JP2011220135A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の制御装置において、ドライバの要求通りに内燃機関を自動停止可能とすると共にドライバが要求しないときには内燃機関を自動停止させないようにして燃費の向上及び走行安全性の向上を可能とする。
【解決手段】エンジン１１にクラッチ１２を介して手動変速機１３を連結し、エンジン１１と駆動輪１５との間で動力を伝達可能な接続状態と動力を遮断可能な切断状態とに切替可能な動力伝達切断機構を設けると共に、この動力伝達切断機構の接続状態及び切断状態を検出する動力伝達状態検出部と、エンジン１１の回転数を検出可能なエンジン回転数センサ３６を設け、ＥＣＵ３１は、動力伝達状態検出部が動力伝達切断機構による切断状態を検出し、且つ、エンジン回転数センサ３６が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったらエンジン１１を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、内燃機関を搭載した車両にて、ドライバがアクセルペダルを踏込んで駆動力を要求するときには、この内燃機関を駆動して動力を駆動輪に伝達して走行させる一方、ドライバから動力の要求がないときには、内燃機関を停止して駆動輪への動力伝達を遮断して惰性で走行させるようにした技術がある。例えば、下記特許文献１に記載された内燃機関の始動＝停止＝作動の制御のための方法及び制御装置では、自動車の速度が最高許容速度よりも低く、ドライバが前もって定められた時間前にトランスミッションのニュートラル位置を選択し、且つ、それ以後クラッチペダルを操作していないとの条件が満たされたときに、エンジン制御装置が内燃機関を停止させている。

特開２００５−０３０４００号公報

ドライバが手動により変速を行う場合、通常、クラッチペダルを踏込んで動力伝達を遮断し、シフトレバーを現在の走行位置からニュートラル位置に移動した後、変速した走行位置に移動し、続いて、クラッチペダルの踏込みを戻して動力を伝達可能とする。上述した従来の装置では、自動車の速度が低く、且つ、ニュートラル位置が選択されたときに、エンジン制御装置が内燃機関を停止させている。そのため、ドライバがクラッチペダルを踏込んで動力伝達を遮断し、シフトレバーをニュートラル位置に移動したときに、エンジン停止条件が満たされることから、このドライバによる変速操作時にエンジンが自動停止されてしまうおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ドライバの要求通りに内燃機関を自動停止可能とすると共にドライバが要求しないときには内燃機関を自動停止させないようにして燃費の向上及び走行安全性の向上を可能とする車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の制御装置は、内燃機関と、該内燃機関と駆動輪との間で動力を伝達可能な接続状態と動力を遮断可能な切断状態とに切替可能な動力伝達切断機構と、該動力伝達切断機構の接続状態及び切断状態を検出する動力伝達状態検出部と、前記内燃機関の回転数を検出可能な内燃機関回転数検出部と、前記動力伝達状態検出部が前記動力伝達切断機構による切断状態を検出し且つ前記内燃機関回転数検出部が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったら前記内燃機関を停止する内燃機関停止部と、を備えることを特徴とする。

上記車両の制御装置にて、前記動力伝達切断機構は、前記内燃機関の出力軸に連結される変速機であり、前記動力伝達状態検出部は、前記変速機の変速位置を検出可能であり、前記内燃機関停止部は、前記動力伝達状態検出部が前記変速機のニュートラル位置を検出し且つ前記内燃機関回転数検出部が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったら前記内燃機関を停止することが好ましい。

上記車両の制御装置にて、前記内燃機関の出力軸に変速機が連結され、前記動力伝達切断機構は、前記内燃機関と前記変速機との間に配置されるクラッチであり、前記動力伝達状態検出部は、前記クラッチの接続状態及び切断状態を検出可能であり、前記内燃機関停止部は、前記動力伝達状態検出部が前記クラッチの切断状態を検出し且つ前記内燃機関回転数検出部が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったら前記内燃機関を停止することが好ましい。

本発明に係る車両の制御装置は、動力伝達切断機構が切断状態となり、内燃機関の回転数が予め設定された所定回転数以下となったら内燃機関を停止するので、ドライバの要求通りに内燃機関を自動停止可能とすることができると共に、ドライバが要求しないときには内燃機関を自動停止させないようにすることができ、その結果、燃費の向上及び走行安全性の向上を可能とすることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を表す概略構成図である。 図２は、本実施形態の車両の制御装置におけるエンジン自動停止制御の処理を表すフローチャートである。 図３は、本実施形態の車両の制御装置におけるエンジン自動停止条件を説明するためのタイムチャートである。 図４は、本実施形態の車両の制御装置におけるエンジン自動停止条件を説明するためのタイムチャートである。 図５は、本実施形態の車両の制御装置におけるエンジン自動停止条件を説明するためのタイムチャートである。

以下に、本発明に係る車両の制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

〔実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を表す概略構成図、図２は、本実施形態の車両の制御装置におけるエンジン自動停止制御の処理を表すフローチャート、図３乃至図５は、本実施形態の車両の制御装置におけるエンジン自動停止条件を説明するためのタイムチャートである。

本実施形態の車両の制御装置において、図１に示すように、内燃機関としてのエンジン１１は、クラッチ１２を介して有段式の手動変速機１３が連結されている。即ち、エンジン１１は、クランクシャフトの先端部がクラッチ１２を構成する一方のクラッチ板に連結され、手動変速機１３の入力軸がクラッチ１２を構成する他方のクラッチ板に連結されている。そして、手動変速機１３は、プロペラシャフトを介してデファレンシャルギア１４に連結され、デファレンシャルギア１４は、ドライブシャフトを介して左右の駆動輪１５が連結されている。

従って、エンジン１１が駆動すると、その駆動力がクラッチ１２を介して手動変速機１３に入力され、ここで、回転速度が所定の変速比で減速される。そして、減速後の駆動力は、手動変速機１３の出力軸からプロペラシャフトを介してデファレンシャルギア１４に伝達され、更に、ドライブシャフトを介して左右の駆動輪１５に伝達され、この駆動輪１５を駆動回転することができる。

ドライバが座る運転席の近傍には、アクセルペダル２１、ブレーキペダル２２、クラッチペダル２３が設けられており、ドライバが踏込み操作可能となっている。アクセルペダル２１は、ケーブルを介して図示しないスロットル装置に連結されている。ブレーキペダル２２は、ケーブルを介して図示しないブレーキ装置に連結されている。クラッチペダル２３は、ケーブルを介してクラッチ１２に連結されている。

クラッチ１２は、摩擦クラッチであって、ドライバによるクラッチペダル２３の踏込み操作により、接続状態と切断状態との切り替えが可能であり、エンジン１１と手動変速機１３との間における駆動伝達を遮断することができる。従って、ドライバがクラッチペダル２３の踏込み操作をやめると、クラッチ１２が接続状態となり、エンジン１１の駆動力が手動変速機１３を介して駆動輪１５に伝達可能となる。一方、ドライバがクラッチペダル２３の踏込み操作を行うと、クラッチ１２が切断状態となり、エンジン１１の駆動力が手動変速機１３に伝達不能となる。

ドライバが座る運転席の近傍には、変速操作装置２４が設けられており、ドライバが手動操作可能となっている。変速操作装置２４は、シフトレバーを有しており、ドライバは、このシフトレバーを、例えば、１速〜６速の走行位置と、後退位置と、ニュートラル位置とにシフト操作することができる。１速〜６速の走行位置は、車両を前進させるための変速比を変更するための位置で、後退位置は、車両を後退させるための位置で、ニュートラル位置は、歯車が噛み合っていない位置である。アクセルペダル２１は、ケーブルを介して図示しないスロットル装置に連結されている。

手動変速機１３は、多数の歯車が噛み合う組み合わせを変更することで、変速比（減速比）を変更するものであり、ドライバが操作する変速操作装置２４により操作可能となっている。

ところで、本実施形態の車両は、加速走行中または定速走行中に、ドライバがクラッチ１２を切断状態に操作するまたは手動変速機１３をニュートラル状態に操作することにより、その操作時の車速等に応じた距離だけ惰性で走行し続けることができる。この車両の惰性走行時には、エンジン１１のトルクを駆動輪１５に伝えることができないので、このときにエンジン１１を駆動し続けることは、燃料を消費し続けることになり、燃費性能の観点からすると好ましくない。そのため、この車両においては、惰性走行状態になったときには、エンジン１１を停止させることで、燃費性能を向上させることができる。

即ち、車両には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３１が搭載されており、このＥＣＵ３１は、エンジン１１の駆動を制御することができる。即ち、各種センサから入力される吸入空気量、エンジン冷却水温度、エンジン回転数、アクセルペダル２１の踏込み量（アクセル開度）、スロットル開度などに基づいて、インジェクタによる燃料噴射量、燃料噴射タイミング、点火プラグによる点火時期などを制御する。

ＥＣＵ３１は、ブレーキ装置の駆動を制御することができる。即ち、各種センサから入力されるブレーキペダルストローク、車速、加速度などに基づいて、ブレーキ力やブレーキタイミングなどを制御する。

また、本実施形態では、クラッチ１２と手動変速機１３が、本発明の動力伝達切断機構として機能する。そして、アクセルペダル２１の踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ３２が設けられており、検出結果がＥＣＵ３１に出力される。ブレーキペダル２２の踏込み量（ペダルストローク）を検出するブレーキストロークセンサ３３が設けられており、検出結果がＥＣＵ３１に出力される。クラッチ１２による接続状態及び切断状態を検出する動力伝達状態検出部として、クラッチペダル２３の踏込み量を検出するクラッチセンサ３４が設けられており、検出結果がＥＣＵ３１に出力される。手動変速機１３のニュートラル位置を検出する動力伝達状態検出部として、シフト位置センサ３５が設けられており、検出結果がＥＣＵ３１に出力される。また、エンジン１１の回転数を検出可能な内燃機関回転数検出部として、エンジン回転数センサ３６が設けられており、検出結果がＥＣＵ３１に出力される。

ＥＣＵ（内燃機関停止部）３１は、クラッチセンサ３４がクラッチ１２による切断状態を検出し、且つ、シフト位置センサ３５が手動変速機１３のニュートラル位置を検出したらエンジン１１を停止する。また、ＥＣＵ３１は、クラッチセンサ３４がクラッチ１２による切断状態を検出し、且つ、エンジン回転数センサ３６が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったらエンジン１１を停止する。また、ＥＣＵ３１は、シフト位置センサ３５が手動変速機１３のニュートラル位置を検出し、且つ、エンジン回転数センサ３６が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったらエンジン１１を停止する。

ここで、本実施形態の車両の制御装置におけるエンジン自動停止制御について、図２のフローチャートを用いて詳細に説明する。

本実施形態の車両の制御装置におけるエンジン自動停止制御において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ３１は、クラッチ１２が切断状態にあるかどうかを判定する。ドライバがクラッチペダル２３を踏込むと、クラッチセンサ３４は、クラッチ１２が切断されたことを検出する。ここで、ＥＣＵ３１は、クラッチセンサ３４の検出結果に基づいてクラッチ１２の切断状態を判定（Ｙｅｓ）したら、ステップＳ１２にて、シフト位置がニュートラル位置にあるかどうかを判定する。ドライバが変速操作装置２４のシフトレバーを操作すると、シフト位置センサ２３は、そのシフト操作位置を検出する。ここで、ＥＣＵ３１は、シフト位置センサ２３の検出結果に基づいて変速操作装置２４におけるシフト操作位置がニュートラル位置にあると判定（Ｙｅｓ）されたら、ステップＳ１３にて、クラッチ１２が接続状態にあるかどうかを判定する。ここで、ＥＣＵ３１は、クラッチセンサ３４の検出結果に基づいてクラッチ１２の接続状態を判定（Ｙｅｓ）したら、ステップＳ１４にて、エンジン１１を停止する。

即ち、ドライバがクラッチ１２を切断した後、変速操作装置２４のシフトレバーをニュートラル位置に操作し、クラッチ１２を接続したらエンジン１１を停止する。つまり、ドライバが変速操作装置２４のシフトレバーをニュートラル位置に操作したということは、ドライバに車両を加速させる意思がないということであると判定し、燃料噴射制御や点火制御などをやめてエンジン１１を停止する。

一方、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ３１は、クラッチセンサ３４の検出結果に基づいてクラッチ１２の接続状態を判定（Ｎｏ）したら、ステップＳ１５にて、シフト位置がニュートラル位置にあるかどうかを判定する。ここで、ＥＣＵ３１は、シフト位置センサ３５の検出結果に基づいて変速操作装置２４におけるシフト操作位置がニュートラル位置にあると判定（Ｙｅｓ）されたら、ステップＳ１６にて、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された所定回転数Ｎｅ１以下になったかどうかを判定する。ここで、ＥＣＵ３１は、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以下になったと判定（Ｙｅｓ）したら、ステップＳ１４にて、エンジン１１を停止する。

即ち、ドライバがクラッチ１２を切断しないときでも、変速操作装置２４のシフトレバーをニュートラル位置に操作し、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以下になったらエンジン１１を停止する。つまり、ドライバがクラッチペダル２３を踏まずに、変速操作装置２４のシフトレバーをニュートラル位置に操作したということは、ドライバに車両を加速させる意思がないということであると判定し、燃料噴射制御や点火制御などをやめてエンジン１１を停止する。

また、ステップＳ１２にて、シフト位置がニュートラル位置にないと判定（Ｎｏ）されたら、ステップＳ１６にて、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された所定回転数Ｎｅ１以下になったかどうかを判定する。ここで、ＥＣＵ３１は、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以下になったと判定（Ｙｅｓ）したら、ステップＳ１４にて、エンジン１１を停止する。

即ち、ドライバがクラッチ１２を切断したら、変速操作装置２４のシフトレバーをニュートラル位置に操作しなくても、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以下になったらエンジン１１を停止する。つまり、ドライバが変速操作装置２４のシフトレバーをニュートラル位置に操作しなくても、既に、クラッチペダル２３を踏んでいることから、ドライバに車両を加速させる意思がないと判定し、燃料噴射制御や点火制御などをやめてエンジン１１を停止する。

車両の走行中にエンジン１１を停止させるパターンは、以上説明した３つのパターンがある。詳細に説明すると、第１パターンでは、図３に示すように、時間ｔ１にて、ドライバがアクセルペダル２１の踏込みをやめて戻した後、時間ｔ２にて、クラッチペダル２３を踏込んでクラッチ１２を切断し、時間ｔ３にて、変速操作装置２４のシフトレバーをニュートラル位置（Ｎ）に操作し、時間ｔ４にて、クラッチペダル２３を戻してクラッチ１２を接続したら、このときにエンジン１１を停止する。

また、第２のパターンでは、図４に示すように、時間ｔ１１にて、ドライバがアクセルペダル２１の踏込みをやめて戻すと同時に、変速操作装置２４のシフトレバーをニュートラル位置に操作すると、時間の経過に伴ってエンジン回転数Ｎｅが低下し、このエンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以下になった時間ｔ１２にて、エンジン１１を停止する。

また、第３のパターンでは、図５に示すように、時間ｔ２１にて、アクセルペダル２１の踏込みをやめて戻した後、時間ｔ２２にて、クラッチペダル２３を踏込んでクラッチ１２を切断すると、時間の経過に伴ってエンジン回転数Ｎｅが低下し、このエンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ１以下になった時間ｔ２３にて、エンジン１１を停止する。

このように本実施形態の車両の制御装置にあっては、エンジン１１にクラッチ１２を介して手動変速機１３を連結し、エンジン１１と駆動輪１５との間で動力を伝達可能な接続状態と動力を遮断可能な切断状態とに切替可能な動力伝達切断機構を設けると共に、この動力伝達切断機構の接続状態及び切断状態を検出する動力伝達状態検出部と、エンジン１１の回転数を検出可能なエンジン回転数センサ３６を設け、ＥＣＵ３１は、動力伝達状態検出部が動力伝達切断機構による切断状態を検出し、且つ、エンジン回転数センサ３６が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったらエンジン１１を停止するようにしている。

従って、動力伝達切断機構が切断状態となり、エンジン１１の回転数が予め設定された所定回転数以下となったら、このエンジン１１を停止するので、ドライバに加速意思や減速意思などのないときには、その要求通りにエンジン１１を自動停止することができる一方で、ドライバに加速意思や減速意思などがあるようなエンジン１１の停止を望んでいないときには、その要求通りにエンジン１１を自動停止させることはない。その結果、車両の燃費の向上及び走行安全性の向上を可能とすることができる。

また、本実施形態の車両の制御装置では、動力伝達切断機構を手動変速機１３とし、動力伝達状態検出部をシフト位置センサ３５とし、ＥＣＵ３１は、シフト位置センサ３５が手動変速機１３のニュートラル位置を検出し、且つ、エンジン回転数センサ３６が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったらエンジン１１を停止するようにしている。従って、ドライバが変速操作装置２４を操作してニュートラル位置にし、このときにエンジン回転数が低下したら、エンジン１１を停止することで、変速位置によりドライバの要求を適正に判定することが可能となり、適正時に、エンジン１１を自動停止することができる一方で、ギアチェンジなどのときなど、ドライバがエンジン１１の停止を望んでいないときには、エンジン１１を継続して作動し続けることとなり、車両の燃費の向上及び走行安全性の向上を図ることができる。

また、本実施形態の車両の制御装置では、動力伝達切断機構をクラッチ１２とし、動力伝達状態検出部をクラッチセンサ３４とし、ＥＣＵ３１はクラッチセンサ３４がクラッチ１２の切断状態を検出し、且つ、エンジン回転数センサ３６が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったらエンジン１１を停止するようにしている。従って、ドライバがクラッチペダル２３を踏込んでクラッチ１２を切断状態とし、このときにエンジン回転数が低下したら、エンジン１１を停止することで、クラッチ１２の切断状態によりドライバの要求を適正に判定することが可能となり、適正時に、エンジン１１を自動停止することができる一方で、ギアチェンジなどのときなど、ドライバがエンジン１１の停止を望んでいないときには、エンジン１１を継続して作動し続けることとなり、車両の燃費の向上及び走行安全性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態にて、エンジン１１を停止するための判定条件として、変速操作装置２４がニュートラル位置になってからの経過時間または、クラッチ１２が切断状態になってからの経過時間を設定してもよい。この場合、経過時間は、車両の走行状態などに応じて変更できるようにしてもよく、更に、ドライバにより変更できるようにしてもよい。また、車速、クラッチ１２の切断時間、変速操作装置２４のニュートラル位置保持時間、ステアリングの操舵角などから可能としてもよい。

以上のように、本発明に係る車両の制御装置は、動力伝達切断機構が切断状態となり、内燃機関の回転数が予め設定された所定回転数以下となったら内燃機関を停止することで、ドライバの要求通りに内燃機関を自動停止可能とすると共にドライバが要求しないときには内燃機関を自動停止させないようにして燃費の向上及び走行安全性の向上を可能とするものであり、いずれの車両を制御する装置にも有用である。

１１ エンジン（内燃機関）
１２ クラッチ（動力伝達切断機構）
１３ 手動変速機（動力伝達切断機構）
１５ 駆動輪
２１ アクセルペダル
２３ クラッチペダル
２４ 変速操作装置
３１ 電子制御ユニット、ＥＣＵ（内燃機関停止部）
３２ アクセルポジションセンサ
３４ クラッチセンサ（動力伝達状態検出部）
３５ シフト位置センサ（動力伝達状態検出部）
３６ エンジン回転数センサ（内燃機関回転数検出部）

Claims (3)

1. 内燃機関と、
   該内燃機関と駆動輪との間で動力を伝達可能な接続状態と動力を遮断可能な切断状態とに切替可能な動力伝達切断機構と、
   該動力伝達切断機構の接続状態及び切断状態を検出する動力伝達状態検出部と、
   前記内燃機関の回転数を検出可能な内燃機関回転数検出部と、
   前記動力伝達状態検出部が前記動力伝達切断機構による切断状態を検出し且つ前記内燃機関回転数検出部が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったら前記内燃機関を停止する内燃機関停止部と、
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記動力伝達切断機構は、前記内燃機関の出力軸に連結される変速機であり、前記動力伝達状態検出部は、前記変速機の変速位置を検出可能であり、前記内燃機関停止部は、前記動力伝達状態検出部が前記変速機のニュートラル位置を検出し且つ前記内燃機関回転数検出部が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったら前記内燃機関を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記内燃機関の出力軸に変速機が連結され、前記動力伝達切断機構は、前記内燃機関と前記変速機との間に配置されるクラッチであり、前記動力伝達状態検出部は、前記クラッチの接続状態及び切断状態を検出可能であり、前記内燃機関停止部は、前記動力伝達状態検出部が前記クラッチの切断状態を検出し且つ前記内燃機関回転数検出部が検出した回転数が予め設定された所定回転数以下となったら前記内燃機関を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

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