(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関および回転電機の少なくとも一方からの駆動力を用いて走行が可能な車両であって、
前記回転電機に結合される変速機と、
前記内燃機関を制御するための制御装置とを備え、
前記内燃機関は、前記回転電機からの駆動力を利用して始動され、
前記制御装置は、前記変速機による変速比の変更後に前記内燃機関を始動する場合に走行のための駆動力と前記内燃機関の始動に用いるための駆動力との合計である総駆動力を前記回転電機が出力可能であるか否かの推定に応じて、前記内燃機関の始動を制御し、
前記制御装置は、前記回転電機が前記変速比の変更後に前記総駆動力を出力できないと推定される場合は、前記変速比の変更前に前記内燃機関を始動するための信号を出力し、
前記制御装置は、前記内燃機関を始動するための信号が出力されている場合に、前記回転電機が前記変速比の変更後に前記総駆動力を出力できるようになったと前記変速比の変更前に推定されたときは、前記内燃機関を始動するための信号を停止する、車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記回転電機が前記変速比の変更後に前記総駆動力を出力できないと推定される場合であって、さらに車速が第１の基準車速を上回っているときに、前記内燃機関を始動するための信号を出力する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記第１の基準車速は、前記変速機の変速段を定める変速線に基づいて設定される、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記内燃機関を始動するための信号が出力されている場合に、車速が第２の基準車速を下回っているときは、前記内燃機関を始動するための信号を停止する、請求項２に記載の車両。
【請求項５】
駆動輪をさらに備え、
前記変速機は、前記回転電機と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられる、請求項１に記載の車両。
【請求項６】
前記内燃機関の始動時に前記内燃機関をクランキングし、さらに前記内燃機関からの回転力により発電する他の回転電機と、
遊星歯車機構を含む動力分配機構とをさらに備え、
前記回転電機は前記遊星歯車機構のリングギヤに結合され、前記他の回転電機は前記遊星歯車機構のサンギヤに結合され、前記内燃機関は前記遊星歯車機構のプラネタリキャリアに結合される、請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記内燃機関と前記回転電機とを結合するための係合機構をさらに備える、請求項１に記載の車両。
【請求項８】
内燃機関、回転電機、および変速機を含む車両の制御方法であって、
前記車両は、前記内燃機関および前記回転電機の少なくとも一方からの駆動力を用いて走行が可能であり、
前記内燃機関は、前記回転電機からの駆動力を利用して始動され、
前記制御方法は、
前記変速機による変速比の変更後に前記内燃機関を始動する場合に、前記回転電機に必要とされる、走行のための駆動力と前記内燃機関の始動に用いるための駆動力との合計である総駆動力を推定するステップと、
前記変速比の変更後に前記回転電機が前記総駆動力を出力できるか否かを前記変速比の変更前に推定するステップと、
前記変速比の変更後に前記回転電機が前記総駆動力を出力できないと推定された場合に、前記変速比の変更前に前記内燃機関を始動するための信号を出力するステップと、
前記内燃機関を始動するための信号が出力されている場合に、前記回転電機が前記変速比の変更後に前記総駆動力を出力できるようになったと前記変速比の変更前に推定されたときは、前記内燃機関を始動するための信号を停止するステップとを備える、車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および車両の制御方法に関し、より特定的には、内燃機関と回転電機とを備えるハイブリッド車両における内燃機関の始動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。
【０００３】
このうち、ハイブリッド自動車は、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて回転電機（たとえば、モータジェネレータ）により生成される駆動力と、内燃機関（たとえば、エンジン）により生成される駆動力とを用いて走行する。ハイブリッド自動車においては、アイドリング中にエンジンを停止したり、電気自動車のように回転電機により生成される駆動力のみを用いて、エンジンを停止した状態で走行したりすることができる機能を有する場合がある。
【０００４】
特開２００９−１４９２１３号公報（特許文献１）は、ハイブリッド自動車において、モータからの駆動力のみを用いて走行する、いわゆるＥＶ（Electric  Vehicle）走行をしている際に、エンジンの始動が許可されている場合、禁止されている場合、および遅延されている場合で、モータの出力可能トルクの上限値を変更する構成を開示する。
【０００５】
特開２００９−１４９２１３号公報（特許文献１）に開示された構成によれば、エンジンの始動状態に応じてモータから出力することのできる最大トルクが変更できるので、エンジンの始動のためにモータトルクの一部が利用されることによるトルクショックの発生や、駆動力不足を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４９２１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−０７００６３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１５１８９号公報
【特許文献４】特開２００９−１４３３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、エンジンおよびモータジェネレータを有するハイブリッド車両において、モータジェネレータと駆動輪との間に自動変速機を備える構成が知られている。このように変速機が設けられる場合には、ユーザから要求される駆動輪の出力トルクに対して、モータジェネレータで出力すべきトルクは変速比によって変化し得る。
【０００８】
そのため、モータジェネレータのトルクの一部を利用してエンジンを始動する場合には、変速機の変速比の状態によっては、駆動輪の駆動トルクとエンジンの始動トルクとの合計が、モータジェネレータの出力可能トルクを上回ってしまう場合が起こり得る。そうすると、トルクショックが生じたり、ユーザからの要求駆動力が発生できなかったりするおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、自動変速機を備えるハイブリッド車両において、ＥＶ走行中にエンジンが始動される場合の駆動力変動を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による車両は、内燃機関および回転電機の少なくとも一方からの駆動力を用いて走行が可能である。車両は、回転電機に結合される変速機と、内燃機関を制御するための制御装置とを備える。内燃機関は、回転電機からの駆動力を利用して始動される。制御装置は、変速機による変速比の変更後に内燃機関を始動する場合に走行のための駆動力と内燃機関の始動に用いるための駆動力との合計である総駆動力を回転電機が出力可能であるか否かの推定に応じて、内燃機関の始動を制御する。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、回転電機が変速比の変更後に総駆動力を出力できない場合は、変速比の変更前に内燃機関を始動するための信号を出力する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、回転電機が変速比の変更後に総駆動力を出力できない場合であって、さらに車速が第１の基準車速を上回っているときに、内燃機関を始動するための信号を出力する。
【００１３】
好ましくは、第１の基準車速は変速機の変速段を定める変速線に基づいて設定される。
好ましくは、制御装置は、内燃機関を始動するための信号が出力されている場合に、回転電機が変速比の変更後に総駆動力を出力できるようになったとき、または、車速が第２の基準車速を下回っているときは、内燃機関を始動するための信号を停止する。
【００１４】
好ましくは、車両は駆動輪をさらに備える。変速機は、回転電機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられる。
【００１５】
好ましくは、車両は、内燃機関の始動時に内燃機関をクランキングし、さらに内燃機関からの回転力により発電する他の回転電機と、遊星歯車機構を含む動力分配機構とをさらに備える。回転電機は遊星歯車機構のリングギヤに結合される。他の回転電機は遊星歯車機構のサンギヤに結合される。内燃機関は遊星歯車機構のプラネタリキャリアに結合される。
【００１６】
好ましくは、車両は内燃機関と回転電機とを結合するための係合機構をさらに備える。
本発明による車両の制御方法は、内燃機関、回転電機、および変速機を含む車両についての制御方法である。車両は、内燃機関および回転電機の少なくとも一方からの駆動力を用いて走行が可能である。内燃機関は、回転電機からの駆動力を利用して始動される。制御方法は、変速機による変速比の変更後に内燃機関を始動する場合に、回転電機に必要とされる、走行のための駆動力と内燃機関の始動に用いるための駆動力との合計である総駆動力を推定するステップと、変速比の変更後に回転電機が総駆動力を出力できるか否かを判定するステップと、変速比の変更後に回転電機が総駆動力を出力できない場合に、変速比の変更前に内燃機関を始動するための信号を出力するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、自動変速機を備えるハイブリッド車両において、ＥＶ走行中にエンジンが始動される場合の駆動力変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に従う車両の全体ブロック図である。
【図２】変速機の変速前後のトルク状態を説明するための第１の図である。
【図３】変速機の変速前後のトルク状態を説明するための第２の図である。
【図４】変速機の変速前後のトルク状態を説明するための第３の図である。
【図５】本実施の形態において、ＥＣＵで実行されるエンジン始動制御を説明するための機能ブロック図である。
【図６】本実施の形態において、ＥＣＵで実行されるエンジン始動制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本実施の形態に従う車両の他の例についての全体ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２０】
［車両の基本構成］
図１は、本実施の形態に従う車両１００の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、駆動装置であるＰＣＵ（Power  Control  Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０（ＭＧ１），１３５（ＭＧ２）と、内燃機関であるエンジン１４０と、動力分割機構１５０と、自動変速機（Ａ／Ｔ）１６０（以下、単に「変速機」とも称する。）と、減速機１７０と、駆動輪１８０と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３００とを備える。また、ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３とを含む。
【００２１】
蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００２２】
蓄電装置１１０は、ＰＣＵ１２０内のコンバータ１２１に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０，１３５で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。
【００２３】
コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置１１０からの電圧を昇圧して、インバータ１２２，１２３へ供給する。また、コンバータ１２１は、モータジェネレータ１３０，１３５で発電されインバータ１２２，１２３で整流された電圧を降圧して、蓄電装置１１０を充電する。
【００２４】
インバータ１２２，１２３は、コンバータ１２１に対して互いに並列に接続される。インバータ１２２，１２３は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２にそれぞれ基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１３０，１３５をそれぞれ駆動する。
【００２５】
モータジェネレータ１３０，１３５は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００２６】
モータジェネレータ１３０，１３５およびエンジン１４０は、動力分割機構１５０により互いに結合される。動力分割機構１５０は、遊星歯車機構（図示せず）を含む。たとえば、モータジェネレータ１３０は遊星歯車機構のサンギヤに結合され、エンジン１４０は遊星歯車機構のプラネタリキャリアに結合され、モータジェネレータ１３５は遊星歯車機構のリングギヤに結合される。
【００２７】
エンジン１４０は、制御信号ＤＲＶを用いてＥＣＵ３００により制御される。モータジェネレータ１３０，１３５およびエンジン１４０は、ＥＣＵ３００によって協調的に動作されて必要な車両駆動力を発生する。なお、エンジン１４０を停止した状態で、モータジェネレータ１３０，１３５からの駆動力のみを用いて走行する、いわゆるＥＶ走行を行なうことも可能である。
【００２８】
モータジェネレータ１３５の出力軸は、自動変速機１６０の入力軸に結合される。自動変速機１６０の出力軸は減速機１７０を介して駆動輪１８０に結合される。自動変速機１６０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＦＴによりモータジェネレータ１３５と駆動輪１８０との変速比を制御する。
【００２９】
［エンジン始動時の問題点］
図１のように、走行駆動力を発生するためのモータジェネレータ１３５の下流側、すなわち、モータジェネレータ１３５と駆動輪１８０との間に変速機１６０が設けられる構成の車両においては、駆動輪１８０から出力される駆動トルクが同じであっても、変速機１６０の変速比に応じてモータジェネレータ１３５に必要とされる駆動トルクが変化し得る。たとえば、変速比が小さい高速段の場合には、変速比が大きい低速段の場合と比べて、モータジェネレータ１３５が出力すべきトルクは大きくなる。
【００３０】
また、走行中にエンジン１４０の停止および再始動が可能な構成においては、モータジェネレータ１３５の駆動力のみで走行するいわゆるＥＶ走行を行なっている際に、エンジン１４０の再始動が必要となった場合には、エンジン１４０をクランキングするためにモータジェネレータ１３５の駆動トルクが利用される。そのため、車両を走行するための駆動トルク、およびエンジン１４０をクランキングするために必要とされるトルクの合計トルク（総駆動力）をモータジェネレータ１３５が出力できない場合には、走行駆動力が低下してしまったり、エンジン１４０が始動できなかったりする状態が生じ得る。
【００３１】
図２〜図４は、ＥＶ走行中にエンジン１４０を始動する場合の、変速機１６０の変速比とモータジェネレータ１３５に必要とされるトルクとの関係を説明するための図である。図２〜図４の各図においては、図の左側に動力分割機構１５０における、サンギヤ（Ｓ：モータジェネレータ１３０に対応）、プラネタリキャリア（Ｃ：エンジン１４０に対応）、およびリングギヤ（Ｒ：モータジェネレータ１３５に対応）の状態を示す。図の右側は、変速機１６０の入力軸および出力軸の状態を示す。なお、各図において、縦軸は対応する要素の回転速度を示し、図中の矢印は当該要素のトルクを示す。
【００３２】
まず図１および図２を参照して、図２は、減速比がたとえば２：１である低速段の場合を示したものである。このとき、駆動輪１８０に伝達される変速機１６０の出力トルクをＴＲとした場合、変速機１６０の入力軸においては、図２中のラインＷ１５で示されるように、入力軸の回転速度Ｎｉｎは出力軸の回転速度Ｎｏｕｔの２倍であり、かつ入力軸でのトルクが出力軸のトルクの半分であるＴＲ／２となる。
【００３３】
変速機１６０の入力軸はモータジェネレータ１３５の出力軸に結合されているので、モータジェネレータ１３５の回転速度Ｎｍ２は入力軸の回転速度Ｎｉｎと等しく（Ｎｍ２＝Ｎｉｎ）、モータジェネレータ１３５が出力すべきトルクもＴＲ／２となる。
【００３４】
ＥＶ走行中においては、いわゆる引き摺りトルクのような不必要な負荷をモータジェネレータ１３５にかけないように、基本的にはエンジン１４０の回転速度はゼロとされる（図２中のラインＷ１０）。なお、この状態においては、モータジェネレータ１３０は、動力分割機構１５０の構造のために負回転となるが、トルクは発生されない。
【００３５】
この状態からエンジン１４０を始動する場合には、モータジェネレータ１３０に正方向のトルク（ＴＤｓ）を出力させることによって、図２中のラインＷ１１のようにエンジン１４０をクランキングすることが必要となる。
【００３６】
このとき、動力分割機構１５０の力の釣り合いから、エンジン１４０を支点として、モータジェネレータ１３０の始動トルクＴＤｓに対応した負方向のトルクＴＤｒがモータジェネレータ１３５に加えられる。そのため、駆動輪１８０の回転速度および駆動トルクを維持し、かつエンジン１４０の回転速度を上昇するために、モータジェネレータ１３５には、始動トルクＴＤｓによる負方向のトルクＴＤｒに対向する正方向の反力トルクが追加される。すなわち、モータジェネレータ１３５は、ＴＲ／２＋ＴＤｒのトルクを出力することが必要となる。
【００３７】
この合計トルクがモータジェネレータ１３５の出力可能トルクの範囲内であれば、駆動輪１８０の回転速度および駆動トルクを維持しつつ、エンジン１４０を始動させることができる。
【００３８】
次に、図３を用いて、変速機１６０の出力軸が図２と同じ回転速度および出力トルクでＥＶ走行がされている状態において、変速機１６０の変速比が小さい高速段へシフトアップされた場合を考える。
【００３９】
図３においては、変速比をたとえば１：１とすると、変速後は変速機１６０の入力軸の回転速度Ｎｉｎが低下され、出力軸の回転速度Ｎｏｕｔと同じになる（図３中のラインＷ２６）。これに伴って、入力軸すなわちモータジェネレータ１３５から出力すべきトルクはＴＲとなる（図３中のラインＷ２１）。
【００４０】
ここで、エンジン１４０の始動が必要となった場合には、図４に示されるように、エンジン１４０をクランキングするための始動トルクＴＤｓが図２と同様にモータジェネレータ１３０から出力される。そして、この始動トルクＴＤｓに対向する反力トルクＴＤｒがモータジェネレータ１３５に加えられる。
【００４１】
この場合には、モータジェネレータ１３５は、ＴＲ＋ＴＤｒのトルクを出力することが必要となる。このように、モータジェネレータ１３５に必要とされる出力トルクは、高速段の方が低速段に比べて大きくなるので、モータジェネレータ１３５の出力限界に近づくことになる。そのため、特にインバータ１２３内に含まれるスイッチング素子の温度やモータジェネレータ１３５のコイル温度、あるいは蓄電装置１１０のＳＯＣなどによってモータジェネレータ１３５の出力が制限されるような場合には、要求されるトルクが出力できない場合が生じ得る。そうすると、車両駆動力が低下してトルクショックが生じたりエンジン１４０が適切に始動できなかったりする可能性がある。
【００４２】
したがって、上記のような変速機を有する構成においては、変速機の変速タイミングとエンジンの始動タイミングとを適切に制御する必要がある。
【００４３】
［エンジン始動制御］
本実施の形態においては、このような課題を解決するために、変速機の変速比を変更した後にエンジンが始動される場合にモータジェネレータに要求される出力トルクが、モータジェネレータの出力可能範囲内であるか否かを判定して、その判定結果に基づいてエンジンの始動指令の出力タイミングを変化させるエンジン始動制御を実行する。
【００４４】
図５は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行されるエンジン始動制御を説明するための機能ブロック図である。図５で説明される機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ＥＣＵ３００によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。
【００４５】
図１および図５を参照して、ＥＣＵ３００は、駆動力演算部３１０と、出力制限部３２０と、変速線演算部３３０と、上限トルク演算部３４０と、判定部３５０と、始動制御部３６０とを含む。
【００４６】
駆動力演算部３１０は、ユーザのアクセルペダルの操作量などから定められる要求トルクＰＲと、現在の変速機１６０の変速比を示す信号ＳＦＴと、モータジェネレータ１３５の現在の回転速度Ｎｍ２を受ける。駆動力演算部３１０は、これらの情報から、現在のモータジェネレータ１３５の出力トルクＴＲ２を演算する。そして、駆動力演算部３１０は、演算した出力トルクＴＲ２を判定部３５０へ出力する。
【００４７】
出力制限部３２０は、モータジェネレータの温度ＴＭおよびＰＣＵ１２０における各機器の素子温度ＴＰ、ならびに蓄電装置１１０の温度ＴＢおよびＳＯＣを受ける。出力制限部３２０は、これらの情報に基づいて、モータジェネレータ１３５の出力制限値ＬＩＭを設定する。そして、出力制限部３２０は、設定した出力制限値ＬＩＭを上限トルク演算部３４０へ出力する。
【００４８】
変速線演算部３３０は、変速機１６０を作動させる作動油の温度ＴＡＴを受ける。変速線演算部３３０は、予め定められた変速線マップを、作動油温度ＴＡＴに基づいて補正し、補正された変速線ＳＬＮに関する情報を上限トルク演算部３４０および判定部３５０に出力する。
【００４９】
上限トルク演算部３４０は、出力制限部３２０からの出力制限値ＬＩＭと、変速線演算部３３０からの補正された変速線ＳＬＮを受ける。上限トルク演算部３４０は、これらの情報、およびエンジン１４０の始動に必要なモータジェネレータ１３５の反力トルクから、各変速比において、駆動状態を維持しながらエンジン１４０を駆動するためのモータジェネレータ１３５の上限トルクＴＬＭを演算する。そして、上限トルク演算部３４０は、その演算結果を判定部３５０へ出力する。
【００５０】
判定部３５０は、駆動力演算部３１０からのモータジェネレータ１３５の出力トルクＴＲ２と、上限トルク演算部３４０からの上限トルクＴＬＭとを受ける。また、判定部３５０は、車両の走行モードＭＯＤおよび車速ＶＳを受ける。
【００５１】
判定部３５０は、変速比が変更された場合に必要とされるモータジェネレータ１３５の推定トルクと、当該変速比におけるエンジン始動を考慮した上限トルクとを比較する。さらに判定部３５０は、現在の車速ＶＳと、変速線ＳＬＮから定められるエンジン１４０の始動開始車速とを比較する。そして、判定部３５０は、これらの比較結果に基づいて、エンジン１４０を始動するか否かを判定し、エンジン始動要求信号である判定フラグＦＬＧを始動制御部３６０へ出力する。
【００５２】
始動制御部３６０は、判定部３５０からの判定フラグＦＬＧを受け、エンジン１４０の始動が指示されている場合には、制御信号ＰＷＩ１，ＤＲＶを出力してエンジン１４０を始動する。
【００５３】
図６は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行されるエンジン始動制御処理を説明するためのフローチャートである。図６に示すフローチャート中の各ステップについては、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期もしくは所定の条件が成立したことに応答して実行されることによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００５４】
図１および図６を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ユーザ要求トルクおよび現在の変速比から、モータジェネレータ１３５に要求される駆動トルクＴＲ２を演算する。
【００５５】
そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１１０にて、蓄電装置１１０およびＰＣＵ１２０の状態に基づいて機器の出力制限状態を演算する。
【００５６】
ＥＣＵ３００は、Ｓ１２０にて、Ｓ１１０で演算された出力制限と、エンジン１４０を駆動するために必要とされるモータジェネレータ１３５の反力トルクとを考慮して、各変速比においてモータジェネレータ１３５が出力可能な上限駆動トルクを演算する。具体的には、各変速比において機器状態から制限されるモータジェネレータ１３５の出力トルクから、エンジン始動に必要となる反力トルクを差し引いたトルクが上限駆動トルクとして設定される。
【００５７】
そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１３０にて、変速機１６０の作動油温度等を考慮して、予め定められた変速線を補正する。
【００５８】
ＥＣＵ３００は、Ｓ１４０にて、（１）現在の運転モードがＥＶモードまたはエンジンが停止中であるか否か、（２）シフトアップした場合にモータジェネレータ１３５に要求される推定出力トルクが、Ｓ１２０で演算した当該変速比における上限駆動トルクを上回っているか否か、および、（３）車速ＶＳが変速線から定まるエンジン始動判定車速を上回っているか否かを判定する。
【００５９】
上記の（１）〜（３）のすべての条件が満たされている場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、エンジン１４０の始動が可能な状態となっているが、シフトアップが実行されると変速後に駆動トルクが不足してしまうおそれがあると判断する。変速機１６０の変速タイミングは、ユーザのアクセルペダルの操作などにより変動するので、ＥＣＵ３００は、変速前にエンジン１４０を始動するために、Ｓ１５０に処理を進めてエンジン始動要求信号ＦＬＧをオンに設定する。これによって、エンジン１４０の始動に伴ってモータジェネレータ１３５がトルク不足となることを防止することができる。
【００６０】
上記の（１）〜（３）の少なくとも１つの条件が満たされていない場合（Ｓ１４０にてＮＯ）は、処理がＳ１６０に進められる。なお、Ｓ１５０にてエンジン始動要求信号ＦＬＧがオンである場合も、Ｓ１４０においてＮＯが選択されて、処理がＳ１６０に進められる。
【００６１】
Ｓ１６０においては、ＥＣＵ３００は、エンジン始動要求信号ＦＬＧがオンの状態において、変速後のモータジェネレータ１３５の推定出力トルクが当該変速比における上限駆動トルク以下であるか、もしくは車速ＶＳがＥＶ走行判定車速を下回っているかのいずれかの条件が成立したか否かを判定する。すなわち、Ｓ１５０においてエンジン１４０の始動を開始した後であってエンジン１４０の始動が完了する前に、エンジン１４０の駆動が不要となる運転状態に変化したか否かを判定する。なお、ＥＶ走行判定車速は、Ｓ１４０のエンジン始動判定車速と同じ値としてもよいが、当該判定車速の近傍におけるチャタリングを防止するために、ＥＶ判定車速をエンジン始動判定車速よりもやや低く設定して、ヒステリシスを設けることが好ましい。
【００６２】
エンジン１４０の駆動が不要となる運転状態に変化した場合（Ｓ１６０にてＹＥＳ）は、Ｓ１７０に処理が進められて、エンジン始動要求信号ＦＬＧをオフに設定する。これにより、変速後にエンジン１４０を始動してもモータジェネレータ１３５の出力トルクが確保できる場合、あるいはＥＶ走行で十分に走行可能である場合には、不必要なエンジン１４０の始動が防止できるので、燃料消費の悪化を抑制することができる。
【００６３】
一方、Ｓ１６０の条件が満たされない場合（Ｓ１６０にてＮＯ）は、現在のエンジン始動要求信号ＦＬＧの状態が維持されて処理がメインルーチンに戻される。すなわち、エンジン始動要求信号ＦＬＧがオフである場合には、エンジン１４０を始動する条件が成立するまで、ＥＣＵ３００は、エンジン始動要求信号ＦＬＧをオフの状態に維持する。また、エンジン始動要求信号ＦＬＧがオンの状態であり、かつエンジン１４０の駆動が必要である状態が継続している場合には、ＥＣＵ３００は、エンジン１４０を始動するために、エンジン始動要求信号ＦＬＧをオンの状態に維持する。
【００６４】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、変速機を有するハイブリッド車両において、ＥＶ走行中にエンジンが始動される場合に、変速比の変更前後においてモータジェネレータがトルク不足とならないようにすることができる。これによりトルクショックを防止するとともに、エンジンを適切に始動させることができる。さらに、エンジンの始動が不要となった場合にはエンジンを始動しないようにして、不必要な燃料消費を抑制することが可能になる。
【００６５】
［車両の他の構成例］
図１に示したハイブリッド車両の例においては、２つのモータジェネレータが備えられ構成について説明したが、本実施の形態のエンジン始動制御はこのような構成には限定されない。
【００６６】
図７は、本実施の形態が適用可能な、１つのモータジェネレータを有する他の車両１００Ａの全体ブロック図の例を示す。図７においては、モータジェネレータとして、図１のモータジェネレータ１３５に対応する１つのモータジェネレータ１３０Ａが設けられる。そして、図１のＰＣＵ１２０に代えて、モータジェネレータ１３０Ａを駆動するためのインバータ１２０Ａが設けられる。なお、図７において、図１と重複する要素の説明は繰り返さない。
【００６７】
また、エンジン１４０は、クラッチに代表される係合機構１４５を介して、モータジェネレータ１３０Ａに結合される。係合機構１４５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１により制御され、エンジン１４０とモータジェネレータ１３０Ａとの間の動力の伝達および非伝達を切換える。
【００６８】
ＥＶ走行中にエンジン１４０を始動する場合には、係合機構１４５が係合状態にされ、モータジェネレータ１３０Ａからの駆動力を利用してエンジン１４０がクランキングされる。
【００６９】
図７の構成を有する車両１００Ａにおいても、自動変速機１６０の変速比によっては、図１と同様に、モータジェネレータ１３０Ａが、駆動輪１８０を駆動するためのトルクとエンジン１４０をクランキングするためのトルクの合計（総駆動力）を出力できない状態となる場合があり、トルクショック等の駆動力変動が発生し得る。
【００７０】
そのため、このような構成においても、上記のエンジン始動制御を適用することによって、ＥＶ走行中のエンジン始動時に生じ得る駆動力変動を抑制することが可能となる。
【００７１】
なお、本実施の形態における「エンジン始動判定車速」および「ＥＶ判定車速」は、それぞれ、本発明における「第１の基準車速」および「第２の基準車速」の一例である。
【００７２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１００，１００Ａ  車両、１１０  蓄電装置、１２０  ＰＣＵ、１２０Ａ，１２２，１２３  インバータ、１２１  コンバータ、１３０，１３０Ａ，１３５  モータジェネレータ、１４０  エンジン、１４５  係合機構、１５０  動力分割機構、１６０  変速機、１７０  減速機、１８０  駆動輪、３００  ＥＣＵ、３１０  駆動力演算部、３２０  出力制限部、３３０  変速線演算部、３４０  上限トルク演算部、３５０  判定部、３６０  始動制御部。
【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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【図６】
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【図７】
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