(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
車両の駆動力を発生させる内燃機関と、前記内燃機関から出力された回転を複数の変速段のいずれかに応じた変速比で変速して駆動輪に出力する変速機構と、前記内燃機関と前記変速機構との間で動力の伝達を行う伝達状態と前記動力の伝達を遮断する遮断状態とを切り替えるクラッチと、前記変速段を成立させるためのシフト操作及び前記クラッチの切替を行うためのクラッチ操作を自動的に行う制御部とを備えた車両に搭載される内燃機関停止制御装置であって、
車速を検出する車速検出部と、
前記内燃機関の停止指示がなされたことを検出する停止指示検出部と、
前記駆動輪に制動力を作用させるブレーキ装置を制御するブレーキ制御部と、を備え、
前記車速検出部により検出された前記車速が所定の車速未満であり、かつ前記停止指示検出部により前記内燃機関の停止指示がなされたことが検出されたことを条件に、前記ブレーキ制御部が前記駆動輪に制動力を作用させるよう前記ブレーキ装置を制御し、前記ブレーキ装置による前記駆動輪への制動力の作用中に前記制御部が前記変速段を前記変速比が最も低い最上段に切り替えるよう前記シフト操作を行うとともに前記クラッチを前記伝達状態に切り替えるよう前記クラッチ操作を行うことを特徴とする内燃機関停止制御装置。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る内燃機関停止制御装置を搭載した車両1は、内燃機関としてのエンジン2と、AMT(Automated Manual Transmission)3と、ブレーキシステム4と、制御部としてのECU(Electric Control Unit)5と、駆動輪7とを含んで構成されている。なお、
図1においては、一対の駆動輪7のうち、1つの駆動輪7のみを図示している。
【0018】
エンジン2は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の4行程を行うとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に点火を行い車両1の駆動力を発生させる4サイクルのガソリンエンジンによって構成されている。
【0019】
また、エンジン2には、吸気マニホールド21が接続されている。この吸気マニホールド21には、吸入された新気を一時的に蓄えるサージタンク22が設けられている。また、サージタンク22には、吸気管23が接続されている。この吸気管23の吸入方向上流側には、車外から流入した新気を清浄するエアクリーナ24が設けられている。
【0020】
ここで、吸気マニホールド21、サージタンク22及び吸気管23の内部には、エンジン2の図示しない吸気ポートに連通する吸気通路25が形成されている。吸気通路25には、エンジン2の図示しない燃焼室に導入される新気の流量、すなわち吸入空気量を調整するスロットルバルブ26が設けられている。
【0021】
スロットルバルブ26は、図示しないスロットルアクチュエータによって開閉動作する。また、スロットルバルブ26の開閉動作は、スロットルアクチュエータを介してECU5によって制御される。
【0022】
また、エンジン2には、排気マニホールド27が接続されている。この排気マニホールド27には、排気管28が接続されている。排気マニホールド27及び排気管28の内部には、エンジン2の図示しない排気ポートに連通する排気通路29が形成されている。
【0023】
排気通路29には、エンジン2から排出され排気通路29を通過する排気ガスを浄化するための触媒30が設けられている。また、エンジン2には、エンジン2の図示しないクランクシャフトの回転角に基づきエンジン回転数Neを検出可能なエンジン回転数センサ101が設けられている。
【0024】
AMT3は、変速機構31と、クラッチとしての自動クラッチ32とを備えている。AMT3は、変速機構31における変速段を成立させるためのシフト操作及び自動クラッチ32の切替を行うためのクラッチ操作を自動的に行うことが可能な変速機である。
【0025】
なお、前述のシフト操作は、例えば電磁式あるいは油圧式の図示しないシフトアクチュエータ及びセレクトアクチュエータ等を含むシフト操作装置31aを介してECU5によって制御される。シフト操作装置31aは、ECU5から送信されるギヤ制御信号に基づき動作可能となっている。
【0026】
また、クラッチ操作は、例えば電磁式あるいは油圧式のクラッチアクチュエータ32aを介してECU5によって制御される。クラッチアクチュエータ32aは、ECU5から送信されるクラッチ制御信号に基づき動作可能となっている。
【0027】
ここで、本実施の形態に係る車両1は、自動変速モードとマニュアルモードとを設定可能であり、例えば自動変速モードが設定されているときには、上述のシフト操作及びクラッチ操作が例えば車速やアクセル開度に基づいて自動的に行われる。
【0028】
一方、マニュアルモードが設定されている場合には、運転者のシフトレバー(図示省略)の操作に応じて上述のシフト操作及びクラッチ操作が行われる。自動変速モードとマニュアルモードは、運転者により任意に切替可能である。
【0029】
また、本実施の形態では、自動変速モードやマニュアルモードに応じた上述のシフト操作及びクラッチ操作以外に、エンジン2の停止時にもAMT3におけるシフト操作及びクラッチ操作が自動的に行われる。詳しくは、後述する。
【0030】
変速機構31は、手動変速機と同様に構成され、複数の変速段を成立するための例えば常時噛み合い式の複数のギヤ対(図示省略)と、これら複数のギヤ対のいずれかと入力軸または出力軸(図示省略)との同期を行う図示しない同期装置と、上述したシフト操作装置31aとを含んで構成されている。
【0031】
このように構成された変速機構31は、エンジン2から出力された回転を複数の変速段のいずれかに応じた変速比で変速して、図示しないディファレンシャル等を介して各駆動輪7に出力する。
【0032】
ここで、変速機構31で成立可能な変速段としては、例えば1速段〜5速段までの走行用の変速段と、後進段とがある。この場合、5速段は、走行用の変速段の最上段となる。なお、走行用の変速段の段数は、車両1の諸元により異なり、上述の1速段〜5速段に限られるものではない。
【0033】
自動クラッチ32は、例えば摩擦式クラッチで構成されるとともに、上述したクラッチアクチュエータ32aを備えている。自動クラッチ32は、エンジン2と変速機構31との間で動力の伝達を行う伝達状態と当該動力の伝達を遮断する遮断状態とをクラッチアクチュエータ32aによって切り替えるようになっている。
【0034】
ブレーキシステム4は、各駆動輪7に制動力を作用させるブレーキ装置41と、ブレーキ装置41を制御するブレーキ制御部42とを含んで構成される。本実施の形態に係るブレーキシステム4は、例えばABS(Antilock Brake System)や、ESP(登録商標:Electronic Stability Program)等のスタビリティコントロール制御を実行可能なように構成されている。
【0035】
ブレーキ装置41は、運転者のブレーキペダル(図示省略)の踏み込み量に応じたブレーキ圧を発生させて各駆動輪7に制動力を作用させる一方で、ABSやESPによるブレーキ制御部42からのブレーキ制御信号に応じて自動でブレーキ圧を発生させて各駆動輪7に制動力を作用させることができるようになっている。
【0036】
なお、自動で制動力を各駆動輪7に作用させる構成としては、上述したABSやESPの機能に限らず、例えばトラクションコントロールシステム等の他の機能を用いてもよい。また、ブレーキ装置41は、各駆動輪7以外の他の車輪、例えば従動輪にも制動力を作用させてもよい。
【0037】
ブレーキ装置41としては、例えば各駆動輪7の図示しないホイールシリンダに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に形成された、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えた構成の油圧式ブレーキユニットを用いることができる。
【0038】
ブレーキ制御部42は、ECU5と接続され、ECU5から送信されるエンジン2の停止指示が検出されたことを示す信号等の各種制御信号に応じてブレーキ装置41を制御するようになっている。例えば、ブレーキ制御部42は、ECU5によって後述するエンジン2の停止指示が検出されたことを条件に、各駆動輪7に制動力を作用させるようブレーキ装置41を制御する。
【0039】
ECU5は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【0040】
ECU5のROMには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをECU5として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ECU5において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ECU5として機能する。
【0041】
ECU5の入力ポートには、上述したエンジン回転数センサ101、車両1の速度である車速Vを検出する車速検出部としての車速センサ102、及び図示しないアクセル開度センサ等の各種センサ類や、イグニッションスイッチ103が接続されている。
【0042】
また、ECU5の出力ポートには、上述したシフト操作装置31a及びクラッチアクチュエータ32aや、図示しないスロットルアクチュエータ等を含む各種装置類が接続されている。また、ECU5には、後述するブレーキ制御部42が双方向通信可能に接続されており、互いにデータのやり取りを行うようになっている。
【0043】
ECU5は、イグニッションスイッチ103が運転者によりOFF操作された場合には、イグニッションスイッチ103から入力されるOFF操作を示すキー信号に応じてエンジン2の停止指示がなされたことを検出するようになっている。すなわち、ECU5は、エンジン2の停止指示がなされたことを検出する停止指示検出部としての機能を有する。
【0044】
また、ECU5は、車速センサ102により検出された車速Vが所定の車速Vth未満であり、かつエンジン2の停止指示がなされたことが検出されたことを条件に、変速段を走行用の変速段のうち、変速比が最も低い最上段(本実施の形態では、5速段)に切り替えるようシフト操作を自動で行う。
【0045】
ただし、ECU5は、上述のシフト操作に先立ち自動クラッチ32を遮断状態に切り替えるようクラッチ操作を自動で行う。これにより、自動クラッチ32が開放され、変速機構31におけるシフト操作が可能となる。
【0046】
また、ECU5は、上述のシフト操作を行った後、自動クラッチ32を伝達状態に切り替えるようクラッチ操作を自動で行う。これにより、自動クラッチ32が締結され、最上段の変速段が成立しているAMT3を介してエンジン2と各駆動輪7とが直結される。
【0047】
このとき、AMT3で成立している最上段は、他の変速段と比べて変速比が低いので、エンジン2から各駆動輪7に伝達される駆動トルクが最小となる。したがって、後述する自動クラッチ32の締結が行われても車両1の推進力が小さいので、エンジン停止時に車両1が動き出してしまうことを防止することができる。
【0048】
次に、
図2を参照して、本実施の形態に係るECU5によって実行されるエンジン停止制御の処理の流れについて説明する。なお、このエンジン停止制御は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【0049】
図2に示すように、まず、ECU5は、イグニッションスイッチ103から入力されるキー信号に基づき、エンジン2の停止指示を検出したか否かを判定する(ステップS1)。ECU5は、エンジン2の停止指示を検出していないと判定した場合には、再度ステップS1の処理を行う。
【0050】
一方、ECU5は、エンジン2の停止指示を検出したと判定した場合には、車速Vが所定の車速Vth未満(V<Vth)である状態が所定時間tvだけ継続したか否かを判定する(ステップS2)。ここで、所定の車速Vthは、例えば車両1が停止したとみなすことができる極低車速である。なお、ステップS1とステップS2の順序は、入れ替えてもよい。
【0051】
ECU5は、車速Vが所定の車速Vth未満(V<Vth)である状態が所定時間tvだけ継続していないと判定した場合には、再度ステップS1の処理を行う。一方、ECU5は、車速Vが所定の車速Vth未満(V<Vth)である状態が所定時間tvだけ継続したと判定した場合には、自動クラッチ32を開放する(ステップS3)。すなわち、ECU5は、自動クラッチ32を遮断状態に切り替える。
【0052】
次いで、ECU5は、ブレーキ装置41及びブレーキ制御部42を介して各駆動輪7に制動力を作用させる(ステップS4)。その後、ECU5は、シフト操作装置31aを介して最上段の変速段を選択する(ステップS5)。すなわち、ECU5は、AMT3における変速段として5速段を成立させるようシフト操作装置31aを制御する。
【0053】
次いで、ECU5は、エンジン2における燃料噴射を停止する(ステップS6)。その後、ECU5は、自動クラッチ32を締結する(ステップS7)。すなわち、ECU5は、自動クラッチ32を伝達状態に切り替える。
【0054】
その後、ECU5は、エンジン回転数Neが所定回転数Nth未満である状態が所定時間tnだけ継続したか否かを判定する(ステップS8)。ここで、所定回転数Nthは、エンジン2の運転が停止したとみなすことができる極低回転のエンジン回転数である。
【0055】
ECU5は、エンジン回転数Neが所定回転数Nth未満である状態が所定時間tnだけ継続していないと判定した場合には、再度、ステップS7の処理を行う。一方、ECU5は、エンジン回転数Neが所定回転数Nth未満である状態が所定時間tnだけ継続したと判定した場合には、シフト操作装置31aを介してAMT3をニュートラル状態に制御する(ステップS9)。
【0056】
具体的には、ECU5は、変速機構31において、いずれの変速段も成立してない、つまり複数のギヤ対のいずれもが入力軸または出力時と同期していないニュートラル状態となるようシフト操作装置31aを制御する。
【0057】
次いで、ECU5は、ブレーキ装置41による制動力の作用を停止して(ステップS10)、エンジン停止制御を終了する。すなわち、ECU5は、ステップS4で各駆動輪7に作用させていた制動力を解除するようブレーキ制御部42を制御して、エンジン停止制御を終了する。
【0058】
次に、
図3を参照して、本実施の形態に係る内燃機関停止制御装置の作用について説明する。なお、
図3に示したタイミングチャートは、エンジン停止時の過程を示すものである。
【0059】
図3に示すように、車両1が減速して車速Vが所定の車速Vth未満となると、所定時間tvを計測するために、例えばECU5の内部タイマの計測が開始される。その後、車速Vが所定の車速Vth未満である状態が所定時間tvだけ経過すると、車両1が確実に停止したものと判断され、振動停止信号がOFFからONに切り替わる。
【0060】
振動停止信号は、その後にエンジン2の停止指示があった場合に、運転者の要求等に関わらずエンジン停止時の振動抑制のためのシフト操作及びクラッチ操作を自動で行うことを許可するか否かを示す信号である。振動停止信号がONとなると、エンジン停止時の振動抑制のためのシフト操作及びクラッチ操作を自動で行うことが許可される。
【0061】
振動停止信号がONに切り替えられた後、キー信号がONからOFFに切り替わると、クラッチ制御信号がOFFからONに切り替えられ、自動クラッチ32が開放される。次いで、ブレーキ制御信号がOFFからONに切り替えられ、各駆動輪7に制動力が作用される。
【0062】
その後、自動クラッチ32が開放され、かつ各駆動輪7に制動力が作用している状態で、ギヤ制御信号がOFFからONに切り替わる。これにより、シフト操作装置31aによってAMT3における変速段として最上段が成立される。
【0063】
続いて、エンジン2における燃料噴射が停止され、噴射量が「0」となる。その後、クラッチ制御信号がONからOFFに切り替えられ、自動クラッチ32が締結される。これにより、各駆動輪7に制動力が作用した状態で、エンジン2と各駆動輪7とがAMT3を介して直結される。
【0064】
このため、エンジン2に対する負荷が急激に高まり、エンジン回転数Neが急激に低下する。このとき生じるエンジン2のトルク変動は、各駆動輪7のゴムタイヤ部分にまで伝達され、ゴムタイヤ部分が有している振動減衰機能により吸収される。また、エンジン回転数Neが急激に低下するので、エンジン2が早期に停止することとなる。この結果、エンジン2のトルク変動に基づく振動と車両駆動系の固有振動数とが一致して共振する時間も従来と比較して短縮される。
【0065】
その後、エンジン回転数Neが所定回転数Nth未満となると、所定時間tnを計測するために、例えばECU5の内部タイマの計測が開始される。その後、エンジン回転数Neが所定回転数Nth未満である状態が所定時間tnだけ経過すると、エンジン2が確実に停止したものと判断される。
【0066】
これにより、ギヤ制御信号がONからOFFに切り替わり、シフト操作装置31aによってAMT3がニュートラル状態に制御される。その後、ブレーキ制御信号がONからOFFに切り替えられ、各駆動輪7に作用させていた制動力が解除される。
【0067】
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関停止制御装置は、車速Vが所定の車速Vth未満であり、かつエンジン2の停止指示がなされたことが検出されたことを条件に、変速段が変速比の最も低い最上段に切り替えられるとともに、自動クラッチ32が伝達状態に切り替えられる。
【0068】
このため、エンジン2の停止指示があった場合には、各駆動輪7と最上段が成立されたAMT3とエンジン2とが直結されることとなる。これにより、エンジン2に急激に負荷が加わることとなる。この結果、エンジン2を早期に停止させることができる。したがって、本実施の形態に係る内燃機関停止制御装置は、従来と比較して、エンジン停止時にエンジン2で発生する振動に対する乗員の不快感を軽減することができる。
【0069】
また、本実施の形態に係る内燃機関停止制御装置は、エンジン2の停止指示がなされたことが検出されたことを条件にブレーキ装置41が各駆動輪7に制動力を作用させるので、エンジン停止時に車両1が動き出してしまうことを防止できる。
【0070】
なお、本実施の形態においては、エンジン2としてガソリンエンジンを用いたが、これに限らず、エンジン2としてディーゼルエンジンを用いてもよい。この場合、スロットルバルブ26は装備されない。ここで、ディーゼルエンジンの場合には、従来のように、エンジン停止時にスロットルバルブを全閉状態として吸入空気量を急激に低下させることができないため、エンジン停止時の振動に対する乗員の不快感を軽減することができない。本実施の形態では、このようなディーゼルエンジンを用いた場合であっても、スロットルバルブの有無に関わらず、エンジン停止時の振動に対する乗員の不快感を軽減することができる。
【0071】
また、本実施の形態においては、イグニッションスイッチ103がOFF操作された場合にエンジン2の停止指示がなされたこととしたが、これに限らず、例えば車両1がアイドルストップ機能を備えた車両である場合には、エンジン自動停止条件が成立した場合にエンジン2の停止指示がなされたものとしてもよい。
【0072】
また、本実施の形態においては、上述のエンジン停止制御においてAMT3で成立させる変速段を最上段としたが、これに限らず、最上段よりも下の走行用の変速段を成立させるようにしてもよい。ただし、最上段以外の変速段とする場合には、最上段に近い変速段(本実施の形態でいえば、4速段や3速段)とするのが好ましい。
【0073】
上述の通り、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
本発明の第1の態様は、車両の駆動力を発生させる内燃機関と、前記内燃機関から出力された回転を複数の変速段のいずれかに応じた変速比で変速して駆動輪に出力する変速機構と、前記内燃機関と前記変速機構との間で動力の伝達を行う伝達状態と前記動力の伝達を遮断する遮断状態とを切り替えるクラッチと、前記変速段を成立させるためのシフト操作及び前記クラッチの切替を行うためのクラッチ操作を自動的に行う制御部とを備えた車両に搭載される内燃機関停止制御装置であって、車速を検出する車速検出部と、前記内燃機関の停止指示がなされたことを検出する停止指示検出部と、を備え、前記制御部は、前記車速検出部により検出された前記車速が所定の車速未満であり、かつ前記停止指示検出部により前記内燃機関の停止指示がなされたことが検出されたことを条件に、前記変速段を走行用の変速段に切り替えるよう前記シフト操作を行うとともに前記クラッチを前記伝達状態に切り替えるよう前記クラッチ操作を行うことを特徴とするものである。
本発明の第2の態様としては、前記駆動輪に制動力を作用させるブレーキ装置を制御するブレーキ制御部を備え、前記ブレーキ制御部は、前記停止指示検出部により前記内燃機関の停止指示がなされたことが検出されたことを条件に、前記駆動輪に制動力を作用させるよう前記ブレーキ装置を制御するのが好ましい。
本発明の第3の態様としては、前記制御部は、前記車速検出部により検出された前記車速が所定の車速未満であり、かつ前記停止指示検出部により前記内燃機関の停止指示がなされたことが検出されたことを条件に、前記変速段を前記変速比が最も低い最上段に切り替えるよう前記シフト操作を行うとともに前記クラッチを前記伝達状態に切り替えるよう前記クラッチ操作を行うのが好ましい。
このように、上記の第1の態様によれば、車速が所定の車速未満であり、かつ内燃機関の停止指示がなされたことが検出されたことを条件に、変速段が走行用の変速段に切り替えられるとともに、クラッチが伝達状態に切り替えられる。このため、内燃機関の停止指示があった場合には、駆動輪と走行用の変速段が成立された変速機構と内燃機関とが接続されることとなる。これにより、内燃機関に急激に負荷が加わることとなる。
この結果、内燃機関を早期に停止させることができる。よって、上記の第1の態様によれば、従来と比較して、内燃機関停止時に内燃機関で発生する振動に対する乗員の不快感を軽減することができる。
上記の第2の態様によれば、内燃機関の停止指示がなされたことが検出されたことを条件にブレーキ装置が駆動輪に制動力を作用させるので、内燃機関の停止時に車両が動き出してしまうことを防止できる。
上記の第3の態様によれば、車速が所定の車速未満であり、かつ内燃機関の停止指示がなされたことが検出されたことを条件に、変速段が変速比の最も低い最上段に切り替えられるとともに、クラッチが伝達状態に切り替えられる。このため、内燃機関の停止指示があった場合には、内燃機関から駆動輪に伝達される駆動トルクを低下させることができる。したがって、内燃機関の停止時に車両が動き出してしまうことをより防止できる。