車両制御システム及び制御装置
【課題】確実に内燃機関を始動することができる車両制御システム及び制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】制御装置６は、内燃機関７、回転電機１０、及び、クラッチ９を制御し、内燃機関７の出力軸７１の回転が停止した状態で内燃機関７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し出力軸２０を回転させた後にクラッチ９を介した回転電機１０側からの動力により出力軸２０の回転をアシストし内燃機関を始動する着火始動制御とを実行可能である。そして、制御装置６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に出力軸２０が回転を開始した場合、着火始動制御から、内燃機関７の出力軸２０を回転させた後に内燃機関７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し内燃機関７を始動する制御に切り替えることを特徴とする。
【解決手段】制御装置６は、内燃機関７、回転電機１０、及び、クラッチ９を制御し、内燃機関７の出力軸７１の回転が停止した状態で内燃機関７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し出力軸２０を回転させた後にクラッチ９を介した回転電機１０側からの動力により出力軸２０の回転をアシストし内燃機関を始動する着火始動制御とを実行可能である。そして、制御装置６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に出力軸２０が回転を開始した場合、着火始動制御から、内燃機関７の出力軸２０を回転させた後に内燃機関７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し内燃機関７を始動する制御に切り替えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、車両を制御するための従来のシステムとして、例えば、特許文献１には、パラレルハイブリッド駆動部であって、ドライブトレーン内に内燃機関、特に燃料を直接噴射する機構を備えた内燃機関が統合されており、さらにこの内燃機関と少なくとも１つの電気駆動部との間には分離クラッチが配設されたハイブリッド駆動部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５２７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載のハイブリッド駆動部は、クランクシャフトの停止位置が上死点１００°〜１２０°である場合には直噴によりエンジン始動し、それ以外の場合には制御部によって分離クラッチが制御され、スタータ支援なしの動的な直結スタートによりエンジン始動を行っているが、例えば、より確実なエンジン始動の点で、更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、確実に内燃機関を始動することができる車両制御システム及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御システムは、車両の走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関及び回転電機と、前記内燃機関と前記回転電機とを連結可能であるクラッチと、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する着火始動制御を実行可能である制御装置とを備え、前記制御装置は、前記着火始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から、前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する制御に切り替えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動するクラッチ始動制御を実行可能であり、さらに、前記着火始動制御を実行し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始しなかった場合、前記着火始動制御を継続して前記内燃機関を始動し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から前記クラッチ始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【０００８】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記着火始動制御として、前記内燃機関の出力軸が回転しない程度に前記クラッチをスリップ状態とした後、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記クラッチの伝達トルクを増大させて前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【０００９】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記着火始動制御を実行し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、次回の前記着火始動制御を実行する際の前記クラッチの待機時のトルク容量を、今回の待機時のトルク容量より小さくするものとすることができる。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、車両の駆動輪への動力の伝達経路に対して、走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関、クラッチ、走行用動力源である回転電機の順で配置される駆動装置を制御する制御装置であって、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する着火始動制御を実行可能であり、さらに、前記着火始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から、前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する制御に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両制御システム、制御装置は、確実に内燃機関を始動することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態１に係る車両制御システムの概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る車両制御システムのエンジンの燃焼室を含む部分断面図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態１に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、実施形態１に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、実施形態２に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る車両制御システムの概略構成図、図２は、実施形態１に係る車両制御システムのエンジンの燃焼室を含む部分断面図、図３は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャート、図４、図５は、実施形態１に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【００１５】
本実施形態は、１つのモータジェネレータと１つのエンジンを備えたいわゆる１モータパラレルハイブリッド形式の車両制御システムである。本実施形態は、車両に適用されるものであり、典型的には、下記の構成要素を有している。
（１）直噴始動可能な直噴エンジン。
（２）エンジンとモータジェネレータとを接断自在なクラッチ。
【００１６】
そして、本実施形態は、これらの構成要素によって、エンジン始動を行う場合に、例えば、内燃機関の出力軸の回転開始検出タイミングに基づいて始動制御を切り替えることで、状況に応じたより確実なエンジン始動を実現している。
【００１７】
具体的には、本実施形態の車両制御システム１は、図１に示すように、車両２に搭載され、この車両２を制御するためのシステムであり、典型的には、車両２のエンジン停止状態からの始動を制御するエンジン始動制御システムである。車両２は、車両２を走行させるための走行用動力源（原動機）として、内燃機関としてのエンジン７と、回転電機としてのモータジェネレータ１０とを搭載したいわゆる「ハイブリッド車両」である。より詳細には、車両２は、１つのモータジェネレータ１０と自動変速機である変速機１２とを備えたいわゆる１ＭＧ＋ＡＴ型の「パラレルハイブリッド車両」である。
【００１８】
車両制御システム１は、車両２の駆動輪３を駆動する駆動装置４と、車両２の状態を検出する状態検出装置５と、駆動装置４を含む車両２の各部を制御する制御装置としてのＥＣＵ６とを備える。
【００１９】
駆動装置４は、車両２においてパラレルハイブリッド形式のパワートレーンを構成し、１つのエンジン７と、１つのモータジェネレータ１０とを有し、これらにより駆動輪３を回転駆動するものである。
【００２０】
駆動装置４は、エンジン７と、ダンパ機構８と、クラッチとしてのＫ０クラッチ９と、モータジェネレータ１０とを備える。さらに、駆動装置４は、トルクコンバータ１１と、変速機１２と、プロペラ軸１３と、デファレンシャルギヤ１４と、ドライブ軸１５とを備える。また、トルクコンバータ１１は、ロックアップ機構１６と、流体伝達機構１７とを含んで構成される。変速機１２は、Ｃ１クラッチ１８と、変速機本体１９とを含んで構成される。
【００２１】
この駆動装置４は、各構成要素が駆動輪３への動力の伝達経路に対して、エンジン７、ダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、モータジェネレータ１０、トルクコンバータ１１のロックアップ機構１６、流体伝達機構１７、変速機１２のＣ１クラッチ１８、変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５の順で相互に動力伝達可能に配置される。この場合、駆動装置４は、エンジン７の出力軸（内燃機関出力軸）であるクランク軸２０とモータジェネレータ１０の出力軸（電動機出力軸）であるロータ軸２１とがダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９を介して連結される。さらに、駆動装置４は、ロータ軸２１と駆動輪３とがトルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結される。
【００２２】
より詳細には、エンジン７は、燃焼室７１（図２参照）で燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して動力として出力する熱機関である。エンジン７は、燃料の燃焼に伴ってクランク軸２０に機械的な動力（エンジントルク）を発生させ、この機械的動力をクランク軸２０から出力可能である。
【００２３】
ここで、本実施形態のエンジン７は、図２に示すように、いわゆる多気筒筒内直接噴射式の内燃機関である。すなわち、エンジン７は、燃料噴射装置（インジェクタ）７０によって燃料噴霧７０ａを燃焼室７１に直接噴射するものである。エンジン７は、シリンダボア７２内に往復運動可能に設けられるピストン７３が２往復する間に一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルエンジンである。エンジン７は、典型的には、ピストン７３がシリンダボア７２内を吸気行程上死点から下降することで、吸気弁７４の開弁に伴って、吸気管、サージタンク、インテークマニホールド、吸気ポート７５等の吸気通路７６を介して燃焼室７１内に空気が吸入される（吸気行程）。そして、エンジン７は、ピストン７３が吸気行程下死点を経てシリンダボア７２内を上昇することで空気が圧縮される（圧縮行程）。このとき、エンジン７は、吸気行程又は圧縮行程にて燃料噴射装置７０から燃焼室７１内へ燃料が噴射され、この燃料と空気とが混合して混合気を形成する。そして、エンジン７は、ピストン７３が圧縮行程上死点付近に近づくと点火プラグ７７により混合気に点火され、該混合気が着火して燃焼し、その燃焼圧力によりピストン７３を下降させる（膨張行程）。燃焼後の混合気は、ピストン７３が膨張行程下死点を経て吸気行程上死点に向かって再び上昇することで、排気弁７８の開弁に伴って、排気ポート７９を介して排気ガスとして放出される（排気行程）。このピストン７３のシリンダボア７２内での往復運動は、コネクティングロッドを介してクランク軸２０（図１参照）に伝えられ、ここで回転運動に変換され、出力として取り出される。そして、ピストン７３は、カウンタウェイトと共にクランク軸２０が慣性力によりさらに回転することで、このクランク軸２０の回転に伴ってシリンダボア７２内を往復する。このクランク軸２０が２回転することで、ピストン７３はシリンダボア７２を２往復し、この間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行い、燃焼室７１内で１回の爆発が行われる。
【００２４】
このエンジン７は、車両２の停車中、走行中にかかわらず、作動状態と非作動状態とを切り替え可能である。ここで、エンジン７の作動状態（エンジン７を作動させた状態）とは、駆動輪３に作用させる動力を発生する状態であり、燃焼室７１で燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する状態である。つまり、エンジン７は、作動状態では燃焼室７１で燃料を燃焼させて車両２の駆動輪３に作用させる動力を発生する。一方、エンジン７の非作動状態、すなわち、エンジン７の作動を停止させた状態とは、動力の発生を停止した状態であり、燃焼室７１への燃料の供給をカットし（フューエルカット）、燃焼室７１で燃料を燃焼させずトルクなどの機械的エネルギを出力しない状態である。
【００２５】
図１に戻って、Ｋ０クラッチ９は、エンジン７のクランク軸２０とモータジェネレータ１０のロータ軸２１とをダンパ機構８を介して連結可能である。Ｋ０クラッチ９は、クランク軸２０とロータ軸２１とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。Ｋ０クラッチ９は、係合状態となることで、クランク軸２０とロータ軸２１とをダンパ機構８を介して一体回転可能に連結し、エンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が可能な状態となる。一方、Ｋ０クラッチ９は、解放状態となることでクランク軸２０とロータ軸２１とを切り離しエンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が遮断された状態となる。
【００２６】
Ｋ０クラッチ９は、種々のクラッチを用いることができ、例えば、湿式多板クラッチや乾式単板クラッチ等の摩擦式ディスククラッチ装置を用いることができる。ここでは、Ｋ０クラッチ９は、例えば、Ｋ０クラッチ９に供給される作動流体としての作動油の油圧（圧力）であるクラッチ油圧に応じて作動する油圧式の装置である。Ｋ０クラッチ９は、クラッチ油圧に応じた係合力（クラッチ板を係合する押圧力）が０である場合に係合が完全に解除された解放状態となり、係合力が大きくなるにしたがってスリップ状態（半係合状態）を経て完全に係合した係合状態となる。Ｋ０クラッチ９における伝達トルクは、解放状態では０であり、スリップ状態では係合力に応じた大きさとなり、係合状態では最大となる。なお、以下で説明するＣ１クラッチ１８、ロックアップクラッチ２５についてもこのＫ０クラッチ９とほぼ同様である。
【００２７】
モータジェネレータ１０は、例えば、交流同期電動機等である。モータジェネレータ１０は、固定子としてのステータ２２がケース等に固定され、回転子としてのロータ２３がステータ２２の径方向内側に配置されてロータ軸２１に一体回転可能に結合される。モータジェネレータ１０は、インバータなどを介して蓄電装置としてのバッテリ２４から供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能（力行機能）と、入力された機械的動力を電力に変換しインバータなどを介してバッテリ２４に充電する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えた回転電機である。モータジェネレータ１０は、例えば、バッテリ２４からインバータを介して交流電力の供給を受けて駆動し、ロータ軸２１に機械的な動力（モータトルク）を発生させ、この機械的動力をロータ軸２１から出力可能である。
【００２８】
トルクコンバータ１１は、流体継手の一種であり、モータジェネレータ１０のロータ軸２１に連結される。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５を介して伝達するロックアップ機構１６と、作動油（作動流体）を介して伝達する流体伝達機構１７とを有する。ロックアップ機構１６は、ロックアップクラッチ２５を介してロータ軸２１とトルクコンバータ１１の出力軸（流体伝達装置出力軸）２６とを連結可能である。流体伝達機構１７は、ポンプ（ポンプインペラ）１７ｐ、タービン（タービンランナ）１７ｔ、ステータ１７ｓ、ワンウェイクラッチ１７ｃ等を含んで構成され、内部に作動流体としての作動油が充填される。ポンプ１７ｐは、ロータ軸２１と一体回転可能に連結され、タービン１７ｔは、出力軸２６と一体回転可能に連結される。ロックアップクラッチ２５は、ロータ軸２１とタービン１７ｔとを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５の状態に応じて、ロックアップ機構１６、又は、流体伝達機構１７を介して出力軸２６に伝達し、この出力軸２６から出力することができる。
【００２９】
変速機１２は、トルクコンバータ１１からの動力を、Ｃ１クラッチ１８を介して変速機本体１９に伝達し、変速機本体１９にて変速して駆動輪３側に出力する。Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と駆動輪３とを変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結可能である。ここでは、Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と変速機本体１９の入力軸２７とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機（ＡＴ）、無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などのいわゆる自動変速機である。ここでは、変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機が適用される。
【００３０】
デファレンシャルギヤ１４は、プロペラ軸１３からの動力を、各ドライブ軸１５を介して各駆動輪３に伝達する。デファレンシャルギヤ１４は、車両２が旋回する際に生じる旋回の中心側、つまり内側の駆動輪３と、外側の駆動輪３との回転速度の差を吸収する。
【００３１】
上記のように構成される駆動装置４は、エンジン７が発生させた動力をクランク軸２０からダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、ロータ軸２１、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。また、駆動装置４は、モータジェネレータ１０が発生させた動力をロータ軸２１から、Ｋ０クラッチ９を介さずに、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。この結果、車両２は、駆動輪３と路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。
【００３２】
状態検出装置５は、車両２の状態を検出するものであり、車両２の状態を表す種々の状態量や物理量、スイッチ類の作動状態等を検出するものである。状態検出装置５は、ＥＣＵ６と電気的に接続されており、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。状態検出装置５は、例えば、アクセル開度センサ５０、ブレーキセンサ５１、車速センサ５２、クランク角センサ５３、充電状態検出器５４、エンジン冷却水温センサ５５、油温センサ５６等を含む。アクセル開度センサ５０は、運転者による車両２のアクセルペダルの操作量（アクセル操作量、加速要求操作量）に相当するアクセル開度を検出する。ブレーキセンサ５１は、運転者による車両２のブレーキペダルの操作量（ブレーキ操作量、制動要求操作量）に相当するマスタシリンダ圧、あるいは、ブレーキ踏力等を検出する。車速センサ５２は、車両２の走行速度である車速を検出する。クランク角センサ５３は、クランク軸２０の回転角度であるクランク角度を検出する。ＥＣＵ６は、このクランク角度に基づいて、エンジン７の各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、クランク軸２０の回転数（回転速度）であるエンジン回転数を算出することができる。充電状態検出器５４は、バッテリ２４の蓄電量（充電量）やバッテリ電圧等に応じた蓄電状態ＳＯＣを検出する。エンジン冷却水温センサ５５は、エンジン７を冷却する冷却水の温度（以下、「冷却水温」という場合がある。）を検出する。油温センサ５６は、駆動装置４の各部に供給される作動流体としての作動油（オイル）の温度（以下、「油温」という場合がある。）を検出する。
【００３３】
ＥＣＵ６は、車両制御システム１の全体の制御を統括的に行い、エンジン７やモータジェネレータ１０等を協調して制御するための制御ユニットである。ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェー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。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が電気的に接続され、また、エンジン７の燃料噴射装置７０、点火プラグ７７、スロットル装置、モータジェネレータ１０のインバータ、バッテリ２４等が電気的に接続される。さらに、車両制御システム１は、油圧制御装置２８を備え、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８及び変速機本体１９等に油圧制御装置２８を介して接続され、油圧制御装置２８を介してこれらの動作を制御する。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じてエンジン７、モータジェネレータ１０のインバータ、油圧制御装置２８等の駆動装置４の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００３４】
ここで、油圧制御装置２８は、作動流体としての作動油（オイル）の油圧（圧力）によって、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合要素の係合・解放・スリップ動作を制御するものである。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６により制御される種々の公知の油圧制御回路を含んで構成され、例えば、複数の油路、オイルリザーバ、オイルポンプ、複数の電磁弁などを含んで構成される。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６からの信号に応じて、Ｋ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８、変速機本体１９等、駆動装置４の各部に供給される作動油の流量あるいは油圧を制御する。
【００３５】
ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいてエンジン７のスロットル装置を制御し、吸気通路７６のスロットル開度を調節し、吸入空気量を調節して、その変化に対応して燃料噴射量を制御し、燃焼室７１に充填される混合気の量を調節してエンジン７の出力を制御する。また、ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいて油圧制御装置２８を制御し、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合・解放・スリップ動作等を制御する。
【００３６】
上記のように構成される車両制御システム１は、ＥＣＵ６が駆動装置４を制御し、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用又は選択使用することで、車両２を様々な走行モードで走行させることができる。
【００３７】
ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させ、走行用動力源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちエンジン７から出力する動力（エンジントルク）のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「エンジン走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、走行用動力源のうちエンジン７のみを用いて走行することができる。
【００３８】
また、ＥＣＵ６は、例えば、上記のようにＫ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させた状態で、要求駆動力やバッテリ２４の蓄電状態ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１０を力行させ、エンジン７から出力する動力と、モータジェネレータ１０から出力する動力（モータトルク）とを統合して駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「ＨＶ走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用して走行することができる。
【００３９】
さらに、ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を解放状態（Ｋ０クラッチＯＦＦ）としかつエンジン７を停止し非作動状態とした上で、モータジェネレータ１０を力行させ、走行用動力源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちモータジェネレータ１０から出力する動力のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。また、エンジン７は、非作動状態でありかつＫ０クラッチ９が解放状態であるから、クランク軸２０の回転も停止している。これにより、車両制御システム１は、「ＥＶ走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、走行用動力源のうちモータジェネレータ１０のみを用いて走行することができる。このとき、車両２は、基本的にはクランク軸２０とロータ軸２１とがＫ０クラッチ９にて機械的に切り離された状態となり、エンジン７の回転抵抗が作用しない状態となる。
【００４０】
また、ＥＣＵ６は、例えば、車両２の減速走行時に、モータジェネレータ１０を制御し、駆動輪３からロータ軸２１に伝達される動力によってモータジェネレータ１０にて回生により発電し、これに伴ってロータ軸２１に生じる機械的動力（負のモータトルク）を駆動輪３に伝達する。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「回生走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、モータジェネレータ１０により回生制動されて減速走行することができる。
【００４１】
そして、ＥＣＵ６は、例えば、エンジン７が非作動状態でありクランク軸２０の回転が停止した状態からエンジン７を始動する場合、異なる２つの始動モードでエンジン７を始動することができる。ＥＣＵ６は、状況に応じて第１始動制御としてのＫ０始動制御（クラッチ始動制御）と、第２始動制御としての着火始動制御とを使い分けることができる。
【００４２】
ＥＣＵ６は、Ｋ０始動制御を実行する場合、モータジェネレータ１０をエンジン７のスタータモータとして利用しエンジン７を始動させる。この場合、ＥＣＵ６は、下記のようにしてＫ０始動制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ６は、エンジン７、モータジェネレータ１０、及び、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０側からの動力によりエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）させる。すなわち、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０が出力する動力の一部をクランク軸２０のクランキングトルク（始動トルク）として利用してクランク軸２０を回転させる。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０を回転させた後に、回転数が所定回転数を超えたら、燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火しエンジン７を始動する（Ｋ０始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００４３】
また、ＥＣＵ６は、エンジン７が筒内直接噴射式の内燃機関であるため、下記のようにして着火始動制御を実行することでもエンジン７を始動させることができる。すなわち、ＥＣＵ６は、エンジン７を制御し、クランク軸２０の回転が停止した状態で燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火してクランク軸２０を回転させてエンジン７を始動する。ここでは、ＥＣＵ６は、エンジン７、モータジェネレータ１０、及び、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、クランク軸２０の回転が停止した状態でエンジン７の燃焼室７１、典型的には膨張行程で停止した気筒の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し、燃料の燃焼エネルギによってクランク軸２０の回転を開始する。その後、ＥＣＵ６は、燃焼によりクランク軸２０が回転を開始した状態でＫ０クラッチ９の伝達トルクを増大させて、Ｋ０クラッチ９を介したモータジェネレータ１０側からの動力の一部によりクランク軸２０の回転をアシストしてエンジン７を始動する（着火始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００４４】
このとき、ＥＣＵ６は、この着火始動制御では混合気への点火が完了するまではＫ０クラッチ９のトルク容量（以下、「Ｋ０トルク容量」という場合がある。）をクランク軸２０が回転し始めない程度の大きさの待機時トルク容量に設定しておく。つまり、ＥＣＵ６は、着火始動制御として、点火が完了するまではクランク軸２０が回転しない程度にＫ０クラッチ９をスリップ状態とＫ０トルク容量を待機時トルク容量とする。その後、ＥＣＵ６は、燃焼室７１に燃料を噴射して点火しクランク軸２０を回転させた後にＫ０クラッチ９の伝達トルク（トルク容量）を増大させてエンジン７を始動する。これにより、この車両制御システム１は、燃焼が開始してクランク軸２０の回転が始まったら、すぐにＫ０トルク容量を着火始動アシストトルク容量に増加し、Ｋ０クラッチ９を介してクランク軸２０にアシストトルクを伝達することができる。この結果、車両制御システム１は、より確実にかつ迅速にエンジン７を始動することができる。なお、この待機時トルク容量は、０であってもよい。この場合、ＥＣＵ６は、着火始動制御として、クランク軸２０の回転が停止した状態で燃焼室７１に燃料を噴射して点火しクランク軸２０を回転させた後にＫ０クラッチ９をスリップ状態としＫ０クラッチ９の伝達トルク（トルク容量）を増大させてエンジン７を始動する。
【００４５】
なお、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御して、Ｋ０クラッチ９に供給されるクラッチ油圧であるＫ０圧を調節し、Ｋ０トルク容量を調節することで、エンジン７の始動時におけるＫ０クラッチ９の伝達トルク（以下、「Ｋ０トルク」という場合がある。）を調節することができる。ここでは、Ｋ０トルク容量は、Ｋ０始動と着火始動とを比較した場合、Ｋ０始動でのトルク容量の方が相対的に大きく、着火始動でのトルク容量の方が相対的に小さくなる。すなわち、着火始動制御でのクランク軸２０のアシストトルクは、着火始動では燃焼室７１での燃焼エネルギを利用してクランク軸２０の回転を開始している分、Ｋ０始動制御でのクランク軸２０のクランキングトルクよりも少なくてすむ。このため、Ｋ０トルク容量は、着火始動制御の方がＫ０始動制御の場合と比較して相対的に小さくてすむ。したがって、車両制御システム１は、着火始動制御では、その分、電力消費を抑制してモータジェネレータ１０の負荷を相対的に低減することができる。ここでは、ＥＣＵ６は、例えば、燃焼室７１内の空気量の推定値やクランク軸２０の停止位置（停止クランク角度）、エンジン停止後からの経過時間等に応じて、着火始動が可能な状況において積極的に着火始動制御を実行する。これにより、車両制御システム１は、電力消費を抑制し燃費性能を向上することができる。
【００４６】
ところで、この車両制御システム１は、上記で説明した着火始動を行う場合、クランク軸２０が回転を開始した際に、この回転が燃料の燃焼エネルギによるものか、Ｋ０トルクによるものか区別して Ｋ０トルクなどを変更し始動パターンを変更することが好ましい。
【００４７】
そこで、本実施形態の車両制御システム１は、着火始動において、点火開始からの経過時間に応じて、クランク軸２０の回転が燃料の燃焼エネルギによるものであるのかＫ０トルクによるものであるのか区別して、これによって始動パターンを変更することで、より確実なエンジン始動を実現している。本実施形態のＥＣＵ６は、典型的には、着火始動において、点火開始のタイミングに対するクランク軸２０の回転開始のタイミングに基づいて、Ｋ０始動制御と着火始動制御とを切り替える。
【００４８】
具体的には、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し、予め設定される着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、着火始動制御から、クランク軸２０を回転させた後にエンジン７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火しエンジン７を始動する制御に切り替える。
【００４９】
ここで、着火判定時間は、例えば、燃焼室７１内の燃料（混合気）に点火してから適正に着火し火炎が伝播する時間に応じて設定される。より詳細には、着火判定時間は、点火プラグ７７で点火したタイミングから、燃焼室７１内で火炎が広がり熱になってクランク軸２０の回転エネルギ（運動エネルギ）に変わるまでの時間に応じて設定される。着火判定時間は、実車評価等に応じて予め設定され、ＥＣＵ６の記憶部に記憶されている。
【００５０】
なお、ＥＣＵ６は、エンジン７の状態に応じてこの着火判定時間を変更してもよく、例えば、エンジン冷却水温センサ５５が検出する冷却水温に応じて着火判定時間を変更してもよい。この場合、ＥＣＵ６は、冷却水温が相対的に低い場合に着火判定時間を相対的に長くし、冷却水温が相対的に高い場合に着火判定時間を相対的に短くする。
【００５１】
そして、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行する場合、クランク角センサ５３が検出するクランク角度を監視し、クランク軸２０の回転を監視する。
【００５２】
ＥＣＵ６は、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し、着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始しなかった場合、着火始動制御を継続してエンジン７を始動する。つまり、ＥＣＵ６は、点火後、着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始せず、着火判定時間経過後に回転が開始した場合、燃焼室７１内の燃料（混合気）が適正に着火、燃焼し、燃料の燃焼エネルギによって適正にクランク軸２０が回転し始めた状態であるものと推定することができる。したがってこの場合、ＥＣＵ６は、そのまま着火始動制御を継続してエンジン７を始動する。
【００５３】
一方、ＥＣＵ６は、着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、すなわち、点火してから完全に着火するまでの間にクランク軸２０が回転していることを検知した場合、あるいは、点火する前にクランク軸２０が回転していることを検知した場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。言い換えれば、ＥＣＵ６は、点火時点に対して着火判定時間経過した時点よりも前にクランク軸２０が回転していることを検知した場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。つまり、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行する際、点火前、あるいは、点火後、着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、燃料の燃焼エネルギによってではなく、待機時トルク容量に設定されているＫ０クラッチ９からのＫ０トルクによってクランク軸２０が回転し始めてしまった状態であるものと推定できる。したがってこの場合、ＥＣＵ６は、このままの状態で、着火始動を継続しても異常燃焼により始動時にショックが発生したり、始動に失敗（エンジンストール）したりするおそれがあることから、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。
【００５４】
また、車両制御システム１は、着火始動を行う場合、例えば、燃料に点火し適正に燃焼が開始する前にクランク軸２０が回転し始めると、例えば、吸気弁７４や排気弁７８の開閉状態やピストン７３の位置等が変化したり、筒内の空気量、空気圧が変化したりしてしまい、そのままの状態で着火始動を継続してしまうと、始動に失敗するだけでなく、排気性能悪化や触媒劣化をまねくおそれがある。
【００５５】
これに対して、車両制御システム１は、上記のようにＥＣＵ６が着火始動時に、着火判定時間に応じてクランク軸２０の回転を監視することで、クランク軸２０の回転が燃料の燃焼エネルギによるものであるか、Ｋ０トルクによるものであるかを、区別することができる。この結果、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、着火判定時間経過前にクランク軸２０の回転が開始せず、着火判定時間経過後にクランク軸２０の回転が開始した場合にはそのまま着火始動でエンジン７を始動することができる。一方、ＥＣＵ６は、着火判定時間経過前にクランク軸２０の回転が開始したと判定した場合には、Ｋ０始動に移行することで、エンジン始動時に異常燃焼によるショック発生、始動失敗、排気性能悪化、触媒劣化等をまねくことなく、適正にエンジン７を始動することができる。
【００５６】
次に、図３フローチャートを参照して車両制御システム１におけるＥＣＵ６による制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。
【００５７】
まず、ＥＣＵ６は、状態検出装置５による検出結果や各部の作動状態に基づいて、着火始動制御を実行し着火始動を実施中であるか否かを判定する（ＳＴ１）。
【００５８】
ＥＣＵ６は、着火始動を実施中であると判定した場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、着火始動制御を実行し、クランク角センサ５３が検出するクランク角度を監視し、エンジン７のクランク軸２０の回転が開始したか否かを判定する（ＳＴ２）。
【００５９】
ＥＣＵ６は、エンジン７のクランク軸２０の回転が開始したと判定した場合（ＳＴ２：Ｙｅｓ）、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し着火判定時間を経過したか否かを判定する（ＳＴ３）。
【００６０】
ＥＣＵ６は、ＳＴ２にてエンジン７のクランク軸２０の回転が開始していないと判定した場合（ＳＴ２：Ｎｏ）、ＳＴ３にて着火判定時間を経過したと判定した場合（ＳＴ３：Ｙｅｓ）、このまま着火始動を継続してエンジン７を始動し（ＳＴ４）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。
【００６１】
ＥＣＵ６は、ＳＴ１にて着火始動を実施中でないと判定した場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、ＳＴ３にて燃焼室７１に燃料を噴射して点火し着火判定時間を経過していないと判定した場合（ＳＴ３：Ｎｏ）、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行し（ＳＴ５）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。この場合、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御し、Ｋ０クラッチ９に供給されるＫ０圧を増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量からＫ０始動クランキングトルク容量に増加させる。これにより、ＥＣＵ６は、Ｋ０トルクによってクランク軸２０をクランキングし、Ｋ０始動によってエンジン７を始動することができる。
【００６２】
次に、図４、図５のタイムチャートを参照して上記のように構成された車両制御システム１の動作の一例を説明する。図４、図５は、横軸を時間軸とし、縦軸をＫ０設定圧、回転数としている。図４、図５中、実線Ｌ１はＫ０設定圧、点線Ｌ２はモータ回転数、実線Ｌ３はエンジン回転数を表している。そして、図４は、着火始動制御を実行し、点火後に着火始動を継続する場合を表している。一方、図５は、着火始動制御を実行し、途中でＫ０始動に移行する場合を表している。なお、図５は、点線Ｌ１ａは、比較のため図４におけるＫ０設定圧（実線Ｌ１）を表している。
【００６３】
ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行する場合、図４に示すように、まず、油圧制御装置２８を制御しプレチャージ圧Ｐｑｆを発生させた後、Ｋ０クラッチ９のＫ０圧をクランク軸２０が回転し始めない程度の待機時トルクに応じた待機時油圧Ｐ１に調圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量とする。そして、ＥＣＵ６は、時刻ｔ１にてエンジン７を制御し燃焼室７１に燃料を噴射し点火を開始する。この際、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ１０を制御してモータ回転数をエンジン始動可能な回転数で保っておく。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０の回転開始を検出した時刻ｔ２にて、点火してから着火判定時間経過していたら、そのまま着火始動を継続する。この場合、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を着火始動時のアシストトルクに応じた着火始動アシスト時油圧Ｐ２に増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を着火始動アシストトルク容量とする。そして、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ１０側からの動力の一部によりクランク軸２０の回転をアシストしてエンジン７を完全に始動する。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した時刻ｔ３にて、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を係合油圧Ｐ３に増圧しＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００６４】
一方、ＥＣＵ６は、着火始動制御において、図５に示すように、時刻ｔ１にてエンジン７を制御し燃焼室７１に燃料を噴射し点火を開始するよう設定する。しかしながら、ＥＣＵ６は、クランク軸２０の回転開始を検出した時刻ｔ２１にて、点火してから着火判定時間経過していない、もしくは、点火が開始されていない場合、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行する。本図は点火が開始される前にクランク軸２０の回転開始が検出された場合を図示している。この場合、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧をＫ０始動時のクランキングトルクに応じたＫ０始動クランキング時油圧Ｐ４（点線Ｌ１ａに示す着火始動アシスト時油圧Ｐ２より高い油圧）に増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量をＫ０始動クランキングトルク容量とする。これにより、ＥＣＵ６は、Ｋ０トルクによってクランク軸２０をクランキングし、Ｋ０始動によってエンジン７を始動することができる。この場合、ＥＣＵ６は、クランク軸２０を回転させた後に、回転数が所定回転数を超えた時刻ｔ３１にて、燃焼室７１に燃料を噴射して点火しエンジン７を始動する。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した時刻ｔ３にて、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を係合油圧Ｐ３に増圧しＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００６５】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム１、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、クランク軸２０の回転開始検出タイミングに基づいて、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えることで、状況に応じてより適切に着火始動とＫ０始動とを切り替えて、確実にエンジン７を始動することができる。
【００６６】
なお、以上で説明した車両制御システム１は、エンジン７自体にスタータを備えて、このスタータによってエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）し、エンジン７を始動させる第３始動制御としてのスタータ始動制御を併用してもよい。すなわちこの場合、エンジン７は、始動時にクランク軸２０を回転させるスタータ（モータ）を有し、ＥＣＵ６は、スタータからの動力によりエンジン７のクランク軸２０を回転させた後にエンジン７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火しエンジン７を始動するスタータ始動制御を実行可能である。
【００６７】
より詳細には、ＥＣＵ６は、エンジン７のスタータ、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、Ｋ０クラッチ９を解放状態としスタータからの動力によりエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）させる。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０を回転させた後に、回転数が所定回転数を超えたら、燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火しエンジン７を始動する（スタータ始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００６８】
この場合、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、着火始動制御からスタータ始動制御に切り替えるようにしてもよい。ＥＣＵ６は、着火始動制御からスタータ始動制御に切り替える際には、一旦、Ｋ０クラッチ９を解放状態とし、スタータによりクランキングし、エンジン７が完全に始動した後、Ｋ０クラッチ９を係合状態とする。この場合であっても、車両制御システム１、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、クランク軸２０の回転開始検出タイミングに基づいて、着火始動制御からスタータ始動制御に切り替えることで、状況に応じてより適切に着火始動とスタータ始動とを切り替えて、確実にエンジン７を始動することができる。
【００６９】
［実施形態２］
図６は、実施形態２に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。実施形態２に係る車両制御システム、制御装置は、学習制御を行う点で実施形態１とは異なる。なお、実施形態２に係る車両制御システムの各構成については、適宜、図１を参照する。
【００７０】
本実施形態の車両制御システム２０１（図１参照）は、ＥＣＵ６が着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、着火始動時学習制御を実行する。この場合、ＥＣＵ６は、次回の着火始動制御を実行する際のＫ０クラッチ９の待機時のトルク容量である待機時トルク容量を、今回の待機時トルク容量より小さくする着火始動時学習制御を実行する。
【００７１】
より詳細には、ＥＣＵ６は、着火始動の際に着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、待機時トルク容量に設定したはずのＫ０クラッチ９からのＫ０トルクによってクランク軸２０が回転し始めてしまった状態であるものと推定できる。この場合、ＥＣＵ６は、次回の着火始動制御を実行する際の待機時トルク容量を今回の待機時トルク容量より小さくする。さらに言えば、ＥＣＵ６は、次回の着火始動時に、油圧制御装置２８を制御し、次回の待機時油圧Ｐ１を、今回の待機時油圧Ｐ１より予め設定された所定圧だけ低い圧力に設定し、次回の待機時トルク容量を今回の待機時トルク容量より小さくする。これにより、ＥＣＵ６は、クランク軸２０が回転し始めない程度の待機時トルクに応じた待機時油圧Ｐ１を学習することができ、待機時トルク容量を適切な容量に設定することができる。なお、ＥＣＵ６は、例えば、待機時油圧Ｐ１を油温に対応させたマップとして予め記憶部に記憶しておき、学習時にはマップ中の該当する油温の待機時油圧Ｐ１のみを更新するようにしてもよい。
【００７２】
この結果、車両制御システム２０１は、着火始動時に、着火判定時間経過前に待機時トルク容量に設定したはずのＫ０クラッチ９からのＫ０トルクによってクランク軸２０が回転を開始してしまうことを抑制することができる。したがって、車両制御システム２０１は、着火始動が可能な状況下で確実に着火始動を行うことができ、より確実に電力消費を抑制し燃費性能を向上することができる。
【００７３】
次に、図６のフローチャートを参照して車両制御システム２０１におけるＥＣＵ６による制御の一例を説明する。ここでも、図３の説明と重複する説明はできる限り省略する。
【００７４】
ＥＣＵ６は、ＳＴ５にて、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行した後（ＳＴ５）、着火始動時（Ｋ０圧）学習制御を実行し（ＳＴ２０６）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。この場合、ＥＣＵ６は、次回の着火始動時の待機時油圧Ｐ１が今回の待機時油圧Ｐ１より予め設定された所定圧だけ低い圧力になるようにマップ等を更新し、次回の待機時トルク容量を今回の待機時トルク容量より小さくする。
【００７５】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム２０１、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、クランク軸２０の回転開始検出タイミングに基づいて、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えることで、状況に応じてより適切に着火始動とＫ０始動とを切り替えて、確実にエンジン７を始動することができると共に、より確実に電力消費を抑制し燃費性能を向上することができる。
【００７６】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御システム及び制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る車両制御システム及び制御装置は、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
【００７７】
以上で説明した車両制御システム１は、ダンパ機構８等を備えない構成であってもよい。
【００７８】
以上で説明したＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、クランク軸２０の回転開始検出タイミングに基づいて、Ｋ０圧等を切り替えて着火始動とＫ０始動（もしくはスタータ始動）とを切り替えるだけでなく、エンジン７の始動時に、燃料噴射装置７０による噴射量、点火プラグ７７による点火時期の遅角量等を変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１、２０１ 車両制御システム
２ 車両
３ 駆動輪
４ 駆動装置
５ 状態検出装置
６ ＥＣＵ（制御装置）
７ エンジン（内燃機関）
９ Ｋ０クラッチ（クラッチ）
１０ モータジェネレータ（回転電機）
２０ クランク軸（出力軸）
２８ 油圧制御装置
７１ 燃焼室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、車両を制御するための従来のシステムとして、例えば、特許文献１には、パラレルハイブリッド駆動部であって、ドライブトレーン内に内燃機関、特に燃料を直接噴射する機構を備えた内燃機関が統合されており、さらにこの内燃機関と少なくとも１つの電気駆動部との間には分離クラッチが配設されたハイブリッド駆動部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５２７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載のハイブリッド駆動部は、クランクシャフトの停止位置が上死点１００°〜１２０°である場合には直噴によりエンジン始動し、それ以外の場合には制御部によって分離クラッチが制御され、スタータ支援なしの動的な直結スタートによりエンジン始動を行っているが、例えば、より確実なエンジン始動の点で、更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、確実に内燃機関を始動することができる車両制御システム及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御システムは、車両の走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関及び回転電機と、前記内燃機関と前記回転電機とを連結可能であるクラッチと、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する着火始動制御を実行可能である制御装置とを備え、前記制御装置は、前記着火始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から、前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する制御に切り替えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動するクラッチ始動制御を実行可能であり、さらに、前記着火始動制御を実行し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始しなかった場合、前記着火始動制御を継続して前記内燃機関を始動し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から前記クラッチ始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【０００８】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記着火始動制御として、前記内燃機関の出力軸が回転しない程度に前記クラッチをスリップ状態とした後、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記クラッチの伝達トルクを増大させて前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【０００９】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記着火始動制御を実行し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、次回の前記着火始動制御を実行する際の前記クラッチの待機時のトルク容量を、今回の待機時のトルク容量より小さくするものとすることができる。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、車両の駆動輪への動力の伝達経路に対して、走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関、クラッチ、走行用動力源である回転電機の順で配置される駆動装置を制御する制御装置であって、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する着火始動制御を実行可能であり、さらに、前記着火始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から、前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する制御に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両制御システム、制御装置は、確実に内燃機関を始動することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態１に係る車両制御システムの概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る車両制御システムのエンジンの燃焼室を含む部分断面図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態１に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、実施形態１に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、実施形態２に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る車両制御システムの概略構成図、図２は、実施形態１に係る車両制御システムのエンジンの燃焼室を含む部分断面図、図３は、実施形態１に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャート、図４、図５は、実施形態１に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【００１５】
本実施形態は、１つのモータジェネレータと１つのエンジンを備えたいわゆる１モータパラレルハイブリッド形式の車両制御システムである。本実施形態は、車両に適用されるものであり、典型的には、下記の構成要素を有している。
（１）直噴始動可能な直噴エンジン。
（２）エンジンとモータジェネレータとを接断自在なクラッチ。
【００１６】
そして、本実施形態は、これらの構成要素によって、エンジン始動を行う場合に、例えば、内燃機関の出力軸の回転開始検出タイミングに基づいて始動制御を切り替えることで、状況に応じたより確実なエンジン始動を実現している。
【００１７】
具体的には、本実施形態の車両制御システム１は、図１に示すように、車両２に搭載され、この車両２を制御するためのシステムであり、典型的には、車両２のエンジン停止状態からの始動を制御するエンジン始動制御システムである。車両２は、車両２を走行させるための走行用動力源（原動機）として、内燃機関としてのエンジン７と、回転電機としてのモータジェネレータ１０とを搭載したいわゆる「ハイブリッド車両」である。より詳細には、車両２は、１つのモータジェネレータ１０と自動変速機である変速機１２とを備えたいわゆる１ＭＧ＋ＡＴ型の「パラレルハイブリッド車両」である。
【００１８】
車両制御システム１は、車両２の駆動輪３を駆動する駆動装置４と、車両２の状態を検出する状態検出装置５と、駆動装置４を含む車両２の各部を制御する制御装置としてのＥＣＵ６とを備える。
【００１９】
駆動装置４は、車両２においてパラレルハイブリッド形式のパワートレーンを構成し、１つのエンジン７と、１つのモータジェネレータ１０とを有し、これらにより駆動輪３を回転駆動するものである。
【００２０】
駆動装置４は、エンジン７と、ダンパ機構８と、クラッチとしてのＫ０クラッチ９と、モータジェネレータ１０とを備える。さらに、駆動装置４は、トルクコンバータ１１と、変速機１２と、プロペラ軸１３と、デファレンシャルギヤ１４と、ドライブ軸１５とを備える。また、トルクコンバータ１１は、ロックアップ機構１６と、流体伝達機構１７とを含んで構成される。変速機１２は、Ｃ１クラッチ１８と、変速機本体１９とを含んで構成される。
【００２１】
この駆動装置４は、各構成要素が駆動輪３への動力の伝達経路に対して、エンジン７、ダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、モータジェネレータ１０、トルクコンバータ１１のロックアップ機構１６、流体伝達機構１７、変速機１２のＣ１クラッチ１８、変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５の順で相互に動力伝達可能に配置される。この場合、駆動装置４は、エンジン７の出力軸（内燃機関出力軸）であるクランク軸２０とモータジェネレータ１０の出力軸（電動機出力軸）であるロータ軸２１とがダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９を介して連結される。さらに、駆動装置４は、ロータ軸２１と駆動輪３とがトルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結される。
【００２２】
より詳細には、エンジン７は、燃焼室７１（図２参照）で燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して動力として出力する熱機関である。エンジン７は、燃料の燃焼に伴ってクランク軸２０に機械的な動力（エンジントルク）を発生させ、この機械的動力をクランク軸２０から出力可能である。
【００２３】
ここで、本実施形態のエンジン７は、図２に示すように、いわゆる多気筒筒内直接噴射式の内燃機関である。すなわち、エンジン７は、燃料噴射装置（インジェクタ）７０によって燃料噴霧７０ａを燃焼室７１に直接噴射するものである。エンジン７は、シリンダボア７２内に往復運動可能に設けられるピストン７３が２往復する間に一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルエンジンである。エンジン７は、典型的には、ピストン７３がシリンダボア７２内を吸気行程上死点から下降することで、吸気弁７４の開弁に伴って、吸気管、サージタンク、インテークマニホールド、吸気ポート７５等の吸気通路７６を介して燃焼室７１内に空気が吸入される（吸気行程）。そして、エンジン７は、ピストン７３が吸気行程下死点を経てシリンダボア７２内を上昇することで空気が圧縮される（圧縮行程）。このとき、エンジン７は、吸気行程又は圧縮行程にて燃料噴射装置７０から燃焼室７１内へ燃料が噴射され、この燃料と空気とが混合して混合気を形成する。そして、エンジン７は、ピストン７３が圧縮行程上死点付近に近づくと点火プラグ７７により混合気に点火され、該混合気が着火して燃焼し、その燃焼圧力によりピストン７３を下降させる（膨張行程）。燃焼後の混合気は、ピストン７３が膨張行程下死点を経て吸気行程上死点に向かって再び上昇することで、排気弁７８の開弁に伴って、排気ポート７９を介して排気ガスとして放出される（排気行程）。このピストン７３のシリンダボア７２内での往復運動は、コネクティングロッドを介してクランク軸２０（図１参照）に伝えられ、ここで回転運動に変換され、出力として取り出される。そして、ピストン７３は、カウンタウェイトと共にクランク軸２０が慣性力によりさらに回転することで、このクランク軸２０の回転に伴ってシリンダボア７２内を往復する。このクランク軸２０が２回転することで、ピストン７３はシリンダボア７２を２往復し、この間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行い、燃焼室７１内で１回の爆発が行われる。
【００２４】
このエンジン７は、車両２の停車中、走行中にかかわらず、作動状態と非作動状態とを切り替え可能である。ここで、エンジン７の作動状態（エンジン７を作動させた状態）とは、駆動輪３に作用させる動力を発生する状態であり、燃焼室７１で燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する状態である。つまり、エンジン７は、作動状態では燃焼室７１で燃料を燃焼させて車両２の駆動輪３に作用させる動力を発生する。一方、エンジン７の非作動状態、すなわち、エンジン７の作動を停止させた状態とは、動力の発生を停止した状態であり、燃焼室７１への燃料の供給をカットし（フューエルカット）、燃焼室７１で燃料を燃焼させずトルクなどの機械的エネルギを出力しない状態である。
【００２５】
図１に戻って、Ｋ０クラッチ９は、エンジン７のクランク軸２０とモータジェネレータ１０のロータ軸２１とをダンパ機構８を介して連結可能である。Ｋ０クラッチ９は、クランク軸２０とロータ軸２１とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。Ｋ０クラッチ９は、係合状態となることで、クランク軸２０とロータ軸２１とをダンパ機構８を介して一体回転可能に連結し、エンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が可能な状態となる。一方、Ｋ０クラッチ９は、解放状態となることでクランク軸２０とロータ軸２１とを切り離しエンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が遮断された状態となる。
【００２６】
Ｋ０クラッチ９は、種々のクラッチを用いることができ、例えば、湿式多板クラッチや乾式単板クラッチ等の摩擦式ディスククラッチ装置を用いることができる。ここでは、Ｋ０クラッチ９は、例えば、Ｋ０クラッチ９に供給される作動流体としての作動油の油圧（圧力）であるクラッチ油圧に応じて作動する油圧式の装置である。Ｋ０クラッチ９は、クラッチ油圧に応じた係合力（クラッチ板を係合する押圧力）が０である場合に係合が完全に解除された解放状態となり、係合力が大きくなるにしたがってスリップ状態（半係合状態）を経て完全に係合した係合状態となる。Ｋ０クラッチ９における伝達トルクは、解放状態では０であり、スリップ状態では係合力に応じた大きさとなり、係合状態では最大となる。なお、以下で説明するＣ１クラッチ１８、ロックアップクラッチ２５についてもこのＫ０クラッチ９とほぼ同様である。
【００２７】
モータジェネレータ１０は、例えば、交流同期電動機等である。モータジェネレータ１０は、固定子としてのステータ２２がケース等に固定され、回転子としてのロータ２３がステータ２２の径方向内側に配置されてロータ軸２１に一体回転可能に結合される。モータジェネレータ１０は、インバータなどを介して蓄電装置としてのバッテリ２４から供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能（力行機能）と、入力された機械的動力を電力に変換しインバータなどを介してバッテリ２４に充電する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えた回転電機である。モータジェネレータ１０は、例えば、バッテリ２４からインバータを介して交流電力の供給を受けて駆動し、ロータ軸２１に機械的な動力（モータトルク）を発生させ、この機械的動力をロータ軸２１から出力可能である。
【００２８】
トルクコンバータ１１は、流体継手の一種であり、モータジェネレータ１０のロータ軸２１に連結される。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５を介して伝達するロックアップ機構１６と、作動油（作動流体）を介して伝達する流体伝達機構１７とを有する。ロックアップ機構１６は、ロックアップクラッチ２５を介してロータ軸２１とトルクコンバータ１１の出力軸（流体伝達装置出力軸）２６とを連結可能である。流体伝達機構１７は、ポンプ（ポンプインペラ）１７ｐ、タービン（タービンランナ）１７ｔ、ステータ１７ｓ、ワンウェイクラッチ１７ｃ等を含んで構成され、内部に作動流体としての作動油が充填される。ポンプ１７ｐは、ロータ軸２１と一体回転可能に連結され、タービン１７ｔは、出力軸２６と一体回転可能に連結される。ロックアップクラッチ２５は、ロータ軸２１とタービン１７ｔとを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５の状態に応じて、ロックアップ機構１６、又は、流体伝達機構１７を介して出力軸２６に伝達し、この出力軸２６から出力することができる。
【００２９】
変速機１２は、トルクコンバータ１１からの動力を、Ｃ１クラッチ１８を介して変速機本体１９に伝達し、変速機本体１９にて変速して駆動輪３側に出力する。Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と駆動輪３とを変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結可能である。ここでは、Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と変速機本体１９の入力軸２７とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機（ＡＴ）、無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などのいわゆる自動変速機である。ここでは、変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機が適用される。
【００３０】
デファレンシャルギヤ１４は、プロペラ軸１３からの動力を、各ドライブ軸１５を介して各駆動輪３に伝達する。デファレンシャルギヤ１４は、車両２が旋回する際に生じる旋回の中心側、つまり内側の駆動輪３と、外側の駆動輪３との回転速度の差を吸収する。
【００３１】
上記のように構成される駆動装置４は、エンジン７が発生させた動力をクランク軸２０からダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、ロータ軸２１、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。また、駆動装置４は、モータジェネレータ１０が発生させた動力をロータ軸２１から、Ｋ０クラッチ９を介さずに、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。この結果、車両２は、駆動輪３と路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。
【００３２】
状態検出装置５は、車両２の状態を検出するものであり、車両２の状態を表す種々の状態量や物理量、スイッチ類の作動状態等を検出するものである。状態検出装置５は、ＥＣＵ６と電気的に接続されており、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。状態検出装置５は、例えば、アクセル開度センサ５０、ブレーキセンサ５１、車速センサ５２、クランク角センサ５３、充電状態検出器５４、エンジン冷却水温センサ５５、油温センサ５６等を含む。アクセル開度センサ５０は、運転者による車両２のアクセルペダルの操作量（アクセル操作量、加速要求操作量）に相当するアクセル開度を検出する。ブレーキセンサ５１は、運転者による車両２のブレーキペダルの操作量（ブレーキ操作量、制動要求操作量）に相当するマスタシリンダ圧、あるいは、ブレーキ踏力等を検出する。車速センサ５２は、車両２の走行速度である車速を検出する。クランク角センサ５３は、クランク軸２０の回転角度であるクランク角度を検出する。ＥＣＵ６は、このクランク角度に基づいて、エンジン７の各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、クランク軸２０の回転数（回転速度）であるエンジン回転数を算出することができる。充電状態検出器５４は、バッテリ２４の蓄電量（充電量）やバッテリ電圧等に応じた蓄電状態ＳＯＣを検出する。エンジン冷却水温センサ５５は、エンジン７を冷却する冷却水の温度（以下、「冷却水温」という場合がある。）を検出する。油温センサ５６は、駆動装置４の各部に供給される作動流体としての作動油（オイル）の温度（以下、「油温」という場合がある。）を検出する。
【００３３】
ＥＣＵ６は、車両制御システム１の全体の制御を統括的に行い、エンジン７やモータジェネレータ１０等を協調して制御するための制御ユニットである。ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェー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。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が電気的に接続され、また、エンジン７の燃料噴射装置７０、点火プラグ７７、スロットル装置、モータジェネレータ１０のインバータ、バッテリ２４等が電気的に接続される。さらに、車両制御システム１は、油圧制御装置２８を備え、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８及び変速機本体１９等に油圧制御装置２８を介して接続され、油圧制御装置２８を介してこれらの動作を制御する。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じてエンジン７、モータジェネレータ１０のインバータ、油圧制御装置２８等の駆動装置４の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００３４】
ここで、油圧制御装置２８は、作動流体としての作動油（オイル）の油圧（圧力）によって、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合要素の係合・解放・スリップ動作を制御するものである。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６により制御される種々の公知の油圧制御回路を含んで構成され、例えば、複数の油路、オイルリザーバ、オイルポンプ、複数の電磁弁などを含んで構成される。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６からの信号に応じて、Ｋ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８、変速機本体１９等、駆動装置４の各部に供給される作動油の流量あるいは油圧を制御する。
【００３５】
ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいてエンジン７のスロットル装置を制御し、吸気通路７６のスロットル開度を調節し、吸入空気量を調節して、その変化に対応して燃料噴射量を制御し、燃焼室７１に充填される混合気の量を調節してエンジン７の出力を制御する。また、ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいて油圧制御装置２８を制御し、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合・解放・スリップ動作等を制御する。
【００３６】
上記のように構成される車両制御システム１は、ＥＣＵ６が駆動装置４を制御し、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用又は選択使用することで、車両２を様々な走行モードで走行させることができる。
【００３７】
ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させ、走行用動力源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちエンジン７から出力する動力（エンジントルク）のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「エンジン走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、走行用動力源のうちエンジン７のみを用いて走行することができる。
【００３８】
また、ＥＣＵ６は、例えば、上記のようにＫ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させた状態で、要求駆動力やバッテリ２４の蓄電状態ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１０を力行させ、エンジン７から出力する動力と、モータジェネレータ１０から出力する動力（モータトルク）とを統合して駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「ＨＶ走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用して走行することができる。
【００３９】
さらに、ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を解放状態（Ｋ０クラッチＯＦＦ）としかつエンジン７を停止し非作動状態とした上で、モータジェネレータ１０を力行させ、走行用動力源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちモータジェネレータ１０から出力する動力のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。また、エンジン７は、非作動状態でありかつＫ０クラッチ９が解放状態であるから、クランク軸２０の回転も停止している。これにより、車両制御システム１は、「ＥＶ走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、走行用動力源のうちモータジェネレータ１０のみを用いて走行することができる。このとき、車両２は、基本的にはクランク軸２０とロータ軸２１とがＫ０クラッチ９にて機械的に切り離された状態となり、エンジン７の回転抵抗が作用しない状態となる。
【００４０】
また、ＥＣＵ６は、例えば、車両２の減速走行時に、モータジェネレータ１０を制御し、駆動輪３からロータ軸２１に伝達される動力によってモータジェネレータ１０にて回生により発電し、これに伴ってロータ軸２１に生じる機械的動力（負のモータトルク）を駆動輪３に伝達する。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「回生走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、モータジェネレータ１０により回生制動されて減速走行することができる。
【００４１】
そして、ＥＣＵ６は、例えば、エンジン７が非作動状態でありクランク軸２０の回転が停止した状態からエンジン７を始動する場合、異なる２つの始動モードでエンジン７を始動することができる。ＥＣＵ６は、状況に応じて第１始動制御としてのＫ０始動制御（クラッチ始動制御）と、第２始動制御としての着火始動制御とを使い分けることができる。
【００４２】
ＥＣＵ６は、Ｋ０始動制御を実行する場合、モータジェネレータ１０をエンジン７のスタータモータとして利用しエンジン７を始動させる。この場合、ＥＣＵ６は、下記のようにしてＫ０始動制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ６は、エンジン７、モータジェネレータ１０、及び、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０側からの動力によりエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）させる。すなわち、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０が出力する動力の一部をクランク軸２０のクランキングトルク（始動トルク）として利用してクランク軸２０を回転させる。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０を回転させた後に、回転数が所定回転数を超えたら、燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火しエンジン７を始動する（Ｋ０始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００４３】
また、ＥＣＵ６は、エンジン７が筒内直接噴射式の内燃機関であるため、下記のようにして着火始動制御を実行することでもエンジン７を始動させることができる。すなわち、ＥＣＵ６は、エンジン７を制御し、クランク軸２０の回転が停止した状態で燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火してクランク軸２０を回転させてエンジン７を始動する。ここでは、ＥＣＵ６は、エンジン７、モータジェネレータ１０、及び、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、クランク軸２０の回転が停止した状態でエンジン７の燃焼室７１、典型的には膨張行程で停止した気筒の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し、燃料の燃焼エネルギによってクランク軸２０の回転を開始する。その後、ＥＣＵ６は、燃焼によりクランク軸２０が回転を開始した状態でＫ０クラッチ９の伝達トルクを増大させて、Ｋ０クラッチ９を介したモータジェネレータ１０側からの動力の一部によりクランク軸２０の回転をアシストしてエンジン７を始動する（着火始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００４４】
このとき、ＥＣＵ６は、この着火始動制御では混合気への点火が完了するまではＫ０クラッチ９のトルク容量（以下、「Ｋ０トルク容量」という場合がある。）をクランク軸２０が回転し始めない程度の大きさの待機時トルク容量に設定しておく。つまり、ＥＣＵ６は、着火始動制御として、点火が完了するまではクランク軸２０が回転しない程度にＫ０クラッチ９をスリップ状態とＫ０トルク容量を待機時トルク容量とする。その後、ＥＣＵ６は、燃焼室７１に燃料を噴射して点火しクランク軸２０を回転させた後にＫ０クラッチ９の伝達トルク（トルク容量）を増大させてエンジン７を始動する。これにより、この車両制御システム１は、燃焼が開始してクランク軸２０の回転が始まったら、すぐにＫ０トルク容量を着火始動アシストトルク容量に増加し、Ｋ０クラッチ９を介してクランク軸２０にアシストトルクを伝達することができる。この結果、車両制御システム１は、より確実にかつ迅速にエンジン７を始動することができる。なお、この待機時トルク容量は、０であってもよい。この場合、ＥＣＵ６は、着火始動制御として、クランク軸２０の回転が停止した状態で燃焼室７１に燃料を噴射して点火しクランク軸２０を回転させた後にＫ０クラッチ９をスリップ状態としＫ０クラッチ９の伝達トルク（トルク容量）を増大させてエンジン７を始動する。
【００４５】
なお、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御して、Ｋ０クラッチ９に供給されるクラッチ油圧であるＫ０圧を調節し、Ｋ０トルク容量を調節することで、エンジン７の始動時におけるＫ０クラッチ９の伝達トルク（以下、「Ｋ０トルク」という場合がある。）を調節することができる。ここでは、Ｋ０トルク容量は、Ｋ０始動と着火始動とを比較した場合、Ｋ０始動でのトルク容量の方が相対的に大きく、着火始動でのトルク容量の方が相対的に小さくなる。すなわち、着火始動制御でのクランク軸２０のアシストトルクは、着火始動では燃焼室７１での燃焼エネルギを利用してクランク軸２０の回転を開始している分、Ｋ０始動制御でのクランク軸２０のクランキングトルクよりも少なくてすむ。このため、Ｋ０トルク容量は、着火始動制御の方がＫ０始動制御の場合と比較して相対的に小さくてすむ。したがって、車両制御システム１は、着火始動制御では、その分、電力消費を抑制してモータジェネレータ１０の負荷を相対的に低減することができる。ここでは、ＥＣＵ６は、例えば、燃焼室７１内の空気量の推定値やクランク軸２０の停止位置（停止クランク角度）、エンジン停止後からの経過時間等に応じて、着火始動が可能な状況において積極的に着火始動制御を実行する。これにより、車両制御システム１は、電力消費を抑制し燃費性能を向上することができる。
【００４６】
ところで、この車両制御システム１は、上記で説明した着火始動を行う場合、クランク軸２０が回転を開始した際に、この回転が燃料の燃焼エネルギによるものか、Ｋ０トルクによるものか区別して Ｋ０トルクなどを変更し始動パターンを変更することが好ましい。
【００４７】
そこで、本実施形態の車両制御システム１は、着火始動において、点火開始からの経過時間に応じて、クランク軸２０の回転が燃料の燃焼エネルギによるものであるのかＫ０トルクによるものであるのか区別して、これによって始動パターンを変更することで、より確実なエンジン始動を実現している。本実施形態のＥＣＵ６は、典型的には、着火始動において、点火開始のタイミングに対するクランク軸２０の回転開始のタイミングに基づいて、Ｋ０始動制御と着火始動制御とを切り替える。
【００４８】
具体的には、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し、予め設定される着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、着火始動制御から、クランク軸２０を回転させた後にエンジン７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火しエンジン７を始動する制御に切り替える。
【００４９】
ここで、着火判定時間は、例えば、燃焼室７１内の燃料（混合気）に点火してから適正に着火し火炎が伝播する時間に応じて設定される。より詳細には、着火判定時間は、点火プラグ７７で点火したタイミングから、燃焼室７１内で火炎が広がり熱になってクランク軸２０の回転エネルギ（運動エネルギ）に変わるまでの時間に応じて設定される。着火判定時間は、実車評価等に応じて予め設定され、ＥＣＵ６の記憶部に記憶されている。
【００５０】
なお、ＥＣＵ６は、エンジン７の状態に応じてこの着火判定時間を変更してもよく、例えば、エンジン冷却水温センサ５５が検出する冷却水温に応じて着火判定時間を変更してもよい。この場合、ＥＣＵ６は、冷却水温が相対的に低い場合に着火判定時間を相対的に長くし、冷却水温が相対的に高い場合に着火判定時間を相対的に短くする。
【００５１】
そして、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行する場合、クランク角センサ５３が検出するクランク角度を監視し、クランク軸２０の回転を監視する。
【００５２】
ＥＣＵ６は、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し、着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始しなかった場合、着火始動制御を継続してエンジン７を始動する。つまり、ＥＣＵ６は、点火後、着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始せず、着火判定時間経過後に回転が開始した場合、燃焼室７１内の燃料（混合気）が適正に着火、燃焼し、燃料の燃焼エネルギによって適正にクランク軸２０が回転し始めた状態であるものと推定することができる。したがってこの場合、ＥＣＵ６は、そのまま着火始動制御を継続してエンジン７を始動する。
【００５３】
一方、ＥＣＵ６は、着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、すなわち、点火してから完全に着火するまでの間にクランク軸２０が回転していることを検知した場合、あるいは、点火する前にクランク軸２０が回転していることを検知した場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。言い換えれば、ＥＣＵ６は、点火時点に対して着火判定時間経過した時点よりも前にクランク軸２０が回転していることを検知した場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。つまり、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行する際、点火前、あるいは、点火後、着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、燃料の燃焼エネルギによってではなく、待機時トルク容量に設定されているＫ０クラッチ９からのＫ０トルクによってクランク軸２０が回転し始めてしまった状態であるものと推定できる。したがってこの場合、ＥＣＵ６は、このままの状態で、着火始動を継続しても異常燃焼により始動時にショックが発生したり、始動に失敗（エンジンストール）したりするおそれがあることから、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。
【００５４】
また、車両制御システム１は、着火始動を行う場合、例えば、燃料に点火し適正に燃焼が開始する前にクランク軸２０が回転し始めると、例えば、吸気弁７４や排気弁７８の開閉状態やピストン７３の位置等が変化したり、筒内の空気量、空気圧が変化したりしてしまい、そのままの状態で着火始動を継続してしまうと、始動に失敗するだけでなく、排気性能悪化や触媒劣化をまねくおそれがある。
【００５５】
これに対して、車両制御システム１は、上記のようにＥＣＵ６が着火始動時に、着火判定時間に応じてクランク軸２０の回転を監視することで、クランク軸２０の回転が燃料の燃焼エネルギによるものであるか、Ｋ０トルクによるものであるかを、区別することができる。この結果、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、着火判定時間経過前にクランク軸２０の回転が開始せず、着火判定時間経過後にクランク軸２０の回転が開始した場合にはそのまま着火始動でエンジン７を始動することができる。一方、ＥＣＵ６は、着火判定時間経過前にクランク軸２０の回転が開始したと判定した場合には、Ｋ０始動に移行することで、エンジン始動時に異常燃焼によるショック発生、始動失敗、排気性能悪化、触媒劣化等をまねくことなく、適正にエンジン７を始動することができる。
【００５６】
次に、図３フローチャートを参照して車両制御システム１におけるＥＣＵ６による制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。
【００５７】
まず、ＥＣＵ６は、状態検出装置５による検出結果や各部の作動状態に基づいて、着火始動制御を実行し着火始動を実施中であるか否かを判定する（ＳＴ１）。
【００５８】
ＥＣＵ６は、着火始動を実施中であると判定した場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、着火始動制御を実行し、クランク角センサ５３が検出するクランク角度を監視し、エンジン７のクランク軸２０の回転が開始したか否かを判定する（ＳＴ２）。
【００５９】
ＥＣＵ６は、エンジン７のクランク軸２０の回転が開始したと判定した場合（ＳＴ２：Ｙｅｓ）、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し着火判定時間を経過したか否かを判定する（ＳＴ３）。
【００６０】
ＥＣＵ６は、ＳＴ２にてエンジン７のクランク軸２０の回転が開始していないと判定した場合（ＳＴ２：Ｎｏ）、ＳＴ３にて着火判定時間を経過したと判定した場合（ＳＴ３：Ｙｅｓ）、このまま着火始動を継続してエンジン７を始動し（ＳＴ４）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。
【００６１】
ＥＣＵ６は、ＳＴ１にて着火始動を実施中でないと判定した場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、ＳＴ３にて燃焼室７１に燃料を噴射して点火し着火判定時間を経過していないと判定した場合（ＳＴ３：Ｎｏ）、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行し（ＳＴ５）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。この場合、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御し、Ｋ０クラッチ９に供給されるＫ０圧を増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量からＫ０始動クランキングトルク容量に増加させる。これにより、ＥＣＵ６は、Ｋ０トルクによってクランク軸２０をクランキングし、Ｋ０始動によってエンジン７を始動することができる。
【００６２】
次に、図４、図５のタイムチャートを参照して上記のように構成された車両制御システム１の動作の一例を説明する。図４、図５は、横軸を時間軸とし、縦軸をＫ０設定圧、回転数としている。図４、図５中、実線Ｌ１はＫ０設定圧、点線Ｌ２はモータ回転数、実線Ｌ３はエンジン回転数を表している。そして、図４は、着火始動制御を実行し、点火後に着火始動を継続する場合を表している。一方、図５は、着火始動制御を実行し、途中でＫ０始動に移行する場合を表している。なお、図５は、点線Ｌ１ａは、比較のため図４におけるＫ０設定圧（実線Ｌ１）を表している。
【００６３】
ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行する場合、図４に示すように、まず、油圧制御装置２８を制御しプレチャージ圧Ｐｑｆを発生させた後、Ｋ０クラッチ９のＫ０圧をクランク軸２０が回転し始めない程度の待機時トルクに応じた待機時油圧Ｐ１に調圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量とする。そして、ＥＣＵ６は、時刻ｔ１にてエンジン７を制御し燃焼室７１に燃料を噴射し点火を開始する。この際、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ１０を制御してモータ回転数をエンジン始動可能な回転数で保っておく。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０の回転開始を検出した時刻ｔ２にて、点火してから着火判定時間経過していたら、そのまま着火始動を継続する。この場合、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を着火始動時のアシストトルクに応じた着火始動アシスト時油圧Ｐ２に増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を着火始動アシストトルク容量とする。そして、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ１０側からの動力の一部によりクランク軸２０の回転をアシストしてエンジン７を完全に始動する。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した時刻ｔ３にて、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を係合油圧Ｐ３に増圧しＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００６４】
一方、ＥＣＵ６は、着火始動制御において、図５に示すように、時刻ｔ１にてエンジン７を制御し燃焼室７１に燃料を噴射し点火を開始するよう設定する。しかしながら、ＥＣＵ６は、クランク軸２０の回転開始を検出した時刻ｔ２１にて、点火してから着火判定時間経過していない、もしくは、点火が開始されていない場合、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行する。本図は点火が開始される前にクランク軸２０の回転開始が検出された場合を図示している。この場合、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧をＫ０始動時のクランキングトルクに応じたＫ０始動クランキング時油圧Ｐ４（点線Ｌ１ａに示す着火始動アシスト時油圧Ｐ２より高い油圧）に増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量をＫ０始動クランキングトルク容量とする。これにより、ＥＣＵ６は、Ｋ０トルクによってクランク軸２０をクランキングし、Ｋ０始動によってエンジン７を始動することができる。この場合、ＥＣＵ６は、クランク軸２０を回転させた後に、回転数が所定回転数を超えた時刻ｔ３１にて、燃焼室７１に燃料を噴射して点火しエンジン７を始動する。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した時刻ｔ３にて、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を係合油圧Ｐ３に増圧しＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００６５】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム１、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、クランク軸２０の回転開始検出タイミングに基づいて、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えることで、状況に応じてより適切に着火始動とＫ０始動とを切り替えて、確実にエンジン７を始動することができる。
【００６６】
なお、以上で説明した車両制御システム１は、エンジン７自体にスタータを備えて、このスタータによってエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）し、エンジン７を始動させる第３始動制御としてのスタータ始動制御を併用してもよい。すなわちこの場合、エンジン７は、始動時にクランク軸２０を回転させるスタータ（モータ）を有し、ＥＣＵ６は、スタータからの動力によりエンジン７のクランク軸２０を回転させた後にエンジン７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火しエンジン７を始動するスタータ始動制御を実行可能である。
【００６７】
より詳細には、ＥＣＵ６は、エンジン７のスタータ、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、Ｋ０クラッチ９を解放状態としスタータからの動力によりエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）させる。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０を回転させた後に、回転数が所定回転数を超えたら、燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火しエンジン７を始動する（スタータ始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００６８】
この場合、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、着火始動制御からスタータ始動制御に切り替えるようにしてもよい。ＥＣＵ６は、着火始動制御からスタータ始動制御に切り替える際には、一旦、Ｋ０クラッチ９を解放状態とし、スタータによりクランキングし、エンジン７が完全に始動した後、Ｋ０クラッチ９を係合状態とする。この場合であっても、車両制御システム１、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、クランク軸２０の回転開始検出タイミングに基づいて、着火始動制御からスタータ始動制御に切り替えることで、状況に応じてより適切に着火始動とスタータ始動とを切り替えて、確実にエンジン７を始動することができる。
【００６９】
［実施形態２］
図６は、実施形態２に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。実施形態２に係る車両制御システム、制御装置は、学習制御を行う点で実施形態１とは異なる。なお、実施形態２に係る車両制御システムの各構成については、適宜、図１を参照する。
【００７０】
本実施形態の車両制御システム２０１（図１参照）は、ＥＣＵ６が着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火し着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、着火始動時学習制御を実行する。この場合、ＥＣＵ６は、次回の着火始動制御を実行する際のＫ０クラッチ９の待機時のトルク容量である待機時トルク容量を、今回の待機時トルク容量より小さくする着火始動時学習制御を実行する。
【００７１】
より詳細には、ＥＣＵ６は、着火始動の際に着火判定時間経過前にクランク軸２０が回転を開始した場合、待機時トルク容量に設定したはずのＫ０クラッチ９からのＫ０トルクによってクランク軸２０が回転し始めてしまった状態であるものと推定できる。この場合、ＥＣＵ６は、次回の着火始動制御を実行する際の待機時トルク容量を今回の待機時トルク容量より小さくする。さらに言えば、ＥＣＵ６は、次回の着火始動時に、油圧制御装置２８を制御し、次回の待機時油圧Ｐ１を、今回の待機時油圧Ｐ１より予め設定された所定圧だけ低い圧力に設定し、次回の待機時トルク容量を今回の待機時トルク容量より小さくする。これにより、ＥＣＵ６は、クランク軸２０が回転し始めない程度の待機時トルクに応じた待機時油圧Ｐ１を学習することができ、待機時トルク容量を適切な容量に設定することができる。なお、ＥＣＵ６は、例えば、待機時油圧Ｐ１を油温に対応させたマップとして予め記憶部に記憶しておき、学習時にはマップ中の該当する油温の待機時油圧Ｐ１のみを更新するようにしてもよい。
【００７２】
この結果、車両制御システム２０１は、着火始動時に、着火判定時間経過前に待機時トルク容量に設定したはずのＫ０クラッチ９からのＫ０トルクによってクランク軸２０が回転を開始してしまうことを抑制することができる。したがって、車両制御システム２０１は、着火始動が可能な状況下で確実に着火始動を行うことができ、より確実に電力消費を抑制し燃費性能を向上することができる。
【００７３】
次に、図６のフローチャートを参照して車両制御システム２０１におけるＥＣＵ６による制御の一例を説明する。ここでも、図３の説明と重複する説明はできる限り省略する。
【００７４】
ＥＣＵ６は、ＳＴ５にて、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行した後（ＳＴ５）、着火始動時（Ｋ０圧）学習制御を実行し（ＳＴ２０６）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。この場合、ＥＣＵ６は、次回の着火始動時の待機時油圧Ｐ１が今回の待機時油圧Ｐ１より予め設定された所定圧だけ低い圧力になるようにマップ等を更新し、次回の待機時トルク容量を今回の待機時トルク容量より小さくする。
【００７５】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム２０１、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、クランク軸２０の回転開始検出タイミングに基づいて、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えることで、状況に応じてより適切に着火始動とＫ０始動とを切り替えて、確実にエンジン７を始動することができると共に、より確実に電力消費を抑制し燃費性能を向上することができる。
【００７６】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御システム及び制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る車両制御システム及び制御装置は、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
【００７７】
以上で説明した車両制御システム１は、ダンパ機構８等を備えない構成であってもよい。
【００７８】
以上で説明したＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、クランク軸２０の回転開始検出タイミングに基づいて、Ｋ０圧等を切り替えて着火始動とＫ０始動（もしくはスタータ始動）とを切り替えるだけでなく、エンジン７の始動時に、燃料噴射装置７０による噴射量、点火プラグ７７による点火時期の遅角量等を変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１、２０１ 車両制御システム
２ 車両
３ 駆動輪
４ 駆動装置
５ 状態検出装置
６ ＥＣＵ（制御装置）
７ エンジン（内燃機関）
９ Ｋ０クラッチ（クラッチ）
１０ モータジェネレータ（回転電機）
２０ クランク軸（出力軸）
２８ 油圧制御装置
７１ 燃焼室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関及び回転電機と、
前記内燃機関と前記回転電機とを連結可能であるクラッチと、
前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する着火始動制御を実行可能である制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記着火始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から、前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する制御に切り替えることを特徴とする、
車両制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動するクラッチ始動制御を実行可能であり、
さらに、前記着火始動制御を実行し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始しなかった場合、前記着火始動制御を継続して前記内燃機関を始動し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から前記クラッチ始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動する、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記着火始動制御として、前記内燃機関の出力軸が回転しない程度に前記クラッチをスリップ状態とした後、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記クラッチの伝達トルクを増大させて前記内燃機関を始動する、
請求項１又は請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記着火始動制御を実行し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、次回の前記着火始動制御を実行する際の前記クラッチの待機時のトルク容量を、今回の待機時のトルク容量より小さくする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
車両の駆動輪への動力の伝達経路に対して、走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関、クラッチ、走行用動力源である回転電機の順で配置される駆動装置を制御する制御装置であって、
前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する着火始動制御を実行可能であり、
さらに、前記着火始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から、前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する制御に切り替えることを特徴とする、
制御装置。
【請求項１】
車両の走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関及び回転電機と、
前記内燃機関と前記回転電機とを連結可能であるクラッチと、
前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する着火始動制御を実行可能である制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記着火始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から、前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する制御に切り替えることを特徴とする、
車両制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動するクラッチ始動制御を実行可能であり、
さらに、前記着火始動制御を実行し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始しなかった場合、前記着火始動制御を継続して前記内燃機関を始動し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から前記クラッチ始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動する、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記着火始動制御として、前記内燃機関の出力軸が回転しない程度に前記クラッチをスリップ状態とした後、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記クラッチの伝達トルクを増大させて前記内燃機関を始動する、
請求項１又は請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記着火始動制御を実行し、前記着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、次回の前記着火始動制御を実行する際の前記クラッチの待機時のトルク容量を、今回の待機時のトルク容量より小さくする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
車両の駆動輪への動力の伝達経路に対して、走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関、クラッチ、走行用動力源である回転電機の順で配置される駆動装置を制御する制御装置であって、
前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する着火始動制御を実行可能であり、
さらに、前記着火始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火し予め設定される着火判定時間経過前に前記出力軸が回転を開始した場合、前記着火始動制御から、前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する制御に切り替えることを特徴とする、
制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９５１５７（Ｐ２０１３−９５１５７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６５１１（Ｐ２０１１−２３６５１１）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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