JP2015105595A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】悪路等での走行時においてアイドルストップ機能を自動的且つ適切に禁止でき、もって不適切なエンジンの自動停止に起因する悪路での車両の走行性能の低下を未然に防止できる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】２輪駆動の２Ｈモード及び４輪駆動の４Ｈモードでは、運転者が悪路での走行性能をそれほど重視していないため、アイドルストップ制御とニュートラル制御の実施を共に許可する。４Ｈモードに比較してセンターデフ及びリヤデフを差動制限する４ＨＬcモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるため、アイドルストップ制御の実施を禁止し、ニュートラル制御の実施を許可する。さらに４ＨＬcモードに比較して副減速機をローギヤ側に切り換える４ＬＬcモードでは、運転者がより悪路での走行性能を重視していると見なせるため、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を共に禁止する。
【選択図】図２

Description

本発明は車両の制御装置に係り、詳しくは、駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を異にした複数の走行モードを任意に切換可能であると共に、車両が停車する際にエンジンを自動停止させ、その後の発進の際にエンジンを自動始動するアイドルストップ機能を備えた車両の制御装置に関する。

オフロードや低μ路等（以下、悪路と総称する場合もある）での走行性能を高めるためにエンジンの出力を前輪及び後輪に分配し、これらの後輪を共に駆動して走行するようにした４輪駆動車が普及している。例えば特許文献１に記載されたパートタイム式４輪駆動車では、副減速機を介してトランスファに入力されたエンジン出力をセンターデフにより差動を許容しながら前輪側と後輪側とに分配するように構成されている。センターデフと後輪との間には動力を伝達または遮断する2WD/4WD切換機構が介装され、センターデフには差動を制限するためのロック機構が付設されている。

これらの2WD/4WD切換機構及びロック機構は、運転者により選択された走行モードに応じて作動する。例えば走行モードとして２輪駆動モードの選択時には、2WD/4WD切換機構が切断位置に切り換えられて後輪のみの駆動により車両が走行する。また、４輪駆動モードの選択時には、2WD/4WD切換機構が接続位置に切り換えられると共に、ロック機構がアンロック位置に切り換えられ、前後輪間の差動を許容した状態で前輪及び後輪の駆動により車両が走行する。また、４輪駆動ロックモードの選択時には、2WD/4WD切換機構が接続位置に切り換えられると共に、ロック機構がロック位置に切り換えられ、前後輪間の差動を制限した状態で前輪及び後輪の駆動により車両が走行する。

一方、近年では燃費性能の向上等を目的として、信号待ち等でエンジンを自動停止及び自動始動するアイドルストップ機能を備えた車両が普及している。例えば特許文献２及び特許文献３に記載された技術では、所定の停止条件、例えば車速＝０及びブレーキＯＮが共に成立するとエンジンを自動停止させ、その後の発進に際して所定の再始動条件、例えばブレーキＯＦＦが成立するとエンジンを自動始動させている。

特開平４−２１２６３５号公報 特開２０１２−２５５３８３号公報 特開２０１２−２５５４９２号公報

ところで、アイドルストップ機能は燃費性能の点からは望ましい反面、エンジン自動始動のために車両の発進が僅かながら遅れる場合がある等、運転者の利便性の観点からは若干の改善の余地がある。また、停止させたエンジンを自動始動できない可能性、即ち車両が発進不能な状況に陥る可能性も０ではない。
当然であるが、上記した４輪駆動車にアイドルストップ機能を搭載する場合もあり、一般的な２輪駆動車に比較して４輪駆動車は、その特性から悪路の走行等で使用されるケースが多い。悪路では一般路よりも一層慎重な運転操作が要求され、不適切な運転操作はスタック等のトラブルに直結する場合もある。従って、このような悪路の走行中において、車両の停車毎にアイドルストップ機能によりエンジンが自動停止されると、より重要な車両の走行に支障をきたす可能性がある。

例えば起伏の激しいオフロードに侵入する直前には、前方の地形を読むために度々停車する場合があるが、停車毎にエンジンが自動停止されると円滑に発進できなくなる。また、泥濘地で車両がスタックした場合、スタックからの脱出のためには車両を緩やかに発進させる必要があるが、自動始動直後のエンジンはトルクが急に立ち上がって駆動輪のスリップを誘発するため、このような運転操作には不適であるし、何らかの要因により停止させたエンジンを自動始動できなくなると、スタックから脱出不能になってしまう。
一般的にアイドルストップ機能はスイッチ操作により任意にキャンセル可能であるが、度々のスイッチ操作は煩雑であるし、スタック等で平静を失った運転者が対処法に気付かない場合もあり、従来から車両側での抜本的な対策が要望されていた。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、悪路等での走行時においてアイドルストップ機能を自動的且つ適切に禁止でき、もって不適切なエンジンの自動停止に起因する悪路での車両の走行性能の低下を未然に防止することができる車両の制御装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を、車両の運転者による入力手段の操作に応じて、第１の走行モードと第１の走行モードよりも悪路走行に適した第２の走行モードとの少なくとも２つのモード間で切り換えるモード切換手段と、所定の停止条件が成立した際にエンジンを自動的に停止し、所定の再始動条件が成立した際に自動停止中のエンジンを再始動するアイドルストップ制御手段と、モード切換手段によって第１の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御手段によるエンジンの自動停止を許可し、モード切換手段によって第２の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御手段によるエンジンの自動停止を禁止する許可・禁止手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、車両が２輪駆動モードと４輪駆動モードを選択可能な車両であって、第１の走行モードが２輪駆動モードであり、第２の走行モードが４輪駆動モードであることを特徴とする。
請求項３の発明は、車両がセンターデファレンシャルの差動を制限可能なセンターロック機構を備えた４輪駆動車であって、第１の走行モードがセンターロック機構によりセンターデファレンシャルの差動を許容するアンロックモードであり、第２の走行モードがセンターロック機構によりセンターデファレンシャルの差動を制限するロックモードであることを特徴とする。

請求項４の発明は、車両がハイギヤとローギヤとの間で切換可能な副減速機を備えた４輪駆動車であって、第１の走行モードが副減速機をハイギヤ側に切り換えるハイギヤモードであり、第２の走行モードが副減速機をローギヤ側に切り換えるローギヤモードであることを特徴とする。
請求項５の発明は、車両がリヤデファレンシャルの差動を制限可能なリヤロック機構を備えた車両であって、第１の走行モードがリヤロック機構によりリヤデファレンシャルの差動を許容するアンロックモードであり、第２の走行モードがリヤロック機構によりリヤデファレンシャルの差動を制限するロックモードであることを特徴とする。

請求項６の発明は、モード切換手段が、車両の運転者による入力手段の操作に応じて、第２の走行モードよりも悪路走行に適したモードである第３の走行モードに車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を切換可能であって、車両の停車中に、車両の変速機をニュートラル状態に制御するニュートラル制御手段を備え、第１の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を許可し、第２の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御の実施を禁止すると共にニュートラル制御の実施を許可し、第３の走行モードに切り換えられているときには、アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を禁止するように、許可・禁止手段を構成したことを特徴とする。

請求項７の発明は、モード切換手段が、車両の運転者による入力手段の操作に応じて、前記第１の走行モードと前記第２の走行モードとの中間の悪路走行に対する適合性を有する第４の走行モードに車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を切換可能であって、車両の停車中に、エンジンと変速機とを断絶状態に制御するニュートラル制御手段を備え、第１の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を許可し、第４の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御の実施を禁止すると共にニュートラル制御の実施を許可し、第２の走行モードに切り換えられているときには、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を禁止するように、許可・禁止手段を構成したことを特徴とする。

請求項８の発明は、アイドルストップ制御手段によるエンジンの自動停止中において運転者により入力手段が切換操作された場合、アイドルストップ制御手段にエンジンを再始動させた後にモード切換手段に入力手段の操作に応じた走行モードの切換を実施させる再始動優先手段を備えたことを特徴とする。
請求項９の発明は、アイドルストップ制御手段によるエンジンの自動停止中において運転者により入力手段が切換操作されたときに、再始動条件が成立していない場合であっても、アイドルストップ制御手段にエンジンを強制的に再始動させる強制再始動手段を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明の車両の制御装置によれば、第１の走行モードに比較して第２の走行モードへの切換時には悪路走行の可能性が高く、運転者が燃費性能よりも悪路での走行性能を重視していると見なせる。よって、アイドルストップ制御を禁止することにより、悪路での車両の走行時にアイドルストップ制御を実施したときの弊害を防止でき、運転者の利便性を向上することができる。また、車両が停車してもエンジンを自動停止させないため、停止させたエンジンを再始動できずに悪路で車両が発進不能に陥るリスクを軽減できる。よって、悪路での車両の走破性を最大限に実現することができる。

請求項２の発明の車両の制御装置によれば、２輪駆動モードに比較して４輪駆動モードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
請求項３の発明の車両の制御装置によれば、アンロックモードに比較してロックモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。

請求項４の発明の車両の制御装置によれば、ハイギヤモードに比較してローギヤモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
請求項５の発明の車両の制御装置によれば、アンロックモードに比較してロックモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。

請求項６の発明の車両の制御装置によれば、第１の走行モードへの切換時には、アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施が共に許可されることにより燃費低減効果が十分に得られる。そして、第２の走行モードへの切換時には第３の走行モードよりは悪路走行の可能性が低いことから、アイドルストップ制御の実施は禁止するもののニュートラル制御の実施は許可される。このため、悪路走行での運転者の利便性を確保しながら、ニュートラル制御による燃費低減効果が得られる。
また、第３の走行モードへの切換時には最も悪路走行の可能性が高いことから、アイドルストップ制御に加えてニュートラル制御の実施も禁止される。よって、悪路での車両走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害を防止でき、運転者の利便性をより確実に向上することができる。

請求項７の発明の車両の制御装置によれば、第１の走行モードへの切換時には、アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施が共に許可されることにより燃費低減効果が十分に得られる。そして、第４の走行モードへの切換時には第２の走行モードよりは悪路走行の可能性が低いことから、アイドルストップ制御の実施は禁止するもののニュートラル制御の実施は許可される。このため、悪路走行での運転者の利便性を確保しながら、ニュートラル制御による燃費低減効果が得られる。
また、第２の走行モードへの切換時には最も悪路走行の可能性が高いことから、アイドルストップ制御に加えてニュートラル制御の実施も禁止される。よって、悪路での車両走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害を防止でき、運転者の利便性をより確実に向上することができる。

請求項８の発明の車両の制御装置によれば、エンジンの自動停止中に入力手段が切換操作されたときに、エンジンの再始動後に走行モードの切換が実施される。エンジンの再始動前に走行モードを切り換えると、このモード切換のために電力が消費されるため、その後の再始動条件の成立時に電力不足でエンジン始動不能になる可能性がある。本発明によれば、このような不具合を未然に防止して確実にエンジンを再始動することができる。
請求項９の発明の車両の制御装置によれば、エンジンの自動停止中に入力手段が切換操作されたときに、再始動条件が成立していなくてもエンジンが強制的に再始動される。運転者による入力手段の切換操作は、間もなく車両が発進する可能性が高いことを意味するため、再始動条件の成立よりも先行するタイミングでエンジン始動を完了でき、もって円滑に車両を発進させることができる。

実施形態のパートタイム式４輪駆動車の制御装置を示す全体構成図である。 各走行モードの切換状態とアイドルストップ制御及びニュートラル制御の許可・禁止状態とを示す図である。

以下、本発明をパートタイム式４輪駆動車の制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のパートタイム式４輪駆動車の制御装置を示す全体構成図である。
車両１に搭載されたエンジン２には変速機３を介して副減速機４が連結され、副減速機４には伝達機構５を介してセンターデファレンシャル６（以下、センターデフという）が連結されている。エンジン２の出力は変速機３から副減速機４及び伝達機構５を経てセンターデフ６に入力され、センターデフ６により差動を許容されながら前輪７ｆ側と後輪７ｒ側とに分配される。
センターデフ６の前側出力部には、フロントプロペラシャフト８を介してフロントデファレンシャル９（以下、フロントデフという）が連結され、フロントデフ９にはドライブシャフト１０を介して左右の前輪７ｆが連結されている。センターデフ６から前輪７ｆ側に分配されたエンジン出力はフロントプロペラシャフト８を介してフロントデフ９に入力され、フロントデフ９により差動を許容されながら左右に分配されて前輪７ｆをそれぞれ駆動する。

センターデフ６の後側出力部には、リヤプロペラシャフト１１を介してリヤデファレンシャル１２（以下、リヤデフという）が連結され、リヤデフ１２にはドライブシャフト１３を介して左右の後輪７ｒが連結されている。センターデフ６から後輪７ｒ側に分配されたエンジン出力はリヤプロペラシャフト１１を介してリヤデフ１２に入力され、リヤデフ１２により差動を許容されながら左右に分配されて後輪７ｒをそれぞれ駆動する。
フロントプロペラシャフト８には2WD/4WD切換機構１５が設けられ、この2WD/4WD切換機構１５は、図示しないアクチュエータの駆動により接続位置と切断位置との２位置間で切換可能となっている。2WD/4WD切換機構１５が接続位置のときには、センターデフ６からの動力が2WD/4WD切換機構１５を介してフロントデフ９側に伝達され、前輪７ｆ及び後輪７ｒが駆動されて車両１が４ＷＤ走行（４輪駆動モード）する。また、2WD/4WD切換機構１５が切断位置のときには、センターデフ６からの動力が2WD/4WD切換機構１５により遮断されてフロントデフ９側に伝達されず、前輪７ｆの駆動が中止されて車両１が２ＷＤ走行（２輪駆動モード）する。

センターデフ６にはセンターロック機構１６が付設され、このセンターロック機構１６は、図示しないアクチュエータの駆動によりアンロック位置とロック位置との２位置間で切換可能となっている。車両１の４ＷＤ走行時においてセンターロック機構１６がアンロック位置のときには、センターデフ６により前輪７ｆ側と後輪７ｒ側との差動が許容され、車両１の旋回時等に生じる前後輪７ｆ，７ｒの回転差が吸収される（アンロックモード）。また、４ＷＤ走行時においてセンターロック機構１６がロック位置のときには、センターデフ６の差動が制限されて悪路での車両１の走破性が向上する（ロックモード）。
以上のセンターデフ６、2WD/4WD切換機構１５及びセンターロック機構１６により、車両１のトランスファ１７が構成されている。

前輪７ｆのドライブシャフト１０にはフリーホイールハブ１８が設けられ、このフリーホイールハブ１８は、図示しないアクチュエータの駆動により接続位置と切断位置との２位置間で切換可能となっている。フリーホイールハブ１８が接続位置のときには、フロントデフ９と前輪７ｆとが連結されて前輪７ｆへの動力伝達が可能となり、フリーホイールハブ１８が切断位置のときには、フロントデフ９と前輪７ｆとが切り離される。２ＷＤ走行においてフリーホイールハブ１８が切断位置に切り換えられると、前輪７ｆからの逆駆動によって生じるフロントデフ９やフロントプロペラシャフト８の回転抵抗、ひいては車両１の走行抵抗が低減される。

リヤデフ１２にはリヤロック機構１９が付設され、このリヤロック機構１９は、図示しないアクチュエータの駆動によりアンロック位置とロック位置との２位置間で切換可能となっている。リヤロック機構１９がアンロック位置のときには、リヤデフ１２により左右の後輪７ｒの差動が許容され、車両１の旋回時等に生じる左右の後輪７ｒの回転差が許容される。また、リヤロック機構１９がロック位置のときには、リヤデフ１２の差動が制限されて悪路での車両１の走破性が向上する。

一方、上記した副減速機４は、図示しないアクチュエータの駆動によりハイギヤ側のＨi位置とローギヤ側のＬo位置との２位置間で切換可能に構成されている。変速機３から副減速機４に伝達されるエンジン出力は、副減速機４がＨi位置のときにはハイギヤ側の減速比で減速された後にセンターデフ６に入力され（ハイギヤモード）、Ｌo位置のときにはローギヤ側の減速比で減速された後にセンターデフ６に入力される（ローギヤモード）。
Ｈi位置に比較してＬo位置への切換時には、同一のエンジン回転速度であっても駆動輪の回転速度がより低下して駆動力の調整が容易になる。よって、例えば泥濘地等で車両１を発進させる際には、減速機のＬo位置への切換により駆動輪のスリップを抑制して円滑な発進が可能となる。

車両１の室内にはＥＣＵ２１が設置され、このＥＣＵ２１は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。図示はしないがＥＣＵ２１の入力側には、アクセル操作量を検出するアクセルセンサや車速を検出する車速センサ、前後輪７ｆ，７ｒの回転速度を検出する車輪速センサ等の各種センサ類が接続されると共に、車両１の走行モードを選択するモード選択スイッチ２２（入力手段）が接続されている。ＥＣＵ２１の出力側には、上記したエンジン２及び変速機３が接続されると共に、副減速機４、2WD/4WD切換機構１５、センターロック機構１６、フリーホイールハブ１８及びリヤロック機構１９の各アクチュエータが接続されている。

このような各種センサ類からの検出情報に基づき、ＥＣＵ２１はエンジン２の運転制御や変速機３の変速制御を実施する。
また、ＥＣＵ２１はアイドルストップ制御部２３（アイドルストップ制御手段）を備え、このアイドルストップ制御部２３の処理によりアイドルストップ制御を実施する。アイドルストップ制御とは、走行中の車両１が停車する際に所定の停止条件の成立に基づきエンジン２を自動停止させ、その後の所定の再始動条件の成立に基づきエンジン２を自動始動する処理である。アイドルストップ制御の実施時には、停車中のエンジン２のアイドル運転が防止されるため燃費低減に貢献する。
なお、停止条件としては、例えば車速＝０、ブレーキＯＮ等の基本条件の他に、ブレーキの作動油圧の状態、エンジン２の温度状態、バッテリのＳＯＣ（充電率：State Of Charge）、エアコンの作動要求、アクセル操作量等が設定されている。再始動条件としては、例えばブレーキＯＦＦ等が設定されている。

また、ＥＣＵ２１はニュートラル制御部２４（ニュートラル制御手段）を備え、このニュートラル制御部２４の処理によりニュートラル制御を実施する。ニュートラル制御とは、車両１の停車中において所定のニュートラル条件の成立に基づき、変速機３を自動的にニュートラル状態に保持する処理である。ニュートラル制御の実施中には、エンジン負荷が軽減されるため燃費低減に貢献する。

一方、ＥＣＵ２１はモード選択スイッチ２２の選択位置に基づき車両１の走行モードを決定し、その走行モードにより車両１を走行させるべく、副減速機４、2WD/4WD切換機構１５、センターロック機構１６、フリーホイールハブ１８及びリヤロック機構１９の各アクチュエータを駆動制御する。このようなＥＣＵ２１による各アクチュエータの制御は、図２に示す表に従って実行され、以下に説明する。
モード選択スイッチ２２は、２Ｈモード、４Ｈモード、４ＨＬcモード及び４ＬＬcモードの４種の走行モードの間で切換可能とされ、これらの走行モードの何れかが運転者により選択される。

２Ｈモードでは、2WD/4WD切換機構１５が切断位置に切り換えられて、後輪７ｒのみの駆動により車両１が２ＷＤ走行する。２ＷＤ走行時のフロントデフ９やフロントプロペラシャフト８の回転抵抗を低減するために、フリーホイールハブ１８は切断位置に切り換えられる。センターロック機構１６はアンロック位置に切り換えられ、センターデフ６により前輪７ｆ側と後輪７ｒ側との差動が許容される。リヤロック機構１９はアンロック位置に切り換えられ、リヤデフ１２により左右の後輪７ｒの差動が許容され、副減速機４はＨi位置に切り換えられる。この２Ｈモードは、例えば舗装路や平坦な未舗装路等での通常の走行時に選択される。
以上の２Ｈモードは、本願発明の請求項１，６に記載された第１の走行モード、請求項２に記載された２輪駆動モード、請求項３、５に記載されたアンロックモード、請求項４に記載されたハイギヤモード、請求項７に記載された第１の走行モードに相当する。

このような２Ｈモードから４Ｈモードに移行すると、2WD/4WD切換機構１５及びフリーホイールハブ１８がそれぞれ接続位置に切り換えられる。センターデフ６からの動力が2WD/4WD切換機構１５及びフリーホイールハブ１８を介して前輪７ｆに伝達され、前輪７ｆ及び後輪７ｒの駆動により車両１が４ＷＤ走行する。前後輪７ｆ，７ｒが駆動輪として機能することから、この４Ｈモードは２Ｈモードに比較して車両１の走破性が高められ、悪路での走行に適した走行特性となる。よって、例えば起伏の緩やかなオフロードでの走行時或いは降雨中の走行時等に４Ｈモードが選択される。
以上の４Ｈモードは、本願発明の請求項１，６に記載された第１の走行モード、請求項３，５に記載されたアンロックモード、請求項４に記載されたハイギヤモード、請求項７に記載された第１の走行モードに相当する。

４Ｈモードから４ＨＬcモードに移行すると、センターロック機構１６がアンロック位置からロック位置に切り換えられ、リヤロック機構１９については車両１の走行状態、例えば左右の後輪７ｒのスリップ状態等に基づきアンロック位置とロック位置との間で切り換えられる。センターデフ６の差動制限、及び適宜行われるリヤデフ１２の差動制限により、この４ＨＬcモードは４Ｈモードよりもさらに車両１の走破性が高められて、悪路走行に適した走行特性となる。よって、例えば起伏の激しいオフロードでの走行時或いは降雪中の走行時等に４ＨＬcモードが選択される。
以上の４ＨＬcモードは、本願発明の請求項１，６に記載された第２の走行モード、請求項２に記載された４輪駆動モード、請求項３，５に記載されたロックモード、請求項７に記載された第４の走行モードに相当する。
４ＨＬcモードから４ＬＬcモードに移行すると、副減速機４がＨi位置からＬo位置に切り換えられる。車両１の前後輪７ｆ，７ｒの回転速度が低下して駆動力の調整が容易になるため、４ＬＬcモードは４ＨＬcモードよりもさらに車両１の走破性が高められて、悪路走行に適した走行特性となる。よって、例えば泥濘地での走行時やスタックから車両１を脱出させる際等に４ＬＬcモードが選択される。
以上の４ＬＬcモードは、本願発明の請求項１に記載された第２の走行モード、請求項２に記載された４輪駆動モード、請求項３，５に記載されたロックモード、請求項４に記載されたローギヤモード、請求項６に記載された第３の走行モード、請求項７に記載された第２の走行モードに相当する。

ところで、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、悪路の走行中に車両１の停車毎にアイドルストップ制御によりエンジン２が自動停止されると、車両１の走行に支障をきたす可能性があり、また停止させたエンジン２を何らかの要因により自動始動できずに車両１が発進不能な状況に陥る可能性もある。また、ニュートラル制御も同様であり、車両１の発進に際して変速機３をニュートラル状態から解除すると、駆動輪側への伝達動力が急に立ち上がって駆動輪のスリップを誘発し易く、悪路の場合にはスタックの要因になり得る。よって、悪路での走行時にはアイドルストップ制御及びニュートラル制御を自動的且つ適切に禁止する必要がある。

このような不具合を鑑みて本発明者は、運転者がモード選択スイッチ２２により選択した走行モードが悪路での車両１の走破性と相関し、走破性が高い走行モードが選択されている場合ほど悪路走行の可能性が高く、運転者が燃費性能よりも悪路での走行性能を重視していると見なせる点に着目した。この観点の下に、本実施形態では、モード選択スイッチ２２により選択された走行モードを指標として、アイドルストップ制御やニュートラル制御の許可・禁止を判断しており、以下、ＥＣＵ２１が実行する処理について説明する。

図２に示すように、２Ｈモード及び４Ｈモードでは、アイドルストップ制御とニュートラル制御の実施を共に許可する。ここで、モード選択スイッチ２２の選択位置と走行モードの切換状態とは常に対応しているため、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の許可・禁止は、モード選択スイッチ２２の選択位置に基づき判断してもよいし、実際に切り換えられている走行モード自体に基づき判断してもよい。

上記のように、例えば２Ｈモードは舗装路や平坦な未舗装路等の走行時に選択され、４Ｈモードは起伏がほとんど無いオフロードや降雨中の走行時等に選択される。これらの走行条件は極端な悪路とは言い難いため、２Ｈモードを選択したときの運転者は悪路での走行性能をそれほど重視していないと見なせる。また、一般に車両１が遭遇する走行条件の大半はこれらの走行条件の何れかに該当するため、十分な燃費低減効果を得るには、このときにアイドルストップ制御及びニュートラル制御を実施するのが望ましく、また、両制御を実施しても車両１の走行性能に支障をきたすことはない。
従って、２Ｈモード及び４Ｈモードでは、アイドルストップ制御及びニュートラル制御が共に実施されることにより、燃費低減効果を十分に得ることができる。

また、４ＨＬcモードでは、アイドルストップ制御の実施、即ち停止条件に基づくエンジン２の自動停止を禁止し、ニュートラル制御の実施を許可する。２Ｈモード及び４Ｈモードに比較して４ＨＬcモードの選択時には、センターデフ６及びリヤデフ１２の差動制限が行われて、車両１の走行特性がより悪路に適したものとなる。換言すれば、４ＨＬcモードを選択したときの運転者は２Ｈモード及び４Ｈモードを選択した場合に比較して、より悪路での走行性能を重視していると見なせる。
一方で、悪路での車両１の発進時に駆動輪のスリップを誘発し易い傾向にあるニュートラル制御に対して、アイドルストップ制御を悪路での走行時に実施すると、エンジン２を自動始動できない場合に発進不能というより重篤な問題を生じる。このため、４ＨＬcモードではアイドルストップ制御のみを禁止しているのである。

これにより、悪路での車両１の走行時にアイドルストップ制御を実施したときの種々の弊害を防止できる。例えば、悪路で停車してもエンジン２の運転が継続されるため車両１を円滑に発進でき、またスタックからの脱出時においても、アイドル運転からエンジントルクが緩やかに立ち上がるため、駆動輪のスリップを抑制しながら車両１を円滑に発進できる。よって、悪路走行時の運転者の利便性を向上することができる。
さらに、当然であるが車両１が停車してもエンジン２を自動停止させないため、停止させたエンジン２を自動始動できずに悪路で車両１が発進不能に陥るリスクを軽減できる。よって、悪路での４ＨＬcモードによる車両１の走破性を最大限に実現することができる。
また、この４ＨＬcモードではニュートラル制御については実施されることから、これによる燃費低減効果が得られて、悪路走行時においても燃費性能を向上することができる。

一方、４ＬＬcモードでは、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を共に禁止する。４ＨＬcモードに比較して４ＬＬcモードの選択時には、副減速機４がＨi位置からＬo位置に切り換えられて、車両１の走行特性がより悪路に適したものとなる。換言すれば、４ＬＬcモードを選択したときの運転者は２ＨＬcモードを選択した場合に比較して、より悪路での走行性能を重視していると見なせるため、さらに走行性能を優先させるべくニュートラル制御についても禁止しているのである。
このため、悪路での車両１の走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害、例えば車両１を発進させる際に駆動輪のスリップを誘発してスタックに陥るリスクなどを軽減できる。よって、悪路走行時の運転者の利便性をさらに向上できると共に、悪路での４ＬＬcモードによる車両１の走破性を最大限に実現することができる。

ところで、本実施形態の車両１では、走行モードの選択が運転者に委ねられているため、アイドルストップ制御によるエンジン２の自動停止中に運転者によりモード選択スイッチ２２が切換操作されて走行モードが選択し直されることもある。この場合の通常の手順としては、モード選択スイッチ２２の選択位置に応じて直ちに走行モードが切り換えられ、その後に再始動条件の成立に基づきエンジン２が自動始動されることになる。
アイドルストップ制御によりエンジン２が自動停止されるのは、２Ｈモード或いは４Ｈモードの場合であり、その何れかの走行モードから他の走行モードに切り換えられる。このときに作動するアクチュエータは切換の前後の走行モードによって異なるものの、何れにしてもアクチュエータの作動のために車両１に搭載されたバッテリの電力が消費される。

上記のようにアイドルストップ制御の停止条件にはバッテリのＳＯＣに関する要件も含まれているが、アクチュエータにより多量の電力が消費される等の想定外の事態もあり得る。このような場合には、その後にエンジン２を自動始動する際に、バッテリの電力不足によりセルモータを正常に作動できずに、エンジン始動不能に陥る可能性がある。

そこで、本実施形態では、エンジン２の自動停止中にモード選択スイッチ２２が操作された場合であっても、ＥＣＵ２１は直ちに走行モードの切換のためにアクチュエータを作動させることなく、まずエンジン２の自動始動を実行する（再始動優先手段）。そして、エンジン２の再始動が完了した後に、所定のアクチュエータを作動させて走行モードの切換を行う。このときのエンジン始動は、モード選択スイッチ２２が操作された時点で直ちに行ってもよいし、再始動条件が成立した後に行ってもよい。

何れの場合でも、まずセルモータの作動によりバッテリの電力が消費され、その後に走行モードの切換のためのアクチュエータの作動により電力が消費される。しかし、エンジン始動後はオルタネータの発電が再開されるため、発電電力とバッテリからの放電電力とにより電力不足を生じることなくアクチュエータを作動可能となる。よって、バッテリの電力不足によるエンジン始動不能の事態を未然に防止でき、悪路において一層確実に車両１を発進させることができる。

一方、上記のように走行モードの切換に対してエンジン２の再始動を先行させることなく、エンジン２の自動停止中にモード選択スイッチ２２が操作されたときに、直ちにエンジン２を再始動するようにしてもよい（強制再始動手段）。運転者がモード選択スイッチ２２の切換操作により走行モードを選択し直した場合には、選択後の走行モードにより間もなく車両が発信する可能性が高いと見なせる。この場合には、例えばブレーキＯＦＦ等の再始動条件が成立していなくても、より先行するモード選択スイッチ２２が切換操作されたタイミングで、いち早くエンジン２の始動を完了できる。よって、エンジン２の始動遅れに起因するもたつきを生じることなく、より円滑に車両１を発進させることができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、2WD/4WD切換機構１５、センターロック機構１６、フリーホイールハブ１８、副減速機４、リヤロック機構１９を備えたパートタイム式４輪駆動車の制御装置として具体化したが、これに限定されるものではなく、何れかの装置を省略したり、或いは他の装置を追加したりしてもよい。例えばリヤデフ１２にリヤロック装置を備えた後輪駆動の車両（２輪駆動車）として具体化してもよいし、センターデフ６から前輪７ｆ及び後輪７ｒに常にエンジン出力を分配するフルタイム式４輪駆動車の制御装置として具体化してもよい。また、ニュートラル制御は必ずしも実施する必要はなく、アイドルストップ制御のみを実施する制御装置として具体化してもよい。

また上記実施形態では、２Ｈモード及び４Ｈモードでアイドルストップ制御とニュートラル制御の実施を共に許可し、４ＨＬcモードでアイドルストップ制御の実施を禁止すると共にニュートラル制御の実施を許可し、４ＬＬcモードでアイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を共に禁止した。しかし、本発明の走行モードはこれらに限定されるものではなく、何れかの走行モードを省略したり、他の走行モードを追加したりしてもよい。またアイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を許可・禁止する走行モードを変更してもよい。

例えば、２Ｈモードでアイドルストップ制御とニュートラル制御の実施を共に許可し、４Ｈモードでアイドルストップ制御の実施を禁止すると共にニュートラル制御の実施を許可し、４ＨＬcモード及び４ＬＬcモードでアイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を共に禁止してもよい。４Ｈモードを選択したときの運転者は２Ｈモードの選択時に比較して、より悪路での走行性能を重視していると見なせ、４Ｈモードでアイドルストップ制御のみを禁止することで、上記実施形態の４ＨＬcモード相当の作用効果を得ることができる。

１ 車両
２ エンジン
４ 副減速機
６ センターデフ
７ｆ 前輪（駆動輪）
７ｒ 後輪（駆動輪）
１２ リヤデフ
１５ 2WD/4WD切換機構
１６ センターロック機構
１９ リヤロック機構
２１ ＥＣＵ（モード切換手段、許可・禁止手段、再始動優先手段、強制再始動手段）
２２ モード選択スイッチ（入力手段）
２３ アイドルストップ制御部（アイドルストップ制御手段）
２４ ニュートラル制御部（ニュートラル制御手段）

Claims (9)

1. 車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を、前記車両の運転者による入力手段の操作に応じて、第１の走行モードと前記第１の走行モードよりも悪路走行に適した第２の走行モードとの少なくとも２つのモード間で切り換えるモード切換手段と、
   所定の停止条件が成立した際に前記エンジンを自動的に停止し、所定の再始動条件が成立した際に自動停止中の前記エンジンを再始動するアイドルストップ制御手段と、
   前記モード切換手段によって前記第１の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御手段による前記エンジンの自動停止を許可し、前記モード切換手段によって前記第２の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御手段による前記エンジンの自動停止を禁止する許可・禁止手段と
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記車両は２輪駆動モードと４輪駆動モードを選択可能な車両であって、
   前記第１の走行モードは２輪駆動モードであり、
   前記第２の走行モードは４輪駆動モードである
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記車両はセンターデファレンシャルの差動を制限可能なセンターロック機構を備えた４輪駆動車であって、
   前記第１の走行モードは前記センターロック機構により前記センターデファレンシャルの差動を許容するアンロックモードであり、
   前記第２の走行モードは前記センターロック機構により前記センターデファレンシャルの差動を制限するロックモードである
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
4. 前記車両はハイギヤとローギヤとの間で切換可能な副減速機を備えた４輪駆動車であって、
   前記第１の走行モードは前記副減速機をハイギヤ側に切り換えるハイギヤモードであり、
   前記第２の走行モードは前記副減速機をローギヤ側に切り換えるローギヤモードである
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
5. 前記車両はリヤデファレンシャルの差動を制限可能なリヤロック機構を備えた車両であって、
   前記第１の走行モードは前記リヤロック機構により前記リヤデファレンシャルの差動を許容するアンロックモードであり、
   前記第２の走行モードは前記リヤロック機構により前記リヤデファレンシャルの差動を制限するロックモードである
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
6. 前記モード切換手段は、前記車両の運転者による入力手段の操作に応じて、前記第２の走行モードよりも悪路走行に適したモードである第３の走行モードに前記車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を切換可能であって、
   前記車両の停車中に、前記車両の変速機をニュートラル状態に制御するニュートラル制御手段を備え、
   前記許可・禁止手段は、前記第１の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を許可し、前記第２の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御の実施を禁止すると共に前記ニュートラル制御の実施を許可し、前記第３の走行モードに切り換えられているときには、前記アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を禁止する
   ことを特徴とする請求項１〜３，５の何れか１項に記載の車両の制御装置。
7. 前記モード切換手段は、前記車両の運転者による入力手段の操作に応じて、前記第１の走行モードと前記第２の走行モードとの中間の悪路走行に対する適合性を有する第４の走行モードに前記車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を切換可能であって、
   前記車両の停車中に、前記車両の変速機をニュートラル状態に制御するニュートラル制御手段を備え、
   前記許可・禁止手段は、前記第１の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を許可し、前記第４の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御の実施を禁止すると共に前記ニュートラル制御の実施を許可し、前記第２の走行モードに切り換えられているときには、前記アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を禁止する
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
8. 前記アイドルストップ制御手段による前記エンジンの自動停止中において運転者により前記入力手段が切換操作された場合、前記アイドルストップ制御手段に前記エンジンを再始動させた後に前記モード切換手段に前記入力手段の操作に応じた走行モードの切換を実施させる再始動優先手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両の制御装置。
9. 前記アイドルストップ制御手段による前記エンジンの自動停止中において運転者により前記入力手段が切換操作されたときに、前記再始動条件が成立していない場合であっても、前記アイドルストップ制御手段に前記エンジンを強制的に再始動させる強制再始動手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両の制御装置。

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