ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
【課題】第１クラッチの締結によるトルク変動に伴うショックを感じにくくする。
【解決手段】エンジンとモータとを駆動源として備え、エンジンとモータとが伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチを介して連結され、エンジンを始動する際には第１クラッチを締結してモータの駆動力によりエンジンのクランキングを実施する。また、アクセル操作の結果により停止中のエンジンを始動する第１始動モードと、アクセル操作以外の要因で停止中のエンジンを始動する第２始動モードと、を有している。そして、エンジンのクランキング中の第１クラッチの伝達トルク容量を、第１始動モードに比べて、第２始動モードの方が相対的に低くなるよう設定する。
【解決手段】エンジンとモータとを駆動源として備え、エンジンとモータとが伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチを介して連結され、エンジンを始動する際には第１クラッチを締結してモータの駆動力によりエンジンのクランキングを実施する。また、アクセル操作の結果により停止中のエンジンを始動する第１始動モードと、アクセル操作以外の要因で停止中のエンジンを始動する第２始動モードと、を有している。そして、エンジンのクランキング中の第１クラッチの伝達トルク容量を、第１始動モードに比べて、第２始動モードの方が相対的に低くなるよう設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてエンジンとモータとを備え、両者間にクラッチが設けられたハイブリッド車両のエンジン始動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、駆動源としてエンジンとモータ／ジェネレータと備え、エンジンとモータ／ジェネレータとの間に伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチが介装され、モータ／ジェネレータと車両の駆動輪との間に伝達トルク容量を変更可能な第２クラッチが介装されたハイブリッド車両が開示されている。
【０００３】
この特許文献１においては、エンジンを停止し、モータ／ジェネレータからの駆動力のみによる走行中に、エンジンを始動して、エンジンとモータ／ジェネレータの双方の駆動力で走行する運転モードへの切り替え要求があった場合に、第１クラッチを締結してエンジンを始動する。そして、この走行中のエンジン始動に際して、モータ／ジェネレータに電力を供給するバッテリの出力に余裕がある場合、すなわち走行駆動トルクとエンジン始動トルクとをモータ／ジェネレータの出力可能最大トルクで賄ってなお余裕がある場合に、第１クラッチの伝達トルク容量を増加させ、モータ／ジェネレータの目標トルクを第１クラッチの伝達トルク容量増加に応じて増加させることで、モータ／ジェネレータから第１クラッチを経てエンジンへ向かうクランキングトルクを大きくして、エンジン始動を速やかに完遂させるようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７９２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような特許文献１において、停止中のエンジンを走行中に始動する際の第１クラッチの伝達トルク容量の制御は、運転者のアクセル操作に伴いエンジンを始動する場合も、運転者のアクセル操作以外の要因でエンジンを始動するような場合であっても同じとなっている。
【０００６】
つまり、エンジンのクランキング時における第１クラッチの伝達トルク容量の制御に際して、このときのエンジン始動が、運転者のアクセル操作、すなわち運転者の要求にともなうエンジン始動であるのか、運転者のアクセル操作以外の要因、すなわち運転者の意図しないエンジン始動であるのか、に関しての考慮はなされていない。
【０００７】
そのため、運転者のアクセル操作以外の要因で停止中のエンジンを始動するような場合には、運転者がエンジンを始動しようとは意図していないため、運転者が第１クラッチの締結によるトルク変動に伴うショックを感じやすい虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のエンジン始動制御装置は、エンジンと、モータと、を駆動源として備え、前記エンジンと前記モータとが伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチを介して連結され、前記エンジンを始動する際には前記第１クラッチを締結して前記モータ／ジェネレータの駆動力により前記エンジンのクランキングを実施するハイブリッド車両に適用される。
【０００９】
そして、運転者のアクセル操作の結果により停止中の前記エンジンを始動する第１始動モードと、運転者のアクセル操作以外の要因で停止中の前記エンジンを始動する第２始動モードと、を有し、前記エンジンのクランキング中の前記第１クラッチの伝達トルク容量は、前記第１始動モードに比べて前記第２始動モードの方が相対的に低くなるよう設定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第２始動モードにおいて、第１クラッチの締結によるトルク変動に伴うショックを抑制することができる。つまり、運転者の意図しないエンジン始動時において、第１クラッチ締結時のトルク変動を抑制することができ、トルク変動に伴うショックによる違和感を運転者が感じにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンの一実施例を示す構成説明図。
【図２】この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンの変形例を示す構成説明図。
【図３】この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンのさらなる変形例を示す構成説明図。
【図４】このパワートレーンの制御システムを示すブロック図。
【図５】第１始動モードの判定領域を模式的に示した説明図。
【図６】バッテリからの出力電力の違いによるモータ／ジェネレータのトルク特性を模式的に示した説明図。
【図７】第１始動モードでエンジン１を始動した際の各部の動作を示すタイムチャート。
【図８】第２始動モードでエンジン１を始動した際の各部の動作を示すタイムチャート。
【図９】モータ／ジェネレータ５のモータトルクが減っている状況において、第２始動モードでエンジン１を始動した際の各部の動作を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
初めに、本発明が適用されるハイブリッド車両の基本的な構成を説明する。図１は、本発明の一実施例としてフロントエンジン・リヤホイールドライブ（ＦＲ）式の構成としたハイブリッド車両のパワートレーンを示し、１がエンジン、２が駆動車輪（後輪）である。なお、本発明はこのＦＲ形式に限定されるものではなく、ＦＦ形式あるいはＲＲ形式等の他の形式としても適用することができる。
【００１４】
図１に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン１の車両前後方向後方に自動変速機３がタンデムに配置されており、エンジン１（クランクシャフト１ａ）からの回転を自動変速機３の入力軸３ａへ伝達するシャフト４に、モータ／ジェネレータ５が一体に設けられている。
【００１５】
モータ／ジェネレータ５は、ロータに永久磁石を用いた同期型モータからなり、モータとして作用（いわゆる「力行」）するとともに、ジェネレータ（発電機）としても作用（いわゆる「回生」）するものであり、上記のようにエンジン１と自動変速機３との間に位置している。そして、このモータ／ジェネレータ５とエンジン１との間に、より詳しくは、シャフト４とエンジンクランクシャフト１ａとの間に第１クラッチ６が介挿されており、この第１クラッチ６がエンジン１とモータ／ジェネレータ５との間を切り離し可能に結合している。
【００１６】
ここで上記第１クラッチ６は、伝達トルク容量を連続的に変更可能な構成であり、例えば、比例ソレノイドバルブ等でクラッチ作動油圧を連続的に制御することで伝達トルク容量を変更可能な常閉型の乾式単板クラッチあるいは湿式多板クラッチからなる。
【００１７】
また、モータ／ジェネレータ５と駆動輪２との間、より詳しくは、シャフト４と変速機入力軸３ａとの間には、第２クラッチ７が介挿されており、この第２クラッチ７がモータ／ジェネレータ５と自動変速機３との間を切り離し可能に結合している。
【００１８】
上記第２クラッチ７も上記第１クラッチ６と同様に、伝達トルク容量を連続的に変更可能な構成であり、例えば比例ソレノイドバルブでクラッチ作動油圧を連続的に制御することで伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチあるいは乾式単板クラッチからなる。
【００１９】
自動変速機３は、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら摩擦要素の締結・解放の組み合わせにより、前進７速後進１速等の変速段を実現するものである。つまり、自動変速機３は、入力軸３ａから入力された回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸３ｂに出力する。この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置８を介して左右の駆動輪（後輪）２へ分配して伝達される。なお、自動変速機３としては、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよい。この自動変速機３はセレクトレバー等を介して運転者により選択されるレンジとして、非走行レンジであるＰ（パーキング）レンジおよびＮ（ニュートラル）レンジ、走行レンジであるＤ（ドライブ）レンジおよびＲ（リバース）レンジ、を少なくとも備えている。
【００２０】
上記のパワートレーンにおいては、モータ／ジェネレータ５の動力のみを動力源として走行する電気自動車走行モード（ＥＶモード）と、エンジン１をモータ／ジェネレータ５とともに動力源に含みながら走行するハイブリッド走行モード（ＨＥＶモード）と、が可能である。例えば停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時には、ＥＶモードが要求されるが、このＥＶモードでは、エンジン１からの動力が不要であるからこれを停止させておくとともに第１クラッチ６を解放し、かつ第２クラッチ７を締結させておくととともに自動変速機３を動力伝達状態にする。この状態でモータ／ジェネレータ５のみによって車両の走行がなされる。
【００２１】
また例えば高速走行時や大負荷走行時などではＨＥＶモードが要求されるが、このＨＥＶモードでは、第１クラッチ６および第２クラッチ７をともに締結し、自動変速機３を動力伝達状態にする。この状態では、エンジン１からの出力回転およびモータ／ジェネレータ５からの出力回転の双方が変速機入力軸３ａに入力されることとなり、双方によるハイブリッド走行がなされる。
【００２２】
上記モータ／ジェネレータ５は、車両減速時に制動エネルギを回生して回収できるほか、ＨＥＶモードでは、エンジン１の余剰のエネルギを電力として回収することができる。
【００２３】
なお、上記ＥＶモードからＨＥＶモードへ遷移するときには、第１クラッチ６を締結し、モータ／ジェネレータ５のトルクを用いてエンジン始動が行われる。また、このとき第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、円滑なモードの遷移が可能である。
【００２４】
また、上記第２クラッチ７は、いわゆる発進クラッチとして機能し、車両発進時に伝達トルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、トルクコンバータを具備しないパワートレーンにあってもトルク変動を吸収し円滑な発進を可能としている。
【００２５】
なお、図１では、モータ／ジェネレータ５から駆動輪２の間に位置する第２クラッチ７が、モータ／ジェネレータ５と自動変速機３との間に介在しているが、図２に示す実施例のように、第２クラッチ７を自動変速機３とディファレンシャルギヤ装置８との間に介在させてもよい。
【００２６】
また、図１および図２の実施例では、第２クラッチ７として専用のものを自動変速機３の前方もしくは後方に具備しているが、これに代えて、第２クラッチ７として、図３に示すように、自動変速機３内にある既存の前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素などを流用するようにしてもよい。なお、この場合、第２クラッチ７は必ずしも１つの摩擦要素とは限らず、変速段に応じた適宜な摩擦要素が第２クラッチ７となり得る。
【００２７】
図４は、図１〜３のように構成されるハイブリッド車両のパワートレーンにおける制御システムを示している。
【００２８】
この制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ２０を備えている。このパワートレーンの動作点は、目標エンジントルクｔＴｅと、目標モータ／ジェネレータトルクｔＴｍ（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数ｔＮｍ）と、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１と、第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２と、で規定される。
【００２９】
また、この制御システムは、少なくとも、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１１と、モータ／ジェネレータ回転数Ｎｍを検出するモータ／ジェネレータ回転センサ１２と、変速機入力回転数Ｎｉを検出する入力回転センサ１３と、変速機出力回転数Ｎｏを検出する出力回転センサ１４と、エンジン１の要求負荷状態を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度ＡＰＯ）を検出するアクセル開度センサ１５と、モータ／ジェネレータ５用の電力を蓄電しておくバッテリ９の蓄電状態ＳＯＣを検出する蓄電状態センサ１６と、を具備しており、上記動作点の決定のために、これらの検出信号が上記統合コントローラ２０に入力されている。また、エンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ１７、自動変速機３の油温を検出する油温センサ１８等の各種センサからの検出信号も上記統合コントローラ２０に入力されている。
【００３０】
なお、エンジン回転センサ１１、モータ／ジェネレータ回転センサ１２、入力回転センサ１３、出力回転センサ１４は、例えば図１〜図３に示すように配置される。
【００３１】
上記統合コントローラ２０は、上記の入力情報の中のアクセル開度ＡＰＯと、バッテリ蓄電状態ＳＯＣと、変速機出力回転数Ｎｏ（車速ＶＳＰ）と、から、運転者が要求している車両の駆動力を実現可能な走行モード（ＥＶモードあるいはＨＥＶモード）を選択するとともに、目標エンジントルクｔＴｅ、目標モータ／ジェネレータトルクｔＴｍ（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数ｔＮｍ）、目標第１クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ１、および目標第２クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ２、をそれぞれ演算する。
【００３２】
上記目標エンジントルクｔＴｅはエンジンコントローラ２１に供給され、エンジンコントローラ２１は、実際のエンジントルクＴｅが目標エンジントルクｔＴｅとなるようにエンジン１を制御する。例えば、上記エンジン１はガソリンエンジンからなり、そのスロットルバルブを介してエンジントルクＴｅが制御される。
【００３３】
一方、上記目標モータ／ジェネレータトルクｔＴｍ（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数ｔＮｍ）はモータ／ジェネレータコントローラ２２に供給され、このモータ／ジェネレータコントローラ２２は、モータ／ジェネレータ５のトルクＴｍ（または回転数Ｎｍ）が目標モータ／ジェネレータトルクｔＴｍ（または目標モータ／ジェネレータ回転数ｔＮｍ）となるように、インバータ１０を介してモータ／ジェネレータ５を制御する。
【００３４】
また、上記統合コントローラ２０は、目標第１クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ１および目標第２クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ２にそれぞれ対応したソレノイド電流を第１クラッチ６および第２クラッチ７の締結制御ソレノイドバルブ（図示せず）に供給し、第１クラッチ６の伝達トルク容量Ｔｃ１が目標伝達トルク容量ｔＴｃ１に一致するように、また、第２クラッチ７の伝達トルク容量Ｔｃ２が目標第２クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ２に一致するように、第１クラッチ６および第２クラッチ７の締結状態を個々に制御する。
【００３５】
また、上記統合コントローラ２０は、自動変速機３の制御を行うＡＴコントローラ３１とも接続されている。ＡＴコントローラ３１は、前述したセレクトレバー等により選択されたレンジ位置と、車速ＶＳＰ（変速機出力回転数Ｎｏ）と、アクセル開度ＡＰＯと、から最適な変速段を決定し、自動変速機３内部の摩擦要素の掛け替えによる変速制御を行う。そして、その自動変速機３の種々の状態を示す情報は上記統合コントローラ２０へ入力される。なお、図３に示すように第２クラッチ７が実質的に自動変速機３の摩擦要素によって構成される場合には、第２クラッチ７は実際にはＡＴコントローラ３１を介して制御される。
【００３６】
本実施例のハイブリッド車両は、運転者の加速要求によりＥＶモードからＨＥＶモードへ遷移するときや、ＥＶモード中所定のエンジン始動要求（後述）があったとき、停止中のエンジン１を始動する。このようなエンジン始動に際して、本実施例では、運転者のアクセル操作の結果により停止中のエンジン１を始動することになった場合を第１始動モードとし、運転者のアクセル操作以外の要因（システム要求始動）で停止中のエンジン１を始動することになった場合を第２始動モードとして、それぞれ異なる始動モードでエンジン１を始動する。
【００３７】
例えば、運転者のアクセル操作の結果、図５に示すように、アクセル開度と車速で表される車両の運転状態が、予め設定された始動線を越えた場合には、第１始動モードよるエンジン１の始動要求であると判定する。
【００３８】
そして、エンジン１の停止中に、運転者のアクセル操作によらず、例えば、以下に列記するシステム始動要求のいずれか一つでも成立した場合には、第２始動モードよるエンジン１の始動要求であると判定する。
（１）自動変速機３の油温が予め設定された所定温度以上（例えば１１５℃以上）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。
（２）自動変速機３の油温が予め設定された所定温度以下（例えば１５℃以下）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、例えば、ハイブリッド車両が、交差点等でいわゆるアイドルストップを実行する場合、長時間のアイドルストップによる自動変速機３の油温の過度の低下を防止するためである。
（３）エンジン１の冷却水温が予め設定された所定温度以上（例えば１２０℃以上）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。
（４）エンジン１の冷却水温が予め設定された所定温度以下（例えば４０℃以下）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、例えば、ハイブリッド車両が、交差点等でいわゆるアイドルストップを実行する場合、長時間のアイドルストップによりエンジン１が冷機状態となるのを防止するためである。
（５）モータ／ジェネレータ５の出力可能なトルクが、予め設定された所定トルク以下（例えば、１００Ｎｍ以下）になった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、モータ／ジェネレータ５の過熱により、モータ／ジェネレータ５から出力可能なモータトルクが前記所定トルクよりも低下すると、以後はモータ／ジェネレータ５によりエンジン１を始動できなくなる虞があるためである。
（６）バッテリ９の出力可能な電力が、予め設定された所定電力以下（例えば２０ｋｗ以下）になった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。バッテリ９の温度上昇、またはバッテリ９の温度低下により、バッテリ９から出力可能な電力が低下すると、図６に示すように、回転数が大きくなるほど、モータ／ジェネレータ５で出力可能なモータトルクが低下する。そこで、バッテリ９から出力可能な電力が前記所定電力以下に低下した場合には、モータ／ジェネレータ５の使用可能なトルク領域が減少し、以後モータ／ジェネレータ５によりエンジン１を始動できなくなる虞があるため、第２始動モードよるエンジン１の始動を行う。ここで、図６中の実線ａはバッテリの出力が５０ｋｗの場合、点線ｂはバッテリの出力が５４ｋｗの場合、一点鎖線ｃはバッテリの出力が６０ｋｗの場合を示している。
（７）バッテリ９のバッテリＳＯＣが、予め設定された所定値以下（例えばバッテリＳＯＣが３５％以下）になった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、例えば、渋滞等により長時間にわたりＥＶモードで走行した場合に、バッテリ９を充電するためである。
（８）車速が予め設定された所定速度以上（例えば１００ｋｍ／ｈ以上）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、モータ／ジェネレータ５の回転が高回転となる前にエンジン１を始動するためである。
（９）負圧ポンプの負圧の低下によりエンジン始動要求がある場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、エンジン１を運転させて負圧を確保するためである。
（１０）ハイブリッド車両が、交差点等でいわゆるアイドルストップを実行する場合、アイドルストップ中に所定のアイドルストップ禁止条件が成立した場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。
（１１）降坂路を走行中に、バッテリ９のバッテリＳＯＣが、予め設定された所定値以上（例えばバッテリＳＯＣが６５％以上）になった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、降坂路を走行中にバッテリ９が満充電され、回生トルクが制限される前に、エンジンブレーキを利用するためである。
【００３９】
なお、これら（１）〜（１１）の条件は、第２始動モードと判定されるエンジン始動要求条件の一例であり、第２始動モードと判定されるエンジン始動要求条件は、これら（１）〜（１１）の条件のみに限定されるものではない。
【００４０】
運転者のアクセル操作の結果エンジン１を始動することになった場合には、運転者にエンジンを始動させる意図があることから、第１クラッチ６の締結に伴うトルク変動よりも、運転者のアクセル操作からエンジン１が始動するまでの時間が長くなったときに、運転者は違和感を感じやすくなる。つまり、運転者のアクセル操作の結果エンジン１を始動することになった場合には、速やかにエンジン１が始動するように第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御することが望ましい。
【００４１】
一方、運転者のアクセル操作の以外の要因でエンジン１を始動することになった場合には、運転者にエンジンを始動させる意図がないことから、エンジン１が始動するまでの時間よりも、第１クラッチ６の締結に伴うトルク変動に対して運転者は違和感を感じやすくなる。つまり、運転者のアクセル操作の以外の要因でエンジン１を始動することになった場合には、第１クラッチ６の締結に伴うトルク変動が抑制されるように第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御することが望ましい。
【００４２】
そこで、本実施例における第１始動モードおよび第２始動モードは、双方とも第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御して第１クラッチ６をスリップ締結させる際に、第２クラッチ７の伝達トルク容量も可変制御し、第１クラッチ６の締結後に第２クラッチ７を締結させているものであるが、第２始動モードにおいては、エンジン１のクランキング中の第１クラッチの伝達トルク容量が、第１始動モードに比べて低くなるよう設定されている。
【００４３】
そのため、第２始動モードにおいては、第１クラッチ６の締結によるトルク変動に伴うショックを抑制することができる。つまり、運転者の意図しない走行中のエンジン始動時において、第１クラッチ締結時のトルク変動を抑制することができ、トルク変動に伴うショックによる違和感を運転者が感じにくくすることができる。
【００４４】
図７は、第１始動モードで停止中のエンジン１を始動した際の各部の動作の一例を示し、図８は、第２始動モードで停止中のエンジン１を始動した際の各部の動作の一例を示している。
【００４５】
エンジン１に対する始動要求があると、第１始動モードおよび第２始動モードともに、第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２をクランキング時の目標値まで低下させてから（時刻ｔ１）、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１を０からクランキング時の目標値まで増加させる。クランキング時における第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２は、第１始動モードと第２始動モードで同じ値に設定されている。そして、エンジン１の回転数とモータ／ジェネレータ５の回転数とが同期すると（第１始動モードにおける時刻ｔ２、第２始動モードにおける時刻ｔ４）、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１と第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２をそれぞれクランキング後の目標値に向けて増加させる。
【００４６】
なお、モータ／ジェネレータ５は、エンジン１のクランキングが開始される時刻ｔ１から実回転数が目標回転数となるように回転数制御される。この回転数制御は、第１始動モードでは時刻ｔ３まで、第２始動モードでは時刻ｔ５まで実施される。なお、モータ／ジェネレータ５は、時刻ｔ１以前、第１始動モードにおける時刻ｔ３以降、第２始動モードにおける時刻ｔ５以降については、モータ／ジェネレータ５から出力されるトルクが目標トルクとなるようにトルク制御される。
【００４７】
ここで、上述したように、図７に示す第１始動モードに比べて、図８に示す第２始動モードにおいては、クランキング中の第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１が相対的に小さくなるよう設定され、第１クラッチ６の締結時の変速ショックを小さくしている。また、第２始動モードにおいては、第１始動モードに比べて、クランキング中の第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１が小さく設定されているため、エンジン１が点火するまでに相対的に長い時間を要することになる。そのため、第２始動モードにおけるクランキング時間（図８におけるｔ１〜ｔ４の期間）は、第１始動モードのクランキング時間（図７におけるｔ１〜ｔ３の期間）に比べて長くなっている。なお、第１始動モード及び第２始動モードともに、クランキング中の加速度は一定となっている。
【００４８】
また、モータ／ジェネレータ５の過熱や、バッテリ９の出力可能な電力の低下により、第２始動モードによるエンジンの始動要求がある場合には、図９に示すように、モータ／ジェネレータ５のモータトルクは減っている状況でのエンジン始動となる。このような状況においては、駆動輪２への駆動トルクは維持したいので、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１を低下させるに際して、クランキング中の第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２は、第１始動モードにおけるクランキング時の目標値に維持しつつ、モータ／ジェネレータ５のモータトルクの低下に合わせて、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１を低下させることが望ましい。これによって、モータ／ジェネレータ５のモータトルクが制限される場合でも、エンジン１のクランキング中に駆動輪２側には伝達されるトルクを一定にすることができ、トルク変動に伴うショックによる違和感を運転者が感じにくくすることができる。
【００４９】
なお、エンジン１の停止中に、登坂路で急勾配を走行する場合にエンジンの始動要求があった場合には、第２始動モードよるエンジン１の始動を行う。これは、急勾配では、モータ／ジェネレータ５の出力トルクが大きくなり、エンジン始動分のトルクが不足するためである。
【００５０】
また、エンジンの始動要求があった時に、第２クラッチ７の伝達トルク容量を可変制御しても、第１クラッチ６の締結時におけるトルク変動が大きくなる場合には第２始動モードよるエンジン１の始動を行う。例えば、第２クラッチ７として、自動変速機３内にある既存の前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素などを流用する場合、第２クラッチ７を構成する摩擦要素の１つがスリップしている時の出力トルクに対する入力トルク、クラッチトルクの寄与度は、各変速段、摩擦要素により異なるため、第２クラッチ７を常に一定の条件下でスリップ締結すると、エンジン１の始動に伴うトルク変動を吸収しきれない虞があるためである。
【符号の説明】
【００５１】
１…エンジン
３…自動変速機
５…モータ／ジェネレータ
６…第１クラッチ
７…第２クラッチ
９…バッテリ
１０…インバータ
２０…統合コントローラ
２１…エンジンコントローラ
２２…モータ／ジェネレータコントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてエンジンとモータとを備え、両者間にクラッチが設けられたハイブリッド車両のエンジン始動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、駆動源としてエンジンとモータ／ジェネレータと備え、エンジンとモータ／ジェネレータとの間に伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチが介装され、モータ／ジェネレータと車両の駆動輪との間に伝達トルク容量を変更可能な第２クラッチが介装されたハイブリッド車両が開示されている。
【０００３】
この特許文献１においては、エンジンを停止し、モータ／ジェネレータからの駆動力のみによる走行中に、エンジンを始動して、エンジンとモータ／ジェネレータの双方の駆動力で走行する運転モードへの切り替え要求があった場合に、第１クラッチを締結してエンジンを始動する。そして、この走行中のエンジン始動に際して、モータ／ジェネレータに電力を供給するバッテリの出力に余裕がある場合、すなわち走行駆動トルクとエンジン始動トルクとをモータ／ジェネレータの出力可能最大トルクで賄ってなお余裕がある場合に、第１クラッチの伝達トルク容量を増加させ、モータ／ジェネレータの目標トルクを第１クラッチの伝達トルク容量増加に応じて増加させることで、モータ／ジェネレータから第１クラッチを経てエンジンへ向かうクランキングトルクを大きくして、エンジン始動を速やかに完遂させるようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７９２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような特許文献１において、停止中のエンジンを走行中に始動する際の第１クラッチの伝達トルク容量の制御は、運転者のアクセル操作に伴いエンジンを始動する場合も、運転者のアクセル操作以外の要因でエンジンを始動するような場合であっても同じとなっている。
【０００６】
つまり、エンジンのクランキング時における第１クラッチの伝達トルク容量の制御に際して、このときのエンジン始動が、運転者のアクセル操作、すなわち運転者の要求にともなうエンジン始動であるのか、運転者のアクセル操作以外の要因、すなわち運転者の意図しないエンジン始動であるのか、に関しての考慮はなされていない。
【０００７】
そのため、運転者のアクセル操作以外の要因で停止中のエンジンを始動するような場合には、運転者がエンジンを始動しようとは意図していないため、運転者が第１クラッチの締結によるトルク変動に伴うショックを感じやすい虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のエンジン始動制御装置は、エンジンと、モータと、を駆動源として備え、前記エンジンと前記モータとが伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチを介して連結され、前記エンジンを始動する際には前記第１クラッチを締結して前記モータ／ジェネレータの駆動力により前記エンジンのクランキングを実施するハイブリッド車両に適用される。
【０００９】
そして、運転者のアクセル操作の結果により停止中の前記エンジンを始動する第１始動モードと、運転者のアクセル操作以外の要因で停止中の前記エンジンを始動する第２始動モードと、を有し、前記エンジンのクランキング中の前記第１クラッチの伝達トルク容量は、前記第１始動モードに比べて前記第２始動モードの方が相対的に低くなるよう設定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第２始動モードにおいて、第１クラッチの締結によるトルク変動に伴うショックを抑制することができる。つまり、運転者の意図しないエンジン始動時において、第１クラッチ締結時のトルク変動を抑制することができ、トルク変動に伴うショックによる違和感を運転者が感じにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンの一実施例を示す構成説明図。
【図２】この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンの変形例を示す構成説明図。
【図３】この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンのさらなる変形例を示す構成説明図。
【図４】このパワートレーンの制御システムを示すブロック図。
【図５】第１始動モードの判定領域を模式的に示した説明図。
【図６】バッテリからの出力電力の違いによるモータ／ジェネレータのトルク特性を模式的に示した説明図。
【図７】第１始動モードでエンジン１を始動した際の各部の動作を示すタイムチャート。
【図８】第２始動モードでエンジン１を始動した際の各部の動作を示すタイムチャート。
【図９】モータ／ジェネレータ５のモータトルクが減っている状況において、第２始動モードでエンジン１を始動した際の各部の動作を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
初めに、本発明が適用されるハイブリッド車両の基本的な構成を説明する。図１は、本発明の一実施例としてフロントエンジン・リヤホイールドライブ（ＦＲ）式の構成としたハイブリッド車両のパワートレーンを示し、１がエンジン、２が駆動車輪（後輪）である。なお、本発明はこのＦＲ形式に限定されるものではなく、ＦＦ形式あるいはＲＲ形式等の他の形式としても適用することができる。
【００１４】
図１に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン１の車両前後方向後方に自動変速機３がタンデムに配置されており、エンジン１（クランクシャフト１ａ）からの回転を自動変速機３の入力軸３ａへ伝達するシャフト４に、モータ／ジェネレータ５が一体に設けられている。
【００１５】
モータ／ジェネレータ５は、ロータに永久磁石を用いた同期型モータからなり、モータとして作用（いわゆる「力行」）するとともに、ジェネレータ（発電機）としても作用（いわゆる「回生」）するものであり、上記のようにエンジン１と自動変速機３との間に位置している。そして、このモータ／ジェネレータ５とエンジン１との間に、より詳しくは、シャフト４とエンジンクランクシャフト１ａとの間に第１クラッチ６が介挿されており、この第１クラッチ６がエンジン１とモータ／ジェネレータ５との間を切り離し可能に結合している。
【００１６】
ここで上記第１クラッチ６は、伝達トルク容量を連続的に変更可能な構成であり、例えば、比例ソレノイドバルブ等でクラッチ作動油圧を連続的に制御することで伝達トルク容量を変更可能な常閉型の乾式単板クラッチあるいは湿式多板クラッチからなる。
【００１７】
また、モータ／ジェネレータ５と駆動輪２との間、より詳しくは、シャフト４と変速機入力軸３ａとの間には、第２クラッチ７が介挿されており、この第２クラッチ７がモータ／ジェネレータ５と自動変速機３との間を切り離し可能に結合している。
【００１８】
上記第２クラッチ７も上記第１クラッチ６と同様に、伝達トルク容量を連続的に変更可能な構成であり、例えば比例ソレノイドバルブでクラッチ作動油圧を連続的に制御することで伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチあるいは乾式単板クラッチからなる。
【００１９】
自動変速機３は、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら摩擦要素の締結・解放の組み合わせにより、前進７速後進１速等の変速段を実現するものである。つまり、自動変速機３は、入力軸３ａから入力された回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸３ｂに出力する。この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置８を介して左右の駆動輪（後輪）２へ分配して伝達される。なお、自動変速機３としては、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよい。この自動変速機３はセレクトレバー等を介して運転者により選択されるレンジとして、非走行レンジであるＰ（パーキング）レンジおよびＮ（ニュートラル）レンジ、走行レンジであるＤ（ドライブ）レンジおよびＲ（リバース）レンジ、を少なくとも備えている。
【００２０】
上記のパワートレーンにおいては、モータ／ジェネレータ５の動力のみを動力源として走行する電気自動車走行モード（ＥＶモード）と、エンジン１をモータ／ジェネレータ５とともに動力源に含みながら走行するハイブリッド走行モード（ＨＥＶモード）と、が可能である。例えば停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時には、ＥＶモードが要求されるが、このＥＶモードでは、エンジン１からの動力が不要であるからこれを停止させておくとともに第１クラッチ６を解放し、かつ第２クラッチ７を締結させておくととともに自動変速機３を動力伝達状態にする。この状態でモータ／ジェネレータ５のみによって車両の走行がなされる。
【００２１】
また例えば高速走行時や大負荷走行時などではＨＥＶモードが要求されるが、このＨＥＶモードでは、第１クラッチ６および第２クラッチ７をともに締結し、自動変速機３を動力伝達状態にする。この状態では、エンジン１からの出力回転およびモータ／ジェネレータ５からの出力回転の双方が変速機入力軸３ａに入力されることとなり、双方によるハイブリッド走行がなされる。
【００２２】
上記モータ／ジェネレータ５は、車両減速時に制動エネルギを回生して回収できるほか、ＨＥＶモードでは、エンジン１の余剰のエネルギを電力として回収することができる。
【００２３】
なお、上記ＥＶモードからＨＥＶモードへ遷移するときには、第１クラッチ６を締結し、モータ／ジェネレータ５のトルクを用いてエンジン始動が行われる。また、このとき第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、円滑なモードの遷移が可能である。
【００２４】
また、上記第２クラッチ７は、いわゆる発進クラッチとして機能し、車両発進時に伝達トルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、トルクコンバータを具備しないパワートレーンにあってもトルク変動を吸収し円滑な発進を可能としている。
【００２５】
なお、図１では、モータ／ジェネレータ５から駆動輪２の間に位置する第２クラッチ７が、モータ／ジェネレータ５と自動変速機３との間に介在しているが、図２に示す実施例のように、第２クラッチ７を自動変速機３とディファレンシャルギヤ装置８との間に介在させてもよい。
【００２６】
また、図１および図２の実施例では、第２クラッチ７として専用のものを自動変速機３の前方もしくは後方に具備しているが、これに代えて、第２クラッチ７として、図３に示すように、自動変速機３内にある既存の前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素などを流用するようにしてもよい。なお、この場合、第２クラッチ７は必ずしも１つの摩擦要素とは限らず、変速段に応じた適宜な摩擦要素が第２クラッチ７となり得る。
【００２７】
図４は、図１〜３のように構成されるハイブリッド車両のパワートレーンにおける制御システムを示している。
【００２８】
この制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ２０を備えている。このパワートレーンの動作点は、目標エンジントルクｔＴｅと、目標モータ／ジェネレータトルクｔＴｍ（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数ｔＮｍ）と、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１と、第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２と、で規定される。
【００２９】
また、この制御システムは、少なくとも、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１１と、モータ／ジェネレータ回転数Ｎｍを検出するモータ／ジェネレータ回転センサ１２と、変速機入力回転数Ｎｉを検出する入力回転センサ１３と、変速機出力回転数Ｎｏを検出する出力回転センサ１４と、エンジン１の要求負荷状態を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度ＡＰＯ）を検出するアクセル開度センサ１５と、モータ／ジェネレータ５用の電力を蓄電しておくバッテリ９の蓄電状態ＳＯＣを検出する蓄電状態センサ１６と、を具備しており、上記動作点の決定のために、これらの検出信号が上記統合コントローラ２０に入力されている。また、エンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ１７、自動変速機３の油温を検出する油温センサ１８等の各種センサからの検出信号も上記統合コントローラ２０に入力されている。
【００３０】
なお、エンジン回転センサ１１、モータ／ジェネレータ回転センサ１２、入力回転センサ１３、出力回転センサ１４は、例えば図１〜図３に示すように配置される。
【００３１】
上記統合コントローラ２０は、上記の入力情報の中のアクセル開度ＡＰＯと、バッテリ蓄電状態ＳＯＣと、変速機出力回転数Ｎｏ（車速ＶＳＰ）と、から、運転者が要求している車両の駆動力を実現可能な走行モード（ＥＶモードあるいはＨＥＶモード）を選択するとともに、目標エンジントルクｔＴｅ、目標モータ／ジェネレータトルクｔＴｍ（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数ｔＮｍ）、目標第１クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ１、および目標第２クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ２、をそれぞれ演算する。
【００３２】
上記目標エンジントルクｔＴｅはエンジンコントローラ２１に供給され、エンジンコントローラ２１は、実際のエンジントルクＴｅが目標エンジントルクｔＴｅとなるようにエンジン１を制御する。例えば、上記エンジン１はガソリンエンジンからなり、そのスロットルバルブを介してエンジントルクＴｅが制御される。
【００３３】
一方、上記目標モータ／ジェネレータトルクｔＴｍ（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数ｔＮｍ）はモータ／ジェネレータコントローラ２２に供給され、このモータ／ジェネレータコントローラ２２は、モータ／ジェネレータ５のトルクＴｍ（または回転数Ｎｍ）が目標モータ／ジェネレータトルクｔＴｍ（または目標モータ／ジェネレータ回転数ｔＮｍ）となるように、インバータ１０を介してモータ／ジェネレータ５を制御する。
【００３４】
また、上記統合コントローラ２０は、目標第１クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ１および目標第２クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ２にそれぞれ対応したソレノイド電流を第１クラッチ６および第２クラッチ７の締結制御ソレノイドバルブ（図示せず）に供給し、第１クラッチ６の伝達トルク容量Ｔｃ１が目標伝達トルク容量ｔＴｃ１に一致するように、また、第２クラッチ７の伝達トルク容量Ｔｃ２が目標第２クラッチ伝達トルク容量ｔＴｃ２に一致するように、第１クラッチ６および第２クラッチ７の締結状態を個々に制御する。
【００３５】
また、上記統合コントローラ２０は、自動変速機３の制御を行うＡＴコントローラ３１とも接続されている。ＡＴコントローラ３１は、前述したセレクトレバー等により選択されたレンジ位置と、車速ＶＳＰ（変速機出力回転数Ｎｏ）と、アクセル開度ＡＰＯと、から最適な変速段を決定し、自動変速機３内部の摩擦要素の掛け替えによる変速制御を行う。そして、その自動変速機３の種々の状態を示す情報は上記統合コントローラ２０へ入力される。なお、図３に示すように第２クラッチ７が実質的に自動変速機３の摩擦要素によって構成される場合には、第２クラッチ７は実際にはＡＴコントローラ３１を介して制御される。
【００３６】
本実施例のハイブリッド車両は、運転者の加速要求によりＥＶモードからＨＥＶモードへ遷移するときや、ＥＶモード中所定のエンジン始動要求（後述）があったとき、停止中のエンジン１を始動する。このようなエンジン始動に際して、本実施例では、運転者のアクセル操作の結果により停止中のエンジン１を始動することになった場合を第１始動モードとし、運転者のアクセル操作以外の要因（システム要求始動）で停止中のエンジン１を始動することになった場合を第２始動モードとして、それぞれ異なる始動モードでエンジン１を始動する。
【００３７】
例えば、運転者のアクセル操作の結果、図５に示すように、アクセル開度と車速で表される車両の運転状態が、予め設定された始動線を越えた場合には、第１始動モードよるエンジン１の始動要求であると判定する。
【００３８】
そして、エンジン１の停止中に、運転者のアクセル操作によらず、例えば、以下に列記するシステム始動要求のいずれか一つでも成立した場合には、第２始動モードよるエンジン１の始動要求であると判定する。
（１）自動変速機３の油温が予め設定された所定温度以上（例えば１１５℃以上）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。
（２）自動変速機３の油温が予め設定された所定温度以下（例えば１５℃以下）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、例えば、ハイブリッド車両が、交差点等でいわゆるアイドルストップを実行する場合、長時間のアイドルストップによる自動変速機３の油温の過度の低下を防止するためである。
（３）エンジン１の冷却水温が予め設定された所定温度以上（例えば１２０℃以上）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。
（４）エンジン１の冷却水温が予め設定された所定温度以下（例えば４０℃以下）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、例えば、ハイブリッド車両が、交差点等でいわゆるアイドルストップを実行する場合、長時間のアイドルストップによりエンジン１が冷機状態となるのを防止するためである。
（５）モータ／ジェネレータ５の出力可能なトルクが、予め設定された所定トルク以下（例えば、１００Ｎｍ以下）になった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、モータ／ジェネレータ５の過熱により、モータ／ジェネレータ５から出力可能なモータトルクが前記所定トルクよりも低下すると、以後はモータ／ジェネレータ５によりエンジン１を始動できなくなる虞があるためである。
（６）バッテリ９の出力可能な電力が、予め設定された所定電力以下（例えば２０ｋｗ以下）になった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。バッテリ９の温度上昇、またはバッテリ９の温度低下により、バッテリ９から出力可能な電力が低下すると、図６に示すように、回転数が大きくなるほど、モータ／ジェネレータ５で出力可能なモータトルクが低下する。そこで、バッテリ９から出力可能な電力が前記所定電力以下に低下した場合には、モータ／ジェネレータ５の使用可能なトルク領域が減少し、以後モータ／ジェネレータ５によりエンジン１を始動できなくなる虞があるため、第２始動モードよるエンジン１の始動を行う。ここで、図６中の実線ａはバッテリの出力が５０ｋｗの場合、点線ｂはバッテリの出力が５４ｋｗの場合、一点鎖線ｃはバッテリの出力が６０ｋｗの場合を示している。
（７）バッテリ９のバッテリＳＯＣが、予め設定された所定値以下（例えばバッテリＳＯＣが３５％以下）になった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、例えば、渋滞等により長時間にわたりＥＶモードで走行した場合に、バッテリ９を充電するためである。
（８）車速が予め設定された所定速度以上（例えば１００ｋｍ／ｈ以上）となった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、モータ／ジェネレータ５の回転が高回転となる前にエンジン１を始動するためである。
（９）負圧ポンプの負圧の低下によりエンジン始動要求がある場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、エンジン１を運転させて負圧を確保するためである。
（１０）ハイブリッド車両が、交差点等でいわゆるアイドルストップを実行する場合、アイドルストップ中に所定のアイドルストップ禁止条件が成立した場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。
（１１）降坂路を走行中に、バッテリ９のバッテリＳＯＣが、予め設定された所定値以上（例えばバッテリＳＯＣが６５％以上）になった場合には第２始動モードでエンジン１の始動を行う。これは、降坂路を走行中にバッテリ９が満充電され、回生トルクが制限される前に、エンジンブレーキを利用するためである。
【００３９】
なお、これら（１）〜（１１）の条件は、第２始動モードと判定されるエンジン始動要求条件の一例であり、第２始動モードと判定されるエンジン始動要求条件は、これら（１）〜（１１）の条件のみに限定されるものではない。
【００４０】
運転者のアクセル操作の結果エンジン１を始動することになった場合には、運転者にエンジンを始動させる意図があることから、第１クラッチ６の締結に伴うトルク変動よりも、運転者のアクセル操作からエンジン１が始動するまでの時間が長くなったときに、運転者は違和感を感じやすくなる。つまり、運転者のアクセル操作の結果エンジン１を始動することになった場合には、速やかにエンジン１が始動するように第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御することが望ましい。
【００４１】
一方、運転者のアクセル操作の以外の要因でエンジン１を始動することになった場合には、運転者にエンジンを始動させる意図がないことから、エンジン１が始動するまでの時間よりも、第１クラッチ６の締結に伴うトルク変動に対して運転者は違和感を感じやすくなる。つまり、運転者のアクセル操作の以外の要因でエンジン１を始動することになった場合には、第１クラッチ６の締結に伴うトルク変動が抑制されるように第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御することが望ましい。
【００４２】
そこで、本実施例における第１始動モードおよび第２始動モードは、双方とも第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御して第１クラッチ６をスリップ締結させる際に、第２クラッチ７の伝達トルク容量も可変制御し、第１クラッチ６の締結後に第２クラッチ７を締結させているものであるが、第２始動モードにおいては、エンジン１のクランキング中の第１クラッチの伝達トルク容量が、第１始動モードに比べて低くなるよう設定されている。
【００４３】
そのため、第２始動モードにおいては、第１クラッチ６の締結によるトルク変動に伴うショックを抑制することができる。つまり、運転者の意図しない走行中のエンジン始動時において、第１クラッチ締結時のトルク変動を抑制することができ、トルク変動に伴うショックによる違和感を運転者が感じにくくすることができる。
【００４４】
図７は、第１始動モードで停止中のエンジン１を始動した際の各部の動作の一例を示し、図８は、第２始動モードで停止中のエンジン１を始動した際の各部の動作の一例を示している。
【００４５】
エンジン１に対する始動要求があると、第１始動モードおよび第２始動モードともに、第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２をクランキング時の目標値まで低下させてから（時刻ｔ１）、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１を０からクランキング時の目標値まで増加させる。クランキング時における第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２は、第１始動モードと第２始動モードで同じ値に設定されている。そして、エンジン１の回転数とモータ／ジェネレータ５の回転数とが同期すると（第１始動モードにおける時刻ｔ２、第２始動モードにおける時刻ｔ４）、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１と第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２をそれぞれクランキング後の目標値に向けて増加させる。
【００４６】
なお、モータ／ジェネレータ５は、エンジン１のクランキングが開始される時刻ｔ１から実回転数が目標回転数となるように回転数制御される。この回転数制御は、第１始動モードでは時刻ｔ３まで、第２始動モードでは時刻ｔ５まで実施される。なお、モータ／ジェネレータ５は、時刻ｔ１以前、第１始動モードにおける時刻ｔ３以降、第２始動モードにおける時刻ｔ５以降については、モータ／ジェネレータ５から出力されるトルクが目標トルクとなるようにトルク制御される。
【００４７】
ここで、上述したように、図７に示す第１始動モードに比べて、図８に示す第２始動モードにおいては、クランキング中の第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１が相対的に小さくなるよう設定され、第１クラッチ６の締結時の変速ショックを小さくしている。また、第２始動モードにおいては、第１始動モードに比べて、クランキング中の第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１が小さく設定されているため、エンジン１が点火するまでに相対的に長い時間を要することになる。そのため、第２始動モードにおけるクランキング時間（図８におけるｔ１〜ｔ４の期間）は、第１始動モードのクランキング時間（図７におけるｔ１〜ｔ３の期間）に比べて長くなっている。なお、第１始動モード及び第２始動モードともに、クランキング中の加速度は一定となっている。
【００４８】
また、モータ／ジェネレータ５の過熱や、バッテリ９の出力可能な電力の低下により、第２始動モードによるエンジンの始動要求がある場合には、図９に示すように、モータ／ジェネレータ５のモータトルクは減っている状況でのエンジン始動となる。このような状況においては、駆動輪２への駆動トルクは維持したいので、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１を低下させるに際して、クランキング中の第２クラッチ７の目標伝達トルク容量ｔＴｃ２は、第１始動モードにおけるクランキング時の目標値に維持しつつ、モータ／ジェネレータ５のモータトルクの低下に合わせて、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量ｔＴｃ１を低下させることが望ましい。これによって、モータ／ジェネレータ５のモータトルクが制限される場合でも、エンジン１のクランキング中に駆動輪２側には伝達されるトルクを一定にすることができ、トルク変動に伴うショックによる違和感を運転者が感じにくくすることができる。
【００４９】
なお、エンジン１の停止中に、登坂路で急勾配を走行する場合にエンジンの始動要求があった場合には、第２始動モードよるエンジン１の始動を行う。これは、急勾配では、モータ／ジェネレータ５の出力トルクが大きくなり、エンジン始動分のトルクが不足するためである。
【００５０】
また、エンジンの始動要求があった時に、第２クラッチ７の伝達トルク容量を可変制御しても、第１クラッチ６の締結時におけるトルク変動が大きくなる場合には第２始動モードよるエンジン１の始動を行う。例えば、第２クラッチ７として、自動変速機３内にある既存の前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素などを流用する場合、第２クラッチ７を構成する摩擦要素の１つがスリップしている時の出力トルクに対する入力トルク、クラッチトルクの寄与度は、各変速段、摩擦要素により異なるため、第２クラッチ７を常に一定の条件下でスリップ締結すると、エンジン１の始動に伴うトルク変動を吸収しきれない虞があるためである。
【符号の説明】
【００５１】
１…エンジン
３…自動変速機
５…モータ／ジェネレータ
６…第１クラッチ
７…第２クラッチ
９…バッテリ
１０…インバータ
２０…統合コントローラ
２１…エンジンコントローラ
２２…モータ／ジェネレータコントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータとを駆動源として備え、前記エンジンと前記モータとが伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチを介して連結され、前記エンジンを始動する際には前記第１クラッチを締結して前記モータの駆動力により前記エンジンのクランキングを実施するハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
運転者のアクセル操作の結果により停止中の前記エンジンを始動する第１始動モードと、運転者のアクセル操作以外の要因で停止中の前記エンジンを始動する第２始動モードと、を有し、
前記エンジンのクランキング中の前記第１クラッチの伝達トルク容量は、前記第１始動モードに比べて、前記第２始動モードの方が相対的に低くなるよう設定することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記エンジンが停止中に前記モータで出力可能なモータトルクが予め設定された所定値よりも低下した場合には、該エンジンを前記第２始動モードで始動するものであって、
前記モータで出力可能なモータトルクの低下により前記エンジンを第２始動モードで始動する際には、
クランキング中に駆動輪に伝達される駆動トルクを第１始動モードにおいてクランキング中の駆動輪に伝達される駆動トルクに維持し、
前記エンジンのクランキング中の前記第１クラッチの伝達トルク容量を、前記モータの出力可能なモータトルクに合わせて低下するよう設定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記モータと車両の駆動輪との間に伝達トルク容量を変更可能な第２クラッチが介装され、
前記エンジンの始動要求があった際に、前記第２クラッチの伝達トルク容量を可変制御しても、前記第１クラッチ締結時におけるトルク変動が大きくなる場合には、前記第２始動モードで前記エンジンを始動することを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項１】
エンジンとモータとを駆動源として備え、前記エンジンと前記モータとが伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチを介して連結され、前記エンジンを始動する際には前記第１クラッチを締結して前記モータの駆動力により前記エンジンのクランキングを実施するハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
運転者のアクセル操作の結果により停止中の前記エンジンを始動する第１始動モードと、運転者のアクセル操作以外の要因で停止中の前記エンジンを始動する第２始動モードと、を有し、
前記エンジンのクランキング中の前記第１クラッチの伝達トルク容量は、前記第１始動モードに比べて、前記第２始動モードの方が相対的に低くなるよう設定することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記エンジンが停止中に前記モータで出力可能なモータトルクが予め設定された所定値よりも低下した場合には、該エンジンを前記第２始動モードで始動するものであって、
前記モータで出力可能なモータトルクの低下により前記エンジンを第２始動モードで始動する際には、
クランキング中に駆動輪に伝達される駆動トルクを第１始動モードにおいてクランキング中の駆動輪に伝達される駆動トルクに維持し、
前記エンジンのクランキング中の前記第１クラッチの伝達トルク容量を、前記モータの出力可能なモータトルクに合わせて低下するよう設定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記モータと車両の駆動輪との間に伝達トルク容量を変更可能な第２クラッチが介装され、
前記エンジンの始動要求があった際に、前記第２クラッチの伝達トルク容量を可変制御しても、前記第１クラッチ締結時におけるトルク変動が大きくなる場合には、前記第２始動モードで前記エンジンを始動することを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−９１６２１（Ｐ２０１２−９１６２１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３９４１０（Ｐ２０１０−２３９４１０）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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