JP6222078B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、走行中にクラッチを自動的に開放してエンジンを切り離して走行する技術がある。例えば、特許文献１には、内燃機関と変速機との間の動力伝達経路上にクラッチが配設された車両に搭載されるとともに、停止条件が成立したときに回転中の内燃機関を自動的に停止させ、始動条件が成立したときに停止中の内燃機関を自動的に始動させる内燃機関の自動停止始動制御装置が開示されている。この内燃機関の自動停止始動制御装置では、停止条件は、車速、又は内燃機関の回転数が０より大きい閾値以下となり、かつ、内燃機関のアクセル操作がオフのときに成立する。この内燃機関の自動停止始動制御装置は、内燃機関を自動的に停止させた後、変速機のシフトポジションが走行レンジにあり、かつ、クラッチが係合状態にあるときに、クラッチが非係合状態となるように、クラッチの断接を操作するクラッチペダルとは別に設けられたクラッチアクチュエータを制御する。

特開２０１１−６９２７４号公報

手動変速機とクラッチペダルとを備えた車両において、アクチュエータによってクラッチが開放された状態であると、ドライバがクラッチペダルに対する操作を行わずに変速操作をした場合に、その変速操作が許容されてしまう。クラッチペダルに対する操作を伴わない不適切な変速操作が許容されてしまうと、ドライバはアクチュエータがクラッチを開放していない場面でも同様の変速操作を行ってしまう可能性があるため、好ましくない。

本発明の目的は、ドライバによる不適切な変速操作を抑制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、ドライバの変速操作に応じて変速比が変更される手動変速機と、エンジンと前記手動変速機との間に設けられたクラッチと、前記クラッチを開放するための前記ドライバによるクラッチペダルに対する踏み込み操作であるクラッチペダル踏み操作を検出する検出部と、前記クラッチの係合および開放の動作を行うアクチュエータと、前記クラッチペダル踏み操作に応じて前記アクチュエータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記エンジンが停止し、かつ前記クラッチが開放した状態で車両を走行させるフリーランを実行し、かつ、前記フリーラン中に前記ドライバによって前記クラッチペダル踏み操作がなされることなく変速操作が行われて前記手動変速機がニュートラルとなると、前記アクチュエータによって前記クラッチを係合させることを特徴とする。

上記車両制御装置は、フリーラン中にドライバによってクラッチペダル踏み操作がなされることなく変速操作が行われて手動変速機がニュートラルとなると、アクチュエータによってクラッチを係合させる。これにより、クラッチペダル踏み操作がなされないままでニュートラルから所定段への変速操作が続けられた場合に、変速操作に対する反力が発生する。その結果、その変速操作が不適切な操作であることをドライバに認識させることができる。よって、上記車両制御装置は、ドライバによる不適切な変速操作を抑制することができる。

上記車両制御装置において、前記制御部は、前記フリーラン中に前記ドライバによって前記クラッチペダル踏み操作がなされることなく変速操作が行われて前記手動変速機がニュートラルとなった後は、前記クラッチペダル踏み操作がなされるまで前記アクチュエータによって前記クラッチを係合状態とすることが好ましい。

上記車両制御装置は、ドライバに対してクラッチペダル踏み操作を適切に行うよう促すことができ、ドライバによる不適切な変速操作を抑制することができる。

本発明に係る車両制御装置は、フリーラン中にドライバによってクラッチペダル踏み操作がなされることなく変速操作が行われて手動変速機がニュートラルとなると、アクチュエータによってクラッチを係合させる。本発明に係る車両制御装置によれば、ドライバによる不適切な変速操作を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両の概略構成図である。 図２は、実施形態の動作を示すフローチャートである。 図３は、実施形態の制御に係るタイムチャートである。 図４は、実施形態の制御に係る他のタイムチャートである。 図５は、実施形態の第２変形例に係る車両の概略構成図である。

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４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、実施形態に係る車両の概略構成図である。

図１に示すように、車両１００は、１モータ型のハイブリッド車両である。車両１００は、車両制御装置１０１と、エンジン１と、モータジェネレータ（ＭＧ）２と、クラッチペダル４０と、アクセルペダル４１と、シフトレバー４２と、を有する。実施形態に係る車両制御装置１０１は、変速機（Ｔ／Ｍ）４と、クラッチ３と、アクチュエータ７と、クラッチストロークセンサ３２と、ＥＣＵ５０とを有する。本実施形態では、クラッチストロークセンサ３２がクラッチペダル４０に対するドライバによるクラッチ３を開放する操作を検出する検出部の機能を有する。また、ＥＣＵ５０は、アクチュエータ７を制御する制御部の機能を有する。

エンジン１は、車両１００の動力源であり、燃料の燃焼エネルギーを出力軸１ａの回転運動に変換する。本実施形態のエンジン１は、内燃機関である。エンジン１の出力軸１ａは、クラッチ３を介して変速機４の入力軸に接続されている。変速機４の出力軸は、デファレンシャルギヤ５を介して左右の駆動輪６に接続されている。

ＭＧ２は、例えば永久磁石型交流同期電動モータであり、電動機としての機能、および発電機としての機能を有する。ＭＧ２は、電動機としてトルクを出力することで、車両１００の動力源としてエンジン１と共にトルクを出力する。また、ＭＧ２は、電動機としてトルクを出力することで、エンジン１を始動する際にエンジン回転速度を上昇させるスタータモータとして機能する。ＭＧ２は、インバータ２０を介して、高電圧バッテリ２１と接続されている。また、ＭＧ２は、インバータ２０および電力変換器２２を介して低電圧バッテリ２３と接続されている。低電圧バッテリ２３には、車両１００に搭載される各種の電気部品や電気装置である負荷２４が接続されている。

高電圧バッテリ２１は、充電および放電が可能な２次電池である。高電圧バッテリ２１は、ＭＧ２に対してモータ駆動電力を供給する電源としての機能、およびＭＧ２によって発電された電力を蓄電する機能を有する。高電圧バッテリ２１は、例えば、４８Ｖのリチウムイオン電池である。低電圧バッテリ２３は、充電および放電が可能な２次電池である。低電圧バッテリ２３は、例えば、１２Ｖの鉛電池である。低電圧バッテリ２３は、負荷２４に対して電力を供給する。

インバータ２０は、高電圧バッテリ２１側の直流電力を交流電力に変換してＭＧ２に出力する。また、インバータ２０は、ＭＧ２側の交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ２１側に出力する。電力変換器２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータである。電力変換器２２は、低電圧バッテリ２３側の直流電力を昇圧して高電圧バッテリ２１側に出力すること、および高電圧バッテリ２１側の直流電力を降圧して低電圧バッテリ２３側に出力することができる。

ＭＧ２の回転軸には、プーリ１２が連結されている。補機８は、パワーステアリング用のポンプやエアコン用のコンプレッサ等である。補機８の入力軸にはプーリ１３が連結されている。エンジン１の出力軸１ａには、プーリ１１が連結されている。プーリ１１，１２，１３には、無端の伝動ベルト１４が巻きかけられている。従って、補機８の入力軸と、ＭＧ２の回転軸と、エンジン１の出力軸１ａとは、プーリ１１，１２，１３と伝動ベルト１４とを介して接続されている。

クラッチ３は、エンジン１と変速機４との間に設けられたクラッチ装置である。本実施形態のクラッチ３は、摩擦係合式のクラッチ装置であり、例えば、湿式の多板クラッチである。クラッチ３は、エンジン１の出力軸１ａに接続された係合部材３ａ、および変速機４の入力軸に接続された係合部材３ｂを有する。係合状態のクラッチ３は、エンジン１と変速機４とを接続して、エンジン１と変速機４との間で動力を伝達する。開放状態のクラッチ３は、エンジン１と変速機４とを切り離して、エンジン１と変速機４との間での動力の伝達を遮断する。

アクチュエータ７は、クラッチ３の係合および開放の動作を行う。本実施形態のアクチュエータ７は、油圧制御装置７ａ、リターンスプリング、油圧室等を含む。アクチュエータ７の油圧制御装置７ａは、クラッチペダル４０のマスタシリンダと接続されている。ドライバによってクラッチペダル４０が踏み込まれると、マスタシリンダが油圧を発生させ、この油圧はアクチュエータ７の油圧制御装置７ａに伝達される。油圧制御装置７ａは、電動式の油圧ポンプ７ｂを有している。アクチュエータ７は、マスタシリンダから伝達された油圧、あるいは油圧ポンプ７ｂで発生させた油圧を選択的に油圧室に供給する。リターンスプリングは、クラッチ３の係合部材３ａ，３ｂを係合させる方向の付勢力を発生する。アクチュエータ７の油圧室は、クラッチ３の係合部材３ａ，３ｂに隣接して設けられている。

油圧制御装置７ａから油圧室に供給される作動油の圧力は、係合部材３ａ，３ｂを離間させる方向に押圧する。油圧室に供給される油圧が開放圧以上となると、油圧による力がリターンスプリングの付勢力に抗して係合部材３ａ，３ｂを離間させる。また、クラッチ３は、油圧室に供給される油圧が開放圧未満となると、係合部材３ａ，３ｂが摩擦接触して係合状態となる。クラッチ３は、油圧室に供給される油圧に応じた係合力（トルク容量）で係合する。本実施形態の車両制御装置１０１は、ＥＣＵ５０、アクチュエータ７、およびクラッチ３を含む自動クラッチシステムを有している。アクチュエータ７は、ドライバによるクラッチペダル４０に対する踏み込み操作の有無や操作量にかかわらずクラッチ３を係合および開放させることができる。

変速機４は、ドライバの変速操作に応じて変速比が変更される。本実施形態の変速機４は、有段式の手動変速機である。変速機４の変速機構は、リンク機構やケーブル等を介してシフトレバー４２と機械的に接続されている。ドライバの変速操作によってシフトレバー４２の位置が変更されると、当該変速操作に連動して変速機構が変速機４の変速段を切り替える。変速機４は、前進走行用の複数の変速段、および後進走行用の少なくとも１つの変速段を有している。前進走行用の複数の変速段は、互いに異なる変速比で入力軸から出力軸に回転を伝達する。シフトレバー４２の位置が中立位置であると、変速機４はニュートラル（中立状態）となってクラッチ３と駆動輪６とを切り離す。

ＥＣＵ５０は、電子制御ユニット等の制御装置であり、アクチュエータ７を制御する制御部としての機能を有する。ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度センサ３１、クラッチストロークセンサ３２、アクセル開度センサ３３、およびニュートラルスイッチ（Ｎｓｗ）３４と接続されており、各センサ３１，３２，３３およびニュートラルスイッチ３４から送られる信号を取得する。

エンジン回転速度センサ３１は、エンジン１の出力軸１ａの回転位置および回転速度［ｒｐｍ］を検出し、検出結果を示す信号を出力する。クラッチストロークセンサ３２は、クラッチペダル４０に対するドライバの操作状態を検出する。クラッチストロークセンサ３２が検出する操作状態は、クラッチペダル４０に対する踏み込み量、すなわちクラッチペダル４０のペダルストロークである。以下の説明では、クラッチペダル４０のペダルストロークを単に「クラッチストローク」と称する。また、以下の説明では、ドライバによるクラッチペダル４０に対する踏み込み操作を「クラッチペダル踏み操作」とも称する。クラッチペダル踏み操作は、クラッチ３を開放するためのドライバによる操作である。クラッチストロークセンサ３２は、検出したクラッチストロークの値を示す信号を出力する。アクセル開度センサ３３は、アクセルペダル４１のアクセル開度を検出し、検出したアクセル開度を示す信号を出力する。ニュートラルスイッチ３４は、変速機４がニュートラルであるか否かを検出する。ニュートラルスイッチ３４は、変速機４がニュートラルである場合にＯＮ信号を出力し、変速機４がニュートラルでない場合にＯＦＦ信号を出力する。例えば、変速機４において前進走行用の変速段が成立している場合、ニュートラルスイッチ３４はＯＦＦ信号を出力する。

ＥＣＵ５０は、エンジン１、インバータ２０、およびアクチュエータ７を制御する。ＥＣＵ５０は、エンジン１の吸気制御、燃料噴射制御、点火制御等の各種制御を実行する。ＥＣＵ５０は、インバータ２０に対してＭＧ２のトルク指令値を出力する。インバータ２０は、トルク指令値に基づいて、高電圧バッテリ２１側からＭＧ２に出力する電流値、およびＭＧ２から高電圧バッテリ２１側に出力する電流値を制御する。

ＥＣＵ５０は、ドライバによるクラッチペダル踏み操作に応じてアクチュエータ７を制御する。本実施形態のＥＣＵ５０は、通常時はドライバによるクラッチペダル４０に対する操作に追従してアクチュエータ７を制御する。言い換えると、ＥＣＵ５０は、クラッチ３の状態をクラッチストロークに応じた係合状態あるいは開放状態とするように、アクチュエータ７を制御する。クラッチストロークには、予めｏｆｆ閾値およびｌｏｗ閾値が定められている。ｏｆｆ閾値は、クラッチペダル４０が踏み込まれていくときにクラッチ３の係合力が低下し始めるストローク量である。クラッチストロークがｏｆｆ閾値に達すると、クラッチペダル４０のマスタシリンダで発生する油圧は、クラッチ３の係合力を低下させる圧力の下限となる。ｌｏｗ閾値は、クラッチペダル４０が踏み込まれていくときにクラッチ３が係合状態から開放状態へと切り替わるストローク量である。クラッチストロークがｌｏｗ閾値に達すると、クラッチペダル４０のマスタシリンダで発生する油圧は、クラッチ３を開放させる圧力まで上昇する。ＥＣＵ５０は、ｏｆｆ閾値とｌｏｗ閾値との間のクラッチストロークの範囲では、クラッチストロークが大きな値となるに従いクラッチ３の係合力を低下させる。

（フリーラン）
ＥＣＵ５０は、車両１００の走行中にアクセルペダル４１およびクラッチペダル４０の何れに対する踏み込み操作もなされていない場合、フリーランを実行する。フリーランは、エンジン１が停止し、かつクラッチ３が開放した状態で車両１００を走行させる走行状態である。本実施形態のＥＣＵ５０は、第１フリーランおよび第２フリーランの２種類のフリーランを実行する。

第１フリーランは、変速機４において前進走行用の変速段が形成されている状態で実行されるフリーランである。第２フリーランは、変速機４がニュートラルの状態で実行されるフリーランである。以下の説明では、第１フリーランと第２フリーランを区別しない場合、２種類のフリーランを単に「フリーラン」と総称する。ＥＣＵ５０は、フリーランを開始する場合、アクチュエータ７に対してクラッチ３を開放する開放指令を出力する。アクチュエータ７は、開放指令に応じて油圧ポンプ７ｂによる油圧をクラッチ３に供給してクラッチ３を開放状態とする。これにより、クラッチペダル４０が踏み込まれていない状態で自動的にクラッチ３が開放され、エンジン１と変速機４とが切り離される。ＥＣＵ５０は、クラッチ３が開放されると、エンジン１に対して燃料噴射の停止を指令する。エンジン１において燃料噴射が停止されると、エンジン回転速度が徐々に低下して、最終的にエンジン１は回転を停止する。

クラッチ３が開放状態となり、かつエンジン１が停止すると、フリーランが開始する。フリーランでは、エンジン１が駆動輪６から切り離されており、エンジンブレーキが駆動輪６に作用しない。従って、走行抵抗が減少し、車両１００の燃費が向上する。また、エンジン１の燃料噴射が行われないため、燃料消費量が減少し、車両１００の燃費が向上する。

（フリーランの終了）
本実施形態の車両制御装置１０１は、フリーラン中に終了条件が成立すると、フリーランを終了する。第１フリーランの終了条件は、第１フリーランの実行中に変速機４において何れかの変速段が成立している状態でクラッチペダル４０が踏み込まれること、およびアクセルＯＮとなることの少なくともいずれか一方が検出されることである。第２フリーランの終了条件は、第２フリーランの実行中に前進走行用の何れかの変速段への変速操作が検出されることである。

ここで、フリーラン中は、クラッチペダル４０が踏み込まれていないにもかかわらずクラッチ３が開放している。クラッチ３が開放していることから、クラッチペダル４０を踏み込まずにシフトダウン操作やシフトアップ操作を行うことが可能である。従って、ドライバが誤ってクラッチペダル４０を踏み込まずに変速操作をしたり、クラッチペダル４０を十分に踏み込まずに変速操作をしたとしても、この変速操作が許容されてしまう。このようにクラッチペダル４０に対する踏み込み操作（クラッチ３を開放する操作）を行わなくても変速操作が許容されてしまうと、ドライバがフリーラン中以外の場面でも同様に変速操作ができると勘違いしてしまう可能性がある。あるいは、フリーランにおいてクラッチ３が開放されることを知ったドライバが、フリーラン中はクラッチペダル４０を踏み込まずに変速操作を行うようになってしまう可能性がある。こうした結果、ドライバが、フリーランが実行されていないときにクラッチペダル４０を踏み込まずに変速操作を行おうとするような誤操作を招いてしまう可能性がある。

本実施形態の車両制御装置１０１のＥＣＵ５０は、フリーラン中にドライバがクラッチペダル４０を踏み込むことなく変速操作を開始すると、変速機４がニュートラルとなった時点でクラッチ３を係合させる。これにより、ドライバがシフトレバー４２を何れかのシフトポジションに入れようとすると反力を受ける。反力を感じたドライバは、クラッチペダル４０の操作を忘れていたことに気づく。よって、本実施形態の車両制御装置１０１は、変速操作の際には確実にクラッチペダル４０を踏み込むようにドライバに促すことができる。

図２から図４を参照して、本実施形態の車両制御装置１０１の動作について説明する。図２に示すフローチャートは、走行中に実行され、例えば、所定の間隔で繰り返し実行される。図３および図４に示すタイムチャートには、（ａ）アクセル開度［％］、（ｂ）エンジン回転速度、（ｃ）シフトポジション、（ｄ）クラッチストローク、（ｅ）クラッチ３の状態（係合力）、が示されている。クラッチストロークにおいて、「ｕｐ」は、クラッチペダル４０が踏み込まれていないときのストローク量、すなわち０のストローク量を示す。クラッチ３の状態の欄において、「完全係合」は、クラッチ３の係合力が最大値であることを示す。図３では、時刻ｔ１よりも前から第１フリーランが実行されている。図４では、時刻ｔ１１よりも前から第１フリーランが実行されている。

ステップＳ１０において、ＥＣＵ５０は、アクセル開度センサ３３の検出結果に基づいてアクセルＯＦＦの状態であるか否かを判定する。アクセルＯＦＦの状態であると判定された場合（ステップＳ１０−Ｙ）にはステップＳ２０に進み、否定判定された場合（ステップＳ１０−Ｎ）には今回の制御プロセスが終了する。

ステップＳ２０において、ＥＣＵ５０は、クラッチストロークセンサ３２の検出結果に基づいてクラッチペダル４０がＯＦＦであるか否かを判定する。本実施形態では、クラッチストロークがｕｐ閾値以上ｏｆｆ閾値未満の値である場合、クラッチペダル４０がＯＦＦであると判定される。クラッチペダル４０がＯＦＦであると判定された場合（ステップＳ２０−Ｙ）にはステップＳ３０に進み、否定判定された場合（ステップＳ２０−Ｎ）には今回の制御プロセスが終了する。

ステップＳ３０において、ＥＣＵ５０は、フリーランを実行する。ＥＣＵ５０は、クラッチ３を開放させ、エンジン１を停止させる。ステップＳ３０が実行されると、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０において、ＥＣＵ５０は、第２フリーラン中であるか否かを判定する。ＥＣＵ５０は、ステップＳ３０において変速機４がニュートラルの状態でフリーランを開始した場合、第２フリーラン中であると判定する。ステップＳ４０において第２フリーラン中であると判定された場合（ステップＳ４０−Ｙ）にはステップＳ９０に進み、否定判定された場合（ステップＳ４０−Ｎ）にはステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０において、ＥＣＵ５０は、クラッチペダル４０がＯＦＦであり、かつニュートラルスイッチ３４がＯＮの状態であるか否かを判定する。ステップＳ４０で否定判定がなされていることから、ステップＳ５０は第１フリーラン中に実行される。クラッチペダル４０がＯＦＦであるということは、クラッチペダル４０に対するクラッチ３を開放する操作がなされていないことを示している。ニュートラルスイッチ３４がＯＮの状態であることは、変速機４がニュートラルに切り替わったことを示している。従って、ステップＳ５０で肯定判定がなされる状況は、第１フリーラン中にドライバによってクラッチ３を開放する操作がなされることなく変速操作が行われて変速機４がニュートラルとなったことを示している。

ステップＳ５０で肯定判定された場合（ステップＳ５０−Ｙ）にはステップＳ６０に進み、否定判定された場合（ステップＳ５０−Ｎ）にはステップＳ８０に進む。図３では、時刻ｔ１にクラッチストロークがｕｐのままでシフトポジションが３速変速段からニュートラル（Ｎ）に変更されて、ステップＳ５０で肯定判定がなされる。図４では、時刻ｔ１１にクラッチストロークがｕｐのままでシフトポジションが３速変速段からニュートラル（Ｎ）に変更されて、ステップＳ５０で肯定判定がなされる。

ステップＳ６０において、ＥＣＵ５０は、クラッチ３を係合させ、エンジン１の停止を継続させる。ＥＣＵ５０は、アクチュエータ７に対してクラッチ３を係合させる指令を出力する。アクチュエータ７は、油圧室の油圧を開放してクラッチ３を係合させる。図３では、時刻ｔ２にクラッチ３の係合力が最大値とされてクラッチ３が完全係合される。図４では、時刻ｔ１２にクラッチ３の係合力が最大値とされてクラッチ３が完全係合される。ステップＳ６０が実行されると、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０において、ＥＣＵ５０は、クラッチ３に対する操作モードをドライバ操作に追従する通常モードに変更する。ＥＣＵ５０は、通常モードにおいて、クラッチストロークに応じてクラッチ３の係合力を変化させる。すなわち、ＥＣＵ５０は、クラッチペダル４０が踏み込まれてクラッチストロークがｏｆｆ閾値以上となると、クラッチストロークの増加に応じてクラッチ３の係合力を低下させていく。また、ＥＣＵ５０は、クラッチストロークがｌｏｗ閾値以上になると、クラッチ３を開放させる。

図３では、時刻ｔ３にドライバがクラッチペダル４０を踏み込まないままで４速変速段へ変速操作（シフトポジションの欄の破線）を行おうとする。しかしながら、クラッチ３に対する操作モードが通常モードとなっており、クラッチ３が係合しているため、ドライバは反力を受けてシフトポジションを４速に変更することができない。これにより、クラッチペダル４０を踏み込まないままでの不適切な変速操作を規制することができる。一方、図４では、時刻ｔ１３にクラッチストロークがｌｏｗ閾値以上となるまでドライバによってクラッチペダル４０が踏み込まれる。この踏み込み操作に応じてＥＣＵ５０は、クラッチ３を開放させる。従って、時刻ｔ１４に４速変速段への変速操作が許容される。ＥＣＵ５０は、クラッチペダル４０を踏み込まないままで変速機４がニュートラルに操作されたとしても、その後にドライバによってクラッチ３を開放するクラッチ操作がなされれば、クラッチ３を開放させてその後の変速操作を許容する。ステップＳ７０が実行されると、ステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０において、ＥＣＵ５０は、第１フリーランの終了条件が成立しているか否かを判定する。終了条件が成立している場合（ステップＳ８０−Ｙ）にはステップＳ１００に進み、否定判定された場合（ステップＳ８０−Ｎ）にはステップＳ４０に移行する。図４では、時刻ｔ１４に４速変速段への変速操作がなされると、第１フリーランの終了条件が成立する。このときに成立する終了条件は、「変速機４において何れかの変速段が成立している状態でクラッチペダル４０が踏み込まれること」（第１条件）および「アクセルＯＮとなること」（第２条件）のうち、変速機４の変速段が前進走行用の変速段であって、かつクラッチペダル４０がＯＮとなっている第１条件である。従って、時刻ｔ１４以降に後述するステップＳ１００でエンジン１が再始動され、時刻ｔ１５にクラッチペダル４０がＯＦＦとなると、ステップＳ１２０でクラッチ３が係合される。

ステップＳ９０において、ＥＣＵ５０は、第２フリーランの終了条件が成立しているか否かを判定する。終了条件が成立している場合（ステップＳ９０−Ｙ）にはステップＳ１００に進み、否定判定された場合（ステップＳ９０−Ｎ）にはステップＳ４０に移行する。

ステップＳ１００において、ＥＣＵ５０は、エンジン１を始動する。ＥＣＵ５０は、ＭＧ２のトルクによってエンジン１を回転させ、かつエンジン１の回転速度を上昇させる。ＥＣＵ５０は、エンジン１の回転速度が所定の回転速度まで上昇すると燃料噴射および点火を開始させ、エンジン１を始動する。ＥＣＵ５０は、エンジン１の始動が完了すると、回転速度同期制御を実行する。回転速度同期制御は、クラッチ３の係合部材３ａの回転速度と係合部材３ｂの回転速度を同期させる制御である。回転速度同期制御において、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度を現在の変速段および車速から決まる回転速度に制御する。ステップＳ１００が実行されるとステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０において、ＥＣＵ５０は、クラッチペダル４０がＯＦＦであるか否かを判定する。クラッチペダル４０がＯＦＦであると判定された場合（ステップＳ１１０−Ｙ）にはステップＳ１２０に進み、否定判定された場合（ステップＳ１１０−Ｎ）にはステップＳ１１０の判定が繰り返される。

ステップＳ１２０において、ＥＣＵ５０は、クラッチ３を係合させる。ステップＳ１２０が実行されると、今回の制御プロセスが終了する。

以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ５０は、エンジン１が停止し、かつクラッチ３が開放した状態で車両１００を走行させるフリーランを実行（ステップＳ３０）する。ＥＣＵ５０は、フリーラン中にドライバによってクラッチペダル踏み操作（クラッチ３を開放する操作）がなされることなく変速操作が行われて変速機４がニュートラルとなる（ステップＳ５０−Ｙ）と、アクチュエータ７によってクラッチ３を係合させる（ステップＳ６０）。このように、本実施形態の車両制御装置１０１は、クラッチペダル４０を踏み込まないままでシフトレバー４２を走行用のポジションに入れるような不適切な変速操作が許容される状況となることを抑制する。よって、本実施形態の車両制御装置１０１は、ドライバによる不適切な変速操作を抑制することができる。

なお、ドライバによってクラッチ３を開放する操作がなされていないと判定する条件は、典型的には、ステップＳ５０のようにクラッチペダル４０がＯＦＦの状態である条件であるが、これには限定されない。ＥＣＵ５０は、クラッチストロークが所定値未満である場合にドライバによってクラッチ３を開放する操作がなされていないと判定してもよい。この所定値は、例えば、ｏｆｆ閾値以上でかつｌｏｗ閾値未満の範囲で定められる。このようにすれば、クラッチペダル４０に対する踏み込みが不十分なままで変速操作がなされた場合に、その変速操作が不適切であることをドライバに認識させることができる。なお、ＥＣＵ５０は、クラッチストロークがｏｆｆ閾値以上でかつｌｏｗ閾値未満の値であるときに変速機４がニュートラルとなった場合、クラッチ３の係合力を最大値とすることに代えて、そのクラッチストロークに応じた係合力としてクラッチ３を係合させるようにしてもよい。

本実施形態のＥＣＵ５０は、フリーラン中にドライバによってクラッチペダル踏み操作がなされることなく変速操作が行われて変速機４がニュートラルとなった（ステップＳ５０−Ｙ）後は、クラッチ３に対する操作モードをドライバ操作に追従する通常モードに変更する（ステップＳ７０）。つまり、ＥＣＵ５０は、ドライバによってクラッチペダル踏み操作がなされるまで（クラッチペダル４０に対してクラッチ３を開放する操作がなされるまで）アクチュエータ７によってクラッチ３を係合状態とする。これにより、ドライバが正しくクラッチペダル４０を踏み込むまで、シフトレバー４２を走行用のポジションに入れる変速操作が許容されない。よって、本実施形態の車両制御装置１０１は、ドライバによる不適切な変速操作を抑制することができる。

［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、フリーラン中にクラッチ３に対する操作モードをドライバ操作に追従する通常モードとした場合（ステップＳ７０）に、ＥＣＵ５０がクラッチ３の係合力を制御した。これに代えて、ＥＣＵ５０は、通常モードにおいて、クラッチペダル４０のマスタシリンダで発生する油圧をそのまま油圧室に供給させるようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ５０は、アクチュエータ７に対して、油圧ポンプ７ｂと油圧室とを遮断し、クラッチペダル４０のマスタシリンダと油圧室とを連通するよう指令する。

［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。図５は、実施形態の第２変形例に係る車両の概略構成図である。図５の車両１０２において、上記実施形態の車両１００と異なる点は、クラッチペダル４０とクラッチ３とが機械的に接続されていない点、およびＭＧ２に代えて始動装置２６が搭載されている点である。始動装置２６は、典型的にはスタータモータである。始動装置２６の回転軸は、ベルト２７を介してエンジン１の出力軸１ａと接続されている。始動装置２６は、バッテリ２５から供給される電力を消費して発生するトルクによりエンジン１を回転させる。

第２変形例の車両１０２では、クラッチ３に対する供給油圧は、常時ＥＣＵ５０によって制御される。車両１０２は、上記実施形態のＥＣＵ５０に代えて、メインＥＣＵ６０およびエンジンＥＣＵ８０を有する。第２変形例の車両制御装置１０３は、変速機４と、クラッチ３と、アクチュエータ７と、クラッチストロークセンサ３２と、エンジンＥＣＵ８０とを有する。

エンジンＥＣＵ８０は、アクセル開度センサ３３、クラッチストロークセンサ３２、およびニュートラルスイッチ３４と接続されている。エンジンＥＣＵ８０は、エンジン１およびアクチュエータ７を制御する。メインＥＣＵ６０は、バッテリ２５から始動装置２６に対する電力の供給を制御する。メインＥＣＵ６０およびエンジンＥＣＵ８０は、相互通信可能に接続されており、車両１０２を協調制御する。図５に示すような所謂バイワイヤのクラッチシステムを有する車両制御装置１０３は、上記実施形態と同様の制御を実行して同様の効果を奏することができる。

［実施形態の第３変形例］
実施形態の第３変形例について説明する。アクチュエータ７は、油圧によって作動するものには限定されない。アクチュエータ７は、電磁力など、油圧以外の力によってクラッチ３を係合および開放させるものであってもよい。変速機４がニュートラルであるか否かを検出する手段は、ニュートラルスイッチ３４には限定されない。ニュートラルスイッチ３４に代えて、シフトポジションセンサ等が用いられてもよい。

［実施形態の第４変形例］
実施形態の第４変形例について説明する。車両制御装置１０１，１０３は、フリーラン中にドライバによってクラッチ３を開放する操作がなされることなく変速操作が行われて変速機４がニュートラルとなった場合、その変速操作が不適切であることをドライバに対して報知する報知手段を備えていてもよい。報知手段の例としては、ランプ、ディスプレイ等の視覚による手段、スピーカーやブザーなどの聴覚による手段等が挙げられる。クラッチ操作を伴わない変速操作がなされた場合に、アクチュエータ７によってクラッチ３を係合させると共に報知手段を作動させることで、不適切な変速操作であることをより確実にドライバに認識させることができる。

上記実施形態のステップＳ６０においてクラッチ３を係合させる場合のクラッチ３の係合力は、最大値でなくてもよい。例えば、クラッチ３は、最大値と０の間の係合力で係合されてもよい。クラッチ３の係合力は、少なくとも変速操作に対する反力がクラッチ３が開放しているときの反力よりも大きく、ドライバが反力の違いに気づくような値とされる。

［実施形態の第５変形例］
フリーランの開始条件や終了条件は、上記実施形態で例示したものには限定されない。例えば、フリーランの開始条件は、「ブレーキ操作がなされていない（ブレーキＯＦＦの状態である）こと」を含んでもよい。また、フリーランの終了条件は、「ブレーキ操作がなされていること（ブレーキＯＮの状態である）こと」を含んでもよい。

［実施形態の第６変形例］
上記実施形態では、ステップＳ５０において、そのときのクラッチペダル４０の状態、およびそのときのニュートラルスイッチ３４の状態に基づいて判定がなされた。これに代えて、それまでのクラッチペダル４０の状態の推移、およびそれまでのニュートラルスイッチ３４の状態の推移に基づく判定がなされてもよい。例えば、図２のフローチャートを前回実行したときから今回実行するまでの期間に、ニュートラルスイッチ３４がＯＦＦからＯＮに切り替わり、かつクラッチペダル４０がＯＦＦである状態が継続していた場合にステップＳ５０で肯定判定がなされてもよい。

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 エンジン
３ クラッチ
４ 変速機
７ アクチュエータ
７ａ 油圧制御装置
７ｂ 油圧ポンプ
３１ エンジン回転速度センサ
３２ クラッチストロークセンサ（検出部）
３３ アクセル開度センサ
３４ ニュートラルスイッチ
４０ クラッチペダル
４１ アクセルペダル
４２ シフトレバー
５０ ＥＣＵ（制御部）
６０ メインＥＣＵ
８０ エンジンＥＣＵ（制御部）
１００，１０２ 車両
１０１，１０３ 車両制御装置

Claims (2)

1. ドライバの変速操作に応じて変速比が変更される手動変速機と、
   エンジンと前記手動変速機との間に設けられたクラッチと、
   前記クラッチを開放するための前記ドライバによるクラッチペダルに対する踏み込み操作であるクラッチペダル踏み操作を検出する検出部と、
   前記クラッチの係合および開放の動作を行うアクチュエータと、
   前記クラッチペダル踏み操作に応じて前記アクチュエータを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記エンジンが停止し、かつ前記クラッチが開放した状態で車両を走行させるフリーランを実行し、かつ、前記フリーラン中に前記ドライバによって前記クラッチペダル踏み操作がなされることなく変速操作が行われて前記手動変速機がニュートラルとなると、前記アクチュエータによって前記クラッチを係合させる
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記制御部は、前記フリーラン中に前記ドライバによって前記クラッチペダル踏み操作がなされることなく変速操作が行われて前記手動変速機がニュートラルとなった後は、前記クラッチペダル踏み操作がなされるまで前記アクチュエータによって前記クラッチを係合状態とする
   請求項１に記載の車両制御装置。

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