(57)【要約】【課題】ドライブプレートのリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制しつつ、エンジンの始動応答性が損なわれることを抑制可能な車両制御装置を提供すること。【解決手段】車両制御装置が、エンジン２が停止する前にエンジン２を始動させる際に応答性が必要であるか否かを推定し、推定結果に基づいてエンジン停止時のクランク軸２ａの停止位置を制御する。これにより、上り坂のように加速度が負になる状況では始動応答性の相対的に良い角度領域内にクランク軸２ａの停止位置を制御してエンジン２を停止させることができる。また、車両１の加速度に応じてエンジン停止時のクランク軸２ａの停止位置を分けているために、ドライブプレート３のリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制できる。結果、ドライブプレート３のリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制しつつ、エンジン２の始動応答性が損なわれることを抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンのクランク軸に配置され、外周部にリングギヤを有するドライブプレートと、前記リングギヤと噛み合うピニオンギヤを有するスターターモータと、を備える車両に搭載され、走行中にエンジン停止条件が成立した場合に前記エンジンを停止させると共に、前記エンジンの停止中にエンジン始動条件が成立した場合に、前記スターターモータを駆動させることにより、前記ドライブプレートを介して前記エンジンのクランク軸の回転数を上昇させ、前記エンジンを再始動させる車両制御装置であって、
前記車両の加速度を推定し、推定された加速度が負である場合、前記エンジンの始動に要する時間が相対的に短くなる角度領域内に前記エンジンの停止時のクランク軸の停止位置を制御し、推定された加速度が負でない場合には、前記エンジンの始動に要する時間が相対的に長くなる角度領域内にエンジン停止時のクランク軸の停止位置を制御することを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン停止時のクランク軸の停止位置（クランク角）を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンを停止させる際に始動応答性の良い角度領域内にクランク軸の停止位置を制御する車両制御装置が知られている。ところが、一般に、始動応答性の良い角度領域は気筒数に応じて決まっている。このため、上記車両制御装置によれば、ドライブプレートのリングギヤがスタータのピニオンギヤと毎回同じ箇所で噛み合うことになり、ドライブプレートのリングギヤに偏摩耗が発生する。例えば３気筒エンジンの場合、リングギヤの回転角度１２０度毎、換言すればリングギヤの周方向３箇所に偏摩耗が発生する。このような背景から、特許文献１には、エンジンを停止させる際のクランク軸の停止位置をエンジン停止毎に変更することによってエンジン停止時のクランク軸の停止位置を均等化する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８４６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の技術は、車両の走行状況を考慮してエンジン停止時のクランク軸の停止位置を変更していない。このため、特許文献１記載の技術によれば、エンジン停止時のクランク軸の停止位置が始動応答性の良くない角度領域内にある時に加速要求があった場合、エンジンの始動に多くの時間を要し、加速要求に対する応答性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ドライブプレートのリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制しつつ、エンジンの始動応答性が損なわれることを抑制可能な車両制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両制御装置は、エンジンと、前記エンジンのクランク軸に配置され、外周部にリングギヤを有するドライブプレートと、前記リングギヤと噛み合うピニオンギヤを有するスターターモータと、を備える車両に搭載され、走行中にエンジン停止条件が成立した場合に前記エンジンを停止させると共に、前記エンジンの停止中にエンジン始動条件が成立した場合に、前記スターターモータを駆動させることにより、前記ドライブプレートを介して前記エンジンのクランク軸の回転数を上昇させ、前記エンジンを再始動させる車両制御装置であって、前記車両の加速度を推定し、推定された加速度が負である場合、前記エンジンの始動に要する時間が相対的に短くなる角度領域内に前記エンジンの停止時のクランク軸の停止位置を制御し、推定された加速度が負でない場合には、前記エンジンの始動に要する時間が相対的に長くなる角度領域内にエンジン停止時のクランク軸の停止位置を制御することを特徴とする。
【０００７】
すなわち、本発明に係る車両制御装置は、エンジンが停止する前にエンジンを始動させる際に応答性が必要であるか否かを推定し、推定結果に基づいてエンジン停止時のクランク軸の停止位置を制御する。このような構成によれば、上り坂のように加速度が負になる状況（走行中に車速が低下するために加速が求められることが多い状況）では始動応答性の相対的に良い角度領域内にクランク軸の停止位置を制御してエンジンを停止させることができる。また、車両の加速度に応じてエンジン停止時のクランク軸の停止位置を分けているために、ドライブプレートのリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制できる。結果、ドライブプレートのリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制しつつ、エンジンの始動応答性が損なわれることを抑制できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両制御装置によれば、ドライブプレートのリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制しつつ、エンジンの始動応答性が損なわれることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である車両制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態であるフリーラン制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、エンジンの始動応答性が良い角度領域とエンジンの始動応答性が良くない角度領域とを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である車両制御装置について詳細に説明する。
【００１１】
〔車両の構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態であ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。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態である車両制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。図１（ａ）に示すように、本発明の一実施形態である車両制御装置が適用される車両１は、エンジン２、ドライブプレート３、トルクコンバータ４、及びトランスミッション５を主な構成要素として備えている。
【００１３】
エンジン２は、図示しないインジェクタから噴射された燃料と空気との混合気をシリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関により構成されている。燃焼によってシリンダ内のピストンが押し下げられることによって、クランク軸２ａが回転させられる。
【００１４】
ドライブプレート３は、円板形状の部材によって構成され、エンジン２のクランク軸２ａに配置されている。ドライブプレート３の外周部には図示しないリングギヤが形成され、リングギヤにはスターターモータ６のピニオンギヤ６ａが常時噛み合うようになっている（図１（ｂ）参照）。ドライブプレート３は、クランク軸２ａの出力トルクをトルクコンバータ４に伝達する。
【００１５】
トルクコンバータ４は、エンジン２のクランク軸２ａからトランスミッション５の図示しない入力軸へトルクを増大させて伝達する。
【００１６】
トランスミッション５は、トルクコンバータ４によって伝達されたトルクを変速して駆動輪７ａ，７ｂ側に伝達する。
【００１７】
〔車両制御装置の構成〕
次に、図２を参照して、本発明の一実施形態である車両制御装置の構成について説明する。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態である車両制御装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の一実施形態である車両制御装置１０は、アクセル開度センサ１１、ブレーキペダルストロークセンサ１２、加速度センサ１３、クランク角センサ１４、及びＥＣＵ１５を備えている。
【００１９】
アクセル開度センサ１１は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度を検出し、検出されたアクセル開度を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。
【００２０】
ブレーキペダルストロークセンサ１２は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量に応じたブレーキペダルのストローク量を検出し、検出されたストローク量を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。
【００２１】
加速度センサ１３は、車両１の加速度を検出し、検出された加速度を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。
【００２２】
クランク角センサ１４は、クランク軸２ａの回転角度（クランク角）を検出し、検出されたクランク角を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。
【００２３】
ＥＣＵ１５は、物理的にはＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び入出力インタフェイス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である。ＥＣＵ１５の機能は、ＲＯＭ内に保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭ内にロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで制御対象を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭ内におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。ＥＣＵ１５は、エンジン２、トルクコンバータ４、及びトランスミッション５を制御する。
【００２４】
具体的には、ＥＣＵ１５は、エンジン２の運転状態を検出し、インジェクタによる燃料噴射量や噴射時期、点火プラグによる点火時期等を制御する。また、ＥＣＵ１５は、車速及びアクセル開度の検知結果等に基づいてトランスミッション５の油圧機構を制御する。これにより、トランスミッション５の変速が行われる。
【００２５】
ＥＣＵ１５は、車両１の走行中に所定のフリーランオン条件が成立した場合、フリーラン制御を実行する。フリーラン制御は、エンジン２の駆動を停止し、且つ、エンジン２と駆動輪７ａ，７ｂとの間の動力伝達経路に設けられたクラッチを開放させた状態で車両１を走行させる制御である。フリーラン制御を実行することによって、車両１の惰性走行距離を延長し、燃費を向上させることができる。
【００２６】
一方、ＥＣＵ１５は、フリーラン制御の実行中に所定のフリーランオフ条件が成立した場合、エンジン２を駆動し、且つ、エンジン２と駆動輪７ａ，７ｂとの間の動力伝達経路に設けられたクラッチを係合することによって、車両１の状態をフリーラン制御状態から通常の制御状態に復帰させる。通常の制御状態では、車両１はエンジン２の動力による加速が可能な状態となる。
【００２７】
このような構成を有する車両制御装置１０は、以下に示すフリーラン制御処理を実行することにより、ドライブプレート３のリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制しつつ、エンジン２の始動応答性が損なわれることを抑制する。以下、図３に示すフローチャートを参照して、フリーラン制御処理を実行する際の車両制御装置１０の動作について説明する。
【００２８】
〔フリーラン制御処理〕
図３は、本発明の一実施形態であるフリーラン制御処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、車両１のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられたタイミングで開始となり、車両制御処理はステップＳ１の処理に進む。車両制御処理は、車両１のイグニッションスイッチがオン状態である間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００２９】
ステップＳ１の処理では、車両制御装置１０が、フリーランオン条件が成立したか否かを判別する。フリーランオン条件としては、車両１が走行中（又は所定車速以上）である時に、アクセルペダルの開度がゼロ（アクセルオフ）であり、且つ、ブレーキペダルのストローク量がゼロであることを例示できる。そして、車両制御装置１０は、フリーランオン条件が成立したタイミング（ステップＳ１：Ｙｅｓ）でフリーラン制御処理をステップＳ２の処理に進める。
【００３０】
ステップＳ２の処理では、車両制御装置１０が、アクセルオフになることによってフリーランオン条件が成立したか否かを判別する。判別の結果、アクセルオフになることによってフリーランオン条件が成立した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ３の処理に進める。一方、アクセルオフではなく、ブレーキペダルのストローク量がゼロになることによってフリーランオン条件が成立した場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ５の処理に進める。
【００３１】
ステップＳ３の処理では、車両制御装置１０が、加速度センサ１３の出力信号に基づいて車両１の前後方向の加速度が正であるか否かを判別する。判別の結果、車両１の前後方向の加速度が正である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ４の処理に進める。一方、車両１の前後方向の加速度が正でない場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ５の処理に進める。
【００３２】
ステップＳ４の処理では、車両制御装置１０が、エンジン再始動時の応答性は不要であると判断し、エンジン停止時のクランク軸２ａの停止位置をエンジン２の始動応答性が相対的に良くない、すなわちエンジン２の始動に要する時間が相対的に長い角度領域内に設定する。すなわち、車両１の前後方向の加速度が正である場合、車速は下がらない又は上がるために、運転者はブレーキペダルを操作することによってエンジン２を再始動させることが多く、エンジン再始動時の応答性は必要ない。また、運転者がアクセルペダルを操作することによってエンジン２を再始動させたとしても、緩加速であるためにエンジン再始動時の応答性は必要ない。このため、車両制御装置１０が、エンジン停止時のクランク軸２ａの停止位置をエンジン２の始動応答性が相対的に良くない角度領域内に設定する。
【００３３】
具体的には、エンジン２が３気筒である場合、図４に示すように、クランク軸２ａの１回転領域は角度範囲１２０°の３つの角度領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に分割され、各角度領域に１つの気筒の吸気から排気までの各行程が割り当てられる。そして、クランク軸２ａの１回転領域内には、エンジン２の始動応答性が相対的に良い角度領域ＲＧと始動応答性が相対的に良くない角度領域ＲＢとが存在する。そこで、車両制御装置１０が、クランク軸２ａの現在位置に近い始動応答性が相対的に良くない角度領域ＲＢ内にエンジン２停止時のクランク軸２ａの停止位置を設定する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップＳ６の処理に進む。
【００３４】
ステップＳ５の処理では、車両制御装置１０が、エンジン再始動時の応答性が必要であると判断し、エンジン停止時のクランク軸２ａの停止位置をエンジン２の始動応答性が相対的に良い、すなわちエンジン２の始動に要する時間が相対的に短い角度領域内に設定する。具体的には、エンジン２が３気筒である場合には、車両制御装置１０は、クランク軸２ａの現在位置に近い始動応答性が相対的に良い角度領域ＲＧ（図４参照）内にエンジン２停止時のクランク軸２ａの停止位置を設定する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップＳ６の処理に進む。
【００３５】
ステップＳ６の処理では、車両制御装置１０が、エンジン２と駆動輪７ａ，７ｂとの間の動力伝達経路に設けられたクラッチを開放させる。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップＳ７の処理に進む。
【００３６】
ステップＳ７の処理では、車両制御装置１０が、エンジン２を停止させると共にクランク軸２ａの停止位置をステップＳ４又はステップＳ５の処理において設定した位置に制御する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップＳ８の処理に進む。
【００３７】
ステップＳ８の処理では、車両制御装置１０が、フリーランオフ条件が成立した否かを判別する。フリーランオフ条件としては、アクセル開度が所定値以上になったことやブレーキペダルのストローク量が所定値以上になったことを例示できる。判別の結果、フリーランオフ条件が成立した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ９の処理に進める。一方、フリーランオフ条件が成立していない場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ１０の処理に進める。
【００３８】
ステップＳ９の処理では、車両制御装置１０が、スターターモータ６を駆動することによってエンジン２を再始動させる。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップＳ１５の処理に進む。
【００３９】
ステップＳ１０の処理では、車両制御装置１０が、加速度センサ１３の出力信号に基づいて車両１の前後方向の加速度が所定値（＜０）未満であるか否かを判別する。判別の結果、車両１の前後方向の加速度が所定値未満である場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ１１の処理に進める。一方、車両１の前後方向の加速度が所定値未満でない場合には（ステップＳ１０：Ｎｏ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ８の処理に戻す。
【００４０】
ステップＳ１１の処理では、車両制御装置１０が、クランク角センサ１４の出力信号に基づいてクランク軸２ａの停止位置（クランク角）が始動応答性の相対的に良くない角度領域ＲＢ内にあるか否かを判別する。判別の結果、クランク軸２ａの停止位置が始動応答性の相対的に良くない角度領域ＲＢ内にある場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ１２の処理に進める。一方、クランク軸２ａの停止位置が始動応答性の相対的に良くない角度領域ＲＢ内にない場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、車両制御装置１０は、フリーラン制御処理をステップＳ８の処理に戻す。
【００４１】
ステップＳ１２の処理では、車両制御装置１０が、スターターモータ６を駆動することによってエンジン２を再始動させる。すなわち、クランク軸２ａの停止位置が始動応答性の相対的に良くない角度領域ＲＢ内にある状態でフリーラン制御を実施している際に車両１の前後方向の加速度が所定値未満である場合、運転者がアクセルペダルを操作することによってエンジン２を再始動させる可能性が高い。このため、車両制御装置１０は、車両１の前後方向の加速度が所定値（＜０）未満である場合、スターターモータ６を駆動することによってエンジン２を再始動させる。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップＳ１３の処理に進む。
【００４２】
ステップＳ１３の処理では、車両制御装置１０が、エンジン２をアイドリング（自立回転）させつつエンジン２の出力トルクをトランスミッション５に伝達するクラッチの開放を継続するニュートラル制御を実行（ニュートラル制御オン）する。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、フリーラン制御処理はステップＳ１４の処理に進む。
【００４３】
ステップＳ１４の処理では、車両制御装置１０が、ニュートラル制御のオフ条件が成立したか否かを判別する。そして、車両制御装置１０は、ニュートラル制御のオフ条件が成立したタイミング（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）でフリーラン制御処理をステップＳ１５の処理に進める。
【００４４】
ステップＳ１５の処理では、車両制御装置１０が、エンジン２と駆動輪７ａ，７ｂとの間の動力伝達経路に設けられたクラッチを係合する。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、一連のフリーラン制御処理は終了する。
【００４５】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態であるフリーラン制御処理では、車両制御装置１０が、エンジン２が停止する前にエンジン２を始動させる際に応答性が必要であるか否かを推定し、推定結果に基づいてエンジン停止時のクランク軸２ａの停止位置を制御する。これにより、上り坂のように加速度が負になる状況（走行中に車速が低下するために加速が求められることが多い状況）では始動応答性の相対的に良い角度領域ＲＧ内にクランク軸２ａの停止位置を制御してエンジン２を停止させることができる。また、車両１の加速度に応じてエンジン停止時のクランク軸２ａの停止位置を分けているために、ドライブプレート３のリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制できる。結果、ドライブプレート３のリングギヤに偏摩耗が発生することを抑制しつつ、エンジン２の始動応答性が損なわれることを抑制できる。
【００４６】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１  車両
２  エンジン
２ａ  クランク軸
３  ドライブプレート
４  トルクコンバータ
５  トランスミッション
６  スターターモータ
６ａ  ピニオンギヤ
７ａ，７ｂ  駆動輪
１０  車両制御装置
１１  アクセル開度センサ
１２  ブレーキペダルストロークセンサ
１３  加速度センサ
１４  クランク角センサ
１５  ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
【図１】
2016142246.tif 000003
【図２】
2016142246.tif 000004
【図３】
2016142246.tif 000005
【図４】
2016142246.tif 000006