JP5376062B2 - エンジン自動停止装置及び自動停止方法 - Google Patents

Description

この発明は車両用内燃エンジンの自動停止と再始動に関する。

日本国特許庁が２００８年に発行した特開２００９−１４１９３号は、車両の走行中や停車中に所定条件が成立すると、内燃エンジンを自動停止するエンジン自動停止装置に関する提案を行っている。

この従来技術は、走路の上り勾配が所定値以上の場合には、車両の後退を防止するために、内燃エンジンの自動停止を禁止することを提案している。

従来技術においては、内燃エンジンの自動停止の機会を増やすために、停車中だけでなく走行中も、所定条件が成立すると内燃エンジンを自動停止する。例えば、トルクコンバータと自動変速機を備える車両においては、クリープトルクが得られないので減速感が大きくなる。この場合に、勾配が大きいほどドライバが感じる減速感が大きくなり、結果としてドライバに違和感を感じさせる可能性がある。

この発明の目的は、したがって、坂道での内燃エンジンの自動停止がドライバに与える違和感を低減することである。

以上の目的を達成するために、この発明は、内燃エンジンを走行用動力源とする車両が停車中に第１の自動停止条件が成立した場合、あるいは車両が走行中に第２の自動停止条件が成立した場合に、内燃エンジンを自動停止するエンジン自動停止装置に適用される。

第１の自動停止条件は走路勾配が第１の勾配しきい値以下であることを要求し、第２の自動停止条件は走路勾配が第２の勾配しきい値以下であることを要求する。第２の勾配しきい値は第１の勾配しきい値より小さな値に設定される。

この発明の詳細並びに他の特徴や利点は、明細書の以下の記載の中で説明されるとともに、添付された図面に示される。

ＦＩＧ．１はこの発明の第１の実施形態による内燃エンジンの自動停止装置の概略構成図である。 ＦＩＧＳ．２Ａ−２Ｄは自動停止装置による内燃エンジンの運転制御状況を説明するタイミングチャートである。 ＦＩＧ．３はこの発明の第１の実施形態によるコントローラが実行する車両走行中の内燃エンジンの自動停止ルーチンを説明するフローチャートである。 ＦＩＧ．４はコントローラが実行する停車中の内燃エンジンの自動停止ルーチンを説明するフローチャートである。 ＦＩＧ．５はＦＩＧ．１に類似するが、この発明の第２の実施形態を示す。 ＦＩＧＳ．６Ａ−６Ｇはこの発明の第２の実施形態による自動停止装置の内燃エンジンの運転制御状況を説明するタイミングチャートである。

図面のＦＩＧ．１を参照すると、車両１Ｂに搭載される多気筒の内燃エンジン２は、気筒ごとに燃料インジェクタ３とスパークプラグ４とを備える。内燃エンジン２の各気筒では燃料インジェクタ３から供給される燃料をスパークプラグ４で着火して燃焼させ、燃焼圧力を回転力、すなわち動力に変換する。

内燃エンジン２は自動変速機３２にトルクコンバータ３１を介して接続される。内燃エンジン２から自動変速機３２に伝えられた動力は、駆動ロッド８とファイナルギヤ９を介して駆動輪１０に伝達される。車両１Ｂはいわゆるオートマチック車である。トルクコンバータ３１はポンプインペラとタービンランナとの間で流体を介して動力を伝達する。トルクコンバータ３１にはロックアップクラッチが付設される。

ロックアップクラッチは締結時においてはポンプインペラとタービンランナを直結し、動力をポンプインペラとタービンランナの間で流体を介さずに直接伝達させる。これにより車両の駆動に伴う燃料消費を抑制する。解放時にはポンプインペラとタービンランナとを相対回転可能な状態とし、ポンプインペラとタービンランナとの間の動力伝達をもっぱら流体を介して行わせる。低速時には内燃エンジン２の振動がロックアップクラッチを介して車両に伝わりやすい。そこで、低速時にはロックアップクラッチを解放することでポンプインペラとタービンランナとの直結状態を解除する。ロックアップクラッチの締結と解放の境界となる車速ＶＳＰをロックアップオフ車速と称する。

車両１Ｂはバッテリ２１を備える。バッテリ２１の電力は、スタータモータ駆動用リレー２２を介してスタータモータ２３に供給される。スタータモータ２３は電力供給により内燃エンジン２のクランキングを実行して、内燃エンジン２を始動させる。バッテリ２１の電力はＤＣ／ＤＣコンバータ２５を介して第１電気負荷２６にあるいは直接に第２電気負荷２７に供給される。第２電気負荷２７には例えばヘッドライトが含まれる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５はバッテリ２１の電圧を一定電圧に整える。

車両１Ｂはまた、内燃エンジン２に駆動されて発電を行うオルタネータ２４を備える。オルタネータ２４が発電した交流電力は内蔵するインバータで直流に変換された後、バッテリ２１に蓄えられる。内燃エンジン２の燃料インジェクタ３の燃料噴射、スパークプラグ４の点火、スタータモータ駆動用リレー２２を介したスタータモータ２３の運転は、それぞれエンジンコントローラ１１により制御される。

エンジンコントローラ１１は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。エンジンコントローラ１１を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

エンジンコントローラ１１にはブレーキスイッチ１５が検出する車両１Ｂのブレーキのブレーキ液圧信号、クランク角センサ１６が検出するクランク角信号、車速センサ１７が検出する車速ＶＳＰ、及び傾きセンサ１８が検出する車両の前後方向の傾斜角の信号が入力される。クランク角信号は内燃エンジン２の回転速度Ｎｅを表す信号としても利用される。傾きセンサ１８には例えば前述の特開２００８-１４１９３号に開示された傾きセンサを用いることができる。以下の説明では車両の前後方向の傾斜角を単に前後勾配と称する。

ブレーキスイッチ１５はメカニカルなスイッチではなく、ブレーキ液圧が液圧しきい値以下の場合はＯＦＦ信号を出力し、ブレーキ液圧が液圧しきい値を超えるとＯＮ信号を出力する、圧力センサなどで構成されたソフトウェアスイッチである。ブレーキ液圧が液圧しきい値以下であることは、ブレーキペダルが踏まれていない状態に相当する。

エンジンコントローラ１１は、車両１Ｂのアクセルペダルの踏み込み量に応じて、燃料インジェクタ３からの燃料供給量及び供給タイミングと、スパークプラグ４による点火タイミングを制御する。

エンジンコントローラ１１は、また燃料消費量の低減のために停車中に第１の自動停止条件が成立すると、内燃エンジン２の自動停止を行う。さらに、内燃エンジン２の自動停止の機会を増やすために、車両１Ｂの走行中に第２の自動停止条件が成立すると、内燃エンジン２の自動停止を行う。ただし、いずれ自動停止も、内燃エンジン２の暖機運転が完了している場合に限って行われる。

内燃エンジン２の自動停止は、停車中も走行中も、エンジンコントローラ１１が燃料インジェクタ３による燃料噴射と、スパークプラグ４の点火を停止することで行われる。この動作を燃料カットと総称する。燃料カットは、内燃エンジン２の回転を停止させることではなく、内燃エンジン２の駆動を停止することを意味する。したがって、燃料カットによる内燃エンジン２の自動停止が行われても、内燃エンジン２は惰性で回転を続けることがある。

内燃エンジン２の自動停止期間中は燃料が消費されないので、自動停止によって燃料消費を削減することができる。

第１の自動停止条件の成立によって、内燃エンジン２が自動停止した状態で、内燃エンジン２の第１の再始動条件が成立すると、エンジンコントローラ１１がスタータモータ２３を起動して内燃エンジン２のクランキングを行いつつ、燃料インジェクタ３による燃料噴射とスパークプラグ４による噴射燃料への点火を再開する。これにより、停車状態での内燃エンジン２の再始動が行われる。

また、第２の自動停止条件の成立によって、内燃エンジン２が自動停止した状態で、第２の再始動条件が成立する場合も、同様に内燃エンジン２の再始動が行われる。

言い換えると、停車中に第１の自動停止条件が成立して内燃エンジン２を自動停止させた場合には、第２の再始動条件が成立してもエンジンコントローラ１１は内燃エンジン２を再始動させない。エンジンコントローラ１１は第１の再始動条件が成立した場合にのみ内燃エンジン２を再始動させる。

同様に、車両１Ｂが走行中に第２の自動停止条件が成立して内燃エンジン２を自動停止させた場合には、第１の再始動条件が成立してもエンジンコントローラ１１は内燃エンジン２を再始動させない。エンジンコントローラ１１は第２の再始動条件が成立した場合にのみ内燃エンジン２を再始動させる。

したがって、車両１Ｂが走行中に第２の自動停止条件が成立して内燃エンジン２が自動停止し、そのまま車両１Ｂが停止した場合には、第１の再始動条件が成立するかどうかによらず、第２の再始動条件が成立するまで内燃エンジン２の自動停止が継続される。エンジンコントローラ１１は、停車状態で第２の再始動条件が成立した時点で内燃エンジン２を再始動させる。

車両１Ｂの走行中と停車中を含めて内燃エンジン２の自動停止を行うと、車両１Ｂを停車中にのみ内燃エンジン２の自動停止を行う場合よりも、内燃エンジン２の停止時間が長くなり、その分燃料消費を低減できる。一方、車両走行中に内燃エンジン２を自動停止すると、内燃エンジン２の停止状態ではクリープトルクが得られないので、極低速領域での減速感が大きくなり、ドライバに違和感を与えることがある。

そこで、この自動停止装置においては、第１の自動停止条件、第２の自動停止条件、第１の再始動条件、及び第２の再始動条件の各々に、車両の前後勾配を含めるとともに、各々に異なる勾配条件を適用する。

これらの条件について以下に説明する。

車両１Ｂが走行中に適用される第２の自動停止条件は次の条件（１）-（３）がすべて満たされることで成立する。

（１）ブレーキペダルが踏み込まれている、つまりブレーキスイッチ１５がＯＮである；
（２）車速ＶＳＰはロックアップオフ車速以下である；
（３）前後勾配が第２の勾配しきい値以下である。

第２の自動停止条件に基づく内燃エンジン２の自動停止の後に判定される第２の再始動条件は次の条件（１１）が満たされることである。

（１１）ブレーキペダルが戻されている、つまりブレーキスイッチ１５がＯＦＦである。

また、車両１Ｂが停車中に適用される第１の自動停止条件は次の条件（２１）-（２３）がすべて満たされることで成立する。

（２１）ブレーキペダルが踏み込まれている；
（２２）車速ＶＳＰが０ｋｍ／ｈｒあるいは０ｋｍ／ｈｒの近傍である；
（２３）前後勾配が第１の勾配しきい値以下である。

第１の自動停止条件に基づく内燃エンジン２の自動停止の後に判定される第１の再始動条件は、第２の再始動条件と同じく条件（１１）が満たされることで成立する。

第１の自動停止条件に前後勾配に関する条件（２３）を含め、第２の自動停止条件に前後勾配に関する条件（３）を含めるとともに、第２の勾配しきい値を第１の勾配しきい値より小さく設定していることが、このエンジン自動停止装置の主題を構成する。

ＦＩＧＳ．２Ａ-２Ｄを参照して、停車中の内燃エンジン２が自動停止する場合と、車両１Ｂが走行中に内燃エンジン２が自動停止する場合について説明する。なお、ＦＩＧＳ．２Ａ-２Ｄでは比較の都合上、停車中の内燃エンジン２の自動停止と、走行中の内燃エンジン２の自動停止を並行して示しているが、両方が同時に行われることはない。ＦＩＧ．２Ｂの実線は、車両１Ｂが走行中に適用される第２の自動停止条件に基づく内燃エンジン２の自動停止によるエンジン回転速度Ｎｅの変化を示す。ＦＩＧ．２Ｂの二点鎖線は、車両１Ｂが停車中に適用される第１の自動停止条件に基づく内燃エンジン２の自動停止によるエンジン回転速度Ｎｅの変化を示す。

ＦＩＧＳ．２Ａ-２Ｄは自動変速機３２を備えた車両１Ｂがコースト走行でゆっくり減速した後に、車両１Ｂを停車させ、その後に車両１Ｂを発進させた場合の、車速ＶＳＰ、内燃エンジン回転速度Ｎｅ、ピニオン回転速度Ｎｐ、ブレーキ液圧判定、及び前後勾配しきい値の変化を示す。

ＦＩＧ．２Ｂの実線は、車両１Ｂの走行中に第２の自動停止条件の成立により内燃エンジン２が停止し、第２の再始動条件の成立により内燃エンジン２が再始動する場合のエンジン回転速度Ｎｅの変化を示す。ＦＩＧ．２Ｂの鎖線は車両１Ｂの停車中に第１の自動停止条件の成立により内燃エンジン２が停止し、第１の再始動条件の成立により内燃エンジン２が再始動する場合のエンジン回転速度Ｎｅの変化を示す。便宜上、両者を同じダイアグラム上に描いているが、これら２種類の自動停止が同時に並行して行われることはない。実行されるのは、２種類の自動停止のうちいずれか一方のみである。

車両１Ｂの走行中に、ドライバがブレーキペダルを踏み込むと、ブレーキ液圧が予め定めた液圧しきい値を超え、ブレーキスイッチ１５がＯＮとなることで、ブレーキ油圧判定フラグが０から１へと切り換わる。車速ＶＳＰが時速１０キロメートル（１０ｋｍ／ｈｒ）を少し上回る速度まで低下した時刻ｔ２１に第２の自動停止条件が成立する。そこで、エンジンコントローラ１１は燃料カットを行うことで内燃エンジン２を自動停止させる。対応して、エンジン回転速度Ｎｅは時刻ｔ２１を境に急激に低下する。時刻ｔ２３になると、エンジン回転速度Ｎｅはゼロになる。つまり内燃エンジン２は回転を停止する。

なお、燃料カットを行った直後の時刻ｔ２２にスタータープリエンゲージが始まる。スタータープリエンゲージとは、内燃エンジン２の再始動に備えて予めスタータモータ２３のピニオンとリングギヤとを予め噛み合わせておく操作を意味する。この操作はエンジンコントローラ１１が行う。

スタータープリエンゲージについて説明する。内燃エンジン２のクランクシャフトの後端にフライホイールが固定される。フライホイールの外周にはリングギヤが形成されている。スタータモータ２３は、始動要求を受けてこのリングギヤにピニオンを噛み合わせることによってリングギヤを回転駆動する。この動作を内燃エンジン２のクランキングと称する。

スタータモータ２３のピニオンは、常時はリングギヤと噛み合っていない。ピニオンをリングギヤに噛み合わせるにはある時間を要する。一方、内燃エンジン２の自動停止からの再始動においては、一刻も早くクランキングを行わせたいという要求がある。この要求に応えるために、トルクコンバータ３１の切断に応じて、スタータモータ２３のピニオンとリングギヤとを予め噛み合わせておくスタータープリエンゲージが行われる。これにより、内燃エンジン２の再始動要求が発せられる時点ではピニオンがリングギヤに噛み合っていることになり、直ちにクランキングを開始することができる。

時刻ｔ２４になると車速がゼロになるが、以後も内燃エンジン２の停止状態は維持される。

次に、車両１Ｂを再発進させるべく、ドライバが時刻ｔ２５にブレーキペダルから足を離すと、ブレーキ液圧が液圧しきい値以下となり、ブレーキスイッチ１５がＯＦＦになることで、ブレーキ油圧判定フラグが１から０に切り換わる。このタイミングで第２の再始動条件が成立する。

第２の再始動条件が成立すると、エンジンコントローラ１１は、スタータモータ駆動用リレー２２を介してスタータモータ２３を駆動することにより内燃エンジン２のクランキングを行いつつ、燃料インジェクタ３による内燃エンジン２への燃料噴射とスパークプラグ４による点火とを再開する。内燃エンジン２の再始動により、エンジン回転速度Ｎｅは急上昇する。内燃エンジン２の完爆後の時刻ｔ２６にエンジン回転速度Ｎｅがアイドル回転速度へと落ち着く。

このエンジン回転速度Ｎｅの上昇により、内燃エンジン２の動力が駆動輪１０に伝達され、車速ＶＳＰが上昇する。

次に、車両１Ｂの走行中に第２の自動停止条件が成立せず、車両１Ｂが停車した後に、第１の自動停止条件の成立により内燃エンジン２が停止し、第１の再始動条件の成立により内燃エンジン２が再始動する場合について説明する。前述のように、これはＦＩＧ．２Ｂの鎖線のケースに相当する。

車両１Ｂが走行中に第２の自動停止条件が成立しないまま、内燃エンジン２が回転している状態で車速ＶＳＰがゼロとなることがある。例えば、走路の勾配が第２の勾配しきい値と第１の勾配しきい値との間にある場合や、上り坂でブレーキペダルの踏み込みがなく車速が低下した場合などがこれに相当する。この場合には、時刻ｔ２４に第１の自動停止条件が成立する。

時刻ｔ２４に第１の自動停止条件が成立すると、エンジンコントローラ１１は、燃料カットを行って内燃エンジン２を自動停止する。

第１の自動停止条件が成立して内燃エンジン２が自動停止した後、時刻ｔ２５にドライバが車両１Ｂを発進させようと、ブレーキペダルから足を離すと、ブレーキ液圧が液圧しきい値以下となり、ブレーキスイッチ１５がＯＦＦになることで、ブレーキ油圧判定フラグが１から０に切り換わる。このタイミングで第１の再始動条件が成立する。

エンジンコントローラ１１は、第１の再始動条件が成立することで、時刻ｔ２５に内燃エンジン２を再始動する。

以上のように、時刻ｔ２１から時刻ｔ２５に至る期間で第２の自動停止条件が成立し、時刻ｔ２４から時刻ｔ２５に至る期間で第１の自動停止条件が成立する。停車中に内燃エンジン２を自動停止させるだけでなく、車両１Ｂが走行中も内燃エンジン２を自動停止させることで、時刻ｔ２１から時刻ｔ２４までの期間においても燃料カットが実行され、燃料消費を抑制できる。

ＦＩＧ．３を参照して、以上の制御のために、車両１Ｂが走行状態でエンジンコントローラ１１が実行する内燃エンジン２の自動停止ルーチンを説明する。このルーチンは終了と同時に次回のルーチン実行を開始することで、車両１Ｂの走行中に繰り返し実行される。

ステップＳ１とＳ２で、エンジンコントローラ１１は、車両１Ｂが走行中に適用される第２の自動停止条件が成立するかどうかを判定する。ここでは前述の（１）-（３）の３つの条件を、条件（１），（２）と条件（３）の２つにまとめている。

ステップＳ１でエンジンコントローラ１１は条件（１）と（２）がともに満たされるかどうかを判定する。条件（１）と（２）をここでは車両走行中エンジン自動停止許可条件と総称する。エンジンコントローラ１１は、判定が否定的な場合には判定が肯定的に転じるまで、次のステップＳ２に進まず待機する。

ステップＳ１の判定が肯定的になると、エンジンコントローラ１１は、ステップＳ２で条件（３）が満たされるかどうか、すなわち車両１Ｂの前後勾配が第２の勾配しきい値以下かどうかを判定する。

ステップＳ２の判定が否定的であるかぎり、エンジンコントローラ１１は次のステップＳ３に進まずに待機する。

ステップＳ２の判定が肯定的な場合は、エンジンコントローラ１１はステップＳ３で燃料カットを実行する。ステップＳ３で燃料カットを実行した後、エンジンコントローラ１１はステップＳ４の処理を行う。

ステップＳ４で、エンジンコントローラ１１は第２の再始動条件が成立するかどうかを判定する。第２の再始動条件は前述の条件（１１）か満たされることで成立する。

ステップＳ４において、第２の再始動条件が成立する場合には、エンジンコントローラ１１はステップＳ５で内燃エンジン２の再始動を行う。すなわち、スタータモータ駆動用リレー２２を介してスタータモータ２３を駆動することにより内燃エンジン２のクランキングを行いつつ、燃料インジェクタ３による内燃エンジン２への燃料噴射とスパークプラグ４による点火とを再開する。ステップＳ５の処理の後、エンジンコントローラ１１はルーチンを終了する。なお、ルーチンを終了した後、エンジンコントローラ１１は直ちに次回のルーチン実行を開始する。

一方、ステップＳ４で第２の再始動条件が成立しない場合には、エンジンコントローラ１１は第２の再始動条件が成立するまで待機する。

次にＦＩＧ．４を参照して、車両１Ｂが停車状態でエンジンコントローラ１１が実行する内燃エンジン２の自動停止ルーチンを説明する。このルーチンも終了と同時に次回のルーチン実行を開始することで、車両１Ｂの停車中に繰り返し実行される。

なお、車両１Ｂが走行中か停車中かの判定は、車速センサ１７が検出する車速ＶＳＰに基づきエンジンコントローラ１１が行うものとする。

ＦＩＧ．４のルーチンの処理の内容はＦＩＧ．３の走行中の内燃エンジン２の自動停止ルーチンとほぼ同じである。

すなわち、エンジンコントローラ１１はステップＳ１１とＳ１２で、第１の自動停止条件が成立しているかどうかを判定する。ここでは、前述の（２１）−（２３）の３つの条件を、条件（２１）と（２２）と、条件（２３）の２つにまとめている。

まず、ステップＳ１１で、エンジンコントローラ１１は条件（２１）と（２２）がともに満たされるかどうかを判定する。ここでは、条件（２１）と（２２）を停車中エンジン自動停止許可条件と総称する。停車中エンジン自動停止許可条件が成立することは、したがって、条件（２１）と（２２）がともに満たされることを意味する。

ステップＳ１１の判定が否定的である限り、エンジンコントローラ１１は次のステップＳ１２に進まずに待機する。

ステップＳ１１の判定が肯定的な場合は、エンジンコントローラ１１はステップＳ１２で条件（２３）が満たされるかどうか、すなわち前後勾配が第１の勾配しきい値以下かどうかを判定する。前述のように、第２の勾配しきい値は第１の勾配しきい値より小さく設定される。つまり、第１の勾配しきい値は第２の勾配しきい値より大きい。前後勾配が第１の勾配しきい値以下の場合には、エンジンコントローラ１１はステップＳ１３で燃料カットを実行する。前後勾配が第１の勾配しきい値より大きい場合には、エンジンコントローラ１１はステップＳ１３の処理を行わずに待機する。

ステップＳ１３で燃料カットを実行した後、エンジンコントローラ１１はステップＳ１４の処理を行う。

ステップＳ１４で、エンジンコントローラ１１は第１の再始動条件が成立するかどうかを判定する。第１の再始動条件は前述の条件（１１）が満たされることで成立する。

ステップＳ１４において、第１の再始動条件が成立する場合には、エンジンコントローラ１１はステップＳ１５で内燃エンジン２の再始動を行う。すなわち、スタータモータ駆動用リレー２２を介してスタータモータ２３を駆動することにより内燃エンジン２のクランキングを行いつつ、燃料インジェクタ３による内燃エンジン２への燃料噴射とスパークプラグ４による点火とを再開する。ステップＳ１５の処理の後、エンジンコントローラ１１はルーチンを終了する。なお、ルーチンを終了した後、エンジンコントローラ１１は直ちに次回のルーチン実行を開始する。

一方、ステップＳ１４で第１の再始動条件が成立しない場合には、エンジンコントローラ１１は第１の再始動条件が成立するまで待機する。

前述のように、ＦＩＧ．３の車両１Ｂが走行中の内燃エンジン２の自動停止ルーチンと、ＦＩＧ．４の停車中の内燃エンジン２の自動停止ルーチンは、ルーチン実行開始時の車速ＶＳＰに応じて選択的に実行される。一方のルーチン実行が開始された後は、そのルーチンが終了するまで、もう一方のルーチンは実行されない。したがって、ＦＩＧ．３に示す車両１Ｂが走行中の内燃エンジン２の自動停止ルーチンが実行される場合には、車両１Ｂが停車中も引き続きこのルーチンの実行が継続される。

以上のように、このエンジン自動停止装置は、車両１Ｂの停車中に内燃エンジン２を停止する第１の自動停止条件として、車両１Ｂの前後勾配が第１の勾配しきい値以下であることを要求する。また、車両１Ｂの走行中に内燃エンジン２を停止する第２の自動停止条件として、車両１Ｂの前後勾配が第２の勾配しきい値以下であることを要求する。第２の勾配しきい値は第１の勾配しきい値より小さく設定される。この設定により坂道を走行中に内燃エンジン２を停止する場合に、ドライバが感じる違和感を抑えることができる。

ＦＩＧＳ．５とＦＩＧＳ．６Ａ−６Ｇを参照して、この発明の第２の実施形態を説明する。

この実施形態は、自動変速機３１とトルクコンバータ３２に代えて手動変速機７とクラッチ５とクラッチペダル６を備えた車両１Ａを対象とする。車両１Ａはいわゆるマニュアル車である。

内燃エンジン２はクラッチ５を介して手動変速機７に接続される。クラッチ５はクラッチペダル６によって結合／切断操作される。内燃エンジン２と手動変速機７との結合／切断状態を検出するため、クラッチペダル６にアッパークラッチスイッチ１２とロワークラッチスイッチ１３が設けられる。

アッパークラッチスイッチ１２は、車両１Ａのドライバがクラッチペダル６から足を離している状態、つまり内燃エンジン２と手動変速機７とが直結状態にある場合、にＯＮ信号を出力する。アッパークラッチスイッチ１２はまた、内燃エンジン２と手動変速機７との結合を遮断すべく、ドライバがクラッチペダル６を踏み込んだ状態でＯＦＦ信号を出力する。

ロワークラッチスイッチ１３は、ドライバがクラッチペダル６を踏み込んで内燃エンジン２と手動変速機７との結合が完全に遮断された状態でＯＮ信号を出力する。ロワークラッチスイッチ１３はそれ以外の場合、すなわち例えばドライバがクラッチペダル６を戻す途中の半クラッチ状態のように、内燃エンジン２と手動変速機７との結合が完全に遮断されていない状態でＯＦＦ信号を出力する。

以上の構成の違いから、この実施形態によるエンジン自動停止装置は、第１の実施形態の第１の再始動条件と第２の再始動条件に変更を加えている。

すなわち、第１の再始動条件としてクラッチペダル６の踏み込みを要求する。第２の再始動条件として手動変速機７のシフト位置がニュートラル以外の位置であることを要求している。さらに、第２の再始動条件として、クラッチペダル６が踏み込まれ、プレー機ペダルが踏み込まれていないこと、あるいはアクセルペダルが踏み込まれていること、を要求する。第２の再始動条件では、車両１Ａの発進または加速の直前まで内燃エンジン２の停止状態を維持する。

このように、車両１Ａの発進または加速の直前まで内燃エンジン２の停止状態を維持すると、内燃エンジン２の停止時間は
長くなり、燃料消費の低減には好ましいが、上り坂や下り坂の坂道での内燃エンジン２の停止時間が長くなることでドライバに不安感を与える可能性がある。こうした不安感は坂道の傾斜がきついほど大きい。

この実施形態においてもしたがって、第１の実施形態と同様に、車両１Ａの停車中に適用される第１の自動停止条件は走路勾配が第１の勾配しきい値以下であることを要求し、車両１Ａの走行中に適用される第２の自動停止条件は走路勾配が第２の勾配しきい値以下であることを要求することで、坂道での内燃エンジン２の自動停止に制限を設けている。

以下に、この実施形態によるエンジン自動停止装置に設定される第１の自動停止条件と、第２の自動停止条件、第１の再始動条件、及び第２の再始動条件を説明する。

車両１Ａが走行中に適用される第２の自動停止条件は次の（１）-（５）の条件をすべて満たすことで成立する。

（１）ブレーキペダルが踏み込まれている、つまりブレーキスイッチ１５がＯＮである；
（２）手動変速機７のシフト位置はニュートラル以外の位置である；
（３）クラッチペダル６の踏み込みがありクラッチ５が完全に切断されている、つまりロワークラッチスイッチ１３がＯＮである；
（４）車速ＶＳＰが予め定めている所定の車速、例えば１０ｋｍ／ｈｒ以下である；
（５）前後勾配が第２の勾配しきい値以下である。

第２の自動停止条件の成立により停止した内燃エンジン２を再始動するための第２の再始動条件は条件（１１）が満たされるとともに、条件（１２）−（１４）のいずれかかが満たされることで成立する。

（１１）手動変速機７のシフト位置はニュートラル以外の位置である。

（１２）クラッチペダル６が踏み込まれ、ブレーキペダルは踏み込まれていない；
（１３）アクセルペダルが踏み込まれている；
（１４）前後勾配が第２の勾配しきい値より大きい。

車両が停車中に適用される第１の自動停止条件は次の条件（２１）−（２４）の条件をすべて満たすことで成立する。

（２１）手動変速機７のシフト位置はニュートラル位置である；
（２２）クラッチペダル６が戻り、クラッチ５が接続されている、つまりロワークラッチスイッチ１３がＯＦＦである；
（２３）車速ＶＳＰが０ｋｍ／ｈｒあるいは０ｋｍ／ｈｒの近傍である；
（２４）前後勾配が第１の勾配しきい値以下である。

第１の自動停止条件の成立により停止した内燃エンジン２を再始動するための第１の再始動条件は次の条件（３１）と（３２）のいずれかが満たされることで成立する。

（３１）クラッチペダル６が踏み込まれる。

（３２）前後勾配が第１の勾配しきい値より大きい。

エンジンコントローラ１１はこれらの条件に基づき、第１の実施形態と同様にＦＩＧＳ．３と４の自動停止ルーチンを実行する。ただし、ステップＳ１では条件（１）−（４）のすべてが満たされるどうかを判定する。ステップＳ４では条件（１１）が満たされるとともに、条件（１２）−（１４）のいずれかかが満たされるかどうかを判定する。ステップＳ１１では条件（２１）−（２３）のすべてが満たされるかどうかを判定する。ステップＳ１４では条件（３１）と（３２）のいずれかが満たされるかどうかを判定する。

他のステップの処理は第１の実施形態と同一である。

ＦＩＧＳ．６Ａ−６Ｇを参照すると、いわゆるマニュアル車である車両１Ａを対象とするこの実施形態においても、第２の勾配しきい値を第１の勾配しきい値より小さく設定することで、第１の実施形態と同様に、坂道を走行中に内燃エンジン２を停止する場合に、ドライバが感じる違和感を抑えることができる。

以上の説明に関して２０１０年７月２３日を出願日とする日本国における特願２０１０−１６５７１２号、の内容をここに引用により合体する。

以上、この発明をいくつかの特定の実施形態を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。

以上のように、この発明によるエンジン自動停止装置によれば、ドライバに坂道での違和感を与えずに、内燃エンジンの自動停止と再始動を行うことができる。したがって、車両の燃料消費の低減をより無理のない形で実現できる。

この発明の実施例が包含する排他的性質あるいは特長は以下のようにクレームされる。

Claims (4)

1. 内燃エンジン（２）を走行用動力源とする車両（１Ａ，１Ｂ）が停車中に第１の自動停止条件が成立した場合、あるいは車両（１Ａ，１Ｂ）が走行中に第２の自動停止条件が成立した場合に、内燃エンジン（２）を自動停止するとともに、
   第１の自動停止条件は走路勾配が第１の勾配しきい値以下であることを要求し、
   第２の自動停止条件は走路勾配が第２の勾配しきい値以下であることを要求し、
   第２の勾配しきい値は第１の勾配しきい値より小さな値に設定される、エンジン自動停止装置。
2. 車両（１Ｂ）は自動変速機（３２）と、内燃エンジン（２）と自動変速機（３２）を接続するトルクコンバータ（３１）とを備える、請求項１のエンジン自動停止装置。
3. 第１の自動停止条件に基づき自動停止した内燃エンジン（２）について、第１の再始動条件が成立する場合に、内燃エンジン（２）を再始動し、第２の自動停止条件に基づき自動停止した内燃エンジン（２）について、第２の再始動条件が成立する場合に、内燃エンジン（２）を再始動するように構成され、
   車両（１Ａ）は手動変速機（７）と、内燃エンジン（２）と手動変速機（７）とを結合するクラッチ（５）と、踏み込み応じてクラッチ（５）による内燃エンジン（２）と手動変速機（７）の結合を遮断するクラッチペダル（６）とを備え、第１の再始動条件はクラッチペダル（６）の踏み込みによって成立するように設定され、
   車両（１Ａ）はブレーキペダルとアクセルペダルを備え、第２の再始動条件はクラッチペダル（６）の踏み込みに続いて、ブレーキペダルが開放されるかあるいはアクセルペダルが踏み込まれた場合に成立するように設定される、請求項１のエンジン自動停止装置。
4. 内燃エンジン（２）を走行用動力源とする車両（１Ａ，１Ｂ）が停車中に第１の自動停止条件が成立した場合、あるいは車両（１Ａ，１Ｂ）が走行中に第２の自動停止条件が成立した場合に、内燃エンジン（２）を自動停止するとともに、
   第１の自動停止条件は走路勾配が第１の勾配しきい値以下であることを要求し、
   第２の自動停止条件は走路勾配が第２の勾配しきい値以下であることを要求し、
   第２の勾配しきい値は第１の勾配しきい値より小さな値に設定される、エンジン自動停止方法。

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