JP2012172578A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手動変速機を搭載した車両において走行中にエンジンを始動する場合のスタータの負荷を低減することができる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジンと、エンジンと車両の駆動輪との動力の伝達を接続あるいは遮断するクラッチを有する手動変速機と、出力する動力によってエンジンを始動するときにエンジンに接続されるスタータと、を備え、クラッチがエンジンと駆動輪との動力の伝達を遮断し（Ｓ４否定）、かつエンジンが停止した（Ｓ３）惰性走行中にエンジンの始動要求がなされたときに、車速および手動変速機において選択されている変速段が、スタータに対する負荷の小さい車速および変速段である（Ｓ７否定）場合、クラッチがエンジンと駆動輪との動力の伝達を接続した状態でスタータによってエンジンを始動することを許容する（Ｓ８）。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、エンジンを停止して走行中にエンジンを始動する技術が知られている。例えば、特許文献１には、エンジンを停止した慣性走行状態において、エンジン再始動操作が行われた場合に、エンジンの点火制御を行うとともに、スタータモータの始動に代えて、所定の変速段を構成するとともにロックアップ係合を開始して駆動輪の回転駆動力をエンジン側に伝達する再始動制御部を備える自動変速装置の技術が開示されている。

特開２００６−９７７０１号公報

手動変速機を搭載した車両において走行中にエンジンを始動する場合、運転者の操作によってクラッチが係合されると、車速や選択されている変速段に応じてスタータに対する負荷が変化する。スタータに対する負荷を低減し、スタータを保護できることが望まれている。

本発明の目的は、手動変速機を搭載した車両において走行中にエンジンを始動する場合のスタータの負荷を低減することができる車両制御装置を提供することである。

本発明の車両制御装置は、エンジンと、前記エンジンと車両の駆動輪との動力の伝達を接続あるいは遮断するクラッチを有する手動変速機と、出力する動力によって前記エンジンを始動するときに前記エンジンに接続されるスタータと、を備え、前記クラッチが前記エンジンと前記駆動輪との動力の伝達を遮断し、かつ前記エンジンが停止した惰性走行中に前記エンジンの始動要求がなされたときに、車速および前記手動変速機において選択されている変速段が、前記スタータに対する負荷の小さい車速および変速段である場合、前記クラッチが前記エンジンと前記駆動輪との動力の伝達を接続した状態で前記スタータによって前記エンジンを始動することを許容することを特徴とする。

上記車両制御装置において、前記スタータに対する負荷の小さい車速および変速段とは、前記エンジンに対して前記スタータが駆動側となる車速および変速段であることが好ましい。

上記車両制御装置において、前記エンジンの始動要求は、前記手動変速機において走行用の変速段が選択されている状態において、遮断していた前記エンジンと前記駆動輪との動力の伝達を接続する前記クラッチに対する操作入力であることが好ましい。

上記車両制御装置において、前記エンジンの始動要求がなされたときに、前記クラッチが係合して前記エンジンと前記駆動輪との動力の伝達を接続することで前記駆動輪から前記エンジンに伝達される動力によって前記エンジンを始動可能な場合、前記クラッチが係合された後で前記駆動輪から前記エンジンに伝達される動力によって前記エンジンを始動することが好ましい。

本発明に係る車両制御装置は、エンジンと車両の駆動輪との動力の伝達を接続あるいは遮断するクラッチを有する手動変速機と、出力する動力によってエンジンを始動するときにエンジンに接続されるスタータと、を備え、クラッチがエンジンと駆動輪との動力の伝達を遮断し、かつエンジンが停止した惰性走行中にエンジンの始動要求がなされたときに、車速および手動変速機において選択されている変速段が、スタータに対する負荷の小さい車速および変速段である場合、クラッチがエンジンと駆動輪との動力の伝達を接続した状態でスタータによってエンジンを始動することを許容する。本発明に係る車両制御装置によれば、スタータに対する負荷の小さい車速および変速段である場合にスタータによるエンジン始動を許容することで、走行中にエンジンを始動する場合のスタータの負荷を低減することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る制御の動作を示すフローチャートである。 図２は、実施形態に係る車両の概略構成図である。 図３は、クラッチペダルのストロークを示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの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あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図３を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置に関する。図１は、実施形態に係る制御の動作を示すフローチャート、図２は、実施形態に係る車両の概略構成図、図３は、クラッチペダルのストロークを示す図である。

本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジンとタイヤとを切り離し、エンジンを停止させて惰性走行するフリーランエコシステムを搭載したＭＴ車両において、クラッチを切り続ける操作によって惰性走行に移行する。クラッチを切ったままのエンジン停止惰性走行状態から、クラッチを接続し加速あるいは減速を行う際、エンジンを始動する必要がある。ここで、エンジン始動をスタータによって行う場合、クラッチが接続されてエンジンと駆動輪とが接続されると、駆動輪から伝達される回転によってスタータが回される被駆動状態となり、スタータの負荷が過大となる虞がある。

本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジン停止惰性走行状態からエンジンを再始動するときに、スタータの保護が必要な場合、スタータによるエンジン始動を禁止する。これにより、走行中にエンジンを始動するときのスタータの負荷を低減することができる。

図２に示すように、車両１００は、エンジン１、駆動輪７、スタータ９、手動変速機１０、およびＥＣＵ３０を備える。また、本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジン１、手動変速機１０、スタータ９およびＥＣＵ３０を備える。本実施形態の車両１００は、エンジン１とタイヤ（駆動輪７）を切り離しエンジン１を停止させて惰性走行を行うフリーランエコランシステムを搭載したＭＴ車両である。なお、本明細書において、「フリーラン」とは、手動変速機１０において動力の伝達が遮断された状態でエンジン１を停止して車両１００を惰性により走行させるエンジン停止惰性走行を示すものとする。

エンジン１は、車両１００の動力源である。エンジン１は、燃料の燃焼エネルギーをクランク軸の回転運動に変換して出力する。エンジン１は、手動変速機１０および差動機構６を介して駆動輪７と接続されている。手動変速機１０は、Ｔ／Ｍ（トランスミッション）２およびクラッチ３を有し、運転者によってシフトポジションおよびクラッチ３が操作される。Ｔ／Ｍ２は、運転者の変速操作によって変速段の切替えがなされる。Ｔ／Ｍ２は、例えば、走行用の変速段として前進用の複数の変速段および後進用の変速段に変速可能なものである。Ｔ／Ｍ２のシフトレバーは、前進用の各変速段（シフトポジション）に対応する複数のレンジの他に、Ｒ（後進）レンジ、Ｎ（中立）レンジに切替え可能である。シフトレバーが各レンジにシフトされると、Ｔ／Ｍ２において対応するシフトポジションへの切替えが機械的になされる。

クラッチ３は、運転者の操作によって係合あるいは開放するものであり、Ｔ／Ｍ２を介したエンジン１と駆動輪７との動力の伝達を接続あるいは遮断することができる。クラッチ３は、摩擦係合式のクラッチ装置であって、図３に示すクラッチペダル４に対する運転者の踏込み操作によって、完全係合状態、半係合状態あるいは開放状態に操作可能である。クラッチペダル４は、支点４ａを回転中心として回動可能に支持されており、予め定められたクラッチストロークの範囲内で運転者の踏込み操作に応じて回動することができる。

図２に戻り、Ｔ／Ｍ２の出力軸は、差動機構６を介して駆動輪７に接続されている。エンジン１が出力する動力は、Ｔ／Ｍ２および差動機構６を介して駆動輪７に伝達される。

エンジン１には、オルタネータ８が配置されている。オルタネータ８は、エンジン１からベルト１２を介して伝達される動力によって駆動されて発電を行う発電機である。オルタネータ８によって発電された電力は、例えば、電気負荷やバッテリ５に供給される。バッテリ５は、充電および放電が可能な蓄電装置である。

スタータ９は、供給される電力によって駆動されて回転するモータを有し、モータの出力する動力によってエンジン１を始動する始動装置である。スタータ９は、オルタネータ８およびバッテリ５と接続されており、オルタネータ８あるいはバッテリ５の少なくともいずれか一方から電力の供給を受けることができる。

スタータ９は、エンジン１のクランク軸に対して随時係合する飛び込み式のものである。スタータ９は、エンジン１のクランク軸に連結されたリングギヤと、このリングギヤに対して係合可能なピニオンギヤとを有している。ピニオンギヤは、スタータ９の回転軸に対して軸方向に相対移動可能である。スタータ９の出力する動力によってエンジン１を始動する際は、ピニオンギヤがクランク軸のリングギヤに対して押し出されて飛び込み噛み合う。つまり、スタータ９は、スタータ９の出力する動力によってエンジン１を始動するときにエンジン１と接続される。一方、スタータ９は、エンジン１を始動するとき以外のときにはエンジン１と動力を伝達不能なようにエンジン１と切断される。

図２に示すように、クラッチ３には、クラッチアッパースイッチ２２およびクラッチロワースイッチ２３が設けられている。各スイッチ２２，２３は、例えば、クラッチペダル４の近傍に設けられる。

クラッチアッパースイッチ２２は、クラッチペダル４が操作されていないことや、クラッチペダル４に対する踏み込みが浅い場合など、クラッチ３が完全係合状態であることを検出する。図３に示すように、クラッチアッパースイッチ２２は、クラッチペダル４のストロークが第一閾値Ｓｔｘ以下（領域Ｓｔ１）である場合にＯＮを出力し、クラッチペダル４のストロークが第一閾値Ｓｔｘを超える（領域Ｓｔ２，Ｓｔ３）とＯＦＦを出力する。第一閾値Ｓｔｘは、クラッチ３が完全係合するクラッチストロークの範囲内の値である。

クラッチロワースイッチ２３は、クラッチペダル４が完全に踏み込まれてクラッチ３が開放状態であることを検出する。クラッチロワースイッチ２３は、クラッチペダル４のストロークが第二閾値Ｓｔｙ以上である場合（領域Ｓｔ３）にＯＮを出力し、クラッチペダル４のストロークが第二閾値Ｓｔｙ未満（領域Ｓｔ１，Ｓｔ２）であるとＯＦＦを出力する。第二閾値Ｓｔｙは、クラッチ３が開放するクラッチストロークの範囲内の値である。

クラッチ３は、ミートポイントＳｔｍにおいて開放状態から係合状態に、あるいは係合状態から開放状態に切り替わる。ミートポイントＳｔｍは、踏み込んでいたクラッチペダル４を戻すときにクラッチ３による動力の伝達が開始されるクラッチストロークである。ミートポイントＳｔｍは、第一閾値Ｓｔｘよりも大きく、かつ第二閾値Ｓｔｙよりも小さなクラッチストロークである。

図２に戻り、ＥＣＵ３０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転、停止を含むエンジン１の動作を制御できるものである。クラッチアッパースイッチ２２およびクラッチロワースイッチ２３は、ＥＣＵ３０に接続されており、各スイッチ２２，２３の検出結果を示す信号は、ＥＣＵ３０に出力される。ＥＣＵ３０は、クラッチアッパースイッチ２２がＯＮからＯＦＦに変化することによってクラッチ３が開放方向に操作されたことを検出することができる。また、ＥＣＵ３０は、クラッチロワースイッチ２３がＯＮであることによってクラッチ３の開放を検出することができる。また、ＥＣＵ３０は、クラッチロワースイッチ２３がＯＮからＯＦＦに変化することによってクラッチ３が係合方向に操作されたことを検出することができる。

ＥＣＵ３０には、勾配センサ２１が接続されている。勾配センサ２１は、車両１００の前後方向の傾斜を検出するものである。ＥＣＵ３０は、勾配センサ２１の検出結果に基づいて、車両１００が走行する道路の進行方向の勾配を検出することができる。

また、ＥＣＵ３０には、車輪速センサ２８およびシフトポジションセンサ２９が接続されている。車輪速センサ２８は、車両１００の各車輪の車輪回転速度を検出するものである。シフトポジションセンサ２９は、Ｔ／Ｍ２のシフトポジションを検出するものである。シフトポジションセンサ２９は、現在のシフトポジションが前進用の複数のシフトポジションおよび後退用のシフトポジションのいずれのシフトポジションであるかを検出することができる。また、シフトポジションセンサ２９は、ニュートラルスイッチを有しており、シフトレバーが前進用あるいは後退用のいずれのレンジにも操作されていない中立（ニュートラル）のシフトポジションであることを検出することができる。

車輪速センサ２８およびシフトポジションセンサ２９の検出結果を示す信号は、ＥＣＵ３０に出力される。ＥＣＵ３０は、車輪速センサ２８の検出結果に基づいて車両１００の車速を取得することができる。また、ＥＣＵ３０は、シフトポジションセンサ２９の検出結果に基づいてＴ／Ｍ２のシフトポジションを取得することができる。

本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジン１を自動で停止あるいは始動するエンジン停止始動制御を実行可能なものである。ＥＣＵ３０は、例えば、車両１００の走行時にエンジン１を停止して惰性により車両１００を走行させる惰性走行を実行可能である。本実施形態のＥＣＵ３０は、手動変速機１０においてエンジン１と駆動輪７との動力の伝達が遮断されている場合にエンジン停止を許可する。例えば、クラッチ３が継続的に開放している場合や、Ｔ／Ｍ２においてシフトポジションがニュートラルである場合にエンジン１の停止が許可される。本実施形態では、走行中にクラッチ３が開放してエンジン１と駆動輪７との動力の伝達が遮断されている場合に、運転していたエンジン１を停止してエンジン停止惰性走行に移行することが許可される。

ＥＣＵ３０は、エンジン停止惰性走行が開始されると、クラッチ３が切断されている間だけでなく、手動変速機１０がニュートラルに変速されてクラッチ３が接続されてもエンジン停止惰性走行を継続する。言い換えると、ＥＣＵ３０は、加減速等のためにエンジン１と駆動輪７とを接続する操作入力が検出されるまでエンジン停止惰性走行を継続する。

エンジン１と駆動輪７との動力の伝達が遮断されていると、駆動輪７に対してエンジンブレーキが作用せず、車両１００は惰性により走行する惰性走行状態となる。このときに、エンジン１を停止してエンジン停止惰性走行を実行することで、エンジン１による燃料消費を抑制し、燃費の向上を図ることができる。

ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止した惰性走行中にエンジン１の始動要求がなされると、エンジン１を再始動する。ＥＣＵ３０は、クラッチペダル４等の操作子に対する運転者の操作入力を始動要求として検出する。ここで、エンジン停止惰性走行状態から、運転者がエンジン１を始動する際の操作には、以下の二つの流れが考えられる。

（１）運転者がニュートラル（Ｎ）にギヤシフト操作を行い、クラッチペダル４を放した状態でフリーランを継続し、加速などの意思によりギヤをつなぐためにクラッチ３を切る操作。
（２）運転者が走行用の変速段（エンジン停止惰性走行の開始時のギヤ、もしくは別のギヤ）に入れてクラッチ３を切ったままの状態でフリーランを継続し、加速などの意思によりクラッチ３を接続する操作。

ここで、「（２）クラッチ３を接続する操作」の操作入力に応じてスタータ９によってエンジン１を再始動する場合、クラッチ３が接続された状態でエンジン１を始動開始する可能性や、エンジン１の始動途中にクラッチ３が接続される可能性がある。言い換えると、駆動輪７からエンジン１に動力が伝達される状態でスタータ９によってエンジン１を始動する可能性がある。この場合、走行状態によってはクランク軸がスタータ９に対して駆動側となり、スタータ９がクランク軸によって回される被駆動状態となることがある。例えば、車速および手動変速機１０の選択ギヤ段によって決まるクランク軸回転数が高い場合、スタータ９のピニオンギヤがクランク軸から回され、スタータ９の回転が高回転となったり、ギヤ歯に対する負荷が高くなったりする。

スタータ９は、ピニオンギヤとクランク軸のリングギヤとが噛み合ったままで高回転で回転し続けることを前提に設計されてはいない。従って、スタータ９がクランク軸によって回されてスタータ９の負荷が大きくなることを抑制できることが望ましい。

ここで、スタータ９やギヤ歯に対する負荷を低減する対策として、クランク軸からの駆動力がスタータのピニオンギヤには伝わらないようワンウェイクラッチを介在させた常噛みスタータを用いる方法や、ＭＧ、ベルトＭＧにより始動する方法、ギヤ歯の高耐久化などがある。しかし、いずれの対策も高コストとなり、また既存の構造に対する大幅な変更を伴うという問題がある。

本実施形態の車両制御装置１−１は、クラッチ３が接続されたとした場合の予測エンジン回転数に基づいてスタータ９によるエンジン始動を許容するか否かを決定する。具体的には、車速および手動変速機１０の選択ギヤ段の変速比に基づいて、スタータ９の回転数をエンジン１のクランク軸の回転数が上回る虞があると予測される場合、スタータ９によるエンジン始動が禁止される。スタータ９の回転数をクランク軸回転数が上回るような車速および変速段は、スタータ９に対する負荷が大きい車速および変速段である。

ここで、スタータ回転数をクランク軸回転数が上回ることには、単純にクランク軸回転数がスタータ回転数を上回ることだけでなく、スタータ９のピニオンギヤとリングギヤとのギヤ比を考慮して、クランク軸側の回転数がリングギヤ９側の回転数を上回ることも含まれる。つまり、ＥＣＵ３０は、車速および選択ギヤ段の変速比に基づいて、クランク軸がスタータ９に対して駆動側となる虞があると予測される場合にスタータ９によるエンジン始動を禁止するようにしてもよい。

一方、車両制御装置１−１は、スタータ９の回転数をエンジン１のクランク軸の回転数が上回る虞があると予測されない場合、すなわち、車速および選択ギヤ段が、スタータ９に対する負荷が小さい車速および変速段である場合、クラッチ３がエンジン１と駆動輪７との動力の伝達を接続した状態でスタータ９によってエンジン１を始動することを許容する。ＥＣＵ３０は、車速および選択ギヤ段の変速比に基づいて、クランク軸がスタータ９に対して駆動側となる虞があると予測されない場合にスタータ９によるエンジン始動を許容するようにしてもよい。

このように、車両制御装置１−１は、クラッチ３がエンジン１と駆動輪７との動力の伝達を遮断し、かつエンジン１が停止した惰性走行中にエンジン１の始動要求がなされたときに、検出された車速および選択ギヤ段が、スタータ９に対する負荷の小さい車速および変速段である場合、クラッチ３がエンジン１と駆動輪７との動力の伝達を接続した状態におけるスタータ９によるエンジン始動を許容する。一方、検出された車速および選択ギヤ段が、スタータ９に対する負荷の小さい車速および変速段ではない場合、スタータ９によるエンジン始動を禁止する。

よって、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、スタータ９によるエンジン始動の開始時やエンジン始動中にクラッチ３が接続されたとしても、スタータ９の回転数が過大となることが抑制される。クラッチ３が接続され、駆動輪７とエンジン１とが接続されたとしても、エンジン１のクランク軸に対してスタータ９が駆動側となり、スタータ９の回転数が過大となることが抑制される。すなわち、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、走行中にエンジン１を始動するときのスタータ９に対する負荷を低減することができる。

なお、車両制御装置１−１は、クランク軸回転数とスタータ回転数との比較結果に代えて、あるいは比較結果に加えて、スタータ９の予測回転数に基づいて、スタータ９によるエンジン始動を許容するか否かを判定するようにしてもよい。より具体的には、スタータ９が被駆動側となる場合のスタータ９の予測回転数が閾値を超えるか否かに基づいてスタータ９によるエンジン始動を許容するか否かが判定されてもよい。クランク軸が駆動側となり、スタータ９が被駆動側となるときのスタータ９の回転数の予測値（以下、「予測スタータ回転数」と記載する。）は、車速および選択ギヤ段に基づいて算出可能である。ＥＣＵ３０は、この予測スタータ回転数が、スタータ９に対する負荷の小さい回転数である場合、手動変速機１０によってエンジン１と駆動輪７とが接続された状態でスタータ９によってエンジン１を始動することを許容する。

ここで、スタータ９に対する負荷の小さい回転数は、例えば、スタータ９の設計上限の回転数に基づいて定められる。一例として、スタータ９に対する負荷の小さい回転数とは、スタータ９の設計上限の回転数に対して所定の安全率を確保できる回転数の範囲内の回転数とすることができる。すなわち、設計上限の回転数に対して所定の安全率を確保できる回転数の上限値を閾値として、この閾値以下の回転数を「スタータ９に対する負荷の小さい回転数」とすることができる。この場合、上記閾値を超える回転数は、スタータ９に対する負荷が大きい回転数である。

図１を参照して、本実施形態の制御について説明する。図１に示す制御フローは、車両１００の走行時に実行されるものであり、例えば、所定の間隔で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、クラッチ３が切断されているか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、クラッチロワースイッチ２３の検出結果を示す信号に基づいてステップＳ１の判定を行うことができる。ＥＣＵ３０は、クラッチロワースイッチ２３がＯＮを出力している場合、すなわちクラッチペダル４が深く踏み込まれてクラッチ３が開放状態であることが検出されている場合、ステップＳ１において肯定判定を行う。ステップＳ１の判定の結果、クラッチ３が切断されていると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）にはステップＳ１１に進む。なお、ステップＳ１では、クラッチ３が切断された状態が所定時間以上継続している場合に肯定判定がなされるようにしてもよい。この所定時間は、例えば、変速操作がなされるときの平均的なクラッチ切断の継続時間よりも長い時間とされる。

ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、エンジン回転数Ｎｅが閾値以下であるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、エンジン回転数Ｎｅが予め定められた閾値以下である場合にエンジン停止を許可する。ステップＳ２の判定の結果、エンジン回転数Ｎｅが閾値以下であると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）にはステップＳ１１に進む。

ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、フリーランが実施される。ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止し、惰性によって車両１００を走行させるフリーランを実施する。

ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、ドライバがＮへ変速しフリーランが継続しているか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、フリーランの開始後に手動変速機１０の変速段がニュートラル（Ｎ）に変速されると、クラッチペダル４がリリースされてクラッチ３が接続されてもエンジン停止惰性走行を継続する。手動変速機１０の選択ギヤ段がニュートラルである場合と、走行用の変速段である場合とでは、フリーランから復帰してエンジン１を再始動する条件が異なる。選択ギヤ段がニュートラルである場合、接続されているクラッチ３を切断する操作入力がエンジン始動の条件となる。選択ギヤ段がニュートラルの状態でクラッチ３を切断する操作入力は、走行用の変速段に変速してエンジン１と駆動輪７とを接続する意思を示すものと推定可能である。

一方、選択ギヤ段が走行用の変速段であり、かつクラッチ３が切断されている場合、クラッチ３を接続する操作入力を検出することがエンジン始動の条件となる。言い換えると、手動変速機１０において走行用の変速段が選択されている状態において、遮断していたエンジン１と駆動輪７との動力の伝達を接続するクラッチ３に対する操作入力が、エンジン１の始動要求となる。

ＥＣＵ３０は、選択ギヤ段がニュートラルでのフリーラン継続中であるか否かを、例えばフラグに基づいて判定することができる。ＥＣＵ３０は、フリーランの実行開始後に手動変速機１０においてニュートラルに変速され、かつクラッチ３が接続されると、ニュートラルでのフリーラン継続中を示すフラグをＯＮとする。また、ＥＣＵ３０は、フリーランの実行中に手動変速機１０の選択ギヤ段が走行用の変速段であり、かつクラッチ３が切断されていると、上記フラグをＯＦＦとする。これにより、ＥＣＵ３０は、フラグのＯＮ／ＯＦＦの状態に基づいて、選択ギヤ段がニュートラルでのフリーラン継続中であるか否かを判定することができる。

ステップＳ４の判定の結果、ドライバがＮへ変速しフリーランが継続していると判定された場合（ステップＳ４−Ｙ）にはステップＳ５に進み、そうでない場合（ステップＳ４−Ｎ）にはステップＳ６に進む。

ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、クラッチ切断によるエンジン始動が選択される。すなわち、ＥＣＵ３０は、クラッチペダル４を踏み込んでクラッチ３を切断する操作入力がなされると、エンジン１を始動する。具体的には、ＥＣＵ３０は、クラッチアッパースイッチ２２の出力がＯＮからＯＦＦに変化すると、エンジン１を再始動する。このときのエンジン再始動では、ＥＣＵ３０は、スタータ９をエンジン１に接続し、スタータ９によってエンジン１を始動する。ステップＳ５が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、車速、ギヤ段より押しがけが可能か否かが判定される。ここで、押しがけとは、例えば、駆動輪７からエンジン１に伝達される動力によってエンジン１を回転させて始動することである。本実施形態では、フリーラン中にスタータ９を作動させることなく駆動輪７から伝達される動力によってエンジン１を回転させて始動するエンジン始動を押しがけと記載する。

エンジン１を始動するためには、エンジン１に対して動力を与えることによりエンジン回転数Ｎｅを所定の回転数以上に上昇させることが必要となる。ＥＣＵ３０は、車両１００の車速と選択ギヤ段とに基づいてエンジン１の押しがけが可能であるか否かを判定する。ＥＣＵ３０は、車速と選択ギヤ段の変速比とに基づくエンジン回転数Ｎｅが、予め定められた閾値Ｎｅ１以上である場合、ステップＳ６で肯定判定を行う。つまり、ＥＣＵ３０は、クラッチ３が係合してエンジン１と駆動輪７との動力の伝達を接続することで駆動輪７からエンジン１に伝達される動力によってエンジン１を始動可能な場合、ステップＳ６で肯定判定を行う。ステップＳ６の判定の結果、押しがけが可能と判定された場合（ステップＳ６−Ｙ）にはステップＳ１０に進み、そうでない場合（ステップＳ６−Ｎ）にはステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、ＥＣＵ３０により、車速、ギヤ段よりスタータ９へのダメージがあるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、クラッチ３が接続された状態でスタータ９によるエンジン始動を行った場合に、エンジン１のクランク軸回転数がスタータ９の回転数を上回るか否かを判定する。ＥＣＵ３０は、例えば、取得した車速および選択ギヤ段と予め記憶した閾値のマップとに基づいてステップＳ７の判定を行う。このマップは、例えば、各変速段に関してクランク軸がスタータ９に対して駆動側となるか被駆動側となるかの境界の車速を閾値として定めたものである。ＥＣＵ３０は、例えば、取得した車速が、選択変速段についての閾値を超える場合にステップＳ７において肯定判定を行う。ステップＳ７の判定の結果、スタータ９へのダメージがあると判定された場合（ステップＳ７−Ｙ）にはステップＳ８に進み、そうでない場合（ステップＳ７−Ｎ）にはステップＳ９に進む。

ステップＳ８では、ＥＣＵ３０により、スタータ始動が禁止される。ＥＣＵ３０は、スタータ９によるエンジン始動を禁止して、押しがけによるエンジン始動を選択する。この場合、ＥＣＵ３０は、走行用の変速段が選択されているエンジン停止惰性走行中に、クラッチ３を接続する操作入力が検出されると、クラッチ３の係合後にクラッチ３を介して駆動輪７からエンジン１に伝達される回転によってエンジン１を始動する。これにより、スタータ９によらずにエンジン１を再始動することができ、走行中にエンジン１を始動する場合のスタータ９の負荷を低減することができる。ステップＳ８が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ９では、ＥＣＵ３０により、スタータ９によるエンジン始動が選択される。ＥＣＵ３０は、走行用の変速段が選択されているエンジン停止惰性走行中に、クラッチ３を接続する操作入力が検出されると、スタータ９によってエンジン１を始動する。ＥＣＵ３０は、スタータ９をエンジン１に対して接続し、スタータ９が出力する動力によってエンジン１を始動する。この場合、ＥＣＵ３０は、クラッチ３が接続された状態でエンジン始動を開始することやエンジン始動中にクラッチ３が接続状態となることを許容する。つまり、ＥＣＵ３０は、手動変速機１０によってエンジン１と駆動輪７とが接続された状態でスタータ９によってエンジン１を始動することを許容する。予めステップＳ７においてスタータ９の回転数が過大とならないと予測されていることから、スタータ９に対する負荷を抑制しつつエンジン１を再始動することができる。ステップＳ９が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ１０では、ＥＣＵ３０により、スタータ９を使わない押しがけによるエンジン始動が選択される。ＥＣＵ３０は、走行用の変速段が選択されているエンジン停止惰性走行中に、クラッチ３を接続する操作入力が検出された場合、すなわちエンジン１の始動要求がなされた場合、押しがけによってエンジン１を始動する。つまり、ＥＣＵ３０は、スタータ９によるエンジン始動を行うことなく、クラッチ３が係合された後で駆動輪７からエンジン１に伝達される動力によってエンジン１を始動する。ステップＳ１０が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ１あるいはステップＳ２において否定判定がなされてステップＳ１１に進むと、ステップＳ１１では、ＥＣＵ３０により、通常走行がなされる。ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止することなく車両１００を走行させる。ステップＳ１１が実行されると、本制御フローは終了する。

本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジン停止惰性走行中に始動要求がなされた場合、クラッチ３が接続されたとしてもスタータ９に対する負荷が小さいと予測される場合、スタータ９によるエンジン始動を許可し、クラッチ３が接続されるとスタータ９に対する負荷が大きいと予測される場合、スタータ９によるエンジン始動を禁止する。また、車両制御装置１−１は、スタータ９によるエンジン始動を禁止する場合、押しがけによってエンジン１を始動する。これにより、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、走行中にエンジン１を始動するときのスタータ９の負荷を低減することができる。

なお、本実施形態では、押しがけが可能か否かの判定（ステップＳ６）後にスタータ９によるエンジン始動を許容するか否かが判定された（ステップＳ７）が、この判定順序は逆であってもよい。すなわち、まずスタータ９によるエンジン始動を許容するか否かの判定を行い、許容すると判定されない場合に押しがけによりエンジン始動可能であるか否かを判定するようにしてもよい。

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。上記実施形態では、車速および選択ギヤ段に基づいてスタータ９によるエンジン始動を許容するか否かが判定されたが、これに加えて、坂道等の走行環境に基づく補正がなされてスタータ９によるエンジン始動を許容するか否かが判定されてもよい。

例えば、車速および選択ギヤ段に加えて、勾配センサ２１の検出結果に基づいてスタータ９によるエンジン始動を許容するか否かが決定されてもよい。一例として、車両１００の走路の勾配が登り勾配である場合、走路が平坦である場合よりも高車速の領域、あるいは低速側の変速段の少なくともいずれか一方において、スタータ９によるエンジン始動が許容されるようにしてもよい。また、これとは逆に、走路の勾配が下り勾配である場合、走路が平坦である場合よりも、スタータ９によるエンジン始動が許容される車速領域を低車速側の領域に限定すること、あるいはスタータ９によるエンジン始動が許容される変速段を高速側の変速段に限定することの少なくともいずれか一方がなされてもよい。

走路の勾配に限らず、スタータ９に対する負荷に影響する走行環境に基づいて、スタータ９によるエンジン始動を許容するか否かの判定がなされるようにしてもよい。

［実施形態の第２変形例］
実施形態の第２変形例について説明する。上記実施形態において、スタータ９によるエンジン始動が許容されるか否かを運転者に対して情報提供するようにしてもよい。例えば、車両制御装置１−１は、文字、画像、または音声等による案内装置を備えるようにすればよい。ＥＣＵ３０は、エンジン停止惰性走行中に、現在の走行状態でエンジン始動要求がなされたとすれば、スタータ９によるエンジン始動あるいは押しがけによるエンジン始動のいずれが選択されるかを案内装置によって運転者に情報提供する。

ＥＣＵ３０は、更に、より良好な燃費でエンジン１を始動できるように運転者に対する情報提供を行うようにしてもよい。ＥＣＵ３０は、例えば、現在の車速において、押しがけによるエンジン始動がスタータ９によるエンジン始動よりも良好な燃費を実現できる場合、押しがけによるエンジン始動を選択できるようにする運転操作に関して情報提供する。具体的には、押しがけが可能となる変速段を提示し、当該変速段へ変速することで燃費の向上が実現可能な旨の情報提供を行うことなどが考えられる。

また、ＥＣＵ３０は、加速応答性が良好となるエンジン始動方法を選択できるように運転者に対する情報提供を行うようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ３０は、スタータ９によってエンジン１を始動する場合の加速応答性と、押しがけによってエンジン１を始動する場合の加速応答性とのいずれが高応答であるかを判定し、高応答のエンジン始動方法を選択できる運転操作に関して情報提供する。このようにすれば、加速を意図してエンジン１の始動要求を行おうとする運転者に対して、高応答のエンジン始動方法を実現するための操作について知らせることができる。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１−１ 車両制御装置
１ エンジン
２ Ｔ／Ｍ
３ クラッチ
７ 駆動輪
９ スタータ
１０ 手動変速機
３０ ＥＣＵ
１００ 車両

Claims (4)

1. エンジンと、
   前記エンジンと車両の駆動輪との動力の伝達を接続あるいは遮断するクラッチを有する手動変速機と、
   出力する動力によって前記エンジンを始動するときに前記エンジンに接続されるスタータと、
   を備え、
   前記クラッチが前記エンジンと前記駆動輪との動力の伝達を遮断し、かつ前記エンジンが停止した惰性走行中に前記エンジンの始動要求がなされたときに、車速および前記手動変速機において選択されている変速段が、前記スタータに対する負荷の小さい車速および変速段である場合、前記クラッチが前記エンジンと前記駆動輪との動力の伝達を接続した状態で前記スタータによって前記エンジンを始動することを許容する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記スタータに対する負荷の小さい車速および変速段とは、前記エンジンに対して前記スタータが駆動側となる車速および変速段である
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記エンジンの始動要求は、前記手動変速機において走行用の変速段が選択されている状態において、遮断していた前記エンジンと前記駆動輪との動力の伝達を接続する前記クラッチに対する操作入力である
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記エンジンの始動要求がなされたときに、前記クラッチが係合して前記エンジンと前記駆動輪との動力の伝達を接続することで前記駆動輪から前記エンジンに伝達される動力によって前記エンジンを始動可能な場合、前記クラッチが係合された後で前記駆動輪から前記エンジンに伝達される動力によって前記エンジンを始動する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の車両制御装置。

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