JP6455231B2

JP6455231B2 - 車両制御装置

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Publication number: JP6455231B2
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Inventors: 由香里岡村
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Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、エンジンを停止させたフリーラン走行において、クラッチを解放した状態で再度エンジンの始動要求があった場合、エンジンを始動させてクラッチを係合させる技術が知られている。例えば特許文献１には、変速機として自動変速機能付マニュアルトランスミッションを備えた車両において、エンジンの始動やクラッチの係合前に、自動で変速機とエンジンとの回転数差が小さくなるギア比にシフトチェンジする車両制御装置が記載されている。

特開２００４−２０４９６３号公報

手動変速機を備えた車両において、上述した従来の構成を採用する場合、フリーラン走行が終了してエンジンの始動後にクラッチが係合された時点において、変速機のギア段は、入力軸回転数と出力軸回転数との回転数差が小さいギア段であるとは限らない。そのため、変速機の入力軸と出力軸との回転数差が大きい状態で変速機のギアを入れた場合、シンクロメッシュに対する負荷が大きくなり、変速機の耐久性が低下するという問題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、手動変速機を備えた車両におけるフリーラン走行の終了時において、シンクロメッシュに対する負荷を低減して変速機の耐久性を向上できる車両制御装置を提供することにある。

上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、動力源と、運転者の手動操作によるシフトの選択によってギア段を選択可能、かつ前記動力源から入力された駆動力を変速して出力可能な変速機と、係合または開放されることによって前記動力源と駆動輪との間の前記変速機を経由する動力伝達経路を接続または遮断するクラッチと、運転者による操作に応じて前記クラッチの係合および開放を切り換え可能なクラッチペダルと、を備え、前記シフトがニュートラルの状態かつ前記クラッチが係合の状態で、前記動力源が停止して走行を継続する車両を制御する車両制御装置であって、前記クラッチペダルが踏み込まれることにより前記クラッチを開放する指示が入力されることによって前記動力源の始動制御を開始した後、前記シフトの選択がニュートラル以外の状態になった場合、または前記変速機における入力軸回転数が所定値以上になった場合に、前記クラッチを開放する制御を行う制御手段を備えることを特徴とする。

この構成によれば、クラッチペダルが操作されていてもクラッチを係合状態にすることができるので、動力源と変速機の入力軸とが少なくとも一時的に連結されることになる。そのため、動力源の始動後において変速機の入力軸回転数を増加させることができる。これにより、変速機における入力軸回転数と出力軸回転数との回転数差を、従来のフリーラン走行から復帰する場合における変速機の入力軸回転数と出力軸回転数との回転数差に比して小さくできる。したがって、変速機のシンクロメッシュに対する負荷を低減することができるので、変速機の耐久性を向上できる。

本発明に係る車両制御装置は、上記の発明において、前記車両が前記動力源を始動可能な電動機を備え、前記制御手段は、前記クラッチを開放する指示が入力されかつ前記クラッチの開放を実行した後、前記電動機によって前記動力源を始動させ、かつ前記シフトの選択がニュートラルの状態である場合に、前記クラッチを少なくとも１回自動で係合させる制御を行うことを特徴とする。

この構成によれば、動力源の始動時にクラッチが開放状態になっており、クラッチが係合している状態で動力源を始動させる場合のように、変速機の入力軸を一緒に回転させる必要がない。したがって、クラッチが係合している状態でエンジンを始動する場合に比して、エンジンの始動に要するエネルギーを低減することができる。

本発明に係る車両制御装置は、上記の発明において、前記車両が前記動力源を動作可能な電動機を備え、前記制御手段は、前記クラッチを開放する指示が入力されると、前記電動機によって前記動力源を動作させ、前記シフトがニュートラル以外の状態になった場合に前記動力源を自立運転させる制御を行うことを特徴とする。

この構成によれば、動力源の始動前に電動機によって動力源の始動制御を開始できるので、動力源が自立して運転する時期を遅らせることができる。これにより、燃料の消費を抑制しつつ変速機の入力軸回転数を増加させることができ、変速機における入力軸と出力軸との回転数差を小さくできる。

本発明に係る車両制御装置によれば、クラッチペダルが開放状態になるように操作された場合でも、クラッチを一時的に係合させている。これにより、動力源と変速機の入力軸とを一時的に連結させることができるので、動力源の始動後において変速機の入力軸回転数を増加させることができる。そのため、変速機における出力軸回転数と入力軸回転数との回転数差を小さくすることができる。したがって、手動変速機を備えた車両におけるフリーラン走行の終了時において、変速機のシンクロメッシュに対する負荷を低減でき、変速機の耐久性を向上させることが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態による車両および車両制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の第１の実施形態による車両制御装置が実行する車両制御方法を説明するためのフローチャートである。図３は、本発明の第１の実施形態による車両制御方法において変速機回転数が所定値Ｎ₁以上の場合について説明するためのタイミングチャートである。図４は、本発明の第１の実施形態による車両制御方法において変速機回転数が所定値Ｎ₁未満の状態でシフトポジションがニュートラル以外に切り換えられた場合について説明するためのタイミングチャートである。図５は、本発明の第１の実施形態による車両制御方法における変形例を説明するためのタイミングチャートである。図６は、本発明の第２の実施形態による車両および車両制御装置の構成を示すブロック図である。図７は、本発明の第２の実施形態による車両制御装置が実行する車両制御方法を説明するためのフローチャートである。図８は、本発明の第２の実施形態による車両制御方法において変速機回転数が所定値Ｎ₂以上の場合について説明するためのタイミングチャートである。図９は、従来技術による車両制御方法を説明するためのタイミングチャートである。

以下に、本発明の実施形態による車両制御装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。

（第１の実施形態）
（車両の構成）
まず、本発明の第１の実施形態による車両制御装置が適用される車両の構成について説明する。図１は、この第１の実施形態による車両制御装置が適用される車両および車両制御装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、この第１の実施形態による車両１は、エンジン（ＥＮＧ）１１、クラッチ１２、有段変速機（ＭＴ）１３、およびスタータ１４を備える。

エンジン１１は、車両１の動力源として機能する。エンジン１１には、エンジン１１の回転数を計測するエンジン回転数センサ１１ａが設けられている。エンジン１１は、電動機としてのスタータ１４の回転により始動可能である。また、エンジン１１は、クラッチ１２を介して有段変速機１３に連結されている。そして、エンジン１１の出力トルクは、クラッチ１２を介して、有段変速機１３および差動機構１５などの動力伝達経路を順次経由して、駆動輪１６に伝達される。

クラッチ１２は、例えば摩擦係合式のクラッチ装置から構成されている。クラッチ１２は、係合または開放されることによってエンジン１１と有段変速機１３との間の動力伝達経路を接続または遮断する。クラッチ１２は、運転者によるクラッチペダル３１の操作に応じて係合状態と開放状態とを切り換える。

有段変速機１３は、運転者によるシフト操作部１７の手動操作に応じて、シフトポジションに対応したギア段を選択して変速を実行する。すなわち、有段変速機１３は、運転者によって手動操作に応じたシフトポジションを選択可能に構成されている。有段変速機１３には、入力軸回転数センサ１３ａが設けられている。入力軸回転数センサ１３ａは、有段変速機１３の入力軸１３ｂの回転数を計測する。有段変速機１３は、エンジン１１が出力する駆動力としての出力トルクを変速して経由させ、出力軸１３ｃから出力する。すなわち、有段変速機１３の入力軸１３ｂに入力されたエンジン１１の回転や駆動力は、有段変速機１３において変速されて出力軸１３ｃに出力され、差動機構１５を介して車両１の駆動輪１６に伝達される。

（車両制御装置の構成）
次に、本発明の第１の実施形態による車両制御装置の構成について説明する。図１に示すように、この第１の実施形態による車両制御装置２０は、電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）２１、クラッチペダルセンサ２２、ブレーキペダルセンサ２３、アクセルペダルセンサ２４、クラッチアクチュエータ２５、およびシフトポジションセンサ２６を備える。

制御手段としてのＥＣＵ２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびインターフェース等を含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路によって構成されている。ＥＣＵ２１の機能は、ＣＰＵがＲＯＭからＲＡＭ内にロードした制御プログラムを実行して、ＣＰＵの制御に基づいて車両１内の各種装置を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭ内のデータの読み出しおよび書き込みを行うことによって実現される。制御手段としてのＥＣＵ２１は、上述のように構成された車両１内における各種センサ類の情報に基づいて、エンジン１１、有段変速機１３、スタータ１４、およびクラッチアクチュエータ２５を総合的に制御する。

クラッチペダルセンサ２２は、運転者によるクラッチペダル３１の操作量を検出する。クラッチペダルセンサ２２は、検出したクラッチペダル３１の操作量を示す信号を、ＥＣＵ２１に出力する。ＥＣＵ２１は、入力されたクラッチペダル３１の操作量に応じて、クラッチアクチュエータ２５を制御する。

ブレーキペダルセンサ２３は、運転者によるブレーキペダル３２の操作量を検出する。ブレーキペダルセンサ２３は、検出したブレーキペダル３２の操作量を示す信号を、ＥＣＵ２１に出力する。また、アクセルペダルセンサ２４は、運転者によるアクセルペダル３３の操作量を検出する。アクセルペダルセンサ２４は、検出したアクセルペダル３３の操作量を示す信号を、ＥＣＵ２１に出力する。ＥＣＵ２１は、入力されたブレーキペダル３２やアクセルペダル３３の操作量に応じてエンジン１１の出力を制御する。

クラッチアクチュエータ２５は、クラッチペダルセンサ２２からの信号に基づいたＥＣＵ２１から入力される指示に応じて、クラッチ１２への油圧の流入および流出を制御することにより、クラッチ１２の係合状態と開放状態とを切り替える。すなわち、ＥＣＵ２１は、必要に応じて、運転者のクラッチペダル３１の操作とは異なるようにクラッチ１２を動作させることも可能である。具体的には、ＥＣＵ２１がクラッチアクチュエータ２５を制御することにより、運転者によるクラッチペダル３１の操作と連動することなく、クラッチ１２を開放させて走行する惰性走行を可能としたり、クラッチ１２を一時的に係合させたりすることが可能である。

シフトポジションセンサ２６は、シフト操作部１７のシフトポジションを検出する。シフトポジションセンサ２６は、検出したシフトポジションを示す信号を、ＥＣＵ２１に出力する。

（車両制御方法）
次に、以上のように構成された車両制御装置２０による制御方法について説明する。図２は、この第１の実施形態による車両制御装置２０の制御方法を示すフローチャートである。また、図３および図４は、車両制御装置２０による制御方法を説明するためのタイミングチャートである。

図２に示す制御方法のフローチャートは、車両１の走行状態が通常走行になったタイミングで開始となる。このフリーラン制御処理は、車両１のイグニッションスイッチがオン状態である間、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。

図２に示すように、まず、車両１におけるフリーラン制御処理においては、ステップＳＴ１において、ＥＣＵ２１がアクセルペダル３３のオンオフを判定する。すなわち、アクセルペダルセンサ２４から出力されたアクセルペダル３３の操作量を示す信号に基づいて、ＥＣＵ２１はアクセルペダル３３が踏み込まれたか否かを判断する。アクセルペダル３３の操作量が所定値以上である場合、ＥＣＵ２１は、アクセルペダル３３が踏み込まれている（以下、オン）と判定して（ステップＳＴ１：Ｎｏ）、フリーラン制御処理を終了する。一方、アクセルペダル３３の操作量が所定値未満である場合、ＥＣＵ２１は、アクセルペダル３３が踏み込まれていない（以下、オフ）と判定して（ステップＳＴ１：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２に移行する。

ステップＳＴ２においては、ＥＣＵ２１が、クラッチペダル３１のオンオフを判定する。すなわち、ＥＣＵ２１は、クラッチペダルセンサ２２から出力されたクラッチペダル３１の操作量を示す信号に基づいて、クラッチペダル３１が踏み込まれているか否かを判断する。そして、クラッチペダル３１の操作量が所定値以上である場合、ＥＣＵ２１は、クラッチペダル３１がオンであると判定して（ステップＳＴ２：Ｎｏ）、フリーラン制御処理を終了する。一方、クラッチペダル３１の操作量が所定値未満である場合、ＥＣＵ２１は、クラッチペダル３１はオフであると判定して（ステップＳＴ２：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３に移行する。

ステップＳＴ３においては、ＥＣＵ２１がシフト操作部１７におけるシフトポジションを判定する。すなわち、ＥＣＵ２１は、シフトポジションセンサ２６から出力されたシフト操作部１７のシフトポジションを示す信号に基づいて、シフトポジションがニュートラル（Ｎ）であるか否かを判断する。ＥＣＵ２１が、シフト操作部１７のシフトポジションがニュートラル以外であると判定した場合（ステップＳＴ３：Ｎｏ）、フリーラン制御処理を終了する。一方、ＥＣＵ２１は、シフトポジションがニュートラルであると判定した場合（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４に移行する。

以上のステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３によって、ニュートラルフリーラン（以下、Ｎフリーラン）走行の実行条件判定が行われる。なお、ステップＳＴ１〜ＳＴ３のそれぞれの処理は並行して行ったり逆に行ったりしてもよく、上述の順序に限定されない。

ステップＳＴ４に移行すると、ＥＣＵ２１は、エンジン１１に対する燃料の噴射を停止してエンジン１１を停止させる。これにより、車両１に対してフリーラン実行制御が行われる。車両１は、Ｎフリーラン走行状態となる。Ｎフリーラン走行状態においては図３中の時間Ｔ１までに示すように、エンジン１１の回転数は０、シフトポジションはニュートラル（Ｎ）、クラッチペダルセンサ２２の出力はオフ、クラッチ１２は係合状態である。また、クラッチ１２が係合されていることから、有段変速機１３における入力軸１３ｂの入力軸回転数は、エンジン１１の回転数と同期して０である。一方、有段変速機１３における出力軸１３ｃの出力軸回転数は、車両１の車速に依存した回転数となっている。なお、図３および以降のタイミングチャートにおいて、出力軸回転数は一定、有段変速機１３における入力軸１３ｂと出力軸１３ｃとの回転が同期した状態で入力軸回転数と出力軸回転数とが重なるように正規化させて記載している。その後、図２に示すステップＳＴ５に移行する。

ステップＳＴ５においてＥＣＵ２１は、クラッチペダル３１のオンオフを判定する。なお、この時点において、車両１はＮフリーラン走行状態である。この状態において、クラッチペダル３１が所定値以上の操作量で踏み込まれた場合、ＥＣＵ２１は、クラッチペダル３１がオンになったと判定して（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７に移行すると、ＥＣＵ２１は、始動制御を開始して、エンジン１１内への燃料の噴射を開始しつつ、スタータ１４によるクランキングの制御を行う。これによって、図３における時間Ｔ１に示すようにエンジン１１が再始動する。その後、図２に示す後述するステップＳＴ８に移行する。

一方、ステップＳＴ５において、クラッチペダル３１の操作量が所定値未満である場合、ＥＣＵ２１は、クラッチペダル３１がオフであると判定して（ステップＳＴ５：Ｎｏ）、ステップＳＴ６に移行する。ステップＳＴ６においてＥＣＵ２１は、ステップＳＴ１と同様にして、アクセルペダル３３のオンオフを判定する。ＥＣＵ２１は、アクセルペダル３３が踏み込まれていないオフであると判定した場合（ステップＳＴ６：Ｎｏ）、ステップＳＴ５に復帰する。一方、ＥＣＵ２１は、アクセルペダル３３が踏み込まれてオンになったと判定した場合（ステップＳＴ６：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１５に移行して、ステップＳＴ７と同様にしてエンジン１１の再始動を行い、従来のＮフリーラン走行からエンジン走行に復帰させて、フリーラン制御処理を終了する。

このように、ＥＣＵ２１は、クラッチペダル３１またはアクセルペダル３３がオンになったと判定するまで、ステップＳＴ５，ＳＴ６の処理を繰り返す。これらのステップＳＴ５，ＳＴ６によってフリーラン終了条件判定が行われる。なお、ステップＳＴ５，ＳＴ６の処理は並行して行ったり逆に行ったりしてもよく、上述の順序に限定されない。

ステップＳＴ８において、ＥＣＵ２１は、クラッチアクチュエータ２５を制御することによって、少なくとも１回自動的にクラッチ１２を係合させる。このようにクラッチ１２が係合されると、図３における時間Ｔ２〜Ｔ３に示すように、有段変速機１３の入力軸１３ｂの入力軸回転数が上昇する。

その後、図２に示すステップＳＴ９に移行して、ＥＣＵ２１は、有段変速機１３の入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値（しきい値）Ｎ₁以上、具体的には例えばアイドル回転数Ｎ_A以上になっているか否かを判断する。そして、ＥＣＵ２１が、図３における時間Ｔ３の時点に示すように入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値Ｎ₁以上であると判定した場合（ステップＳＴ９：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１１に移行する。

ステップＳＴ１１において、ＥＣＵ２１は、クラッチアクチュエータ２５を制御して、自動的にクラッチ１２を開放させる（図３中時間Ｔ３）。その後、図２に示すステップＳＴ１２に移行する。

ステップＳＴ１２においては、ステップＳＴ３と同様にして、ＥＣＵ２１は、シフト操作部１７におけるシフトポジションがニュートラル（Ｎ）であるか否かを判断する。そして、ＥＣＵ２１が、シフト操作部１７のシフトポジションがニュートラルであると判定した場合（ステップＳＴ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１２の処理を繰り返し実行する。一方、ＥＣＵ２１は、シフトポジションがニュートラルではないと判定した場合（ステップＳＴ１２：Ｎｏ）、ステップＳＴ１３に移行する。

ステップＳＴ１３においては、ステップＳＴ２と同様にして、ＥＣＵ２１がクラッチペダル３１のオンオフ、すなわちクラッチペダルセンサ２２からの出力信号がオンであるか否かを判断する。ＥＣＵ２１によりクラッチペダルセンサ２２からの出力信号がオンであると判定された場合（ステップＳＴ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１２に復帰する。一方、ＥＣＵ２１が、クラッチペダルセンサ２２からの出力信号がオフであると判定した場合（ステップＳＴ１３：Ｎｏ）、ステップＳＴ１４に移行する。

ステップＳＴ１４においてＥＣＵ２１は、クラッチアクチュエータ２５を制御して、クラッチ１２を係合させる（図３中時間Ｔ４）。そして、時間Ｔ４以降に示すように、有段変速機１３の入力軸１３ｂの入力軸回転数は、出力軸１３ｃの出力軸回転数と同期した回転数まで上昇する。また、クラッチ１２の係合によりエンジン１１と有段変速機１３とが連結されて、通常のエンジン走行状態になる。このように、図２に示すステップＳＴ１２〜ＳＴ１４によってフリーラン終了制御が行われる。

一方、ステップＳＴ９において、ＥＣＵ２１が、入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値Ｎ₁未満であると判定した場合（ステップＳＴ９：Ｎｏ）、ＥＣＵ２１は、ステップＳＴ３と同様にして、シフトポジションがニュートラルであるか否かを判断する。そして、ＥＣＵ２１が、シフト操作部１７のシフトポジションがニュートラルのままであると判定した場合（ステップＳＴ１０：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ９に復帰する。

一方、ステップＳＴ１０において、ＥＣＵ２１が、シフト操作部１７におけるシフトポジションがニュートラル以外に切り換えられたと判定した場合（ステップＳＴ１０：Ｎｏ）、ＥＣＵ２１は、クラッチアクチュエータ２５を制御して自動でクラッチ１２を開放させる（ステップＳＴ１１）。すなわち、図４における時間Ｔ２〜Ｔ５に示すように、入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値Ｎ₁未満の状態であっても、シフト操作部１７のシフトポジションがニュートラルからニュートラル以外に切り換えられた段階で、ＥＣＵ２１はクラッチ１２を自動で開放する。その後、上述と同様に、ステップＳＴ１２〜ＳＴ１４の処理によってフリーラン終了制御が行われる。

以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、Ｎフリーラン走行からエンジン走行に移行する場合に、エンジン１１の再始動後に少なくとも１回クラッチ１２を係合させて、エンジン１１の駆動によって入力軸１３ｂの入力軸回転数を０よりも大きくしている。これにより、入力軸１３ｂの入力軸回転数と、車速に依存する出力軸１３ｃの出力軸回転数との回転数差Δφを、従来のＮフリーラン走行での回転数差Δφ₁に比して低減できる。そのため、有段変速機１３内において、入力軸１３ｂと出力軸１３ｃとの連結時に、互いの回転数差を小さくできる。したがって、Ｎフリーラン走行を行う車両１において、Ｎフリーラン走行からエンジン走行に移行する際に、有段変速機１３内のシンクロメッシュに対する負荷を低減でき、有段変速機１３の耐久性の劣化を抑制できる。

また、この第１の実施形態によれば、運転者がクラッチペダル３１を踏み込んでクラッチペダルセンサ２２がオンになった時点で、クラッチ１２を一旦開放している。これにより、運転者がクラッチペダル３１を踏み込んだ状態で、常時クラッチ１２の係合が継続する状態を回避できるので、運転者が違和感を覚える可能性を抑制でき、ドライバビリティの低下を抑制できる。

また、図９は、図３および図４に対応したタイミングチャートである。図９に示すように、従来のＮフリーラン走行を行う車両１では、時間ｔ１までは、クラッチ１２が係合状態かつエンジン１１が停止状態であるので、入力軸１３ｂの入力軸回転数は０である。一方、有段変速機１３の出力軸１３ｃは、車両１の車速に従って同期して回転している。この状態でクラッチペダルセンサ２２がオンを出力する（時間ｔ１）と、クラッチ１２が開放されるとともにエンジン１１が再始動される。その後、時間ｔ１〜ｔ２においてシフトポジションがニュートラル以外に切り換えられ、時間ｔ２においてクラッチ１２が係合されると、入力軸１３ｂは車両１の車速に従って回転する出力軸１３ｃと同期する。これにより、入力軸１３ｂの回転数は、０から車両１の車速に従った回転数まで、回転数差Δφ₁の分だけ増加する。入力軸回転数の急激な増加は、有段変速機１３が備えるシンクロメッシュ（図示せず）に大きな負荷を与える。

これに対し、Ｎフリーラン走行を行わない車両１の場合においては、走行中にエンジン１１は停止しないので、入力軸１３ｂは、図９中の入力軸（Ｎ走行）で示すように、エンジン１１のアイドル回転数Ｎ_A程度で同期して回転している。そのため、Ｎフリーラン走行を行わない車両１では、シフトポジションをニュートラル以外に切り換えた際の入力軸回転数の増加は、車速に従った出力軸回転数と同期した入力軸１３ｂの入力軸回転数とエンジン１１のアイドル回転数Ｎ_Aとの回転数差Δφ₀程度である。このような回転数差Δφ₀は上述した回転数差Δφ₁よりも小さいため、シンクロメッシュに対してほとんど負荷を与えない。

このように、上述した第１の実施形態によれば、車両１がＮフリーラン走行を行うことにより生じる、有段変速機１３の耐久性の劣化や入力軸回転数と出力軸回転数との差に起因するショックという問題点を解決できる。

（第１の実施形態の変形例）
図５は、上述した第１の実施形態の変形例を説明するための図３および図４に対応するタイミングチャートである。

図５に示すように、この変形例においては、上述した第１の実施形態と異なり、クラッチペダルセンサ２２がオンにされた場合においても、クラッチ１２を係合状態のまま維持する。すなわち、シフト操作部１７のシフトポジションがニュートラルであって、エンジン１１が再始動した時点において、クラッチ１２は係合状態となっている。そのため、エンジン１１の始動に合わせて入力軸１３ｂの入力軸回転数が増加する。そして、上述した第１の実施形態と同様に、入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値Ｎ₁以上になった段階（時間Ｔ３）において、ＥＣＵ２１がクラッチアクチュエータ２５を制御して、クラッチ１２を自動で開放させる。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。なお、入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値Ｎ₁未満の状態でシフトポジションがニュートラル以外に切り換えられた場合、この時点で、ＥＣＵ２１はクラッチ１２を自動で開放する制御を行う。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、この第２の実施形態による車両制御装置が適用される車両および車両制御装置の構成を示す模式図である。

（車両および車両制御装置の構成）
図６に示すように、この第２の実施形態においては、第１の実施形態と異なり、車両２は、１モータ型のハイブリッド車両によって構成される。また、車両２は、エンジン（ＥＮＧ）１１、クラッチ１２、有段変速機（ＭＴ）１３、およびモータ／ジェネレータ（ＭＧ）１８を備える。ここで、電動機としてのＭＧ１８は、無端ベルト１８ａを介して、エンジン１１の回転軸に連結されている。なお、ＭＧ１８の回転軸をエンジン１１の回転軸に直接連結した構成としてもよい。車両２の構成および車両制御装置２０におけるその他の構成は、第１の実施形態と同様である。

（車両制御方法）
次に、第２の実施形態による制御方法について説明する。図７および図８はそれぞれ、この第２の実施形態による車両制御装置の制御方法を示すフローチャートおよびタイミングチャートである。

図７に示す制御方法のフローチャートにおいて、ステップＳＴ２１，ＳＴ２２，ＳＴ２３，ＳＴ２４，ＳＴ２５，ＳＴ２６はそれぞれ、第１の実施形態におけるステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４，ＳＴ５，ＳＴ６と同様の処理である。

さて、ステップＳＴ２５，ＳＴ２６は、クラッチペダル３１またはアクセルペダル３３がオンになったと判定されるまで、繰り返し実行される。ＥＣＵ２１は、アクセルペダル３３がオンである（ステップＳＴ２６：Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳＴ３７に移行する。ステップＳＴ３７においてＥＣＵ２１は、ＭＧ１８によってエンジン１１を回転させつつ燃料噴射および点火を開始させて、エンジン１１を再始動させ、フリーラン制御処理を終了する。一方で、ＥＣＵ２１は、クラッチペダル３１がオンである（ステップＳＴ２５：Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳＴ２７に移行する。

ステップＳＴ２７において、ＥＣＵ２１は、始動制御を開始してＭＧ１８を力行駆動させる。これにより、ＥＣＵ２１は、無端ベルト１８ａを介してエンジン１１の回転数を所定の回転数まで増加させる、いわゆるモータリングを実行する。このモータリングによって、図８における時間Ｔ１１以降に示すように、エンジン１１の回転軸が所定回転数まで増加する。ここで、モータリングにより増加されるエンジン１１の回転軸の所定の回転数（所定値）Ｎ₂は０より大きく、エンジン１１のアイドル回転数Ｎ_A未満である。その後、図７に示すステップＳＴ２８に移行する。

ステップＳＴ２８において、ＥＣＵ２１は、クラッチアクチュエータ２５を制御することによって自動でクラッチ１２を係合させる。これにより、図８における時間Ｔ１２〜Ｔ１３に示すように、有段変速機１３の入力軸１３ｂの入力軸回転数は、エンジン１１の回転軸の回転数と同期するまで増加する。

その後、図７に示すステップＳＴ２９に移行する。ここで、ステップＳＴ２９，ＳＴ３０についてはそれぞれ、第１の実施形態におけるステップＳＴ９，ＳＴ１０と同様であるので、説明を省略する。なお、第１の実施形態と同様に、入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値Ｎ₂に到達する前に、シフトポジションがニュートラルからニュートラル以外に切り換えられた場合、この時点でステップＳＴ３１に移行する。

ステップＳＴ３１においてＥＣＵ２１は、クラッチアクチュエータ２５を制御することによって自動でクラッチ１２を開放させる（図８中、時間Ｔ１３）。すなわち、有段変速機１３の入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値Ｎ₂、具体的には例えば０より大きくアイドル回転数Ｎ_A未満の所定値Ｎ₂まで到達した段階で、クラッチ１２が自動で開放される。その後、ステップＳＴ３２に移行する。

ステップＳＴ３２においてＥＣＵ２１は、ステップＳＴ３１におけるクラッチ１２を開放させたトリガーが、ステップＳＴ２９，ＳＴ３０のいずれであるかを判定する。そして、このトリガーが、シフトがニュートラル以外である場合、すなわち入力軸回転数ではない場合（ステップＳＴ３２：Ｎｏ）、後述するステップＳＴ３４に移行する。一方、クラッチ１２を開放させたトリガーが、入力軸回転数である場合（ステップＳＴ３２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２１は、ステップＳＴ３０と同様にしてシフトポジションがニュートラルであるか否かの判定を行う（ステップＳＴ３３）。

シフトポジションがニュートラルである場合（ステップＳＴ３３：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３３の判定処理を継続して行う。シフトポジションがニュートラル以外に切り換えられた場合（ステップＳＴ３３：Ｎｏ）、ステップＳＴ３４に移行する。

ステップＳＴ３４において、ＥＣＵ２１は、回転軸がＭＧ１８によって所定の回転数で回転しているエンジン１１に対して、燃料噴射および点火を開始させることにより、エンジン１１を再始動させて、自立運転を開始させる。

その後、ＥＣＵ２１は、ステップＳＴ３５，ＳＴ３６の処理を順次実行する。ステップＳＴ３５においては、ＥＣＵ２１がクラッチペダルセンサ２２からの出力信号のオンオフの判断を、この出力信号がオフになるまで繰り返し実行する。ステップＳＴ３６は、第１の実施形態におけるステップＳＴ１４と同様である。ＥＣＵ２１がクラッチ１２を係合させる時点は、図８に示す時間Ｔ１５の時点である。そして、時間Ｔ１５以降に示すように、有段変速機１３の入力軸１３ｂの入力軸回転数は、出力軸１３ｃの出力軸回転数と同期した回転数まで上昇する。このようにして、Ｎフリーラン走行が終了する。図７に示すステップＳＴ３４〜ＳＴ３６によってフリーラン終了制御が行われる。

以上説明した本発明の第２の実施形態によれば、Ｎフリーラン走行からエンジン走行に移行する際に、ＭＧ１８によるエンジン１１のモータリング中に、少なくとも１回クラッチ１２を係合させている。これにより、エンジン１１の回転軸と連動する有段変速機１３の入力軸１３ｂの回転数を、Ｎフリーラン走行時の０よりも大きくできる。したがって、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、シフトポジションがニュートラル以外になる時点、および入力軸１３ｂの入力軸回転数が所定値Ｎ₂以上になる時点のいずれかにおいて、クラッチ１２を自動で開放している。そのため、クラッチ１２は常時係合されている状態にならないので、運転者が違和感を覚える可能性を低減でき、ドライバビリティの低下を抑制できる。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。

１，２車両
１１エンジン
１２クラッチ
１３有段変速機（ＭＴ）
１３ｂ入力軸
１３ｃ出力軸
１４スタータ
１７シフト操作部
１８モータ／ジェネレータ（ＭＧ）
２１ＥＣＵ
２６シフトポジションセンサ
３１クラッチペダル

Claims

動力源と、運転者の手動操作によるシフトの選択によってギア段を選択可能、かつ前記動力源から入力された駆動力を変速して出力可能な変速機と、係合または開放されることによって前記動力源と駆動輪との間の前記変速機を経由する動力伝達経路を接続または遮断するクラッチと、運転者による操作に応じて前記クラッチの係合の状態と開放の状態とを切り換える指示を出力するためのクラッチペダルと、を備え、前記シフトがニュートラルの状態かつ前記クラッチが係合の状態で、前記動力源が停止して走行を継続する車両を制御する車両制御装置であって、
前記クラッチペダルが踏み込まれることにより前記クラッチを開放する指示が入力されることによって前記動力源の始動制御を開始し、前記クラッチの係合の状態を継続、または前記クラッチを開放させてから係合させた後、前記クラッチが係合の状態の間に、前記シフトの選択がニュートラル以外の状態になった場合、または前記変速機における入力軸回転数が所定値以上になった場合に、前記クラッチを開放する制御を行う制御手段を備える
ことを特徴とする車両制御装置。
前記車両が前記動力源を始動可能な電動機を備え、前記制御手段は、前記クラッチを開放する指示が入力されかつ前記クラッチの開放を実行した後、前記電動機によって前記動力源を始動させ、かつ前記シフトの選択がニュートラルの状態である場合に、前記クラッチを少なくとも１回自動で係合させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
前記車両が前記動力源を動作可能な電動機を備え、前記制御手段は、前記クラッチを開放する指示が入力されると、前記電動機によって前記動力源を動作させ、前記シフトがニュートラル以外の状態になった場合に前記動力源を自立運転させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。