(57)【要約】  蓄電装置に常時担保されるエンジンを始動させるための電気エネルギを可及的に少なくして電動機走行領域を拡大することができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。電子制御装置（５８）は、エンジン（１２）の始動に際して、蓄電装置（５７）に蓄電された電気エネルギを用いず、エンジン（１２）に設けられた複数の気筒のうちの膨張行程の気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることでエンジン（１２）の回転速度が立ち上げられるので、電動機ＭＧを用いてエンジン（１２）を始動させるための電気エネルギを蓄電装置内に常時担保する必要が少なくなる。このため、電動機走行に使用できる電気エネルギの割合をそのエンジン（１２）の始動に要する電気エネルギ分だけ小さく設定する必要が少なくなるので、電動機走行領域をそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくする必要がなくなり、電動機走行領域を拡大でき、車両の燃費を向上させることができる。
2013021504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源として用いるエンジンおよび電動機と、前記電動機へ電気エネルギを供給する蓄電装置とを備え、前記電動機を駆動源とする電動機走行と前記エンジンを駆動源とするエンジン走行とが選択的に行われるハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度を立ち上げることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢することを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記エンジンと電動機との間に設けられて、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構を含み、  前記エンジンの始動に際して、前記クラッチ機構を切り離して前記エンジンの爆発のみを用いて前記エンジンの回転速度を立ち上げることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記エンジンと電動機との間に設けられて、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構を含み、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記クラッチ機構を介して前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢する始動アシストを実行することを特徴とする請求項２のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記始動アシストを実行するか否かは、前記エンジンの水温、前記エンジンの停止位置、前記エンジン停止時の排気逆流、前記エンジンの燃圧の少なくとも１つに基づいて決定されることを特徴とする請求項２または４のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記エンジンの始動完了後に、前記クラッチ機構の回転速度を同期させ、前記同期完了後の前記クラッチ機構を係合させることを特徴とする請求項２または４のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記エンジンの始動に際して、アクセル開度が予め設定された高開度判定値以上である場合、前記アクセル開度の変化率が予め設定された急速操作判定値以上である場合は、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒の温度が予め設定された活性温度判定値以下の場合、または、前記電動機の回転速度が予め設定された始動判定値以下の場合は、前記始動アシストを優先的に実行させることを特徴とする請求項２または４のハイブリッド車両の制御装置。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、エンジンと電動機との間の動力伝達経路にクラッチを備えたハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、その電動機を駆動力源として走行する電動機走行領域を拡大して燃費を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】  ハイブリッド車両の一種に、エンジンと電動機との間の動力伝達経路にクラッチを備えたハイブリッド車両の駆動装置が知られている。このハイブリッド車両では、エンジン及び電動機の少なくとも一方を走行用の駆動源として選択的に用いることができる。一般に、車両の低車速且つ低負荷走行ではクラッチの解放によりエンジンを切り離して専ら電動機を駆動源とする電動機走行が選択され、車両の高負荷走行、高車速走行ではクラッチの係合により少なくともエンジンを駆動源として用いたエンジン走行が選択される。たとえば、特許文献１、特許文献２に記載されたハイブリッド車両がそれである。【０００３】  これによれば、エンジンの効率が十分に得られない低負荷側では、蓄電装置により蓄電された電気エネルギを用いて電動機走行を行うことにより、車両の燃費を向上させることができるので、可及的に電動機走行の割合を多くすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０８２２６０号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ところで、上記ハイブリッド車両の電動機走行は、蓄電装置に蓄電された電気エネルギを消費することで実現されるが、その蓄電装置には電動機を用いてエンジンを始動させるための電気エネルギを常時担保する必要がある。このため、電動機走行に使用する電気エネルギの割合がそのエンジン始動分だけ小さく設定されるので、電動機走行領域がそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくなり、車両の燃費を十分に向上させることができなかった。【０００６】  本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、蓄電装置に常時担保されるエンジンを始動させるための電気エネルギを可及的に少なくして電動機走行領域を拡大することができるハイブリッド車両の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】
【０００７】  斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、駆動源として用いるエンジンおよび電動機と、前記電動機へ電気エネルギを供給する蓄電装置とを備え、前記電動機を駆動源とする電動機走行と前記エンジンを駆動源とするエンジン走行とが選択的に実行されるハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度を立ち上げることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  このようにすれば、前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度が立ち上げられるので、電動機を用いてエンジンを始動させるための電気エネルギを蓄電装置内に常時担保する必要が大幅に少なくなる。このため、電動機走行に使用できる電気エネルギの割合をそのエンジン始動に要する電気エネルギ分だけ小さく設定する必要が少なくなるので、電動機走行領域をそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくする必要がなくなってその分電動機走行領域を拡大でき、その分、車両の燃費を向上させることができる。【０００９】  ここで、好適には、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢する。このようにすれば、エンジンの回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジンの始動性が低下した場合において、確実なエンジン始動が可能となる。【００１０】  また、好適には、前記エンジンと電動機との間に介在して、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構が備えられる場合は、前記エンジンの始動に際しては、そのクラッチ機構を切り離して前記エンジンの爆発のみを用いて前記エンジンの回転速度の立ち上げを行う。このようにすれば、クラッチ機構を備えるハイブリッド車両において、前記エンジンの始動に際して、前記電気エネルギを用いず、前記エンジンに設けられた複数の気筒のうちの膨張行程の気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度が立ち上げられるので、電動機走行領域をそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくする必要がなくなってその分、電動機走行領域を拡大できるとともに、電動機走行中に電動機を用いてエンジンを始動させる場合に必要とされる、クラッチ係合に伴う駆動力の一時的低下を補償するように電動機の出力を一時的に増加させる制御が不要となる利点がある。【００１１】  また、好適には、前記エンジンと電動機との間に介在して、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構が備えられる場合において、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記クラッチ機構を介して前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢する始動アシストを実行する。このようにすれば、クラッチ機構を備えるハイブリッド車両において、エンジンの回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジンの始動性が低下した場合において、確実なエンジン始動が可能となる。また、走行中のエンジン始動に際し、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて前記クラッチ機構が助勢するので、エンジン始動に必要なトルクアシストができ、前記電動機による助勢タイミングのずれによる車両のショックの発生が好適に防止される。【００１２】  また、好適には、前記始動アシストを実行するか否かは、前記エンジンの水温、前記エンジンの停止位置、前記エンジン停止時の排気逆流、前記エンジンの燃圧の少なくとも１つに基づいて決定される。すなわち、エンジン水温がエンジン始動に影響するほど低下しているとき、エンジン停止位置が爆発力が十分に得られな��角度範囲であるとき、エンジン停止時の排気逆流があって始動時に十分な爆発が期待でき難いとき、エンジンの燃圧が高くエンジン始動時の燃料噴射が十分に期待でき難いときなどの、エンジン始動性が低下していることが判定されると、前記始動アシストが実行される。このようにすれば、エンジンの回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジンの始動性が低下した場合において、確実なエンジン始動が可能となる。【００１３】  また、好適には、前記エンジンの始動完了後に、前記クラッチ機構の回転速度が同期させられ、その同期完了後にそのクラッチ機構が係合させられる。これによれば、クラッチ機構の係合時において、係合ショックの発生が防止される。【００１４】  また、好適には、前記エンジンの始動に際して、アクセル開度が予め設定された高開度判定値以上である場合、前記アクセル開度の変化率が予め設定された急速操作判定値以上である場合は、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒の温度が予め設定された活性温度判定値以下の場合、または、前記電動機の回転速度が予め設定された始動判定値以下の場合は、前記始動アシストを優先的に実行させる。これらのような、車両の燃費よりもエンジンの始動が優先される場合は、エンジンが速やかに始動される利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置に係る駆動系統の構成を概念的に示す図である。
【図２】車速軸と要求駆動力或いはアクセル開度軸の二次元座標であって、電動機(ＥＶ)走行領域およびエンジン走行領域が設定された予め記憶された関係を示す図である。
【図３】図１の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図４】図１の電子制御装置におけるエンジン始動制御の要部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】  図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置１０に係る駆動系統の構成を概念的に示す図である。この図１に示す駆動装置１０は、駆動源として機能するエンジン１２及び電動機ＭＧを備えており、それらエンジン１２及び電動機ＭＧにより発生させられた駆動力は、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、差動歯車装置２０、及び左右１対の車軸２２をそれぞれ介して左右１対の駆動輪２４へ伝達されるように構成されている。斯かる構成から、上記駆動装置１０は、上記エンジン１２及び電動機ＭＧの少なくとも一方を走行用の駆動源として駆動される。すなわち、上記駆動装置１０においては、専らエンジン１２を走行用の駆動源とするエンジン走行、専ら上記電動機ＭＧを走行用の駆動源とするＥＶ走行（モータ走行）、及び上記エンジン１２及び電動機ＭＧを走行用の駆動源とするハイブリッド走行の何れかが選択的に成立させられる。【００１８】  上記エンジン１２は、例えば、燃料が燃焼室内に直接噴射される筒内噴射型のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、上記エンジン１２の駆動（出力トルク）を制御するために、電子スロットル弁を開閉制御するスロットルアクチュエータ、燃料噴射制御を行う燃料噴射装置、及び点火時期制御を行う点火装置等を備えた出力制御装置１４が設けられている。この出力制御装置１４は、後述する電子制御装置５８から供給される指令に従ってスロットル制御のために上記スロットルアクチュエータにより上記電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射制御のために上記燃料噴射装置による燃料噴射を制御し、点火時期制御のために上記点火装置による点火時期を制御する等して上記エンジン１２の出力制御を実行する。【００１９】  電動機ＭＧは、駆動力を発生させるモータ（発動機）及び反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能を有するモータジェネレータであり、エンジン１２とその電動機ＭＧとの間の動力伝達経路には、係合状態に応じてその動力伝達経路における動力伝達を制御するクラッチＫ０が設けられている。すなわち、エンジン１２の出力部材であるクランク軸２６は、斯かるクラッチＫ０を介して前記電動機ＭＧのロータ３０に選択的に連結されるようになっている。また、その電動機ＭＧのロータ３０は、前記トルクコンバータ１６の入力部材であるフロントカバー３２に連結されている。【００２０】  上記クラッチＫ０は、例えば、油圧アクチュエータによって係合制御される湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路３４から供給される油圧に応じてその係合状態が係合（完全係合）、スリップ係合、乃至開放（完全開放）の間で制御されるようになっている。このクラッチＫ０が係合されることにより、クランク軸２６とフロントカバー３２との間の動力伝達経路における動力伝達が行われる（接続される）一方、クラッチＫ０が開放されることにより、クランク軸２６とフロントカバー３２との間の動力伝達経路における動力伝達が遮断される。また、上記クラッチＫ０がスリップ係合されることにより、上記クランク軸２６とフロントカバー３２との間の動力伝達経路においてそのクラッチＫ０の伝達トルクに応じた動力伝達が行われる。���お、このクラッチＫ０は、好適には、後述する電子制御装置５８からの油圧指令が低油圧となるほど係合させられる常閉型（ノーマリークローズ）のクラッチとされる。【００２１】  自動変速機１８は、例えば、予め定められた複数の変速段（変速比）の何れかが選択的に成立させられる有段式の自動変速機構であり、斯かる変速段を選択するために複数の係合要素を備えて構成されている。例えば、多板式のクラッチやブレーキ等、油圧アクチュエータによって係合制御される複数の油圧式摩擦係合装置を備えており、油圧制御回路３４から供給される油圧に応じてそれら複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合乃至開放されることにより、それら油圧式摩擦係合装置の連結状態の組合せに応じて複数（例えば、第１速から第６速）の前進変速段（前進ギヤ段、前進走行用ギヤ段）、或いは後進変速段（後進ギヤ段、後進走行用ギヤ段）の何れかが選択的に成立させられる。【００２２】  クランク軸２６は、その出力端部すなわち電動機ＭＧ側の一端部が図示しないドライブプレート等を介して前記クラッチＫ０のクラッチハブと一体的に連結されている。また、トルクコンバータ１６のポンプ翼車１６ｐには機械式油圧ポンプ２８が連結されており、そのポンプ翼車１６の回転に伴いその機械式油圧ポンプ２８により発生させられた油圧が前記油圧制御回路３４に元圧として供給されるようになっている。【００２３】  また、トルクコンバータ１６のポンプ翼車１６ｐとタービン翼車１６ｔとの間には、それらポンプ翼車１６ｐ及びタービン翼車１６ｔが一体的に回転させられるように直結するロックアップクラッチＬＵが設けられている。このロックアップクラッチＬＵは、油圧制御回路３４から供給される油圧に応じてその係合状態が係合（完全係合）、スリップ係合、乃至開放（完全開放）の間で制御されるようになっている。すなわち、ロックアップクラッチＬＵは、電動機ＭＧと駆動輪２４との間の動力伝達経路に設けられ、係合状態に応じてその動力伝達経路における動力伝達を制御する第２クラッチに相当する。【００２４】  電動機ＭＧは、前記トランスミッションケース３６によりトルクコンバータ１６の軸心まわりの回転可能に支持されたロータ３０と、そのロータ３０の外周側において前記トランスミッションケース３６に一体的に固定されたステータ５０とを、備えている。ロータ３０は、例えば溶接等によりフロントカバー３２に一体的に固定された伝達部材を介してそのフロントカバー３２に連結されている。また、上記ステータ５０は、複数の円環状の鋼板がそれぞれ前記軸心方向に積層され、トランスミッションケース３６に一体的に固定されたコアと、そのコアの内周部の周方向の一部に環状に巻き掛けられ、周方向に連続して複数設けられたコイル５０ｂとを、備えている。【００２５】  このように構成された電動機ＭＧは、インバータ５６を介してバッテリやコンデンサ等の蓄電装置５７に接続されており、後述する電子制御装置５８によりそのインバータ５６が制御されることでコイル５０ｂに供給される駆動電流が調節されることにより、電動機ＭＧの駆動が制御されるようになっている。換言すれば、上記電子制御装置５８によりそのインバータ５６が制御されることで電動機ＭＧの出力トルクが増減させられるようになっている。なお、電動機ＭＧからの出力トルクは、クラッチＫ０の開放時（非係合時）にはトルクコンバータ１６に対してのみ出力されるが、クラッチＫ０の係合時にはその出力トルクの一部が前記トルクコンバータ１６に出力されると共に他部が前記エンジン１２に出力される。【００２６】  駆動装置１０においては、例えば専ら電動機ＭＧを走行用の駆動源とするＥＶ走行から前記エンジン１２を駆動源として用いるエンジン走行又はハイブリッド走行への移行に際して、前記クラッチＫ０の係合により前記エンジン１２の始動が行われる。すなわち、前記クラッチＫ０がスリップ係合乃至完全係合させられることにより、そのクラッチＫ０を介して伝達されるエンジン始動のためのトルクによりエンジン１２が回転駆動され、それによりエンジン回転速度ＮEが引き上げられつつエンジン点火や燃料供給等が制御されることで前記エンジン１２が始動される。また、この際に電動機ＭＧにより補償トルクが発生させられ、車両前後方向の加速度（減速Ｇ）の発生が抑制される。すなわち、エンジン１２の始動は、着火による爆発エネルギから得られるトルクと、前記クラッチＫ０による係合エネルギから得られるトルクすなわちそのクラッチＫ０を介して伝達されるエンジン始動トルクとで前記エンジン１２が回転駆動されることにより行われる。【００２７】  図１に例示する制御系統において、電子制御装置５８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵがＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の駆動制御、電動機ＭＧの駆動制御、自動変速機１８の変速制御、前記クラッチＫ０の係合力制御、及び前記ロックアップクラッチＬＵの係合制御等の基本的な制御に加え、後述する本実施例のエンジン始動制御等の各種制御を実行する。【００２８】  電子制御装置５８には、駆動装置１０に設けられた各センサにより検出される各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、アクセル開度センサ６０により検出されるアクセル開度ＡCCを表す信号、電動機回転速度センサ６２により検出される電動機ＭＧの回転速度（電動機回転速度）ＮMGを表す信号、エンジン回転速度センサ６４により検出されるエンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮE或いはクランク軸２６の回転角度位相を表す信号、タービン回転速度センサ６６により検出される前記トルクコンバータ１６のタービン翼車１６ｔの回転速度（タービン回転速度）ＮTを表す信号、車速センサ６８により検出される車速Ｖを表す信号、及び水温センサ７０により検出される前記エンジン１２の冷却水温ＴWを表す信号等が上記電子制御装置５８に入力される。ここで、電動機回転速度センサ６２により検出される前記電動機ＭＧの回転速度ＮMGは、前記トルクコンバータ１６の入力回転速度であり、そのトルクコンバータ１６におけるポンプ翼車１６ｐの回転速度に相当する。また、タービン回転速度センサ６６により検出されるタービン翼車１６ｔの回転速度ＮTは、トルクコンバータ１６の出力回転速度であり、自動変速機１８の入���回転速度に相当する。【００２９】  電子制御装置５８からは、駆動装置１０に設けられた各装置に各種出力信号が出力されるようになっている。例えば、エンジン１２の駆動制御のためにそのエンジン１２の出力制御装置１４に供給される信号、電動機ＭＧの駆動制御のために前記インバータ５６に供給される信号、自動変速機１８の変速制御のために油圧制御回路３４における複数の電磁制御弁に供給される信号、クラッチＫ０の係合制御のために油圧制御回路３４に供給される信号等が、前記電子制御装置５８から各部へ供給される。【００３０】  電子制御装置５８は、例えば、車両の比較軽負荷時にエンジン１２を停止させると共に蓄電装置５７からの電気エネルギを用いて専ら前記電動機ＭＧを走行用の駆動源とする電動機(ＥＶ)走行モード、車両の比較高負荷時に専らエンジン１２を走行用の駆動源とするエンジン走行モード、急加速時などの一時的に大きな駆動力を必要とする場合にエンジン１２及び電動機ＭＧを共に走行用の駆動源とするエンジン電動機走行モードと、車両の減速走行時には電動機ＭＧを用いて回生（発電）により減速或いは制動を行い且つ回生した電気エネルギを蓄電装置５７に蓄電する回生走行モードとを、予め設定された車両状態に応じて選択し、実行する。【００３１】  上記の電動機(ＥＶ)走行モードでは、エンジン１２の駆動は停止させられると共に前記クラッチＫ０は開放（完全開放）される。これにより、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路は遮断され、そのエンジン１２からロックアップクラッチ１６側へ動力伝達は行われず、逆にそのロックアップクラッチ１６側からエンジン１２へのトルク伝達も行われない。これに対して、上記エンジン走行モード或いはエンジン電動機走行モードでは、エンジン１２が作動せられると共にクラッチＫ０は完全係合される。これにより、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路を介して、エンジン１２から前記ロックアップクラッチ１６側へ動力伝達が行われ、逆にそのロックアップクラッチ１６側からエンジン１２へのトルク伝達(エンジンブレーキ)も行われる。【００３２】  図２は、車速Ｖを示す車速軸と要求駆動力或いはアクセル開度を示す軸の二次元座標であって、電動機(ＥＶ)走行領域およびエンジン走行領域が設定された関係を示しており、電子制御装置５８に予め記憶されている。電子制御装置５８は、図２に示す関係から、実際の車速Ｖと要求駆動力或いはアクセル開度とに基づいて電動機(ＥＶ)走行領域或いはエンジン走行領域を判定し、電動機(ＥＶ)走行モード或いはエンジン走行モードを選択する。また、電子制御装置５８は、たとえば要求駆動力或いはアクセル開度の増加に伴って電動機(ＥＶ)走行領域からエンジン走行領域への切り換えが判定されると、エンジン始動指令(エンジン始動要求)を出力してエンジン１２を始動させる。車両停止時或いは電動機(ＥＶ)走行中に出されるエンジン始動指令は、これ以外に、走行レンジに拘わらず、エンジン１２の暖気指令、蓄電装置の充電残量ＳＯＣの低下検出、エアコンの作動に伴って出される。【００３３】  図３は、前記電子制御装置５８に備えられた制御機能の要部であって、前記エンジン始動指令に応答してエンジン１２を始動させる制御の要部を説明する機能ブロック線図である。図３において、エンジン始動性判定部７２は、たとえば、水温センサ７０により検出されたエンジン１２の冷却水温ＴW(℃)が予め設定された判定値Ｔａ以上であること、エンジン回転速度センサ６４により検出されたクランク軸２６の停止角度位置（°）が後述の着火始動において始動が容易とされる予め設定された始動容易角度範囲内すなわち上死点付近および下死点付近を含まない角度範囲内にあること、エンジン１２の停止時にクランクアングルＣＡが戻ることに起因した気筒内への排気逆流が存在しないこと、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が燃料噴射可能な十分に高い圧力値であることの、すべてが満足される場合は、エンジン１２の始動が容易であることを判断し、いずれかが満足されない場合は、エンジン１２の始動が困難な状態であると判断する。【００３４】  優先始動判定部７４は、エンジン１２の優先始動性すなわち着火始動に優先して始動させる必要性の有無を、たとえば、アクセル開度θａ(％)が予め設定された高出力操作量判定値以上であること、および／または、アクセル開度θａ(％)の変化率ｄθａ／ｄｔが予め設定された高加速操作判定値以上であることに基づいて判定する。これらの判定は、運転者の高加速或いは高出力要求がある場合には、電気エネルギを用いないでエンジン１２を始動させるよりも、電動機ＭＧを用いて速やかにエンジン１２を始動させることを優先させることが必要と判定するものである。また、優先始動判定部７４は、エンジン１２の優先始動性すなわち着火始動に優先して始動させる必要性の有無を、たとえば、触媒温度(℃)が予め設定された活性判定温度以下であることに基づいて判定する。この判定は、着火始動が行なわれたエンジン１２からの排気ガスが悪化状態のまま排出されるリスクを、電動機ＭＧを用いて速やかにエンジン１２を始動させることで回避することを必要とする判定を行なうものである。また、優先始動判定部７４は、エンジン１２の優先始動性すなわち着火始動に優先して始動させる必要性の有無を、たとえば、電動機ＭＧの回転速度ＮMG（ｒｐｍ）が予め設定された回転速度判定値よりも低いことに基づいて判定する。この判定は、着火始動が行なわれたエンジン１２の回転速度ＮEが自律的な回転上昇の困難な状態を継続することを、電動機ＭＧを用いて速やかにエンジン１２を始動させることで回避することが必要とする判定を行なうものである。【００３５】  エンジン始動制御部７６は、着火始動制御部７８、優先始動制御部８０、および回転同期制御部８２を備え、エンジン始動性判定部７２によりエンジン１２の始動容易性があり且つ優先始動判定部７４によりエンジン１２の優先始動性が否定される通常の場合は、エンジン始動指令に応答して着火始動のみにより電動機ＭＧに電気エネルギを消費させないでエンジン１２を始動させる。しかし、エンジン始動性判定部７２によりエンジン１２の始動容易性が否定されるか、或いは、優先始動判定部７４によりエンジン１２の優先始動性が肯定された場合は、エンジン始動制御部７６は、着火始動によるエンジン１２の始動に替えて或いは加えて、出力制御装置１４を介してエンジン点火や燃料供給を行うとともにエンジン１２のクランキングが開始され電動機ＭＧを用いて速やかにエンジン１２の回転を上昇させることでエンジン１２を着火始動に優先して始動させる。そして、エンジン始動制御部７６は、エンジン１２の始動が完了すると、クラッチＫ０が同期するように出力制御装置１４のたとえばスロットル開度或いは点火時期の遅角制御を用いてエンジン１２の回転速度を調節し、同期完了するとクラッチのＫ０の係合を実施させる。【００３６】  着火始動制御部７８は、回転停止中のエンジン１２の複数の気筒のうち膨張行程の気筒をたとえばクランクアングルＣＡに基づいて検出し、その気筒内に燃料を直接噴射し且つそれに点火して爆発させることでトルクを発生させことを繰り返し、電気エネルギを用いた電動機ＭＧのアシストトルクを用いないで、すなわち蓄電装置の電気エネルギを消費しないで、自律回転可能な回転速度以上にエンジン１２の回転速度を立ち上げ、エンジン１２を始動させる。【００３７】  優先始動制御部８０は、エンジン始動性判定部７２によりエンジン１２の始動容易性が否定されるか、或いは、優先始動判定部７４によりエンジン１２の優先始動性が肯定された場合は、着火始動によるエンジン１２の始動に替えて或いは加えて、電動機ＭＧを用いて自律回転可能な回転速度以上にエンジン１２の回転速度を立ち上げ、速やかにエンジン１２を始動させる。【００３８】  回転同期制御部８２は、自律回転可能な回転速度よりも高い値たとえば８００ｒｐｍ程度に予め設定された始動判定回転速度まで到達してエンジン１２の始動が完了すると、クラッチＫ０が同期するように出力制御装置１４のたとえばスロットル開度或いは点火時期の遅角制御を用いてエンジン１２の回転速度を調節し、同期完了するとクラッチのＫ０の係合を実施させる。【００３９】  図４は、前記電子制御装置５８によるエンジン始動制御作動の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。【００４０】  先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、たとえば要求駆動力或いはアクセル開度の増加に伴って電動機(ＥＶ)走行領域からエンジン走行領域への切り換えが判定、エンジン１２の暖気指令、蓄電装置の充電残量ＳＯＣの低下検出、エアコンの作動に伴って、エンジン始動指令(エンジン始動要求)が出されているか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。【００４１】  上記Ｓ１の判断が肯定される場合は、着火始動制御部７８に対応するＳ２およびＳ３において、エンジン１２に設けられた複数の気筒のうち膨張行程の気筒内に燃料が直接噴射され且つそれに点火して爆発させられることでトルクを発生させことを繰り返し、自律回転可能な回転速度以上の回転速度に向かってエンジン１２の回転速度が立ち上げられ、エンジン１２の始動が開始させられる。この間、電気エネルギを用いた電動機ＭＧの始動時のアシストトルクが用いられず、蓄電装置の電気エネルギを消費しないで、着火始動のみでエンジン１２の始動が開始させられる。【００４２】  次いで、エンジン始動性判定部７２に対応するＳ４において、たとえば、水温センサ７０により検出されたエンジン１２の冷却水温ＴW(℃)が予め設定された判定値Ｔａ以上であること、エンジン回転速度センサ６４により検出されたクランク軸２６の停止角度位置（°）が後述の着火始動において始動が容易とされる予め設定された始動容易角度範囲内すなわち上死点付近および下死点付近を含まない角度範囲内にあること、エンジン１２の停止時の気筒内への排気逆流が無いこと、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が燃料噴射可能な十分に高い圧力値であることの、すべてが満足されることに基づいて、エンジン１２の始動容易性が判断される。【００４３】  上記Ｓ４の判断が肯定される場合は、優先始動判定部７４に対応するＳ５、Ｓ６、Ｓ７において、着火始動に優先してエンジン１２を始動させるか否かが判断される。すなわち、Ｓ５では、アクセル開度θａ(％)が予め設定された高出力操作量判定値以上であること、および／または、アクセル開度θａ(％)の変化率ｄθａ／ｄｔが予め設定された高加速操作判定値以上であるか否かに基づいて優先始動性が判断される。Ｓ５の判定が否定された場合は、Ｓ６において、触媒温度(℃)が予め設定された活性判定温度以下であることに基づいて優先始動性が判定される。Ｓ６の判定が否定された場合は、Ｓ７において、電動機ＭＧの回転速度ＮMG（ｒｐｍ）が予め設定された回転速度判定値よりも低いことに基づいて優先始動性が判定される。【００４４】  上記Ｓ４の判定が肯定され且つＳ５乃至Ｓ７のうちのいずれかの判定がいずれも否定された場合は、着火始動が継続され、同期制御部８２に対応するＳ８において、エンジン回転速度ＮEが予め設定された始動完了判定値に到達して着火始動によるエンジン１２の始動が完了したと判定された場合は、クラッチＫ０が同期するように出力制御装置１４のたとえばスロットル開度或いは点火時期の遅角制御を用いてエンジン１２の回転速度が調節され、同期が完了するとクラッチのＫ０の係合が実施される。【００４５】  しかし、上記Ｓ４の判定が否定されるか或いはＳ５乃至Ｓ７のうちのいずれかの判定がいずれも肯定された場合は、優先始動制御部８０に対応するＳ９において、直ちに、電動機ＭＧを用いて自律回転可能な回転速度以上にエンジン１２の回転速度を立ち上げ、エンジン１２が始動させられる。これにより、着火始動によるエンジン１２の始動に替えて或いは加えて、電動機ＭＧを用いて自律回転可能な回転速度以上にエンジン１２の回転速度を立ち上げられ、速やかにエンジン１２が始動される。【００４６】  上述のように、本実施例の電子制御装置５８によれば、エンジン１２の始動に際して、蓄電装置５７に蓄電された電気エネルギを用いず、エンジン１２に設けられた複数の気筒のうちの膨張行程の気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることでエンジン１２の回転速度が立ち上げられるので、電動機ＭＧを用いてエンジン１２を始動させるための電気エネルギを蓄電装置内に常時担保する必要が大幅に少なくなる。このため、電動機走行に使用できる電気エネルギの割合をそのエンジン１２の始動に要する電気エネルギ分だけ小さく設定する必要が少なくなるので、図２の破線に示すように電動機走行領域をそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくする必要がなくなり、図２の実線に示すように電動機走行領域を拡大でき、その分、��両の燃費を向上させることができる。【００４７】  また、本実施例の電子制御装置５８によれば、エンジン１２の回転速度の立ち上げに続いて、必要があれば、電動機ＭＧが電気エネルギに基づいてエンジン１２の回転速度の立ち上げを助勢する始動アシストが実行されるので、エンジン１２の回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジンの始動性が低下した場合においても、確実なエンジン始動が可能となる。【００４８】  また、本実施例の電子制御装置５８によれば、エンジン１２と電動機ＭＧとの間に介在して、電動機走行ではエンジン１２と電動機ＭＧとの間を切り離すクラッチＫ０（クラッチ機構）が備えられ、エンジン２１の始動に際しては、そのクラッチＫ０を切り離し、エンジン１２の爆発のみを用いてエンジン１２の回転速度を立ち上げる。このため、エンジン１２の始動に際して、電気エネルギを用いず、エンジン１２に設けられた複数の気筒のうちの膨張行程の気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることでエンジン１２の回転速度が立ち上げられるので、電動機走行領域をそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくする必要がなくなってその分電動機走行領域を拡大できるとともに、電動機走行中に電動機ＭＧを用いてエンジン１２を始動させる場合に必要とされる、クラッチＫ０の係合に伴う駆動力の一時的低下を補償するように電動機ＭＧの出力を一時的に増加させる制御が不要となる利点がある。【００４９】  また、本実施例の電子制御相違５８によれば、エンジン１２と電動機ＭＧとの間に介在して、電動機走行ではエンジン１２と電動機ＭＧとの間を切り離すクラッチＫ０が備えられる場合において、エンジン１２の回転速度の立ち上げに続いて、そのクラッチＫ０が電動機ＭＧからのトルクを伝達することでエンジン１２の回転速度の立ち上げを助勢する始動アシストが実行される。このため、クラッチＫ０を備えるハイブリッド車両において、エンジン１２の回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジンの始動性が低下した場合において、確実なエンジン始動が可能となる。また、走行中のエンジン始動に際し、エンジン１２の回転速度の立ち上がりに続いてクラッチＫ０が助勢するので、エンジン始動に必要なトルクアシストができ、電動機ＭＧによる助勢タイミングのずれによる車両のショックの発生が好適に防止される。【００５０】  また、本実施例の電子制御装置５８によれば、始動アシストを実行するか否かは、エンジン１２の水温、エンジン１２の停止位置、エンジン１２の停止時の排気逆流、エンジン１２の燃料圧力の少なくとも１つに基づいて決定されるので、そのようなエンジン１２の回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジン１２の始動性が低下した場合において、確実にエンジン始動が可能となる。【００５１】  また、本実施例の電子制御装置５８によれば、エンジン１２の始動完了後に、クラッチＫ０の回転速度が同期させられ、その同期完了後にそのクラッチＫ０が係合させられるので、クラッチＫ０の係合時において係合ショックの発生が防止される。【００５２】  また、本実施例の電子制御装置５８によれば、エンジン１２の始動に際して、アクセル開度が予め設定された高開度判定値以上で��る場合、前記アクセル開度の変化率が予め設定された急速操作判定値以上である場合は、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒の温度が予め設定された活性温度判定値以下の場合、または、前記電動機の回転速度が予め設定された始動判定値以下の場合は、前記始動アシストが優先的に実行されるので、車両の燃費よりもエンジン１２の始動が優先される場合は、エンジン１２が速やかに始動される利点がある。【００５３】  以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。【００５４】  例えば、前述の実施例において、前記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間の動力伝達経路にクラッチＫ０が設けられたハイブリッド車両について説明されていたが、エンジンが遊星歯車式動力分配装置の第１回転要素に連結され、第１電動機がその動力分配装置の第２回転要素に連結され、第２電動機がその動力分配装置の第３回転要素に連結された所謂２モータ式ハイブリッド車両であってもよい。この２モータ式ハイブリッド車両では、たとえば、第１電動機を遊転状態としてエンジンの着火始動が行われ、始動アシストはその第１電動機により行なわれる。【００５５】  また、前述の実施例において、前記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間の動力伝達経路に設けられたクラッチＫ０等は、油圧により係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置であったが、例えば、電磁気的に係合状態が制御される電磁式クラッチ或いは磁粉式クラッチが前記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間の動力伝達経路に設けられたものであっても構わない。すなわち、本発明は、エンジンとモータジェネレータとの間の動力伝達経路にその動力伝達経路における動力伝達を制御するクラッチを備えたハイブリッド車両に広く適用され得るものである。【００５６】  また、前述の実施例では、複数の油圧式摩擦係合装置を備えた有段式の自動変速機１８が備えられたハイブリッド車両１０に本発明が適用された例を説明したが、自動変速機１８は必ずしも設けられていなくてもよい。また、自動変速機１８に代えて、例えば、自動変速機としてベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機等のＣＶＴを備えたハイブリッド車両にも本発明は好適に適用される。また、複数の電動機相互間の電気パスによりそれら複数の電動機が電気的な無段変速機として機能する形式のハイブリッド車両に本発明が適用されても構わない。【００５７】  また、前述の実施例において、エンジン１２の始動に際して電動機ＭＧを用いてエンジン１２の回転速度の立ち上がりをアシストする場合は、ロックアップクラッチＬＵを解放するだけでなく、自動変速機１８内の摩擦係合装置を解放してその中の動力伝達経路を解放するようにしてもよい。【００５８】  その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００５９】１０：駆動装置、１２：エンジン、１４：出力制御装置、５７：蓄電装置、５８：電子制御装置、７２：エンジン始動性判定部、７４：優先始動判定部、７６：エンジン始動制御部、７８：着火始動制御部、８０：優先始動制御部、８２：回転同期制御部、Ｋ０：クラッチ(クラッチ機構)、ＭＧ：電動機
【図１】
2013021504.tif 000003
【図２】
2013021504.tif 000004
【図３】
2013021504.tif 000005
【図４】
2013021504.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月12日(2012.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源として用いるエンジンおよび電動機と、前記電動機へ電気エネルギを供給する蓄電装置とを備え、前記電動機を駆動源とする電動機走行と前記エンジンを駆動源とするエンジン走行とが選択的に行われ、前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度を立ち上げ、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンと電動機との間に設けられて、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構を含み、
前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記クラッチ機構を介して前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢する始動アシストを実行し、
前記エンジンの始動完了後に、前記クラッチ機構の回転速度を同期させ、前記同期完了後の前記クラッチ機構を係合させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記エンジンと電動機との間に設けられて、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構を含み、
前記エンジンの始動に際して、前記クラッチ機構を切り離して前記エンジンの爆発のみを用いて前記エンジンの回転速度を立ち上げることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記始動アシストを実行するか否かは、前記エンジンの水温、前記エンジンの停止位置、前記エンジン停止時の排気逆流、前記エンジンの燃圧の少なくとも１つに基づいて決定されることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
前記エンジンの始動に際して、アクセル開度が予め設定された高開度判定値以上である場合、前記アクセル開度の変化率が予め設定された急速操作判定値以上である場合、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒の温度が予め設定された活性温度判定値以下の場合、または、前記電動機の回転速度が予め設定された始動判定値以下の場合は、前記始動アシストを優先的に実行させることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
電気エネルギを消費することで実現されるが、その蓄電装置には電動機を用いてエンジンを始動させるための電気エネルギを常時担保する必要がある。このため、電動機走行に使用する電気エネルギの割合がそのエンジン始動分だけ小さく設定されるので、電動機走行領域がそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくなり、車両の燃費を十分に向上させることができなかった。
［０００６］
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、蓄電装置に常時担保されるエンジンを始動させるための電気エネルギを可及的に少なくして電動機走行領域を拡大することができるハイブリッド車両の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
［０００７］
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、駆動源として用いるエンジンおよび電動機と、前記電動機へ電気エネルギを供給する蓄電装置とを備え、前記電動機を駆動源とする電動機走行と前記エンジンを駆動源とするエンジン走行とが選択的に実行されるハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度を立ち上げ、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢するハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンと電動機との間に設けられて、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構を含み、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記クラッチ機構を介して前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢する始動アシストを実行し、前記エンジンの始動完了後に、前記クラッチ機構の回転速度を同期させ、前記同期完了後の前記クラッチ機構を係合させることを特徴とする。
発明の効果
［０００８］
このようにすれば、前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度が立ち上げられるので、電動機を用いてエンジンを始動させるための電気エネルギを蓄電装置内に常時担保する必要が大幅に少なくなる。このため、電動機走行に使用できる電気エネルギの割合をそのエンジン始動に要する電気エネルギ分だけ小さく設定する必要が少なくなるので、電動機走行領域をそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくする必要がなくなってその分電動機走行領域を拡大でき、その分、車両の燃費を向上させることができる。さらに、エンジンの回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジンの始動性が低下した場合において、確実なエンジン始動が可能となる。さらに、クラッチ機構を備えるハイブリッド車両において、エンジンの回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジンの始動性が低下した場合において、確実なエンジン始動が可能となる。また、走行中のエンジン始動に際し、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて前記クラッチ機構が助勢するので、エンジン始動に必要なトルクアシストができ、前記電動機による助勢タイミングのずれによる車両のショックの発生が好適に防止される。さらに、クラッチ機構の係合時において、係合ショックの発生が防止される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
［０００９］
［００１０］
ここで、好適には、前記エンジンと電動機との間に介在して、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構が備えられる場合は、前記エンジンの始動に際しては、そのクラッチ機構を切り離して前記エンジンの爆発のみを用いて前記エンジンの回転速度の立ち上げを行う。このようにすれば、クラッチ機構を備えるハイブリッド車両において、前記エンジンの始動に際して、前記電気エネルギを用いず、前記エンジンに設けられた複数の気筒のうちの膨張行程の気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度が立ち上げられるので、電動機走行領域をそのエンジン始動分の電気エネルギに相当する分だけ小さくする必要がなくなってその分、電動機走行領域を拡大できるとともに、電動機走行中に電動機を用いてエンジンを始動させる場合に必要とされる、クラッチ係合に伴う駆動力の一時的低下を補償するように電動機の出力を一時的に増加させる制御が不要となる利点がある。
［００１１］
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
［００１２］
また、好適には、前記始動アシストを実行するか否かは、前記エンジンの水温、前記エンジンの停止位置、前記エンジン停止時の排気逆流、前記エンジンの燃圧の少なくとも１つに基づいて決定される。すなわち、エンジン水温がエンジン始動に影響するほど低下しているとき、エンジン停止位置が爆発力が十分に得られない角度範囲であるとき、エンジン停止時の排気逆流があって始動時に十分な爆発が期待でき難いとき、エンジンの燃圧が高くエンジン始動時の燃料噴射が十分に期待でき難いときなどの、エンジン始動性が低下していることが判定されると、前記始動アシストが実行される。このようにすれば、エンジンの回転速度の立ち上げが円滑に上昇しないようなエンジンの始動性が低下した場合において、確実なエンジン始動が可能となる。
［００１３］
［００１４］
また、好適には、前記エンジンの始動に際して、アクセル開度が予め設定された高開度判定値以上である場合、前記アクセル開度の変化率が予め設定された急速操作判定値以上である場合、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒の温度が予め設定された活性温度判定値以下の場合、または、前記電動機の回転速度が予め設定された始動判定値以下の場合は、前記始動アシストを優先的に実行させる。これらのような、車両の燃費よりもエンジンの始動が優先される場合は、エンジンが速やかに始動される利点がある。
図面の簡単な説明
［００１５］
［図１］本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置に係る駆動系統の構成を概念的に示す図である。
［図２］車速軸と要求駆動力或いはアクセル開度軸の二次元座標であって、電動機（ＥＶ）走行領域およびエンジン走行領域が設定された予め記憶された関係を示す図である。
［図３］図１の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロッ
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
充電残量ＳＯＣの低下検出、エアコンの作動に伴って出される。
［００３３］
図３は、前記電子制御装置５８に備えられた制御機能の要部であって、前記エンジン始動指令に応答してエンジン１２を始動させる制御の要部を説明する機能ブロック線図である。図３において、エンジン始動性判定部７２は、たとえば、水温センサ７０により検出されたエンジン１２の冷却水温ＴＷ（℃）が予め設定された判定値Ｔａ以上であること、エンジン回転速度センサ６４により検出されたクランク軸２６の停止角度位置（°）が後述の着火始動において始動が容易とされる予め設定された始動容易角度範囲内すなわち上死点付近および下死点付近を含まない角度範囲内にあること、エンジン１２の停止時にクランクアングルＣＡが戻ることに起因した気筒内への排気逆流が存在しないこと、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が燃料噴射可能な十分に高い圧力値であることの、すべてが満足される場合は、エンジン１２の始動が容易であることを判断し、いずれかが満足されない場合は、エンジン１２の始動が困難な状態であると判断する。
［００３４］
優先始動判定部７４は、エンジン１２の優先始動性すなわち着火始動に優先して始動させる必要性の有無を、たとえば、アクセル開度θａ（％）が予め設定された高開度判定値以上であること、および／または、アクセル開度θａ（％）の変化率ｄθａ／ｄｔが予め設定された急速操作判定値以上であることに基づいて判定する。これらの判定は、運転者の高加速或いは高出力要求がある場合には、電気エネルギを用いないでエンジン１２を始動させるよりも、電動機ＭＧを用いて速やかにエンジン１２を始動させることを優先させることが必要と判定するものである。また、優先始動判定部７４は、エンジン１２の優先始動性すなわち着火始動に優先して始動させる必要性の有無を、たとえば、触媒温度（℃）が予め設定された活性温度判定値以下であることに基づいて判定する。この判定は、着火始動が行なわれたエンジン１２からの排気ガスが悪化状態のまま排出されるリスクを、電動機ＭＧを用いて速やかにエンジン１２を始動させることで回避することを必要とする判定を行なうものである。また、優先始動判定部７４は、エンジン１２の優先始
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
動性すなわち着火始動に優先して始動させる必要性の有無を、たとえば、電動機ＭＧの回転速度ＮＭＧ（ｒｐｍ）が予め設定された始動判定値よりも低いことに基づいて判定する。この判定は、着火始動が行なわれたエンジン１２の回転速度Ｎεが自律的な回転上昇の困難な状態を継続することを、電動機ＭＧを用いて速やかにエンジン１２を始動させることで回避することが必要とする判定を行なうものである。
［００３５］
エンジン始動制御部７６は、着火始動制御部７８、優先始動制御部８０、および回転同期制御部８２を備え、エンジン始動性判定部７２によりエンジン１２の始動容易性があり且つ優先始動判定部７４によりエンジン１２の優先始動性が否定される通常の場合は、エンジン始動指令に応答して着火始動のみにより電動機ＭＧに電気エネルギを消費させないでエンジン１２を始動させる。しかし、エンジン始動性判定部７２によりエンジン１２の始動容易性が否定されるか、或いは、優先始動判定部７４によりエンジン１２の優先始動性が肯定された場合は、エンジン始動制御部７６は、着火始動によるエンジン１２の始動に替えて或いは加えて、出力制御装置１４を介してエンジン点火や燃料供給を行うとともにエンジン１２のクランキングが開始され電動機ＭＧを用いて速やかにエンジン１２の回転を上昇させることでエンジン１２を着火始動に優先して始動させる。そして、エンジン始動制御部７６は、エンジン１２の始動が完了すると、クラッチＫ０が同期するように出力制御装置１４のたとえばスロットル開度或いは点火時期の遅角制御を用いてエンジン１２の回転速度を調節し、同期完了するとクラッチのＫ０の係合を実施させる。
［００３６］
着火始動制御部７８は、回転停止中のエンジン１２の複数の気筒のうち膨張行程の気筒をたとえばクランクアングルＣＡに基づいて検出し、その気筒内に燃料を直接噴射し且つそれに点火して爆発させることでトルクを発生させことを繰り返し、電気エネルギを用いた電動機ＭＧのアシストトルクを用いないで、すなわち蓄電装置の電気エネルギを消費しないで、自律回転可能な回転速度以上にエンジン１２の回転速度を立ち上げ、エンジン１２を始動
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
水温センサ７０により検出されたエンジン１２の冷却水温ＴＷ（℃）が予め設定された判定値Ｔａ以上であること、エンジン回転速度センサ６４により検出されたクランク軸２６の停止角度位置（°）が後述の着火始動において始動が容易とされる予め設定された始動容易角度範囲内すなわち上死点付近および下死点付近を含まない角度範囲内にあること、エンジン１２の停止時の気筒内への排気逆流が無いこと、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が燃料噴射可能な十分に高い圧力値であることの、すべてが満足されることに基づいて、エンジン１２の始動容易性が判断される。
［００４３］
上記Ｓ４の判断が肯定される場合は、優先始動判定部７４に対応するＳ５、Ｓ６、Ｓ７において、着火始動に優先してエンジン１２を始動させるか否かが判断される。すなわち、Ｓ５では、アクセル開度θａ（％）が予め設定された高開度判定値以上であること、および／または、アクセル開度θａ（％）の変化率ｄθａ／ｄｔが予め設定された急速操作判定値以上であるか否かに基づいて優先始動性が判断される。Ｓ５の判定が否定された場合は、Ｓ６において、触媒温度（℃）が予め設定された活性温度判定値以下であることに基づいて優先始動性が判定される。Ｓ６の判定が否定された場合は、Ｓ７において、電動機ＭＧの回転速度ＮＭＧ（ｒｐｍ）が予め設定された始動判定値よりも低いことに基づいて優先始動性が判定される。
［００４４］
上記Ｓ４の判定が肯定され且つＳ５乃至Ｓ７のうちのいずれかの判定がいずれも否定された場合は、着火始動が継続され、同期制御部８２に対応するＳ８において、エンジン回転速度ＮＥが予め設定された始動完了判定値に到達して着火始動によるエンジン１２の始動が完了したと判定された場合は、クラッチＫ０が同期するように出力制御装置１４のたとえばスロットル開度或いは点火時期の遅角制御を用いてエンジン１２の回転速度が調節され、同期が完了するとクラッチのＫ０の係合が実施される。
［００４５］
しかし、上記Ｓ４の判定が否定されるか或いはＳ５乃至Ｓ７のうちのいずれかの判定がいずれも肯定された場合は、優先始動制御部８０に対応するＳ９において、直ちに、電動機ＭＧを用いて自律回転可能な回転速度以上にエ
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
て、アクセル開度が予め設定された高開度判定値以上である場合、前記アクセル開度の変化率が予め設定された急速操作判定値以上である場合、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒の温度が予め設定された活性温度判定値以下の場合、または、前記電動機の回転速度が予め設定された始動判定値以下の場合は、前記始動アシストが優先的に実行されるので、車両の燃費よりもエンジン１２の始動が優先される場合は、エンジン１２が速やかに始動される利点がある。
［００５３］
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
［００５４］
例えば、前述の実施例において、前記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間の動力伝達経路にクラッチＫ０が設けられたハイブリッド車両について説明されていたが、エンジンが遊星歯車式動力分配装置の第１回転要素に連結され、第１電動機がその動力分配装置の第２回転要素に連結され、第２電動機がその動力分配装置の第３回転要素に連結された所謂２モータ式ハイブリッド車両であってもよい。この２モータ式ハイブリッド車両では、たとえば、第１電動機を遊転状態としてエンジンの着火始動が行われ、始動アシストはその第１電動機により行なわれる。
［００５５］
また、前述の実施例において、前記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間の動力伝達経路に設けられたクラッチＫ０等は、油圧により係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置であったが、例えば、電磁気的に係合状態が制御される電磁式クラッチ或いは磁粉式クラッチが前記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間の動力伝達経路に設けられたものであっても構わない。すなわち、本発明は、エンジンとモータジェネレータとの間の動力伝達経路にその動力伝達経路における動力伝達を制御するクラッチを備えたハイブリッド車両に広く適用され得るものである。
［００５６］
また、前述の実施例では、複数の油圧式摩擦係合装置を備えた有段式の自動変速機１８が備えられたハイブリッド車両１０に本発明が適用された例を説明したが、自動変速機１８は必ずしも設けられていなくてもよい。また、
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月31日(2014.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源として用いるエンジンおよび電動機と、前記電動機へ電気エネルギを供給する蓄電装置とを備え、前記電動機を駆動源とする電動機走行と前記エンジンを駆動源とするエンジン走行とが選択的に行われ、前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの気筒内に燃料を直接噴射し且つ爆発させることで前記エンジンの回転速度を立ち上げ、前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンと電動機との間に設けられて、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構を含み、
前記エンジンの回転速度の立ち上げに続いて、前記クラッチ機構を介して前記電動機によって前記エンジンの回転速度の立ち上げを助勢する始動アシストを実行し、
前記エンジンの始動完了後に、前記クラッチ機構の回転速度を同期させ、前記同期完了後の前記クラッチ機構を係合させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記エンジンと電動機との間に設けられて、前記電動機走行では前記エンジンと前記電動機との間を切り離すクラッチ機構を含み、
前記エンジンの始動に際して、前記クラッチ機構を切り離して前記エンジンの爆発のみを用いて前記エンジンの回転速度を立ち上げることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記始動アシストを実行するか否かは、前記エンジンの水温、前記エンジンの停止位置、前記エンジン停止時の排気逆流、前記エンジンの燃圧の少なくとも１つに基づいて決定されることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記エンジンの始動に際して、アクセル開度が予め設定された高開度判定値以上である場合、前記アクセル開度の変化率が予め設定された急速操作判定値以上である場合、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒の温度が予め設定された活性温度判定値以下の場合、または、前記電動機の回転速度が予め設定された始動判定値以下の場合は、前記始動アシストを優先的に実行させることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
【国際調査報告】
2013021504.tif 000007
2013021504.tif 000008
2013021504.tif 000009
2013021504.tif 000010
2013021504.tif 000011
2013021504.tif 000012