(57)【要約】【課題】より確実にエンジンを始動させることで、バッテリの充電率に基づく性能低下を抑制し、車両の安定走行を図る車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１は、エンジン１１、電動モータ１２、駆動用バッテリ（第１バッテリ）１３、モータジェネレータ１４、スタータ１５を備えた車両を制御する。車両制御装置は、駆動用バッテリの温度、充電率、劣化率、および抵抗上昇率を検出する検出部２と、検出部の検出結果に基づいて、モータジェネレータ又はスタータのいずれかを選択してエンジンを始動させる制御部４とを備える。制御部は、検出部で検出された第１バッテリの温度が第１基準温度未満である温度条件、第１バッテリの充電率が第１充電率未満である充電率条件、第１バッテリの劣化率が第１劣化率未満である劣化率条件、第１バッテリの抵抗上昇率が第１上昇率以上である抵抗上昇率条件のうち、いずれか３つ以上の条件が満たされる場合、スタータを選択してエンジンを始動させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動装置であるエンジンおよび電動モータと、
前記電動モータに供給する電力を蓄電する第１バッテリと、
前記第１バッテリから供給された電力で前記エンジンを始動させるとともに、始動した前記エンジンにより駆動されて発電するモータジェネレータと、
前記エンジンを始動させるスタータと、を備えた車両を制御する車両制御装置であって、
前記第１バッテリの温度、充電率、劣化率、および抵抗上昇率を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記モータジェネレータ又は前記スタータのいずれかを選択して前記エンジンを始動させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記検出部で検出された前記第１バッテリの温度が第１基準温度未満である温度条件、前記第１バッテリの充電率が第１充電率未満である充電率条件、前記第１バッテリの劣化率が第１劣化率未満である劣化率条件、前記第１バッテリの抵抗上昇率が第１上昇率以上である抵抗上昇率条件のうち、いずれか３つ以上の条件が満たされる場合、前記スタータを選択して前記エンジンを始動させることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記温度条件が満たされる場合、前記第１バッテリの温度が前記第１基準温度よりも低い第２基準温度未満であれば、前記エンジンの始動後に前記第１バッテリの温度を上昇させる昇温制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記エンジンが始動した後の前記昇温制御として、前記エンジンの駆動力を車輪に伝達して走行するエンジン駆動走行モードへ移行する許容条件を狭め、前記エンジンの駆動力により前記モータジェネレータを発電しながら前記電動モータの駆動力を車輪に伝達して走行する発電走行モードでの走行領域を拡大させることを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記温度条件、前記充電率条件、前記劣化率条件、および前記抵抗上昇率条件のすべてが満たされる場合、前記エンジンを停止して前記第１バッテリからの給電により前記電動モータで走行するモータ走行を禁止し、前記充電率が前記第１充電率以上になるまで、前記モータジェネレータの発電を継続させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１バッテリの劣化率が前記第１劣化率よりも低い第２劣化率未満である場合には、強制的に前記スタータを稼動させて前記エンジンを始動させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を制御するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラグインハイブリッド電気自動車などは、駆動装置（パワーユニット）として内燃機関（エンジン）と電動モータを備え、これらのパワーユニットを併用して走行する。電動モータは、車両に搭載された蓄電装置（駆動用バッテリ）から電力供給されて駆動される。駆動用バッテリは、複数の電池モジュールを備えたバッテリパックなどであり、例えば発電機（モータジェネレータ）をエンジンで駆動して発電した電力により充電される。エンジンとモータジェネレータは、クランクシャフトとモータジェネレータロータ軸とがギヤ機構などを介して連結され、互いの出力を相手に対して伝達する。
【０００３】
このような車両は、エンジンと電動モータとを適宜切り替え、各種の走行モードで走行することが可能とされている。通常走行時は、エンジンを停止して駆動用バッテリからの給電により電動モータで走行するモータ走行モード（以下、ＥＶ走行モードという）となる。エンジンの始動が伴う走行モードには、例えば次のような二つのモードがある。
【０００４】
第１走行モードは、エンジンの駆動力によりモータジェネレータを発電しながら、電動モータの駆動力を車輪に伝達して走行する発電走行モード（以下、シリーズ走行モードという）である。シリーズ走行モードは、例えば、駆動用バッテリの充電率が低下した場合や加速時などの高トルクを必要とする場合に用いられる。シリーズ走行モードでは、モータジェネレータで発電された電力および駆動用バッテリからの電力の双方により、電動モータを稼働させる。その際、トランスミッションのクラッチが切られ、エンジンが駆動系から切り離された状態とされる。この状態で、駆動用バッテリから給電されたモータジェネレータでエンジンを始動させ、始動させたエンジンからの駆動力でモータジェネレータが発電する。発電された電力は、駆動用バッテリに充電されるとともに、電動モータに給電される。
【０００５】
第２走行モードは、少なくともエンジンを駆動源とするエンジン駆動走行モード（以下、パラレル走行モードという）である。パラレル走行モードは、シリーズ走行モードから引き続く走行モードであり、例えば車両が高速道路を走行する場合などのように、エンジンの稼働効率のよい高速走行で用いられる。パラレル走行モードでは、クラッチを繋いでエンジンを駆動系に接続し、エンジンの駆動力で車両を走行させながら、電動モータで駆動力がアシストしてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６４８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの走行モードであっても、所定の条件下においてはモータジェネレータでエンジンを始動させることが難しい場合がある。例えば、モータジェネレータに電力を供給するバッテリの性能が低下してモータジェネレータを稼働させることができない極低温時の場合や、モータジェネレータ自体に異常が生じた場合が該当する。これらの場合には、モータジェネレータでエンジンを始動できないという問題が生じる可能性がある。さらに、エンジンを始動できない場合には、バッテリを充電することができず、バッテリの充電率を上げることができなくなり、車両の加速や発進などにも影響を及ぼすおそれがある。
【０００８】
本発明は、これを踏まえてなされたものであり、その目的は、より確実にエンジンを始動させることで、バッテリの充電率に基づく性能低下を抑制し、車両の安定走行を図る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】
【０００９】
本発明の車両制御装置は、車両の駆動装置であるエンジンおよび電動モータと、電動モータに供給する電力を蓄電する第１バッテリと、第１バッテリから供給された電力でエンジンを始動させるとともに、始動したエンジンにより駆動されて発電するモータジェネレータと、エンジンを始動させるスタータとを備えた車両を制御する。かかる車両制御装置は、第１バッテリの温度、充電率、劣化率、および抵抗上昇率を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて、モータジェネレータ又はスタータのいずれかを選択してエンジンを始動させる制御部とを備える。制御部は、検出部で検出された第１バッテリの温度が第１基準温度未満である温度条件、第１バッテリの充電率が第１充電率未満である充電率条件、第１バッテリの劣化率が第１劣化率未満である劣化率条件、第１バッテリの抵抗上昇率が第１上昇率以上である抵抗上昇率条件のうち、いずれか３つ以上の条件が満たされる場合、スタータを選択してエンジンを始動させる。
【００１０】
この場合、制御部は、温度条件が満たされる場合、第１バッテリの温度が第１基準温度よりも低い第２基準温度未満であれば、エンジンの始動後に第１バッテリの温度を上昇させる昇温制御を行う。例えば、制御部は、エンジンが始動した後の昇温制御として、エンジンの駆動力を車輪に伝達して走行するエンジン駆動走行モードへ移行する許容条件を狭め、エンジンの駆動力によりモータジェネレータを発電しながら電動モータの駆動力を車輪に伝達して走行する発電走行モードでの走行領域を拡大させる。
【００１１】
また、制御部は、温度条件、充電率条件、劣化率条件、および抵抗上昇率条件のすべてが満たされる場合、エンジンを停止して第１バッテリからの給電により電動モータで走行するモータ走行を禁止し、充電率が第１充電率以上になるまで、モータジェネレータの発電を継続させる。
【００１２】
かかる本発明の車両制御装置において、制御部は、第１バッテリの劣化率が第１劣化率よりも低い第２劣化率未満である場合には、強制的に前記スタータを稼動させて前記エンジンを始動させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両制御装置によれば、より確実にエンジンを始動させることで、バッテリの充電率に基づく性能低下を抑制することができる。その結果、車両の安定走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両の模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る車両制御装置が行うエンジン始動制御時の制御フローを示す第１図。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る車両制御装置が行うエンジン始動制御時の制御フローを示す第２図。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両制御装置において、モータジェネレータもしくはスタータのいずれかを選択してエンジンを始動させるかの一例を、駆動用バッテリ（第１バッテリ）の状態に応じて示すマトリックス図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る車両制御装置について、図１から図４を参照して説明する。本実施形態に係る車両制御装置は、車両の制御、具体的には内燃機関（エンジン）の始動を制御するための装置である。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る車両制御装置１が搭載された車両１０の模式図である。車両１０は、車両制御装置１の他、エンジン１１と、電動モータ１２と、駆動用バッテリ（第１バッテリ）１３と、モータジェネレータ１４と、スタータ１５とを備える。エンジン１１および電動モータ１２は、車両１０の駆動装置（パワーユニット）である。すなわち、車両１０は、エンジン１１および電動モータ１２により走行可能な電動車両であり、例えばプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）などである。このような電動車両であれば、自家用の乗用自動車、あるいはトラックやバスなどの事業用自動車のいずれであってもよく、用途や車種は特に問わない。
【００１７】
駆動用バッテリ１３は、多数のセルで構成された複数の電池モジュールを備えた蓄電装置（電池パック）である。セルは、リチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池である。セルの充放電により、駆動用バッテリ１３は、電動モータ１２を駆動させる電力を蓄電するとともに、電動モータ１２に電力を供給（給電）する。かかる給電により、電動モータ１２は、車両１０の駆動輪を駆動させる。本実施形態において、電動モータ１２は、前輪１６ｆおよび後輪１６ｒをそれぞれ駆動する前輪駆動モータ（フロントモータ）１２ｆと後輪駆動モータ（リヤモータ）１２ｒとを含む。ただし、フロントモータ１２ｆとリヤモータ１２ｒを一元化して一つの電動モータで駆動装置を構成してもよい。また、フロントモータ１２ｆもしくはリヤモータ１２ｒのいずれか一方を、駆動装置として備えていてもよい。
【００１８】
モータジェネレータ１４は、駆動用バッテリ１３から供給される電力で稼働し、クランクシャフト１１ｓを回転させてエンジン１１を始動させる。モータジェネレータ１４のロータ軸１４ｓは、エンジン１１のクランクシャフト１１ｓとギヤ機構などを介して連結されている。エンジン１１が始動すると、クランクシャフト１１ｓを介してロータ軸１４ｓが回転し、モータジェネレータ１４が発電する。すなわち、モータジェネレータ１４は、エンジン１１により駆動されて発電する。発電した電力は、充電状態に応じて駆動用バッテリ１３に充電されるとともに、電動モータ１２に給電される。このように、モータジェネレータ１４は、スタータモータとオルタネータ（発電機）の機能を併せ持つ。
【００１９】
スタータ１５は、モータジェネレータ１４と同様にエンジン１１を始動させる。ただし、スタータ１５は、モータジェネレータ１４とは別の連結系でエンジン１１のクランクシャフト１１ｓに連結され、第２バッテリ（車両用バッテリである１２Ｖの鉛バッテリ。以下、車両用バッテリという）１７から給電されてクランクシャフト１１ｓを回転させる。すなわち、スタータ１５は、連結系および電源系がいずれもモータジェネレータ１４とは別であり、モータジェネレータ１４とは独立してエンジン１１を始動可能とされている。また、スタータ１５は、駆動用バッテリ１３に接続されて、駆動用バッテリ１３からスタータ１５に供給される電力を利用してエンジン１１を始動させてもよい。この場合、モータジェネレータ１４に駆動用バッテリ１３から供給される電力より、スタータ１５に駆動用バッテリ１３から供給される電力の方が少なくなることが考えられる。
【００２０】
車両１０は、上述したような従来におけるシリーズ走行モードやパラレル走行モードでの走行が可能である。シリーズ走行モードでは、トランスミッション１８のクラッチ（図示省略）が切られ、エンジン１１は駆動系から切り離されている。これにより、車両１０は、駆動用バッテリ１３により駆動された電動モータ１２で走行する。その際、モータジェネレータ１４は、エンジン１１の駆動力により発電を行うとともに、充電状態に応じて駆動用バッテリ１３を充電する。低速時、車両１０は、ＥＶ走行モードとなり、モータジェネレータ１４で発電することなく、駆動用バッテリ１３から給電された電動モータ１２で走行する。
【００２１】
一方、パラレル走行モードでは、クラッチが繋げられ、エンジン１１は駆動系に接続される。これにより、差動装置１９にエンジン１１の駆動力が伝達され、駆動輪（前輪１６ｆおよび後輪１６ｒ）が駆動される。したがって、車両１０はエンジン１１の駆動力で走行し、その駆動力は電動モータ１２で適宜アシストされる。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る車両制御装置１のブロック図である。図２に示すように、車両制御装置１は、検出部２と、判定部３と、制御部４とを備える。検出部２は、判定部３および制御部４と有線もしくは無線により接続され、制御部４によって動作が制御される。制御部４に動作制御された検出部２は、駆動用バッテリ１３の状態の検出を行い、判定部３および制御部４に対してその検出結果を与える。
【００２３】
駆動用バッテリ１３の状態を具体的に検出するため、検出部２は、温度検出部２１、充電率検出部２２、劣化率検出部２３、抵抗上昇率検出部２４を含んで構成される。これら各部２１〜２４を含む検出部２は、例えば駆動用バッテリ１３（具体的にはセル）の温度、電圧、電流などを検出する各種のセンサと制御ＩＣ（Integrated Circuit）などにより構成される。
【００２４】
温度検出部２１は、駆動用バッテリ１３の温度、具体的にはセルの内部温度を検出する温度センサである。ここでの温度は、駆動用バッテリ１３が適正に稼働するか否かを示す指標の一つであり、セルの表面温度、雰囲気温度や環境温度などとしても捉えられる。
【００２５】
充電率検出部２２は、駆動用バッテリ１３の充電率を検出する。充電率は、駆動用バッテリの充電状態を示す指標の一つである。具体的には、満充電量（１００％）に対する現在の充電量の比率であり、使用率や残充電率、蓄電量やバッテリ残量などとしても捉えられる。
【００２６】
劣化率検出部２３は、駆動用バッテリ１３の劣化率を検出する。劣化率は、駆動用バッテリ１３の製品出荷時（新品時）の性能（１００％）に対する現在の性能の比率である。性能としては、容量（Ａｈ）やワット時定格量（Ｗｈ）などを適用できる。
【００２７】
抵抗上昇率検出部２４は、駆動用バッテリ１３の抵抗上昇率を検出する。抵抗上昇率は、劣化率が１００％の時（端的には、製品出荷時）の駆動用バッテリ１３の抵抗値を１００とした場合の現在の抵抗値の比率である。抵抗上昇率は、製品出荷時をピークとして、使用による経年劣化に伴ってほぼ上昇する指標である。
【００２８】
判定部３は、制御部４によって動作が制御され、エンジン１１を始動させるための条件（エンジン１１の始動条件）を検出部２の検出結果に基づいて判定し、制御部４にその判定結果を与える。本実施形態では、エンジン１１の始動条件を判定するべく、駆動用バッテリ１３の状態を具体的に判定するため、判定部３は、温度判定部３１、充電率判定部３２、劣化率判定部３３、抵抗上昇率判定部３４を含んで構成される。これら各部３１〜３４を含む判定部３は、例えば後述する演算処理部４１の記憶装置（不揮発メモリ）に、プログラムとして格納される。なお、かかるプログラムをクラウド上に格納し、演算処理部４１をクラウドと適宜通信させて所望のプログラムを利用可能とする構成であってもよい。この場合、演算処理部４１は、クラウドとの通信モジュールやアンテナなどを備えた構成とする。
【００２９】
温度判定部３１は、温度検出部２１によって検出された駆動用バッテリ１３の温度（以下、バッテリ温度という）に基づいて、温度条件を判定する。温度条件は、駆動用バッテリ１３が低温もしくは極低温であるか否かの判定条件である。以下の説明では、低温であるか否かの判定条件を第１温度条件、極低温であるか否かの判定条件を第２温度条件とする。これらの温度条件の判定にあたって、温度判定部３１は、バッテリ温度を所定の閾値と比較する。本実施形態では、二つの閾値を用いる。一つめの閾値（以下、第１基準温度という）は、第１温度条件の判定用閾値であり、駆動用バッテリ１３が低温であることを示す値である。二つめの閾値（以下、第２基準温度という）は、第２温度条件の判定用閾値であり、駆動用バッテリ１３が極低温であることを示す値である。したがって、第２基準温度は、第１基準温度よりも低温に設定される。本実施形態では一例として、第１基準温度は０℃、第２基準温度は−３０℃とする。
【００３０】
充電率判定部３２は、充電率検出部２２によって検出された駆動用バッテリ１３の充電率（以下、バッテリ充電率という）に基づいて、充電率条件を判定する。充電率条件は、駆動用バッテリ１３が適正な充電（蓄電）状態であるか否かの判定条件である。充電率条件の判定にあたって、充電率判定部３２は、バッテリ充電率を所定の第１充電率に基づく閾値（以下、目標充電率という）と比較する。目標充電率は、駆動用バッテリ１３の充電量（蓄電量）の目標値であり、満充電に対する充電量の比率として設定されている。例えば、バッテリ充電率が目標充電率以上の場合、駆動用バッテリ１３は適正な充電状態であり、充電することなく給電（放電）を継続することが可能な状態であることを示す。換言すれば、目標充電率未満の場合、駆動用バッテリ１３の充電が必要な状態であることを示す。本実施形態では一例として、目標充電率は５０％とする。
【００３１】
劣化率判定部３３は、劣化率検出部２３によって検出された駆動用バッテリ１３の劣化率（以下、バッテリ劣化率という）に基づいて、劣化率条件を判定する。劣化率条件は、駆動用バッテリ１３の性能についての判定条件である。本実施形態において、劣化率判定部３３は、劣化率条件を２段階で判定する。一つ目の条件（以下、第１劣化率条件という）は、駆動用バッテリ１３が適正な性能を維持しているか否か、換言すれば、許容範囲内の劣化状態に止まっているか否かの判定条件である。二つ目の条件（以下、第２劣化率条件という）は、許容範囲以上に駆動用バッテリ１３の劣化が進み、モータジェネレータ１４を稼働させることが困難な状態であるか否かの判定条件である。
【００３２】
これらの劣化率条件の判定にあたって、劣化率判定部３３は、バッテリ劣化率を所定の第１劣化率および第２劣化率に基づく閾値と比較する。本実施形態では、第１劣化率条件の判定用閾値（以下、第１限界劣化率という）、第２劣化率条件の判定用閾値（以下、第２限界劣化率という）の二つの閾値を用いる。これらの限界劣化率は、駆動用バッテリ１３の性能の目標値であり、例えば製品出荷時（新品時）の容量（Ａｈ）に対する現在の容量（Ａｈ）の比率として設定されている。バッテリ劣化率が第１限界劣化率以上の場合、駆動用バッテリ１３は適正容量を出力可能な状態であることを示す。本実施形態では一例として、第１限界劣化率は５０％とする。バッテリ劣化率が第２限界劣化率未満の場合、駆動用バッテリ１３は出力容量が低下し、例えばモータジェネレータ１４を稼働させることが困難な状態であることを示す。本実施形態では一例として、第２限界劣化率は３０％とする。
【００３３】
抵抗上昇率判定部３４は、抵抗上昇率検出部２４によって検出された駆動用バッテリ１３の抵抗上昇率（以下、バッテリ抵抗上昇率という）に基づいて、抵抗上昇率条件を判定する。抵抗上昇率条件は、駆動用バッテリ１３が適正な性能を維持しているか否か、換言すれば、許容範囲内の抵抗上昇（経年劣化）に止まっているか否かの判定条件である。抵抗上昇率条件の判定にあたって、抵抗上昇率判定部３４は、バッテリ抵抗上昇率を所定の第１上昇率に基づく閾値（以下、限界抵抗上昇率という）と比較する。限界抵抗上昇率は、駆動用バッテリ１３の性能の目標値であり、例えば劣化率が１００％の時（端的には、製品出荷時）の駆動用バッテリ１３の抵抗値を１００とした場合、許容される抵抗値の上限値（許容上限抵抗値）の比率として設定されている。バッテリ抵抗上昇率が限界抵抗上昇率未満の場合、駆動用バッテリ１３の抵抗上昇は許容範囲内に止まっていることを示す。本実施形態では一例として、限界抵抗上昇率は５０％とする。すなわち、かかる条件下では、許容上限抵抗値は１５０である。
【００３４】
なお、上述した各判定部３１〜３４における判定で使用する閾値（第１基準温度、第２基準温度、目標充電率、第１限界劣化率、第２限界劣化率、限界抵抗上昇率）の具体値は、一つの目安であり、これらの値に限定されない。各閾値は、例えば駆動用バッテリ１３の性能などに応じて任意に設定可能である。これらの閾値は、スタティックな値（固定値）であればよいが、ダイナミックな値（変動値）であってもよい。また、これらの閾値は、例えば後述する演算処理部４１のメモリに格納され、各判定部３１〜３４の引数（プログラムのパラメータ）として、温度条件、充電率条件、劣化率条件、および抵抗上昇率条件の各判定時に読み出される。
【００３５】
制御部４は、例えば車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）として構成され、車両ＥＣＵが実行する制御の一つとして、車両１０のエンジン始動制御を行う。エンジン始動制御は、検出部２の検出結果に基づいて、モータジェネレータ１４又はスタータ１５のいずれかを選択してエンジン１１を始動させる制御である。ただし、制御部４は、車両ＥＣＵとは独立して構成されていてもよい。  
【００３６】
制御部４は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含む演算処理部４１を備えている。演算処理部４１は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいて車両１０のエンジン始動制御を行う。
【００３７】
また、車両１０のエンジン始動に必要な制御を行うため、制御部４は、検出部制御部４２、モータジェネレータ制御部４３、スタータ制御部４４を含んで構成される。検出部制御部４２、モータジェネレータ制御部４３、およびスタータ制御部４４は、例えばプログラムとして演算処理部４１の記憶装置（不揮発メモリ）に格納されている。なお、判定部３と同様に、これらのプログラムをクラウド上に格納し、演算処理部４１をクラウドと適宜通信させて所望のプログラムを利用可能とする構成であってもよい。
【００３８】
検出部制御部４２は、検出部２（温度検出部２１、充電率検出部２２、劣化率検出部２３、および抵抗上昇率検出部２４）の動作を制御する。本実施形態では、検出部制御部４２に制御されることで、温度検出部２１はバッテリ温度、充電率検出部２２はバッテリ充電率、劣化率検出部２３はバッテリ劣化率、抵抗上昇率検出部２４はバッテリ抵抗上昇率をそれぞれ検出し、検出結果（取得した各データ）を検出部制御部４２に与える。検出部制御部４２は、与えられた各データを判定部３（温度判定部３１、充電率判定部３２、劣化率判定部３３、および抵抗上昇率判定部３４）、モータジェネレータ制御部４３およびスタータ制御部４４に演算処理部４１を介して適宜与える。
【００３９】
モータジェネレータ制御部４３は、判定部３の判定結果に基づいて、モータジェネレータ１４を稼働させる。また、スタータ制御部４４は、判定部３の判定結果に基づいて、スタータ１５を稼働させる。このようにモータジェネレータ１４もしくはスタータ１５が稼働することで、エンジン１１が始動する。すなわち、モータジェネレータ制御部４３およびスタータ制御部４４は、判定部３の判定結果に基づいて、エンジン始動制御を行う。  
かかるエンジン始動制御の具体例について、次に説明する。図３Ａおよび図３Ｂには、車両制御装置１によって行われるエンジン１１の始動制御時の制御フローを示す。以下、図３Ａおよび図３Ｂに示すフローに従って、車両制御装置１による制御とその作用について説明する。
【００４０】
なお、かかる車両制御装置１による制御は、車両１０が走行可能な状態、例えばイグニッションスイッチやパワースイッチがＯＮ状態となることで、実行可能な状態となる。そして、車両１０が走行不可な状態、例えばイグニッションスイッチやパワースイッチがＯＦＦ（ＬＯＣＫ）状態となることで、かかる制御を実行可能な状態が終了する。
【００４１】
図３Ａに示すように、車両制御装置１においてエンジン始動制御を行うにあたって、検出部２は、駆動用バッテリ１３の状態を検出する（Ｓ１０１）。本実施形態では、検出部制御部４２によって動作制御され、温度検出部２１がバッテリ温度、充電率検出部２２がバッテリ充電率、劣化率検出部２３がバッテリ劣化率、抵抗上昇率検出部２４がバッテリ抵抗上昇率をそれぞれ検出する。これら各部２１〜２４は、随時それぞれの検出を行う。
【００４２】
次いで、判定部３は、検出部２による検出結果（駆動用バッテリ１３の状態）に基づいて、エンジン始動制御、具体的にはモータジェネレータ１４とスタータ１５のいずれを選択してエンジン１１を始動させるかの判定を次のように行う。
【００４３】
本実施形態では、まず、スタータ１５でエンジン１１を始動させるためのスタータ稼働条件を判定する。スタータ稼働条件は、次の四つの条件のうち、少なくとも三つ以上を満たす場合にのみ満たされる。一つめの条件は、第１温度条件であり、温度検出部２１によって検出されたバッテリ温度が第１基準温度未満である場合に満たされる。二つめの条件は、充電率条件であり、充電率検出部２２によって検出されたバッテリ充電率が目標充電率未満である場合に満たされる。三つめの条件は、第１劣化率条件であり、劣化率検出部２３によって検出されたバッテリ劣化率が第１限界劣化率未満である場合に満たされる。四つめの条件は、抵抗上昇率条件であり、抵抗上昇率検出部２４によって検出されたバッテリ抵抗上昇率が限界抵抗上昇率以上である場合に満たされる。
【００４４】
スタータ稼働条件の判定にあたって、温度判定部３１は第１温度条件、充電率判定部３２は充電率条件、劣化率判定部３３は第１劣化率条件、抵抗上昇率判定部３４は抵抗上昇率条件をそれぞれ判定する（Ｓ１０２）。
【００４５】
Ｓ１０２においてスタータ稼働条件を満たさないと判定された場合、モータジェネレータ制御部４３は、モータジェネレータ１４を稼働させ、エンジン１１を始動させる（Ｓ１０３）。  
これに対し、Ｓ１０２においてスタータ稼働条件を満たす場合において、第１劣化率条件が満たされているか否かによって次のとおり制御を行う（Ｓ１０４）。
【００４６】
Ｓ１０４において第１劣化率条件を満たしている場合、つまりバッテリ劣化率が第１限界劣化率未満である場合、劣化率判定部３３は、バッテリ劣化率に基づいて第２劣化率条件を判定する（Ｓ１０５）。この場合、劣化率判定部３３は、バッテリ劣化率が第２限界劣化率未満であれば第２劣化率条件を満たすと判定し、バッテリ劣化率が第２限界劣化率以上であれば第２劣化率条件を満たさないと判定する。
【００４７】
Ｓ１０５において第２劣化率条件を満たすと判定された場合、スタータ制御部４４は、スタータ１５を稼働させ、エンジン１１を始動させる（Ｓ１０６）。  
これに対し、Ｓ１０５において第２劣化率条件を満たさないと判定された場合、モータジェネレータ制御部４３は、モータジェネレータ１４を稼働させ、エンジン１１を始動させる（Ｓ１０３）。
【００４８】
一方で、Ｓ１０４において第１劣化率条件を満たしていない場合、温度判定部３１は、バッテリ温度に基づいて第２温度条件を判定する（Ｓ１０７）。この場合、温度判定部３１は、バッテリ温度が第２基準温度未満であれば第２温度条件を満たすと判定し、バッテリ温度が第２基準温度以上であれば第２温度条件を満たさないと判定する。
【００４９】
Ｓ１０７において第２温度条件を満たすと判定された場合、スタータ制御部４４は、スタータ１５を稼働させ、エンジン１１を始動させる（Ｓ１０６）。  
これに対し、Ｓ１０７において第２温度条件を満たさないと判定された場合、モータジェネレータ制御部４３は、モータジェネレータ１４を稼働させ、エンジン１１を始動させる（Ｓ１０３）。
【００５０】
そして、モータジェネレータ１４とスタータ１５のいずれかを選択してエンジン１１が始動された（Ｓ１０３、Ｓ１０６）後、図３Ｂに示すように、エンジン１１の駆動を継続させるか否かの条件（以下、エンジン駆動継続条件という）を判定する（Ｓ１０８）。エンジン駆動継続条件は、第１温度条件、充電率条件、第１劣化率条件、および抵抗上昇率条件のすべてを満たす場合にのみ満たされる。すなわち、バッテリ温度が第１基準温度未満、バッテリ充電率が目標充電率未満、バッテリ劣化率が第１限界劣化率未満、かつバッテリ抵抗上昇率が限界抵抗値以上である場合、エンジン駆動継続条件は満たされる。エンジン駆動継続条件は、換言すれば、エンジン１１の駆動によるモータジェネレータ１４の発電を継続させるか否かの条件とも捉えられる。なお、第１温度条件は温度判定部３１、充電率条件は充電率判定部３２、第１劣化率条件は劣化率判定部３３、および抵抗上昇率条件は抵抗上昇率判定部３４によって、上述したステータ稼働条件の判定時（Ｓ１０２）にそれぞれ判定されている。
【００５１】
Ｓ１０８においてエンジン駆動継続条件を満たしている場合、エンジン１１の駆動が継続される（Ｓ１０９）。すなわち、車両１０のＥＶ走行モードでの走行が禁止される。したがって、モータジェネレータ１４による発電も継続される。この場合、モータジェネレータ制御部４３は、モータジェネレータ１４に発電させ、駆動用バッテリ１３への充電を継続させる。
【００５２】
その間、充電率検出部２２はバッテリ充電率を検出し、充電率判定部３２は充電率検出部２２によって検出されたバッテリ充電率が目標充電率以上であるか否か、換言すれば充電率条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【００５３】
Ｓ１１０においてバッテリ充電率が目標充電率未満である（充電率条件を満たす）と判定された場合、モータジェネレータ制御部４３は、モータジェネレータ１４の発電と駆動用バッテリ１３への充電を継続させる（Ｓ１０９）。そして、バッテリ充電率が目標充電率以上となるまで、かかる発電と充電が継続される。
【００５４】
Ｓ１１０においてバッテリ充電率が目標充電率以上である（充電率条件を満たさない）と判定された場合、温度検出部２１はバッテリ温度を検出し、温度判定部３１は温度検出部２１によって検出されたバッテリ温度に基づいて、第２温度条件を判定する（Ｓ１１１）。この場合、温度判定部３１は、バッテリ温度が第２基準温度未満であれば第２温度条件を満たすと判定し、バッテリ温度が第２基準温度以上であれば第２温度条件を満たさないと判定する。
【００５５】
Ｓ１１１において第２温度条件を満たすと判定された場合、駆動用バッテリ１３の昇温制御がなされる（Ｓ１１２）。すなわち、第１温度条件が満たされる場合（Ｓ１０８でＹｅｓ）、バッテリ温度が第２基準温度未満であれば、エンジン１１の始動後に駆動用バッテリ１３の温度を上昇させる（Ｓ１１２）。本実施形態では、昇温制御として、パラレル走行モードへ移行する許容条件を狭め（厳しくし）、シリーズ走行での走行領域を拡大させる。この場合、モータジェネレータ制御部４３は、モータジェネレータ１４に発電させ、駆動用バッテリ１３へ充電させる。
【００５６】
引き続き、温度検出部２１はバッテリ温度を検出し、温度判定部３１は温度検出部２１によって検出されたバッテリ温度が第１基準温度未満であるか否か、換言すれば第１温度条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１１３）。
【００５７】
Ｓ１１３においてバッテリ温度が第１基準温度未満である（温度条件を満たす）と判定された場合、モータジェネレータ制御部４３は、モータジェネレータ１４の発電と駆動用バッテリ１３への充電を継続させ、シリーズ走行モードでの走行領域を拡大させる（Ｓ１１２）。そして、バッテリ温度が第１基準温度以上となるまで、かかる発電と充電が継続される。
【００５８】
Ｓ１１３においてバッテリ温度が第１基準温度以上である（第１温度条件を満たさない）と判定された場合、車両制御装置１は、車両１０が走行を継続している間、例えばイグニッションスイッチやパワースイッチがＯＦＦ状態となるまで、次のエンジン始動制御に備え、所定の制御を繰り返す（Ｓ１１４）。すなわち、検出部２は、駆動用バッテリ１３の状態を継続して検出する。判定部３は、検出部２が新たに検出した該状態に基づいて、モータジェネレータ１４とスタータ１５のいずれでエンジン１１を始動させるかを判定する。制御部４は、かかる判定結果に基づいて該エンジン始動制御を繰り返す。
【００５９】
このように、本実施形態の車両制御装置１によれば、例えば極低温（−３０℃）下であっても、エンジン１１を確実に始動させることができる。したがって、モータジェネレータ１４で発電し、駆動用バッテリ１３を必要に応じて充電することができ、駆動用バッテリ１３の性能低下を抑制することができる。その結果、車両１０の安定走行が可能となる。
【００６０】
図４は、本実施形態における温度条件（第１温度条件、第２温度条件）、充電率条件、劣化率条件（第１劣化率条件、第２劣化率条件）、および抵抗上昇率条件に基づいて、モータジェネレータ１４とスタータ１５のいずれを選択してエンジン１１を始動させるかをまとめて示すマトリックス図である。本実施形態では、これら各条件に応じた２４の状態について、モータジェネレータ１４とスタータ１５のいずれでエンジン１１を始動させるかを示す。
【００６１】
図４において、Ｔｅｍｐは、温度条件を示し、Ｔｅｍｐ列において、Ｈは第１基準温度（０℃）以上、Ｍは第２基準温度（−３０℃）以上、第１基準温度未満、Ｌは第２基準温度未満であることを示す。ＳＯＣは、充電率条件を示し、ＳＯＣ列において、Ｈは目標充電率（５０％）以上、Ｌは目標充電率未満であることをそれぞれ示す。ＳＯＨは、劣化率条件を示し、ＳＯＨ列において、Ｈは第１限界劣化率（５０％）以上、Ｍは第２限界劣化率（３０％）以上、第１限界劣化率未満、Ｌは第２限界劣化率未満であることをそれぞれ示す。ＳＯＲは、抵抗上昇率条件を示し、ＳＯＲ列において、Ｈは限界抵抗上昇率（５０％）以上、Ｌは限界抵抗上昇率未満であることをそれぞれ示す。そして、Ｓｔａｔｅは、駆動用バッテリ１３の状態（１〜２４）を示し、各状態１〜２４において、Ｇはモータジェネレータ１４、Ｓはスタータ１５でそれぞれエンジン１１を始動させることを示す。
【００６２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。このような新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１…車両制御装置、２…検出部、３…判定部、４…制御部、１０…車両、１１…エンジン（内燃機関）、１１ｓ…クランクシャフト、１２…電動モータ、１２ｆ…フロントモータ、１２ｒ…リヤモータ、１３…駆動用バッテリ（第１バッテリ）、１４…モータジェネレータ、１４ｓ…ロータ軸、１５…スタータ、１６ｆ…前輪、１６ｒ…後輪、１７…車両用バッテリ（第２バッテリ）、１８…トランスミッション、１９…差動装置、２１…温度検出部、２２…充電率検出部、２３…劣化率検出部、２４…抵抗上昇率検出部、３１…温度判定部、３２…充電率判定部、３３…劣化率判定部、３４…抵抗上昇率判定部、４１…演算処理部、４２…検出部制御部、４３…モータジェネレータ制御部、４４…スタータ制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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