JP2016098691A

JP2016098691A - 内燃機関の制御システム

Info

Publication number: JP2016098691A
Application number: JP2014235242A
Authority: JP
Inventors: 智秋佐々木; Tomoaki Sasaki; 武男日吉; Takeo Hiyoshi; 壮史岡本; Masashi Okamoto; 俊介大西; Shunsuke Onishi
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-05-30

Abstract

【課題】予め設定された２速以上の通常発進段に代えて低速の選択発進段を選択可能な自動変速機と、アイドリングストップ機構とを備えた車両を、常に円滑かつ安全に発進させることができる内燃機関の制御システムを提供する。【解決手段】ＥＣＵ４は、ＡＭＴ３において予め設定された２速以上の通常発進段に代えて、その通常発進段よりも低速な選択発進段が選択されたときは、アイドリングストップ機構２においてディーゼルエンジン１の停止要求が発令されても、インジェクタ１５からの燃料噴射を停止せずに継続する制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関の制御システムに関し、更に詳しくは、予め設定された２速以上の通常発進段に代えて低速の選択発進段を選択可能な自動変速機と、アイドリングストップ機構とを備えた車両を、常に円滑かつ安全に発進させることができる内燃機関の制御システムに関する。

近年、自動車のエンジンには、燃費の節減及び排ガスによる環境悪化の防止の観点から、停車時においてエンジンを自動停止し、かつ発車時にエンジンを自動で再始動させる、いわゆるアイドリングストップ機構が搭載されるようになっている。具体的には、エンジンの停止要求が発令されたときはエンジンへの燃料供給を停止する一方で、エンジンの再始動要求が発令されたときには、燃料供給を再開してスターターでエンジンを再始動させることが自動的に行われるようになっている。

一方、トラックやトラクタなどの積載車両では、通常の発進時には予め設定された２速以上のギヤ段（通常発進段）で発進するとともに、坂道発進を行う場合や積載量が大きい場合などでは、通常発進段よりも低速のギヤ段（選択発進段）で発進することを選択可能な自動変速機を備えることが一般的になっている（例えば、特許文献１を参照）。

しかしながら、上記のようなアイドリングストップ機構及び自動変速機を備えた車両において、ドライバーが選択発進段を選択したときにアイドリングストップ機構が作動してエンジンが停止してしまうと、再始動要求が発令されたときに車両の円滑な発進が妨げられるおそれがある。また、特に車両が坂道発進する場合には、発進初期のクリープ力が低下して、車両が坂道をずり下がるおそれがある。

特公平６−６３５５９号公報

本発明の目的は、予め設定された２速以上の通常発進段に代えて低速の選択発進段を選択可能な自動変速機と、アイドリングストップ機構とを備えた車両を、常に円滑かつ安全に発進させることができる内燃機関の制御システムを提供することにある。

上記の目的を達成する本発明の内燃機関の制御システムは、車両に搭載された内燃機関の運転中に発令された停止要求に応じて前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに、再始動要求の発令に応じてスターターを起動するアイドリングストップ機構と、前記車両の発進段として予め設定された２速以上の通常発進段に代えて前記通常発進段よりも低速な選択発進段を選択可能な自動変速機と、前記アイドリングストップ機構及び自動変速機を制御する制御手段とを備えた内燃機関の制御システムにおいて、前記制御手段は、前記選択発進段が選択されたときは、前記停止要求が発令されても前記内燃機関への燃料供給を停止せずに継続する制御を行うことを特徴とするものである。

本発明の内燃機関の制御システムによれば、自動変速機において予め設定された通常発進段よりも低速な選択発進段が選択されたときには、アイドリングストップ機構において停止要求が発令されても燃料供給を停止せずに継続するようにしたので、アイドリング時において内燃機関が駆動状態に維持されるため、車両を常に円滑かつ安全に発進させることができる。

本発明の実施形態からなる内燃機関の制御システムの構成図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなる内燃機関の制御システムを示す。

この内燃機関の制御システム（以下、「制御システム」という。）は、トラックなどの積載車両に搭載されたディーゼルエンジン１を、停止要求及び再始動要求の発令に応じてそれぞれ停止及び再始動するアイドリングストップ機構２と、ディーゼルエンジン１から入力された回転動力を、所定の変速比で増速又は減速して出力する自動制御式マニュアルトランスミッション３（ＡＭＴ）と、それらの制御手段であるＥＣＵ４とから主に構成されている。

アイドリングストップ機構２は、クランク軸５の回りにフライホイール６を介して取り付けられたリングギヤ７と、そのリングギヤ７を通じてディーゼルエンジン１をクランキングするスターター８とから構成されている。

スターター８は、リングギヤ７に噛合可能なピニオン９と、そのピニオン９を回転駆動するスターターモータ１０とを有している。スターターモータ１０は鉛バッテリ１１を電源としている。また、スターターモータ１０の回転軸１２は、アクチュエータ（図示せず）によってリングギヤ７に向けて伸縮可能になっている。

ディーゼルエンジン１のエンジン本体１３では、コモンレール１４内で蓄圧された燃料が、ＥＣＵ４により噴射量や噴射タイミングを制御されたインジェクタ１５を通じて複数の気筒１６（この例では４個）内の圧縮空気中に噴射されて燃焼・膨張することで、ピストン１７をシリンダ１８内で上下動させてクランク軸５を回転駆動する。

アイドリングストップ機構２において、ＥＣＵ４は、ディーゼルエンジン１の停止要求が発令されたときは、インジェクタ１５からの燃料噴射を停止する一方で、ディーゼルエンジン１の再始動要求が発令されたときは、スターター８を起動させる制御を行う。スターター８が起動すると、スターターモータ１０が作動してピニオン９が回転駆動されるとともに、アクチュエータにより回転軸１２が伸長してピニオン９がリングギヤ７に噛合することでディーゼルエンジン１がクランキングされる。

なお、ディーゼルエンジン１の停止要求は、車速や鉛バッテリ１１の電圧などが、所定の条件を満たしたときに発令される。また、ディーゼルエンジン１の再始動要求は、車両のブレーキペダルの状態などが、所定の条件を満たしたときに発令される。

ＡＭＴ３は、ディーゼルエンジン１のクランク軸５に接続する入力軸１９と、その入力軸１９と同軸に延びる出力軸２０と、それら入力軸１９及び出力軸２０と平行に配置された副軸２１とをギヤボックス２２内に有している。更に、入力軸１９には入力側主ギヤ２３が、出力軸２０には複数の出力側主ギヤ２４が、副軸２１には複数の副ギヤ２５が、それぞれ取り付けられている。入力軸１９の入力側主ギヤ２３は副軸２１の副ギヤ２５の１つと噛合し、更に副軸２１の他の副ギヤ２５と出力軸２０の出力側主ギヤ２４とが噛合することで、入力軸１９の回転が副軸２１を介して出力軸２０に伝達される。これらの入力側主ギヤ２３、副ギヤ２５及び出力側主ギヤ２４のギヤ比により、入力軸１９の回転数と出力軸２０の回転数の比である変速比が決定される。

ＡＭＴ３における変速段の変速は、ＥＣＵ４に接続する変速段制御装置２６（ＴＣＭ）により制御されるシフト及びセレクト用駆動装置２７により行われる。ＴＣＭ２６は、ＥＣＵ４から提供される車速及びアクセル開度又はシフトレバー位置の情報を基にマップデータを参照して目標変速段を決定し、その目標変速段に変速するようにシフト及びセレクト用駆動装置２７を動作させる。シフト及びセレクト用駆動装置２７は、内蔵する電動式アクチュエータに連結するリンク機構２８等を通じてシフトシャフト２９をシフトさせることで、出力側主ギヤ２４を組み替えるシフトフォークを選択して目標変速段に変速する。

また、入力軸１９のクランク軸側端部には、クランク軸５の後端から回転動力を伝達されるトルクコンバータ３０と、ＡＭＴ３における変速時などに回転動力を断接する湿式多板クラッチ３１とが順に介設されている。

ＴＣＭ２６は、車両が停止したときには、予め設定された通常発進段（例えば、２速）に変速する一方で、ドライバーがＥＣＵ４に接続する発進段選択用スイッチ３２をオンにしたときには、通常発進段に代えて、より低速な選択発進段（例えば、１速）に変速する制御を行う。この選択発進段での発進は、ドライバーが発進段選択用スイッチ３２をオフにして、選択発進段による発進を解除するまで継続される。

このような制御システムにおいて、ＥＣＵ４は、ドライバーが発進段選択用スイッチ３２をオンにして、発進段として選択発進段（例えば、１速）が選択されたときには、ディーゼルエンジン１の停止要求が発令されても、インジェクタ１５からの燃料噴射を停止せずに継続する制御を行うようになっている。

このような制御を行うことで、ドライバーが通常よりも低速の発進段を選択した場合には、車両のアイドリングストップ時においてディーゼルエンジン１が運転状態に維持されるので、再始動要求の発令に応じて車両を常に円滑かつ安全に発進させることができるのである。

なお、ＥＣＵ４は、ドライバーが発進段選択用スイッチ３２をオフにして、選択発進段での発進を解除し、通常発進段（例えば、２速）での発進を行う場合には、ディーゼルエンジン１の停止要求の発令に応じて、インジェクタ１５からの燃料噴射を停止する制御に復帰する。

１ディーゼルエンジン
２アイドリングストップ機構
３ＡＭＴ
４ＥＣＵ
５クランク軸
８スターター
１５インジェクタ
２３入力側主ギヤ
２４出力側主ギヤ
２５副ギヤ
２６ＴＣＭ
３０トルクコンバータ
３１湿式多板クラッチ
３２発進段選択用スイッチ

Claims

車両に搭載された内燃機関の運転中に発令された停止要求に応じて前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに、再始動要求の発令に応じてスターターを起動するアイドリングストップ機構と、前記車両の発進段として予め設定された２速以上の通常発進段に代えて前記通常発進段よりも低速な選択発進段を選択可能な自動変速機と、前記アイドリングストップ機構及び自動変速機を制御する制御手段とを備えた内燃機関の制御システムにおいて、
前記制御手段は、前記選択発進段が選択されたときは、前記停止要求が発令されても前記内燃機関への燃料供給を停止せずに継続する制御を行うことを特徴とする内燃機関の制御システム。
前記制御手段は、前記選択発進段の選択が解除されたときは、前記停止要求に応じて前記内燃機関への燃料供給を停止する制御に復帰する請求項１に記載の内燃機関の制御システム。
前記内燃機関がディーゼルエンジンであって、前記ディーゼルエンジンへの燃料供給がインジェクタからの燃料噴射により行われる請求項１又は２に記載の内燃機関の制御システム。