JP2000291460A - 内燃機関制御装置および該内燃機関制御装置を搭載する車両、並びに内燃機関制御方法 - Google Patents

内燃機関制御装置および該内燃機関制御装置を搭載する車両、並びに内燃機関制御方法

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JP2000291460A
JP2000291460A JP11096193A JP9619399A JP2000291460A JP 2000291460 A JP2000291460 A JP 2000291460A JP 11096193 A JP11096193 A JP 11096193A JP 9619399 A JP9619399 A JP 9619399A JP 2000291460 A JP2000291460 A JP 2000291460A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の自動停止手段を備える車両におい
て、特別のスイッチを設けることなく内燃機関の自動停
止を禁止する手段を設け、日常点検の便を図る。 【解決手段】 エンジン10,モータ20,トルクコン
バータ30,変速機100を備えるハイブリッド車両
は、車両停止時には、エンジン10の暖気状態が充分で
あり、バッテリ50の残存容量が充分量であるなどの所
定の条件下で、エンジン10が自動的に停止する。ここ
で、イグニションスイッチ80からスタート信号が続け
て2回検出される、あるいは、アクセルペダル85が続
けて2回全開となったことが検出されると、上記所定の
条件が成立しても、エンジン10の自動停止を禁止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載された
内燃機関制御装置および該内燃機関制御装置を搭載する
車両、並びに内燃機関制御方法に関し、詳しくは、所定
の条件下において内燃機関を自動停止する自動停止手段
を備える内燃機関制御装置およびこの内燃機関制御装置
を搭載する車両、並びにこのような装置における内燃機
関制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関と共に車両に搭載される
内燃機関制御装置として、所定の条件下において内燃機
関を自動停止する自動停止手段を備えるものが知られて
いる。すなわち、エンジンによって駆動力を得る車両に
おいて、車速がゼロなどの所定の条件を満たすときには
エンジンを自動停止する構成が知られている(例えば、
特開平9−42005号公報等)。このような内燃機関
制御装置を備える車両では、車両が一時停止したときな
どにエンジンが自動停止されるので、エンジンから排出
される排ガス量を抑えると共に燃料消費量を抑えること
ができる。このような内燃機関制御装置では、上記した
エンジンの自動停止を禁止する手段をさらに設け、エン
ジンの点検時などに対応している。すなわち、エンジン
の自動停止を禁止することによって、エンジンの点検時
などに非所望のタイミングでエンジンが停止してしまう
のを回避している。
【0003】また、内燃機関の自動停止手段を備える車
両として、上記構成の他に、内燃機関と共に電動機を搭
載したハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド
車両には、内燃機関が車両の駆動源となりうる型(いわ
ゆるパラレルハイブリッド車両)と、内燃機関は直接車
両の駆動源とはなり得ず主として発電機を運転するため
に搭載される型(いわゆるシリーズハイブリッド車両)
とがある。これらいずれの型の車両が備える内燃機関制
御装置も、内燃機関を自動停止する装置を備えており、
ハイブリッド車両は、内燃機関を停止した状態で電動機
のみを駆動源として走行することができる。すなわち、
ハイブリッド車両では、スタータスイッチが運転状態に
あっても、電動機に電力を供給する二次電池の残存容量
や車両の走行状態に応じて、内燃機関は自動的に停止し
たり始動したりする。このようなハイブリッド車両が備
える内燃機関制御装置も、内燃機関の自動停止を禁止す
る手段をさらに備えており、内燃機関の点検時などに
は、内燃機関の自動停止を禁止することによって、非所
望時に内燃機関が停止してしまうのを回避している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報のように、従来知られる内燃機関制御装置では、内燃
機関の自動停止を禁止しまたその禁止を解除するために
は、内燃機関の自動停止を禁止しまたその禁止を解除す
る指示を入力するための特別のスイッチを設ける必要が
あった。このような特別のスイッチを設けると、電気配
線の複雑化を要すると共に、車両組み立ての際の部品点
数が増え、コスト上昇につながるため好ましくない。
【0005】内燃機関の自動停止を禁止して行なう必要
のある点検としては、内燃機関自身の点検の他に、例え
ば、変速機のオイルレベルの点検がある。内燃機関の点
検は、通常は、内燃機関の点検を行なうために設けた端
子(ダイアグノーシスコネクタの端子)のうち、所定の
端子同士を連結させることによって行なう。したがっ
て、内燃機関の点検時に内燃機関の自動停止を禁止する
には、上記した点検のために設けた端子の状態(所定の
端子同士が連結されているかどうか)を検出し、これら
の端子から内燃機関が所定の点検状態にあるかどうかを
判断し、点検状態にあると判断されたときには、内燃機
関の自動停止を禁止する構成も考えられる。このような
構成とすれば、内燃機関の自動停止を禁止するための特
別なスイッチを新たに設けることなく、内燃機関の点検
中という非所望時に内燃機関が停止してしまうのを回避
することができる。しかしながら、このような構成によ
り停止を禁止することができるのは、点検用の所定の端
子を連結させるような、専門的な知識および技能を要す
る点検を行なう場合に限られてしまう。上記した変速機
のオイルレベルの点検などは、専門的な知識を有しない
車両の使用者が容易に行なうことができるものである
が、特別のスイッチを設けることなく、通常の使用者が
行なう日常点検のために内燃機関の自動停止を禁止しま
たその禁止を解除する構成は、従来知られていなかっ
た。
【0006】本発明の内燃機関制御装置および内燃機関
制御方法は、こうした問題を解決し、内燃機関の自動停
止手段を備える車両において、特別のスイッチを設ける
ことなく内燃機関の自動停止を禁止およびその禁止を解
除する手段を設け、日常点検の便を図ることを目的とし
てなされ、次の構成を採った。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の内燃機関制御装置は、内燃機関と共に車両に搭載
され、所定の条件下において前記内燃機関を自動停止す
る自動停止手段を備える内燃機関制御装置であって、車
両における運転席の近傍に設けられた車両の操作に関わ
る操作部に対して、車両の操作に関わる通常の操作とは
異なる所定の操作がなされたときに、該所定の操作がな
されたことを検出する特殊操作検出手段と、前記特殊操
作検出手段が前記所定の操作を検出したときに、前記自
動停止手段による前記内燃機関の自動停止を禁止する自
動停止禁止手段と前記車両が走行中であるか否かを判定
する走行状態判定手段と、前記自動停止禁止手段によっ
て前記内燃機関の自動停止が禁止されているときに、前
記走行状態判定手段が、前記車両が走行中であると判定
した場合は、前記自動停止の禁止を解除する禁止解除手
段とを備えることを要旨とする。
【0008】以上のように構成された本発明の内燃機関
制御装置は、内燃機関と共に車両に搭載されており、所
定の条件下において前記内燃機関を自動停止させる。こ
こで、車両における運転席の近傍に設けられた車両の操
作に関わる操作部に対して、車両の操作に関わる通常の
操作とは異なる所定の操作がなされたときには、該所定
の操作がなされたことを検出し、このような所定の操作
を検出すると、前記内燃機関の自動停止を禁止する。ま
た、内燃機関の自動停止を禁止した後に、車両が走行中
であると判定される状態になると、内燃機関の自動停止
禁止を解除する。
【0009】本発明の車両は、内燃機関と、所定の条件
下において該内燃機関を自動停止する自動停止手段を備
える内燃機関制御装置とを搭載する車両であって、前記
内燃機関制御装置は、車両における運転席の近傍に設け
られた車両の操作に関わる操作部に対して、車両の操作
に関わる通常の操作とは異なる所定の操作がなされたと
きに、該所定の操作を検出する特殊操作検出手段と、前
記特殊操作検出手段が前記所定の操作を検出したとき
に、前記自動停止手段による前記内燃機関の自動停止を
禁止する自動停止禁止手段と前記車両が走行中であるか
否かを判定する走行状態判定手段と、前記自動停止禁止
手段によって前記内燃機関の自動停止が禁止されている
ときに、前記走行状態判定手段が、前記車両が走行中で
あると判定した場合は、前記自動停止の禁止を解除する
禁止解除手段とをさらに備えることを要旨とする。
【0010】以上のように構成された本発明の車両は、
内燃機関と、内燃機関制御装置とを搭載している。この
内燃機関制御装置は、所定の条件下において前記内燃機
関を自動停止させる。さらに、この内燃機関制御装置
は、車両における運転席の近傍に設けられた車両の操作
に関わる操作部に対して、車両の操作に関わる通常の操
作とは異なる所定の操作がなされたときには、該所定の
操作がなされたことを検出し、このような所定の操作を
検出すると、前記内燃機関の自動停止を禁止する。ま
た、内燃機関の自動停止を禁止した後に、車両が走行中
であると判定される状態になると、内燃機関の自動停止
禁止を解除する。
【0011】本発明の内燃機関制御方法は、内燃機関
と、所定の条件下において該内燃機関を自動停止する自
動停止手段とを備える車両における内燃機関制御方法で
あって、(a)車両における運転席の近傍に設けられた
車両の操作に関わる操作部に対して、車両の操作に関わ
る通常の操作とは異なる所定の操作がなされたときに、
該所定の操作がなされたことを検出する工程と、(b)
前記所定の操作がなされたことを検出したときに、前記
自動停止手段による前記内燃機関の自動停止を禁止する
工程と(c)前記車両が走行中であるか否かを判定する
工程と、(d)前記(b)工程によって前記内燃機関の
自動停止が禁止されているときに、前記(c)工程によ
って、前記車両が走行中であると判定された場合は、前
記自動停止の禁止を解除する工程とを備えることを要旨
とする。
【0012】このような本発明の内燃機関制御装置、お
よび車両、並びに内燃機関制御方法によれば、車両の操
作に関わる操作部に対する所定の操作によって、内燃機
関の自動停止を禁止することができる。したがって、内
燃機関の自動停止を禁止するために、新たにスイッチを
設ける必要がない。また、運転席近傍に設けられた操作
部に対する操作によって、内燃機関の自動停止を禁止す
ることができるため、使用者は、運転席を離れる前に内
燃機関自動停止禁止の指示を入力することができる。し
たがって、車両に関わる点検を行なうために内燃機関の
自動停止を禁止する場合には、運転席を離れる際に所定
の操作を行なう、という簡便な動作によって、直ちに点
検を行なうことが可能となる。さらに、内燃機関の自動
停止禁止の指示入力は、車両の操作に関わる既存のスイ
ッチに対して、通常とは異なる所定の操作を行なうこと
でなされるため、使用者が、内燃機関の自動停止を禁止
するという明確な意志を持ったときのみ、確実に、内燃
機関の自動停止を禁止することができる。
【0013】さらに、本発明の内燃機関制御装置、およ
び車両、並びに内燃機関制御方法によれば、内燃機関の
自動停止を禁止する必要がなくなったときに、これを解
除するための特別なスイッチを設けておく必要がなく、
このようなスイッチに対する操作を行なう煩わしさがな
い。また、車両を発進させるだけで、内燃機関の自動停
止を伴う通常運転を開始することができ、内燃機関自動
停止の禁止を解除するのを忘れて、車両を発進させてし
まうことがない。
【0014】このような本発明の内燃機関制御装置にお
いて、前記自動停止禁止手段は、前記特殊操作検出手段
が前記所定の操作を検出したときに、前記内燃機関が停
止している場合には、該内燃機関を始動した後に、該内
燃機関の自動停止を禁止することとしても良い。このよ
うな構成とすれば、内燃機関が停止しているか否かに関
わらず、車両の点検などを目的として、使用者が内燃機
関自動停止禁止のための所定の操作を行なえば、直ちに
内燃機関を所望の状態(自動停止することなく駆動し続
ける状態)にすることができる。
【0015】また、本発明の内燃機関制御装置におい
て、前記操作部は、前記車両におけるイグニションスイ
ッチであって、前記所定の操作は、前記イグニションス
イッチを、2回以上の所定の回数だけ連続してスタート
位置に移動させる操作であることとしてもよい。
【0016】あるいは、本発明の内燃機関制御装置にお
いて、前記操作部は、前記車両におけるアクセルペダル
であって、前記所定の操作は、前記アクセルペダルを、
2回以上の所定の回数だけ連続して踏み込む操作である
こととしてもよい。
【0017】イグニションスイッチを、2回以上の所定
の回数だけ連続してスタート位置に移動させる操作や、
アクセルペダルを、2回以上の所定の回数だけ連続して
踏み込む操作は、イグニションスイッチやアクセルペダ
ルに対して通常行なわれる操作とは異なるとともに、使
用者が過誤によって行なってしまうことも稀な動作であ
る。したがって、使用者が、内燃機関の自動停止を禁止
するという明確な意志を持ったときのみ、確実に、内燃
機関の自動停止を禁止することができると共に、非所望
の時期に内燃機関自動停止の禁止がなされることがな
い。
【0018】また、本発明の内燃機関制御装置におい
て、前記走行状態判定手段は、前記車両の速度が所定の
値以上となったときに、前記車両が走行中であると判定
することとしてもよい。
【0019】あるいは、本発明の内燃機関制御装置にお
いて、前記走行状態判定手段は、前記車両におけるシフ
トポジションが、パーキングポジション以外となったと
きに、前記車両が走行中であると判定することとしても
よい。
【0020】このような構成とすれば、内燃機関の自動
停止が禁止された後、車両を発進させて車両の速度が所
定の値以上となったとき、あるいは、車両を発進させる
際に車両のシフトポジションをパーキングポジション以
外にしたときに、直ちに、内燃機関の自動停止禁止が解
除される。したがって、内燃機関の自動停止禁止を解除
する特別な操作を行なうことなく、車両の発進後、直ち
に、内燃機関の自動停止を伴う通常運転を行なうことが
できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の実施の形態を
実施例に基づき説明する。 (1)装置の構成 図1は、本発明の好適な一実施例であるハイブリッド車
両の構成の概略を表わす説明図である。本実施例のハイ
ブリッド車両は、エンジンの自動停止を禁止する手段に
その特徴があるが、まず最初に、図1に基づいてハイブ
リッド車両の構成について説明する。
【0022】本実施例のハイブリッド車両は、動力源と
してエンジン10とモータ20とを備える。本実施例の
ハイブリッド車両の動力系統は、上流側からエンジン1
0、モータ20、トルクコンバータ30、および変速機
100を直列に結合した構成を有している。具体的に
は、モータ20は、エンジン10のクランクシャフト1
2に結合されており、モータ20の回転軸13は、トル
クコンバータ30に結合されている。また、トルクコン
バータの出力軸である回転軸14は、変速機100に結
合されており、変速機100の出力軸15は、ディファ
レンシャルギヤ16を介して車軸17に結合されてい
る。
【0023】エンジン10は通常のガソリンエンジンで
ある。但し、エンジン10は、ガソリンと空気の混合気
をシリンダに吸い込むための吸気バルブ、および燃焼後
の排気をシリンダから排出するための排気バルブの開閉
タイミングを、ピストンの上下運動に対して相対的に調
整可能な機構を有している(以下、この機構をVVT機
構と呼ぶ)。VVT機構の構成については、周知である
ため、ここでは詳細な説明を省略する。エンジン10
は、ピストンの上下運動に対して各バルブが遅れて閉じ
るように開閉タイミングを調整することにより、いわゆ
るポンピングロスを低減することができる。この結果、
いわゆるエンジンブレーキによる制動力を低減させるこ
とができる。また、エンジン10をモータリングする際
にモータ20から出力すべきトルクを低減させることも
できる。ガソリンを燃焼して動力を出力する際には、V
VT機構は、エンジン10の回転数に応じて最も燃焼効
率の良いタイミングで各バルブが開閉するように制御さ
れる。このような吸気バルブおよび排気バルブの開閉タ
イミングや、エンジン10の回転数に応じた点火時期制
御、あるいは、吸入空気量に応じた燃料噴射量制御など
は、後述する制御ユニット70によって制御されてい
る。
【0024】モータ20は、三相の同期モータであり、
外周面に複数個の永久磁石を有するロータ22と、回転
磁界を形成するための三相コイルが巻回されたステータ
24とを備える。モータ20はロータ22に備えられた
永久磁石による磁界とステータ24の三相コイルによっ
て形成される磁界との相互作用により回転駆動する。ま
た、ロータ22が外力によって回転させられる場合に
は、これらの磁界の相互作用により三相コイルの両端に
起電力を生じさせる。なお、モータ20には、ロータ2
2とステータ24との間の磁束密度が円周方向に正弦分
布する正弦波着磁モータを適用することも可能である
が、本実施例では、比較的大きなトルクを出力可能な非
正弦波着磁モータを適用した。
【0025】モータ20が備えるステータ24は、駆動
回路40を介してバッテリ50に電気的に接続されてい
る。駆動回路40は、トランジスタインバータであり、
モータ20の三相それぞれに対して、ソース側とシンク
側の2つを一組としてトランジスタが複数備えられてい
る。図示する通り、駆動回路40は、制御ユニット70
と電気的に接続されている。制御ユニット70が駆動回
路40の各トランジスタのオン・オフの時間をPWM制
御すると、バッテリ50を電源とする疑似三相交流がス
テータ24の三相コイルに流れ、回転磁界が形成され
る。モータ20は、このように形成された回転磁界によ
って、先に説明した通り電動機または発電機として機能
する。
【0026】バッテリ50は、上記したように駆動回路
40を介してモータ20と接続しており、モータ20に
対してこれを駆動する電力を供給可能な2次電池であ
る。上記したように駆動回路40の動作は制御ユニット
70によって制御されるため、バッテリ50がモータ2
0に駆動電力を供給するタイミングは、制御ユニット7
0によって制御される。なお、図1では記載を省略して
いるが、バッテリ50はエンジン10とも電気的に接続
されており、エンジン10の出力に余裕のある時期(例
えば車両の一時停止時など)に、制御ユニット70の制
御の下で、エンジン10によって充電可能となってい
る。
【0027】トルクコンバータ30は、流体を利用した
周知の動力伝達機構である。トルクコンバータ30の入
力軸、即ちモータ20の出力軸である回転軸13と、ト
ルクコンバータ30の出力軸である回転軸14とは機械
的に結合されてはおらず、互いに滑りをもった状態で回
転可能である。両者の末端には、それぞれ複数のブレー
ドを有するタービンが備えられており、モータ20の出
力軸である回転軸13端部に設けられたタービンと、ト
ルクコンバータ30の出力軸である回転軸14の端部に
設けられたタービンとが互いに対向する状態でトルクコ
ンバータ内部に組み付けられている。トルクコンバータ
30は密閉構造をなしており、中にはトランスミッショ
ン・オイルが封入されている。このオイルが前述のター
ビンにそれぞれ作用することで、一方の回転軸から他方
の回転軸に動力を伝達することができる。しかも、両者
はすべりをもった状態で回転可能であって、一方の回転
軸から入力された動力を、回転数およびトルクの異なる
回転状態に変換して他方の回転軸に伝達することができ
る。
【0028】変速機100は、内部に複数のギヤ、クラ
ッチ、ワンウェイクラッチ、ブレーキ等を備え、変速比
を切り替えることによってトルクコンバータ30の出力
軸である回転軸14のトルクおよび回転数を変換して出
力軸15に伝達可能な機構である。既述したように、モ
ータ20の出力軸である回転軸13が伝える動力は、ト
ルクコンバータ30によって異なる回転数およびトルク
に変換されるが、より充分なトルクを得ると共に、車両
の後退などに対応するため、変速機100が設けられて
いる。図2は、変速機100の内部構造を示す説明図で
ある。本実施例の変速機100は、大きくは副変速部1
10(図中の破線より左側の部分)と主変速部120
(図中の破線より右側の部分)とから構成されており、
図示する構造により前進5段、後進1段の変速段を実現
することができる。
【0029】変速機100の構成について回転軸14側
から順に説明する。図示する通り、回転軸14から入力
された動力は、オーバードライブ部として構成された副
変速部110によって所定の変速比で変速されて回転軸
119に伝達される。副変速部110は、シングルピニ
オン型の第1のプラネタリギヤ112を中心に、クラッ
チC0と、ワンウェイクラッチF0と、ブレーキB0に
より構成される。第1のプラネタリギヤ112は、遊星
歯車とも呼ばれるギヤであり、中心で回転するサンギヤ
114、サンギヤの周りで自転しながら公転するプラネ
タリピニオンギヤ115、更にプラネタリピニオンギヤ
の外周で回転するリングギヤ118の3種類のギヤから
構成されている。プラネタリピニオンギヤ115は、プ
ラネタリキャリア116と呼ばれる回転部に軸支されて
いる。
【0030】一般にプラネタリギヤは、上述の3つのギ
ヤのうち2つのギヤの回転状態が決定されると残余の一
つのギヤの回転状態が決定される性質を有している。プ
ラネタリギヤの各ギヤの回転状態は、以下に示す機構学
上周知の計算式(1)によって与えられる。 Ns=(1+ρ)/ρ×Nc−Nr/ρ; Nc=ρ/(1+ρ)×Ns+Nr/(1+ρ); Nr=(1+ρ)Nc−ρNs; Ts=Tc×ρ/(1+ρ)=ρTr; Tr=Tc/(1+ρ); ρ=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数 ・・・(1);
【0031】ここで、 Nsはサンギヤの回転数; Tsはサンギヤのトルク; Ncはプラネタリキャリアの回転数; Tcはプラネタリキャリアのトルク; Nrはリングギヤの回転数; Trはリングギヤのトルク; である。
【0032】副変速部110では、変速機100の入力
軸に相当する回転軸14がプラネタリキャリア116に
結合されている。またこのプラネタリキャリア116と
サンギヤ114との間にワンウェイクラッチF0とクラ
ッチC0とが並列に配置されている。ワンウェイクラッ
チF0はサンギヤ114がプラネタリキャリア116に
対して相対的に正回転、即ち変速機への入力軸である回
転軸14と同方向に回転する場合に係合する方向に設け
られている。サンギヤ114には、その回転を制止可能
な多板ブレーキB0が設けられている。副変速部110
の出力に相当するリングギヤ118は回転軸119に結
合されている。回転軸119は、主変速部120の入力
軸に相当する。
【0033】このような構成を有する副変速部110
は、クラッチC0又はワンウェイクラッチF0が係合し
た状態ではプラネタリキャリア116とサンギヤ114
とが一体的に回転する。先に示した式(1)に照らせ
ば、サンギヤ114とプラネタリキャリア116の回転
数が等しい場合には、リングギヤ118の回転数もこれ
らと等しくなるからである。このとき、回転軸119は
回転軸14と同じ回転数となる。またブレーキB0を係
合させてサンギヤ114の回転を止めた場合、先に示し
た式(1)においてサンギヤ114の回転数Nsに値0
を代入すれば明らかな通り、リングギヤ118の回転数
Nrはプラネタリキャリア116の回転数Ncよりも高
くなる。即ち、回転軸14の回転は増速されて回転軸1
19に伝達される。このように副変速部110は、回転
軸14から入力された動力を、そのままの状態で回転軸
119に伝える役割と、増速して伝える役割とを選択的
に果たすことができる。
【0034】次に、主変速部120の構成を説明する。
主変速部120は三組のプラネタリギヤ130,14
0,150を備えている。また、クラッチC1,C2、
ワンウェイクラッチF1,F2およびブレーキB1〜B
4を備えている。各プラネタリギヤは、副変速部110
に備えられた第1のプラネタリギヤ112と同様、サン
ギヤ、プラネタリキャリアおよびプラネタリピニオンギ
ヤ、並びにリングギヤから構成されている。三組のプラ
ネタリギヤ130,140,150は次の通り結合され
ている。
【0035】第2のプラネタリギヤ130のサンギヤ1
32と第3のプラネタリギヤ140のサンギヤ142と
は互いに一体的に結合されており、これらはクラッチC
2を介して、主変速部120の入力軸である回転軸11
9に結合可能となっている。これらのサンギヤ132,
142が結合された回転軸には、その回転を制止するた
めのブレーキB1が設けられている。また、該回転軸が
逆転する際に係合する方向にワンウェイクラッチF1が
設けられている。さらにこのワンウェイクラッチF1の
回転を制止するためのブレーキB2が設けられている。
【0036】第2のプラネタリギヤ130のプラネタリ
キャリア134には、その回転を制止可能なブレーキB
3が設けられている。第2のプラネタリギヤ130のリ
ングギヤ136は、第3のプラネタリギヤ140のプラ
ネタリキャリア144および第4のプラネタリギヤ15
0のプラネタリキャリア154と一体的に結合されてい
る。更に、これら三者は変速機100の出力軸15に結
合されている。
【0037】第3のプラネタリギヤ140のリングギヤ
146は、第4のプラネタリギヤ150のサンギヤ15
2に結合されるとともに、回転軸122に結合されてい
る。回転軸122はクラッチC1を介して主変速部12
0の入力軸である回転軸119に結合可能となってい
る。第4のプラネタリギヤ150のリングギヤ156に
は、その回転を制止するためのブレーキB4と、リング
ギヤ156が逆転する際に係合する方向にワンウェイク
ラッチF2とが設けられている。
【0038】変速機100に設けられた上述のクラッチ
C0〜C2およびブレーキB0〜B4は、それぞれ油圧
によって係合および解放する。図示を省略したが、各ク
ラッチおよびブレーキには、かかる動作を可能とする油
圧配管等が設けられている。さらに、変速機100に
は、油圧制御部60と、上記油圧配管に油圧を伝えるオ
イルポンプ65とが併設されている(図4参照)。油圧
制御部60には、上記した油圧配管に供給する油圧を制
御するためのソレノイドバルブ等が設けられている。ま
た、オイルポンプ65は、エンジン10と機械的に接続
しており、エンジン10によって駆動される。本実施例
のハイブリッド車両では、制御ユニット70が、油圧制
御部60が備える上記したソレノイドバルブに制御信号
を出力すると共に、エンジン10によってオイルポンプ
65が駆動され、各クラッチおよびブレーキの動作が制
御される。なお、本実施例のハイブリッド車両は、エン
ジン10が停止した状態で、バッテリ50から電力を供
給されるモータ20によって駆動される場合があるが、
このような走行状態の時の変速の動作を保証するため
に、エンジン10によって駆動されるオイルポンプ65
の他に、バッテリ50から電力の供給を受ける電動オイ
ルポンプ(図示せず)をさらに備えている。
【0039】本実施例の変速機100は、クラッチC0
〜C2およびブレーキB0〜B4の係合および解放の組
み合わせによって、前進5段・後進1段の変速段を設定す
ることができる。また、いわゆるパーキングおよびニュ
ートラルの状態も実現することができる。図3は、各ク
ラッチ、ブレーキ、およびワンウェイクラッチの係合状
態と変速段との関係を示す説明図である。この図におい
て、○印はクラッチ等が係合した状態であることを意味
し、◎は動力源ブレーキ時に係合することを意味し、△
印は係合するものの動力伝達に関係しないことを意味し
ている。動力源ブレーキとは、エンジン10およびモー
タ20による制動をいう。なお、ワンウェイクラッチF
0〜F2の係合状態は、制御ユニット70の制御信号に
基づくものではなく、各ギヤの回転方向に基づくもので
ある。
【0040】例えば、パーキング(P)およびニュート
ラル(N)の場合には、図3に示す通り、クラッチC0
およびワンウェイクラッチF0が係合する。ここでは、
クラッチC2およびクラッチC1の双方が解放状態であ
るため、主変速部120の入力軸である回転軸119か
ら下流には動力の伝達がなされない。
【0041】また、例えば第1速(1st)の場合に
は、クラッチC0,C1およびワンウェイクラッチF
0,F2が係合する。ここで、エンジンブレーキをかけ
る場合には、さらにブレーキB4が係合する。この状態
では、変速機100の入力軸である回転軸14は、第4
のプラネタリギヤ150のサンギヤ152に直結された
状態に等しくなり、動力は、第4のプラネタリギヤ15
0の変速比に応じた変速比で出力軸15に伝達される。
リングギヤ156は、ワンウェイクラッチF2の作用に
より逆転しないように拘束され、事実上回転数は値0と
なる。かかる条件下で、先に示した式(1)に照らせ
ば、入力軸である回転軸14の回転数Nin、トルクT
inと、出力軸15の回転数Nout、トルクTout
との関係は、次式(2)で与えられる。ここで、以下の
(2)式中のk1は、第1速(1st)における変速段
を表わしている。
【0042】 Nout=Nin/k1; Tout=k1×Tin k1=(1+ρ4)/ρ4; ρ4は第4のプラネタリギヤ150の変速比 ・・・(2);
【0043】このように、各変速段に応じて、図3に示
すように、変速機100におけるクラッチC0〜C2お
よびブレーキB0〜B4の係合および開放の組み合わせ
によって、前進5段、後進1段の変速を実現することが
できる。その際、入力軸である回転軸14から入力され
た動力は、回転数およびトルクの異なる動力として出力
軸15から出力される。出力される動力は、第1速(1
st)から第5速(5th)の順に回転数が上昇し、ト
ルクが低減する。これは入力軸である回転軸14に負の
トルク、即ち制動力が付加されている場合も同様であ
る。回転軸14に対して、エンジン10およびモータ2
0により、一定の制動力が付加された場合、第1速(1
st)から第5速(5th)の順に出力軸15に付加さ
れる制動力は低減する。なお、変速機100としては、
本実施例で適用した構成の他、周知の種々の構成を適用
可能である。変速段が前進5速よりも少ないものおよび
多いもののいずれも適用可能である。
【0044】以上説明した変速機100には、既述した
ように油圧制御部60が併設されている。図4は、本実
施例のハイブリッド車両における既述した動力源、動力
伝達に関わる装置、および油圧制御に関わる装置とが配
置される様子を表わす説明図である。油圧制御部60
は、車速およびアクセルペダル85(図1参照)の踏み
込み状態に応じて、必要な油圧を変速機100に送り、
変速機100が備える既述した各クラッチおよびブレー
キを作動させる。油圧制御部60においてその油圧が制
御され、変速機100において油圧作動液として働くオ
イルは、オートマチック・トランスミッション・フルー
ド(ATF)と呼ばれるが、このATFは、変速機10
0において作動液として働くほか、変速機100内でギ
アやクラッチ等の潤滑を行なうと共に、トルクコンバー
タ30では冷却作用の媒介物として働く。このように、
変速機100内部の潤滑を行なったり、トルクコンバー
タ30を冷却することなどによって昇温したATFは、
さらにATクーラ90に送られてここで降温される。A
Tクーラ90は、空冷式の冷却装置であり、車両の前部
に設けられた電動ファン95によってATFの冷却を促
進する。電動ファン95は、ATクーラ90を通過する
よう送風することによって上記ATFを冷却する他、エ
ンジン10の冷却を行なう。
【0045】変速機100の変速段は、制御ユニット7
0が車速等に応じて設定する。運転者は、車内に備えら
れたシフトレバーを手動で操作し、シフトポジションを
選択することによって、使用される変速段の範囲を変更
することが可能である。図5は、本実施例のハイブリッ
ド車両におけるシフトポジションの操作部160を示す
説明図である。この操作部160は車内の運転席横のフ
ロアに車両の前後方向に沿って備えられている。
【0046】図示する通り、操作部としてシフトレバー
162が備えられている。運転者はシフトレバー162
を前後方向にスライドすることにより種々のシフトポジ
ションを選択することができる。シフトポジションは、
前方からパーキング(P)、リバース(R)、ニュート
ラル(N)、ドライブポジション(D)、第4ポジショ
ン(4)、第3ポジション(3)、第2ポジション
(2)およびローポジション(L)の順に配列されてい
る。
【0047】パーキング(P)、リバース(R)、ニュ
ートラル(N)は、それぞれ、図3に示した変速機10
0における各クラッチおよびブレーキの係合状態に対応
する。ドライブポジション(D)は、図3に示した第1
速(1st)から第5速(5th)までを使用して走行
するモードの選択を意味する。以下、第4ポジション
(4)は第4速(4th)まで、第3ポジション(3)
は第3速(3rd)まで、第2ポジション(2)は第2
速(2nd)までおよびローポジション(L)は第1速
(1st)のみを使用して走行するモードの選択を意味
する。
【0048】その他、図5に示した操作部160は、ド
ライブポジション(D)における車両の減速度の状態を
さらに運転者によって設定するための機構を備えてい
る。図5に示すように、シフトレバー162を、ドライ
ブポジション(D)においてさらに横にスライドさせて
Eポジションを選択することができ、このEポジション
でさらにシフトレバー162を前後に操作することで、
動力源ブレーキによる制動力の設定を変更することがで
きる。このような機構は、本発明の要部とは直接関わら
ないため、これ以上の説明は省略する。なお、操作部1
60には、内部にシフトポジションを検出するためのセ
ンサが設けられており、このセンサからの出力信号は、
後述する通り、制御ユニット70に伝達されて、車両の
種々の制御に用いられる。
【0049】制御ユニット70は、エンジン10、モー
タ20、トルクコンバータ30、変速機100等の運転
を制御する装置である(図1参照)。制御ユニット70
は、内部にCPU、RAM,ROM等を備えるワンチッ
プ・マイクロコンピュータであり、ROMに記録された
プログラムに従い、CPUが後述する種々の制御処理を
行う。制御ユニット70は種々のスイッチおよびセンサ
等と接続されており、これらから検出信号を入力、ある
いはこれらに対して駆動信号を出力して、種々の制御を
実現している。図6は、制御ユニット70に対する入出
力信号の結線を示す説明図である。図中の左側に制御ユ
ニット70に入力される信号を示し、右側に制御ユニッ
ト70から出力される信号を示す。
【0050】制御ユニット70に入力される信号は、種
々のスイッチおよびセンサからの信号である。このよう
な信号としては、例えば、イグニションスイッチ80
(図1参照)からのスタート信号やON信号、車両の加
速度を検出する加速度センサ、エンジン10の回転数、
エンジン10の水温、バッテリ50の残容量SOC、エ
ンジン10のクランク位置、デフォッガのオン・オフ、
エアコンの運転状態、車速、オートマチック・トランス
ミッション・フルードの温度、シフトポジション(図4
参照)、サイドブレーキのオン・オフ、フットブレーキ
の踏み込み量、エンジン10の排気を浄化する触媒の温
度、アクセルペダル85の開度(図1参照)、オートク
ルーズスイッチのオン・オフ、Eポジションスイッチの
オン・オフ(図5参照)、目標制動力の設定を変更する
DecelスイッチおよびCan−Decelスイッ
チ、過給機のタービン回転数、雪道など低摩擦係数の路
面の走行モードを指示するスノーモードスイッチ等から
の信号、および燃料計からのフューエルリッド信号など
がある。
【0051】制御ユニット70から出力される信号は、
エンジン10,モータ20,トルクコンバータ30,変
速機100等を制御するための信号である。このような
信号には、例えば、エンジン10の点火時期を制御する
点火信号、燃料噴射を制御する燃料噴射信号、エンジン
10の始動を行うためのスタータ信号、駆動回路40を
スイッチングしてモータ20の運転を制御するMG制御
信号、変速機100の変速段を切り替える変速機制御信
号、変速機100の油圧を制御するためのATソレノイ
ド信号およびATライン圧コントロールソレノイド信
号、アンチロックブレーキシステム(ABS)のアクチ
ュエータを制御する信号、駆動力源を表示する駆動力源
インジケータ信号、エアコンの制御信号、種々の警報音
を鳴らずための制御信号、エンジン10の電子スロット
ル弁の制御信号、スノーモードの選択を表示するスノー
モードインジケータ信号、エンジン10の吸気バルブ、
排気バルブの開閉タイミングを制御するVVT信号、車
両の運転状態を表示するシステムインジケータ信号、お
よび設定された減速度を表示する設定減速度インジケー
タ信号などがある。
【0052】(2)一般的動作 次に、本実施例のハイブリッド車両の一般的動作につい
て説明する。先に図1で説明した通り、本実施例のハイ
ブリッド車両は動力源としてエンジン10とモータ20
とを備えている。制御ユニット70は、車両の走行状
態、即ち車速およびトルクに応じて両者を使い分けて走
行する。両者の使い分けは予めマップとして設定され、
制御ユニット70内のROMに記憶されている。
【0053】図7は、車両の走行状態と動力源との関係
を示す説明図である。図中の曲線LIMは、車両が走行
可能な領域の限界を示している。図中の領域MGはモー
タ20を動力源として走行する領域であり、領域EGは
エンジン10を動力源として走行する領域である。以
下、前者をEV走行と呼び、後者を通常走行と呼ぶもの
とする。図1の構成によれば、エンジン10とモータ2
0の双方を動力源として走行することも可能ではある
が、本実施例ではこのような走行領域は設けていない。
【0054】図示する通り、本実施例のハイブリッド車
両は、まずEV走行で発進する。先に説明した通り(図
1参照)、本実施例のハイブリッド車両は、エンジン1
0とモータ20とが一体的に回転するように構成されて
いる。従って、EV走行時にもエンジン10は回転して
いる。但し、燃料噴射および点火を行わず、モータリン
グされている状態である。先に説明した通り、エンジン
10にはVVT機構が備えられている。制御ユニット7
0は、EV走行時にはモータ20に与える負荷を減ら
し、モータ20から出力される動力が車両の走行に有効
に使われるようにするため、VVT機構を制御して、吸
気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングを遅らせ
る。
【0055】EV走行により発進した車両が図7のマッ
プにおける領域MGと領域EGの境界近傍の走行状態に
達した時点で、制御ユニット70は、エンジン10を始
動する。エンジン10はモータ20により既に所定の回
転数で回転しているから、制御ユニット70は、所定の
タイミングでエンジン10に燃料を噴射し、点火する。
また、VVT機構を制御して、吸気バルブおよび排気バ
ルブの開閉タイミングをエンジン10の運転に適したタ
イミングに変更する。
【0056】こうしてエンジン10が始動して以後、領
域EG内ではエンジン10のみを動力源として走行す
る。このような領域での走行が開始されると、制御ユニ
ット70は駆動回路40のトランジスタを全てシャット
ダウンする。この結果、モータ20は単に空回りした状
態となる。
【0057】また、エンジン10のみを動力源とする通
常走行にて走行している車両が、図7のマップにおける
領域MGと領域EGの境界近傍に再び達すると、制御ユ
ニット70は、エンジン10を自動停止すると共に、駆
動回路40のトランジスタの駆動を再開する。これによ
って車両は、再びEV走行を行なうようになる。このよ
うに、本実施例のハイブリッド車両は、その走行状態に
応じて動力源を切り替え、EV走行あるいは通常走行を
行なう。
【0058】本実施例のハイブリッド自動車は、上記し
たように、動力源に要求される駆動力が小さい間はEV
走行を行ない、要求される駆動力が大きくなるとエンジ
ン10を用いた通常走行を行なう。エンジンは一般的
に、低出力時にはエネルギ効率が低下するため、このよ
うにエンジンのエネルギ効率の低下する運転状態ではE
V走行を行なうことで、低出力時においても充分なエネ
ルギ効率を確保し、燃費の低下を抑えることができる。
なお、本実施例のハイブリッド車両では、エンジン10
によるバッテリ50の充電は、車両の停止時に行なわれ
るため、バッテリ50を充電することによって車両の出
力が低下してしまうことがない。
【0059】制御ユニット70は、このように車両の走
行状態に応じて動力源を切り替える制御を行うと共に、
変速機100の変速段を切り替える処理も行う。変速段
の切り替えは、動力源の切り替えと同様、車両の走行状
態(車速およびトルク)に関して予め設定されたマップ
に基づいてなされる。このような変速段の切り替えは、
さらにシフトポジションによる制限を受ける。また、運
転者がアクセルペダルを急激に踏み込むことにより一段
変速比が大きい側に変速段を移す、いわゆるキックダウ
ンと呼ばれる切り替えも行われる。これらの切り替え制
御は、エンジンのみを動力源とし、自動変速装置を備え
た周知の車両と同様である。本実施例では、EV走行を
している場合(領域MG)にも同様の切り替えを実行す
る。
【0060】なお、本実施例の制御ユニット70は、変
速機100の変速段を切り替えるためのマップとして、
全ての走行状態を通常走行で行う場合のマップも備えて
いる。EV走行を行うためには、バッテリ50にある程
度の電力が蓄えられていることが必要であるため、制御
ユニット70は、バッテリ50の蓄電状態に応じてマッ
プを切り替えて、車両の制御を実行する。即ち、バッテ
リ50の残容量SOCが所定値以上である場合には、E
V走行と通常走行とを使い分けて運転を行い、バッテリ
50の残容量SOCが所定値よりも小さい場合には、発
進および微速走行時にもエンジン10のみを動力源とす
る通常走行で運転する。
【0061】また、図示しなかったが、本実施例のハイ
ブリッド車両では、動力源ブレーキによる制動力、すな
わち負のトルクも発生する。動力源ブレーキとは、動力
源から駆動軸に負荷を与える制動方法であり、本実施例
のようなハイブリッド車両では、動力源ブレーキとし
て、エンジンのポンピングロスに基づくエンジンブレー
キと、モータでの回生負荷による回生制動とがある。す
なわち、ハイブリッド車両は、駆動軸の回転をモータ2
0により電力として回生して制動することができ、この
ような回生制動を行なうことで、運動エネルギを無駄な
く利用することが可能となる。この動力源ブレーキは、
車速に応じて変化する。なお、このようなハイブリッド
車両では、上記した動力源ブレーキと、ブレーキペダル
の操作に応じてパッド等を押しつけて車軸に摩擦を与え
る形式の制動方法(ホイールブレーキ)とによる制動が
可能である。
【0062】(3)エンジンの自動停止の禁止 本実施例のハイブリッド車両は、既述したように、その
走行時には、EV走行と通常走行とのいずれかを行な
い、車両の車速などによってエンジン10が自動停止す
る。具体的には、車両が上記したEV走行を開始すると
きにはエンジン10が自動停止すると共に、車両の停止
中には、エンジン10が充分に暖機されていること、バ
ッテリ50の残存容量が充分であること、などの条件に
基づいて、エンジン10は自動的に停止する。しかしな
がら、車両においては、車両の駆動に関わる装置の点検
を行なう必要があり、そのような点検の中には、車両の
停止中にエンジン10を駆動した状態で行なう必要があ
るものもある。車両を停止させて点検を行なう際に、上
記したようにエンジン10が自動停止をしてしまうと、
このような点検時に支障を来たしてしまうため、本実施
例のハイブリッド車両には、エンジン10の自動停止を
禁止する手段が設けられている。
【0063】図8は、エンジン自動停止禁止処理ルーチ
ンを表わすフローチャートである。本ルーチンは、イグ
ニションスイッチ80によって車両始動の信号が入力さ
れると、このスイッチがオフとなるまで、制御ユニット
70のCPUが所定の周期で実行する処理である。この
処理が開始されると、CPUは、まずスイッチの信号を
入力する(ステップS100)。ここで入力すべき信号
は、図6に一覧で示した。もっとも、自動停止禁止処理
ルーチンに直接関係のある信号は、シフトポジションを
表す信号、車速を表わす信号、イグニションスイッチ8
0からの入力を表わす信号、アクセル開度を表わす信号
である。従って、ステップS100では、これらの信号
のみを入力するものとしても構わない。
【0064】次に、CPUは、入力された信号に基づい
て、車速Vが所定の値Vlow 以下であるかどうかを判断
する(ステップS110)。車速Vが所定の値Vlow 以
下である場合には、車両は停止状態にあると判断して、
次に、シフトポジションがパーキングポジション(P)
で有るか否かを判断する(ステップS120)。シフト
ポジションがパーキングポジション(P)であると判断
された場合には、次にCPUは、特殊条件を表わす信号
が入力されたかどうかを判断する(ステップS13
0)。
【0065】ここで、特殊条件を表わす信号とは、車両
の使用者が、エンジン自動停止を禁止する指示を入力す
るために意図的に行なう動作によって入力される信号で
あり、車両の運転のために運転席の近傍に設けられたス
イッチに対して、車両の運転のために本来設定されてい
る操作とは異なる操作を、車両の使用者が行なうことに
よって入力される。エンジン自動停止を禁止する指示を
入力するための動作としては、本実施例のハイブリッド
車両では、イグニションスイッチ80を続けて3回操作
すること、および、アクセルを続けて2回全開にするこ
とが、それぞれ設定されている。すなわち、所定の時間
内にイグニションスイッチが続けて3回操作されたこ
と、あるいは、所定の時間内にアクセルが続けて2回全
開にされたことのいずれかが検出されると、ステップS
130において、特殊条件を表わす信号が入力されたと
判断する。なお、本実施例のハイブリッド車両が備える
イグニションスイッチには、従来知られるガソリンエン
ジンを搭載した車両と同様に、OFF、ACC(アクセ
サリ)、ON、STARTという4段切り替え位置を備
えており、上記したイグニションスイッチの操作とは、
スタート信号の入力を意味している。
【0066】なお、アクセル開度は上記したように全開
である必要はなく、所定の時間内に所定量以上の開度が
2度検出されたかどうかを検出することとしても良い。
また、特殊条件を検出する信号として、アクセル開度が
全開になる回数は、2回以外の複数回を設定しても良
く、イグニションスイッチの操作の回数も3回以外の複
数回を設定しても良い。さらに、これらの特殊条件を入
力するための操作は、上記2つの操作以外の操作であっ
ても良い。特殊条件として認識すべき操作としては、通
常の操作と区別可能であって、使用者が過誤によって行
なう可能性が充分に低いものを設定しておけばよい。車
両の運転のために運転席の近傍に設けられたスイッチに
対する操作であって、車両の運転のために本来設定され
ている操作とは異なる操作を、上記特殊条件として予め
設定しておけば、後述する効果を得ることができる。
【0067】ステップS130において、特殊条件を表
わす信号の入力がなされたと判断した場合には、次に、
エンジン10が駆動中であるかどうかを判断する(ステ
ップS140)。エンジン10が停止している場合に
は、エンジン10を始動し(ステップS150)、エン
ジン自動停止禁止モードを表わすフラグを設定する(ス
テップS160)。なお、ステップS140でエンジン
10が駆動中であると判断された場合には、そのままス
テップS160に移行し、エンジン自動停止禁止モード
を表わすフラグを設定する。ステップS160でエンジ
ンの自動停止禁止が設定されると、エンジン自動停止禁
止の処理(ステップS170)を行ない、本ルーチンを
終了する。本実施例のハイブリッド車両は、既述したよ
うに、所定の条件(車両の停止中には、エンジン10が
充分に暖機されていること、バッテリ50の残存容量が
充分であることなど)下では、エンジンの自動停止条件
を満たしたものとして、エンジンを自動停止する処理を
実行する。ステップS170で行なうエンジン自動停止
禁止の処理とは、上記エンジン自動停止条件を満たした
場合にもエンジンの自動停止処理を行なわないと判断
し、エンジン10を駆動し続けるための処理である。こ
のようなこのエンジン自動停止禁止の処理を実行するこ
とにより、車両の状態が上記したエンジン自動停止の条
件に合致した場合にも、エンジンの自動停止は行なわれ
なくなる。
【0068】ステップS130において、特殊条件を表
わす信号の入力がなされていないと判断した場合には、
エンジン自動停止禁止モードが設定されているかどうか
を判断する(ステップS180)。エンジン自動停止禁
止モードが設定されている場合、すなわち、それ以前の
処理で、特殊条件を表わす信号の入力が検出されてエン
ジン自動停止の禁止が設定され、その後この設定が解除
されていない場合には、ステップS170に移行して、
エンジン自動停止の禁止の処理を続行する。
【0069】ステップS180において、エンジン自動
停止禁止モードが設定されていないと判断されたときに
は、車両において通常運転を続行する処理を行ない(ス
テップS190)、本ルーチンを終了する。ステップS
190の処理を行なう時点では、車両は停止中でシフト
ポジションはパーキングポジション(P)であるため、
ステップS190における通常運転を続行する処理で
は、エンジン10の暖機状態やバッテリ50の残存容量
などに応じて、エンジン10の自動停止を行なうかどう
かを判断する制御が行なわれる。
【0070】また、既述したステップS110において
車速Vが所定の値Vlaw よりも大きい値であった場合、
すなわち車両が走行状態にある場合、および、ステップ
S120においてシフトポジションがパーキングポジシ
ョン(P)でなかった場合には、次に、エンジン自動停
止禁止モードが設定されているかどうかを判断する(ス
テップS200)。エンジン自動停止禁止モードが設定
されている場合には、このエンジン自動停止禁止モード
の設定を解除し(ステップS210)、その後通常運転
のための処理を行ない(ステップS220)、本ルーチ
ンを終了する。ステップS220の処理を行なう時点で
は、車両は走行中、あるいは、シフトポジションはパー
キングポジション(P)以外であるため、ステップS2
20における通常運転を行なう処理では、車速やアクセ
ル開度などに応じて既述したEV走行と通常走行とを切
り替えたり、エンジン10の自動停止を含めた制御が行
なわれる。
【0071】なお、以上説明した自動停止禁止処理ルー
チンは、既述したように、イグニションスイッチによっ
て車両始動の信号が入力されてから、イグニションスイ
ッチオフの信号が入力されるまで、繰り返し実行される
処理である。ここで、イグニションスイッチオフの信号
が入力されると、そのときエンジン自動停止禁止モード
が設定されていた場合には、この設定はキャンセルされ
る。
【0072】図8に示した処理によってエンジン自動停
止が禁止される様子を、図9および図10に基づいて説
明する。図9および図10は、エンジン自動停止が禁止
される例を示すタイムチャートである。横軸に時間をと
り、イグニションスイッチ80からの信号入力の様子、
あるいはアクセル開度と、エンジン10の回転数との対
応をそれぞれ示した。
【0073】図9において、時刻a1でイグニションス
イッチが操作され、スタート信号が出されたとする。た
だし、このとき車両およびエンジン10は停止してお
り、車両のシフトポジションはパーキングポジション
(P)となっている。スタート信号が検出されると、エ
ンジン10は始動し、その回転数は上昇してアイドリン
グ状態に対応する所定の値に達する。ここで、時刻a1
から所定の短い時間内にさらに続けて2度、すなわち図
9では時刻a2と時刻a3において再びイグニションス
イッチが操作され、これによってスタート信号が出され
ると、エンジンの自動停止を禁止する処理を行なう判断
がなされる。このような判断がなされると、その後の時
刻a4においてエンジン自動停止条件(ここでは車両は
停止中であるが、さらに、エンジン10の暖機が完了す
ること、および、バッテリ50の残存容量が充分である
ことなど)が成立しても、エンジン10の自動停止は行
なわれない。
【0074】また、図10において、時刻b1でアクセ
ルが踏み込まれ、アクセル全開の信号が検出されたとす
る。ただしこのとき、車両およびエンジン10は停止し
ており、イグニションスイッチはON位置、車両のシフ
トポジションはパーキングポジション(P)となってお
り、エンジン10は充分に暖機されて停止している。こ
こでアクセル全開を示す信号が検出されると、このよう
な状態は、図7において、車速が略ゼロでトルクは曲線
LIMで表わされた境界の近傍となる領域、すなわち領
域EGに相当するため、エンジン10は始動してその回
転数が上昇して、アイドリング状態に対応する所定の値
に達する。このようにアクセルを全開にしてエンジン1
0を始動しても、このままでは、車速がゼロであるた
め、間もなくエンジン10は停止する。ここで、時刻b
1から所定の短い時間内にさらに続けて、すなわち図1
0では時刻b2において再びアクセルが踏み込まれ、ア
クセル全開を示す信号が出されると、エンジンの自動停
止を禁止する処理を行なう判断がなされる。このような
判断がなされると、その後の時刻b3においてエンジン
自動停止条件が成立しても、エンジン10の自動停止は
行なわれない。
【0075】なお、図9および図10に示した動作で
は、イグニションスイッチのスタート信号の一回目、あ
るいは、アクセルが全開となった信号の一回目が検出さ
れるとエンジンが始動しているが、図8に示したフロー
チャートでは、特殊条件として所定の操作が所定の回数
行なわれた後に、エンジンが停止している場合には、エ
ンジンを始動する構成となっている。このように、エン
ジンを始動するタイミングは、特殊条件を構成する操作
の一回目が検出されたときとしても良いし、特殊条件が
成立した後としてもかまわない。ただし、イグニション
スイッチのスタート信号を上記特殊条件として認識する
場合には、1度目の信号でエンジンを始動する構成とす
ることが望ましい。これによって、車両の始動時にエン
ジン自動停止の禁止を意図するかどうかに関わらず、イ
グニションスイッチを1度操作すれば直ちにエンジンを
始動させることができ、エンジン自動停止の禁止を意図
しない通常の始動時において使用者が操作上の違和感を
感じることがない。また、アクセル開度を特殊条件とし
て認識する場合には、所定時間内に所定の回数だけアク
セルが全開となるという特殊条件を満たしたときに、初
めてエンジンが始動することとしてもよい。すなわち、
図7に示した走行状態の設定に関わらず、シフトポジシ
ョンがパーキングポジション(P)のときには、1度ア
クセルを踏んだだけではエンジン10を始動させず、続
けて2度アクセルが全開となったときだけ始動すること
としても良い。このうような構成とすれば、使用者が過
誤によりアクセルを踏んでしまったときにも、非所望の
タイミングでエンジンが始動してしまうことがない。
【0076】また、図9および図10に基づく上記した
動作は、最初の時点で車両およびエンジン10が停止し
ているという条件下のものであるが、エンジン10がす
でに起動されている状態であっても、上記特殊条件を入
力することで、エンジンの自動停止を禁止することがで
きる。このような場合について、図9,図10と同様の
タイムチャートを図11,図12に示す。図9,図10
と同様に、横軸に時間をとり、イグニションスイッチ8
0からの信号入力の様子、あるいはアクセル開度と、エ
ンジン10の回転数との対応をそれぞれ示した。
【0077】図11においては、車両は停止しており、
車両のシフトポジションはパーキングポジション(P)
となっているが、エンジンの自動停止を禁止する指示を
入力する以前からエンジン10は駆動されており、その
回転数はアイドリング状態に対応する所定値となってい
る。ここで、所定の短い時間内に続けて3度、図11で
は時刻c1,時刻c2,時刻c3において、イグニショ
ンスイッチのスタート信号が検出されると、エンジンの
自動停止を禁止する処理を行なう判断がなされる。この
ような判断がなされると、その後の時刻c4においてエ
ンジン自動停止条件が成立しても、エンジン10の自動
停止は行なわれない。
【0078】図12においても同様に、車両は停止して
おり、車両のシフトポジションはパーキングポジション
(P)となっているが、エンジンの自動停止を禁止する
指示を入力する以前からエンジン10は駆動されてお
り、その回転数はアイドリング状態に対応する所定値と
なっている。ここで、所定の短い時間内に2度、図12
では時刻d1,時刻d2において、アクセルが踏み込ま
れてアクセル全開の信号が検出されると、エンジンの自
動停止を禁止する処理を行なう判断がなされる。このよ
うな判断がなされると、その後の時刻d3においてエン
ジン自動停止条件が成立しても、エンジン10の自動停
止は行なわれない。
【0079】このように、上記した特殊条件の入力によ
って、一旦エンジン自動停止の禁止が設定された後は、
エンジン自動停止禁止の処理が継続して行なわれ、車両
が動き出して車速Vが所定値以上となった場合(図8に
おけるステップS110に対応)、あるいは、シフトポ
ジションがパーキングポジション(P)以外に移動した
場合(図8におけるステップS120に対応)、あるい
は、イグニションスイッチオフの信号が検出された場合
に、このエンジン自動停止の禁止の設定は解除される。
【0080】(4)ATFオイルレベルの点検 上記したエンジンの自動停止を禁止する構成は、車両に
関わる種々の点検作業の際に利用することができる。こ
のような点検作業の一例として、以下に、オイルレベル
の点検について説明する。ここで、オイルレベルの点検
とは、既述したATFの量が適当であるかどうかの点検
のことであり、本実施例のハイブリッド車両において
も、従来知られるガソリン自動車と同様に、所定のオイ
ル・レベル・ゲージを用いて測定することによって、こ
のオイルレベルの点検を行なうことができる。
【0081】ATFは、既述したように、変速機100
において作動液として働くほか、変速機100内でギア
やクラッチ等の潤滑を行なうと共に、トルクコンバータ
30では冷却作用の媒介物として働く。したがって、そ
のオイルレベルを常に正しく保つことは、トランスミッ
ションの寿命を延ばし、その性能や機能を充分に引き出
す上で重要である。
【0082】トルクコンバータ30や変速機100にA
TFを送油するオイルポンプ65は、既述したように、
エンジン10によって駆動されて、必要な油圧を供給可
能となる。したがって、エンジン停止時にはオイルポン
プ65は停止してしまう。オイルポンプが停止すると、
ATFは所定のオイルパン内に落下してくるが、ATF
量は、ATFが所定の循環および攪拌状態にあるときの
量として保証されるものである。そのため、ATF量を
点検するには、エンジン10およびオイルポンプ65が
駆動している状態を保ち、ATFが変速機100に行き
渡り、トルクコンバータ30にも送られている状態にす
る必要がある。
【0083】オイルレベルの点検を行なう際には、車両
を平坦な場所に停止させ、シフトポジションをパーキン
グポジション(P)にしてエンジン10を始動し、オイ
ルレベルの点検作業に入る。このとき、本実施例のハイ
ブリッド車両では、使用者が、運転席からおりて点検作
業に取りかかるのに先立って、イグニションスイッチの
操作やアクセルの踏み込みなどの操作を行なって、エン
ジンの自動停止を禁止するモードを設定し、オイルレベ
ルの点検中はエンジンが駆動されている状態を維持させ
る。
【0084】オイルレベルの点検が終了して、車両を発
進させるときには、車速が次第に上がって既述した値V
law よりも大きくなったとき(図8のステップS110
に対応)、あるいは、シフトレバー162の操作により
シフトポジションがパーキングポジション(P)以外に
なったとき(図8のステップS120に対応)に、エン
ジン自動停止禁止モードは解除される(図8のステップ
S210に対応)。したがって、オイルレベル点検後の
車両発進時に、エンジン10が充分に暖機されており、
バッテリ50の残存容量が充分であれば、エンジン10
は直ちに自動停止し、図7に示したように、ハイブリッ
ド車両はEV走行を開始する。
【0085】以上説明したエンジン自動停止の禁止に関
わるエンジン制御装置を備える実施例のハイブリッド自
動車によれば、イグニションスイッチの操作や、ブレー
キペダルの踏み込みといった、既存のスイッチに対する
操作によってエンジンの自動停止を禁止することができ
る。したがって、各スイッチからの信号入力およびエン
ジンの駆動状態の制御に関わる制御装置(制御ユニット
70)の設定を行なうだけで実現可能であり、エンジン
の自動停止禁止の指示を入力するためのスイッチを新た
に設ける必要がなく、車両の構成が複雑化したり部品点
数が増加してしまうことがない。
【0086】また、エンジン自動停止の禁止の指示は、
運転席近傍に設けられた車両の運転に関わる既存のスイ
ッチに対する操作によって行なわれる。したがって、エ
ンジンが駆動している状態を保つことが求められる点検
を行なう際に、使用者は運転席を離れる前に、エンジン
の自動停止を禁止する指示を、簡便な操作によって行な
うことができる。具体的には、所定の点検をしようと意
図して車両を始動するとき、あるいは点検のために停車
したとき、イグニションスイッチの操作やブレーキペダ
ルの操作といった所定の操作を行なえば、直ちにエンジ
ン自動停止の禁止が設定され、そのまま支障なく点検作
業を行なうことができる。
【0087】さらに、エンジンの自動停止の禁止を指示
するための指示の入力は、イグニションスイッチやアク
セルペダルのような車両の運転に関わるスイッチに対し
て、通常の操作では行なわない所定の回数の操作を加え
ることによるため、使用者が、エンジンの自動停止を禁
止する意図を持ったときのみ、確実にエンジン自動停止
の禁止の処理を行なうことができる。
【0088】ここで、例えば、所定の点検扉(ボンネッ
ト)が開かれたことを検知してエンジンの自動停止を禁
止する構成も考えられるが、このような構成では、使用
者が運転席を離れて点検扉を開く前にエンジンが自動停
止してしまい、もう一度運転席に戻ってエンジンを始動
しなくてはならない場合も考えられる。あるいは、上記
点検扉を開くことによって、エンジンの始動とエンジン
自動停止の禁止の設定との両方を行なう構成では、エン
ジンの始動を意図せず上記点検扉を開いた場合にも、非
所望のタイミングでエンジンが始動することになってし
まう。既述した実施例のハイブリッド車両では、運転席
にいる使用者が、エンジン自動停止の禁止を意図して所
定の操作を行なったときに、エンジンの自動停止が禁止
されるため、このような不都合が生じるおそれがない。
【0089】特に、オイルレベルの点検のような検査項
目は、車両の状態を良好に保つ上で重要でありながら、
車両の構成に関する特別な知識や、電気配線などを操作
する特別な技能を必要とせず、通常の使用者(自動車の
一般ユーザー)が日常的に行ない得るものである。した
がって、本実施例のハイブリッド車両のように、運転席
近傍の既存のスイッチに対する所定の操作によってエン
ジンの自動停止を禁止できる構成とすることで、通常の
使用者が検査を実施する便を著しく向上させることがで
きる。もとより、車両の整備・点検を専門的に行なう作
業者においても、検査を行なう際に、簡便な操作でエン
ジンの自動停止を禁止することができるという効果を充
分に得ることができる。
【0090】さらに、このようなエンジンの自動停止禁
止の設定は、その後車両が発進したとき(車速が所定の
値を超えたとき、あるいは、シフトポジションがパーキ
ングポジション(P)以外に変わったとき)に解除され
るため、エンジン自動停止の禁止を解除する指示を別途
入力する必要がなく、そのためのスイッチを設ける必要
がない。エンジン自動停止の禁止が解除されなければ、
エンジンの自動停止が行なわれなくなり、これによって
発進時などの低速時にもエンジンが自動停止しなけれ
ば、低速時にも通常走行を行なうことになってしまう。
既述したハイブリッド車両では、燃費が悪化する低速運
転時にはEV走行を行なうことで、燃費の向上を図って
いるが、その特性を生かすことができなくなってしま
う。本実施例のハイブリッド車両は、車両が走行を始め
ると、自動的にエンジン自動停止の禁止が解除されて通
常運転となるので、車両を発進させたら直ちにEV走行
となり、エンジン自動停止の禁止を設定したことにより
燃費が悪化してしまうことがない
【0091】なお、以上説明した実施例では、エンジン
の自動停止を禁止して行なう点検作業として、オイルレ
ベルの点検を挙げたが、エンジンが駆動している状態で
行なう必要のある他の点検を行なう際にも、上記したエ
ンジンの自動停止を禁止する構成、およびこれを自動解
除する構成は有用であり、同様の効果を奏することがで
きる。エンジンが駆動している状態で行なう必要のある
他の点検としては、例えば、エンジン自身の点検を挙げ
ることができる。エンジンに関わる点検の多くは、エン
ジンを駆動させた状態で行なう必要があり、既述した実
施例と同様に、エンジン自動停止の禁止の指示を、運転
席近傍の既存のスイッチからの所定の操作によって行な
う構成とすることで、運転者の意図した時に簡便な動作
でエンジン自動停止を禁止することができる。特に、上
記したオイルレベル点検と同様に、電気的な配線など専
門的な知識を要しない、通常の使用者が日常的に行ない
得る点検を行なう際には、運転席近傍の既存のスイッチ
に対する所定の操作によってエンジン自動停止を禁止す
る本発明の構成は、顕著な効果を奏する。
【0092】また、上記した実施例では、内燃機関が車
両の駆動源となりうるパラレルハイブリッド車両の一形
態を例に挙げたが、エンジン自動停止の禁止の指示を、
運転席近傍の既存のスイッチに対する所定の操作により
行なう本発明の構成は、他種のハイブリッド車両にも適
応することができる。内燃機関を備える車両であって、
この内燃機関を車両の停止中などの所定の条件下で自動
停止する手段を備えていれば、他種の車両においても適
応することができ、既述した実施例と同様の効果を得る
ことができる。エンジンの自動停止手段を備える車両と
しては、ハイブリッド車両以外に、エンジンのみを動力
源とするものも知られている。すなわち、車両が信号待
ち時などに停止したときに、車両の停止を検知してエン
ジンを自動的に停止すると共に、その後のアクセル開度
の変化やシフトレバーの操作などにより車両の発進を検
知するとエンジンを自動的に再始動する装置(いわゆる
エコノミー・ランニング・システム)を搭載した車両が
知られている。このような車両においても、既述した構
成を適用することにより、車両の点検時にエンジンの自
動停止を禁止し、既述した効果を得ることができる。
【0093】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる
様態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な一実施例であるハイブリッド車
両の構成の概略を表わす説明図である。
【図2】変速機100の内部構造を示す説明図である。
【図3】クラッチ、ブレーキ、およびワンウェイクラッ
チの係合状態と変速段との関係を示す説明図である。
【図4】ハイブリッド車両における動力源、動力伝達に
関わる装置および油圧制御に関わる装置とが配置される
様子を表わす説明図である。
【図5】シフトポジションの操作部160を示す説明図
である。
【図6】制御ユニット70に対する入出力信号の結線を
示す説明図である。
【図7】車両の走行状態と動力源との関係を示す説明図
である。
【図8】エンジン自動停止禁止処理ルーチンを表わすフ
ローチャートである。
【図9】エンジン自動停止禁止の判断を表わすタイムチ
ャートである。
【図10】エンジン自動停止禁止の判断を表わすタイム
チャートである。
【図11】エンジン自動停止禁止の判断を表わすタイム
チャートである。
【図12】エンジン自動停止禁止の判断を表わすタイム
チャートである。
【符号の説明】
10…エンジン 12…クランクシャフト 13…回転軸 14…回転軸 15…出力軸 16…ディファレンシャルギヤ 17…車軸 20…モータ 22…ロータ 24…ステータ 30…トルクコンバータ 40…駆動回路 50…バッテリ 60…油圧制御部 65…オイルポンプ 70…制御ユニット 80…イグニションスイッチ 85…アクセルペダル 90…ATクーラ 95…電動ファン 100…変速機 110…副変速部 112…第1のプラネタリギヤ 114…サンギヤ 115…プラネタリピニオンギヤ 116…プラネタリキャリア 118…リングギヤ 119…回転軸 120…主変速部 122…回転軸 130…第2のプラネタリギヤ 132,142,152…サンギヤ 134,144,154…プラネタリキャリア 136,146,156…リングギヤ 140…第3のプラネタリギヤ 150…第4のプラネタリギヤ 160…操作部 162…シフトレバー
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B60K 28/10 F02D 13/02 G F02D 17/00 13/04 A // F02D 13/02 B60K 9/00 Z 13/04 Fターム(参考) 3D037 FA24 FB14 3G092 AA11 AA18 AC02 AC03 CA01 DA01 DA02 DA15 DG05 DG09 EA09 EA14 EA15 EB04 FA45 FA49 FA50 GA01 GA10 HA13X HA17Z HB01X HB09Z HC09X HD02Z HE01Z HE04Z HE08Z HF01X HF02Z HF04Z HF05X HF07Z HF08Z HF12X HF12Z HF13Z HF19Z HF21Z HF23Z HF25X HF26Z 3G093 AA05 AA07 BA17 BA19 BA22 CA01 CB08 DA06 DA12 DB05 DB11 DB12 DB15 DB19 DB21 DB24 DB25 EA05 EA09 EA13 EA15 EB00 EB03 FA00

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関と共に車両に搭載され、所定の
    条件下において前記内燃機関を自動停止する自動停止手
    段を備える内燃機関制御装置であって、 車両における運転席の近傍に設けられた車両の操作に関
    わる操作部に対して、車両の操作に関わる通常の操作と
    は異なる所定の操作がなされたときに、該所定の操作が
    なされたことを検出する特殊操作検出手段と、 前記特殊操作検出手段が前記所定の操作を検出したとき
    に、前記自動停止手段による前記内燃機関の自動停止を
    禁止する自動停止禁止手段と前記車両が走行中であるか
    否かを判定する走行状態判定手段と、 前記自動停止禁止手段によって前記内燃機関の自動停止
    が禁止されているときに、前記走行状態判定手段が、前
    記車両が走行中であると判定した場合は、前記自動停止
    の禁止を解除する禁止解除手段とを備えることを特徴と
    する内燃機関制御装置。
  2. 【請求項2】 前記自動停止禁止手段は、前記特殊操作
    検出手段が前記所定の操作を検出したときに、前記内燃
    機関が停止している場合には、該内燃機関を始動した後
    に、該内燃機関の自動停止を禁止する請求項1記載の内
    燃機関制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の内燃機関制御装置であっ
    て、 前記操作部は、前記車両におけるイグニションスイッチ
    であって、 前記所定の操作は、前記イグニションスイッチを、2回
    以上の所定の回数だけ連続してスタート位置に移動させ
    る操作である内燃機関制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の内燃機関制御装置であっ
    て、 前記操作部は、前記車両におけるアクセルペダルであっ
    て、 前記所定の操作は、前記アクセルペダルを、2回以上の
    所定の回数だけ連続して踏み込む操作である内燃機関制
    御装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の内燃機関制御装置であっ
    て、 前記走行状態判定手段は、前記車両の速度が所定の値以
    上となったときに、前記車両が走行中であると判定する
    内燃機関制御装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の内燃機関制御装置であっ
    て、 前記走行状態判定手段は、前記車両におけるシフトポジ
    ションが、パーキングポジション以外となったときに、
    前記車両が走行中であると判定する内燃機関制御装置。
  7. 【請求項7】 内燃機関と、所定の条件下において該内
    燃機関を自動停止する自動停止手段を備える内燃機関制
    御装置とを搭載する車両であって、 前記内燃機関制御装置は、 車両における運転席の近傍に設けられた車両の操作に関
    わる操作部に対して、車両の操作に関わる通常の操作と
    は異なる所定の操作がなされたときに、該所定の操作を
    検出する特殊操作検出手段と、 前記特殊操作検出手段が前記所定の操作を検出したとき
    に、前記自動停止手段による前記内燃機関の自動停止を
    禁止する自動停止禁止手段と前記車両が走行中であるか
    否かを判定する走行状態判定手段と、 前記自動停止禁止手段によって前記内燃機関の自動停止
    が禁止されているときに、前記走行状態判定手段が、前
    記車両が走行中であると判定した場合は、前記自動停止
    の禁止を解除する禁止解除手段とをさらに備えることを
    特徴とする車両。
  8. 【請求項8】 内燃機関と、所定の条件下において該内
    燃機関を自動停止する自動停止手段とを備える車両にお
    ける内燃機関制御方法であって、(a)車両における運
    転席の近傍に設けられた車両の操作に関わる操作部に対
    して、車両の操作に関わる通常の操作とは異なる所定の
    操作がなされたときに、該所定の操作がなされたことを
    検出する工程と、(b)前記所定の操作がなされたこと
    を検出したときに、前記自動停止手段による前記内燃機
    関の自動停止を禁止する工程と(c)前記車両が走行中
    であるか否かを判定する工程と、(d)前記(b)工程
    によって前記内燃機関の自動停止が禁止されているとき
    に、前記(c)工程によって、前記車両が走行中である
    と判定された場合は、前記自動停止の禁止を解除する工
    程とを備えることを特徴とする内燃機関制御方法。
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