JP5737394B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン(内燃機関)がクラッチを介して手動変速機(マニュアルトランスミッション)に接続される車両の制御装置に関する。
手動変速機を備えた車両では、変速に際してエンジン回転数を調整するために、いわゆるダブルクラッチ操作が行われることがある。このダブルクラッチ操作は、例えば次のような7つの操作(第1〜第7操作)を順次所定期間内に行う操作となっている。
まず、クラッチペダルを踏み込み、クラッチを切断状態とした後(第1操作)、シフトレバーをニュートラルポジションへ操作して手動変速機をニュートラルとする(第2操作)。次に、クラッチペダルの踏み込み操作を解除してクラッチを継合状態とし(第3操作)、この状態でアクセルペダルのあおり操作によってエンジン回転数を適宜上昇させる(第4操作)。そして、エンジン回転数の調整後、再度クラッチペダルを踏み込んでクラッチを切断状態とし(第5操作)、所望の変速段に応じたシフトポジションへシフトレバーを操作し(第6操作)、再度クラッチペダルの踏み込み操作を解除してクラッチを継合させて(第7操作)、変速を完了させるという操作である。このようなダブルクラッチ操作を行うことにより、手動変速機のシンクロメッシュ機構等の負担を軽減させつつ、走行中の変速ショックを抑制させることが可能である。
また、手動変速機を備えた車両において、クラッチが切断状態にあり、且つ、シフトポジションがニュートラルにあるときに、エンジンを停止し、シフトポジションがニュートラルから走行ポジションに変化したときに、エンジンを始動することによって燃費を向上する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、上述したようなエンジンの停止動作を行ってエンジン停止走行を行う車両では、エンジンを停止させる操作(エンジン停止操作)が、上述したダブルクラッチ操作の上記第1〜第3操作と同一の操作となる可能性がある。この場合、上記第3操作の完了後、運転者のダブルクラッチ操作の意図に反してエンジンの停止動作が実行される可能性がある。つまり、エンジン停止操作とダブルクラッチ操作とを区別することができないことに起因して、上記第3操作の完了後にエンジンの停止動作が実行されることにより、ダブルクラッチ操作による変速動作が途中で中断されてしまい、変速応答性が悪化することが懸念される。
本発明は、そのような問題点に鑑みてなされたものであり、車両走行中において、ダブルクラッチ操作を妨げることなく、エンジンの停止動作を行うことが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、エンジンと、手動変速機と、前記エンジンと前記手動変速機との間に設けられ、切断状態と継合状態とを切り換え可能に構成されたクラッチとが搭載された車両に適用され、車両走行中における前記エンジンの停止動作を制御するエンジン停止手段を備えた車両の制御装置であって、前記エンジン停止手段は、車両走行中に、前記クラッチを切断状態とする操作、前記手動変速機のギヤ段をニュートラルとする操作、および、前記クラッチを継合状態とする操作が順次行われた後、アクセルペダルの操作が行われることなく予め設定された待機期間が経過した場合には、車両走行中における前記エンジンの停止動作を実行し、前記待機期間は、前記クラッチを切断状態とする操作の操作速度が速い場合には、その操作速度が遅い場合に比べ、長く設定されることを特徴としている。
上記構成の車両の制御装置によれば、車両走行中に、クラッチを継合状態とする操作が行われた後、直ちにエンジンの停止動作を実行するのではなく、待機期間が経過するのを待ってエンジンの停止動作を実行するようにしている。したがって、車両走行中において、変速の際にエンジン回転数を調整するためのダブルクラッチ操作を妨げることなく、エンジンの停止動作を行うことができる。つまり、ダブルクラッチ操作による変速動作と区別してエンジン停止手段によるエンジンの停止動作を行うことができ、エンジン停止状態での車両走行を行うことができる。また、ダブルクラッチ操作による変速動作を途中で中断することなくスムーズに行うことができ、変速応答性を確保することができる。
また、クラッチを切断状態とする操作(例えば、クラッチペダルの踏み込み操作)の操作速度が速いほど、ダブルクラッチ操作が行われる可能性が高いため、その操作速度が速い場合には、遅い場合に比べて、待機期間が長く設定される。このように、クラッチを切断状態とする操作の操作速度に応じて待機時間を設定することで、エンジン停止操作とダブルクラッチ操作とを確実に区別でき、運転者の意図に反してダブルクラッチ操作による変速動作が途中で中断されてしまうことを確実に回避できる。
また、クラッチを切断状態とする操作(例えば、クラッチペダルの踏み込み操作)の操作速度が速いほど、ダブルクラッチ操作が行われる可能性が高いため、その操作速度が速い場合には、遅い場合に比べて、待機期間が長く設定される。このように、クラッチを切断状態とする操作の操作速度に応じて待機時間を設定することで、エンジン停止操作とダブルクラッチ操作とを確実に区別でき、運転者の意図に反してダブルクラッチ操作による変速動作が途中で中断されてしまうことを確実に回避できる。
上記構成の車両の制御装置において、前記エンジン停止手段は、前記待機期間が経過する前に、前記エンジンの停止制御を中止する中止条件が満たされた場合には、前記エンジンの停止制御を中止することが好ましい。ここで、中止条件は、アクセルペダルの踏み込み操作が行われたとの条件、あるいは、クラッチペダルの踏み込み操作が行われたとの条件とすることが可能である。
上記構成の車両の制御装置によれば、待機期間が経過する前に中止条件が満たされた場合には、エンジンの停止制御が中止される。例えば、待機期間が経過する前に行われるアクセルペダルの踏み込み操作は、変速のためのエンジンの回転数調整操作であるとして、そのようなアクセル操作があった場合には、エンジンの停止制御を中止してエンジンを停止させないようにしている。このように、運転者の意図にしたがってエンジンの停止制御を中止することで、ダブルクラッチ操作による変速動作を途中で中断することなくスムーズに行うことができ、変速応答性を確保することができる。
また、上記構成の車両の制御装置において、前記待機期間は、前記手動変速機のギヤ段をニュートラルとする操作の操作速度が速い場合には、その操作速度が遅い場合に比べ、長く設定されることが好ましい。
上記構成の車両の制御装置によれば、手動変速機のギヤ段をニュートラルとする操作(例えば、シフトレバーをニュートラル位置に移動させる操作)の操作速度が速い場合ほど、ダブルクラッチ操作が行われる可能性が高いため、その操作速度が速い場合には、遅い場合に比べて、待機期間が長く設定される。このように、手動変速機のギヤ段をニュートラルとする操作の操作速度に応じて待機時間を設定することで、エンジン停止操作とダブルクラッチ操作とを確実に区別でき、運転者の意図に反してダブルクラッチ操作による変速動作が途中で中断されてしまうことを確実に回避できる。
また、上記構成の車両の制御装置において、前記待機期間は、前記クラッチを継合状態とする操作の操作速度が速い場合には、その操作速度が遅い場合に比べ、長く設定されることが好ましい。
上記構成の車両の制御装置によれば、クラッチを継合状態とする操作(例えば、クラッチペダルの踏み込みを解除する操作)の操作速度が速いほど、ダブルクラッチ操作が行われる可能性が高いため、その操作速度が速い場合には、遅い場合に比べて、待機期間が長く設定される。このように、クラッチを継合状態とする操作の操作速度に応じて待機時間を設定することで、エンジン停止操作とダブルクラッチ操作とを確実に区別でき、運転者の意図に反してダブルクラッチ操作による変速動作が途中で中断されてしまうことを確実に回避できる。
上記構成の車両の制御装置において、前記待機期間は、車速が低い場合には、車速が高い場合に比べ、長く設定されることが好ましい。
上記構成の車両の制御装置によれば、車速が低いほど、再加速のためのダウンシフトが行われる可能性が高く、ダブルクラッチ操作が行われる可能性が高いため、車速が低い場合には、高い場合に比べて、待機期間が長く設定される。このように、車速に応じて待機時間を設定することで、エンジン停止操作とダブルクラッチ操作とを確実に区別でき、運転者の意図に反してダブルクラッチ操作による変速動作が途中で中断されてしまうことを確実に回避できる。
本発明の車両の制御装置によれば、車両走行中に、クラッチを継合状態とする操作が行われた後、直ちにエンジンの停止動作を実行するのではなく、待機期間が経過するのを待ってエンジンの停止動作を実行するようにしている。したがって、車両走行中において、変速の際にエンジン回転数を調整するためのダブルクラッチ操作を妨げることなく、エンジンの停止動作を行うことができる。つまり、ダブルクラッチ操作による変速動作と区別してエンジン停止手段によるエンジンの停止動作を行うことができ、エンジン停止状態での車両走行を行うことができる。また、ダブルクラッチ操作による変速動作を途中で中断することなくスムーズに行うことができ、変速応答性を確保することができる。
本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。
図1に示す車両は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)型の車両であって、走行用動力源であるエンジン1、手動変速機2、クラッチ装置3、シフト装置5、アクセルペダル6、クラッチペダル7等を備えている。この車両では、エンジン1で発生した駆動力(駆動トルク)が、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト15から、クラッチ装置3を介して手動変速機2に入力される。手動変速機2に入力されたトルクは、手動変速機2により適宜の変速比で変速され、出力軸22(図3参照)から出力される。そして、出力軸22から出力されたトルクは、プロペラシャフト41、デファレンシャルギヤ42、車軸43,43を介して左右の後輪(駆動輪)44,44に伝達される。以下、車両の各部についてそれぞれ説明する。
−エンジン−
図2は、図1の車両に搭載されるエンジン1の概略構成を示す図である。
図2は、図1の車両に搭載されるエンジン1の概略構成を示す図である。
エンジン1は、例えば多気筒ガソリンエンジンであって、図2に示すように、燃焼室1aを形成するピストン1b、および、出力軸であるクランクシャフト15を備えている。ピストン1bは、コネクティングロッド16を介してクランクシャフト15に連結されている。ピストン1bの往復運動は、コネクティングロッド16によってクランクシャフト15の回転運動に変換される。
クランクシャフト15には、シグナルロータ17が配設されている。シグナルロータ17の外周面には、複数の突起17aが等間隔で形成されている。シグナルロータ17の側方近傍には、エンジン回転数センサ124が配置されている。エンジン回転数センサ124は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト15が回転する際に、エンジン回転数センサ124に対向する位置を通過する突起17aの個数分のパルス状信号(出力パルス)を発生する。また、エンジン1のシリンダブロック1cには、エンジン水温(冷却水の水温)を検出する水温センサ121が配設されている。
エンジン1の燃焼室1aには、点火プラグ103が配設されている。点火プラグ103の点火タイミングは、イグナイタ104によって調整される。イグナイタ104は、ECU8によって制御される。
燃焼室1aには、吸気通路11および排気通路12が接続されている。吸気通路11と燃焼室1aとの間には、吸気バルブ13が設けられている。吸気バルブ13を開閉駆動することによって、吸気通路11と燃焼室1aとが連通または遮断される。また、排気通路12と燃焼室1aとの間には、排気バルブ14が設けられている。排気バルブ14を開閉駆動することによって、排気通路12と燃焼室1aとが連通または遮断される。これら吸気バルブ13および排気バルブ14の開閉駆動は、クランクシャフト15の回転が伝達される吸気カムシャフトおよび排気カムシャフト(図示略)のそれぞれの回転によって行われる。
吸気通路11には、エアクリーナ107、エアフローメータ122、吸気温センサ123、エンジン1の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ105等が配設されている。排気通路12には、排気ガス中の酸素濃度を検出するO2センサ127、三元触媒108等が配設されている。
スロットルバルブ105は、スロットルモータ106によって駆動される。これにより、スロットルバルブ105の開度(スロットル開度)が調整され、スロットル開度に応じてエンジン1の吸入空気量が調整される。スロットル開度は、スロットル開度センサ125によって検出される。スロットルモータ106は、ECU8によって駆動制御される。
また、吸気通路11には、インジェクタ(燃料噴射弁)102が配設されている。インジェクタ102には、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、インジェクタ102によって吸気通路11に燃料が噴射される。インジェクタ102により噴射された燃料は、吸入空気と混合されて混合気となって、エンジン1の燃焼室1aに導入される。燃焼室1aに導入された混合気(燃料+空気)は、点火プラグ103によって点火されて燃焼、爆発する。混合気が燃焼室1a内で燃焼、爆発することによって、ピストン1bが往復運動して、クランクシャフト15が回転駆動される。
−手動変速機−
図3は、図1の車両に搭載される手動変速機2の概略構成を示すスケルトン図である。
図3は、図1の車両に搭載される手動変速機2の概略構成を示すスケルトン図である。
手動変速機2は、一般に知られている公知の同期噛み合い式のマニュアルトランスミッション(例えば前進6段、後進1段)であって、図3に示すように、入力軸21がクラッチ装置3を介してエンジン1のクランクシャフト15に連結されている。また、出力軸22がプロペラシャフト41(図1参照)に連結されている。この手動変速機2によりエンジン1からの駆動トルクを所定の変速比で変速した後に後輪44,44側に伝達するようになっている。
手動変速機2は、変速比(ギヤ比)の異なる6組の前進用ギヤ段201〜206、1組の後進用ギヤ段207、1−2変速用シンクロメッシュ機構24A、3−4変速用シンクロメッシュ機構24B、5−6変速用シンクロメッシュ機構24Cなどを備えている。
前進用ギヤ段201〜206は、入力軸21側に外装されるドライブギヤ211〜216と、出力軸22側に外装されるドリブンギヤ221〜226とを組み合わせた構成である。ドライブギヤ211〜216とドリブンギヤ221〜226とは噛み合わされる。
1速および2速のドライブギヤ211,212は、入力軸21と一体として回転するように取り付けられている。一方、3速〜6速のドライブギヤ213〜216は、入力軸21にベアリング(例えば、ケージアンドローラ)を介して相対回転可能に取り付けられている。また、1速および2速のドリブンギヤ221,222は、出力軸22にベアリング(例えば、ケージアンドローラ)を介して相対回転可能に取り付けられている。一方、3速〜6速のドリブンギヤ223〜226は、出力軸22と一体として回転するように取り付けられている。後進用ギヤ段207は、リバースドライブギヤ217、リバースドリブンギヤ227、リバースアイドラギヤ237などを備えている。
シンクロメッシュ機構24A,24B,24Cは、公知の構成であるため、詳細な説明については省略する。シンクロメッシュ機構24A,24B,24Cは、略同一の構成であって、詳細には図示しないが、スリーブ241、シンクロナイザリング、クラッチハブなどを備えている。スリーブ241は、手動変速機2のシフトフォーク(図示略)によって軸方向にスライドされる。シフトフォークは、シフト装置5のシフトレバー501(図1参照)で選択操作されるシフトポジションに対応する変速段を成立するように作動される。シフトレバー501とシフトフォークとは、ケーブルや、リンク等によって機械的に連結されている。シフトレバー501で選択されたシフトポジションは、手動変速機2に設けられたシフトポジションセンサ502(図1参照)によって検出される。なお、シフトポジションセンサ502をシフトレバー501の近傍に設ける構成としてもよい。
ここで、車室内のフロアに配設され、シフト装置5のシフトレバー501の移動をガイドするシフトゲートのシフトパターン(シフトゲート形状)について説明する。
図4は、前進6段、後進1段の変速段を有する手動変速機2のシフトパターンの概略を示している。この実施形態では、シフトレバー501は、図4に矢印Xで示す方向のセレクト操作と、このセレクト操作方向に直交する矢印Yで示す方向のシフト操作とを実行可能な構成とされている。
セレクト操作方向には、1速−2速セレクト位置P1、3速−4速セレクト位置P2、5速−6速セレクト位置P3、およびリバースセレクト位置P4が一列に並んでいる。
1速−2速セレクト位置P1でのシフト操作(矢印Y方向の操作)により、シフトレバー501を1速位置1stまたは2速位置2ndに動かすことができる。シフトレバー501が1速位置1stに操作された場合、手動変速機2の1−2変速用シンクロメッシュ機構24Aのスリーブ241が1速成立側(図3では右方側)に作動して第1速段が成立する。また、シフトレバー501が2速位置2ndに操作された場合、1−2変速用シンクロメッシュ機構24Aのスリーブ241が2速成立側(図3では左方側)に作動して第2速段が成立する。
同様に、3速−4速セレクト位置P2でのシフト操作により、シフトレバー501を3速位置3rdまたは4速位置4thに動かすことができる。シフトレバー501が3速位置3rdに操作された場合、手動変速機2の3−4変速用シンクロメッシュ機構24Bのスリーブ241が3速成立側(図3では右方側)に作動して第3速段が成立する。また、シフトレバー501が4速位置4thに操作された場合、3−4変速用シンクロメッシュ機構24Bのスリーブ241が4速成立側(図3では左方側)に作動して第4速段が成立する。
また、5速−6速セレクト位置P3でのシフト操作により、シフトレバー501を5速位置5thまたは6速位置6thに動かすことができる。シフトレバー501が5速位置5thに操作された場合、手動変速機2の5−6変速用シンクロメッシュ機構24Cのスリーブ241が5速成立側(図3では右方側)に作動して第5速段が成立する。また、シフトレバー501が6速位置6thに操作された場合、5−6変速用シンクロメッシュ機構24Cのスリーブ241が6速成立側(図3では左方側)に作動して第6速段が成立する。
さらに、リバースセレクト位置P4でのシフト操作により、シフトレバー501をリバース位置REVに動かすことができる。このリバース位置REVにシフトレバー501が操作された場合、手動変速機2のシンクロメッシュ機構24A,24B,24Cがそれぞれニュートラル状態(中立状態)となるとともに、手動変速機2のリバースアイドラギヤ237が作動することにより後進段が成立する。
また、この実施形態では、3速−4速セレクト位置P2がニュートラル位置となっている。このニュートラル位置P2にシフトレバー501が操作された場合、手動変速機2のシンクロメッシュ機構24A,24B,24Cがそれぞれニュートラル状態となり、手動変速機2が入力軸21と出力軸22との間でトルク伝達を行わないニュートラル状態となる。
−クラッチ装置−
図5は、図1の車両に搭載されるクラッチ装置3の概略構成を示す図である。
図5は、図1の車両に搭載されるクラッチ装置3の概略構成を示す図である。
クラッチ装置3は、図5に示すように、クラッチ機構30(単に「クラッチ30」ともいう)、および、クラッチペダル7の踏み込み操作に応じてクラッチ30を作動させるクラッチ作動装置300を備えている。
クラッチ30は、乾式単板式の摩擦クラッチとして構成されており、クランクシャフト15と、手動変速機2の入力軸21との間に介在されるように設けられている。なお、クラッチ30の構成として、乾式単板式以外の構成を採用してもよい。
具体的に、クラッチ30は、フライホイール31、クラッチディスク32、プレッシャプレート33、ダイヤフラムスプリング34、および、クラッチカバー35を備えている。クラッチ30の入力軸であるクランクシャフト15には、フライホイール31とクラッチカバー35とが一体回転可能に取り付けられている。クラッチ30の出力軸である手動変速機2の入力軸21には、クラッチディスク32がスプライン嵌合されている。このため、クラッチディスク32は、入力軸21と一体回転しつつ、軸方向(図5の左右方向)に沿ってスライド可能となっている。クラッチディスク32とクラッチカバー35との間には、プレッシャプレート33が配設されている。プレッシャプレート33は、ダイヤフラムスプリング34の外周部によってフライホイール31側へ付勢されている。
クラッチ作動装置300は、レリーズベアリング301、レリーズフォーク302、クラッチレリーズシリンダ303、クラッチマスタシリンダ304等を備えている。レリーズベアリング301は、入力軸21に軸方向に沿ってスライド可能に装着されている。レリーズベアリング301の近傍には、レリーズフォーク302が軸302aにより回動可能に支持されており、その一端部(図5の下端部)がレリーズベアリング301に当接している。レリーズフォーク302の他端部(図5の上端部)には、クラッチレリーズシリンダ303のロッド303aの一端部(図5の右端部)が連結されている。
クラッチレリーズシリンダ303は、シリンダボディ303bの内部にピストン303cなどが組み込まれた構成となっている。ピストン303cには、ロッド303aの他端部(図5の左端部)が連結されている。クラッチレリーズシリンダ303は、油圧配管305を介してクラッチマスタシリンダ304に接続されている。
クラッチマスタシリンダ304は、クラッチレリーズシリンダ303と同様に、シリンダボディ304bの内部にピストン304cなどが組み込まれた構成となっている。ピストン304cには、ロッド304aの一端部(図5の左端部)が連結されている。ロッド304aの他端部(図5の右端部)は、クラッチペダル7のペダルレバー71の中間部に接続されている。シリンダボディ304bの上部には、このシリンダボディ304b内へ動作流体であるクラッチフルード(オイル)を供給するリザーブタンク304dが設けられている。
クラッチマスタシリンダ304は、運転者によるクラッチペダル7の踏み込み操作による操作力を受けることで、シリンダボディ304b内でピストン304cが移動することにより油圧を発生するようになっている。クラッチマスタシリンダ304によって発生する油圧は、油圧配管305内のオイルによってクラッチレリーズシリンダ303に伝達される。
クラッチ装置3では、クラッチレリーズシリンダ303内の油圧に応じてレリーズフォーク302が作動されることによって、クラッチ30の継合・解放動作が行われるようになっている。
具体的には、図5に示す状態(クラッチ継合状態)から、クラッチペダル7の踏み込み量が大きくなると、クラッチマスタシリンダ304からクラッチレリーズシリンダ303へオイルが供給されて、クラッチレリーズシリンダ303内の油圧が高くなる。すると、ピストン303cおよびロッド303aが図5の右方向へ移動され、レリーズフォーク302が軸302aを中心に回動(図5では、時計周り方向に回動)されて、レリーズベアリング301がフライホイール31側へ押される。そして、同方向へのレリーズベアリング301の移動により、ダイヤフラムスプリング34の中央部分が同方向へ弾性変形する。これにともない、ダイヤフラムスプリング34によるプレッシャプレート33への付勢力が弱まる。このため、プレッシャプレート33、クラッチディスク32、および、フライホイール31が滑りながら継合される半クラッチ状態となる。
この半クラッチ状態から、レリーズベアリング301がフライホイール31側へさらに移動し、ダイヤフラムスプリング34によるプレッシャプレート33への付勢力がさらに弱まると、プレッシャプレート33、クラッチディスク32、および、フライホイール31が離間されて、クラッチ30が切断(解放)された状態になる(クラッチ切断状態)。このクラッチ切断状態では、エンジン1から手動変速機2へのトルク伝達が遮断される。
一方、クラッチ切断状態から、クラッチペダル7の踏み込みが解除されてクラッチペダル7の踏み込み量が小さくなると、クラッチレリーズシリンダ303からクラッチマスタシリンダ304へオイルが戻されて、クラッチレリーズシリンダ303内の油圧が低くなる。すると、ピストン303cおよびロッド303aが図5の左方向へ移動され、レリーズフォーク302が軸302aを中心に回動(図5では、反時計周り方向に回動)されて、レリーズベアリング301がフライホイール31から離間される側へ移動される。これにともない、ダイヤフラムスプリング34の外周部によるプレッシャプレート33への付勢力が増大していく。これにより、プレッシャプレート33とクラッチディスク32との間、および、クラッチディスク32とフライホイール31との間でそれぞれ摩擦力が増大し、これらの摩擦力によってクラッチ30が接続(継合)された状態(クラッチ継合状態)になる。このクラッチ継合状態では、プレッシャプレート33、クラッチディスク32、および、フライホイール31が一体となって回転する。そして、クランクシャフト15と入力軸21とが一体となって回転し、エンジン1と手動変速機2との間でトルクが伝達される。
なお、クラッチペダル7のペダルレバー71に近接してペダルアッパスイッチ72およびペダルロワスイッチ73が配設されている。ペダルアッパスイッチ72およびペダルロワスイッチ73は、運転者によるクラッチペダル7の踏み込み量が所定量に達したことを検出する。具体的に、ペダルアッパスイッチ72は、クラッチ30が継合状態となる位置までクラッチペダル7の踏み込みが解除された場合にON信号を出力するスイッチである。ペダルロワスイッチ73は、クラッチ30が切断状態となる位置までクラッチペダル7が踏み込まれた場合にON信号を出力するスイッチである。
−制御系−
上記構成の車両において、エンジン1等の各種制御は、ECU8によって行われる。ECU8は、図6に示すように、CPU81、ROM82、RAM83、バックアップRAM84、入力インターフェース85、出力インターフェース86等を備えている。
上記構成の車両において、エンジン1等の各種制御は、ECU8によって行われる。ECU8は、図6に示すように、CPU81、ROM82、RAM83、バックアップRAM84、入力インターフェース85、出力インターフェース86等を備えている。
ROM82には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU81は、ROM82に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。RAM83は、CPU81での演算結果や、各種センサ、各種スイッチ等から入力されたデータを一時的に記憶するメモリである。バックアップRAM84は、エンジン1の停止時に保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらCPU81、ROM82、RAM83、およびバックアップRAM84は、バス87を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース85および出力インターフェース86に接続されている。
入力インターフェース85には、ペダルアッパスイッチ72、ペダルロワスイッチ73、水温センサ121、エアフローメータ122、吸気温センサ123、エンジン回転数センサ124、スロットル開度センサ125、O2センサ126などが接続されている。また、入力インターフェース85には、アクセルペダル6(図1参照)に近接して設けられ、運転者によるアクセルペダル6の踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ61や、車軸43(図1参照)に近接して設けられ、車両の速度を検出する車輪速センサ431、シフト装置5のシフトレバー501(図1参照)のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ502などが接続されている。
出力インターフェース86には、インジェクタ102、点火プラグ103のイグナイタ104、スロットルバルブ105のスロットルモータ106などが接続されている。ECU8は、上記した各種センサ、各種スイッチの出力に基づいて、インジェクタ102の駆動制御(燃料噴射制御)、点火プラグ103の点火時期制御、スロットルバルブ105のスロットルモータ106の駆動制御などを含む車両の各種制御を実行する。また、ECU8は、以下に述べるようなエンジン停止制御を実行する。
−エンジン停止制御−
この実施形態では、車両走行中において、所定の「エンジン停止操作」が行われた後、予め設定された待機期間T1が経過した場合には、エンジン1の停止動作を実行することを特徴としている。車両走行中におけるエンジン1の停止制御(エンジン停止制御)について説明する前に、車両走行中に行われる「エンジン停止操作」について説明する。
この実施形態では、車両走行中において、所定の「エンジン停止操作」が行われた後、予め設定された待機期間T1が経過した場合には、エンジン1の停止動作を実行することを特徴としている。車両走行中におけるエンジン1の停止制御(エンジン停止制御)について説明する前に、車両走行中に行われる「エンジン停止操作」について説明する。
「エンジン停止操作」は、次の第1〜第3操作を順次所定期間内に行う操作となっている。
第1操作:クラッチ30を切断状態(OFF)とする操作
第2操作:手動変速機2のギヤ段をニュートラル(N)とする操作
第3操作:クラッチ30を継合状態(ON)とする操作
そして、「エンジン停止操作」であると判定されるためには、第1操作が完了してから第2操作が開始されるまでの期間は、予め設定された第1期間(例えば、5秒)以内であって、且つ、第2操作が完了してから第3操作が開始されるまでの期間は、予め設定された第2期間(例えば、5秒)以内である必要がある。
第2操作:手動変速機2のギヤ段をニュートラル(N)とする操作
第3操作:クラッチ30を継合状態(ON)とする操作
そして、「エンジン停止操作」であると判定されるためには、第1操作が完了してから第2操作が開始されるまでの期間は、予め設定された第1期間(例えば、5秒)以内であって、且つ、第2操作が完了してから第3操作が開始されるまでの期間は、予め設定された第2期間(例えば、5秒)以内である必要がある。
第1操作は、運転者がクラッチペダル7を踏み込む操作である。この第1操作が完了したか否か判定は、ペダルロワスイッチ73の出力に基づいて行うことが可能である。具体的には、ペダルロワスイッチ73からON信号が出力されている場合には、第1操作が完了したと判定される。一方、ペダルロワスイッチ73からOFF信号が出力されている場合には、第1操作は完了していないと判定される。
第2操作は、運転者がシフト装置5のシフトレバー501を1速〜6速位置1st〜6thのうちいずれかの位置から、ニュートラル位置P2に移動させる(戻す)操作である。この第2操作が完了したか否か判定は、シフトポジションセンサ502の出力に基づいて行うことが可能である。
第3操作は、運転者がクラッチペダル7の踏み込みを解除する操作である。この第3操作が完了したか否か判定は、ペダルアッパスイッチ72の出力に基づいて行うことが可能である。具体的には、ペダルアッパスイッチ72からON信号が出力されている場合には、第3操作が完了したと判定される。一方、ペダルアッパスイッチ72からOFF信号が出力されている場合には、第3操作は完了していないと判定される。
このように、「エンジン停止操作」が、上記第1〜第3操作を順次行う操作であるため、手動変速機2のギヤ段がニュートラルにされ、且つ、クラッチ30が継合された状態でエンジン1が停止されるので、車両の走行状態に影響を与えることなく好適な状態でエンジン1を停止することができる。そして、クラッチ30が継合された状態でエンジン1が停止されるので、この状態を維持する場合(エンジン1が停止している状態を継続する場合)に、クラッチペダル7から足を離した状態を継続して実施すればよいため、運転者の運転操作に係る負担を軽減することができる。
続いて、車両走行中におけるエンジン1の停止制御(エンジン停止制御)の詳細について、図7のフローチャートを参照して説明する。図7の制御ルーチンは、ECU8により所定周期(例えば数msec〜数十msec)ごとに繰り返して実行される。
まず、ステップS101において、車両が走行中であるか否かが判定される。この判定は、車輪速センサ431の出力に基づいて行うことが可能である。ステップS101でYESの場合には、処理がステップS102に進められる。ステップS101でNOの場合には、処理が待機状態とされる。
ステップS102において、上述した「エンジン停止操作」が車両走行中に行われたか否かが判定される。この場合、上記第1〜第3操作が順次所定期間内に行われたか否かが判定される。ステップS102でYESの場合には、処理がステップS103に進められる。ステップS102でNOの場合には、処理がリターンされる。
ステップS103において、ステップS102で「エンジン停止操作」が行われたと判定されてから、予め設定された待機期間T1が経過したか否かの判定が行われる。つまり、「エンジン停止操作」の上記第3操作が完了した時点で、ECU8のタイマをスタートさせ、タイマにより上記第3操作が完了した時点からの経過時間を計測する。そして、タイマの計測時間が待機期間T1を経過したか否かを判定する。
ステップS103でYESの場合には、処理がステップS104に進められる。ステップS103でNOの場合には、処理が待機状態とされる。
そして、ステップS104において、エンジン1の停止動作が実行される。その後、ECU8のタイマをリセットし、この制御ルーチンを終了する。なお、エンジン1の停止状態での車両走行は、エンジン1の停止動作を解除する所定の操作(例えば、アクセルペダル6の踏み込み操作や、クラッチペダル7の踏み込み込み操作など)が行われるまで継続される。
この実施形態では、車両走行中に、「エンジン停止操作」が行われた後、直ちにエンジン1の停止動作を実行するのではなく、待機期間T1が経過するのを待ってエンジン1の停止動作を実行するようにしている。したがって、この実施形態によれば、車両走行中において、変速の際にエンジン1の回転数を変速後の回転数に調整するための「ダブルクラッチ操作」を妨げることなく、エンジン1の停止動作を行うことができる。以下、この点について説明する。
まず、「ダブルクラッチ操作」について説明する。ダブルクラッチ操作は、例えば次のような第1〜第7操作を順次所定期間内に行う操作となっている。
第1操作:クラッチ30を切断状態(OFF)とする操作
第2操作:手動変速機2のギヤ段をニュートラル(N)とする操作
第3操作:クラッチ30を継合状態(ON)とする操作
第4操作:アクセルペダル6によりエンジン1の回転数を調整する操作
第5操作:クラッチ30を再び切断状態(OFF)とする操作
第6操作:所望の変速段に応じたシフトポジションへのシフトレバー501の操作
第7操作:クラッチ30を再び継合状態(ON)とする操作
このように、「ダブルクラッチ操作」の第1〜第3操作は、上述した「エンジン停止操作」の第1〜第3操作と同一の操作となっている。このため、車両走行中に、上記第1〜第3操作が行われた後、直ちにエンジン1の停止動作を実行したのでは、運転者の「ダブルクラッチ操作」の意図に反してエンジン1が停止され、「ダブルクラッチ操作」による変速動作が途中で中断されてしまう可能性がある。しかし、この実施形態では、車両走行中に、上記第3操作が完了した後、待機期間T1が経過するのを待ってエンジン1の停止動作を行うので、「エンジン停止操作」と「ダブルクラッチ操作」とを区別することができ、「ダブルクラッチ操作」による変速動作と区別してエンジン1の停止動作を行うことができ、エンジン1の停止状態での車両走行を行うことができる。また、「ダブルクラッチ操作」による変速動作を途中で中断することなくスムーズに行うことができ、変速応答性を確保することができる。
第2操作:手動変速機2のギヤ段をニュートラル(N)とする操作
第3操作:クラッチ30を継合状態(ON)とする操作
第4操作:アクセルペダル6によりエンジン1の回転数を調整する操作
第5操作:クラッチ30を再び切断状態(OFF)とする操作
第6操作:所望の変速段に応じたシフトポジションへのシフトレバー501の操作
第7操作:クラッチ30を再び継合状態(ON)とする操作
このように、「ダブルクラッチ操作」の第1〜第3操作は、上述した「エンジン停止操作」の第1〜第3操作と同一の操作となっている。このため、車両走行中に、上記第1〜第3操作が行われた後、直ちにエンジン1の停止動作を実行したのでは、運転者の「ダブルクラッチ操作」の意図に反してエンジン1が停止され、「ダブルクラッチ操作」による変速動作が途中で中断されてしまう可能性がある。しかし、この実施形態では、車両走行中に、上記第3操作が完了した後、待機期間T1が経過するのを待ってエンジン1の停止動作を行うので、「エンジン停止操作」と「ダブルクラッチ操作」とを区別することができ、「ダブルクラッチ操作」による変速動作と区別してエンジン1の停止動作を行うことができ、エンジン1の停止状態での車両走行を行うことができる。また、「ダブルクラッチ操作」による変速動作を途中で中断することなくスムーズに行うことができ、変速応答性を確保することができる。
待機期間T1は、「エンジン停止操作」と「ダブルクラッチ操作」とを区別するための期間として設定される。具体的には、「ダブルクラッチ操作」は、変速の際にエンジン1の回転数を調整する操作であり、変速応答性の観点から、上記第1〜第7操作が比較的短時間のうちに行われる場合が多い。このため、「ダブルクラッチ操作」の場合、上記第3操作の完了後、直ちに上記第4操作が行われる可能性が高い。そこで、この実施形態では、待機期間T1は、変速応答性の観点から、上記第3操作の完了後、「ダブルクラッチ操作」の上記第4操作が行われる可能性がないような期間(例えば、0.5秒)に設定されている。言い換えれば、待機期間T1は、上記第3操作の完了後、この待機期間T1が経過したときに「ダブルクラッチ操作」の上記第4操作を行ったとすれば、変速応答性を損なってしまうような期間に設定されている。つまり、上記第3操作の完了後、「ダブルクラッチ操作」の上記第4操作が行われる可能性があるような待機期間T1内には、エンジン1の停止動作を行わないようにして、「エンジン停止操作」と「ダブルクラッチ操作」とを確実に区別するようにしている。
ここで、「エンジン停止操作」と「ダブルクラッチ操作」とをより確実に区別する観点から、待機期間T1を次のように設定することが好ましい。具体例(1)〜(3)を挙げて説明する。
(1)運転者によるクラッチペダル7の操作速度が速い場合には、クラッチペダル7の操作速度が遅い場合に比べ待機期間T1を長く設定することが好ましい。
すなわち、運転者によるクラッチペダル7の操作速度が速いほど、「ダブルクラッチ操作」が行われる可能性が高いという傾向がある。このため、クラッチペダル7の踏み込み操作の操作速度が速い場合(つまり、上記第1操作の操作速度が速い場合)には、その操作速度が遅い場合に比べて、待機期間T1を長く設定するようにしている。
クラッチペダル7の踏み込み操作の操作速度は、ペダルアッパスイッチ72およびペダルロワスイッチ73の出力に基づいて算出することが可能である。この場合、ペダルアッパスイッチ72からOFF信号が出力された時点(ON信号がOFF信号に切り替わった時点)から、ペダルロワスイッチ73からON信号が出力された時点(OFF信号がON信号に切り替わった時点)までの所要時間に基づいて、クラッチペダル7の踏み込み操作の操作速度が算出される。
そして、例えば、図8に示すようなマップを用いて、クラッチペダル7の操作速度Vpに応じて待機期間T1を設定することが可能である。具体的に、クラッチペダル7の操作速度Vpが予め設定された閾値Vp0よりも速い場合には、待機期間T1がT11に設定される。逆に、クラッチペダル7の操作速度Vpが上記閾値Vp0以下の場合には、待機期間T1が上記T11よりも短いT12に設定される。あるいは、図9に示すようなマップを用いて、クラッチペダル7の操作速度Vpが速いほど、待機期間T1が比例的に長くなるように設定してもよい。なお、図8、図9のマップ、上記閾値Vp0は、予めECU8のROM82に記憶される。
なお、クラッチペダル7の踏み込みを解除する操作の操作速度が速い場合(つまり、上記第3操作の操作速度が速い場合)も同様に、その操作速度が遅い場合に比べて、待機期間T1を長く設定してもよい。この場合、図8、図9と同様のマップを用いて待機期間T1を設定することが可能である。また、ペダルロワスイッチ73からOFF信号が出力された時点(ON信号がOFF信号に切り替わった時点)から、ペダルアッパスイッチ72からON信号が出力された時点(OFF信号がON信号に切り替わった時点)までの所要時間に基づいて、クラッチペダル7の踏み込みを解除する操作の操作速度を算出することが可能である。
(2)運転者によるシフト装置5のシフトレバー501の操作速度が速い場合には、シフトレバー501の操作速度が遅い場合に比べ、待機期間T1を長く設定することが好ましい。
すなわち、運転者によるシフトレバー501の操作速度が速いほど、「ダブルクラッチ操作」が行われる可能性が高いという傾向がある。このため、シフトレバー501を1速〜6速位置1st〜6thのうちいずれかの位置から、ニュートラル位置P2に移動させる操作の操作速度が速い場合(つまり、上記第2操作の操作速度が速い場合)には、その操作速度が遅い場合に比べて、待機期間T1を長く設定するようにしている。シフトレバー501の操作速度は、シフトポジションセンサ502の出力に基づいて算出することが可能である。
そして、例えば、図10に示すようなマップを用いて、シフトレバー501の操作速度Vsに応じて待機期間T1を設定することが可能である。具体的に、シフトレバー501の操作速度Vsが予め設定された閾値Vs0よりも速い場合には、待機期間T1がT13に設定される。逆に、シフトレバー501の操作速度Vsが上記閾値Vs0以下の場合には、待機期間T1が上記T13よりも短いT14に設定される。あるいは、図11に示すようなマップを用いて、クラッチペダル7の操作速度Vpが速いほど、待機期間T1が比例的に長くなるように設定してもよい。なお、図10、図11のマップ、上記閾値Vs0は、予めECU8のROM82に記憶される。
(3)車速が低い場合には、車速が高い場合に比べ、待機期間T1を長く設定することが好ましい。
すなわち、車速が低いほど、再加速のためのダウンシフトが行われる可能性が高く、「ダブルクラッチ操作」が行われる可能性が高いという傾向がある。このため、車速が低い場合には、車速が高い場合に比べて、待機期間T1を長く設定するようにしている。車速は、車輪速センサ431の出力に基づいて算出することが可能である。この場合、シフトレバー501をニュートラル位置P2に移動させた時点での車速、つまり、上記第2操作が完了した時点での車速が用いることが可能である。
そして、例えば、図12に示すようなマップを用いて、車速Vvに応じて待機期間T1を設定することが可能である。具体的に、車速Vvが予め設定された閾値Vv0よりも低い場合には、待機期間T1がT15に設定される。逆に、車速Vvが上記閾値Vv0以上の場合には、待機期間T1が上記T15よりも短いT16に設定される。あるいは、図13に示すようなマップを用いて、車速Vvが高いほど、待機期間T1が比例的に短くなるように設定してもよい。なお、図12、図13のマップ、上記閾値Vv0は、予めECU8のROM82に記憶される。
上記(1)〜(3)の例のように、クラッチペダル7の操作速度や、シフトレバー501の操作速度、車速に応じてそれぞれ待機期間T1を設定することで、「エンジン停止操作」と「ダブルクラッチ操作」とを確実に区別でき、運転者の意図に反して「ダブルクラッチ操作」による変速動作が途中で中断されてしまうことを確実に回避できる。なお、上記(1)〜(3)の例のうち複数を組み合わせることによって、待機期間T1を設定することも可能である。
−他の実施形態−
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。
車両走行中において、上記第3操作(クラッチ30を継合状態とする操作)が行われた後、待機期間T1が経過する前に、エンジン停止制御を中止する所定の中止条件が満たされた場合には、エンジン停止制御を中止することが好ましい。ここで、中止条件は、例えば、アクセルペダル6の踏み込み操作が行われたとの条件、あるいは、クラッチペダル7の踏み込み操作が行われたとの条件とすることが可能である。
この制御の一例について、図14のフローチャートを参照して説明する。この例では、上記中止条件を、アクセルペダル6の踏み込み操作が行われたとの条件としている。
図14のフローチャートのステップS201〜S204においては、上記実施形態の図7のフローチャートのステップS101〜S104と同様の処理が行われる。
この例では、図14のフローチャートにおいて、ステップS203でNOの場合、具体的には、ECU8のタイマの計測時間が待機期間T1を経過していない場合には、処理がステップS205に進められる。
そして、ステップS205において、アクセルペダル6の踏み込み操作があったか否かが判定される。つまり、上記中止条件が満たされたか否かを判定する。この判定は、アクセルペダル6の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ61の出力に基づいて行うことが可能である。
ステップS205でNOの場合には、処理がステップS203に戻される。そして、上記第3操作の後、アクセル操作がなく、待機期間T1が経過した場合には、ステップS204において、エンジン1の停止動作が行われる。
ステップS205でYESの場合には、ステップS204のエンジン1の停止動作を行わずにこの制御ルーチンを終了する。つまり、上記第3操作の後、待機期間T1が経過する前にアクセル操作があった場合には、ステップS204のエンジン1の停止動作は行われない。このように、待機期間T1が経過する前に行われるアクセル操作は、変速のためのエンジン1の回転数調整操作(つまり、上述した「ダブルクラッチ操作」の上記第4操作)であるとして、そのようなアクセル操作があった場合には、エンジン停止制御を中止してエンジン1を停止させないようにしている。このように、運転者の意図にしたがってエンジン停止制御を中止することで、「ダブルクラッチ操作」による変速動作を途中で中断することなくスムーズに行うことができ、変速応答性を確保することができる。
また、上記実施形態では、クラッチペダル7の踏み込み操作および踏み込みを解除する操作を、ペダルアッパスイッチ72およびペダルロワスイッチ73によって検出した。しかし、これに限らず、ストロークセンサ等を用いてクラッチペダル7の踏み込み量を検出する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、シフトレバー501のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ502を設け、このシフトポジションセンサ502によりシフトレバー501がニュートラル位置P2に操作されたことを検出した。しかし、これに限らず、ニュートラルスイッチ等を用いてシフトレバー501がニュートラル位置P2に操作されたことを検出する構成としてもよい。ニュートラルスイッチは、例えば、シフトレバー501がニュートラル位置P2に操作されているときにON信号を出力し、シフトレバー501がニュートラル位置P2以外の位置に操作されているときにOFF信号を出力するような構成となっている。
また、上記実施形態では、上記第3操作(クラッチ30を継合状態とする操作)が完了した時点で、ECU8のタイマをスタートさせて、待機期間T1を経過したか否かを判定した。しかし、これに限らず、上記第2操作(手動変速機2のギヤ段をニュートラルとする操作)が完了した時点で、ECU8のタイマをスタートさせるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)型の車両の制御に本発明を適用した場合について説明した。しかし、これに限ることなく、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)型の車両や、四輪駆動車などの各種車両の制御にも、本発明を適用することが可能である。
本発明は、エンジンと、手動変速機と、エンジンと手動変速機との間に設けられ、切断状態と継合状態とを切り換え可能に構成されたクラッチとが搭載された車両において、走行中におけるエンジンの停止動作を制御するものに利用可能である。
1 エンジン
2 手動変速機
3 クラッチ装置
30 クラッチ機構
300 クラッチ作動装置
5 シフト装置
501 シフトレバー
6 アクセルペダル
7 クラッチペダル
8 ECU
T1 待機期間
2 手動変速機
3 クラッチ装置
30 クラッチ機構
300 クラッチ作動装置
5 シフト装置
501 シフトレバー
6 アクセルペダル
7 クラッチペダル
8 ECU
T1 待機期間
Claims (7)
- エンジンと、手動変速機と、前記エンジンと前記手動変速機との間に設けられ、切断状態と継合状態とを切り換え可能に構成されたクラッチとが搭載された車両に適用され、車両走行中における前記エンジンの停止動作を制御するエンジン停止手段を備えた車両の制御装置であって、
前記エンジン停止手段は、車両走行中に、前記クラッチを切断状態とする操作、前記手動変速機のギヤ段をニュートラルとする操作、および、前記クラッチを継合状態とする操作が順次行われた後、アクセルペダルの操作が行われることなく予め設定された待機期間が経過した場合には、車両走行中における前記エンジンの停止動作を実行し、
前記待機期間は、前記クラッチを切断状態とする操作の操作速度が速い場合には、その操作速度が遅い場合に比べ、長く設定されることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制御装置において、
前記エンジン停止手段は、前記待機期間が経過する前に、前記エンジンの停止制御を中止する中止条件が満たされた場合には、前記エンジンの停止制御を中止することを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項2に記載の車両の制御装置において、
前記中止条件は、アクセルペダルの踏み込み操作が行われたとの条件であることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項2に記載の車両の制御装置において、
前記中止条件は、クラッチペダルの踏み込み操作が行われたとの条件であることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両の制御装置において、
前記待機期間は、前記手動変速機のギヤ段をニュートラルとする操作の操作速度が速い場合には、その操作速度が遅い場合に比べ、長く設定されることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両の制御装置において、
前記待機期間は、前記クラッチを継合状態とする操作の操作速度が速い場合には、その操作速度が遅い場合に比べ、長く設定されることを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の車両の制御装置において、
前記待機期間は、車速が低い場合には、車速が高い場合に比べ、長く設定されることを特徴とする車両の制御装置。
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