JP4078703B2 - 内燃機関の自動停止始動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交差点等で内燃機関の自動停止と自動始動とを実行することにより、燃料を節約したり、排気エミッションを向上させる自動停止始動装置に関し、特に油圧式自動変速機を備えた車両に用いられる内燃機関の自動停止始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、市街地走行時に、交差点等で自動車が停車した場合、所定の停止条件下で内燃機関を自動停止させ、その後、所定の始動条件下で内燃機関を再始動させることにより、燃料を節約したり、排気エミッションを向上させる自動停止始動装置が知られている。このような装置を、流体式トルクコンバータなどのカップリング機構と油圧式の自動変速機を備えた車両に適用した場合に、内燃機関停止中には、内燃機関の駆動力により油圧を発生するオイルポンプ（油圧ポンプ）も停止してしまうので、当然に自動変速機の作動のための油圧が低下してしまう。したがって自動変速機のシフト状態を油圧により切り替えるクラッチも、その結合状態が解かれてしまう。
【０００３】
この状態でアクセルペダルを踏み込むこと等により、内燃機関の始動条件が満足されると、内燃機関が始動し回転し始め、自動変速機のオイルポンプの吐出圧が徐々に上昇する。そして十分な作動油圧が得られたところで、クラッチが元通り結合して例えば１速に入ることになる。ところが、このとき内燃機関は既に完爆して高い回転数となっているので、流体トルクコンバータ（以下トルクコンバータ）を介してタービンランナも同様に高い回転数になっている。したがって、このタービンランナの運動エネルギーがクラッチの結合時により駆動輪に伝達されるため、ドライバーに不快感を与えるショックを生じる結果となっていた。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、特開平８−１４０７６号公報に開示されている自動停止始動装置がある。この公報記載の装置は、油圧式自動変速機の作動油圧を内燃機関停止時も維持する油圧維持手段（例えば逆止弁とアキュムレータと電動油圧ポンプなどで構成される。）を用いて、内燃機関の再始動前に油圧式自動変速機を発進用シフトにするというものである。したがって、内燃機関際始動時の上述したショックを防止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した自動停止始動装置を用いた場合には、自動変速機の油圧ユニットが大型化するだけでなく、特に油圧を維持するために電動油圧ポンプを用いた場合には、その駆動用電力が車両に搭載されたバッテリによって供給されるので、自動停止期間が長くなることで電気負荷によるバッテリ上がりを招くおそれがある。そのバッテリ上がりは内燃機関の再始動ができなくなる等の不都合につながるため、未然に防止する必要がある。
【０００６】
本発明は、内燃機関の自動停止後の再始動時における油圧式自動変速機の上述したショックを防止でき、かつ上述した電動油圧ポンプを用いないため停車時の電力消費も抑えることのできる自動停止始動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の内燃機関の自動停止始動装置は、内燃機関の駆動により油圧を発生する油圧源からの油圧を作動油圧として用いてクラッチの結合状態を各種シフトに切り替え可能な油圧式自動変速機を備えた車両に用いられるのであるが、内燃機関および車両の各部の状態を検出するセンサ群と、センサ群からの検出信号に基づいてイグニッションキーの操作によらない内燃機関停止条件が満足されると内燃機関を停止する内燃機関停止手段と、センサ群からの検出信号に基づいてイグニッションキーの操作によらない内燃機関始動条件が満足されると内燃機関を再始動する内燃機関再始動手段と、内燃機関再始動手段による内燃機関の再始動時に前記油圧式自動変速機を発進用シフトでのクラッチ結合を行う際、その油圧式自動変速機の入力軸の回転数を内燃機関の始動時よりも小さく制御する入力軸回転数制御手段とを備えている。
【０００８】
そのため、内燃機関が自動停止した後に再始動する場合、その再始動に伴って油圧式自動変速機を発進用シフトにする際、その油圧式自動変速機の入力軸の回転数を制御して適切な回転数にすることができる。このように回転数を制御することとした技術思想は次の観点に基づくものである。つまり、従来技術として説明した内燃機関の再始動時の油圧式自動停止始動装置変速機におけるショックの発生原因を考えてみると、クラッチ結合時に自動変速機の入力軸の運動エネルギーが小さければ、すなわち入力軸の回転数が小さければショックを抑制することができるという認識である。したがって、内燃機関の再始動時のクラッチ結合時に、自動変速機の入力軸を適切な回転数に制御できればショック抑制が実現できる。つまり、クラッチ結合時の入力軸の回転エネルギーをトルクコンバータなどのカップリング機構のみで吸収できるようなレベルにまで、入力軸回転数を制御（実際には抑制する制御）すればよい。
【０００９】
このように、本発明の内燃機関の自動停止始動装置によれば、内燃機関の自動停止後の再始動時における油圧式自動変速機のショックを防止できる。そしてさらに、従来技術として示した電動油圧ポンプなども用いていないため、停車時の電力消費も抑えることができる。そのため、上述したバッテリ上がり、及びそれに起因する内燃機関の再始動ができなくなる等の不都合も防止できる。
【００１０】
また、前記入力軸回転数制御手段は、内燃機関のクランク軸を強制的に回転させるスタータにより内燃機関を回転駆動させることによって、その内燃機関の駆動により油圧源から発生する作動油圧を用いている油圧式自動変速機の入力軸の回転数を制御する。つまり、内燃機関の出力軸がトルクコンバータ等のカップリング機構によって自動停止始動装置変速機の入力軸に伝達されるようなものであれば、内燃機関の回転数を制御（抑制する制御）することで、間接的に自動変速機の入力軸の回転を制御することができる。
【００１１】
そして、この内燃機関の回転数の制御は次のようにして実現できる。つまり請求項１に示すように、再始動時には、内燃機関のクランク軸を強制的に回転させるスタータによって内燃機関を回転駆動させ、クラッチの結合に十分な作動圧を油圧源が発生できるような回転数となるように制御する。そして、自動変速機の入力軸の回転数が比較的低い状態で発進用シフトでのクラッチ結合をさせてから燃料噴射及び着火を行うことによって内燃機関を始動させる。もちろん、内燃機関の始動後は通常の始動時と同様にスタータを停止させる。
【００１２】
これまでは、自動変速機の入力軸の回転数を制御する「入力軸回転数制御手段」として、内燃機関の回転数を抑制制御することで間接的に制御する場合を説明したが、自動変速機の入力軸の回転数を直接的に制御してもよい。その場合には、請求項２に示すように、自動変速機の入力軸の回転を規制する状態と規制解除した状態とを切替可能な入力軸規制機構を備え、その入力軸規制機構の状態を切替制御して入力軸回転数を制御する手段として実現することが考えられる。つまり、発進用シフトでのクラッチ結合前には入力軸の回転を規制した状態にし、クラッチ結合後に入力軸の回転を規制状態から解除する。これにより上述したショック抑制ができる。
【００１３】
そして、上述した入力軸規制機構を規制状態と規制解除状態に切り替える方法としては、アクチュエータを駆動させて機械的に切り替えることもできるが、請求項３に示すように、ばね力と油圧による力を作用させることによって自動的に切り替え可能とすることもできる。つまり、ばね力が勝れば入力軸規制機構は規制状態となり、一方、自動変速機の作動油圧を供給する油圧源から導入された油圧による力が勝れば入力軸規制機構は規制解除状態となるように、「ばね」及び「油圧導入機構」を配設し、両者の力関係を設定するのである。
【００１４】
この両者の力関係において考慮すべき点は次の通りである。つまり、内燃機関が自動停止すると自動変速機の作動油圧を発生させる油圧源から供給される油圧も低下する。したがって、この時点でばね力が油圧による力に勝って入力軸を規制する状態にできるように設定する。そして、内燃機関の再始動後、クラッチの結合に十分な作動圧を油圧源が発生できるような状態となるとクラッチを結合するが、そのクラッチ結合時においてもばね力が油圧による力に勝って入力軸を規制状態にできるように設定する。そして、さらに油圧源からの油圧による力が上昇した場合に初めてばね力に勝って入力軸を規制解除するよう設定する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
［第１実施例］
図１は、第１実施例としての内燃機関の自動停止始動装置のシステム構成図である。
【００１６】
内燃機関１にはインジェクタ３、スタータ５、イグナイタ７が設けられ、内燃機関１の出力軸には自動変速機９が接続されている。自動変速機９は、ソレノイドバルブ１０ａ，１０ｂを有し、各ソレノイドバルブ１０ａ，１０ｂがオン・オフされることにより、各変速ギア位置に応じた油圧回路が形成されて所定のギア位置が選択される。
【００１７】
内燃機関１の各気筒には、インテークマニホルド１１およびエキゾーストマニホルド１３が接続されインテークマニホルド１１にはアクセルペダルと連動のスロットルバルブ１５が設けられている。また、その他、車両内にはパーキングブレーキ１７、運転席の表示パネル１９等が設けられている。
【００１８】
スロットルバルブ１５には、その開度を検出するスロットル位置センサ１５ａと、全閉状態を検出するアイドルスイッチ１５ｂとが設けられている。自動変速機９にはニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が選択されたときにＮレンジ信号を出力するＮレンジスイッチ２１ａと、パーキングレンジ（Ｐレンジ）が選択されたときにＰレンジ信号を出力するＰレンジスイッチ２１ｂと、ドライブレンジ（Ｄレンジ）が選択されたときにＤレンジ信号を出力するＤレンジスイッチ２１ｃと、２レンジが選択されたときに２レンジ信号を出力する２レンジスイッチ２１ｄと、１レンジが選択されたときに１レンジ信号を出力する１レンジスイッチ２１ｅと、リバースレンジ（Ｒレンジ）が選択されたときにＲレンジ信号を出力するＲレンジスイッチ２１ｆと、を有するレンジスイッチ群、および、推進軸に連結される自動変速機９の図示しない出力軸の回転速度に基づき車速を検出する車速センサ２３が設けられている。
【００１９】
パーキングブレーキ１７には作動時にパーキングブレーキ信号を出力するパーキングブレーキスイッチ２５が設けられ、表示パネル１９には、各種警告をドライバーに伝えるための表示ランプ２７が設けられている。そして、内燃機関始動時にスタート信号が出力されるイグニッションスイッチ２０が所定の場所に設けられている。
【００２０】
インジェクタ３は燃料リレー３１を介して、スタータ５はスタータリレー３３を介して、イグナイタ７は点火リレー３５を介してそれぞれ制御回路３７に接続されている。また、ソレノイドバルブ１０ａ，１０ｂおよび表示ランプ２７が制御回路３７に接続されている。
【００２１】
制御回路３７には、イグナイタ７の点火一次コイル７ａ、スロットル位置センサ１５ａ、アイドルスイッチ１５ｂ、イグニッションスイッチ２０、Ｎレンジスイッチ２１ａ、Ｐレンジスイッチ２１ｂ、Ｄレンジスイッチ２１ｃ、２レンジスイッチ２１ｄ、１レンジスイッチ２１ｅ、Ｒレンジスイッチ２１ｆ、車速センサ２３、パーキングブレーキスイッチ２５、図示しないブレーキペダルが踏まれていることを検出するためのブレーキスイッチ３９ａ、ライトスイッチ３９ｂ、エアコンスイッチ３９ｃ、ターンスイッチ３９ｅ、水温センサ３９ｇ、吸気温センサ３９ｈ、吸入空気量センサ３９ｉが接続されている。
【００２２】
図２には図１に示した制御回路３７の詳細な構成例を示した。制御回路３７は、各種機器を制御するＣＰＵ３７ａ、予め各種の数値やプログラムが書き込まれたＲＯＭ３７ｂ、演算過程の数値やフラグが所定の領域に書き込まれるＲＡＭ３７ｃ、アナログ入力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）３７ｄ、各種ディジタル信号が入力され、各種ディジタル信号が出力される入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）３７ｅ、およびこれら各機器がそれぞれ接続されるバスライン３７ｆから構成されている。後述するフローチャートに示すプログラムはＲＯＭ３７ｂに予め書き込まれている。
【００２３】
前記Ｉ／Ｏ３７ｅには、アイドルスイッチ１５ｂからのアイドル信号、点火一次コイル７ａからの内燃機関回転数信号、イグニッションスイッチ２０からのスタート信号、Ｎレンジスイッチ２１ａからのＮレンジ信号、Ｐレンジスイッチ２１ｂからのＰレンジ信号、ドライブレンジスイッチ２１ｃからのドライブレンジ信号、２レンジスイッチ２１ｄからの２レンジ信号、１レンジスイッチ２１ｅからの１レンジ信号、Ｒレンジスイッチ２１ｆからのＲレンジ信号、パーキングブレーキスイッチ２５からのパーキングブレーキ信号、車速センサ２３からの車速信号、ブレーキスイッチ３９ａからのブレーキ信号、ライトスイッチ３９ｂからのライト信号、エアコンスイッチ３９ｃからのエアコン信号、油圧スイッチ３９ｄからの油圧スイッチ信号、ターンスイッチ３９ｅからのターン信号、イグニッションスイッチ２０からのイグニッション信号が入力される。
【００２４】
また、ＡＤＣ３７ｄには、水温センサ３９ｇからの水温信号、吸気温センサ３９ｈからの吸気温信号、吸入空気量センサ３９ｉからの吸入空気量信号、スロットル位置センサ１５ａからのスロットル位置信号が入力される。
そして、ＣＰＵ３７ａはこれら各種信号に基づいて各種演算を実行し、Ｉ／Ｏ３７ｅから点火カットおよび点火信号と、燃料カットおよび燃料噴射信号と、スタータ駆動信号と、表示パネル１９の駆動信号と、ソレノイドバルブ１０ａおよび１０ｂの駆動信号を出力する。
【００２５】
次に、図３には自動変速機９の概略構成図を示す。
この自動変速機９は、オイルポンプ（油圧ポンプ）５１、オイルタンク５２、ＡＴ油圧ユニット５３、プライマリレギュレータバルブ５５、セカンダリレギュレータバルブ５７、各潤滑機構５９およびトルクコンバータ６２を備えている。
【００２６】
オイルポンプ５１は、自動変速機９全体の油圧源となり、内燃機関１の駆動力によってオイルタンク５２から作動油を吸い上げて油圧を発生している。ＡＴ油圧ユニット５３は、クラッチ用油圧ユニットに該当し、自動変速機９のシフトを決定するクラッチ群とバルブ群とからなり、内燃機関１の運転状態に基づいてバルブ群を切り換えることにより、オイルポンプ５１からの油圧の供給先を切り替えて所定のクラッチの断続を実行し、必要なシフト状態を実現する。
【００２７】
プライマリレギュレータバルブ５５は、自動変速機９の各要素に供給される油圧を、車速と内燃機関出力とに適合した圧力に調整し、セカンダリレギュレータバルブ５７側に供給している。セカンダリレギュレータバルブ５７は、コンバータ圧、潤滑油圧等を車速と内燃機関出力とに適合した圧力に調整し、トルクコンバータ６２や各潤滑機構５９に供給してる。なお、自動変速機９のさらに詳細な構成は一般的に知られているので説明は省略する。
【００２８】
このように構成された内燃機関の自動停止始動装置の動作について説明する。
図４は制御回路３７で実行される内燃機関の自動停止処理のフローチャートを表している。本処理はイグニッションスイッチ２０がオンされ、制御回路３７に電力が供給されることにより開始され、繰り返し実行される。
【００２９】
まず、車速信号に基づいて車速が０か否か、厳密には車速が所定値以下か否かが判定され（ステップ１１０）、内燃機関回転数信号に基づいて内燃機関回転数Ｎｅが、予め定めたアイドル回転数以下か否かが判定され（ステップ１２０）、アイドル信号に基づいてアイドルスイッチ１５ｂがオンか、即ちスロットルバルブ１５が全閉か否かが判定され（ステップ１３０）、パーキングブレーキ信号に基づいてパーキングブレーキ１７が作動しているか否かが判定され（ステップ１４０）、シフトがＤ，２，１のいずれかのレンジとなっているか否かが判定され（ステップ１５０）、さらに内燃機関１を自動停止させるための他の停止条件、例えば、ターンシグナルが出されていないこと、ヘッドランプが点灯していないこと、エアコンディショナが作動していないこと、水温が所定以上であること等がターン信号、ライト信号、エアコン信号、水温信号等により判定される（ステップ１６０）。
【００３０】
これらステップ１１０〜１６０にて全て肯定判定されれば、内燃機関の自動停止条件が満足されたこととなり、Ｉ／Ｏ３７ｅから、内燃機関停止信号を構成する燃料カット信号、点火カット信号を燃料リレー３１、点火リレー３５にそれぞれ出力し、これによりイグナイタ７から点火プラグに高電圧が供給されないようにするとともに、インジェクタ３から燃料を噴射しないようにすることにより、内燃機関１を停止させる（ステップ１７０）。
【００３１】
なお、例えば、車両停止前の減速時において燃料カット処理等を実施している場合には既に内燃機関１は停止しているので、ステップ１７０の処理をする必要はなく、そのまま燃料カットと点火カットとを継続すればよい。
次に、内燃機関の自動始動処理について、図５のフローチャートに基づいて説明する。本処理はイグニッションスイッチ２０がオンされて制御回路３７に電源が供給されると繰り返し実行される処理である。
【００３２】
まず、内燃機関ストール状態であるか否かの判定（ステップ２１０）、シフトレンジがＤ，２，１のいずれかのレンジか否かの判定（ステップ２２０）、アイドルスイッチ１５ｂがＯＦＦか否かの判定（ステップ２３０）がなされる。ステップ２１０〜２３０の全てにて肯定判断されると、スタータ５を駆動して内燃機関１を回転駆動させる（ステップ２４０）。そして、内燃機関１の回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｅｐを超えたかどうかを判断する（ステップ２５０）。これは、自動変速機９のオイルポンプ５１がクラッチの結合に十分な作動圧を発することが可能な状態となっているかどうかを判断している。なお、このとき、内燃機関１の停止前の状態にクラッチを結合するが、クラッチ結合のショックとなる自動変速機９への入力軸の運動エネルギーは、その回転数が小さいため、小さい。したがって、クラッチ結合によるショックも小さい。
【００３３】
ステップ２４０にてスタータ５を駆動させるが、内燃機関１の回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｅｐを超えるまでは（ステップ２５０でＮＯ）、ステップ２４０に戻りスタータ５の駆動を続行する。そして、内燃機関１の回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｅｐを超えた場合（ステップ２５０でＹＥＳ）、点火信号及び燃料噴射信号を出力し（ステップ２６０）、その後、スタータ５を停止する（ステップ２７０）。こうして、内燃機関１が始動すると共に、車両が発進可能な状態となる。
【００３４】
このように、本実施例においては、内燃機関１の回転数Ｎｅを制御することによって、その内燃機関１の駆動により油圧源から発生する作動油圧を用いている自動変速機９の入力軸の回転数を制御する構成を前提としている。つまり、内燃機関１の出力軸がトルクコンバータ６２によって自動変速機９の入力軸に伝達されるため、内燃機関１の回転数を制御することで、間接的に自動変速機９の入力軸の回転を制御することができる。
【００３５】
そして、内燃機関１が停止した後に再始動する場合、再始動時に自動変速機９を発進用シフトにする際、その自動変速機９の入力軸の回転数を制御して適切な回転数にする。具体的には、内燃機関１のクランク軸を強制的に回転させるスタータ５によって内燃機関１を駆動させ、クラッチの結合に十分な作動圧を油圧源が発生できるような回転数となるように制御する。そして、自動変速機９の入力軸の回転数が比較的低い状態で発進用シフトでのクラッチ結合をさせてから燃料噴射及び着火を行うことによって内燃機関１を始動させる。もちろん、内燃機関の始動後は通常の始動時と同様にスタータ５を停止させる。
【００３６】
このように、入力軸回転数を適切な回転数に制御することとしたのは次の理由からである。つまり、クラッチ結合時に自動変速機９の入力軸の回転数が小さければその運動エネルギーも小さくなり、ショックを抑制することができる。したがって、内燃機関１の再始動時のクラッチ結合時に、入力軸を適切な回転数に制御できればショック抑制が実現できる。この点を鑑みると、クラッチ結合時の入力軸の回転エネルギーをトルクコンバータ６２のみで吸収できるようなレベルにまで、入力軸回転数を制御（実際には抑制する制御）すればよい。
【００３７】
このように、内燃機関１の自動停止後の再始動時における自動変速機９のショックを防止でき、さらに、従来技術として示した電動油圧ポンプなども用いていないため、停車時の電力消費も抑えることができる。そのため、従来問題であったバッテリ上がり、及びそれに起因する内燃機関の再始動ができなくなる等の不都合も防止できる。
【００３８】
なお、本第１実施例において、上述した制御回路３７へ信号を出力するセンサやスイッチなどが内燃機関１および車両の各部の状態を検出するセンサ群に該当し、制御回路３７が内燃機関停止手段、内燃機関再始動手段、入力軸回転数制御手段に該当する。そして、制御回路３７が実行する処理の内、図４のフローチャートに示したステップ１１０〜１７０の処理が内燃機関停止手段としての処理に該当し、図５のフローチャートに示したステップ２１０〜２７０の処理が内燃機関再始動手段としての処理に該当する。そして、ステップ２４０〜２７０に示すように、内燃機関１の回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｅｐを超えるまではスタータ５の駆動を続行し、回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｅｐを超えた場合に、点火信号、燃料噴射信号を出力し、その後、スタータ５の駆動を停止する処理が、間接的に入力軸回転数制御手段としての処理に該当する。
［第２実施例］
次に第２実施例について説明する。
【００３９】
上述した第１実施例では、自動変速機９の入力軸の回転数を制御するため、内燃機関１の回転数を抑制制御することで間接的に制御するものであった。しかし本第２実施例は、自動変速機９の入力軸の回転数を直接的に制御するものである。この第２実施例について説明する。
【００４０】
第２実施例は、トルクコンバータ６２から自動変速機９への動力伝達部分を工夫したものであり、それ以外の基本的な構成は、図１〜図３を参照して説明した上記第１実施例の場合と同様である。したがって、トルクコンバータ６２から自動変速機９への動力伝達部分について図６，７を参照して詳しく説明する。
【００４１】
まず、図６に示すように、トルクコンバータ６２は、周知のように、ポンプインペラ６２ａ、タービンランナ６２ｂ，ステータ６２ｃを備えており、トルクコンバータ６２の入力軸６１は、内燃機関１のクランク軸に直結している。一方、トルクコンバータ６２の出力軸６３は、タービンランナ６２ｂと直結しており、自動変速機９の入力軸７７となる。そして、ブレーキ機構６４によって、この入力軸７７を固定することができるようにされている。
【００４２】
次に、ブレーキ機構６４について、図７を参照してさらに詳しく説明する。なお、ブレーキ機構６４は入力軸規制機構に相当するものであり、図７（ａ）は（自動変速機９の）入力軸７７を固定している状態、図７（ｂ）は入力軸７７の固定を解除した状態を示している。
【００４３】
これらに示すように、ブレーキ機構６４は、作動油導入用空隙部７４と、ブレーキ板７６と、フレームを構成する非回転部７８と、可動部材７９などを備えている。なお、この可動部材７９は、入力軸７７の回転方向へは固定されており、その軸方向への移動のみが許容されている。
【００４４】
作動油導入用空隙部７４には、ＡＴ油圧ユニット５３から作動油を供給できるように構成されている。ＡＴ油圧ユニット５３はマニュアルバルブを内蔵しており、オイルポンプ５１がオイルタンク５２から吸い上げた作動油を、マニュアルバルブの切り換えによって、この作動油導入用空隙部７４に供給する。
【００４５】
また、ブレーキ板７６は、可動部材７９に固定された複数の固定側摩擦板７６ａと、自動変速機９の入力軸７７に固定された複数の回転側摩擦板７６ｂとで構成されている。例えば図７においては、固定側摩擦板７６ａ及び回転側摩擦板７６ｂをそれぞれ３枚ずつ備えている。
【００４６】
可動部材７９は、上述したように、入力軸７７の回転方向へは固定されており、その軸方向への移動のみが許容されているのであるが、一端が非回転部７８に固定されたバネ７５によって、図７（ａ）に示すように、固定側摩擦板７６ａが回転側摩擦板７６ｂに当接する方向へ付勢されている。また、作動油導入用空隙部７４に作動油が供給された場合には、その油圧によって、図７（ｂ）に示すように、固定側摩擦板７６ａが回転側摩擦板７６ｂから離間する方向へ付勢されるよう構成されている。
【００４７】
このような構成のブレーキ機構６４においては、内燃機関１が停止すると、オイルポンプ５１が停止するので、作動油導入用空隙部７４内部の油圧が低下する。そのため、バネ７５による付勢力の方が油圧による付勢力に打ち勝って可動部材７９を移動させ、図７（ａ）に示すように、固定側摩擦板７６ａが回転側摩擦板７６ｂに当接する。したがって、入力軸７７は、回転側摩擦板７６ｂ及び固定側摩擦板７６ａを介して可動部材７９に固定されることとなる。上述したように、可動部材７９は入力軸７７の回転方向へは固定されているため、入力軸７７は回転できない状態とされる。
【００４８】
一方、内燃機関１の再始動時においては、オイルポンプ５１の作動と共に、ＡＴ油圧ユニット５３から作動油導入用空隙部７４へ作動油が供給されるため、作動油導入用空隙部７４内部の油圧が上昇する。そのため、油圧による付勢力がバネ７５による付勢力に打ち勝って可動部材７９を移動させると、図７（ｂ）に示すように、固定側摩擦板７６ａが回転側摩擦板７６ｂから離間する。したがって、入力軸７７の固定状態は解除され、自由に回転できるようになる。
【００４９】
このように、バネ力が勝ればブレーキ機構６４は入力軸７７を固定する状態となり、一方、油圧力が勝ればブレーキ機構６４は入力軸７７の固定を解除する状態となるように、バネ７５及び作動油導入用空隙部７４を配設し、バネ力及び油圧力の力関係を設定するのである。
【００５０】
この両者の力関係において考慮すべき点は次の通りである。つまり、内燃機関１が自動停止すると自動変速機９の作動油圧を発生させる油圧源から供給される油圧も低下する。したがって、この時点でバネ力が油圧力に勝って入力軸７７を規制する状態にできるように設定する。そして、内燃機関１の再始動後、クラッチの結合に十分な作動圧を油圧源が発生できるような状態となるとクラッチを結合するが、そのクラッチ結合時においてもばね力が油圧力に打ち勝って入力軸７７を固定状態にできるように設定する。そして、さらに油圧力が上昇した場合に初めてばね力に勝って入力軸７７の固定状態を解除して自由に回転できるように設定する。
【００５１】
このように、第２実施例の場合には、上記第１実施例と同様に、内燃機関１の自動停止後の再始動時における自動変速機９のショックを防止でき、さらに、従来技術として示した電動油圧ポンプなども用いていないため、停車時の電力消費も抑えることができるといった利点に加えて、第１実施例のように内燃機関１の回転数Ｎｅを監視する手間が省ける。つまり、ばね力と油圧力とのバランスによって自動的に入力軸７７の固定及び固定解除が実現されるので、システムの簡素化が図られる。
【００５２】
なお、本第２実施例においては、ブレーキ機構６４において、バネ７５によるばね力と作動油導入用空隙部７４に導入した油圧による力のバランスにより、入力軸７７の固定状態と固定解除状態との切替を行うようにした構成が、入力軸回転数制御手段に相当する。
［その他］
（１）上記第１実施例においては、図５のフローチャートに示すように、スタータ５への通電停止を、内燃機関１の回転数に基づいて実行していたが（ステップ２５０，２７０参照）、例えば自動変速機９のライン圧を直接測定して判断してもよい。
【００５３】
（２）上記各実施例においては、内燃機関１からの動力を自動変速機９に伝達するカップリング機構としてトルクコンバータ６２を採用したが、例えば流体継手であっても同様に適用できる。また、このようなカップリング機構を備える構成を前提とした場合には、通常の歯車式の有段自動変速機のみでなく、ベルトなどを用いた無段自動変速機であっても同様に適用可能である。
【００５４】
（３）上記第２実施例においては、自動変速機９の入力軸７７を固定する場合に、直接固定するような構成であってもよいし、あるいは間接的に固定する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の内燃機関の自動停止始動装置のシステム構成図である。
【図２】 その制御回路の詳細構成図である。
【図３】 実施例の自動変速機の概略構成図である。
【図４】 制御回路で実行される内燃機関の自動停止処理を示すフローチャートである。
【図５】 同じく内燃機関の自動始動処理を示すフローチャートである。
【図６】 第２実施例の場合のトルクコンバータから自動変速機への動力伝達部分の概略説明図である。
【図７】 ブレーキ機構の説明図である。
【符号の説明】
１…内燃機関 ３…インジェクタ
５…スタータ ７ａ…点火一次コイル
９…自動変速機 １０ａ，１０ｂ…ソレノイドバルブ
１５ａ…スロットル位置センサ １５ｂ…アイドルスイッチ
１７…パーキングブレーキ ２０…イグニッションスイッチ
２１ａ…Ｎレンジスイッチ ２１ｂ…Ｐレンジスイッチ
２１ｃ…Ｄレンジスイッチ ２１ｄ…２レンジスイッチ
２１ｅ…１レンジスイッチ ２１ｆ…Ｒレンジスイッチ
２３…車速センサ ２５…パーキングブレーキスイッチ
３７…制御回路 ３９ａ…ブレーキスイッチ
３９ｂ…ライトスイッチ ３９ｃ…エアコンスイッチ
３９ｅ…ターンスイッチ ３９ｇ…水温センサ
３９ｈ…吸気温センサ ３９ｉ…吸入空気量センサ
５１…オイルポンプ ５３…ＡＴ油圧ユニット
６１…入力軸 ６２…トルクコンバータ
６２ａ…ポンプインペラ ６２ｂ…タービンランナ
６２ｃ…ステータ ６３…出力軸
６４…ブレーキ機構 ７４…作動油導入用空隙部
７５…バネ ７６…ブレーキ板
７６ａ…固定側摩擦板 ７６ｂ…回転側摩擦板
７７…入力軸 ７８…非回転部
７９…可動部材

Claims (3)

1. 内燃機関の駆動により油圧を発生する油圧源からの油圧を作動油圧として用いて各種シフトに切り替え可能な油圧式自動変速機を備えた車両に用いられる内燃機関の自動停止始動装置であって、
   内燃機関および車両の各部の状態を検出するセンサ群と、
   前記センサ群からの検出信号に基づいてイグニッションキーの操作によらない内燃機関停止条件が満足されると内燃機関を停止する内燃機関停止手段と、
   前記センサ群からの検出信号に基づいてイグニッションキーの操作によらない内燃機関始動条件が満足されると内燃機関を再始動する内燃機関再始動手段と、
   前記内燃機関再始動手段による内燃機関の再始動時に前記油圧式自動変速機を発進用シフトでのクラッチ結合を行う際、その油圧式自動変速機の入力軸の回転数を内燃機関の始動時よりも小さく制御する入力軸回転数制御手段とを備え、
   前記入力軸回転数制御手段は、
   前記内燃機関のクランク軸を強制的に回転させるスタータによって内燃機関を回転駆動させ、その回転数を制御した状態で前記発進用シフトでのクラッチ結合をさせてから、燃料噴射及び着火を行うことによって前記内燃機関を始動させることを特徴とする内燃機関の自動停止始動装置。
2. 内燃機関の駆動により油圧を発生する油圧源からの油圧を作動油圧として用いて各種シフトに切り替え可能な油圧式自動変速機を備えた車両に用いられる内燃機関の自動停止始動装置であって、
   内燃機関および車両の各部の状態を検出するセンサ群と、
   前記センサ群からの検出信号に基づいてイグニッションキーの操作によらない内燃機関停止条件が満足されると内燃機関を停止する内燃機関停止手段と、
   前記センサ群からの検出信号に基づいてイグニッションキーの操作によらない内燃機関始動条件が満足されると内燃機関を再始動する内燃機関再始動手段と、
   前記内燃機関再始動手段による内燃機関の再始動時に前記油圧式自動変速機を発進用シフトでのクラッチ結合を行う際、その油圧式自動変速機の入力軸の回転数を内燃機関の始動時よりも小さく制御する入力軸回転数制御手段とを備え、
   前記入力軸回転数制御手段は、
   自動変速機の入力軸の回転を規制する状態と規制解除した状態とを切替可能な入力軸規制機構を備え、
   当該入力軸規制機構を、前記発進用シフトでのクラッチ結合前には前記入力軸の回転を規制した状態にし、当該クラッチ結合後に前記入力軸の回転を規制状態から解除する制御を実行することを特徴とする内燃機関の自動停止始動装置。
3. 前記入力軸回転数制御手段は、
   前記入力軸規制機構における規制状態と規制解除状態との切替を、ばね力と、前記自動変速機の作動油圧を供給する油圧源から導入した油圧による力によって実行することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の自動停止始動装置。

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