(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時にクランク軸の回転をアシストするアシストトルクを電動機から付与する車両の駆動システムにおいて、電動機に駆動電力を供給するバッテリの電圧の高低に関係なく、内燃機関の始動を安定的に行う。【解決手段】始動要求時のバッテリの電圧が電圧Ｖ２よりも高い場合には、通常制御が選択される。電圧Ｖ２は、ＥＮＧの着火始動制御中に低下するバッテリの電圧が図３に示した非出力制限域に留まることのできる電圧値である。始動要求時のバッテリの電圧が電圧Ｖ２よりも低い場合には、低電圧制御が選択される。但し、低電圧制御が選択されるのは、始動要求時のバッテリの電圧が基準電圧ＶＲよりも高い場合である。始動要求時のバッテリの電圧が基準電圧ＶＲよりも低い場合には、ＭＧではなくスタータが選択される。【選択図】図４
2018105200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒を備える内燃機関であって、筒内に燃料を直接噴射するインジェクタおよび混合気に点火する点火装置を気筒毎に備える内燃機関と、
前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する電動機と、
前記電動機に駆動電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の自動停止後の再始動時に、膨張行程で停止している第１気筒のピストンの停止位置が基準範囲内にあることを条件として、前記第１気筒のインジェクタと点火装置を駆動して前記クランク軸を回転させるトルクを発生させ、尚且つ、前記電動機を駆動して前記クランク軸の回転をアシストするトルクを発生させる始動制御を行うように構成された制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、前記始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が第１電圧を下回ることが予測される場合には、前記始動制御の代わりに低電圧始動制御を行うように構成され、前記低電圧始動制御が、前記電動機によるアシストトルクの目標値を、前記始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更し、尚且つ、前記クランク軸の回転に伴って前記第１気筒の次に膨張行程を迎える第２気筒の点火時期を、前記始動制御を行う場合の点火時期に比べて圧縮上死点側に進角する制御であることを特徴とする車両の駆動システム。
【請求項２】
前記制御装置が、前記停止位置が前記基準範囲に比べて狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、前記低電圧始動制御の実行を許可するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動システム。
【請求項３】
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動システム。
【請求項４】
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記点火時期をより進角側に設定することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の車両の駆動システム。
【請求項５】
前記内燃機関は、前記クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサを更に備え、
前記制御装置が、前記低電圧始動制御の実行後、前記クランク軸の回転に伴って前記第２気筒よりも後に膨張行程を迎える第３気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、前記回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、前記電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、前記第３気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する追加の低電圧始動制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の車両の駆動システム。
【請求項６】
前記バッテリからの駆動電力を受けて前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する第２電動機であって、出力が制限される電圧の上限値が前記電動機よりも低い第２電動機を備え、
前記制御装置が、前記始動制御または前記低電圧始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が前記第１電圧よりも低い第２電圧を下回ることが予測される場合には、前記電動機の代わりに前記第２電動機を駆動する第２始動制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載の車両の駆動システム。
【請求項７】
筒内に燃料を直接噴射するインジェクタおよび混合気に点火する点火装置を備える内燃機関と、
前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する電動機と、
前記電動機に駆動電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の自動停止後の再始動時に、膨張行程で停止している気筒のピストンの停止位置が基準範囲内にあることを条件として、前記気筒のインジェクタと点火装置を駆動して前記クランク軸を回転させるトルクを発生させ、尚且つ、前記電動機を駆動して前記クランク軸の回転をアシストするトルクを発生させる始動制御を行うように構成された制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、前記始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が第１電圧を下回ることが予測される場合には、前記始動制御の代わりに低電圧始動制御を行うように構成され、前記低電圧始動制御が、前記停止位置が前記基準範囲に比べて狭いピストン位置範範囲内にあることを条件として、前記電動機によるアシストトルクの目標値を、前記始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更する制御であることを特徴とする車両の駆動システム。
【請求項８】
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することを特徴とする請求項７に記載の車両の駆動システム。
【請求項９】
前記バッテリからの駆動電力を受けて前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する第２電動機であって、出力が制限される電圧の上限値が前記電動機よりも低い第２電動機を備え、
前記制御装置が、前記始動制御または前記低電圧始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が前記第１電圧よりも低い第２電圧を下回ることが予測される場合には、前記電動機の代わりに前記第２電動機を駆動する第２始動制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の車両の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１６−０３３００７号公報には、複数気筒を備える内燃機関を搭載した車両の駆動システムが開示されている。この駆動システムでは、内燃機関の始動時に、膨張行程で停止している対象気筒のインジェクタと点火プラグを駆動すると共に、クランク軸にトルクを付与する電動機を駆動する始動制御が行われる。この始動制御によれば、対象気筒のインジェクタと点火プラグの駆動によって発生したトルクによってクランク軸を回転させつつ、電動機から付与したトルクによってこの回転をアシストすることができる。従って、内燃機関を安定的に始動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０３３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、電動機の駆動には、バッテリからの電力供給が必須である。そのため、内燃機関の始動時のバッテリの電圧がそもそも低い場合には、電動機の出力が制限され、または、電動機の動作が禁止され、内燃機関の始動に必要なトルクが確保できないおそれがある。始動制御中にバッテリの電圧が上述した出力の制限域や動作の禁止域まで低下した場合も同様であり、内燃機関の始動を満足に行えなくなるおそれがある。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の始動時にクランク軸の回転をアシストするアシストトルクを電動機から付与する車両の駆動システムにおいて、電動機に駆動電力を供給するバッテリの電圧の高低に関係なく、内燃機関の始動を安定的に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上述の課題を解決するため、
複数気筒を備える内燃機関であって、筒内に燃料を直接噴射するインジェクタおよび混合気に点火する点火装置を気筒毎に備える内燃機関と、
前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する電動機と、
前記電動機に駆動電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の自動停止後の再始動時に、膨張行程で停止している第１気筒のピストンの停止位置が基準範囲内にあることを条件として、前記第１気筒のインジェクタと点火装置を駆動して前記クランク軸を回転させるトルクを発生させ、尚且つ、前記電動機を駆動して前記クランク軸の回転をアシストするトルクを発生させる始動制御を行うように構成された制御装置と、
を備える車両の駆動システムであって、
前記制御装置が、前記始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が第１電圧を下回ることが予測される場合には、前記始動制御の代わりに低電圧始動制御を行うように構成され、前記低電圧始動制御が、前記電動機によるアシストトルクの目標値を、前記始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更し、尚且つ、前記クランク軸の回転に伴って前記第１気筒の次に膨張行程を迎える第２気筒の点火時期を、前記始動制御を行う場合の点火時期に比べて圧縮上死点側に進角する制御であることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、
前記制御装置が、前記停止位置が前記基準範囲に比べて狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、前記低電圧始動制御の実行を許可するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記点火時期をより進角側に設定することを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関は、前記クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサを更に備え、
前記制御装置が、前記低電圧始動制御の実行後、前記クランク軸の回転に伴って前記第２気筒よりも後に膨張行程を迎える第３気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、前記回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、前記電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、前記第３気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する追加の低電圧始動制御を行うように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記バッテリからの駆動電力を受けて前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する第２電動機であって、出力が制限される電圧の上限値が前記電動機よりも低い第２電動機を備え、
前記制御装置が、前記始動制御または前記低電圧始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が前記第１電圧よりも低い第２電圧を下回ることが予測される場合には、前記電動機の代わりに前記第２電動機を駆動する第２始動制御を行うように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第７の発明は、上述の課題を解決するため、
筒内に燃料を直接噴射するインジェクタおよび混合気に点火する点火装置を備える内燃機関と、
前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する電動機と、
前記電動機に駆動電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の自動停止後の再始動時に、膨張行程で停止している気筒のピストンの停止位置が基準範囲内にあることを条件として、前記気筒のインジェクタと点火装置を駆動して前記クランク軸を回転させるトルクを発生させ、尚且つ、前記電動機を駆動して前記クランク軸の回転をアシストするトルクを発生させる始動制御を行うように構成された制御装置と、
を備える車両の駆動システムであって、
前記制御装置が、前記始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が第１電圧を下回ることが予測される場合には、前記始動制御の代わりに低電圧始動制御を行うように構成され、前記低電圧始動制御が、前記停止位置が前記基準範囲に比べて狭いピストン位置範範囲内にあることを条件として、前記電動機によるアシストトルクの目標値を、前記始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更する制御であることを特徴とする。
【００１３】
第８の発明は、第７の発明において、
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することを特徴とする。
【００１４】
第９の発明は、第７または第８の発明において、
前記バッテリからの駆動電力を受けて前記内燃機関のクランク軸にトルクを付与する第２電動機であって、出力が制限される電圧の上限値が前記電動機よりも低い第２電動機を備え、
前記制御装置が、前記始動制御または前記低電圧始動制御に基づいた前記電動機の駆動中に前記バッテリの電圧が前記第１電圧よりも低い第２電圧を下回ることが予測される場合には、前記電動機の代わりに前記第２電動機を駆動する第２始動制御を行うように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第１電圧を下回ることが予測される場合に、低電圧始動制御を行うことができる。低電圧始動制御は、電動機によるアシストトルクの目標値を、始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更し、尚且つ、第２気筒の点火時期を、始動制御を行う場合の点火時期に比べて圧縮上死点側に進角する制御である。電動機によるアシストトルクの目標値を小さい値に変更すれば、低電圧始動制御中にバッテリの電圧が動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。また、第２気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角すれば、第２気筒の燃焼トルクを高めることができるので、アシストトルクの目標値の変更に伴い不足するトルクを、当該燃焼トルクによって補うことができる。従って、始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第１電圧を下回るような場合においても、内燃機関の始動不良の発生を回避することもできる。
【００１６】
第２の発明によれば、始動制御を行う場合よりも狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、低電圧始動制御を行うことができる。ピストン位置範囲を狭い範囲にすれば、第１気筒で生じた燃焼エネルギによってピストンを効果的に押し下げて第１気筒の燃焼トルクを高めることができるので、アシストトルクの目標値の変更に伴い不足するトルクを、当該燃焼トルクによって補うことができる。従って、内燃機関の始動不良の発生を良好に回避することができる。
【００１７】
第３の発明によれば、内燃機関の始動要求時におけるバッテリの電圧が低いほど、ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することができる。そのため、始動要求時におけるバッテリの電圧が低い場合であっても、上述した第１気筒の燃焼トルクを相応に高めることができる。
【００１８】
第４の発明によれば、内燃機関の始動要求時におけるバッテリの電圧が低いほど、第２気筒の点火時期をより進角側に設定することができる。そのため、始動要求時におけるバッテリの電圧が低い場合であっても、上述した第２気筒の燃焼トルクを相応に高めることができる。
【００１９】
第５の発明によれば、低電圧始動制御の実行後、第３気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、追加の低電圧始動制御を行うことができる。追加の低電圧始動制御は、電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、第３気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する制御である。第３気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角すれば、第３気筒の燃焼トルクを高めることができる。そのため、回転速度が所定速度まで上昇していない場合であっても、第３気筒の燃焼トルクによって、内燃機関の始動不良の発生を回避することができる。
【００２０】
第６の発明によれば、始動制御または低電圧始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第１電圧よりも低い第２電圧を下回ることが予測される場合に、第２始動制御を行うことができる。第２始動制御は、出力が制限される電圧の上限値が電動機よりも低い第２電動機を駆動する制御である。そのため、第２始動制御によれば、始動制御や低電圧制御を選択できない場合であっても、内燃機関を始動することができる。
【００２１】
第７の発明によれば、始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第１電圧を下回ることが予測される場合に、始動制御を行う場合よりも狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、低電圧始動制御を行うことができる。低電圧始動制御は、電動機によるアシストトルクの目標値を、始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更する制御である。電動機によるアシストトルクの目標値を小さい値に変更すれば、低電圧始動制御中にバッテリの電圧が動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。また、ピストン位置範囲を狭い範囲にすれば、第１気筒の燃焼トルクを高めることができるので、アシストトルクの目標値の変更に伴い不足するトルクを、当該燃焼トルクによって補うことができる。従って、内燃機関の始動不良の発生を良好に回避することができる。
【００２２】
第８の発明によれば、内燃機関の始動要求時におけるバッテリの電圧が低いほど、ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することができる。そのため、始動要求時におけるバッテリの電圧が低い場合であっても、上述した第１気筒の燃焼トルクを相応に高めることができる。
【００２３】
第９の発明によれば、始動制御または低電圧始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第１電圧よりも低い第２電圧を下回ることが予測される場合に、第２始動制御を行うことができる。第２始動制御は、出力が制限される電圧の上限値が電動機よりも低い第２電動機を駆動する制御である。そのため、第２始動制御によれば、始動制御や低電圧制御を選択できない場合であっても、内燃機関を始動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１の駆動システムを構成する車両の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の駆動システムを構成する制御装置の概略を示す図である。
【図３】ＭＧに駆動電力を供給するバッテリの電圧と、ＭＧの動作域との関係を示した図である。
【図４】ＥＮＧの再始動の際の制御内容と、始動要求時のバッテリの電圧との関係を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行する着火始動制御の処理ルーチンの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１の低電圧制御におけるＭＧのモータトルクの変更について説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１において行われる低電圧制御を説明するタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行する低電圧制御の処理ルーチンの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２において行われる低電圧制御を説明するタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２においてＥＣＵが実行する低電圧制御の処理ルーチンの一例を示す図である。
【図１１】低電圧制御中の第１気筒のピストン位置条件を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２６】
実施の形態１．
先ず、図１乃至図８を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。
【００２７】
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１の駆動システムを構成する車両の概略を示す図である。図１に示す車両１０は、動力源として内燃機関（以下、「ＥＮＧ」とも称す）１２と、自動変速機（以下、「Ｔ／Ｍ」とも称す）１４と、Ｔ／Ｍ１４の入力軸１６および出力軸１８と、デファレンシャル２０と、車軸２２と、駆動輪２４と、を備えている。
【００２８】
ＥＮＧ１２は、火花点火式の多気筒エンジン（一例として４気筒エンジン）として構成されている。ＥＮＧ１２は、少なくとも筒内インジェクタと点火装置（何れも図示せず）を気筒毎に備えている。筒内インジェクタは、筒内に燃料を直接噴射する周知の燃料噴射弁である。点火装置は、点火コイルと点火プラグを備えており、筒内の混合気に点火する周知の装置である。
【００２９】
Ｔ／Ｍ１４は、自動で変速比を変化でき、尚且つ、自動でニュートラル状態に設定できる周知の変速機である。ＥＮＧ１２のクランク軸（図示せず）は、流体伝動装置（トルクコンバータ）を介して入力軸１６と動力伝達可能に接続されている。そのため、ＥＮＧ１２から出力された動力（エンジントルク）は、入力軸１６およびＴ／Ｍ１４を介して出力軸１８に伝達する。出力軸１８は、デファレンシャル２０を介して車軸２２に動力伝達可能に連結されている。そのため、出力軸１８に伝達された動力は、デファレンシャル２０および車軸２２を介して駆動輪２４に伝達する。
【００３０】
図１に示す車両１０はまた、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ」とも称す）２６と、伝達ベルト２８と、バッテリ３０と、を備えている。ＭＧ２６は、一例として永久磁石型交流同期電動モータによって構成されている。ＭＧ２６の回転軸（図示せず）は、伝達ベルト２８を介してＥＮＧ１２のクランク軸と連結されている。ＭＧ２６は、力行駆動によって発生したモータトルクを、伝達ベルト２８を介してＥＮＧ１２のクランク軸に付与する。ＭＧ２６は、回生駆動によって発電機としても動作する。
【００３１】
バッテリ３０は、一例としてリチウムイオン電池から構成されている。バッテリ３０は、ＭＧ２６がモータとして動作する場合、ＭＧ２６に駆動電力を供給する電源として用いられる。バッテリ３０は、ＭＧ２６が発電機として動作する場合、ＭＧ２６で発電された電力を蓄電する蓄電器として用いられる。
【００３２】
図１に示す車両１０は更に、スタータモータ（以下、「スタータ」とも称す）３２を備えている。スタータ３２のロータ軸は、ベルト機構などの周知の電動機構（何れも図示せず）を介してＥＮＧ１２のクランク軸と動力伝達可能に接続されている。スタータ３２は、バッテリ３０からの駆動電力を受けてＥＮＧ１２をクランキングさせる周知の始動装置である。ＭＧ２６が発電機の機能を有する電動機であるのに対して、スタータ３２は発電機の機能を有しない純粋な電動機である点で両者は異なる。
【００３３】
スタータ３２は主として、ＥＮＧ１２の冷間時の始動制御を行う際のクランキングに用いられる。一方、ＭＧ２６は主として、所定の停止条件の成立時にドライバの操作によらずにＥＮＧ１２を自動的に停止させ、その後の始動要求に応答してＥＮＧ１２を再始動させる、いわゆるストップ・アンド・スタート制御（以下、「Ｓ＆Ｓ制御」とも称す）を行う際のクランキングに用いられる。ＥＮＧ１２のクランキングには、スタータ３２とＭＧ２６の何れか一方が選択して用いられる。スタータ３２とＭＧ２６の選択については後述する。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態１の駆動システムを構成する制御装置の概略を示す図である。図２に示す制御装置（以下、「ＥＣＵ」とも称す）４０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を備えている。ＥＣＵ４０は、図１に示した車両１０に搭載された各種センサの信号を取り込み処理する。各種センサには、クランク角度およびエンジン回転速度を検出するクランク角センサ４２、バッテリ３０の電圧を検出する電圧センサ４４、筒内の圧力を検出する圧力センサ４６、ＥＮＧ１２の冷却水の温度を検出する温度センサ４８、が含まれている。ＥＣＵ４０は、取り込んだ各種センサの信号を処理して所定の制御プログラムに従って各種アクチュエータを操作する。ＥＣＵ４０によって操作されるアクチュエータには、ＥＮＧ１２（具体的には、上述した筒内インジェクタおよび点火装置）、ＭＧ２６およびスタータ３２（具体的には、ＭＧ２６およびスタータ３２のインバータ）が含まれている。
【００３５】
［実施の形態１の制御］
（着火始動制御）
本実施の形態１においてＥＣＵが実行する制御には、着火始動制御が含まれる。着火始動制御は、Ｓ＆Ｓ制御におけるＥＮＧの再始動を実現するための一つの手段として行われる。着火始動制御の概要は次の通りである。先ず、膨張行程で停止している気筒（以下、「第１気筒」とも称す）が特定される。続いて、第１気筒の筒内インジェクタと点火装置が駆動される。また、略同時期にＭＧが駆動され、モータトルクが最適トルクＴＱＡまで上昇したときにＭＧのロータ軸とＥＮＧのクランク軸とが連結される。なお、最適トルクＴＱＡは、ＥＮＧの再始動に最適なトルクとして、圧縮行程で停止している気筒（以下、「第２気筒」とも称す）の筒内の圧力に基づいて推定される。
【００３６】
第１気筒の筒内インジェクタと点火装置を駆動することで発生した燃焼トルク（以下、「初爆トルク」とも称す）がＥＮＧのクランク軸に付与されて、当該クランク軸が回転する。また、略同時期にＭＧを駆動することで上昇したＭＧのモータトルクが、ＭＧのロータ軸とＥＮＧのクランク軸との連結によって当該クランク軸に付与されて、クランク軸が更に回転する。つまり、ＭＧのモータトルクが付与されることによって、クランク軸の回転がアシストされる。そして、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨまで上昇したら、着火始動制御を終了すべくＭＧの駆動が停止され、または、ＭＧのロータ軸とＥＮＧのクランク軸との連結が解除される。
【００３７】
このような着火始動制御が行われるのは、スタータの使用頻度を抑えるためである。Ｓ＆Ｓ制御をスタータによって実現することもできる。本実施の形態１においても、所定のＭＧ使用条件（以下、「ＭＧ条件」とも称す）が満たされない場合は、スタータを用いたＳ＆Ｓ制御が行われる。但し、スタータを用いた場合は、ＭＧを用いる場合に比べて電力消費量が多くなる。従って、ＭＧを用いたＳ＆Ｓ制御によれば、消費電力を抑えて燃費改善を図ることができる。また、スタータの寿命を延ばすこともできる。
【００３８】
ここで、ＭＧ条件には、次の条件が含まれる。第１の条件には、ＥＮＧが冷間状態でないことが挙げられる。ＥＮＧが冷間状態であるか否かは、図２に示した温度センサ４８の検出値に基づいて判定される。ＥＮＧが冷間状態にあると噴射燃料の気化が不十分で、第１気筒の混合気が燃焼し難い。また、ＥＮＧが冷間状態にあると、冷却損失の影響が避けられない。そのため、十分な初爆トルクがクランク軸に付与されず、エンジン回転速度の十分な上昇が見込めない。よって、この場合には、筒内インジェクタ、点火装置およびＭＧを駆動させずに、スタータの駆動のみによってＳ＆Ｓ制御を実現する。
【００３９】
第２の条件には、第１気筒のピストン位置が、基準範囲ＣＡＲ内にあることが挙げられる。第１気筒のピストン位置は、図２に示したクランク角センサ４２の検出値を用いて特定される。第１気筒のピストン位置が基準範囲ＣＡＲよりも上死点側にあると、筒内の混合気の圧縮圧が高く、第１気筒の混合気の燃焼により得られる燃焼エネルギが大きくなる。しかし、第２気筒のピストン位置が基準範囲ＣＡＲよりも上死点側にあり、第２気筒のピストンが上死点を超えるためにはこれよりも大きな燃焼エネルギが必要となる。一方、第１気筒のピストン位置が基準範囲ＣＡＲよりも下死点側にあると、燃焼エネルギが小さくなる。このように、第１気筒のピストン位置が基準範囲ＣＡＲ外にある場合は、十分な初爆トルクがクランク軸に付与されず、エンジン回転速度の十分な上昇が見込めない。よって、この場合にも、スタータの駆動のみによってＳ＆Ｓ制御を実現する。
【００４０】
第３の条件には、ＭＧに駆動電力を供給するバッテリの電圧が、基準電圧ＶＲよりも高いことが挙げられる。バッテリの電圧は、図２に示した電圧センサ４４の検出値を用いて特定される。バッテリの電圧が基準電圧ＶＲよりも低いと、ＭＧのモータトルクが小さくなる。そのため、十分なアシストトルクがクランク軸に付与されず、エンジン回転速度の十分な上昇が見込めない。よって、この場合は、第１気筒の燃焼と、同時期のスタータの駆動との組み合わせによってＳ＆Ｓ制御を実現する。つまり、初爆トルクとスタータのモータトルクとの組み合わせによってＳ＆Ｓ制御を実現する。
【００４１】
（着火始動制御の問題点）
ところで、ＭＧ条件には、第３の条件に関連した次の問題がある。図３は、ＭＧに駆動電力を供給するバッテリの電圧と、ＭＧの動作域との関係を示した図である。図３に示すように、バッテリの電圧が基準電圧ＶＲよりも低い場合、ＭＧの動作が禁止される。そして、この場合は、初爆トルクとスタータのモータトルクとの組み合わせによってＳ＆Ｓ制御を実現する第３の条件で説明した通りである。
【００４２】
一方、バッテリの電圧が基準電圧ＶＲよりも高い場合、ＭＧの動作が許可される。但し、図３には、電圧Ｖ１（＞基準電圧ＶＲ）よりも高い非出力制限域と、基準電圧ＶＲよりも低い動作禁止域の間に、出力制限域が設けられている。出力制限域は、低下中のバッテリの電圧が、非出力制限域から動作禁止域にいきなり突入してしまうのを緩衝する役割を担っている。当然ながら出力制限域では、非出力制限域に比べてＭＧのモータトルクが抑えられることになる。
【００４３】
ここで着目すべきは、図３の右上に矢印で示すように、始動要求時には非出力制限域にあったバッテリの電圧が、着火始動制御中に出力制限域まで低下することである。そして、このような２つの動作許可領域を跨ぐ電圧の低下が実際に起きた場合には、ＭＧのモータトルクが抑えられてしまい、始動不良が発生する可能性がある。そこで、本実施の形態１では、上述したＥＮＧの再始動に際し、ＭＧ条件が満たされている場合であっても、始動要求時のバッテリの電圧が電圧Ｖ２（＞電圧Ｖ１）よりも低いときには、着火始動制御とは異なる内容の制御を実行することとしている。以下、説明の便宜上、バッテリの電圧が電圧Ｖ２よりも高いときに行う通常の着火始動制御を「通常制御」とも称す。また、バッテリの電圧が電圧Ｖ２よりも低いときに行う着火始動制御を「低電圧制御」とも称す。
【００４４】
図４は、ＥＮＧの再始動の際の制御内容と、始動要求時のバッテリの電圧との関係を示した図である。図４に示すように、始動要求時のバッテリの電圧が電圧Ｖ２よりも高い場合には、通常制御が選択される。電圧Ｖ２は、ＥＮＧの着火始動制御中に低下するバッテリの電圧が図３で説明した非出力制限域に留まることのできる電圧値である。電圧Ｖ２は、図３で説明した電圧Ｖ１から、ＭＧの駆動に伴う電圧の低下予測値を差し引くことで事前に設定しておくことができる。
【００４５】
一方、始動要求時のバッテリの電圧が電圧Ｖ２よりも低い場合には、低電圧制御が選択される。但し、低電圧制御が選択されるのは、始動要求時のバッテリの電圧が基準電圧ＶＲよりも高い場合である。始動要求時のバッテリの電圧が基準電圧ＶＲよりも低い場合には、ＭＧではなくスタータが選択される。スタータを選択する理由については、ＭＧ条件（第３の条件）で説明した通りである。補足すると、スタータの出力制限域は、図３で説明したＭＧの出力制限域に比べて低い領域に設定されている。そのため、始動要求時のバッテリの電圧がＭＧの基準電圧ＶＲよりも低い場合であっても、スタータの出力制限域よりも高ければ、スタータによってＳ＆Ｓ制御を高い確率で実現することができる。なお、基準電圧ＶＲについては、ＭＧの駆動に伴う電圧の低下予測値を差し引いた電圧値（電圧Ｖ３）に設定することもできる。
【００４６】
図５は、本発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行する着火始動制御の処理ルーチンの一例を示す図である。なお、本ルーチンは、上述した所定の停止条件の成立後、所定の制御周期ごとに繰り返し実行されるものとする。また、本ルーチンは、上述した第１，第２のＭＧ条件の成立を前提として実行される。
【００４７】
図５に示すルーチンでは、先ず、始動要求の有無が判定される（ステップＳ１０）。始動要求の有無は、例えば、ブレーキペダル（図示しない）からのドライバの足が離れるなどのドライバ操作の有無によって判定される。
【００４８】
ステップＳ１０において、始動要求が有ると判定された場合には、通常制御が実行可能であるか否かが判定される（ステップＳ１２）。通常制御が実行可能であるか否かは、図２に示した電圧センサ４４の検出値と、図４で説明した電圧Ｖ２との大小関係に基づいて判定される。センサ検出値が電圧Ｖ２よりも高いと判定された場合は、通常制御が実行可能であると判断できる。そのため、ステップＳ１４に進み、通常制御が選択される。
【００４９】
ステップＳ１２において、電圧センサ４４の検出値が電圧Ｖ２よりも低いと判定された場合には、低電圧制御が実行可能であるか否かが判定される（ステップＳ１６）。本ステップＳ１６の処理は、上述した第３のＭＧ条件の成否を判定するものである。低電圧制御が実行可能であるか否かは、ステップＳ１２で用いた電圧センサ４４の検出値と、図４で説明した基準電圧ＶＲ（または電圧Ｖ３）との大小関係に基づいて判定される。センサ検出値が基準電圧ＶＲよりも高いと判定された場合は、低電圧制御が実行可能であると判断できる。そのため、ステップＳ１８に進み、低電圧制御が選択される。
【００５０】
ステップＳ１６において、センサ検出値が基準電圧ＶＲよりも低いと判定された場合は、低電圧制御が実行不可能であると判断できる。そのため、ステップＳ２０に進み、スタータによる始動が選択される。なお、スタータによる始動が、初爆トルクとスタータのモータトルクとの組み合わせに基づくものであることは、既に説明した通りである。
【００５１】
（低電圧制御）
上述したように、着火始動制御では、ＭＧのモータトルクが最適トルクＴＱＡまで上昇したときにＭＧのロータ軸とＥＮＧのクランク軸とが連結される。この連結動作は、通常制御と低電圧制御に共通するものである。但し、通常制御の場合は、連結動作後もＭＧのモータトルクの目標値が最適トルクＴＱＡに保たれるのに対し、低電圧制御の場合は連結動作後、当該目標値が最適トルクＴＱＡよりも小さな値に変更される。モータトルクの目標値を小さな値に変更することで、ＭＧの駆動に伴うバッテリの電圧の低下量を減らすことができる。そのため、低電圧制御中にバッテリの電圧が基準電圧ＶＲを下回り、図３で説明した動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。この目標値の変更について、図６を参照しながら説明する。
【００５２】
図６の横軸は、図４の縦軸に対応している。つまり、始動要求時のバッテリの電圧が基準電圧ＶＲ（または電圧Ｖ３）よりも高く、尚且つ、電圧Ｖ２よりも低い場合には、低電圧制御が選択される。図６に示すように、低電圧制御では、ＭＧのモータトルクの目標値がトルクＴＱ１とトルクＴＱ２の間に設定される。図６において、トルクＴＱ１は最適トルクＴＱＡよりも小さな値とされる。但し、トルクＴＱ１が最適トルクＴＱＡと等しくてもよい。トルクＴＱ２は、クランク軸の回転をアシストすることのできるモータトルクの最小値である。また、図６に示すように、低電圧制御では、始動要求時のバッテリの電圧が小さいほど、ＭＧのモータトルクの目標値が小さい値に設定される。
【００５３】
但し、ＭＧのモータトルクの目標値を小さい値に変更すれば、ＭＧのアシストトルクも小さくなる。そこで、低電圧制御では、第１気筒の次に膨張行程を迎える気筒、即ち、上述した第２気筒の点火時期を圧縮上死点（ＴＤＣ）側に変更する。着火制御中は各気筒の点火時期がＴＤＣよりも遅角側に設定されている。低電圧制御では、第１気筒の点火時期は通常制御と同時期とし、その一方で第２気筒の点火時期をＴＤＣ側に進角する。第２気筒の点火時期をＴＤＣ側に進角することで燃焼トルクを高めることができる。よって、ＭＧのアシストトルクの低下を第２気筒の燃焼トルクで補って、ＥＮＧの始動不良を回避することが可能となる。
【００５４】
図７は、本発明の実施の形態１において行われる低電圧制御を説明するタイミングチャートである。なお、図７においては、第１気筒が１番気筒＃１であり、第２気筒が３番気筒＃３であるものとする。
【００５５】
図７に示すチャートでは、時刻ｔ０においてＥＮＧの始動要求が出され、ＭＧのモータトルクの目標値（以下、図７の説明において、「ＭＧトルク」とも称す。）が最適トルクＴＱＡに設定される。ＭＧの実際のモータトルク（以下、図７の説明において、「出力トルク」とも称す。）は、時間遅れを伴って上昇し、最適トルクＴＱＡに到達する。出力トルクが最適トルクＴＱＡに到達したら、ＭＧのロータ軸とＥＮＧのクランク軸を連結して、低電圧制御を開始する。低電圧制御では、先ず、時刻ｔ１において１番気筒＃１の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後に同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。
【００５６】
１番気筒＃１の混合気の燃焼に伴い燃焼トルクが発生し、エンジン回転速度が上昇し始める。低電圧制御では、エンジン回転速度が上昇し始めた時刻ｔ２においてＭＧトルクを最適トルクＴＱＡからトルクＴＱ３に変更する。トルクＴＱ３は、時刻ｔ０におけるバッテリの電圧に応じて設定される。ＭＧトルクを最適トルクＴＱＡからトルクＴＱ３に変更することで、低電圧制御中にバッテリの電圧が基準電圧ＶＲを下回り、図３で説明した動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。なお、トルクＴＱ３は、図５に示したトルクＴＱ２以上かつトルクＴＱ１以下である（ＴＱ２≦ＴＱ３≦ＴＱ１）。
【００５７】
低電圧制御では、ＭＧトルクの変更後、時刻ｔ３で３番気筒＃３の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後の時刻ｔ４において同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。図７には、低電圧制御の３番気筒＃３の点火時期（時刻ｔ４）の比較として、通常制御での同気筒の点火時期（時刻ｔ５）が示されている。両者を比較すると分かるように、時刻ｔ４は時刻ｔ５よりも早められている。３番気筒＃３の点火時期を時刻ｔ５から時刻ｔ４に早めることで、同気筒の混合気の燃焼に伴って発生する燃焼トルクを高めることができる。よって、低電圧制御によれば、時刻ｔ２以降の出力トルクの低下を、３番気筒＃３の燃焼トルクで補って、ＥＮＧの始動不良を回避することが可能となる。
【００５８】
そして、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨまで上昇した時刻ｔ６において、ＭＧトルクをトルクＴＱ３から０に変更して、低電圧制御を終了する。
【００５９】
図８は、本発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行する低電圧制御の処理ルーチンの一例を示す図である。本ルーチンは、図５で説明したステップＳ１８のサブルーチンとして実行されるものとする。
【００６０】
図８に示すルーチンでは、先ず、最適トルクＴＱＡが決定される（ステップＳ２２）。最適トルクＴＱＡは、ＭＧのモータトルクの目標値として、第２気筒の筒内の圧力に基づいて推定される。第２気筒の筒内の圧力は、図２に示した圧力センサ４６の検出値が用いられる。
【００６１】
ステップＳ２２に続いて、ＭＧの実際のモータトルクが算出され（ステップＳ２４）、このモータトルクが最適トルクＴＱＡを上回るか否かが判定される（ステップＳ２６）。ＭＧの実際のモータトルクは、例えば、ＭＧの回転数と、図５のステップＳ１６で用いた電圧センサ４４の検出値と、に基づいて算出される。ステップＳ２４，Ｓ２６の処理は、ステップＳ２６においてＭＧのモータトルクが最適トルクＴＱＡを上回ると判定されるまで、繰り返し実行される。
【００６２】
ステップＳ２６において、ＭＧの実際のモータトルクが最適トルクＴＱＡを上回ると判定された場合には、低電圧制御の実行が許可される（ステップＳ２８）。本ステップＳ２８の処理により、第１気筒の筒内インジェクタと点火装置が駆動されて燃焼トルクがクランク軸に付与される。また、ＭＧのロータ軸とＥＮＧのクランク軸が連結されてＭＧのアシストトルクがクランク軸に付与される。
【００６３】
ステップＳ２８に続いて、ＭＧのモータトルクの目標値が最適トルクＴＱＡからトルクＴＱ３に変更される（ステップＳ３０）。トルクＴＱ３については図７で既に説明した通りである。トルクＴＱ３は、図５のステップＳ１６で用いた電圧センサ４４の検出値に応じて設定される。
【００６４】
ステップＳ３０に続いて、第２気筒の点火時期がＴＤＣ側に進角される（ステップＳ３２）。第２気筒の点火時期の進角度合いは、ＥＮＧの仕様に応じて別途設定される。そして、設定した点火時期に到達したか否かが判定され（ステップＳ３４）、第２気筒の点火装置が駆動される（ステップＳ３６）。本ステップＳ３６の処理により、第２気筒の燃焼トルクが高められる。
【００６５】
ステップＳ３６に続いて、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨ以上か否かが判定される（ステップＳ３８）。本ステップＳ３８の処理は、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨ以上であると判定されるまで繰り返し実行される。そして、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨ以上であると判定された場合には、ＭＧのモータトルクの目標値がトルクＴＱ３から０に変更される（ステップＳ４０）。本ステップＳ４０の処理により、低電圧制御の実行が終了する。
【００６６】
以上、図８に示したルーチンによれば、ステップＳ３０の処理によってＭＧのモータトルクの目標値をトルクＴＱ３に低下させることができる。そのため、ＭＧの駆動に伴うバッテリの電圧の低下量を減らすことができる。従って、低電圧制御中にバッテリの電圧が基準電圧ＶＲを下回り、図３で説明した動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。また、図８に示したルーチンによれば、ステップＳ３２〜Ｓ３６の処理によって、第２気筒の点火時期をＴＤＣ側に進角することもできる。そのため、ＭＧのモータトルクの目標値の低下を第２気筒の燃焼トルクで補って、ＥＮＧの始動不良を回避することが可能となる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態１においては、ＭＧが第１，第７の発明の「電動機」に、ＥＣＵが同発明の「制御装置」に、通常制御が同発明の「始動制御」に、低電圧制御が同発明の「低電圧始動制御」に、それぞれ相当している。
【００６８】
また、上述した実施の形態１においては、スタータが第６，第９の発明の「第２電動機」に、第１気筒の燃焼と、同時期のスタータの駆動との組み合わせによる制御が同発明の「第２始動制御」に、それぞれ相当している。
【００６９】
実施の形態２．
次に、図９乃至図１０を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態２の駆動システムの構成は、図１乃至図２に示した駆動システムの構成と共通する。また、着火始動制御の基本的な構成は、図３乃至図７で説明した制御構成と共通する。従って、駆動システムの構成と着火始動制御の説明については省略する。
【００７０】
［実施の形態２の制御］
上述した実施の形態１の低電圧制御では、第２気筒の点火時期をＴＤＣ側に変更することで燃焼トルクを高め、エンジン回転速度を閾値ＮＴＨまで上昇させた。しかし、何らかの要因により、第２気筒の高い燃焼トルクをもってしてもエンジン回転速度が閾値ＮＴＨまで上昇し切らない場合がある。そこで、本実施の形態２の低電圧制御では、第２気筒の次に膨張行程を迎える気筒（以下、「第３気筒」とも称す）の点火時期をもＴＤＣ側に変更する。第３気筒の点火時期をＴＤＣ側に進角することで同気筒の燃焼トルクを高めることができる。よって、低電圧制御の実行に伴うＭＧのアシストトルクの低下を第２，第３気筒の燃焼トルクで補って、ＥＮＧの始動不良を回避することが可能となる。
【００７１】
図９は、本発明の実施の形態２において行われる低電圧制御を説明するタイミングチャートである。なお、図９においては、第１気筒が１番気筒＃１であり、第２気筒が３番気筒＃３であり、第３気筒が４番気筒＃４であるものとする。
【００７２】
図９に示すチャートでは、時刻ｔ０においてＥＮＧの始動要求が出され、ＭＧのモータトルクの目標値（以下、図９の説明において、「ＭＧトルク」とも称す。）が最適トルクＴＱＡに設定される。ＭＧの実際のモータトルク（以下、図９の説明において、「出力トルク」とも称す。）は、時間遅れを伴って上昇し、最適トルクＴＱＡに到達する。出力トルクが最適トルクＴＱＡに到達したら、ＭＧのロータ軸とＥＮＧのクランク軸を連結して、低電圧制御を開始する。低電圧制御では、先ず、時刻ｔ１において１番気筒＃１の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後に同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。
【００７３】
また、低電圧制御では、時刻ｔ２においてＭＧトルクを最適トルクＴＱＡからトルクＴＱ３に変更する。また、低電圧制御では、時刻ｔ３で３番気筒＃３の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後の時刻ｔ４において同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。ここまでは、上述した実施の形態１の低電圧制御と同じである。
【００７４】
本実施の形態２の低電圧制御では、時刻ｔ７で４番気筒＃４の筒内インジェクタを駆動して燃料を噴射し、その後の時刻ｔ８において同気筒の点火装置を駆動して混合気に点火する。図９には、低電圧制御の４番気筒＃４の点火時期（時刻ｔ８）の比較として、通常制御での同気筒の点火時期（時刻ｔ９）が示されている。両者を比較すると分かるように、時刻ｔ８は時刻ｔ９よりも早められている。４番気筒＃４の点火時期を時刻ｔ９から時刻ｔ８に早めることで、同気筒の混合気の燃焼に伴って発生する燃焼トルクを高めることができる。よって、本実施の形態２の低電圧制御によれば、時刻ｔ２以降の出力トルクの低下を、３番気筒＃３および４番気筒＃４の燃焼トルクで補って、ＥＮＧの始動不良を回避することが可能となる。
【００７５】
そして、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨまで上昇した時刻ｔ１０において、ＭＧトルクをトルクＴＱ３から０に変更して、低電圧制御を終了する。
【００７６】
図１０は、本発明の実施の形態２においてＥＣＵが実行する低電圧制御の処理ルーチンの一例を示す図である。本ルーチンは、図８で説明したステップＳ３８，Ｓ４０に代わる処理として実行されるものとする。
【００７７】
図１０に示すルーチンでは、先ず、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨ以上であるか否かが判定される（ステップＳ４２）。本ステップＳ４２は、図８のステップＳ３８の処理と同一である。そして、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨ以上であると判定された場合には、ＭＧのモータトルクの目標値がトルクＴＱ３から０に変更される（ステップＳ４４）。本ステップＳ４４の処理により、低電圧制御の実行が終了する。
【００７８】
一方、ステップＳ４２において、エンジン回転速度が閾値ＮＴＨ未満であると判定された場合は、第２気筒の点火進角にも関わらずエンジン回転速度が閾値ＮＴＨまで上昇し切らなかったと判断できる。そのため、第３気筒の点火時期がＴＤＣ側に進角される（ステップＳ４６）。第３気筒の点火時期の進角度合いは、第２気筒の進角度合いと等しく設定される。そして、ステップＳ４６で設定した点火時期に到達したか否かが判定され（ステップＳ４８）、第３気筒の点火装置が駆動される（ステップＳ５０）。本ステップＳ５０の処理により、第３気筒の燃焼トルクが高められる。
【００７９】
以上、図１０に示したルーチンによれば、ステップＳ４６，Ｓ４８，Ｓ５０の処理によって、第３気筒の点火時期をＴＤＣ側に進角することもできる。そのため、低電圧制御に伴うＭＧのモータトルクの目標値の低下を、第２，第３気筒の燃焼トルクで補って、ＥＮＧの始動不良を回避することが可能となる。
【００８０】
なお、上述した実施の形態２においては、第３気筒の点火時期をＴＤＣ側に進角することにより第５の発明の「追加の低電圧始動制御」が実現されている。
【００８１】
実施の形態３．
次に、図１１を参照しながら、本発明の実施の形態３について説明する。なお、本実施の形態３の駆動システムの構成は、図１乃至図２に示した駆動システムの構成と共通する。また、着火始動制御の基本的な構成は、図３乃至図７で説明した制御構成と共通する。従って、駆動システムの構成と着火始動制御の説明については省略する。
【００８２】
［実施の形態３の制御］
上述した実施の形態１，２の着火始動制御では、第１気筒のピストン位置が基準範囲ＣＡＲにあることが第２のＭＧ条件とされた。当然ながらこのＭＧ条件は、通常制御と低電圧制御の両方に適用される。但し、本実施の形態３の低電圧制御では、基準範囲ＣＡＲよりも厳しい条件がＭＧ条件に適用される。図１１は、低電圧制御中の第１気筒のピストン位置条件を説明する図である。図１１に示すように、本実施の形態３では、第１気筒のピストン位置が、基準範囲ＣＡＲよりも狭い範囲ＣＡ１内にあることを条件として、低電圧制御の実行が許可される。
【００８３】
上述した実施の形態１と同様、本実施の形態３の低電圧制御では、モータトルクの目標値を最適トルクＴＱＡよりも小さな値に変更している。そのため、ＭＧの駆動に伴うバッテリの電圧の低下量を減らして、低電圧制御中にバッテリの電圧が図３で説明した動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。その反面、ＭＧのモータトルクの目標値を小さい値に変更すれば、ＭＧのアシストトルクも小さくなる。
【００８４】
この点、本実施の形態３では、第１気筒のピストン位置が範囲ＣＡ１内にあることを低電圧制御の実行を許可する条件としている。第１気筒のピストン位置が範囲ＣＡ１内にあれば、ピストン位置が基準範囲ＣＡＲ内にある場合に比べて大きな初爆トルクを得ることができる。この理由は、第１気筒のピストン位置の範囲を狭くするほど、第１気筒で生じる燃焼エネルギによってピストンを効果的に押し下げることが可能になるからである。よって、このような条件で電圧制御を実行すれば、ＭＧのアシストトルクの低下を相対的に大きな初爆トルクで補って、ＥＮＧの始動不良を回避することが可能となる。本実施の形態３の低電圧制御では、始動要求時のバッテリの電圧が小さいほど、範囲ＣＡ１がより狭い範囲に設定される。
【００８５】
なお、本実施の形態３の低電圧制御の許可条件は、上述した実施の形態１，２の低電圧制御の許可条件として適用してもよい。この場合は、図５に示したステップＳ１６において、上述した第３のＭＧ条件に関する判定に加えて、第１気筒のピストン位置が図１１に示した範囲ＣＡ１内にあるか否かに関する判定を行えばよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０  車両
１２  内燃機関
１４  自動変速機
１６  入力軸
１８  出力軸
２０  デファレンシャル
２２  車軸
２４  駆動輪
２６  モータジェネレータ
２８  伝達ベルト
３０  バッテリ
３２  スタータ
４０  制御装置
４２  クランク角センサ
４４  電圧センサ
４６  圧力センサ
４８  温度センサ
【図１】
2018105200.tif 000003
【図２】
2018105200.tif 000004
【図３】
2018105200.tif 000005
【図４】
2018105200.tif 000006
【図５】
2018105200.tif 000007
【図６】
2018105200.tif 000008
【図７】
2018105200.tif 000009
【図８】
2018105200.tif 000010
【図９】
2018105200.tif 000011
【図１０】
2018105200.tif 000012
【図１１】
2018105200.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月12日(2018.1.12)
【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】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記低電圧始動制御を行う場合における前記第２気筒の点火時期をより進角側に設定することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の車両の駆動システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサを更に備え、
前記制御装置が、前記低電圧始動制御の実行後、前記クランク軸の回転に伴って前記第２気筒よりも後に膨張行程を迎える第３気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、前記回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、前記電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、前記第３気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する追加の低電圧始動制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の車両の駆動システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記制御装置が、前記内燃機関の始動要求時における前記バッテリの電圧が低いほど、前記低電圧始動制御を行う場合における前記第２気筒の点火時期をより進角側に設定することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサを更に備え、
前記制御装置が、前記低電圧始動制御の実行後、前記クランク軸の回転に伴って前記第２気筒よりも後に膨張行程を迎える第３気筒のインジェクタの駆動を開始するまでの間に、前記回転速度が所定速度まで上昇していない場合には、前記電動機によるアシストトルクの目標値の変更を継続すると共に、前記第３気筒の点火時期を圧縮上死点側に進角する追加の低電圧始動制御を行うように構成されていることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
第６の発明によれば、始動制御または低電圧始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第１電圧よりも低い第２電圧を下回ることが予測される場合に、第２始動制御を行うことができる。第２始動制御は、出力が制限される電圧の上限値が電動機よりも低い第２電動機を駆動する制御である。そのため、第２始動制御によれば、始動制御や低電圧始動制御を選択できない場合であっても、内燃機関を始動することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
第７の発明によれば、始動制御に基づいた電動機の駆動中にバッテリの電圧が第１電圧を下回ることが予測される場合に、始動制御を行う場合よりも狭いピストン位置範囲内にあることを条件として、低電圧始動制御を行うことができる。低電圧始動制御は、電動機によるアシストトルクの目標値を、始動制御を行う場合の目標値に比べて小さい値に変更する制御である。電動機によるアシストトルクの目標値を小さい値に変更すれば、低電圧始動制御中にバッテリの電圧が動作禁止域に突入してしまうのを未然に防ぐことができる。また、ピストン位置範囲が狭い範囲であることを条件として低電圧始動制御を行えば、自動停止後に膨張行程で停止しているピストンを有する気筒で発生する燃焼トルクを高めることができるので、アシストトルクの目標値の変更に伴い不足するトルクを、当該燃焼トルクによって補うことができる。従って、内燃機関の始動不良の発生を良好に回避することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第８の発明によれば、内燃機関の始動要求時におけるバッテリの電圧が低いほど、ピストン位置範囲をより狭い範囲に設定することができる。そのため、始動要求時におけるバッテリの電圧が低い場合であっても、上述した燃焼トルクを相応に高めることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2018105200.tif 000014
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2018105200.tif 000015
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
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