JP2004092623A - 自動変速機付車両の始動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Pレンジ,Nレンジ以外の走行レンジで車速が所定速度以上であるときに走行中と判断し、走行中であるときには、クランク角センサからの信号入力に基づいてエンストしているか否かを判断する。走行中にエンストしたときには、そのときのスロットル開度TVOが所定値以下であるか否かを判断し、スロットル開度TVOが所定値以下であれば、スタータリレーをONすることで、エンジン始動を許可する。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機付車両の始動制御装置に関し、詳しくは、エンジン運転がエンジン不調等によって停止するエンストが、走行中に生じたときの制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、自動変速機を備えた車両においては、自動変速機のレンジがパーキングレンジP又はニュートラルレンジNで、エンジンと駆動輪との間での動力伝達が途切れているときにのみ、エンジン始動が許可されるようになっていた(例えば、非特許文献1参照)。
【0003】
【非特許文献1】
「新型車解説書(C24−0)NISSANセレナC24型系車」,日産自動車株式会社,平成11年6月,p.C−3
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動変速機の走行レンジで車両が走行しているときに、エンジン不調等によってエンストした場合、エンジン回転が停止し、吸気負圧がなくなることでエンジンブレーキ及びフットブレーキの倍力装置が効かなくなり、更に、パワーステアリングのオイルポンプが停止することで、ステアリングの操舵力が大きくなってしまうという問題が生じる。
【0005】
そして、上記走行中のエンスト状態からエンジンを再始動させるには、運転者は、一旦Nレンジに切換える操作を行ってからスタータモータをONさせる操作(キースイッチ操作)を行う必要がある。
しかし、走行中の予期しないエンストによってブレーキ又はパワーステアリングが急に効かなくなるため、運転者が慌ててしまい、走行レンジからニュートラルレンジに切換える操作を忘れ、走行レンジのままでスタータモータを回そうとし、エンジンを始動させることができなくなる場合があった。
【0006】
このように、走行中のエンスト時に、運転者に、ニュートラルレンジに切換える操作に次いでスタータモータを回す操作を行わせることは非常に困難で、また、緊急時であるため簡便な操作で直ぐに再始動できることが望まれるという問題もあった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、走行中にエンストしたときに、運転者が容易にエンジンを再始動させることができるようにすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1記載の発明は、走行中にエンストしたときに、自動変速機の走行レンジにおけるエンジン始動を許可する構成とした。
上記構成によると、通常は、エンジンの動力伝達を遮断するレンジであるパーキングレンジP又はニュートラルレンジNに限ってエンジン始動が許可されるのに対し、走行中にエンストしたときには、走行レンジ(ドライブレンジD,2レンジ,1レンジ等)であっても、エンジン始動(スタータモータの駆動)が許可される。
【0008】
従って、走行中にエンストした場合には、運転者が走行レンジからニュートラルレンジに切換える操作を行わなくても、走行レンジのままスタータモータをONさせる操作(キースイッチ操作)を行うだけで、エンジンを再始動させることができ、予期せぬエンストに対して容易にエンジンを再始動させることができる。
【0009】
請求項2記載の発明では、走行中にエンストしたときに、自動変速機のレンジを、エンジン始動可能なニュートラルレンジに強制的に切換える構成とした。
上記構成によると、走行中にエンストとすると、運転者がニュートラルレンジへの切換えを指示しなくても、走行レンジからニュートラルレンジに強制的に切換えられて通常のエンジン始動許可条件になる。
【0010】
従って、運転者は、ニュートラルレンジへの切換えを指示しなくても、スタータモータをONさせる操作(キースイッチ操作)を行うだけで、エンジンを再始動させることができ、予期せぬエンストに対して容易にエンジンを再始動させることができる。
請求項3記載の発明では、走行中にエンストしたときに、自動変速機のレンジをニュートラルレンジに強制的に切換え、ニュートラルレンジでの始動後に元の走行レンジに自動的に切換える構成とした。
【0011】
上記構成によると、走行中にエンストすると、走行レンジからニュートラルレンジに強制的に切換えられてエンジン始動許可条件になり、運転者がスタータモータを回す操作を行ってエンジンが始動すると、元の走行レンジに自動的に復帰する。
従って、エンジン始動後に、運転者が走行レンジへの切換えを指示しなくても、元の走行状態に戻ることができる。
【0012】
請求項4記載の発明では、前記走行レンジにおけるエンジン始動又は始動後の走行レンジへの切換えを、エンジンのスロットル開度が所定開度以下であることを条件に、又は、エンジンのスロットル開度を所定開度以下に制限した状態で行わせる構成とした。
上記構成によると、走行レンジでのエンジン始動を許可したときに、運転者がスロットル開度を所定開度以下に絞ってから、又は、強制的にスロットル開度を所定開度以下に制限してから、エンジン始動を行わせ、また、ニュートラルレンジに自動的に切換えて始動を行わせ、始動後に元の走行レンジに戻すときには、運転者がスロットル開度を所定開度以下に絞ってから、又は、強制的にスロットル開度を所定開度以下に制限してから、走行レンジへの復帰を行わせる。
【0013】
従って、走行レンジでの始動や走行レンジへの自動復帰に伴って急な飛び出しが発生することを回避できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、実施の形態における車両用自動変速機のシステム構成図である。
この図1において、車両用自動変速機1には、後述するレンジ切換バルブ6を駆動するためのモータ2(アクチュエータ)が取り付けられる。
【0015】
前記モータ2の出力軸には減速歯車機構3が設けられ、該減速歯車機構3を介してレンジ切換シャフト4を回転駆動するよう構成される。
尚、前記減速歯車機構3とレンジ切換シャフト4との間には、回転方向に遊びが設けられている。
前記レンジ切換シャフト4には、該レンジ切換シャフト4を複数のレンジそれぞれに対応する角度に位置決めするためのディテント機構5が取り付けられる。
【0016】
前記ディテント機構5は、図2に示すように、レンジ切換シャフト4に固定されて一体に回転するディテントレバー5A、ディテントレバー5Aの周縁に各レンジに対応して形成される凹部に係合するローラを支持すると共に、該ローラを前記凹部に向けて押圧付勢するディテントスプリング5Bから構成される。
そして、前記ディテント機構5は、上記構成によってレンジ切換シャフト4を、Pレンジ(パーキングレンジ),Rレンジ(リバースレンジ),Nレンジ(ニュートラルレンジ),Dレンジ(ドライブレンジ),2レンジ,1レンジのいずれかに対応する角度に位置決めする。
【0017】
前記レンジ切換シャフト4の回転運動は、ディテントレバー5Aとレンジ切換バルブ6との係合によって、レンジ切換バルブ6の軸方向運動に変換され、レンジ切換バルブ6がバルブボディ7内で軸方向に変位することで、油圧ポートの開閉が切換えられ、各シフトレンジに応じてライン圧を配送する。
前記ディテントレバー5Aに一端が取り付けられるロッド8の他端には、カム9が取り付けられ、揺動可能に支持されたパーキングポール10が前記カム9との摺接によって揺動駆動され、Pレンジ位置においては、パーキングポール10の爪10aがパーキングギヤ11の凹部11aに噛み合って、パーキングギヤ11が固定されるようになっている。
【0018】
また、前記レンジ切換シャフト4には、該レンジ切換シャフト4の角度を連続的に検出するポテンショメータ21が備えられる一方、自動変速機1が各レンジのいずれに切換えられているかを検出するインヒビタースイッチ22が設けられる。
また、運転者によって操作されるレンジセレクトスイッチ23が設けられている。
【0019】
前記ポテンショメータ21,インヒビタースイッチ22及びレンジセレクトスイッチ23からの信号は、マイクロコンピュータを含んで構成されるA/Tコントロールユニット(A/T C/U)24に入力される。
また、前記A/Tコントロールユニット24には、前記自動変速機1の出力軸から車速信号VSPを取り出す車速センサ25からの信号が入力される。
【0020】
そして、前記A/Tコントロールユニット24は、レンジセレクトスイッチ23に対応するレンジ切換シャフト4の目標角度を設定し、前記ポテンショメータ21で検出される実際の角度が前記目標角度に一致するように、前記モータ2の駆動信号をフィードバック制御する。
また、前記A/Tコントロールユニット24は、スタータリレー31のON・OFFを制御する機能を有し、前記スタータリレー31のON状態で、スタートスイッチ(STSW)32がONされると、スタータモータ33に通電されるようになっている。
【0021】
前記自動変速機1にはエンジン41が組み合わされ、該エンジン41の出力軸に、前記自動変速機1のトルクコンバータ(図示省略)が連結される。
前記エンジン41の吸気通路42にはスロットルバルブ43が介装され、該スロットルバルブ43は、モータ44によって開閉駆動される。
エンジンコントロールユニット(Eng C/U)45は、マイクロコンピュータを含んで構成され、前記モータ44への通電を制御する。
【0022】
前記エンジンコントロールユニット45には、前記スロットルバルブ43の開度TVOを検出するスロットルセンサ46、クランク軸の回転角を検出するクランク角センサ47、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ48などからの検出信号が入力される。
また、前記エンジンコントロールユニット45とA/Tコントロールユニット24とは、相互に通信可能に接続され、スロットル開度TVOやクランク角の信号がA/Tコントロールユニット24に送信されるようになっている。
【0023】
ここで、本発明における始動制御装置としての機能を、前記A/Tコントロールユニット24は、図3のフローチャートに示すようにソフトウェア的に備えている。
図3のフローチャートにおいて、ステップS1では、車両が走行中であるか否かを判別する。
【0024】
前記走行中であるか否かの判定は、インヒビタースイッチ22に基づき検出されるそのときのレンジがPレンジ,Nレンジ以外の走行レンジ(D,2,1,Rレンジ)であって、かつ、そのときの車速VSPが設定値以上であるときに、車両が走行中であると判定する。
ステップS1で走行中であると判定されると、ステップS2へ進む。
【0025】
ステップS2では、エンジン運転がエンジン不調等によって停止するエンストが、走行中に発生したか否かを判定する。
エンストの判定は、所定期間内に、前記クランク角センサ47からの信号入力がない場合にエンストしたと判定する。
エンストしたことが判定されると、ステップS3へ進み、スロットル開度TVOが設定値以下であるか否かを判別する。
【0026】
走行中にエンストし、かつ、スロットル開度TVOが設定値以下になると、ステップS4へ進む。
ステップS4では、前記スタータリレー31をONして、エンジン始動の許可状態とする。
通常、前記スタータリレー31は、インヒビタースイッチ22で検出されるレンジがPレンジ又はNレンジであるときに限ってONに制御され、レンジがPレンジ又はNレンジであるときにのみ、エンジン始動が許可されるが、走行中にエンストし、かつ、スロットル開度TVOが設定値以下になったときには、例外的に、Pレンジ,Nレンジ以外の走行レンジでの始動を許可するものである。
【0027】
尚、エンジン始動の許可を、スロットル開度TVOが設定値以下であることを条件とするのは、エンジン始動時の車両の飛び出しを防ぐためである。
ステップS5では、スタートスイッチ32の操作によるエンジン始動を促す表示及び警報を、表示・警報装置26(警告装置)を用いて行う。
ステップS6では、エンジン41が再始動されたか否かを、前記クランク角センサ47からの信号入力に基づいて判断し、エンジン41が再始動されると、ステップS7へ進んで、前記表示及び警報を終了させる。
【0028】
通常であれば、走行レンジでエンストした場合は、ニュートラルレンジNに切換える操作を運転者が行わないと、エンジン41を再始動させることができないが、上記実施形態では、走行中にエンストした場合に、スロットル開度TVOが設定値以下であることを条件に、走行レンジでのエンジン始動を許可する。
従って、走行中にエンストした場合、運転者は、レンジ切換えの操作を行うことなく、スタートスイッチ32をONさせるだけでエンジン41を再始動させることができ、予期せぬエンストに対して容易にエンジン41を再始動させることができる。
【0029】
図4のフローチャートは、始動制御装置としての機能の第2実施形態を示すものである。
ステップS11では、前記ステップS1と同様にして、走行中であるか否かを判定し、走行中であれば、ステップS12へ進んで、前記ステップS2と同様に、エンスト判定を行う。
【0030】
走行中にエンストしてステップS13へ進むと、前記スロットルバルブ43の目標開度を所定開度以下に制限する。
通常、前記スロットルバルブ43の目標開度は、アクセル開度等に基づいて決定され、該目標開度にスロットルセンサ46で検出される実際の開度TVOが一致するように、モータ44をフィードバック制御する。
【0031】
しかし、ステップS13へ進んだときには、前記目標開度を強制的に所定開度以下に制限し、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んでいても、スロットルバルブ43の開度が所定開度以下になるようにする。
スロットルバルブ43の開度を所定開度以下に制限すると、次のステップS14では、前記スタータリレー31をONして、エンジン始動の許可状態とする。
【0032】
また、次のステップS15では、スロットル開度に制限が加えられていることを警告し、また、スタートスイッチ32の操作によるエンジン始動を促す表示及び警報を、表示・警報装置26を用いて行う。
ステップS16では、エンジン41が再始動されたか否かを判定し、エンジン41が始動すると、ステップS17へ進んで、前記スロットルバルブ43の目標開度の制限を解除し、通常の目標開度に従った制御に復帰させる。
【0033】
また、次のステップS18では、前記表示及び警報を終了させる。
上記実施形態によると、走行中にエンストした場合に、運転者が走行レンジからニュートラルレンジNに切換える操作を行わなくても、エンジン41を再始動させることができると共に、予期せぬエンストによって運転者が慌て、アクセルを戻す操作を行わない場合であっても、安全かつ速やかに再始動させることができる。
【0034】
図5のフローチャートは、始動制御装置としての機能の第3実施形態を示すものである。
ステップS21では、前記ステップS1と同様にして、走行中であるか否かを判定し、走行中であれば、ステップS22へ進んで、前記ステップS2と同様に、エンスト判定を行う。
【0035】
走行中にエンストしてステップS23へ進むと、自動変速機1のレンジを走行レンジから強制的にニュートラルレンジNに切換える。
自動変速機1のレンジは、レンジセレクトスイッチ23によって運転者が指示するレンジに切換えられるが、ステップS23では、レンジセレクトスイッチ23が走行レンジを選択している状態で、エンジン始動が許可されるニュートラルレンジNに強制的に切換える。
【0036】
そして、次のステップS24では、ニュートラルレンジNに強制的に切換えられていることを警告し、また、スタートスイッチ32の操作によるエンジン始動を促す表示及び警報を、表示・警報装置26を用いて行う。
ステップS25では、エンジン41が再始動されたか否かを判定し、エンジン41が始動すると、ステップS26へ進む。
【0037】
ステップS26では、そのときのスロットル開度TVOが所定開度TVO1以下であるか否かを判別する。
そして、スロットル開度TVOが所定開度TVO1以下であることを条件に、ステップS27へ進んで、元の走行レンジ、即ち、ニュートラルレンジNに強制的に切換える前のレンジに戻す制御を行う。
【0038】
ステップS28では、前記ステップS24で行った表示・警報を終了させる。上記実施形態によると、運転者がエンジン始動可能なレンジであるニュートラルレンジNに切換える操作を行わなくても、自動的にニュートラルレンジNに切り換わるので、運転者は、スタートスイッチ32をONさせるだけでエンジン41を再始動させることができ、予期せぬエンストに対して容易にエンジン41を再始動させることができる。
【0039】
また、始動後は、走行レンジに自動的に戻るから、運転者が始動後にレンジ切換え操作を行うことなしに、車両の速度を直ぐにコントロールできるようになる。
更に、ニュートラルレンジNから元の走行レンジに自動的に戻すときに、スロットル開度TVOが所定開度TVO1以下であることを条件にするから、自動的に走行レンジに戻すときに、運転者の予期しない車両の飛び出しが発生することを回避できる。
【0040】
図6のフローチャートは、始動制御装置としての機能の第4実施形態を示すものである。
ステップS31では、前記ステップS1と同様にして、走行中であるか否かを判定し、走行中であれば、ステップS32へ進んで、前記ステップS2と同様に、エンスト判定を行う。
【0041】
走行中にエンストしてステップS33へ進むと、自動変速機1のレンジを走行レンジから強制的にニュートラルレンジNに切換える。
次のステップS34では、前記ステップS13と同様にして、前記スロットルバルブ43の目標開度を所定開度以下に制限する。
ステップS35では、強制的なニュートラルレンジNへの切換えとスロットル開度の制限が行われていること警告し、また、スタートスイッチ32の操作によるエンジン始動を促す表示及び警報を、表示・警報装置26を用いて行う。
【0042】
ステップS36では、エンジン41が再始動されたか否かを判定し、エンジン41が始動すると、ステップS37へ進む。
ステップS37では、エンジン始動可能にするために強制的に切換えたニュートラルレンジNから元の走行レンジに戻す制御を行う。
ステップS38では、前記ステップS35における表示・警報を終了させる。
【0043】
ステップS39では、走行レンジに戻ってからの経過時間が所定時間に到達したか否かを判別し、所定時間が経過したから、ステップS40へ進む。
ステップS40では、前記スロットルバルブ43の目標開度の制限を解除し、通常の目標開度に基づく制御に復帰させる。
上記実施形態によると、運転者がエンジン始動可能なレンジであるニュートラルレンジNに切換える操作を行わなくても、自動的にニュートラルレンジNに切り換わるので、運転者は、スタートスイッチ32をONさせるだけでエンジン41を再始動させることができ、予期せぬエンストに対して容易にエンジン41を再始動させることができる。
【0044】
また、スロットル開度TVOを制限した状態で、ニュートラルレンジNから元の走行レンジに自動的に戻すから、たとえ運転者がアクセルペダルを踏んでいても、実際のスロットル開度TVOが充分に小さい状態で、走行レンジに自動的に戻ることになり、走行レンジに戻ったときの車両の飛び出しを回避できる。
更に、走行レンジに自動的に戻ってからも、所定時間はスロットル開度の制限が継続されるから、運転者が慌ててアクセルペダルを踏み込むことがあっても、車両を安定的に走行させることができる。
【0045】
尚、上記第3及び第4実施形態では、走行レンジからニュートラルレンジに強制的に切換えてエンジン始動を行わせた後、走行レンジに自動的に戻すようにしたが、走行レンジへの自動復帰を省略し、走行レンジへの復帰を運転者の意図的な操作があったときにのみ行わせるようにしても良い。
また、上記実施形態では、運転者がスタートスイッチをON操作することでエンジンが始動される構成としたが、自動的にスタートスイッチをONとしてエンジンを自動で始動させる構成としても良い。
【0046】
また、本実施形態では、モータ2によってレンジ切換バルブ6を変位させることでレンジの切換えを行わせる構成のレンジ切換え装置を用いたが、特開2000−25478号公報に開示されるように、レンジ切換えをソレノイドバルブによる油路の切換えによって行う構成であっても良い。
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
(イ)請求項3記載の自動変速機付車両の始動制御装置において、
前記自動変速機のレンジを、エンジン始動可能なニュートラルレンジに強制的に切換えてから、始動後に元の走行レンジに自動的に切換えるまでの間、レンジが切換えられていることを運転者に警告する警告装置を設けたことを特徴とする自動変速機付車両の始動制御装置。
【0047】
上記構成によると、運転者の操作に因らずにエンジン始動のために自動的にレンジ切換えが行われていることを運転者に警告する。
従って、運転者は、自動的なレンジ切換え状態を認識でき、運転者が無用なレンジ切換え操作を行うことを回避できる。
(ロ)請求項3記載の自動変速機付車両の始動制御装置において、
エンジンのスロットルバルブがモータで開閉駆動される構成であり、
自動変速機のレンジをニュートラルレンジに強制的に切換えてから、始動後に元の走行レンジに自動的に切換えるまでの間、及び、走行レンジに自動的に戻してから所定期間において、前記スロットルバルブの開度を所定開度以下に制限することを特徴とする自動変速機付車両の始動制御装置。
【0048】
上記構成によると、ニュートラルレンジに強制的に切換えてエンジン始動可能になってから、エンジン始動後に元の走行レンジに戻されて所定期間が経過するまでは、スロットルバルブの開度が所定開度以下に制限される。
従って、たとえ運転者がアクセルペダルを踏み込んでいても、走行レンジに自動的に戻したとき、及び、戻した直後における走行を安定させることができる。(ハ)請求項1記載の自動変速機付車両の始動制御装置において、
走行中にエンストしたときに、スタータリレーをONしてエンジン始動可能な状態とすることを特徴とする自動変速機付車両の始動制御装置。
【0049】
上記構成によると、通常はパーキングレンジ,ニュートラルレンジでONとなるスタータリレーを、走行中にエンストしたときには、走行レンジであってもONさせて、スタータスイッチの操作でスタータモータが回るようにする。
従って、通常のスタートスイッチ,スタータリレー,スタータモータからなるエンジン始動回路系をそのまま用いて、走行中のエンスト時に簡便にエンジンを始動させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動変速機及びエンジンのシステム構成図。
【図2】レンジ切換シャフトの駆動機構を示す斜視図。
【図3】走行中のエンスト時における始動制御の第1実施形態を示すフローチャート。
【図4】走行中のエンスト時における始動制御の第2実施形態を示すフローチャート。
【図5】走行中のエンスト時における始動制御の第3実施形態を示すフローチャート。
【図6】走行中のエンスト時における始動制御の第4実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…自動変速機、2…モータ(アクチュエータ)、6…レンジ切換バルブ、22…インヒビタースイッチ、23…レンジセレクトスイッチ、24…A/Tコントロールユニット、25…車速センサ、26…表示・警報装置、31…スタータリレー、32…スタートスイッチ、33…スタータモータ、41…エンジン、43…スロットルバルブ、44…モータ、45…エンジンコントロールユニット、46…スロットルセンサ、47…クランク角センサ
Claims (4)
- 自動変速機を備えた車両において、
走行中にエンストしたときに、前記自動変速機の走行レンジにおけるエンジン始動を許可することを特徴とする自動変速機付車両の始動制御装置。 - アクチュエータによってレンジ切換えを行う自動変速機を備えた車両において、
走行中にエンストしたときに、前記自動変速機のレンジを、エンジン始動可能なニュートラルレンジに強制的に切換えることを特徴とする自動変速機付車両の始動制御装置。 - 始動後に元の走行レンジに自動的に切換えることを特徴とする請求項2記載の自動変速機付車両の始動制御装置。
- 前記走行レンジにおけるエンジン始動又は始動後の走行レンジへの切換えを、エンジンのスロットル開度が所定開度以下であることを条件に、又は、エンジンのスロットル開度を所定開度以下に制限した状態で行わせることを特徴とする請求項1又は3記載の自動変速機付車両の始動制御装置。
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