(57)【要約】【課題】モータジェネレータによるエンジン始動が禁止されたままになる。【解決手段】電子制御装置は、モータジェネレータによるエンジンの始動を開始してから、エンジンの機関回転数が目標回転数に達するまでの時間に基づいて、モータジェネレータによるエンジンの始動について、正常、仮異常、又は異常を判定する。モータジェネレータによるエンジンの始動について、仮異常又は異常が判定された場合には、電子制御装置は、モータジェネレータによるエンジンの始動を禁止する。電子制御装置は、モータジェネレータによるエンジンの始動について仮異常又は異常を判定したときのエンジンのフリクションよりもフリクションが小さくなったと推定したときには、モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があるか否かの判定を再び行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンに駆動連結された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ハイブリッド車両に適用されるエンジン始動制御装置であって、
前記モータジェネレータによるエンジンの始動を開始してから、前記エンジンの機関回転数が、当該エンジンが自立運転可能な回転数として予め定められた目標回転数に達するまでの時間に基づいて、前記モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があるか否かを判定する異常判定部と、
前記モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があると判定された場合に、前記モータジェネレータによるエンジンの始動を禁止する始動禁止部と、
前記エンジンにおけるフリクション変化を推定するフリクション推定部とを備え、
前記異常判定部は、前記モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があると判定されたときの前記エンジンのフリクションよりもフリクションが小さくなったと前記フリクション推定部が推定したときには、前記モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があるか否かの判定を再び行う
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に適用されるエンジン始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の車両におけるハイブリッドシステムは、車両の駆動源として、エンジンと、当該エンジンに駆動連結されたモータジェネレータとを備えている。このハイブリッドシステムにおける電子制御装置は、信号待ち等の車両の一時停止時に、エンジンを自動停止させる。そして、電子制御装置は、自動停止させたエンジンを再始動させる際には、モータジェネレータからエンジンにトルクを付与することにより、モータジェネレータによるエンジン始動を行う。
【０００３】
また、特許文献１のハイブリッドシステムにおいて電子制御装置は、モータジェネレータによるエンジン始動を行った場合、エンジン始動を開始してから当該エンジンにおいて自立駆動ができるまでの時間（完爆までの時間）を、エンジン始動時間として計測する。そして、電子制御装置は、このモータジェネレータによるエンジン始動時間が予め定められた時間よりも長い場合には、次回以降のエンジンの再始動時には、スタータによるエンジン始動を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２４４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のハイブリッドシステムにおいては、モータジェネレータによるエンジン始動時間が予め定められた時間よりも長いと判断されると、モータジェネレータによるエンジン始動は禁止される。そのため、一時的な要因でモータジェネレータによるエンジン始動時間が長くなっている場合には、その後、その要因が改善されても、依然として、モータジェネレータによるエンジン始動は禁止されたままになってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、エンジンと、前記エンジンに駆動連結された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ハイブリッド車両に適用されるエンジン始動制御装置であって、前記モータジェネレータによるエンジンの始動を開始してから、前記エンジンの機関回転数が、当該エンジンが自立運転可能な回転数として予め定められた目標回転数に達するまでの時間に基づいて、前記モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があるか否かを判定する異常判定部と、前記モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があると判定された場合に、前記モータジェネレータによるエンジンの始動を禁止する始動禁止部と、前記エンジンにおけるフリクション変化を推定するフリクション推定部とを備え、前記異常判定部は、前記モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があると判定されたときの前記エンジンのフリクションよりもフリクションが小さくなったと前記フリクション推定部が推定したときには、前記モータジェネレータによるエンジンの始動に異常があるか否かの判定を再び行う。
【０００７】
上記構成によれば、エンジンのフリクションが大きくなったことに起因してモータジェネレータによるエンジンの始動に異常があると判定されても、その後、エンジンのフリクションが小さくなった場合には、上記異常の判定が再び行われる。したがって、エンジンのフリクションが一時的に大きくなってその後改善した場合には、禁止されていたモータジェネレータによるエンジンの始動が再び許可される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ハイブリッドシステムの概略構成図。
【図２】エンジン始動制御処理を示すフローチャート。
【図３】エンジン始動制御処理を示すフローチャート。
【図４】異常判定クリア処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を説明する。先ず、図１に従って、車両のハイブリッドシステムの概略構成を説明する。
図１に示すように、ハイブリッドシステムは、駆動源としてエンジン１０を備えている。エンジン１０のクランクシャフト１０ａは、トランスミッション１１等を介して駆動輪に駆動連結されている。また、エンジン１０のクランクシャフト１０ａは、第１プーリ１２に駆動連結されている。第１プーリ１２には、伝達ベルト１３が掛け回されている。なお、図示は省略するが、エンジン１０のクランクシャフト１０ａは、ベルト、プーリ、チェーン等を介して、油圧を発生するためのポンプやエアコンのコンプレッサ等にも駆動連結されている。
【００１０】
ハイブリッドシステムは、上記エンジン１０とは別の駆動源として、モータジェネレータ２０を備えている。モータジェネレータ２０は、いわゆる三相交流電動機である。モータジェネレータ２０の出力軸２０ａは、第２プーリ１４に駆動連結されている。第２プーリ１４には、伝達ベルト１３が掛け回されている。すなわち、モータジェネレータ２０は、第２プーリ１４、伝達ベルト１３、及び第１プーリ１２を介して、エンジン１０のクランクシャフト１０ａに駆動連結されている。
【００１１】
モータジェネレータ２０は、電動モータとして機能する場合には、第２プーリ１４に回転トルクを与え、その回転トルクが伝達ベルト１３及び第１プーリ１２を介してエンジン１０のクランクシャフト１０ａに入力される。すなわち、この場合には、モータジェネレータ２０は、エンジン１０の駆動をアシストする。一方、モータジェネレータ２０は、発電機として機能する場合には、エンジン１０のクランクシャフト１０ａの回転トルクが、第１プーリ１２、伝達ベルト１３、及び第２プーリ１４を介して、モータジェネレータ２０の出力軸２０ａに入力される。そして、出力軸２０ａの回転に応じて、モータジェネレータ２０が発電する。
【００１２】
モータジェネレータ２０には、インバータ２１を介して、高圧バッテリ２２が接続されている。インバータ２１は、いわゆる双方向インバータであり、モータジェネレータ２０が発電した交流電圧を直流電圧に変換して高圧バッテリ２２に出力し、高圧バッテリ２２が出力した直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ２０に出力する。なお、図１では、インバータ２１をモータジェネレータ２０とは別のものとして描いているが、インバータ２１がモータジェネレータ２０の筐体内に内蔵されていることもある。
【００１３】
高圧バッテリ２２は、リチウムイオン電池である。高圧バッテリ２２は、モータジェネレータ２０が電動モータとして機能するときには、当該モータジェネレータ２０に電力を供給する。また、高圧バッテリ２２は、モータジェネレータ２０が発電機として機能するときには、当該モータジェネレータ２０から電力の供給を受けて充電される。
【００１４】
高圧バッテリ２２には、当該高圧バッテリ２２の状態を検出するセンサ部２２ａが内蔵されている。センサ部２２ａは、高圧バッテリ２２の端子間電圧、出力電流、温度等を検出し、これらを高圧バッテリ２２の状態情報ＩＨを示す信号として出力する。
【００１５】
モータジェネレータ２０には、インバータ２１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２３が接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、高圧バッテリ２２にも接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、インバータ２１や高圧バッテリ２２から出力される直流電圧を１２Ｖ〜１５Ｖに降圧して出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３には、低圧バッテリ２４が接続されている。
【００１６】
低圧バッテリ２４は、高圧バッテリ２２よりも電圧の低い１２Ｖの鉛蓄電池である。低圧バッテリ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３が駆動していないときやＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電圧が１２Ｖであるときには、１２Ｖの直流電圧を出力する。低圧バッテリ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電圧が低圧バッテリ２４の開回路電圧（ＯＣＶ）よりも大きいときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３から電力の供給を受けて充電される。
【００１７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２３及び低圧バッテリ２４には、各種の補機２５が接続されている。補機２５の例としては、例えば、車両の前照灯、方向指示灯、室内灯などのライト関係や、カーナビゲーション装置やスピーカ等の車室内装備が挙げられる。補機２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３が駆動していないときには、低圧バッテリ２４から電力の供給を受ける。補機２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電圧が低圧バッテリ２４の開回路電圧（ＯＣＶ）よりも大きいときには、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ２３から電力の供給を受ける。
【００１８】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３及び低圧バッテリ２４には、上述した補機２５の１つとして、エンジン１０を始動するためのスタータ２５Ａが接続されている。スタータ２５Ａは直流モータであり、当該スタータ２５Ａの出力軸がエンジン１０のクランクシャフト１０ａに駆動連結されている。スタータ２５Ａは、低圧バッテリ２４やＤＣ／ＤＣコンバータ２３からの電力供給を受けて駆動する。
【００１９】
ハイブリッドシステムは、エンジン１０やモータジェネレータ２０等を制御するエンジン始動制御装置としての電子制御装置３０を備えている。電子制御装置３０は、各種のプログラム（アプリケーション）を実行する演算部、プログラム等が記憶されている不揮発性の記憶部、及びプログラムの実行にあたってデータが一時的に記憶される揮発性メモリ等を備えた処理回路（コンピュータ）である。
【００２０】
電子制御装置３０には、車両に搭載されている各種のセンサ等から、エンジン１０の状態を示す信号が入力される。具体的には、電子制御装置３０には、クランク角センサ３５からクランクシャフト１０ａの回転位置ＣＡを示す信号が入力される。クランク角センサ３５は、単位時間毎にエンジン１０におけるクランクシャフト１０ａの回転位置ＣＡを検出する。また、電子制御装置３０は、クランク角センサ３５が検出したクランクシャフト１０ａの回転位置ＣＡに基づいて、エンジン１０の機関回転数ＮＥを算出する。
【００２１】
電子制御装置３０には、冷却水温センサ３６からエンジン１０の冷却水温ＴＨＷを示す信号が入力される。冷却水温センサ３６は、エンジン１０におけるシリンダブロックやシリンダヘッド内に区画されているウォータジャケットの出口部に取り付けられており、このウォータジャケットの出口部における冷却水の温度を、冷却水温ＴＨＷとして検出する。また、電子制御装置３０には、車輪速センサ３７から駆動輪の回転速度ＷＳＰを示す信号が入力される。車輪速センサ３７は、駆動輪又はドライブシャフトの単位時間当たりの回転数を駆動輪の回転速度ＷＳＰとして検出する。
【００２２】
電子制御装置３０には、高圧バッテリ２２から当該高圧バッテリ２２の状態情報ＩＨを示す信号が入力される。高圧バッテリ２２の状態情報ＩＨは、高圧バッテリ２２の端子間電圧値、出力電流値及び温度等である。電子制御装置３０は、高圧バッテリ２２の状態情報ＩＨに基づいて、高圧バッテリ２２の充電容量ＳＯＣを算出する。なお、この実施形態において、高圧バッテリ２２の充電容量とは、状態情報ＩＨが入力された時点で高圧バッテリ２２に充電されている電力量を、当該高圧バッテリ２２の満充電の電力量に対する割合として示したものであり、例えば百分率（％）で表される。
【００２３】
上記の電子制御装置３０は、入力される各種の信号に基づいてエンジン１０を制御するための操作信号ＭＳｅｎを生成し、操作信号ＭＳｅｎをエンジン１０に出力する。すなわち、エンジン１０は、電子制御装置３０によって、燃料噴射量や吸気量等が制御されている。また、電子制御装置３０は、エンジン１０の燃料噴射量に基づいて、当該エンジン１０におけるフリクション変化を推定する。すなわち、電子制御装置３０は、フリクション推定部として機能する。
【００２４】
また、電子制御装置３０は、入力される各種の信号に基づいてモータジェネレータ２０を制御するための操作信号ＭＳｍｇを生成し、その操作信号ＭＳｍｇをモータジェネレータ２０に出力する。また、電子制御装置３０は、入力される各種の信号に基づいてスタータ２５Ａを制御するための操作信号ＭＳｓｔを生成し、その操作信号ＭＳｓｔをスタータ２５Ａに出力する。
【００２５】
電子制御装置３０は、エンジン１０が停止している状態において、当該エンジン１０の始動要求があった場合には、スタータ２５Ａ及びモータジェネレータ２０のどちらを使用してエンジン１０を始動するか、あるいは双方を併用してエンジン１０を始動するかを判定する。また、電子制御装置３０は、モータジェネレータ２０を使用してエンジン１０を始動する（スタータ２５Ａを併用する場合も含む）際、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動に異常があるか否かを判定する。また、電子制御装置３０は、異常があると判定した場合には、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動を禁止する。すなわち、電子制御装置３０は、異常判定部、始動禁止部として機能する。
【００２６】
なお、本実施形態でいうエンジン１０の始動要求とは、例えば、車両の運転者がイグニッションスイッチ（エンジンスタートスイッチ、システム起動スイッチ等と呼称されることもある。）をオン操作したのに伴う始動要求だけでなく、信号待ち等でエンジン１０が一時停止（アイドルストップ）した後の自動再始動要求も含むものである。
【００２７】
次に、電子制御装置３０によるエンジン１０に対するエンジン始動制御処理を、図２及び図３にしたがって説明する。なお、このエンジン始動制御処理は、エンジン１０が停止した状態においてエンジン１０の始動要求がある度に実行される。エンジン１０の始動要求があった場合には、図２に示すように、電子制御装置３０は、ステップＳ１１の処理を実行する。
【００２８】
ステップＳ１１では、電子制御装置３０は、前回のエンジン始動制御処理における到達回転数ＮＥｒが、当該電子制御装置３０の記憶部に記憶されているか否かを判定する。なお、到達回転数ＮＥｒとは、エンジン１０の始動を開始してから予め定められた第１規定時間Ｔ１経過後のエンジン１０の機関回転数ＮＥであり、詳しくは後述する。到達回転数ＮＥｒが記憶されていないと判定された場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１２に移行する。
【００２９】
ステップＳ１２では、電子制御装置３０は、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動を行うための冷却水温ＴＨＷの条件温度である条件水温ＴＨＷｃを、予め定められた上限水温ＴＨＷ２に設定する。上限水温ＴＨＷ２は、１００度未満であり、例えば７０〜８０度程度の値に定められている。
【００３０】
一方、ステップＳ１１において到達回転数ＮＥｒが記憶されていると判定された場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、電子制御装置３０は、到達回転数ＮＥｒが予め定められている規定回転数ＮＥｘ以上であるか否かを判定する。規定回転数ＮＥｘは、モータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動を成功させる際に、エンジン１０の始動を開始してから第１規定時間Ｔ１経過後のエンジン１０の機関回転数ＮＥとして最小限必要な回転数よりも大きな回転数として定められている。到達回転数ＮＥｒが規定回転数ＮＥｘ以上であると判定された場合（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１４に移行する。
【００３１】
ステップＳ１４では、電子制御装置３０は、前回のエンジン始動制御処理において設定された条件水温ＴＨＷｃを引き下げて、新たな条件水温ＴＨＷｃを設定する。この条件水温ＴＨＷｃの引き下げ幅は、例えば１〜数度程度である。その後、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１５に移行する。
【００３２】
ステップＳ１５では、電子制御装置３０は、ステップＳ１４において引き下げた条件水温ＴＨＷｃが、予め定められた下限水温ＴＨＷ１以上であるか否かを判定する。下限水温ＴＨＷ１は、上限水温ＴＨＷ２よりも低い温度であり、例えば４０〜５０度程度の値に定められている。条件水温ＴＨＷｃが下限水温ＴＨＷ１以上であると判定された場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）には、ステップＳ１４において引き下げた条件水温ＴＨＷｃをそのまま条件水温ＴＨＷｃとして設定する。条件水温ＴＨＷｃが下限水温ＴＨＷ１未満であると判定された場合（ステップＳ１５においてＮＯ）には、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１６に移行する。このステップＳ１６では、電子制御装置３０は、条件水温ＴＨＷｃを、下限水温ＴＨＷ１に設定する。
【００３３】
一方、ステップＳ１３において、到達回転数ＮＥｒが規定回転数ＮＥｘ未満であると判定された場合（ステップＳ１３においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、電子制御装置３０は、前回のエンジン始動制御処理において設定された条件水温ＴＨＷｃを引き上げて、新たな条件水温ＴＨＷｃを設定する。この条件水温ＴＨＷｃの引き上げ幅は、例えば１〜数度程度である。その後、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１８に移行する。
【００３４】
ステップＳ１８では、電子制御装置３０は、ステップＳ１７において引き上げた条件水温ＴＨＷｃが、予め定められた上限水温ＴＨＷ２未満であるか否かを判定する。条件水温ＴＨＷｃが上限水温ＴＨＷ２未満であると判定された場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）には、ステップＳ１７において引き上げた条件水温ＴＨＷｃをそのまま条件水温ＴＨＷｃとして設定する。条件水温ＴＨＷｃが上限水温ＴＨＷ２以上であると判定された場合（ステップＳ１７においてＮＯ）には、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１２に移行する。すなわち、電子制御装置３０は、条件水温ＴＨＷｃを上限水温ＴＨＷ２に設定する。
【００３５】
上述したように、ステップＳ１２、ステップＳ１５、ステップＳ１６、又はステップＳ１８において条件水温ＴＨＷｃが設定されると、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９では、電子制御装置３０は、冷却水温センサ３６が検出した冷却水温ＴＨＷが、上記のようにして設定された条件水温ＴＨＷｃ以上であるか否かを判定する。冷却水温ＴＨＷが条件水温ＴＨＷｃ未満であると判定された場合（ステップＳ１９においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、電子制御装置３０は、スタータ２５Ａに対して操作信号ＭＳｓｔを出力することにより、スタータ２５Ａ単独で、エンジン１０の始動を行う。その後、一連のエンジン始動制御処理は終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ１９において冷却水温ＴＨＷが条件水温ＴＨＷｃ以上であると判定された場合（ステップＳ１９においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理はステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、電子制御装置３０は、高圧バッテリ２２の充電容量ＳＯＣが、予め定められた規定容量ＳＯＣｘ以上であるか否かを判定する。規定容量ＳＯＣｘは、モータジェネレータ２０でエンジン１０を始動するにあたって、当該モータジェネレータ２０に対して十分な電圧・電力量を供給するために必要な充電容量として定められている。高圧バッテリ２２の充電容量ＳＯＣが規定容量ＳＯＣｘ未満であると判定された場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２０に移行する。すなわち、電子制御装置３０は、スタータ２５Ａ単独で、エンジン１０の始動を行い、その後、一連のエンジン始動制御処理は終了する。高圧バッテリ２２の充電容量ＳＯＣが規定容量ＳＯＣｘ以上であると判定された場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、図３に示すステップＳ２２に移行する。
【００３７】
ステップＳ２２では、電子制御装置３０は、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動許可フラグ（以下、ＭＧ始動許可フラグと略記する。）がオンであるか否かを判定する。なお、ＭＧ始動許可フラグは、通常時にはオンである。そして、モータジェネレータ２０やモータジェネレータ２０からエンジン１０へのトルク伝達経路に異常のおそれがあると判定された場合（仮異常判定された場合）、及び、異常があると判定された場合（異常判定された場合）に、オフに切り替えられる。ＭＧ許可フラグがオフであると判定された場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２３に移行する。
【００３８】
ステップＳ２３では、電子制御装置３０は、スタータ２５Ａによるエンジン１０の始動フラグ（以下、スタータ始動フラグと略記する。）がオフであるか否かを判定する。スタータ始動フラグは、通常時にはオフである。そして、モータジェネレータ２０等について異常判定された場合にオンに切り替えられる。なお、この実施形態では、モータジェネレータ２０等について仮異常判定された場合には、スタータ始動フラグはオフのままである。このステップＳ２３において、スタータ始動フラグがオンであると判定された場合（ステップＳ２３においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、電子制御装置３０は、スタータ２５Ａに対して操作信号ＭＳｓｔを出力することにより、スタータ２５Ａ単独で、エンジン１０の始動を行う。その後、一連のエンジン始動制御処理は終了する。
【００３９】
ステップＳ２３において、スタータ始動フラグがオフであると判定された場合（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、電子制御装置３０は、操作信号ＭＳｍｇ及び操作信号ＭＳｓｔを出力することにより、モータジェネレータ２０及びスタータ２５Ａを併用してエンジン１０の始動を行う。具体的には、電子制御装置３０は、モータジェネレータ２０を使用してエンジン１０の始動を行いつつ、エンジン１０の始動直後の一定期間のみスタータ２５Ａを駆動する。これにより、エンジン１０の始動にあたって最もトルクが必要な始動直後において、モータジェネレータ２０のエンジン１０の始動が、スタータ２５Ａによってアシストされる。その後、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２８に移行する。
【００４０】
一方、ステップＳ２２において、ＭＧ始動許可フラグがオンであると判定された場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、電子制御装置３０は、エンジン１０が停止しているとき（ステップＳ２６実行時点）のクランクシャフト１０ａの回転位置ＣＡを、停止時クランク角度ＣＡｓとして検出する。そして、電子制御装置３０は、停止時クランク角度ＣＡｓが、予め定められた規定角度範囲内であるか否かを判定する。
【００４１】
ここで、エンジン１０を始動させるのに必要な始動トルクは一定ではなく、クランクシャフト１０ａが停止している位置によっても変化する。例えば、４気筒のエンジンであれば、一般的に、１８０度周期で、始動トルクが変動する。この実施形態では、始動トルクがある一定の値以下になるクランクシャフト１０ａの角度の範囲を規定角度範囲として定めている。
【００４２】
ステップＳ２６において、停止時クランク角度ＣＡｓが規定角度範囲外であると判定された場合（ステップＳ２６においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２５に移行する。すなわち、電子制御装置３０は、モータジェネレータ２０及びスタータ２５Ａを併用してエンジン１０の始動を行う。その後、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２８に移行する。
【００４３】
一方、ステップＳ２６において、停止時クランク角度ＣＡｓが規定角度範囲内であると判定された場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では、モータジェネレータ２０に対して操作信号ＭＳｍｇを出力することにより、モータジェネレータ２０単独で、エンジン１０の始動を行う。その後、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２８に移行する。
【００４４】
ステップＳ２８では、電子制御装置３０は、エンジン１０の始動を開始してから第１規定時間Ｔ１内に、エンジン１０の機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに到達したか否かを判定する。この実施形態では、エンジン１０の始動を開始してから第１規定時間Ｔ１経過した時点での、機関回転数ＮＥを到達回転数ＮＥｒとして検出する。そして、この到達回転数ＮＥｒが目標回転数ＮＥｔ以上である場合には、第１規定時間Ｔ１内に機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに到達したと判定する。また、到達回転数ＮＥｒが目標回転数ＮＥｔ未満である場合には、第１規定時間Ｔ１内に機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに達しなかったと判定する。なお、第１規定時間Ｔ１は、エンジン１０やモータジェネレータ２０に劣化や破損等が生じてなく、これらが設計どおりに機能した場合に、モータジェネレータ２０を使用してエンジン１０を始動するのに要する時間として定められている。また、目標回転数ＮＥｔは、エンジン１０が自立して運転を継続できる最小限の回転数として定められている。第１規定時間Ｔ１内に機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに到達したと判定された場合（ステップＳ２８においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ２９に移行する。
【００４５】
ステップＳ２９では、電子制御装置３０は、モータジェネレータ２０やモータジェネレータ２０からエンジン１０へのトルク伝達経路に異常がないと判定する。すなわち、ＭＧ許可フラグをオンに維持し、スタータ始動フラグをオフに維持する。その後、電子制御装置３０による一連の始動制御処理は終了する。
【００４６】
一方、第１規定時間Ｔ１内に機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに到達していないと判定された場合（ステップＳ２８においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ３０に移行する。
【００４７】
ステップＳ３０では、電子制御装置３０は、エンジン１０の始動を開始してから第２規定時間Ｔ２内に、エンジン１０の機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに到達したか否かを判定する。この実施形態では、エンジン１０の始動を開始してから第２規定時間Ｔ２経過した時点での機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔ以上である場合には、第２規定時間Ｔ２内に機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに到達したと判定する。また、第２規定時間Ｔ２経過した時点での機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔ未満である場合には、第２規定時間Ｔ２内に機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに達しなかったと判定する。なお、第２規定時間Ｔ２は、上述した第１規定時間Ｔ１よりもやや長い時間として定められている。第２規定時間Ｔ２内に機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに到達したと判定された場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ３１に移行する。
【００４８】
ステップＳ３１では、電子制御装置３０は、モータジェネレータ２０やモータジェネレータ２０からエンジン１０へのトルク伝達経路に関し、異常が発生している可能性があるとして、仮異常判定する。すなわち、ＭＧ許可フラグをオフに切り替え、スタータ始動フラグをオフに維持する。その後、電子制御装置３０による一連の始動制御処理は終了する。なお、この実施形態においては、仮異常判定された場合も、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動に異常があると判定された場合に含まれる。
【００４９】
一方、第２規定時間Ｔ２内に機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに到達していないと判定された場合（ステップＳ３０においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ３２に移行する。
【００５０】
ステップＳ３２では、電子制御装置３０は、モータジェネレータ２０やモータジェネレータ２０からエンジン１０へのトルク伝達経路に関し、異常が発生しているとして、異常判定する。すなわち、ＭＧ許可フラグをオフに切り替え、且つ、スタータ始動フラグをオンに切り替える。その後、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ３３に移行する。
【００５１】
ステップＳ３３では、電子制御装置３０は、エンジン１０の自動停止、及び自動停止後のエンジン１０の再始動を禁止する。また、電子制御装置３０は、その後のステップＳ３４において、スタータ２５Ａを使用して、エンジン１０を始動する。その後、電子制御装置３０による一連の始動制御処理は終了する。
【００５２】
次に、電子制御装置３０による異常判定クリア処理を、図４にしたがって説明する。なお、この異常判定クリア処理は、上述したエンジン始動制御処理において、仮異常判定（ステップＳ３１）、又は異常判定（ステップＳ３２）された場合に実行される。仮異常判定、又は異常判定された場合には、電子制御装置３０は、ステップＳ４１の処理を実行する。
【００５３】
ステップＳ４１では、電子制御装置３０は、車両の走行距離Ｍのカウントアップを開始する。なお、電子制御装置３０は、車輪速センサ３７が検出した駆動輪の回転速度ＷＳＰに基づいて、単位時間あたりに車両が走行した距離を算出し、それを順次加算して行くことで、走行距離Ｍをカウントアップする。その後、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ４２に移行する。
【００５４】
ステップＳ４２では、電子制御装置３０は、カウントアップされている走行距離Ｍが、予め定められた規定距離Ｍｘ以上になったか否かを判定する。なお、規定距離Ｍｘは、定期的なエンジン１０に対するメンテナンス（エンジンオイルの交換等）が行われることが好ましい距離として定められており、例えば数千キロメートルである。走行距離Ｍが規定距離Ｍｘ未満であると判定された場合（ステップＳ４２においてＮＯ）、電子制御装置３０は、再びステップＳ４２の処理を実行する。すなわち、電子制御装置３０は、走行距離Ｍが規定距離Ｍｘ以上になるのを待つ。そして、走行距離Ｍが規定距離Ｍｘ以上になったと判定された場合（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ４３に移行する。
【００５５】
ステップＳ４３では、電子制御装置３０は、仮異常判定又は異常判定された場合に比較して、当該ステップＳ４３の実行時点において、エンジン１０のフリクション（摩擦）が低下したか否かを判定する。具体的には、電子制御装置３０は、アイドル運転時のようにエンジン１０が一定の運転状態にあるときの燃料噴射量を順次記憶する。電子制御装置３０は、仮異常判定又は異常判定されたタイミングに最も近いときの上記燃料噴射量よりも、ステップＳ４３の実行タイミングに最も近いときの上記燃料噴射量の方が小さいときに、エンジン１０のフリクションが低下したと判定する。エンジン１０のフリクションが低下していないと判定された場合（ステップＳ４３においてＮＯ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ４４に移行する。
【００５６】
ステップＳ４４では、電子制御装置３０は、カウントアップしていた走行距離Ｍをリセットする（ゼロに戻す）。その後、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ４１に戻り、再びステップＳ４１以降の処理が実行される。
【００５７】
一方、ステップＳ４３において、エンジン１０のフリクションが低下したと判定された場合（ステップＳ４３においてＹＥＳ）、電子制御装置３０の処理は、ステップＳ４５に移行する。
【００５８】
ステップＳ４５では、電子制御装置３０は、ＭＧ始動許可フラグ及びスタータ始動フラグをリセットする。すなわち、電子制御装置３０は、ＭＧ始動許可フラグをオンにするとともにスタータ始動フラグをオフにする。その後のステップＳ４６では、電子制御装置３０は、エンジン１０の自動停止、及び自動停止後のエンジン１０の再始動を許可する。なお、仮異常判定を経て、異常判定クリア処理が開始された場合には、エンジン１０の自動停止・再始動が禁止されていない場合もあるが、その場合には、エンジン１０の自動停止・再始動が許可されている状態を維持する。その後、電子制御装置３０による異常判定クリア処理は終了する。
【００５９】
なお、一連の異常判定クリア処理が終了した後も、エンジン１０の始動要求があった場合には、エンジン始動制御処理が行われる。そして、このエンジン始動制御処理において、ＭＧ始動許可フラグのオン・オフやスターた始動フラグのオン・オフが、再び切り替えられる。すなわち、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動に異常があるか否かの判定が再び行われる。
【００６０】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態のエンジン始動制御処理においては、モータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動条件の１つである冷却水温ＴＨＷの条件水温ＴＨＷｃが、固定値ではなく可変である。具体的には、エンジン１０の始動を開始してから第１規定時間Ｔ１経過後の到達回転数ＮＥｒが大きくて、エンジン１０のクランクシャフト１０ａが回転しやすい状況下では、条件水温ＴＨＷｃが引き下げられる。そのため、モータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動条件が満たされやすくなり、比較的に騒音の小さいモータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動が実行されやすくなる。また、スタータ２５Ａを使用したエンジン１０の始動が繰り返し行われることにより、スタータ２５Ａの低寿命化を招くことも防げる。
【００６１】
その一方で、エンジン１０の始動を開始してから第１規定時間Ｔ１経過後の到達回転数ＮＥｒが小さくて、エンジン１０のクランクシャフト１０ａが回転しにくい状況下では、条件水温ＴＨＷｃが引き上げられる。そのため、モータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動条件が満たされにくくなる。その結果、モータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動を開始したにも拘らずエンジン１０の始動が完了できない、といった事態は生じにくくなる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、条件水温ＴＨＷｃに関して下限水温ＴＨＷ１及び上限水温ＴＨＷ２が定められている。そのため、条件水温ＴＨＷｃが変動しつつも、当該条件水温ＴＨＷｃが極端に大きな値や極端に小さな値になることはない。
【００６３】
本実施形態では、エンジン１０の始動を開始してから第１規定時間Ｔ１経過するまでにエンジン１０の機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに達していなくても、第２規定時間Ｔ２経過するまでにエンジン１０の機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに達していれば、仮異常判定する。すなわち、本実施形態では、正常（異常なし）、仮異常、異常と段階的に異常の判定を行う。そして、仮異常判定された場合には、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動を禁止するのではなく、モータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動をスタータ２５Ａによってアシストする。このとき、スタータ２５Ａは、エンジン１０の始動の最初期にのみ駆動する。このように、両者を併用してエンジン１０を始動できれば、スタータ２５Ａ単独でエンジン１０を始動する場合に比較して、スタータ２５Ａの負担が軽くなり、当該スタータ２５Ａの長寿命化に寄与できる。
【００６４】
なお、本実施形態では、停止時クランク角度ＣＡｓが規定角度範囲外で、エンジン１０の始動に比較的に大きなトルクが必要な場合にも、モータジェネレータ２０及びスタータ２５Ａを併用したエンジン１０の始動が行われる。そのため、エンジン１０の始動を確実に完了できる。
【００６５】
ところで、エンジン１０において、エンジン１０の経時的な劣化など、不可逆的にエンジン１０のフリクションが大きくなっている場合だけでなく、一時的にエンジン１０のフリクションが大きくなっていることもある。例えば、エンジン１０を潤滑するオイルが粗悪なオイルであったり、オイルに劣化が生じているたりすると、エンジン１０のフリクションは大きくなる。しかし、オイルに起因してエンジン１０のフリクションが大きくなっている場合には、オイルが交換されれば、エンジン１０のフリクションは適正なフリクションに戻る可能性がある。このように、一時的にエンジン１０のフリクションが大きくなっている場合に、その後、モータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動を一律に禁止してしまうと、スタータ２５Ａが頻繁に使用されることになり、スタータ２５Ａの短寿命化の原因となる。
【００６６】
この点、本実施形態では、エンジン１０のフリクションが、仮異常判定又は異常判定されたときに比較して低下した場合には、ＭＧ始動許可フラグをオン、スタータ始動フラグをオフにリセットする。そして、再びエンジン始動制御処理が実行されて、ＭＧ始動許可フラグをオン、スタータ始動フラグをオフのまま維持されれば、その後は、モータジェネレータ２０を使用したエンジン１０の始動が許容される。したがって、エンジン１０のフリクションが低下して、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動が可能になっているにも拘らず、モータジェネレータ２０によるエンジン１０の始動が禁止されているといった状況が、過度に長期間に亘って発生することは抑制できる。
【００６７】
しかも、エンジン１０のフリクションが低下したか否かの判断は、仮異常判定又は異常判定されてからの走行距離Ｍが規定距離Ｍｘ以上である場合に実行される。換言すれば、オイルの交換などエンジン１０のメンテナンスが行われた可能性がある場合に、エンジン１０のフリクションが低下したか否かの判断が行われる。したがって、エンジン１０のメンテナンスが行われてなく、エンジン１０のフリクションが低下しているとは考えにくい状況で、エンジン１０のフリクションが低下したと誤判定されてしまう可能性は低減できる。
【００６８】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・エンジン１０とモータジェネレータ２０との駆動連結の態様は、上記実施形態に限らない。また、エンジン１０とモータジェネレータ２０との間に、第１プーリ１２、伝達ベルト１３、及び第２プーリ１４に加えて、複数のギア等で構成される減速機構や、駆動力伝達経路の断接を行うクラッチ等が介在されていてもよい。
【００６９】
・高圧バッテリ２２及び低圧バッテリ２４の出力電圧は、問わない。また、必ずしも、低圧バッテリ２４の出力電圧が高圧バッテリ２２の出力電圧よりも低くなくてもよく、両者の出力電圧が同じであってもよい。
【００７０】
・高圧バッテリ２２及び低圧バッテリ２４の種類は、上記実施形態の例に限らない。例えば、高圧バッテリ２２や低圧バッテリ２４として、リチウムイオン電池や鉛蓄電池以外に、ニッケル水素電池やＮＡＳ電池、全固体電池等を採用してもよい。
【００７１】
・主としてエンジン１０の走行トルクをアシストするモータジェネレータと、主としてエンジン１０からのトルクにより発電するモータジェネレータとを別々に備えていてもよい。この場合、エンジン１０の走行トルクをアシストするモータジェネレータに対して、上記実施形態のエンジン始動制御処理を適用すればよい。
【００７２】
・上記実施形態のエンジン始動制御処理において、条件水温ＴＨＷｃを予め定められた固定値にしてもよい。すなわち、図２に示すステップＳ１１〜ステップＳ１８の処理を省略してもよい。
【００７３】
・エンジン始動制御処理におけるステップＳ２２以降の処理が実行される条件は、冷却水温ＴＨＷに関する条件（ステップＳ１９参照）、高圧バッテリ２２の充電容量ＳＯＣに関する条件（ステップＳ２１）に限らず、他の条件が追加されていてもよい。また、冷却水温ＴＨＷに関する条件、及び高圧バッテリ２２の充電容量ＳＯＣに関する条件のいずれか一方のみを採用してもよい。
【００７４】
・上記実施形態のエンジン始動制御処理において、エンジン１０の始動を開始してから第１規定時間Ｔ１経過するまでにエンジン１０の機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥｔに達していない場合に、異常判定を行ってもよい。すなわち、仮異常判定に関する処理を省略してもよい。なお、仮異常判定に関する処理を省略する場合には、スタータ始動フラグも省略できる。そして、ＭＧ始動許可フラグがオフのときに、スタータ２５Ａを使用してエンジン１０を始動するように制御すればよい。
【００７５】
・停止時クランク角度ＣＡｓが規定角度範囲外である場合に、モータジェネレータ２０及びスタータ２５Ａを併用してエンジン１０を始動するのではなく、スタータ２５Ａ単独でエンジン１０を始動するようにしてもよい。
【００７６】
・上記実施形態の異常判定クリア処理において、仮異常判定又は異常判定からの走行距離Ｍをカウントアップするのではなく、仮異常判定又は異常判定からの経過時間をカウントアップしてもよい。この場合、カウントアップしている経過時間が予め定められている時間（例えば数週間〜数ヶ月）を超えているか否かを判定すればよい。さらに、走行距離Ｍが規定距離Ｍｘ以上という条件、及び経過時間が予め定められている時間以上という条件の双方が満たされたときにその後の処理を実行してもよい。
【００７７】
・走行距離Ｍ等の条件を省略して、所定の制御周期毎に、エンジン１０のフリクションが低下したか否かの判定（ステップＳ４３）を実行してもよい。
・エンジン１０のフリクションが低下したか否かの判定（ステップＳ４３）において、仮異常判定又は異常判定されたタイミングに最も近いときの上記燃料噴射量よりも、ステップＳ４３の実行タイミングに最も近いときの上記燃料噴射量の方が、所定の値以上小さいときに、エンジン１０のフリクションが低下したと判定してもよい。上記の所定の値を大きな値に設定すれば、各種のセンサ等の誤差によって、エンジン１０のフリクションが低下したと誤判定される可能性を低減できる。
【００７８】
・エンジン１０のフリクションが低下したか否かの判定（ステップＳ４３）において、燃料噴射量に加えて、又は代えて、他のパラメータを用いてもよい。エンジン１０のフリクションを検出・推定できる公知の技術は、異常判定クリア処理におけるステップＳ４３の処理に転用でき得る。
【符号の説明】
【００７９】
１０…エンジン、１０ａ…クランクシャフト、１１…トランスミッション、１２…第１プーリ、１３…伝達ベルト、１４…第２プーリ、２０…モータジェネレータ、２０ａ…出力軸、２１…インバータ、２２…高圧バッテリ、２２ａ…センサ部、２３…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２４…低圧バッテリ、２５…補機、２５Ａ…スタータ、３０…電子制御装置、３５…クランク角センサ、３６…冷却水温センサ、３７…車輪速センサ、ＣＡ…回転位置、ＣＡｓ…停止時クランク角度、ＮＥ…機関回転数、ＮＥｒ…到達回転数、ＮＥｘ…規定回転数、ＴＨＷ…冷却水温、ＴＨＷ１…下限水温、ＴＨＷ２…上限水温、ＴＨＷｃ…条件水温、ＷＳＰ…回転速度、ＩＨ…状態情報、ＳＯＣ…充電容量、ＳＯＣｘ…規定容量、ＭＳｅｎ…操作信号、ＭＳｍｇ…操作信号、ＭＳｓｔ…操作信号、Ｔ１…第１規定時間、Ｔ２…第２規定時間。
【図１】
2019188869.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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