JP3368686B2 - 車両用内燃機関の補助装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の減速時に、
内燃機関への燃料供給を停止して内燃機関の燃料消費を
抑える車両用内燃機関の補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両を駆動する内燃機関の燃料消
費を抑える技術として、特開平２−２００５３８号公報
に開示された技術が知られている。この技術は、車両の
減速時に、自動変速機の直結クラッチをロックアップ状
態とするとともに、燃料の供給を停止する技術で、燃料
消費を抑える目的で、内燃機関の回転数が極力低い回転
まで燃料の供給を停止して、燃料カット領域の拡大を図
っている。そして、内燃機関の回転数がエンジンストッ
プ（以下、エンスト）する回転数に低下する寸前に、ロ
ックアップを解除し、その後、エンストを防止するため
に、始動発電装置を電動作動させて、内燃機関の回転数
を所定回転数以下に低下しないように保ち、燃料の供給
を開始して内燃機関を再始動させる技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示した技術では、減速後、始動発電装置を電動作動させ
て内燃機関を駆動することにより、大きな電力がバッテ
リより消費される。この消費された大きな電力は、その
後、始動発電装置の発電作動によって、内燃機関の出力
から回収されることとなるため、内燃機関に余分な負荷
が与えられ、内燃機関の燃費が悪化する。

【０００４】また、直結クラッチのロックアップを解除
した後、油圧によるロックアップの解除遅れを考慮し
て、所定時間後に燃料復帰や電動作動を行っていたた
め、減速速度の違いによって、実際にロックアップが解
除される以前に、燃料復帰や電動作動が行われる場合が
あり、燃料復帰による内燃機関の再爆発のショックや、
電動作動による回転力が、変速機を介して車両に伝わ
り、乗員に不快感を与える場合がある。さらに、従来で
は、内燃機関の再始動を検出していないため、内燃機関
が実際に再始動する以前に電動作動を停止し、エンスト
が生じる可能性もある。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、第１の目的は、減速時、内燃機関と変速機とを
直結するとともに燃料カットを行い、内燃機関の回転低
下後、直結を解除するとともに燃料復帰を行うもので、
減速後、エンストを防ぐために電動機を作動させるとと
もに、電動作動で消費した電力を、内燃機関の再爆発エ
ネルギーで回収する車両用内燃機関の補助装置の提供に
ある。また、第２の目的として、ロックアップが実際に
解除された後に、燃料の復帰や電動作動を行い、燃料復
帰による内燃機関の再爆発のショックや、電動作動によ
る回転力を、流体継手における流体の緩衝作用によって
吸収して変速機を介して車両に伝えず、乗員に不快感を
与えない車両用内燃機関の補助装置の提供にある。さら
に、第３の目的として、内燃機関の再爆発を検出して、
内燃機関が実際に再爆発するまで電動作動を行い、エン
ストの発生を確実に防ぐことのできる車両用内燃機関の
補助装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用内燃機関
の補助装置は、次の技術的手段を採用した。 〔請求項１の手段〕車両用内燃機関の補助装置は、
（ａ）燃料の燃焼によって回転動力を発生する内燃機関
と、（ｂ）この内燃機関の発生した回転動力を変速して
駆動輪へ伝える変速機と、（ｃ）前記内燃機関と前記変
速機との間に設けられ、前記内燃機関の回転動力を流体
を介して前記変速機へ伝える流体継手と、（ｄ）この流
体継手に設けられ、油圧によって前記内燃機関の回転動
力を直接、前記変速機へ伝える直結クラッチと、（ｅ）
この直結クラッチの作動を制御するロックアップ制御手
段と、（ｆ）前記内燃機関へ燃料の供給を行うととも
に、燃料の供給停止を行う燃料調節手段と、（ｇ）前記
内燃機関によって駆動される発電機と、（ｈ）この発電
機の発電した電力を蓄えるバッテリと、（ｉ）前記発電
機あるいは前記バッテリから電力の供給を受けて、前記
内燃機関を駆動する電動機と、（ｊ）前記内燃機関の回
転数を検出する回転数検出手段と、（ｋ）車両の減速を
検出する減速検出手段と、（ｌ）この減速検出手段が減
速を検出した際、前記回転数検出手段の検出する回転数
が所定回転数より高い場合に、前記ロックアップ制御手
段によって前記直結クラッチをロックアップさせる減速
ロックアップ手段と、（ｍ）前記減速検出手段が減速を
検出した際、前記燃料調節手段によって前記内燃機関の
燃料の供給停止を行う燃料カット手段と、（ｎ）前記減
速ロックアップ手段によるロックアップの解除後、油圧
遅れにより実際にロックアップが解除されたか否かを判
断するロックアップ解除判断手段と、（ｏ）このロック
アップ解除判断手段でロックアップが実際に解除された
と判断されると、前記燃料調節手段によって前記内燃機
関へ燃料の供給を行う燃料復帰手段と、（ｐ）前記ロッ
クアップ解除判断手段でロックアップが実際に解除され
たと判断されると、前記電動機を作動させる電動作動手
段と、（ｑ）この電動作動手段の作動時に、前記内燃機
関の再始動を検出する再爆発検出手段と、（ｒ）この再
爆発検出手段が前記内燃機関の再始動を検出すると、前
記発電機を作動させる発電作動手段とを備える。

【０００７】〔請求項２の手段〕請求項１の車両用内燃
機関の補助装置は、前記内燃機関は、ポンピングロスを
低減させるロス低減手段と、減速時におけるロックアッ
プと燃料停止時に、前記発電機を作動させるとともに、
前記ロス低減手段を作動させて前記内燃機関のポンピン
グロスを低減させる減速エネルギー回収手段とを備える
ことを特徴とする。

【０００８】〔請求項３の手段〕請求項２の車両用内燃
機関の補助装置は、車両の減速量を調節するブレーキペ
ダルの踏力を検出する踏力検出手段と、この踏力検出手
段の検出する前記ブレーキペダルの踏力に応じて、前記
ロス低減手段を制御し、前記内燃機関のポンピングロス
を制御するロス調節手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】〔請求項４の手段〕請求項２の車両用内燃
機関の補助装置は、車両の減速量を調節するブレーキペ
ダルの踏力を検出する踏力検出手段と、この踏力検出手
段の検出する前記ブレーキペダルの踏力が所定値よりも
大きい場合に、前記内燃機関のポンピングロスが増加す
るように前記ロス低減手段を制御するロス調節手段とを
備えることを特徴とする。

【００１０】〔請求項５の手段〕 請求項１ないし請求項４のいずれかの車両用内燃機関の
補助装置において、前記流体継手を乾式クラッチに置き
換え、前記直結クラッチを廃止した場合、前記ロックア
ップ解除判断手段は、前記乾式クラッチの締結状態を検
出する締結状態検出手段に置き換えられ、前記減速ロッ
クアップ手段および前記ロックアップ解除判断手段は、
廃止され、前記燃料復帰手段は、前記締結状態検出手段
が前記乾式クラッチの締結状態の解除を検出した際に、
前記燃料調節手段によって前記内燃機関へ燃料の供給を
行うことを特徴とする。〔請求項６の手段〕 請求項１ないし請求項４のいずれかの車両用内燃機関の
補助装置において、 前記ロックアップ解除判断手段は、
前記回転数検出手段によって前回検出した回転数と、今
回検出した回転数との差が、所定回転数より大きい場合
に、実際にロックアップが解除されたと判断することを
特徴とする。

【００１１】

【作用および発明の効果】

〔請求項１の作用〕車両が減速して、減速検出手段が車
両の減速状態を判断すると、減速ロックアップ手段が、
内燃機関の回転数が所定回転数より高い場合に、直結ク
ラッチをロックアップさせ、変速機と内燃機関とを流体
継手を介すことなく直結するとともに、燃料カット手段
が燃料調節手段によって燃料供給を停止する。これによ
って、車両の走行エネルギーが、燃料の燃焼を行わない
内燃機関に伝えられる。このため、内燃機関の負荷が、
直結クラッチ、変速機を介して駆動輪へ伝えられる。

【００１２】内燃機関の回転数が所定回転数に低下する
と、減速ロックアップ手段が直結クラッチによるロック
アップを解除させる。すると、油圧遅れによって、直結
クラッチの実際のロックアップが遅れて解除される。す
ると、変速機と内燃機関とは直結されず、流体継手を介
して連結する。この状態では、内燃機関の燃料供給は停
止された状態であるため、ロックアップが実際に解除さ
れると、内燃機関の回転数が急速に低下する。この回転
数の急速な低下による物理的なデータに基づいて、ロッ
クアップ解除判断手段がロックアップが実際に解除され
たことを判断すると、燃料復帰手段が燃料調節手段によ
って内燃機関へ燃料の供給を開始するとともに、電動作
動手段が電動機を作動させる。この結果、内燃機関の回
転数の落ち込みが防がれる。

【００１３】内燃機関の電動機による駆動と、燃料の供
給とによって、内燃機関が再爆発すると、内燃機関の回
転数が急速に上昇し、この回転数の急速な上昇による物
理的なデータに基づいて、再爆発検出手段が内燃機関の
再始動を検出すると、発電作動手段が発電機を作動させ
る。すると、再爆発による回転数の上昇エネルギーによ
って、発電機が発電作動を行うため、上昇エネルギーは
発電負荷によって吸収され、発電作動後における内燃機
関の回転数の上昇が抑えられる。

【００１４】〔請求項１の効果〕このように、請求項１
を採用することにより、ロックアップが実際に解除され
ると電動機が作動して、内燃機関の回転数の落ち込みが
防がれるとともに、内燃機関が再爆発すると発電機が作
動して、内燃機関の回転数の上昇が防がれることによ
り、減速後のエンストが確実に防がれるとともに、減速
後の回転数が安定する。また、ロックアップが解除され
た後に電動機が作動することによって消費した電力は、
内燃機関の再爆発後の発電機の作動によって回収され
る。このため、内燃機関の燃費が向上する。

【００１５】一方、ロックアップが実際に解除されて、
内燃機関と変速機とが流体継手を介して連結された状態
で、燃料の復帰や電動作動を行う。このため、燃料復帰
による内燃機関の再爆発のショックや、電動作動による
回転力が直接、変速機を介して車両に伝えられずに、流
体継手で緩衝される。このため、減速後、乗員に不快感
を与えない。さらに、燃料復帰後、内燃機関が実際に再
始動するまで電動作動を行うため、エンストの発生を確
実に防ぐことができる。

【００１６】〔請求項２の作用〕車両の減速時、減速ロ
ックアップ手段が、直結クラッチをロックアップさせ、
燃料カット手段が燃料調節手段によって燃料供給を停止
する際、減速エネルギー回収手段がロス低減手段を作動
させるとともに、発電機を発電作動させる。このため、
内燃機関で吸収されるエネルギー量が低減し、発電機で
吸収されるエネルギー量が増え、結果的に発電機の発生
する電力が増える。そして、発電機が発生した電力は、
バッテリに蓄えられる。

【００１７】〔請求項２の効果〕このように、請求項２
を採用することにより、車両の減速エネルギーがバッテ
リに蓄えられるため、内燃機関の再爆発後における発電
機の発電負荷が低減し、結果的に内燃機関の燃費が向上
する。

【００１８】〔請求項３の作用〕車両の減速時に減速エ
ネルギー回収手段が、ロス低減手段を作動させる際、ロ
ス調節手段が、ブレーキペダルの踏力に応じてポンピン
グロスの低減量を制御する。つまり、内燃機関に伝えら
れた減速エネルギーは、発電機の発電負荷と、ブレーキ
ペダルの踏力に応じて変化するポンピングロスで吸収さ
れる。

【００１９】〔請求項３の効果〕このように、請求項３
を採用することにより、ブレーキペダルの踏力に応じて
ポンピングロスを変化させて車両の制動力を変化させる
ことができる。

【００２０】〔請求項４の作用〕ブレーキペダルの踏力
が所定値よりも大きいと、ロス調節手段は、ポンピング
ロスが増加する（ポンピングロスの低減量を抑える、あ
るいはポンピングロスの低減をなくす）ように、ロス低
減手段を制御する。つまり、ブレーキペダルの踏力が所
定値よりも小さいとポンピングロスの低減量が大きく、
ブレーキペダルの踏力が所定値よりも大きいとポンピン
グロスの低減量が減少、あるいはポンピングロスを低減
しない。

【００２１】〔請求項４の効果〕このように、請求項４
を採用することにより、ブレーキペダルの踏力が所定値
よりも小さいとポンピングロスの低減量が大きくなっ
て、発電機の発電量が増え、逆にブレーキペダルの踏力
が所定値よりも大きいとポンピングロスが増えて車両の
制動力が大きくなる。

【００２２】〔請求項５の作用〕車両の減速時、減速検
出手段が車両の減速状態を判断し、締結状態検出手段が
乾式クラッチの締結状態を検出すると、燃料カット手段
が燃料調節手段によって燃料供給を停止する。これによ
って、車両の走行エネルギーが、燃料の燃焼を行わない
内燃機関に伝えられる。このため、内燃機関の負荷が、
直結クラッチ、変速機を介して駆動輪へ伝えられる。

【００２３】内燃機関の回転数が低下すると、乗員がエ
ンストを防ぐために乾式クラッチの締結を解除する。締
結状態検出手段が乾式クラッチの締結状態の解除を検出
すると、燃料復帰手段が燃料調節手段によって内燃機関
へ燃料の供給を開始するとともに、電動作動手段が電動
機を作動させる。この結果、内燃機関の回転数の落ち込
みが防がれる。

【００２４】内燃機関の電動機による駆動と、燃料の供
給とによって、内燃機関が再爆発すると、内燃機関の回
転数が急速に上昇する。再爆発検出手段は、この回転数
の急速な上昇による物理的なデータに基づいて内燃機関
の再始動を検出すると、発電作動手段が発電機を作動さ
せる。すると、再爆発による回転数の上昇エネルギーに
よって、発電機が発電作動を行うため、上昇エネルギー
は発電負荷によって吸収され、発電作動後における内燃
機関の回転数の上昇が抑えられる。

【００２５】〔請求項５の効果〕このように、請求項５
を採用することにより、乾式クラッチが解除されると電
動機が作動して、内燃機関の回転数の落ち込みが防がれ
るとともに、内燃機関が再爆発すると発電機が作動し
て、内燃機関の回転数の上昇が防がれることにより、減
速後のエンストが確実に防がれるとともに、減速後の回
転数が安定する。また、乾式クラッチが解除された後に
電動機が作動することによって消費した電力は、内燃機
関の再爆発後の発電機の作動によって回収される。この
ため、内燃機関の燃費が向上する。さらに、燃料復帰
後、内燃機関が実際に再始動するまで電動作動を行うた
め、エンストの発生を確実に防ぐことができる。

【００２６】

【実施例】次に、本発明の車両用内燃機関の補助装置
を、図に示す実施例に基づき説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図５は本発明の第１実
施例を示す。まず図２の車両用内燃機関の補助装置の概
略構成図を用いて説明する。自動車は、ガソリンや軽油
等の燃料の燃焼によって得られたエネルギーにより回転
動力を発生する内燃機関１と、この内燃機関１の発生し
た回転動力を、アクセル開度や車速等の車両走行状態に
応じてギア比を自動可変して駆動輪へ伝える自動変速機
２とを備える。

【００２７】内燃機関１の出力軸と、自動変速機２の入
力軸との間には、流体継手の一例のトルクコンバータ３
が配置され、このトルクコンバータ３を介して、内燃機
関１の回転動力が自動変速機２へ伝えられる。トルクコ
ンバータ３は、内燃機関１の出力軸に連結されたタービ
ン羽根車と、自動変速機２の入力軸に連結されたポンプ
羽根車と、オイルの流れを変えてポンプ羽根車に与える
ステータとからなり、タービン羽根車の駆動するオイル
の流れによってポンプ羽根車を駆動する周知構造のもの
である。

【００２８】このトルクコンバータ３には、内燃機関１
の回転動力を、トルクコンバータ３を介すことなく、直
接、自動変速機２へ伝える直結クラッチ４が設けられて
いる。この直結クラッチ４の一例を示すと、タービン羽
根車を支持するタービンハウジングと、このタービンハ
ウジングに摩擦係合可能に配置されたクラッチハブと、
このクラッチハブに連結されるとともに自動変速機２の
入力軸と連結された出力ハブとを備え、油圧によってク
ラッチハブがタービンハウジングに押し付けられること
により、タービンハウジングの回転動力が、クラッチハ
ブ、出力ハブを介して自動変速機２の入力軸に直接伝え
られる。

【００２９】この直結クラッチ４は、自動変速機２の変
速制御を行う油圧制御回路５によって作動制御され、油
圧制御回路５内に設けられたロックアップソレノイド６
をONすることにより、油圧によって直結クラッチ４をロ
ックアップ状態にし、ロックアップソレノイド６をOFF
することにより、油圧の供給方向を変えて、ロックアッ
プを解除状態にする。つまり、この油圧制御回路５は、
直結クラッチ４のロックアップ作動を制御するロックア
ップ制御手段の役割も果たす。

【００３０】一方、内燃機関１の出力軸には、電動機と
発電機の両方を兼ねる電動発電機７が設けられている。
この電動発電機７は、内燃機関１の出力軸に駆動されて
電力を発生し、この発生した電力はバッテリ８に蓄えら
れる。また、電動発電機７は、バッテリ８に蓄えられた
電力の供給を受けると回転動力を発生して、内燃機関１
の出力軸を回転駆動し、内燃機関１の始動および低回転
時における回転の安定化を果たす。この電動発電機７の
発電作動と電動作動の切替は、インバータを用いた電力
制御部９によって行われ、この電力制御部９の作動はマ
イクロコンピュータを用いた制御装置１０によって制御
される。

【００３１】上記、電動発電機７および電力制御部９を
具体的に述べると、電動発電機７は例えば三相同期機
で、内燃機関１の出力軸と一体に回転する三相励磁コイ
ルと、ハウジングに固定された三相アーマチュアコイル
とを備える。三相励磁コイルは、電力制御部９に設けら
れたトランジスタを介してバッテリ８に接続され、この
トランジスタのON-OFFにより励磁電流の通電デューティ
ー比が制御される。また、三相アーマチュアコイルは、
電力制御部９に設けられたインバータを介してバッテリ
８に接続され、インバータの制御によって、発電作動と
電動作動とが切り替えられる。

【００３２】内燃機関１に供給される燃料は、燃料調節
手段１１によって調節される。この燃料調節手段１１
は、内燃機関１の吸気管内へ燃料を噴射する燃料噴射装
置で、燃料の供給停止も可能なものである。そして、こ
の燃料調節手段１１による燃料の噴射量は、制御装置１
０によって制御される。

【００３３】制御装置１０は、上述のように、少なくと
も、油圧制御回路５のロックアップソレノイド６、電力
制御部９および燃料調節手段１１の制御を行うもので、
内燃機関１や車両の状態等を検出するために、内燃機関
１の回転数Ｎｅを検出する回転数センサ１２、乗員に踏
力によって内燃機関１の駆動負荷が調節されるアクセル
ペダルの開度（以下、アクセル開度）Ｄを検出するアク
セル開度センサ１３等を備える。

【００３４】制御装置１０は、演算処理を行うＣＰＵ１
４、プログラムや予め設定された数値を記憶するＲＯＭ
１５、各センサからの入力信号や演算結果を一時記憶す
るＲＡＭ１６等を備えるもので、少なくとも、図１に示
す各手段によって、判断および制御を行う。

【００３５】制御装置１０は、アクセル開度Ｄが閉じら
れ、アイドル開度（Ｄ＝０°）の状態にされると車両の
減速状態を判断する減速検出手段２１を備える。制御装
置１０は、減速検出手段２１が減速を検出した際、回転
数Ｎｅが所定回転数Ｘより高い場合に、ロックアップソ
レノイド６をONし、油圧制御回路５（ロックアップ制御
手段）によって直結クラッチ４をロックアップさせる減
速ロックアップ手段２２を備える。

【００３６】制御装置１０は、減速検出手段２１が減速
を検出した際、燃料調節手段１１によって内燃機関１の
燃料の供給停止を行う燃料カット手段２３を備える。制
御装置１０は、減速ロックアップ手段２２によるロック
アップの解除後、油圧遅れにより実際に直結クラッチ４
がロックアップ状態から解除されたか否かを判断するロ
ックアップ解除判断手段２４を備える。本実施例のロッ
クアップ解除判断手段２４は、前回検出した回転数Ｎｅ
-1と、今回検出した回転数Ｎｅとの差が所定回転数Ｚよ
り大きい場合に、実際にロックアップが解除されたと判
断する。

【００３７】制御装置１０は、ロックアップ解除判断手
段２４によってロックアップが実際に解除されたと判断
されると、燃料調節手段１１によって内燃機関１へ燃料
の供給を行う燃料復帰手段２５を備える。制御装置１０
は、ロックアップ解除判断手段２４によってロックアッ
プが実際に解除されたと判断されると、電力制御部９に
よって電動発電機７を電動作動させる電動作動手段２６
を備える。

【００３８】制御装置１０は、電動作動手段２６によっ
て電動発電機７を電動作動させる際に、内燃機関１の再
始動を検出する再爆発検出手段２７を備える。本実施例
の再爆発検出手段２７は、前回検出した回転数Ｎｅ-1
と、今回検出した回転数Ｎｅとの差が所定回転数−Ｗよ
り小さい場合に、内燃機関１が再爆発し、内燃機関１が
再始動したと判断する。制御装置１０は、再爆発検出手
段２７が内燃機関１の再爆発を検出すると、電力制御部
９によって電動発電機７を発電作動させる発電作動手段
２８を備える。

【００３９】制御装置１０による、各手段の作動の一例
を図３のフローチャートを用いて説明する。イグニッシ
ョンスイッチがONされた状態では（スタート）、まずア
クセル開度Ｄを読み込み、アイドル開度（Ｄ＝０°）か
否かの判断を行う（ステップＳ1 、減速検出手段２１の
作動）。この判断結果がNOの場合は、乗員が内燃機関１
に駆動負荷を求めていると判断して、電力制御部９によ
って電動発電機７を電動作動し、内燃機関１の出力をア
シストする（ステップＳ2 ）。

【００４０】また、ステップＳ1 の判断結果がYES （ア
イドル開度）の場合は、回転数Ｎｅが所定回転数Ｘより
大きいか否かの判断を行う（ステップＳ3 、減速ロック
アップ手段２２の作動）。この判断結果がYES の場合
は、ロックアップソレノイド６をONして直結クラッチ４
をロックアップさせるとともに、燃料調節手段１１によ
る燃料の供給を停止（燃料カット）して、車両の減速エ
ネルギーを内燃機関１に伝えるとともに、燃費の向上を
図る（ステップＳ4 、減速ロックアップ手段２２、燃料
カット手段２３の作動）。続いて、電力制御部９によっ
て電動発電機７を発電作動させ、減速エネルギーを電力
変換してバッテリ８に蓄える（ステップＳ5 、発電作動
手段２８の作動、なお、ここで蓄えられた減速エネルギ
ーによる電力は、車両の加速時に電動発電機を電動作動
させることにより消費される）。そして、その後、リタ
ーンする。

【００４１】ステップＳ3 の判断結果がNO（回転数Ｎｅ
≦所定回転数Ｘ）の場合は、ロックアップソレノイド６
をOFF して直結クラッチ４のロックアップを解除する
（ステップＳ6 、減速ロックアップ手段２２の作動）。
次に、前回検出した回転数Ｎｅ-1と、今回検出した回転
数Ｎｅとの差が、所定回転数Ｚより大きいか否かの判断
を行う（ステップＳ7 、ロックアップ解除判断手段２４
の作動）。この判断結果がNOの場合は、ステップＳ7 へ
戻る。ステップＳ7 の判断結果がYES の場合は、ロック
アップが実際に解除されたと判断し、燃料調節手段１１
による燃料カットを停止して、内燃機関１へ燃料を供給
する（ステップＳ8 、燃料復帰手段２５の作動）。続い
て、内燃機関１の回転数Ｎｅが、アイドリング回転数
（低回転数）となる界磁電流Ｉｆを決定する（ステップ
Ｓ9 ）。そして、電力制御部９によって電動発電機７を
電動作動させ、内燃機関１の回転数Ｎｅをアイドリング
回転数に保つ（ステップＳ10、電動作動手段２６の作
動）。次に、電動作動の時間をカウントするべく、前回
のカウント数Ｔに１を加えて、その値をＴと置く（ステ
ップＳ11）。

【００４２】次に、前回検出した回転数Ｎｅ-1と、今回
検出した回転数Ｎｅとの差が、所定回転数−Ｗより小さ
いか否かの判断を行う（ステップＳ12、再爆発検出手段
２７の作動）。この判断結果がNOの場合は、ステップＳ
9 へ戻って電動作動を引続き行い、内燃機関１の回転低
下を防ぐ。ステップＳ12の判断結果がYES の場合は、内
燃機関１が再爆発し、再始動したと判断し、内燃機関１
の再爆発による回転数の上昇を防ぐのに適した界磁電流
Ｉｆを決定する（ステップＳ13）。そして、電力制御部
９によって電動発電機７を発電作動させ、内燃機関１の
回転数Ｎｅの上昇を防ぐとともに、電動作動に要した電
力の回収を行う（ステップＳ14、発電作動手段２８の作
動）。次に、発電作動によって電動作動に要した電力の
回収が行われたか否かを判断するべく、ステップＳ11で
カウントされたカウント数Ｔから１を引き、その値をＴ
と置く（ステップＳ15）。続いて、カウント数Ｔが０か
否かの判断を行い（ステップＳ16）、判断結果がNOの場
合は、電動作動に要した電力の回収が行われていないと
判断して、ステップＳ13へ戻る。また、ステップＳ16の
判断結果がYES の場合は、電動作動に要した電力の回収
が行われたと判断して、終了する（エンド）。

【００４３】〔第１実施例の作動〕まず、参考に、本発
明を適用していない作動を図４を用いて説明する。この
作動は、減速中、ロックアップと燃料カットとを行う。
そして、内燃機関１の回転数Ｎｅが所定回転数Ｘに低下
するとロックアップの解除を行う（図４の時ｔ1 ）。そ
の後、油圧の応答遅れを考慮して、所定時間後に燃料カ
ットを停止し、燃料供給を再開する（図４の時ｔ2 ）。
ロックアップが実際に解除されると、内燃機関１が変速
機を介して減速エネルギーによって駆動されなくなるた
め、内燃機関１が再爆発するまでの間は、回転数が急速
に低下する（図４の時ｔ2 〜ｔ3 ）。その後、例えば図
４の時ｔ3 で内燃機関１が再爆発すると、内燃機関１の
回転数が急速に上昇する（図４の時ｔ3 〜ｔ4 ）。この
ように、この例では内燃機関１の回転数が減速後、急速
に低下し、その後、急速に上昇する。つまり、減速後、
回転数が乱れる。

【００４４】これに対し、本発明を適用した第１実施例
の作動を、図５を用いて説明する。車両の走行中、乗員
がアクセルペダルから足を離し、アクセル開度Ｄが０に
なると、制御装置１０は減速状態と判断し、ロックアッ
プソレノイド６をONして直結クラッチ４をロックアップ
し、燃料調節手段１１による内燃機関１への燃料の供給
を停止し、さらに電力制御部９によって電動発電機７を
発電作動させる。すると、減速中の燃料消費が停止し
て、車両の燃費を向上させる。また、変速機と内燃機関
１とがトルクコンバータ３を介すことなく連結され、車
両の走行エネルギーが自動変速機２、直結クラッチ４を
介して内燃機関１に入力される。すると、内燃機関１の
ポンピングロスによって、車両に減速力が与えられると
ともに、電動発電機７が減速エネルギーによって電力を
発生し、減速エネルギーを電力としてバッテリ８に蓄え
る。

【００４５】減速によって内燃機関１の回転数Ｎｅが所
定回転数Ｘに低下すると（図５の時ｔ1 ）、制御装置１
０はロックアップソレノイド６をOFF し、直結クラッチ
４のロックアップを解除させる。すると、油圧遅れによ
って、直結クラッチ４の実際のロックアップが遅れて解
除される。すると、変速機と内燃機関１とは直結され
ず、トルクコンバータ３を介して連結する。この状態で
は、内燃機関１への燃料供給は停止された状態であるた
め、ロックアップが実際に解除されると、内燃機関１の
回転数Ｎｅが急速に低下する（図５の時ｔ2 ）。制御装
置１０は、回転数Ｎｅの急速な低下からロックアップが
実際に解除されたことを判断し、燃料調節手段１１によ
って内燃機関１への燃料の供給を再開するとともに、電
力制御部９によって電動発電機７を電動作動させ、内燃
機関１を低回転数で駆動開始する（図５の時ｔ3 ）。こ
のように、ロックアップが実際に解除され、まだ内燃機
関１が再爆発する以前でも、電動発電機７が電動作動し
て内燃機関１を低回転数に保つため、内燃機関１の回転
数の落ち込みが防がれる。

【００４６】電動発電機７が電動作動して内燃機関１を
低回転数に保たれた状態で、内燃機関１には燃料供給さ
れるため、内燃機関１は再爆発して再始動する。する
と、内燃機関１の回転数Ｎｅが急速に上昇する（図５の
時ｔ4 ）。制御装置１０は、回転数Ｎｅの急速な上昇か
ら再爆発による再始動を検出すると（図５の時ｔ5 ）、
電力制御部９によって電動発電機７を発電作動させる。
すると、再爆発による回転数Ｎｅの上昇エネルギーが、
電動発電機７の発電作動による発電負荷に吸収され、再
爆発後における内燃機関１の回転数Ｎｅの急速な上昇が
抑えられる。

【００４７】〔第１実施例の効果〕本実施例の車両用内
燃機関１の補助装置は、減速後にロックアップが実際に
解除されると電動発電機７が電動作動して、内燃機関１
の回転数Ｎｅの落ち込みが防がれるとともに、内燃機関
１の再爆発すると電動発電機７が発電作動して、内燃機
関１の回転数Ｎｅの上昇を防ぐことにより、減速後のエ
ンストが確実に防がれるとともに、減速後における回転
数Ｎｅが安定する。また、ロックアップが解除された後
に、電動発電機７の電動作動によって消費した電力は、
内燃機関１の再爆発後における電動発電機７の発電作動
によって回収される。このため、その後、内燃機関１に
電動作動によって消費した電力を回収するための余分な
負荷を与えず、内燃機関１の燃費が向上する。

【００４８】一方、ロックアップが実際に解除されたこ
とを確認し、内燃機関１と自動変速機２とがトルクコン
バータ３を介して連結された状態で、燃料の復帰や電動
作動を行うため、燃料復帰による内燃機関１の再爆発の
ショックや、電動作動による電動発電機７の回転力が直
接、車両に伝えられずに、トルクコンバータ３で緩衝さ
れる。この結果、減速後において乗員に不快感を与えな
い。さらに、燃料復帰後、内燃機関１が実際に再始動す
るまで電動発電機７が電動作動を行うため、エンストの
発生を確実に防ぐことができる。

【００４９】〔第２実施例の構成〕図６ないし図１０は
本発明の第２実施例を示すもので、図６に車両用内燃機
関１の補助装置の概略構成図を示す。内燃機関１の吸気
管３０には、アクセル開度Ｄと連動して吸気管３０内の
開口率を可変するスロットルバルブ３１が設けられてい
る。また、吸気管３０には、スロットルバルブ３１をバ
イパスして空気を内燃機関１へ導くバイパス路３２が設
けられている。このバイパス路３２には、バイパス路の
開口率を可変して、内燃機関１のアイドリング回転数を
調節するアイドル調節バルブ３３が設けられている。こ
のアイドル調節バルブ３３は、ロス低減手段にも利用さ
れる。このロス低減手段は、減速時、内燃機関１がポン
ピングロスを発生するような状態で、アイドル調節バル
ブ３３を開弁させることにより、吸入工程時における負
圧を低減して内燃機関１のマイナスの仕事量を減らす
（ポンピングロスを低減する）ものである。そして、こ
のアイドル調節バルブ３３の開度は、制御装置１０によ
って制御される。

【００５０】制御装置１０は、乗員に踏力によってブレ
ーキ量が調節されるブレーキペダルの踏力Ｆａを検出す
るブレーキセンサ３４（踏力検出手段）が接続されてい
る。

【００５１】制御装置１０は、図７に示すように、減速
検出手段２１が減速を検出し、燃料カット手段２３が燃
料調節手段１１によって内燃機関１の燃料の供給停止を
行い、減速ロックアップ手段２２が直結クラッチ４をロ
ックアップさせる際、電動発電機７を発電作動させて減
速エネルギーを内燃機関１へ伝える減速エネルギー回収
手段３５を備える。この減速エネルギー回収手段３５の
作動によって、減速時、車両の減速エネルギーが内燃機
関１および電動発電機７に伝えられる。そして、減速エ
ネルギーが内燃機関１から電動発電機７に伝えられ、電
動発電機７が電力を発生し、減速エネルギーが電力とし
てバッテリ８へ蓄えられる。

【００５２】また、減速エネルギー回収手段３５は、ブ
レーキセンサ３４の検出するブレーキペダルの踏力Ｆａ
が所定値よりも小さい場合にアイドル調節バルブ３３を
開くとともに、ブレーキペダルの踏力Ｆａが所定値より
も大きくなるに従い、アイドル調節バルブ３３の開度を
小さく制御して、ポンピングロス量を増大するロス調節
手段３６が設けられている。つまり、このロス調節手段
３６は、減速時、ブレーキペダルの踏力Ｆａが小さい場
合は、ポンピングロスを極力低下させて減速エネルギー
を電力として回収し、発電作動に伴う負荷を車両に与え
る。そして、減速時、ブレーキペダルの踏力Ｆａが増加
すると、アイドル調節バルブ３３の開度を減少させて、
ポンピングロスを増大させ、このポンピングロスと発電
作動に伴う負荷を車両に与え、制動力を上げるものであ
る。

【００５３】制御装置１０による、本実施例の作動の一
例を図８のフローチャートを用いて説明する。イグニッ
ションスイッチがONされた状態では（スタート）、まず
アクセル開度Ｄを読み込み、アイドル開度（Ｄ＝０°）
か否かの判断を行う（ステップＳ21）。この判断結果が
NOの場合は、乗員が内燃機関１に駆動負荷を求めている
と判断して、電力制御部９によって電動発電機７を電動
作動し、内燃機関１の出力をアシストする（ステップＳ
22）。

【００５４】また、ステップＳ21の判断結果がYES （ア
イドル開度）の場合は、回転数Ｎｅが所定回転数Ｘより
大きいか否かの判断を行う（ステップＳ23）。この判断
結果がYES の場合は、ロックアップソレノイド６をONし
て直結クラッチ４をロックアップさせ（ステップＳ2
4）、燃料調節手段１１による燃料の供給を停止（燃料
カット）する（ステップＳ25）。これにより、車両の減
速エネルギーを内燃機関１に伝えるとともに、燃費の向
上を図る。

【００５５】続いて、ブレーキペダルの踏力Ｆａが、所
定値Ｆより大きいか否かの判断を行う（ステップＳ26、
エネルギー回収手段３５のロス調節手段３６の作動）。
この判断結果がNOの場合は、アイドル調節バルブ３３の
開度θを全開（θ＝１００％）にする（ステップＳ27、
エネルギー回収手段３５のロス調節手段３６の作動）。
また、ステップＳ26の判断結果がYES の場合は、アイド
ル調節バルブ３３の開度θ（％）を次式により求める。 θ＝１００／（Ｆａ／Ｆ） そして、算出された開度θ（％）となるように、アイド
ル調節バルブ３３を制御する（ステップＳ28、減速エネ
ルギー回収手段３５のロス調節手段３６の作動）。

【００５６】次に、ブレーキペダルの踏力Ｆａと図９と
の関係から、電動発電機７の界磁電流Ｉｆを決定する
（ステップＳ29）。そして、決定された界磁電流Ｉｆに
基づき、電力制御部９によって電動発電機７を発電作動
させる（ステップＳ30）。そして、その後、リターンす
る。

【００５７】ステップＳ23の判断結果がNO（回転数Ｎｅ
≦所定回転数Ｘ）の場合は、ロックアップソレノイド６
をOFF して直結クラッチ４のロックアップを解除する
（ステップＳ31）。そして、アイドル調節バルブ３３の
開度θを所定のアイドリング回転数となるように戻す
（ステップＳ32）。そして、第１実施例に示したステッ
プＳ7 へ進み、エンスト防止を行い、その後、エンスト
防止によって消費したエネルギーの回収を行う。

【００５８】この実施例では、ロス低減手段でポンピン
グロスを低減することにより、ポンピングロスによって
消費される制動力が小さくなるため、図１０に示すよう
に、ポンピングロスを低減しない場合（図１０の実線
Ａ）に比較して、減速の減少率が小さくなる（図１０の
実線Ｂに示すように、車速の低下速度が遅くなる）。こ
のため、同じ減速をするのに、ポンピングロスを低減し
た分、電動発電機７による減速エネルギーの回収量が多
くなる。そして、回収された減速エネルギーは、加速時
に用いられて、内燃機関１の燃料消費が抑えられる。

【００５９】〔第３実施例の構成〕図１１は第３実施例
を示すもので、制御装置１０の作動を示すフローチャー
トである。なお、各符号は第１、第２実施例参照。本実
施例に示す制御装置１０は、自動変速機２に代わって手
動変速機を用い、トルクコンバータ３に代わって乾式ク
ラッチを用いた車両に搭載されるものである。このた
め、第１、第２実施例で示したロックアップ解除判断手
段２４は、乾式クラッチの締結状態を検出する締結状態
検出手段に置き換えられ、燃料復帰手段２５は、締結状
態検出手段が乾式クラッチの締結状態の解除を検出した
際に、燃料調節手段１１によって内燃機関１へ燃料の供
給を行う。また、上記第１、第２実施例で示した減速ロ
ックアップ手段２２およびロックアップ解除判断手段２
４は、廃止されている。

【００６０】図１１のフローチャートを説明する。イグ
ニッションスイッチがONされた状態では（スタート）、
まずアクセル開度Ｄを読み込み、アイドル開度（Ｄ＝０
°）か否かの判断を行う（ステップＳ41）。この判断結
果がNOの場合は、乗員が内燃機関１に駆動負荷を求めて
いると判断して、電動発電機７を電動作動させて内燃機
関１の出力をアシストする（ステップＳ42）。また、ス
テップＳ41の判断結果がYES （アイドル開度）の場合
は、乾式クラッチが締結状態か否かの判断を行う（ステ
ップＳ43）。この判断結果がYES の場合は、第２実施例
のステップＳ25へ進み、燃料カットを行って燃費の向上
を図るとともに、ブレーキペダルの踏力Ｆａに応じてア
イドル調節バルブ３３を制御してポンピングロスの制動
負荷を車両に与えるとともに、車両の減衰エネルギーに
よって電動発電機７を発電作動し、減速エネルギーを電
力として回収する。

【００６１】ステップＳ43の判断結果がNOの場合は、前
回の制御状態が燃料カット状態か否かの判断を行う（ス
テップＳ44）。この判断結果がNOの場合はリターンし、
YESの場合は第２実施例のステップＳ32へ進み、アイド
ル調節バルブ３３を元のアイドリング開度に戻し、そし
て、第１実施例に示したステップＳ7 へ進み、エンスト
防止を行い、その後、エンスト防止によって消費したエ
ネルギーの回収を行う。

【００６２】〔変形例〕上記の実施例では、電動機と発
電機とを一体に設けた電動発電機を例に示したが、電動
機（例えばスタータ）と発電機（オルタネータ）とを別
体に内燃機関に搭載しても良い。上記実施例では、ロス
低減手段の一例として、アイドル調節バルブを開いてポ
ンピングロスを低減した例を示したが、スロットルバル
ブがアクセルペダルとリンクせず、スロットルバルブが
アクチュエータで駆動される場合では、スロットルバル
ブを開いてポンピングロスを低減したり、排気ガス循環
装置を用いてＥＧＲバルブを開くことでポンピングロス
を低減するなど、他の手段によってポンピングロスを低
減するように設けても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用内燃機関の補助装置の概略ブロック図で
ある（第１実施例）。

【図２】車両用内燃機関の補助装置の概略構成図である
（第１実施例）。

【図３】制御装置の作動を示すフローチャートである
（第１実施例）。

【図４】本発明を適用しない状態の作動を説明するタイ
ムチャートである（第１実施例）。

【図５】本実施例の作動を説明するタイムチャートであ
る（第１実施例）。

【図６】車両用内燃機関の補助装置の概略構成図である
（第２実施例）。

【図７】制御装置の概略ブロック図である（第２実施
例）。

【図８】制御装置の作動を示すフローチャートである
（第２実施例）。

【図９】ブレーキペダルと界磁電流との関係を示すグラ
フである（第２実施例）。

【図１０】ロス低減手段による減速エネルギーの減少率
を説明するグラフである（第２実施例）。

【図１１】制御装置の作動を示すフローチャートである
（第３実施例）。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ 自動変速機 ３ トルクコンバータ（流体継手） ４ 直結クラッチ ５ 油圧制御回路（ロックアップ制御手段） ７ 電動発電機（電動機、発電機） ８ バッテリ １１ 燃料調節手段 １２ 回転数センサ（回転数検出手段） ２１ 減速検出手段 ２２ 減速ロックアップ手段 ２３ 燃料カット手段 ２４ ロックアップ解除判断手段 ２５ 燃料復帰手段 ２６ 電動作動手段 ２７ 再爆発検出手段 ２８ 発電作動手段 ３３ アイドル調節バルブ（ロス低減手段） ３４ ブレーキセンサ（踏力検出手段） ３５ 減速エネルギー回収手段 ３６ ロス調節手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｋ 6/04 ５３１ Ｂ６０Ｋ 6/04 ５３１ ７３０ ７３０ 41/00 ３０１ 41/00 ３０１Ａ ３０１Ｂ ３０１Ｃ Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｈ 29/02 29/02 Ｄ 41/10 ３３０ 41/10 ３３０Ｊ 41/12 ３３０ 41/12 ３３０Ｊ Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１ Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１Ａ (56)参考文献 特開 平２−200538（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−100941（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 41/00 - 41/28 B60K 6/02 - 6/06 B60L 11/02 - 11/14 F02D 29/00 - 29/06 F02N 11/04 F16H 61/14 F02D 41/00 - 41/40

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）燃料の燃焼によって回転動力を発生
   する内燃機関と、 （ｂ）この内燃機関の発生した回転動力を変速して駆動
   輪へ伝える変速機と、 （ｃ）前記内燃機関と前記変速機との間に設けられ、前
   記内燃機関の回転動力を流体を介して前記変速機へ伝え
   る流体継手と、 （ｄ）この流体継手に設けられ、油圧によって前記内燃
   機関の回転動力を直接、前記変速機へ伝える直結クラッ
   チと、 （ｅ）この直結クラッチの作動を制御するロックアップ
   制御手段と、 （ｆ）前記内燃機関へ燃料の供給を行うとともに、燃料
   の供給停止を行う燃料調節手段と、 （ｇ）前記内燃機関によって駆動される発電機と、 （ｈ）この発電機の発電した電力を蓄えるバッテリと、 （ｉ）前記発電機あるいは前記バッテリから電力の供給
   を受けて、前記内燃機関を駆動する電動機と、 （ｊ）前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段
   と、 （ｋ）車両の減速を検出する減速検出手段と、 （ｌ）この減速検出手段が減速を検出した際、前記回転
   数検出手段の検出する回転数が所定回転数より高い場合
   に、前記ロックアップ制御手段によって前記直結クラッ
   チをロックアップさせる減速ロックアップ手段と、 （ｍ）前記減速検出手段が減速を検出した際、前記燃料
   調節手段によって前記内燃機関の燃料の供給停止を行う
   燃料カット手段と、 （ｎ）前記減速ロックアップ手段によるロックアップの
   解除後、油圧遅れにより実際にロックアップが解除され
   たか否かを判断するロックアップ解除判断手段と、 （ｏ）このロックアップ解除判断手段でロックアップが
   実際に解除されたと判断されると、前記燃料調節手段に
   よって前記内燃機関へ燃料の供給を行う燃料復帰手段
   と、 （ｐ）前記ロックアップ解除判断手段でロックアップが
   実際に解除されたと判断されると、前記電動機を作動さ
   せる電動作動手段と、 （ｑ）この電動作動手段の作動時に、前記内燃機関の再
   始動を検出する再爆発検出手段と、 （ｒ）この再爆発検出手段が前記内燃機関の再始動を検
   出すると、前記発電機を作動させる発電作動手段とを備
   える車両用内燃機関の補助装置。
2. 【請求項２】請求項１の車両用内燃機関の補助装置は、 前記内燃機関は、ポンピングロスを低減させるロス低減
   手段と、 減速時におけるロックアップと燃料停止時に、前記発電
   機を作動させるとともに、前記ロス低減手段を作動させ
   て前記内燃機関のポンピングロスを低減させる減速エネ
   ルギー回収手段とを備えることを特徴とする車両用内燃
   機関の補助装置。
3. 【請求項３】請求項２の車両用内燃機関の補助装置は、 車両の減速量を調節するブレーキペダルの踏力を検出す
   る踏力検出手段と、 この踏力検出手段の検出する前記ブレーキペダルの踏力
   に応じて、前記ロス低減手段を制御し、前記内燃機関の
   ポンピングロスを制御するロス調節手段とを備えること
   を特徴とする車両用内燃機関の補助装置。
4. 【請求項４】請求項２の車両用内燃機関の補助装置は、 車両の減速量を調節するブレーキペダルの踏力を検出す
   る踏力検出手段と、 この踏力検出手段の検出する前記ブレーキペダルの踏力
   が所定値よりも大きい場合に、前記内燃機関のポンピン
   グロスが増加するように前記ロス低減手段を制御するロ
   ス調節手段とを備えることを特徴とする車両用内燃機関
   の補助装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかの車両
   用内燃機関の補助装置において、 前記流体継手を乾式クラッチに置き換え、前記直結クラ
   ッチを廃止した場合、 前記ロックアップ解除判断手段は、前記乾式クラッチの
   締結状態を検出する締結状態検出手段に置き換えられ、 前記減速ロックアップ手段および前記ロックアップ解除
   判断手段は、廃止され、 前記燃料復帰手段は、前記締結状態検出手段が前記乾式
   クラッチの締結状態の解除を検出した際に、前記燃料調
   節手段によって前記内燃機関へ燃料の供給を行うことを
   特徴とする車両用内燃機関の補助装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項４のいずれかの車両
   用内燃機関の補助装置において、 前記ロックアップ解除判断手段は、前記回転数検出手段
   によって前回検出した回転数と、今回検出した回転数と
   の差が、所定回転数より大きい場合に、実際にロックア
   ップが解除されたと判断することを特徴とする車両用内
   燃機関の補助装置。