(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、このエンジンと駆動輪との間に介装される走行用モータと、この走行用モータへ電力を供給する強電バッテリと、上記エンジンと走行用モータとの間に介装され、油圧が供給されたときに締結するクラッチと、上記エンジンのクランクシャフトを回転駆動することによりエンジンを始動するスタータと、を備えるハイブリッド車両の起動制御装置において、
車両温度を検出する車両温度検出部と、
車両起動要求の検出時に、上記走行用モータにより車両を走行可能状態とする第１の車両起動モードと、上記クラッチを締結して上記走行用モータにより上記エンジンを始動して車両を走行可能状態とする第２の車両起動モードと、上記スタータにより上記エンジンを始動した後に上記クラッチを締結して車両を走行可能状態とする第３の車両起動モードと、のうち、少なくとも上記車両温度に基づいていずれかの車両起動モードを選択する車両起動制御部と、を有し、
この車両起動制御部は、上記車両起動要求の検出時であって、かつ、上記車両温度が少なくとも第１温度判定値以下の低温時には、上記第２の車両起動モードを選択し、上記車両温度が上記第１温度判定値よりも小さい値である第２車両温度判定以下の極低温時には、上記第３の車両起動モードを選択し、
更に、上記強電バッテリと上記走行用モータとを結ぶ強電回路に設けられた強電リレーと、
上記強電リレー，上記スタータ及び上記車両起動制御部へ電力を供給する弱電バッテリと、を有し、
上記第３の車両起動モードでは、上記スタータにより上記エンジンを始動した後に、上記強電リレーを接続するハイブリッド車両の起動制御装置。
【請求項２】
上記スタータ及び上記車両起動制御部へ電力を供給する弱電バッテリと、
上記強電バッテリの出力を検出するバッテリ出力検出部と、を有し、
上記車両起動制御部は、上記強電バッテリの出力が第１出力判定値以下のときには、上記第２の車両起動モードを選択し、上記強電バッテリの出力が上記第１出力判定値よりも小さい値である第２出力判定値以下のときには、上記第３の車両起動モードを選択する、請求項１に記載のハイブリッド車両の起動制御装置。
【請求項３】
エンジンと、このエンジンと駆動輪との間に介装される走行用モータと、この走行用モータへ電力を供給する強電バッテリと、上記エンジンと走行用モータとの間に介装され、油圧が供給されたときに締結するクラッチと、上記エンジンのクランクシャフトを回転駆動することによりエンジンを始動するスタータと、を備えるハイブリッド車両の起動制御方法において、
車両温度を検出し、
車両起動要求の検出時に、上記走行用モータにより車両を走行可能状態とする第１の車両起動モードと、上記クラッチを締結して上記走行用モータにより上記エンジンを始動して車両を走行可能状態とする第２の車両起動モードと、上記スタータにより上記エンジンを始動した後に上記クラッチを締結して車両を走行可能状態とする第３の車両起動モードと、のうち、少なくとも車両温度に基づいていずれかの車両起動モードを選択し、
この車両起動モードの選択時に、上記車両起動要求の検出時であって、かつ、上記車両温度が少なくとも第１温度判定値以下の低温時には、上記第２の車両起動モードを選択し、上記車両温度が上記第１温度判定値よりも小さい値である第２車両温度判定以下の極低温時には、上記第３の車両起動モードを選択し、
更に、上記強電バッテリと上記走行用モータとを結ぶ強電回路に設けられた強電リレーと、
上記強電リレー，上記スタータ及び上記車両起動制御部へ電力を供給する弱電バッテリと、を有し、
上記第３の車両起動モードでは、上記スタータにより上記エンジンを始動した後に、上記強電リレーを接続するハイブリッド車両の起動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両駆動源としてエンジンと走行用モータとを併用するハイブリッド車両の車両起動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両駆動源にエンジンと走行用モータとを併用するハイブリッド車両として、特許文献１には、エンジンと駆動輪との間に走行用モータを介装するとともに、これらエンジンと走行用モータとの間にクラッチを介装し、かつ、エンジンのクランクシャフトを回転駆動するスタータを設けたハイブリッド車両が開示されている。このようなハイブリッド車両では、エンジンの始動方法として、クラッチを締結して走行用モータによりエンジンを始動する他に、スタータによりエンジンを直接的に始動することができる。従って、例えば走行用モータへ電力を供給する強電バッテリの出力が低いときにもスタータによりエンジンを確実に始動することができ、強電バッテリの低容量化・小型化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５５１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
運転者のイグニッションキーやイグニッションスイッチの操作による車両起動要求の検出時における車両起動パターンとしては、エンジンを始動することなく走行モータにより車両を走行可能状態とする起動パターンを選択することが望ましい。この理由は、エンジンを始動する必要がないために、車両起動要求の検出から車両の起動を完了して車両が走行可能状態となるまでの時間が短いためである。車両の起動が完了して車両が走行可能状態となった後には、運転者によるアクセル操作等に応じてエンジンの始動が行われる。例えば、運転者のアクセル操作による車両要求駆動力の増加に伴ってエンジンを始動し、走行用モータを主たる駆動源とするＥＶモードからエンジンと走行用モータとを併用するＨＥＶモードへ切り換えられる。【０００５】
しかしながら、車両温度が低い低温時には、作動油の温度が低く粘性が高いために、エンジンと走行用モータとの間に介装されるクラッチが油圧の供給により締結するノーマルオープン型の油圧クラッチである場合、このクラッチを締結するまでに時間がかかる。このため、低温時に上述した走行用モータにより車両を走行可能状態とする起動パターンを選択している場合、例えば車両起動完了直後に運転者のアクセル操作による要求駆動力の増加に応じてエンジンを始動するような場合に、クラッチを締結して走行用モータによりエンジンを始動するまでに時間がかかり、車両要求駆動力の増加に応じた車両駆動力の増加に応答遅れを生じる。上記走行用モータによるエンジンの始動に代えて、スタータによりエンジンを始動することも考えられるが、この場合、スタータによるエンジンの始動後にやはりクラッチを締結する必要があるために、更に時間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明に係るハイブリッド車両は、エンジンと、このエンジンと駆動輪との間に介装される走行用モータと、この走行用モータへ電力を供給する強電バッテリと、上記エンジンと走行用モータとの間に介装され、油圧が供給されたときに締結する、いわゆるノーマルオープン型の油圧式のクラッチと、上記エンジンのクランクシャフトを回転駆動することによりエンジンを始動するスタータと、を備える。【０００７】
そして、車両起動要求の検出時に、上記走行モータにより車両を走行可能状態とする第１の車両起動モードと、上記クラッチを締結して上記走行用モータにより上記エンジンを始動して車両を走行可能状態とする第２の車両起動モードと、上記スタータにより上記エンジンを始動した後に上記クラッチを締結して車両を走行可能状態とする第３の車両起動モードと、のうち、少なくとも上記車両温度に基づいていずれかの車両起動モードを選択する。【０００８】
特に、上記車両温度が少なくとも第１温度判定値以下の低温時には、上記第２の車両起動モードを選択する。このように低温時にはクラッチを締結して走行用モータによりエンジンを始動してから車両を走行可能状態とすることによって、車両の起動が完了して走行可能状態となった後に、仮に運転者のアクセル踏込み操作によって車両要求駆動力が急激に増加しても、エンジンと走行用モータとを併用して車両駆動力を速やかに増加させることができ、上述したようなクラッチの締結に伴う車両駆動力の応答遅れを招くことがない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両起動要求が検出されたときに、車両温度に応じて適切に車両起動パターンを選択することにより、車両起動時間の短縮化を図りつつ、特に作動油の粘度が高くなる低温時には第２の車両起動モードを選択して、車両起動完了前に予めクラッチを締結して走行用モータによりエンジンを始動しておくことによって、車両起動完了後のクラッチ締結・エンジン始動に伴う車両駆動力の応答遅れを確実に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例が適用されるハイブリッド車両のシステム構成を示す構成説明図。
【図２】このハイブリッド車両のモード切換の特性を示す特性図。
【図３】（Ａ）がこのハイブリッド車両の起動要求の検出時における起動シーケンスを示す説明図、（Ｂ）及び（Ｃ）が第２ＨＥＶ起動モードにおける車両起動時のエンジン回転数，モータ回転数及び弱電バッテリの電圧の変化を示す説明図。
【図４】上記ハイブリッド車両の起動要求検出時の起動パターンの選択処理の内容を示すフローチャート。
【図５】強電バッテリのバッテリ出力の判定に用いられる制御マップの一例を示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明が適用されるハイブリッド車両の一例としてＦＦ（フロントエンジン／フロントドライブ）型ハイブリッド車両のシステム構成を示す構成説明図である。なお、図中の太い実線は強電回路１１、二重線は弱電回路１５、細い実線は信号線、破線の矢印線は油圧回路２７を示している。
【００１２】
このハイブリッド車両は、車両の駆動源として、エンジン１と走行用モータとしてのモータジェネレータ２と、を併用しているとともに、変速機構としてベルト式無段変速機３を備えている。エンジン１とモータジェネレータ２との間の動力伝達経路には、動力伝達の接続と開放を切り換える第１クラッチ４が介在し、モータジェネレータ２とベルト式無段変速機３との動力伝達経路には、動力伝達の接続と開放を切り換える第２クラッチ（５ａ，５ｂ）が介在している。
【００１３】
エンジン１は、例えばガソリンエンジンからなり、エンジンコントローラ２０からの制御指令に基づいて、始動制御ならびに停止制御が行われるとともに、スロットルバルブの開度が制御され、かつ燃料カット制御等が行われる。
【００１４】
上記エンジン１のクランクシャフト１ａとモータジェネレータ２のロータとの間に介装される第１クラッチ４は、選択された走行モードに応じて、エンジン１をモータジェネレータ２に結合し、あるいは、エンジン１をモータジェネレータ２から切り離すものであり、クラッチコントローラ２４からの制御指令に基づいて、油圧制御弁（図示省略）を備えたクラッチ油圧制御部２９により生成される第１クラッチ油圧によって、締結／解放が制御される。本実施例では、第１クラッチ４は、油圧が供給される油圧供給時に締結し、油圧が供給されない油圧開放時にはダイアフラムスプリングの付勢力により常時開放する、いわゆるノーマルオープン型で油圧式の乾式クラッチである。
【００１５】
モータジェネレータ２は、例えば三相交流の同期型モータジェネレータからなり、強電バッテリ１２、インバータ１３および強電リレー１４を含む強電回路１１に接続されている。図１では強電回路１１を太い実線で表している。モータジェネレータ２は、モータコントローラ２２からの制御指令に基づき、インバータ１３を介して強電バッテリ１２からの電力供給を受けて正のトルクを出力するモータ動作（いわゆる力行）と、トルクを吸収して発電し、インバータ１３を介して強電バッテリ１２の充電を行う回生動作と、の双方を行う。
【００１６】
モータジェネレータ２のロータと無段変速機３の入力軸３ｅとの間に設けられる第２クラッチ（５ａ，５ｂ）は、エンジン１およびモータジェネレータ２を含む車両駆動源と駆動輪６（前輪）との間での動力の伝達および切り離しを行うものであり、クラッチコントローラ２４（あるいは変速機コントローラ２１）からの制御指令に基づいて、油圧制御弁（図示省略）を備えたクラッチ油圧制御部２９により無段変速機３へ供給される第２クラッチ油圧によって、締結／解放が制御される。特に、第２クラッチ（５ａ，５ｂ）は、伝達トルク容量の可変制御により、滑りを伴って動力伝達を行うスリップ締結状態とすることが可能であり、トルクコンバータを具備しない構成において、円滑な発進を可能にするとともに、クリープ走行の実現を図っている。
【００１７】
ここで、上記第２クラッチは、実際には単一の摩擦要素ではなく、無段変速機３の入力部に設けられる前後進切換機構５における前進クラッチ５ａもしくは後退ブレーキ５ｂが第２クラッチとして用いられる。無段変速機３への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向とに切り換える前後進切換機構５は、遊星歯車機構と、前進走行時に締結される前進クラッチ５ａと、後退走行時に締結される後退ブレーキ５ｂと、を含んでおり、前進走行時には前進クラッチ５ａが第２クラッチとして機能し、後退走行時には後退ブレーキ５ｂが第２クラッチとして機能する。第２クラッチとなる前進クラッチ５ａおよび後退ブレーキ５ｂの双方が解放された状態では、トルク伝達はなされず、モータジェネレータ２のロータと無段変速機３とが実質的に切り離される。なお、本実施例では、前進クラッチ５ａおよび後退ブレーキ５ｂのいずれも、油圧供給時に締結し、油圧解放時に開放する、いわゆるノーマルオープン型の湿式多板クラッチである。
【００１８】
上記の遊星歯車機構は、サンギア５ｃとプラネットキャリア５ｄとリングギア５ｅとを有するシングルピニオン式のものである。サンギア５ｃはベルト式無段変速機３の入力軸３ｅに連結され、プラネットキャリア５ｄは後退ブレーキ５ｂを介してクラッチケース５ｆに連結され、リングギア５ｅはモータジェネレータ２の出力軸２ａに連結されている。
【００１９】
ベルト式無段変速機３は、入力側のプライマリプーリ３ａと、出力側のセカンダリプーリ３ｂと、両者間に巻き掛けられた金属製のベルト３ｃと、を有し、変速機コントローラ２１からの制御指令に基づいて変速機油圧制御部３０から供給されるプライマリ油圧とセカンダリ油圧とによって、各プーリ３ａ，３ｂのベルト接触半径ひいては変速比が連続的に制御される。この無段変速機３の出力軸３ｄは、終減速機構６ａを介して駆動輪６に接続されている。
【００２０】
上記エンジン１は、始動用のスタータ１８を具備している。このスタータ１８は、モータジェネレータ２に比較して定格電圧が低い直流モータからなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６および弱電バッテリ１７を含む弱電回路１５に接続されている。スタータ１８は、エンジンコントローラ２０からの制御指令に基づいて駆動され、スタータ１８の出力軸に設けられたピニオンギア１８ａとエンジン１のクランクシャフト１ａに設けられたリングギア１ｂとの噛み合いを通してクランクシャフト１ａを回転駆動することによりクランキングを行う。
【００２１】
このように、走行用モータであるモータジェネレータ２を備えたハイブリッド車両に対してスタータ１８を別途設けたので、極低温時や強電バッテリ１２の極低出力時のようにモータジェネレータ２によるエンジン１の始動が不可能もしくは極めて困難な状況であっても、スタータ１８によりエンジン１を確実に始動することができる。従って、モータジェネレータ２へ電力を供給する強電バッテリ１２の小型化・低容量化を図ることができる。
【００２２】
上記弱電バッテリ１７は、強電バッテリ１２を含む強電回路１１からの電力により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６を介して充電される。なお、エンジンコントローラ２０等を含む車両の制御システム、車両の空調装置、オーディオ装置、照明、及び強電リレー１４、等は、弱電回路１５による電力供給を受ける。
【００２３】
図１の破線の矢印線で示す油圧回路２７には、オイルポンプ２８と、クラッチ油圧制御部２９と、変速機油圧制御部３０と、が設けられている。オイルポンプ２８は、チェーン２８ａを介してモータジェネレータ２の出力軸２ａと連結され、この出力軸２ａにより回転駆動される機械式のポンプであり、図示せぬオイルパン側から送られてくる作動油を加圧して油圧回路２７へ吐出する。なお、図示していないが、この機械式のオイルポンプ２８に加えて、サブモータにより駆動される電動式のオイルポンプを併用し、機械式のオイルポンプ２８による作動油の吐出量・油圧が不十分であるときに、電動式のオイルポンプを作動させるようにしても良い。
【００２４】
変速機油圧制御部３０は、上述したように、変速機コントローラ２１からの制御指令に基づいて、ベルト式無段変速機３へ供給されるプライマリ油圧とセカンダリ油圧を制御する。クラッチ油圧制御部２９は、上述したように、クラッチコントローラ２４からの制御指令に基づいて、第１クラッチ４へ供給される第１クラッチ油圧を制御するとともに、第２クラッチ（５ａ，５ｂ）へ供給される第２クラッチ油圧を制御する。
【００２５】
上記ハイブリッド車両の制御システムは、上述したエンジンコントローラ２０、変速機コントローラ２１、モータコントローラ２２のほか、クラッチコントローラ２４の他、強電バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ）の監視・制御を行うバッテリコントローラ２３、及び後述する車両起動制御を含めた車両全体の統合制御を行う統合コントローラ２５を備えており、これらの各コントローラ２０，２１，２２，２３，２４，２５は、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線２６を介して接続されている。また、車両運転状態を検出するセンサ類として、強電バッテリ１２のバッテリ出力である出力電圧を検出するバッテリ電圧センサ３１、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ３２、運転者により操作されるアクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３３、変速機３の出力軸３ｄの回転数を検出する変速機出力回転数センサ３４、モータジェネレータ２の出力軸２ａの回転数を検出するモータ回転数センサ３５、第２クラッチ出力軸（変速機入力軸３ｅ）の回転数を検出する第２クラッチ出力回転数センサ３６等の他、車両温度を検出するセンサ類として、作動油の油温を検出する作動油温センサ３７、エンジン水温を検出するエンジン水温センサ３８、強電バッテリ１２の温度を検出するバッテリ温度センサ３９、前進クラッチ５ａの温度を検出する前進クラッチ温度センサ４０、後退ブレーキ５ｂの温度を検出する後退ブレーキ温度センサ４１、インバータ１３の温度を検出するインバータ温度検出センサ４２、モータジェネレータ２のモータ温度を検出するモータ温度センサ４３、等が設けられている。これらセンサの検出信号は、統合コントローラ２５等の各コントローラに個々にあるいはＣＡＮ通信線２６を介して入力されている。
【００２６】
上記のように構成されたハイブリッド車両は、電気自動車走行モード（以下、「ＥＶモード」という。）と、ハイブリッド走行モード（以下、「ＨＥＶモード」という。）と、駆動トルクコントロール発進モード（以下、「ＷＳＣモード」という。）等の走行モードを有し、車両の運転状態や運転者のアクセル操作等に応じて最適な走行モードが選択される。
【００２７】
「ＥＶモード」は、第１クラッチ４を解放状態とし、モータジェネレータ２のみを駆動源として走行するモードであり、モータ走行モードと回生走行モードとを有する。この「ＥＶモード」は、運転者による車両要求駆動力が比較的に低いときに選択される。
【００２８】
「ＨＥＶモード」は、第１クラッチ４を締結状態とし、エンジン１とモータジェネレータ２とを駆動源として走行するモードであり、モータアシスト走行モード、走行発電モード、エンジン走行モード、を有する。この「ＨＥＶモード」は、運転者による要求駆動力が比較的大きいとき、および強電バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ）や車両の運転状態等に基づくシステムからの要求があったときに選択される。
【００２９】
「ＷＳＣモード」は、車両発進時等の車速が比較的低い領域で選択されるモードであり、モータジェネレータ２を回転数制御しつつ第２クラッチ５ａ，５ｂの伝達トルク容量を可変制御することで、第２クラッチ５ａ，５ｂをスリップ締結状態とする。
【００３０】
図２は、車速ＶＳＰおよびアクセル開度ＡＰＯとに基づく上記の「ＥＶモード」、「ＨＥＶモード」、「ＷＳＣモード」の基本的な切換の特性を示している。図示するように、「ＨＥＶモード」から「ＥＶモード」へ移行する「ＨＥＶ→ＥＶ切換線」と、逆に「ＥＶモード」から「ＨＥＶモード」へ移行する「ＥＶ→ＨＥＶ切換線」と、は適宜なヒステリシスを有するように設定されている。また、所定の車速ＶＳＰ１以下の領域では、「ＷＳＣモード」となる。
【００３１】
図３（Ａ）は、車両起動時に統合コントローラ２５により実行される車両の起動シーケンスを示す説明図である。なお、図３の（Ｂ）及び（Ｃ）は、後述するスタータ１８を用いた第２ＨＥＶ起動モードＭ３が選択されたときのエンジン回転数，モータ回転数及び弱電バッテリの出力電圧の変化を運転者によるイグニッションキー（あるいはイグニッションスイッチ）の操作により車両始動要求（ＩＧＮ  ＯＮ）を検出すると、先ず、起動判定フェーズＰ１において、３つの車両起動モードＭ１〜Ｍ３のうち、一つの車両起動モードを選択する。
【００３２】
第１の車両起動モードであるＥＶ起動モードＭ１は、最も短時間（例えば、３秒以内）に車両の起動を完了して車両走行可能状態（ＲｅａｄｙＯｎ）とすることができる起動モードであり、後述する低温時や強電バッテリ１２の低出力時を除き、基本的にはこのＥＶ起動モードＭ１が選択される。このＥＶ起動モードＭ１では、後述するスタータ制御フェーズＰ２を省略して強電接続フェーズＰ３へ進み、強電リレー１４を接続して強電バッテリ１２によりモータジェネレータ２を駆動可能な状態とする。続く起動前準備フェーズＰ４では、モータジェネレータ２を駆動する。このモータジェネレータ２の駆動に伴いオイルポンプ２８が駆動されて油圧回路２７内の油圧が上昇し、第１クラッチ４（ＣＬ１）の締結に必要な油圧が確保されると、車両の起動を完了して、車両走行可能フェーズＰ５へと進み、ＥＶモードによる車両の走行が可能な走行可能状態となる。
【００３３】
第２の車両起動モードである第１ＨＥＶ起動モードＭ２は、作動油の粘性が高くなる低温時や強電バッテリ１２の低出力時のように、車両起動完了後にＥＶモードからＨＥＶモードへ移行する際に第１クラッチ４の締結及びエンジン１の始動に時間がかかることによって車両駆動力の応答遅れが問題となることが想定される場合に選択される起動モードである。この第１ＨＥＶ起動モードＭ２では、ＥＶ起動モードＭ１と同様、先ず強電接続フェーズＰ３において強電リレー１４を接続して強電バッテリ１２によりモータジェネレータ２を駆動可能な状態とする。続く起動前準備フェーズＰ４では、モータジェネレータ２を駆動し、このモータジェネレータ２の駆動に伴いオイルポンプ２８が駆動されて油圧回路２７内の油圧が上昇して、第１クラッチ４の締結に必要な油圧が確保されると、第１クラッチ４を締結して、モータジェネレータ２によりエンジン１のクランクシャフト１ａを回転駆動するモータ・クランキングを行い、エンジン１を始動する。エンジン１の始動が完了すると、車両の起動を完了して車両走行可能フェーズＰ５へ進み、ＨＥＶモードによる車両の走行が可能な走行可能状態となる。
【００３４】
第３の車両起動モードである第２ＨＥＶ起動モードＭ３は、極低温時や強電バッテリ１２の極低出力時のように、モータジェネレータ２によるエンジン１の始動が不可能もしくは極めて困難と想定される状況で選択されるモードである。この第２ＨＥＶ起動モードＭ３では、先ずスタータ制御フェーズＰ２へ進み、スタータ１８によりエンジン１のクランクシャフト１ａを回転駆動するスタータ・クランキングを行う。そして、このスタータ・クランキングによるエンジン１の始動完了後に、強電接続フェーズＰ３へ進み、強電リレー１４を接続してモータジェネレータ２を駆動可能な状態とする。続く起動前準備フェーズＰ４では、モータジェネレータ２を駆動し、このモータジェネレータ２の駆動に伴いオイルポンプ２８が駆動されて油圧回路２７内の油圧が上昇して、第１クラッチ４の締結に必要な油圧が確保されると、第１クラッチ４を締結して、モータジェネレータ２の回転数とエンジン回転数とを同期させる。この第１クラッチ４の締結の際には、トルクショックを生じることのないように、例えばモータジェネレータ２の回転数を制御することで、モータジェネレータ２の回転数とエンジン回転数とを同期させつつ第１クラッチ４を徐々に締結させる。第１クラッチ４の締結が完了すると、車両の起動を完了して車両走行可能フェーズＰ５へと進み、ＨＥＶモードによる車両の走行が可能な走行可能状態となる。
【００３５】
図４は、上記の車両起動フェーズＰ１における車両起動モードの選択処理の内容を示すフローチャートであり、本ルーチンは、例えば車両起動要求の検出時に統合コントローラ２５により実行される。
【００３６】
ステップＳ１１では、車両温度が第２温度判定値以下の極低温状態であるか否かを判定する。第２温度判定値は、それ以上車両温度が低下するとモータジェネレータ２によるエンジン１の始動が不可能又は極めて困難となる車両温度に相当する例えば−１５℃前後の値であり、適合等により予め設定される。車両温度としては、上述した温度センサ３７〜４３により検出される検出温度が一つ又は複数用いられ、例えばエンジン水温、バッテリ温度、及び作動油温のいずれかが上記の第２温度判定値以下であれば、極低温状態であるとしてステップＳ１１からステップＳ１６へ進み、上記の第２ＨＥＶ起動モードＭ３が選択される。
【００３７】
ステップＳ１２では、バッテリ電圧センサ３１により検出される強電バッテリ１２のバッテリ出力（電圧）が所定の第２出力判定値以下であるかを判定する。第２出力判定値は、それ以上バッテリ出力が低下するとモータジェネレータ２によるエンジン１の始動が不可能もしくは極めて困難となるバッテリ出力の値に相当する。バッテリ出力が第２出力判定値以下であれば、ステップＳ１２からステップＳ１６へ進み、上記の第２ＨＥＶ起動モードＭ３が選択される。
【００３８】
図５は、ステップＳ１２の判定に用いられる制御マップの一例を示している。同図に示すように、車両温度としてのエンジン水温が低くなるほど、モータジェネレータ２によるエンジン１の始動（モータ・クランキング）に必要な強電バッテリ１２のバッテリ出力Ｐｏｕｔは大きくなるために、第２出力判定値を示す第２出力判定テーブルＰｔ２の値もまた、エンジン水温が低くなるほど低い値となっている。エンジン水温（車両温度）及びバッテリ出力に基づいて図５の制御マップをルックアップし、現在のエンジン水温及びバッテリ出力が第２出力判定テーブルＰｔ２よりも左下のＮＧ領域であれば、バッテリ出力Ｐｏｕｔが第２出力判定値以下の極低出力状態であると判定される。
【００３９】
再び図４を参照して、ステップＳ１３では、車両温度が第１温度判定値以下の低温状態であるか否かを判定する。第１温度判定値は、少なくとも上記の第２温度判定値よりも大きな値であり、それ以上車両温度が低下すると作動油の粘性が高くなって第１クラッチ４の締結に要する時間、つまりモータジェネレータ２によるエンジン１の始動（モータ・クランキング）に要する時間が長くなり、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切換の際における車両駆動力の応答遅れが問題となる車両温度に相当する例えば０℃付近の値である。車両温度が第１温度判定値以下の低温状態であれば、ステップＳ１３からステップＳ１７へ進み、上記の第１ＨＥＶ起動モードＭ２が選択される。
【００４０】
ステップＳ１４では、バッテリ出力が所定の第１出力判定値以下であるかを判定する。第１出力判定値は、少なくとも上記の第２出力判定値よりも大きな値であり、それ以上バッテリ出力が低下するとモータジェネレータ２によるエンジン１の始動時間が長くかかり、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切換の際における車両駆動力の応答遅れが問題となるバッテリ出力に相当する。バッテリ出力が第１出力判定値以下の低出力状態であれば、ステップＳ１４からステップＳ１７へ進み、上記の第１ＨＥＶ起動モードＭ２が選択される。
【００４１】
図５を参照して、車両温度としてのエンジン水温が低くなるほど、モータジェネレータ２によるエンジン１の始動（モータ・クランキング）にかかる時間が長くなるために、第１出力判定値を示す第１出力判定テーブルＰｔ１の値もまた、エンジン水温が低くなるほど低い値となっている。エンジン水温（車両温度）及びバッテリ出力に基づいて図５の制御マップをルックアップし、現在のエンジン水温及びバッテリ出力が第１出力判定テーブルＰｔ１よりも左下のＮＧ領域であれば、バッテリ出力Ｐｏｕｔが第１出力判定値以下の低出力状態であると判定される。
【００４２】
再び図４を参照して、ステップＳ１１〜Ｓ１４の判定が全て否定されれば、ステップＳ１５へ進み、ＥＶ起動モードＭ１が選択される。つまり、車両温度が少なくとも第１温度判定値（０℃程度）を超える常温の状態で、かつ、強電バッテリ１２のバッテリ出力に余裕がある通常の状態では、エンジン１を始動しないＥＶ起動モードＭ１が選択される。
【００４３】
以上のように本実施例では、車両起動要求の検出時に、車両温度と強電バッテリ１２のバッテリ出力とに基づいて、上述した３つの車両起動モードＭ１〜Ｍ３のいずれかを選択するようにしたので、車両温度と強電バッテリ１２の出力に応じた形で、確実かつ短時間に車両の起動を行うことができる。
【００４４】
特に、車両温度が第１温度判定値以下の低温時には、第１ＨＥＶ起動モードＭ２（第２の車両起動モード）を選択し、モータジェネレータ２によりエンジン１を始動してから車両を走行可能状態としている。この理由は、低温時には、作動油の粘度が高くなって第１クラッチ４の締結に時間がかかり、モータジェネレータ２によるエンジンの始動に時間がかかる。このため、仮に低温時にＥＶ起動モードＭ１により車両を起動した場合、車両が走行可能状態となった後に運転者によるアクセル操作等に応じてＥＶモードからＨＥＶモードへ移行する際、第１クラッチ４の締結を伴うエンジン１の始動に時間がかかり、車両駆動力の増加に応答遅れを招くおそれがある。この結果、例えば急激な上り坂での車両発進時に、所期の車両駆動力が速やかに得られず、車両が後退するような印象を与えるおそれがある。
【００４５】
本実施例では、このような低温時には第１ＨＥＶ起動モードＭ２を選択し、車両起動完了前に予め第１クラッチ４を締結してモータジェネレータ２によりエンジン１を始動しているために、ＥＶ起動モードＭ１を選択する場合に比して車両の起動に多少時間（５〜６秒程度）はかかるものの、車両走行可能状態となった後に、エンジン始動の遅れに伴う車両駆動力の応答遅れが生じることがなく、車両駆動力の応答性を向上することができる。また、スタータ１８によりエンジン１を始動する第２ＨＥＶ起動モードＭ３を選択する場合に比して、車両の起動に要する時間を短縮することができる。
【００４６】
また、強電バッテリ１２のバッテリ出力が第１出力判定値以下の低出力時に、仮にＥＶ起動モードＭ１で車両を起動すると、車両起動完了後にＥＶモードからＨＥＶモードへ移行する際に、強電バッテリ１２の出力不足によりモータジェネレータ２によるエンジン１の始動に時間がかかり、上記の低温時の場合と同様、車両駆動力の応答遅れを招くおそれがある。そこで、このような強電バッテリ１２の低出力時にも、第１ＨＥＶ起動モードＭ２（第２の車両起動モード）を選択し、モータジェネレータ２によりエンジン１を始動してから車両を走行可能状態としている。これによって、車両走行可能状態となった後に、エンジン始動の遅れに伴う車両駆動力の応答遅れが生じることがなく、車両駆動力の応答性を向上することができる。
【００４７】
車両温度が第２温度判定値以下の極低温時には、作動油の粘度が非常に高く、エンジン１の始動前に第１クラッチ４を締結することが不可能もしくは極めて困難となる。そこで本実施例では、このような極低温時には、第２ＨＥＶ起動モードＭ３（第３の車両起動モード）を選択し、車両の起動に時間はかかるものの（長い場合、１０秒以上）、車両起動完了前にスタータ１８によりエンジン１を確実に始動する。
【００４８】
強電バッテリ１２のバッテリ出力が第２出力判定値以下の極低出力時にも、強電バッテリ１２の出力不足によりモータジェネレータ２によるエンジン１の始動が不可能もしくは極めて困難であるために、第２ＨＥＶ起動モードＭ３（第３の車両起動モード）を選択し、車両起動完了前にスタータ１８によりエンジン１を確実に始動する。
【００４９】
第２ＨＥＶ起動モードＭ３により車両を起動する場合、図３（Ｃ）に示すように、スタータ１８によるエンジン１のクランキング時に、弱電バッテリ１７の電圧が一時的・瞬間的に大きく低下する。このため、このスタータ１８によるクランキング中に、仮に弱電バッテリ１７からの電力供給により作動する強電リレー１４を接続すると、チャタリングを生じるおそれがある。そこで、このような強電リレー１４のチャタリングの発生を回避するために、スタータ１８によるエンジン１の始動が完了した後に強電リレー１４を接続して、モータジェネレータ２を駆動可能状態としている。
【００５０】
なお、上記実施例では強電バッテリ１２のバッテリ出力に基づいて起動判定を行っているが、強電バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ）に基づいて起動判定を行ってもよい。具体的には、強電バッテリ１２の充電残量が少なく、モータジェネレータ２によるエンジン１の始動ができない場合には、第２ＨＥＶ起動モードＭ３を選択し、スタータ１８によりエンジン１を確実に始動するようにしても良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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