JP6431374B2 - エンジンの自動停止始動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車速が所定速度以下の場合にエンジンを自動停止させ、一方で、モータを回転させることによりエンジンを再始動させるエンジンの自動停止始動制御装置に関する。

燃費の向上等を目的として、車速が所定速度以下の場合にエンジンを自動停止させるアイドルストップ機能を車両に搭載することが従来から行われている。例えば、特許文献１には、通常走行時に車速が第１の閾値以下になればエンジンを自動停止させ、一方で、渋滞走行時に車速が第１の閾値よりも低い第２の閾値以下になればエンジンを自動停止させることが開示されている。このように、特許文献１では、車両の走行状況に応じてアイドルストップを作動させるための車速の閾値を変更することで、渋滞走行時でも快適な走行を実現可能としている。

特開２０１４−９８３４２号公報

ところで、車両を停止した後にアイドルストップを作動させる場合、運転者の停車の意思を確認するため、車両の停止から所定時間経過した後に、エンジンを自動停止させることが望ましい。しかしながら、この方法では、停車中、エンジンが作動しているため、不用意に燃料を消費することになる。

そこで、低速状態でエンジンを自動停止させ、惰性走行の後に停車させることで、燃費を向上することが考えられる。この場合、エンジンと駆動輪との間に遠心クラッチが接続されていれば、エンジンの自動停止によるエンジンの回転数の低下に起因して、遠心クラッチによりエンジンから駆動輪への駆動力の伝達が切り離される。

また、車両には、エンジンを始動させる際に当該エンジンを回転させるモータが備わっている。上記のように、エンジンを自動停止させ、遠心クラッチによりエンジンから駆動輪への駆動力の伝達が切り離されている状態では、モータは駆動していない。この場合、運転者のスロットル操作（スロットルオン）に起因してモータを回転させ、エンジンを再始動させようとしても、再始動から再加速までに時間がかかってしまう。このようなタイムラグが生じると、再始動時における車両の運転性が低下してしまう。

さらに、車両では、エンジンの自動停止後、エンジンを再始動する前にクランク軸を所定位置まで逆転させるスイングバックを行うことにより、エンジンの再始動時における上死点までの助走期間を長くし、上死点を乗り越える際のクランク軸の回転速度、すなわち、エンジンの回転数を高めるようにしている。

この場合、スロットルオンのタイミングとスイングバックのタイミングとが同期すれば、クランク軸の位置によっては、モータを駆動させてエンジンを回転させても、上死点を乗り越えることが難しくなり、再始動に時間がかかってしまう。この結果、エンジンの再始動時の応答性を確保することが困難となり、再始動時における車両の運転性が一層低下することになる。

そこで、本発明は、燃費の向上を図ると共に、エンジンの再始動時の応答性も確保することができるエンジンの自動停止始動制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係るエンジン（４４）の自動停止始動制御装置（１０）は、エンジン（４４）、モータ（１２４）、遠心クラッチ（２２０）及びアイドルストップ制御手段（３０２）を備える。前記エンジン（４４）は、車両（１２）の駆動輪（６０）に駆動力を伝達する。前記モータ（１２４）は、前記エンジン（４４）の始動の際、前記エンジン（４４）を回転させる。前記遠心クラッチ（２２０）は、前記駆動輪（６０）と前記エンジン（４４）との間に接続され、前記エンジン（４４）の回転数（Ｎｅ）が所定回転数（Ｎｅ１）を超えると、前記エンジン（４４）から前記駆動輪（６０）に前記駆動力を伝達し、一方で、前記エンジン（４４）の回転数（Ｎｅ）が前記所定回転数（Ｎｅ１）以下の場合に、前記エンジン（４４）と前記駆動輪（６０）との間の前記駆動力の伝達を切り離す。前記アイドルストップ制御手段（３０２）は、前記車両（１２）の車速（Ｖ）が所定速度（Ｖ１）以下の場合に、前記エンジン（４４）を自動停止させる。

そして、前記自動停止始動制御装置（１０）は、以下の特徴を有する。

第１の特徴；前記アイドルストップ制御手段（３０２）は、前記車両（１２）が停止する前に、前記エンジン（４４）を自動停止させ、前記モータ（１２４）を回転させ、前記車両（１２）が停止すると、前記モータ（１２４）の回転を停止させる。

第２の特徴；前記エンジン（４４）が自動停止している場合、前記モータ（１２４）の回転数（Ｎｅ）は、前記所定回転数（Ｎｅ１）以下である。

第３の特徴；前記アイドルストップ制御手段（３０２）は、前記エンジン（４４）の自動停止に起因して前記エンジン（４４）の回転数（Ｎｅ）が前記所定回転数（Ｎｅ１）以下となり、前記遠心クラッチ（２２０）によって前記エンジン（４４）と前記駆動輪（６０）との間の前記駆動力の伝達が切り離された場合、前記モータ（１２４）を回転させることにより前記エンジン（４４）のクランク軸（１０４）を回転させ、前記車両（１２）が停止すると前記モータ（１２４）の回転を停止させる。

本発明の第１の特徴によれば、エンジンの自動停止中にモータを回転させる。これにより、車両の運転者の操作に起因してエンジンを再始動させる際、モータの回転によってエンジンが回転しているので、エンジンを効率よく再始動させ、再始動時のタイムラグを最小限に留めることができる。また、車速が所定速度以下の場合にエンジンを自動停止させ、モータを回転させるので、燃費を向上させることができる。従って、第１の特徴では、燃費の向上を図ると共に、エンジンの再始動時の応答性も確保することができる。

なお、「エンジンの自動停止」とは、インジェクタへの燃料供給の停止又はインジェクタからエンジンへの燃料噴射の停止（燃料カット）、あるいは、点火プラグの点火停止（点火カット）により、エンジンの本来の動作を自動的に停止させることをいう。従って、「エンジンが自動停止している場合に、モータを回転させる」状態とは、燃料カット又は点火カットによってエンジンが本来の動作を行わない場合でも、モータの回転によってエンジンのクランク軸が回転している状態をいう。従って、エンジンの自動停止中は、エンジンに対する燃料供給や点火が行われないが、モータの回転によってクランク軸が一定の回転数で回転する状態となる。

また、第１の特徴によれば、車両が停止する前にエンジンを自動停止させるので、燃費を確実に向上させることができる。

さらに、第１の特徴によれば、エンジンの自動停止中、車両が停止すれば、モータの回転を停止させるので、モータが不必要に回転して、電力が無駄に消費されることを回避することができる。

本発明の第２の特徴によれば、エンジンの自動停止中、モータの回転数を所定回転数以下とすることで、エンジンから遠心クラッチを介して駆動輪に駆動力が伝達されることを防止することができる。

本発明の第３の特徴によれば、エンジンが自動停止した後に当該エンジンのクランク軸の回転数が所定回転数以下まで低下すると、遠心クラッチによってエンジンから駆動輪への駆動力の伝達が切り離される。その後、モータを回転させてクランク軸を回転させ、車両が停止すればモータの回転を停止する。これにより、運転者に再始動の意思がなければ、車両の停止と共にモータの回転が停止するので、燃費の向上を図ることができる。一方、モータの回転中、運転者に再始動の意思があれば、エンジンに対する燃料供給を再開すると共に再点火を行うことで、エンジンを速やかに再始動させることができる。この結果、燃費の向上と再始動時の応答性とを共に実現することができる。

本実施形態に係る制御装置が適用される車両の左側面図である。 図１のパワーユニットの断面図である。 本実施形態に係る制御装置のブロック図である。 本実施形態に係る制御装置が適用される車両の動作を示すタイミングチャートである。 本実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。

本発明に係るエンジンの自動停止始動制御装置について、好適な実施形態を掲げ、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

［本実施形態の構成］
図１は、本実施形態に係るエンジンの自動停止始動制御装置１０（以下、本実施形態に係る制御装置１０ともいう。）が適用される車両１２の左側面図であり、図２は、車両１２を構成するパワーユニット１４の断面図である。なお、図１及び図２では、車両１２のシート１６に着座した運転者から見た方向を基準に、車両１２の前後、左右及び上下の方向を説明する。

本実施形態に係る制御装置１０（図３参照）は、自動二輪車等の車両１２に適用される。車両１２では、車体前部１８と車体後部２０とをフロア部２２を介して連結している。また、車体フレーム２４は、ダウンチューブ２６とメインパイプ２８とを有する。すなわち、車体前部１８のヘッドパイプ３０からダウンチューブ２６が下方に延出している。ダウンチューブ２６は、下端で水平に屈曲してフロア部２２の下方を後方へ延び、その後端において、左右一対のメインパイプ２８に連結される。メインパイプ２８は、ダウンチューブ２６とメインパイプ２８との連結部から斜め後方に立ち上がり、所定高さで水平に屈曲して後方に延びている。メインパイプ２８は、燃料タンク３１等を支持し、その上方にはシート１６が配置されている。

一方、車体前部１８において、ヘッドパイプ３０の上方にはハンドル３２が軸支されている。ヘッドパイプ３０の下方にはフロントフォーク３４が延び、フロントフォーク３４の下端は前輪３６を軸支する。

メインパイプ２８の傾斜部分の中央付近には、ブラケット４０が突設され、このブラケット４０にリンク部材４２を介してパワーユニット１４が揺動可能に連結支持されている。

パワーユニット１４は、その前部が単気筒４ストロークの水冷式内燃機関としてのエンジン４４を有する。エンジン４４は、シリンダブロック４６を略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢を有し、クランクケース４８の上端から前方に突出したハンガーブラケット５０の端部は、ピボット軸５２を介してリンク部材４２に連結されている。

また、パワーユニット１４において、エンジン４４の後部にはＶベルト無段変速機５４が設けられている。Ｖベルト無段変速機５４の後部には、減速ギヤ機構５６が設けられている。減速ギヤ機構５６の出力軸である後車軸５８には、車両１２の駆動輪である後輪６０が連結されている。減速ギヤ機構５６からは支持ブラケット６２が立設し、支持ブラケット６２とメインパイプ２８の後部との間には、リヤクッション６４が介装されている。

エンジン４４では、シリンダヘッド６６が大きく前傾しており、シリンダヘッド６６の上部から吸気管６８が延出して後方に湾曲している。吸気管６８には、シリンダブロック４６の上方に位置するように、スロットルボディ７０が接続されている。スロットルボディ７０には、連結管７２を介してエアクリーナ７４が連結されている。エアクリーナ７４は、支持ブラケット６２の前方且つＶベルト無段変速機５４の上方に配設されている。

なお、吸気管６８には、エンジン４４の吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ７６が装着されている。一方、シリンダヘッド６６の下部から下方に排気管７８が延出している。排気管７８は、後方へ屈曲し、右側に偏って後方に延び、後輪６０の右側の図示しないマフラに接続される。

車体前部１８は、フロントカバー８０及びレッグシールド８２により前後から覆われると共に、フロントロアカバー８４により下部が前方から左右側方にかけて覆われている。また、ハンドル３２の中央部は、ハンドルカバー８６によって覆われている。さらに、フロア部２２はサイドカバー８８により覆われている。さらにまた、車体後部２０は左右側方からボデイカバー９０によって覆われている。

図２に示すように、エンジン４４では、シリンダブロック４６のシリンダライナ１００内をピストン１０２が往復動可能である。ピストン１０２と、クランクシャフト（クランク軸）１０４のクランクピン１０６とは、コネクティングロッド１０８で連結されている。

クランクケース４８は、左右割りの左クランクケース４８Ｌと右クランクケース４８Ｒとを合体して構成される。右クランクケース４８Ｒは、クランクケース４８の右側半体を成す。一方、左クランクケース４８Ｌは、前部がクランクケース４８の左側半体を成すと共に、後方に膨出している。左クランクケース４８Ｌの後方部分は、長尺のＶベルト無段変速機５４を前後方向に収容する伝動ケースを兼ねている。

左クランクケース４８Ｌの左側開放面は、伝動ケースカバー１１０により覆われている。これにより、Ｖベルト無段変速機５４が収納される変速室１１２が形成される。また、左クランクケース４８Ｌの後部の右側開放面は、減速ギヤカバー１１４によって覆われている。これにより、減速ギヤ機構５６が収納される減速ギヤ室１１６が形成される。

クランクケース４８内において、クランクシャフト１０４は、各クランクケース４８Ｌ、４８Ｒの側壁に設けられた転がり軸受としての主ベアリング１１８を介して、左右方向に沿って回転自在に支持されている。クランクシャフト１０４は、左右水平方向に延びた軸部を有する。このうち、右側の軸部には、カムチェーン駆動スプロケット１２０及びオイルポンプ駆動ギヤ１２２が一体に回転可能に嵌着されている。また、右側の軸部の右端には、エンジン４４の始動時にクランクシャフト１０４を回転させるスタータモータ（セルモータ、セルダイ）としても機能するＡＣジェネレータ１２４が設けられている。一方、左側の軸部には、Ｖベルト無段変速機５４の遠心ウエイト１２６及び駆動プーリ１２８が設けられる。

エンジン４４は、ＳＯＨＣ型式のバルブシステムを採用している。すなわち、シリンダヘッドカバー１３０内には動弁機構１３２が設けられ、動弁機構１３２に動力伝達を行うカムチェーン１３４が、カムシャフト１３６とクランクシャフト１０４との間に架設されている。また、カムチェーン１３４のためのカムチェーン室１３８が、右クランクケース４８Ｒ、シリンダブロック４６及びシリンダヘッド６６に連通して設けられている。

この場合、左右水平方向に指向したカムシャフト１３６の右端にカムチェーン被動スプロケット１４０が嵌着され、クランクシャフト１０４に嵌着されたカムチェーン駆動スプロケット１２０との間で、カムチェーン１３４がカムチェーン室１３８内を通って架け渡されている。

カムシャフト１３６は、シリンダヘッド６６の左側壁とカムチェーン室１３８を構成する内側壁との間で、ベアリング１４２を介して、カムシャフトホルダ１４４ｌ、１４４ｒに挟まれる形で回転自在に軸支されている。この場合、右側のベアリング１４２から突出したカムシャフト１３６の右端に、カムチェーン被動スプロケット１４０が嵌着されている。また、カムシャフト１３６の吸気カム面及び排気カム面には、吸気ロッカアーム１４６及び排気ロッカアーム１４８の端部の各ローラがそれぞれ接する。

シリンダヘッド６６及びシリンダヘッドカバー１３０の右側面における両者の合わせ面には、開口が形成され、当該開口に環状のシールリング部材１５０が嵌着されている。また、当該右側面には、ウォータポンプ１５２を構成するウォータポンプボディ１５４がシールリング部材１５０に水密に嵌入されて支持されている。

ウォータポンプ１５２のポンプ駆動軸１５６は、カムシャフト１３６の右端に同軸に連結されている。なお、シリンダヘッド６６では、燃焼室１５８に対して、カムチェーン室１３８の反対側（左側）から点火プラグ１６０が嵌挿されている。

右クランクケース４８Ｒのカムチェーン室１３８を構成する側壁には開口が形成され、当該開口は、右方からボルト１６２によって取り付けられた隔壁１６４で閉塞されている。この場合、隔壁１６４の中央の円筒部分をクランクシャフト１０４が貫通している。

ＡＣジェネレータ１２４において、隔壁１６４を貫通したクランクシャフト１０４の右端部には、ＡＣＧボス１６６を介して、碗状のアウタロータ１６８が固着されている。アウタロータ１６８の内周面には、周方向に亘って、磁石１７０が配設されている。アウタロータ１６８の内側には、ステータコイル１７２を巻回したインナステータ１７４が、隔壁１６４の円筒部分に対してボルト１７６により固定されている。

アウタロータ１６８の右側面には、中央が膨出して円板状をしたファン基板１７８が取り付けられている。ファン基板１７８には、右方に突出した複数のラジエータファン１８０が形成されている。

ラジエータファン１８０の外周はファンカバー１８２で囲繞され、ラジエータファン１８０の右方にはラジエータ１８４が近接して設けられている。ラジエータ１８４は、ルーバ付きのラジエータカバー１８６で覆われている。

一方、クランクシャフト１０４の左側軸部には、駆動プーリ１２８が設けられている。駆動プーリ１２８は、クランクシャフト１０４の左端近傍に嵌着される固定プーリ半体１９０と、固定プーリ半体１９０に対して右側で対向し且つクランクシャフト１０４の軸方向に摺動可能な可動プーリ半体１９２とで構成される。可動プーリ半体１９２の右側には、ガイドプレート１９４がクランクシャフト１０４に固着されている。可動プーリ半体１９２とガイドプレート１９４との間には、遠心ウエイト１２６が径方向に移動可能に挟まれている。

駆動プーリ１２８の後方には、減速ギヤ機構５６の入力軸である従動軸２００に回転自在に軸支される被動プーリ２０２が設けられている。被動プーリ２０２は、固定プーリ半体２０４と、固定プーリ半体２０４に対して左側で対向し且つ従動軸２００の軸方向に摺動可能な可動プーリ半体２０６とからなる。

従動軸２００には、固定プーリ支持スリーブ２０８が図示しないベアリングを介して相対回転自在に軸支されている。固定プーリ支持スリーブ２０８の右端のフランジ部分に固定プーリ半体２０４が一体に固着される。

固定プーリ支持スリーブ２０８の外周には、可動プーリ支持スリーブ２１０が外装されている。可動プーリ支持スリーブ２１０には、軸方向に長尺に長孔２１４が形成され、この長孔２１４に固定プーリ支持スリーブ２０８に突設されたガイドピン２１６が嵌合している。可動プーリ支持スリーブ２１０は、固定プーリ支持スリーブ２０８に対して軸方向に相対移動可能である一方で、相対回転が規制されている。

可動プーリ支持スリーブ２１０の右端のフランジ部分に可動プーリ半体２０６が一体に固着される。従って、可動プーリ半体２０６は、固定プーリ半体２０４と共に回転したり、軸方向に移動して接近したり離れたりすることができる。

固定プーリ支持スリーブ２０８の左端には、遠心クラッチ２２０のクラッチインナ２２２である支持プレート２２４がナット２２６により固定されている。支持プレート２２４と可動プーリ半体２０６との間には、コイルスプリング２２８が介装されている。コイルスプリング２２８によって、可動プーリ半体２０６は、右方に付勢される。

Ｖベルト無段変速機５４は、駆動プーリ１２８と被動プーリ２０２との間で、Ｖベルト２３０を掛け渡すことにより動力（例えば、エンジン４４の駆動力）を伝達する。この場合、エンジン４４の回転数Ｎｅ、すなわち、クランクシャフト１０４の回転数Ｎｅに応じて、ガイドプレート１９４は、遠心ウエイト１２６を案内し、径方向に移動させる。これにより、可動プーリ半体１９２は、固定プーリ半体１９０に対して移動する。この結果、駆動プーリ１２８におけるＶベルト２３０の巻掛け径が変化すると同時に、被動プーリ２０２における巻掛け径も変化するので、変速比が自動的に変更され、無段変速される。

遠心クラッチ２２０において、クラッチインナ２２２の外周を覆う椀状のクラッチアウタ２３２は、ナット２３４により従動軸２００の左端近傍に固着されている。クラッチインナ２２２の支持プレート２２４には、ばね２３６に付勢され且つ支軸２３８に揺動自在に軸支されたアーム２４０が設けられている。アーム２４０の先端には、クラッチアウタ２３２の内周面に対向してクラッチシュー２４２が配設されている。

クラッチインナ２２２は、Ｖベルト無段変速機５４の無段変速された被動プーリ２０２と一体に回転する。そのため、回転数Ｎｅ１を超えると、クラッチインナ２２２のアーム２４０が、ばね２３６に抗して揺動する。これにより、クラッチシュー２４２がクラッチアウタ２３２の内周面に接して、クラッチアウタ２３２を一体に回転させる。この結果、従動軸２００に動力（エンジン４４からの駆動力）を伝達することができる。

従動軸２００は、左クランクケース４８Ｌ及び伝動ケースカバー１１０にベアリング２４４、２４６を介して支持されている。左クランクケース４８Ｌの後部右側の減速ギヤ室１１６内には、従動軸２００の右端が挿入され、ベアリング２４８を介して減速ギヤカバー１１４に支持されている。

減速ギヤ機構５６では、従動軸２００と後車軸５８との間に、減速中間軸２５０が、互いに平行（左右水平方向）に指向して設けられている。この場合、減速中間軸２５０は、左クランクケース４８Ｌと減速ギヤカバー１１４とにベアリング２５２を介して、架設軸支されている。減速中間軸２５０には中間大径ギヤ２５４が嵌着し、中間大径ギヤ２５４は、従動軸２００に形成された小径ギヤ２５６と噛合している。

後車軸５８は、ベアリング２５８を介して、左クランクケース４８Ｌ及び減速ギヤカバー１１４に軸支された状態で右方に突出している。減速ギヤ室１１６内において、左側のベアリング２５８に沿った後車軸５８の左端近傍には、後車軸大径ギヤ２６０が嵌着されている。後車軸大径ギヤ２６０は、減速中間軸２５０に形成された小径ギヤ２６２と噛合している。

後車軸５８の減速ギヤカバー１１４より右方に突出した部分には、後輪６０（図１参照）が嵌着される。従って、従動軸２００の回転は、減速ギヤ機構５６の小径ギヤ２５６と中間大径ギヤ２５４との噛合、及び、小径ギヤ２６２と後車軸大径ギヤ２６０との噛合を介して減速され、後車軸５８に伝達されて後輪６０が回転される。

変速室１１２を左側から覆う伝動ケースカバー１１０は、前方の駆動プーリ１２８から後方の遠心クラッチ２２０までを覆っている。伝動ケースカバー１１０の前部には、キック始動機構２７０が設けられている。

伝動ケースカバー１１０の中央より前寄りには、キック軸２７２が回動自在に貫通支持されている。キック軸２７２の内側端部には、駆動ヘリカルギヤ２７４が嵌着されている。この場合、クランクシャフト１０４と同軸に回転且つ軸方向に対して摺動可能に支持された摺動軸２７６に被動ヘリカルギヤ２７８が形成され、被動ヘリカルギヤ２７８に駆動ヘリカルギヤ２７４が噛合している。

摺動軸２７６の右端には、ラチェットホイール２８０が固着され、クランクシャフト１０４側には、ラチェットホイール２８０に対向してラチェット２８２が嵌着されている。ラチェットホイール２８０及びラチェット２８２は、摺動軸２７６の摺動で接離可能である。キック軸２７２の外側突出部には、キックアーム２８４の基端が嵌着され、キックアーム２８４の先端には、キックペダル２８６（図１参照）が設けられる。

従って、キックペダル２８６が踏み込まれ、キックアーム２８４を介してキック軸２７２が回転すると、キック軸２７２と一体に駆動ヘリカルギヤ２７４が回転し、これと噛合する被動ヘリカルギヤ２７８が摺動軸２７６と一体に回転しながら右方に摺動する。これにより、ラチェットホイール２８０がラチェット２８２と噛み合って、クランクシャフト１０４を強制的に回転させ、エンジン４４を始動することができる。

なお、上記のパワーユニット１４の構成及び動作については、周知であるので、その詳細な説明については省略する（例えば、特開２０１０−２３６６４７号公報参照）。

次に、以上のように構成される車両１２に適用される制御装置１０の構成について、図３のブロック図を参照しながら説明する。

制御装置１０は、エンジン４４を制御するＥＣＵ（エンジン制御ユニット）３００を有する。ＥＣＵ３００は、エンジン４４に対してアイドルストップ制御を実行するアイドルストップ制御手段３０２を有する。そして、制御装置１０は、エンジン４４、ＡＣジェネレータ１２４、遠心クラッチ２２０及びアイドルストップ制御手段３０２を含み構成されている。

ＥＣＵ３００には、車両１２に備わる車速センサ３０４、回転数センサ３０６、スロットル開度センサ３０８、油温センサ３１０及び水温センサ３１２によりそれぞれ検出された情報が逐次入力される。

すなわち、車速センサ３０４は、車両１２の車速Ｖを逐次検出し、検出した車速Ｖの情報をＥＣＵ３００に出力する。回転数センサ３０６は、クランクシャフト１０４の回転数Ｎｅを逐次検出し、検出した回転数Ｎｅをエンジン４４の回転数Ｎｅの情報としてＥＣＵ３００に出力する。スロットル開度センサ３０８は、スロットル弁３２０の開度であるスロットル開度を逐次検出し、検出したスロットル開度の情報をＥＣＵ３００に出力する。油温センサ３１０は、エンジン４４の潤滑油の油温を逐次検出し、検出した油温の情報をＥＣＵ３００に出力する。水温センサ３１２は、エンジン４４の冷却水の水温を逐次検出し、検出した水温の情報をＥＣＵ３００に出力する。

また、ＥＣＵ３００には、シフトスイッチ３１４、スタートスイッチ３１６及びアイドルストップスイッチ３１８等の運転者が操作するスイッチ類の操作情報も入力される。シフトスイッチ３１４は、運転者がシフトアップ又はシフトダウンを実行する際に操作される。スタートスイッチ３１６は、エンジン４４を始動するときに運転者により操作される。アイドルストップスイッチ３１８は、運転者の操作によって、アイドルストップの実行を希望するときにはオンし、アイドルストップが不要のときはオフにしておくものである。

そして、ＥＣＵ３００は、インジェクタ７６、スロットルボディ７０内のスロットル弁３２０、点火プラグ１６０及びＡＣジェネレータ１２４等を駆動制御する。なお、図３では、アイドルストップ制御手段３０２によるアイドルストップ制御に関係する車両１２内の構成要素を図示化している。

［本実施形態の動作］
本実施形態に係る制御装置１０は、以上のように構成されるものであり、次に、その動作について、図４及び図５を参照しながら説明する。この動作説明では、必要に応じて、図１〜図３も参照しながら説明する。

ここでは、車両１２の減速中にアイドルストップを実行してエンジン４４を自動停止させた後に、車両１２が停止（停車）する場合について説明する。なお、この説明では、アイドルストップ制御の観点から説明するため、パワーユニット１４の細部の詳細な動作については、説明を省略する。

前述のように、ＥＣＵ３００には、各種のセンサ３０４〜３１２が検出した情報が逐次入力される。従って、アイドルストップ制御手段３０２は、入力されたこれらの情報を監視し、当該情報に基づいて、アイドルストップ制御を実行することが可能である。

すなわち、車両１２が減速を開始し、時点ｔ１で所定の車速Ｖ１（例えば、１０ｋｍ／ｈ）まで低下した場合、アイドルストップ制御手段３０２は、エンジン４４を自動停止させるアイドルストップの実行を決定する。そして、アイドルストップ制御手段３０２は、インジェクタ７６による燃料噴射を停止させ、スロットル弁３２０を閉弁させ、且つ、点火プラグ１６０による点火を停止させることにより、エンジン４４の動作を停止させる。

これにより、車両１２は、アイドルストップ状態となる。このようにエンジン４４が自動停止すると、車両１２は惰性走行になると共に、クランクシャフト１０４の回転数Ｎｅ、すなわち、エンジン４４の回転数Ｎｅが低下して、車速Ｖがさらに低下する。

その後、時点ｔ２において、回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｅ１（例えば、２５００ｒｐｍ）まで低下すると、遠心クラッチ２２０は、エンジン４４のクランクシャフト１０４と後車軸５８との間の動力の伝達を遮断する。

この場合、遠心クラッチ２２０の接続が断になると、後輪６０の回転力がクランクシャフト１０４に伝わらなくなる。この状態で、クランクシャフト１０４に接続されたＡＣジェネレータ１２４がスタータモータとして回転していなければ、時点ｔ２以降、破線で示すように、時間経過に伴って、回転数Ｎｅは急速に０ｒｐｍにまで低下する。

本実施形態では、時点ｔ２からＶ＝０ｋｍ／ｈとなる時点ｔ３（車両１２が停車する時点）までの時間帯において、ＡＣジェネレータ１２４をスタータモータとして回転させ、回転数Ｎｅ１よりも低い回転数Ｎｅ２（例えば、７００ｒｐｍ）でクランクシャフト１０４を回転させる。

この場合、回転数Ｎｅ１は、遠心クラッチ２２０がエンジン４４と後輪６０との間での動力の伝達を接続又は遮断する回転数の閾値である。そのため、ｔ２〜ｔ３の時間帯では、Ｎｅ１＞Ｎｅ２であることから、遠心クラッチ２２０は遮断状態を維持する。これにより、クランクシャフト１０４の回転力が後輪６０に伝わることを回避し、クランクシャフト１０４の回転数Ｎｅを一定の回転数Ｎｅ２で回転させることができる。

図５は、上述したｔ２〜ｔ３の時間帯での制御装置１０及び車両１２の動作を図示化したフローチャートである。

ステップＳ１において、アイドルストップ制御手段３０２は、アイドルストップを実行可能なアイドルストップ許可モードであるか否かを判定する。アイドルストップ許可モードとは、図４の時点ｔ１で車速ＶがＶ１にまで低下した場合のように、エンジン４４を自動停止させることが可能な状態であることを示すモードをいう。

この場合、時点ｔ１でアイドルストップが既に実行されているので（ステップＳ１：ＹＥＳ）、スロットル弁３２０は閉弁されている（ステップＳ２：ＹＥＳ）。また、回転数Ｎｅも回転数Ｎｅ１以下に低下し（ステップＳ３：ＹＥＳ）、車両１２は惰性走行を行っているので車速Ｖは０ｋｍ／ｈではない（ステップＳ４：ＹＥＳ）。

従って、アイドルストップ制御手段３０２は、ステップＳ１〜Ｓ４で全て肯定的な判定結果が得られた場合、次のステップＳ５でＡＣジェネレータ１２４をスタータモータとして回転させ、クランクシャフト１０４を回転させる。その後、ステップＳ６で運転者にエンジン４４の再始動の意思がなければ、例えば、運転者が図示しないスロットルグリップを操作していない場合、又は、スタートスイッチ３１６の操作がない場合、アイドルストップ制御手段３０２は、再始動の意思がないと判断する（ステップＳ６：ＮＯ）。そして、車両１２が停車していなければ（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ６の判定処理に戻り、ＡＣジェネレータ１２４によるクランクシャフト１０４の回転を継続させる。

そして、時点ｔ３で車速Ｖが０ｋｍ／ｈにまで低下し、車両１２が停車した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、アイドルストップ制御手段３０２は、次のステップＳ８において、ＡＣジェネレータ１２４の回転を停止させる。これにより、クランクシャフト１０４の回転数Ｎｅは、０ｒｐｍまで低下する。従って、ｔ２〜ｔ３の時間帯で運転者にエンジン４４の再始動の意思がなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、アイドルストップ状態がそのまま維持される。

なお、ステップＳ６において、運転者がエンジン４４の再始動を意図してスロットルグリップの操作等を行った場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、アイドルストップ制御手段３０２は、次のステップＳ９において、インジェクタ７６による燃料噴射を再開させ、スロットル弁３２０を開弁させ、且つ、点火プラグ１６０による点火を再開させることにより、エンジン４４を再始動させる。前述のように、ｔ２〜ｔ３の時間帯では、クランクシャフト１０４が一定の回転数Ｎｅ２で回転しているので、エンジン４４を効率よく再始動させることが可能となる。

すなわち、通常、エンジン４４を自動停止させた場合、エンジン４４内では、当該エンジン４４を再始動する前にクランクシャフト１０４を所定位置まで逆転させるスイングバックを行って、エンジン４４の再始動時における上死点までの助走期間を長くし、上死点を乗り越える際の回転数Ｎｅを高めるようにしている。

しかしながら、時点ｔ２以降、回転数Ｎｅが破線のように急速に低下し、Ｎｅ＝０ｒｐｍの状態でエンジン４４を再始動させる場合、スロットルグリップの操作に起因してスロットル弁３２０が開弁するタイミングと、スイングバックのタイミングとが同期すれば、クランクシャフト１０４の位置によっては、ＡＣジェネレータ１２４をスタータモータとして駆動させ、クランクシャフト１０４を回転させても、上死点を乗り越えることが難しくなり、再始動に時間がかかってしまう。この結果、エンジン４４の再始動時の応答性を確保することが困難になり、再始動時における車両１２の運転性が低下する。

これに対して、本実施形態では、前述のように、エンジン４４を自動停止させた状態でも、クランクシャフト１０４を一定の回転数Ｎｅ２で回転させているので、エンジン４４を確実に再始動させ、再始動時の応答性を向上させることができる。

なお、図４において、一点鎖線は、時点ｔ３から所定時間（例えば、３ｓ）経過した時点ｔ４でエンジン４４を自動停止させる場合の回転数Ｎｅの時間変化を図示したものである。すなわち、一点鎖線の波形は、運転者によるエンジン４４の再始動の意思を確認するため、時点ｔ３で車両１２が一旦停止してから所定時間経過した時点ｔ４でエンジン４４を自動停止させる。この場合、ｔ３〜ｔ４の時間帯では、車両１２が停車しているにも関わらず、エンジン４４が動作してクランクシャフト１０４が回転しているので、燃料を無駄に消費している。

これに対して、本実施形態では、車両１２が停車する前の時点ｔ１でエンジン４４を自動停止させるので、時点ｔ４でエンジン４４を自動停止する場合と比較して、燃費を向上させることができる。

なお、上記の説明では、ステップＳ１〜Ｓ４が全て肯定的な判定結果である場合について説明したが、いずれか１つのステップで否定的な判定結果となった場合には、アイドルストップ許可モードではない、すなわち、アイドルストップが禁止されているか、又は、アイドルストップ許可モードが解除されたものと判定される。従って、このような否定的な判定結果が得られた場合、アイドルストップ制御手段３０２は、ＡＣジェネレータ１２４をスタータモータとして駆動させない。

また、ステップＳ１の判定処理では、エンジン４４の冷却水の温度が所定の設定水温よりも大きいか、又は、潤滑油の油温が所定の設定油温よりも大きければ、アイドルストップ許可モードに至ったと判定してもよい。例えば、一日の最初のエンジン４４の始動時等においては、エンジン４４の始動から走行開始直後まではアイドルストップを禁止し、その後は冷却水の水温及び潤滑油の油温が上昇するため、当該水温又は油温以外のその他の条件さえ満足すれば、アイドルストップを許可してもよい。従って、このような温度条件でアイドルストップ許可モードを設定してもよい。

［本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態に係る制御装置１０によれば、エンジン４４の自動停止中にＡＣジェネレータ１２４をスタータモータとして回転させる。これにより、車両１２の運転者の操作に起因してエンジン４４を再始動させる際、ＡＣジェネレータ１２４の回転によってエンジン４４のクランクシャフト１０４が回転しているので、エンジン４４を効率よく再始動させることができる。これにより、再始動時のタイムラグを最小限に留めることができる。

また、車速Ｖが所定の車速Ｖ１以下の場合にエンジン４４を自動停止させ、ＡＣジェネレータ１２４を回転させるので、燃費を向上させることができる。従って、本実施形態では、燃費の向上を図ると共に、エンジン４４の再始動時の応答性も確保することができる。

なお、「エンジン４４の自動停止」とは、インジェクタ７６への燃料供給の停止又はインジェクタ７６からエンジン４４への燃料噴射の停止（燃料カット）、あるいは、点火プラグ１６０の点火停止（点火カット）により、エンジン４４の本来の動作を自動的に停止させることをいう。従って、「エンジン４４が自動停止している場合に、ＡＣジェネレータ１２４をスタータモータとして回転させる」状態とは、燃料カット又は点火カットによってエンジン４４が本来の動作を行わない場合でも、ＡＣジェネレータ１２４の回転によってエンジン４４のクランクシャフト１０４が回転している状態をいう。従って、エンジン４４の自動停止中は、エンジン４４に対する燃料供給や点火が行われないが、ＡＣジェネレータ１２４の回転によってクランクシャフト１０４が一定の回転数Ｎｅ２で回転する状態となる。

また、本実施形態では、車両１２が停止する時点ｔ３前にエンジン４４を自動停止させるので、燃費を確実に向上させることができる。

さらに、本実施形態では、エンジン４４の自動停止中、時点ｔ３で車両１２が停止すれば、ＡＣジェネレータ１２４の回転を停止させるので、ＡＣジェネレータ１２４が不必要に回転して、電力が無駄に消費されることを回避することができる。

さらにまた、本実施形態では、エンジン４４の自動停止中、ＡＣジェネレータ１２４の回転数Ｎｅ２を所定の回転数Ｎｅ１以下とすることで、エンジン４４から遠心クラッチ２２０を介して後輪６０に駆動力が伝達されることを防止することができる。

以上のように、本実施形態では、時点ｔ１でエンジン４４が自動停止した後に、当該エンジン４４のクランクシャフト１０４の回転数Ｎｅが時点ｔ２で所定の回転数Ｎｅ１以下まで低下すると、遠心クラッチ２２０によってエンジン４４から後輪６０への駆動力の伝達が切り離される。その後、ＡＣジェネレータ１２４を回転させてクランクシャフト１０４を回転させ、時点ｔ３で車両１２が停止すればＡＣジェネレータ１２４の回転を停止させる。

これにより、運転者に再始動の意思がなければ、車両１２の停止と共にＡＣジェネレータ１２４の回転が停止するので、燃費の向上を図ることができる。一方、ＡＣジェネレータ１２４の回転中、運転者に再始動の意思があれば、エンジン４４に対する燃料供給を再開すると共に再点火を行うことで、エンジン４４を速やかに再始動させることができる。この結果、燃費の向上と再始動時の応答性とを共に実現することができる。

［本実施形態の変形例］
本実施形態は、上述の説明に限定されることはなく、種々の変更が可能である。例えば、上記の説明では、車両１２の停車前の低速状態（惰性運転）でエンジン４４を自動停止させる場合について説明したが、本実施形態では、車両１２が停車して車速Ｖが０ｋｍ／ｈとなった時点ｔ３でエンジン４４を自動停止させると共に、ＡＣジェネレータ１２４の回転によりクランクシャフト１０４を回転させてもよい。この場合でも、エンジン４４の再始動の応答性を向上させることができる。

以上、本発明について好適な実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態の記載範囲に限定されることはない。上記の実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、特許請求の範囲に記載された括弧書きの符号は、本発明の理解の容易化のために添付図面中の符号に倣って付したものであり、本発明がその符号をつけた要素に限定されて解釈されるものではない。

１０…制御装置（エンジンの自動停止始動制御装置）
１２…車両 １４…パワーユニット
４４…エンジン ５４…Ｖベルト無段変速機
５６…減速ギヤ機構 ５８…後車軸
６０…後輪（駆動輪） ７６…インジェクタ
１０４…クランクシャフト（クランク軸）
１２４…ＡＣジェネレータ（モータ） １６０…点火プラグ
２２０…遠心クラッチ ３００…ＥＣＵ
３０２…アイドルストップ制御手段 ３０４…車速センサ
３０６…回転数センサ ３０８…スロットル開度センサ
３１０…油温センサ ３１２…水温センサ
３１４…シフトスイッチ ３１６…スタートスイッチ
３１８…アイドルストップスイッチ ３２０…スロットル弁

Claims (3)

1. 車両（１２）の駆動輪（６０）に駆動力を伝達するエンジン（４４）と、
   前記エンジン（４４）の始動の際、前記エンジン（４４）を回転させるモータ（１２４）と、
   前記駆動輪（６０）と前記エンジン（４４）との間に接続され、前記エンジン（４４）の回転数（Ｎｅ）が所定回転数（Ｎｅ１）を超えると、前記エンジン（４４）から前記駆動輪（６０）に前記駆動力を伝達し、一方で、前記エンジン（４４）の回転数（Ｎｅ）が前記所定回転数（Ｎｅ１）以下の場合に、前記エンジン（４４）と前記駆動輪（６０）との間の前記駆動力の伝達を切り離す遠心クラッチ（２２０）と、
   前記車両（１２）の車速（Ｖ）が所定速度（Ｖ１）以下の場合に、前記エンジン（４４）を自動停止させるアイドルストップ制御手段（３０２）と、
   を備えるエンジン（４４）の自動停止始動制御装置（１０）において、
   前記アイドルストップ制御手段（３０２）は、
   前記車両（１２）が停止する前に、前記エンジン（４４）を自動停止させ、前記モータ（１２４）を回転させ、
   前記車両（１２）が停止すると、前記モータ（１２４）の回転を停止させることを特徴とするエンジン（４４）の自動停止始動制御装置（１０）。
2. 請求項１記載のエンジン（４４）の自動停止始動制御装置（１０）において、
   前記エンジン（４４）が自動停止している場合、前記モータ（１２４）の回転数（Ｎｅ）は、前記所定回転数（Ｎｅ１）以下であることを特徴とするエンジン（４４）の自動停止始動制御装置（１０）。
3. 請求項１又は２記載のエンジン（４４）の自動停止始動制御装置（１０）において、
   前記アイドルストップ制御手段（３０２）は、前記エンジン（４４）の自動停止に起因して前記エンジン（４４）の回転数（Ｎｅ）が前記所定回転数（Ｎｅ１）以下となり、前記遠心クラッチ（２２０）によって前記エンジン（４４）と前記駆動輪（６０）との間の前記駆動力の伝達が切り離された場合、前記モータ（１２４）を回転させることにより前記エンジン（４４）のクランク軸（１０４）を回転させ、前記車両（１２）が停止すると前記モータ（１２４）の回転を停止させることを特徴とするエンジン（４４）の自動停止始動制御装置（１０）。

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