(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトドラムを回動させることで変速段が選択される有段変速機に自動遠心クラッチを介して結合される車両用エンジンの自動停止・始動装置において、
スロットル開度が全閉のときに全閉信号を出力し、スロットルが開いているときに開信号を出力するスロットル検出手段（１０４）と、
車速がゼロのときに停車信号を出力する車速検出手段（１０３）と、
前記有段変速機が低速位置である第１速または第２速位置に切り替えられているときに低速ギヤ信号を出力するギヤポジション検出手段（１０５）と、
自動遠心クラッチがオフのときにクラッチオフ信号を出力するクラッチ検出手段（１０６）とを備え、
前記全閉信号、停車信号および低速ギヤ信号をこれらの順で判断し、これらの信号のすべてが予定時間継続して出力されているときに、運転中のエンジンを自動停止し、
前記開信号、クラッチオフ信号、および低速ギヤ信号のすべてが予定時間継続して出力されているときにエンジンを始動することを特徴とする車両用エンジンの自動停止・始動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エンジンの自動停止・始動装置に関し、特に、自動遠心クラッチ付きの有段変速機に結合されるエンジンをアイドル回転時に自動停止させることができる車両用エンジンの自動停止・始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃エンジンの燃費改善のため、停車時に燃料供給を自動的に停止させてエンジンを停止させ、その後、予定の始動条件が成立したときにエンジンを再始動させる、いわゆるアイドルストップ制御が行われることがある。
【０００３】
一方、自動遠心クラッチと有段の変速機を介して駆動輪にエンジンの回転を伝達することがある。この自動遠心クラッチは、予定のエンジン回転数を境にそれ以下ではクラッチがきれていて、それ以上ではクラッチがつながるものである。
自動遠心クラッチを設けた車両ではクラッチのオン・オフ操作が不要であり車両の運転をより容易にする点で優れている。自動遠心クラッチの一例として実公昭５９−２８１３２号公報に記載のものが知られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記自動遠心クラッチを有する車両にアイドルストップ制御を採用する場合、次のような不具合が生じるおそれがある。すなわち、自動遠心クラッチ付き車においては、エンジン回転数が低下すると自動的にクラッチが切れるため、変速機が高速段に切り替えられた状態でアイドルストップつまりエンジン停止することがある。変速機が高速側にある場合は駆動力が小さいので、この状態でエンジンを再始動させると、発進のための駆動力が不足するときがあり、車両の円滑な発進が妨げられることがある。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題点を解消し、自動遠心クラッチ付きの有段変速機に結合されるエンジンにおいて、円滑な発進性能を確保した状態で、エンジンを自動停止・始動させることができる車両用エンジンの自動停止・始動装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、自動遠心クラッチを介して有段変速機に結合される車両用エンジンの自動停止・始動装置において、スロットル開度が全閉のときに全閉信号を出力するスロットル検出手段と、車速がゼロのときに停車信号を出力する車速検出手段と、前記有段変速機が予定の低速位置に切り替えられているときに低速ギヤ信号を出力するギヤポジション検出手段とを備え、前記全閉信号、停車信号、および低速ギヤ信号のすべてが出力されている場合に、運転中のエンジンを自動停止する点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、自動遠心クラッチがオフのときにクラッチオフ信号を出力するクラッチ検出手段を更に備え、前記スロットル検出手段に、スロットルが開いているときに開信号を出力する機能を加えるとともに、前記開信号、クラッチオフ信号、および低速ギヤ信号のすべてが出力されているときに、エンジンを始動する点に第２の特徴がある。
【０００８】
本発明では、第１の特徴により、車両が停車していて、スロットルが閉じており、かつ変速機が低速位置にあるときエンジンは自動停止されるので、第２の特徴を有する発明において直ちに始動条件が満足される。そして、駆動力が大きい低速ギヤから直ちに始動して発進できるので、スムーズな発進が可能である。
【０００９】
また、本発明は、全閉信号、停車信号、および低速ギヤ信号のすべてが予定時間継続して出力されている場合に、運転中のエンジンを自動停止する点に第３の特徴がある。第３の特徴によれば、停止または始動の条件が確実に成立したときにエンジンが停止または始動される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るエンジン自動停止・始動装置のシステム構成を示すブロック図である。同図において、ＥＣＵ１００には、入力ポート１０２を介して車速センサ１０３、スロットルセンサ１０４、ギヤポジションセンサ１０５、およびクラッチセンサ１０６が接続される。車速センサ１０３は、例えば、図示しない駆動輪に結合される歯車の歯数を検出してパルス信号を発生するホールセンサで構成でき、ＥＣＵ１００は、このパルス信号を計数して車速を演算する機能を有する。スロットルセンサ１０４は、図示しない吸気管に設けられるスロットルバルブの回動軸に結合されて回動するポテンショメータで構成でき、ＥＣＵ１００は、スロットルセンサ１０４から出力されるアナログ値をＡ／Ｄ変換して、そのデジタル値からスロットル開度を演算する機能を有する。
【００１１】
また、ギヤポジションセンサ１０５は、後述する変速機のシフトドラムの軸に設けられて、ギヤ位置（変速比）に応じた信号を発生するチェンジスイッチで構成でき、ＥＣＵ１００はこのチェンジスイッチから出力される信号に基づいてギヤ段を判断する機能を有する。すなわち、ギヤポジション検出用に各ギヤ段毎に設けられる接点のオン・オフ状態をＥＣＵ１００のポートで検出してギヤポジションを検出する。
【００１２】
クラッチセンサ１０６は、クラッチのオン・オフを検出できるよう、自動遠心クラッチ内部に設けられ、このクラッチセンサがクラッチのオフ側に切り替わっているとクラッチオフ信号を出力する。
【００１３】
一方、ＥＣＵ１００の出力ポート１０７には、点火制御装置１０８を介して点火コイル１０９が接続される。点火コイル１０９は、ＥＣＵ１００からの指示に従い、点火コイルの一次電流が通電開始される。さらに、出力ポート１０７には、モータ駆動装置１１０を介してスタータモータ（以下、単に「スタータ」という）１１１が接続される。モータ駆動装置１１０は、ＥＣＵ１００からの指示に従い、スタータ１１１を付勢して、エンジンのクランク軸を回動させる。点火コイル１０９およびスタータ１１１は、車速、スロットル開度、およびギヤ位置等に応じた予定のエンジン停止条件または始動条件を満足しているときに、各条件に対応するように駆動される。点火コイル１０９およびスタータ１１１の駆動によるエンジン自動停止・始動制御については、さらに後述する。
【００１４】
図５は、前記ギヤポジションセンサ１０５を含む変速機の要部構成を示す断面図である。同図において、第１段目のシャフト１３は軸受１４，１５によってクランクケース２０，２１に支持される。第１段目のシャフト１３は、図示しない自動遠心クラッチを介してエンジンに結合される。シャフト１３には、シャフト１３と一体で形成される歯車１６と、シャフト１３に対して回転自在な歯車１７，１８と、歯車１７，１８の中間にあって、シャフト１３の軸方向に摺動自在で、かつ回転方向にはシャフト１３と一体で回転できるようにスプライン結合された歯車１９とが設けられる。
【００１５】
第２段目のシャフト２２は、軸受２３，２４によってクランクケース２０，２１に支持される。シャフト２２には、シャフト２２に対して回転自在な歯車２５，２６と、シャフト２２とともに回転するようにスプライン結合され、軸方向には位置規制された歯車２７と、シャフト２２の軸方向に摺動自在で回転方向には、シャフト２２と一体で回転するようにスプライン結合された歯車２８とが設けられる。
【００１６】
シフトドラム１は、その一端の外周および他端のボス１ａの外周がクランクケース２０，２１に嵌挿されて回転自在に支持される。シフトドラム１には、２本のシフトフォーク２９，３０が取り付けられる。シフトフォーク２９，３０のハブ２９ａ，３０ａには、シフトドラム１側へ先端が突出して、シフトドラム１の外周に設けられるガイド溝３３，３４に係合するようにガイドロッド３１，３２が設けられる。ガイドロッド３１，３２がシフトフォーク２９，３０から抜け出さないように止めピン３５とアーム３６が設けられる。
【００１７】
ガイド溝３３，３４は、シフトドラム１の１回転に対してシフトフォーク２９，３０を軸方向に予定量偏倚させるために勾配を有している。すなわち、シフトドラム１は円筒形のカムを構成し、カム溝３３，３４にカムフォロワとしてのガイドロッド３１，３２が係合しているので、カムの回転に応じてシフトフォーク２９，３０が予定量偏倚する。
【００１８】
シフトドラム１の一端にはピン３５とアーム３６とが係合し、アーム３６が図示しないモータから駆動力を得てシフトドラム１を回動させる。シフトドラム１の端部にはプレート８が固定され、アーム１０に設けられたストッパローラ９はプレート８の外周に設けられた凹部に係合して、シフトドラム１を所定角度に維持する。シフトフォーク２９，３０の先端は前記歯車２８および歯車１９の円周方向に形成された溝２８ａ，１９ａに係合する。したがって、シフトドラム１が回動すると、その回動方向および回動量に応じて歯車２８および歯車１９をそれぞれシャフト１３、２２の軸方向に偏倚させる。
【００１９】
歯車２８の側面には歯車２５，２６と係合するダボ２８ｂ、２８ｃが形成されていて、偏倚方向に応じて歯車２５，２６のいずれかに歯車２８が結合される。
一方、歯車１９の側面には、歯車１７，１８と係合するダボ穴１９ｂとダボ穴１９ｃが形成されていて、偏倚方向に応じて歯車１７および歯車１８のいずれかに歯車１９が結合される。
【００２０】
第１段目のシャフト１３には図示しないクランク軸に結合され、前記各歯車の組み合わせに従った変速比でエンジンの回転を第２段目のシャフト２２に伝達させる。第２段目のシャフト２２にはスプロケット３７が固定されていて、チェーン３８を介して図示しない駆動輪にシャフト２２の回転を伝える。
【００２１】
シフトドラム１の他端側にはギヤポジションセンサ１０５が配置される。ギヤポジションセンサ１０５は次のように構成される。シフトドラム１の他端に形成されるボス１ａに、接点プレート３９を有するベースプレート４０がボルト４１で固定される。一方、接点プレート３９およびベースプレート４０が収容されるクランクケース２０の空所４２にはスイッチブロック４３のボス４３ａがはめ込まれ、スイッチブロック４３はボルト４４でクランクケース２０に固定される。
スイッチブロック４３とクランクケース２０とのインロー部にはＯリング４５が設けられる。
【００２２】
スイッチブロック４３の、接点プレート３９と対向する面には複数の固定接点（図示せず）が設けられ、接点プレート３９に設けられる接点と、固定接点とが接触したときに、リード線１２を通じてギヤポジション検出信号が前記ＥＣＵ１００に送出される。例えば、スイッチブロック４３には、変速比に応じたシフトドラム１の位置に対応して、５つの固定接点が設けられる。
【００２３】
図３は、エンジン自動停止のフローチャートである。ステップＳ１では、スロットルセンサ１０４の検出信号を読み込み、スロットル開度が予定角度以下であるか否かにより、スロットル弁が閉じているか否かを判断する。スロットル弁が閉じているときは、ステップＳ２に進み、車速センサ１０３の検出信号を読み込み、車速がゼロか否か、つまり車両が停止しているか否かを判断する。
【００２４】
車速がゼロである場合はステップＳ３に進み、前記ギヤポジション１０５の出力つまりギヤポジション検出信号を読み込み、変速機が低速（第１速または第２速）位置に切り替えられているか否かを判断する。変速機が低速であればステップＳ４に進み、エンジンを停止する。なお、上記ステップＳ１〜Ｓ３における各状態判断に加え、これらの状態が予定時間継続していたときにステップＳ４に移行する処理（ステップＳ３’）を追加してもよい。ステップＳ１〜ステップＳ３、ステップＳ３’の判断が一つでも否定であったならば、ステップＳ４はスキップされ、エンジンは自動停止されない。
【００２５】
上述のようにステップＳ４の処理で停止されたエンジンは次の処理により再始動される。図４は、エンジン自動始動のフローチャートである。ステップＳ１０において、スロットルセンサ１０４の検出信号を読み込み、スロットル開度が予定角度以上であるか否かにより、スロットル弁が開いているか否かを判断する。
スロットル弁が開いているときは、ステップＳ１１に進み、ギヤポジション検出信号を読み込み、変速機が低速位置に切り替えられているか否かを判断する。変速機が低速であれば、エンジンを始動する。なお、始動するかどうかの判断においても、エンジン停止判断と同様、上記ステップＳ１０〜Ｓ１１の各状態判断に加え、これらの状態が予定時間継続していたときにステップＳ１２に移行する処理（ステップＳ１１’）を追加することができる。ステップＳ１０、Ｓ１１、およびステップＳ１１’の判断が一つでも否定であったならば、ステップＳ１２はスキップされ、エンジンは自動始動されない。なお、この自動始動の条件に、前記クラッチセンサ１０６からのクラッチオフ信号を含めるのが望ましい。
【００２６】
図１は、本実施形態に係るエンジンの自動停止・始動装置の要部機能を示すブロック図である。スロットルセンサ１０４は、スロットル開度がほぼゼロ、つまり予定の微小開度より小さいときに全閉信号を出力し、スロットル開度が前記微小開度より大きいときに開信号を出力する。車速センサ１０３は、車速がほぼゼロの時に停車信号を出力する。ギヤポジションセンサ１０５は、変速機の切り替え位置が予定の低速側（例えば、第１速または第２速）であるときに低速ギヤ信号を出力する。クラッチセンサ１０６は、自動遠心クラッチがオフになったときにクラッチオフ信号を出力する。全閉信号、停車信号、および低速ギヤ信号はタイマ１２０に入力される。タイマ１２０に設定された予定時間が経過するまで全閉信号、停車信号、および低速ギヤ信号が持続されていたときにタイマ１２０はタイムアップし、このタイムアップに応答してエンジン停止部１２１が付勢される。点火制御装置１０８はエンジン停止部１２１からの指令に従い、点火コイル１０９の一次側への電流供給を停止する。これによって点火が行われなくなり、エンジンが自動停止される。
【００２７】
一方、開信号、停車信号、低速ギヤ信号およびクラッチオフ信号はタイマ１２２に入力される。タイマ１２２に設定された予定時間が経過するまで開信号、停車信号、低速ギヤ信号およびクラッチオフ信号が持続されていたときにタイマ１２２はタイムアップし、このタイムアップに応答してエンジン始動部１２３が付勢される。点火制御装置１０８はエンジン始動部１２３からの指令に従い、前記点火コイル１０９の一次側に対する電流供給を開始する。また、モータ駆動装置１１０はエンジン始動部１２３からの指令に従い、前記スタータ１１１を駆動する。これによって、エンジンが自動始動される。なお、タイマ１２０、タイマ１２２は選択的に設けることができるものであり、これらを削除して、前記各信号をエンジン停止部１２１やエンジン始動部１２２に直接入力して停止や始動の判断をしても良いのは、図３や図４に関して上述したとおりである。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１〜３の発明によれば、ギヤポジションが低速にある場合にだけ、エンジンを自動停止または自動始動させられる。したがって、自動停止後のエンジンの再始動では、スロットルを開くだけで迅速に始動でき、かつ、駆動力が大きい低速ギヤで円滑に車両を発進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る自動停止・始動装置の要部機能ブロック図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る自動停止・始動装置のハード構成を示すブロック図である。
【図３】  エンジン自動停止のフローチャートである。
【図４】  エンジン自動始動のフローチャートである。
【図５】  ポジションセンサを有する有段変速機の断面図である。
【符号の説明】
１…シフトドラム、  ３９…接点プレート、  １００…ＥＣＵ、  １０３…車速センサ、  １０４…スロットルセンサ、  １０５…ギヤポジションセンサ、  １０６…クランクセンサ、  １２１…エンジン停止部、  １２３…エンジン始動部
【図１】
0004557239.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004557239.tif 000004
【図４】
0004557239.tif 000005
【図５】
0004557239.tif 000006