(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源としてのエンジンおよび走行用モータと、
車両状態に基づいて前記エンジンの始動要求の有無を判定し、前記始動要求が有ると前記エンジンを始動する始動コントローラと、
前記走行用モータの駆動力により走行するEVモードと、前記走行用モータおよび前記エンジンの駆動力により走行するHEVモードとを切り替える走行モードコントローラと、
を備えたエンジン始動制御装置において、
前記始動コントローラは、前記エンジンの停止時に、前記車両状態に基づいて始動要求の予測を行い、前記始動要求有りとの判定前に前記始動要求が予測される場合、前記エンジンの始動前に始動用モータにより前記エンジンの回転数上昇を開始した後に前記エンジンの始動を行う予測始動モードと、前記予測始動モードでの回転数上昇を行うことなく前記エンジンの始動を行う通常始動モードと、備え、前記EVモードから前記HEVモードへの走行モード遷移時に、前記車両状態に含まれるドライバの加速要求度に基づき、前記加速要求度が設定加速要求度よりも低い低加速要求時に、前記予測始動モードにより始動を行い、前記設定加速要求度よりも高い高加速要求時に、前記通常始動モードにより始動を行う
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたエンジン始動制御装置において、
前記始動コントローラは、前記予測始動モードでの前記回転数上昇を、前記通常始動モードでの前記エンジンの回転数上昇よりも緩やかな上昇とする
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエンジン始動制御装置において、
前記始動コントローラは、前記予測始動モードでの前記エンジンの燃料噴射および点火による始動は、前記始動要求有りとの判定により行う
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置において、
前記始動コントローラは、前記予測始動モードでの前記回転数上昇開始から前記エンジン始動までの前記回転数上昇を、前記始動用モータにより行う
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置において、
前記エンジンの動力により発電を行う発電用モータジェネレータを備え、
前記始動コントローラは、前記予測始動モードでの前記回転数上昇を行う前記始動用モータとして前記発電用モータジェネレータを用いる
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置において、
前記始動コントローラは、前記加速要求度を車速変化とアクセル開度変化との少なくとも一方に基づいて求める
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置において、
前記始動コントローラは、前記始動予測を車速とアクセル開度との少なくとも一方に基づいて行う
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項８】
エンジンを停止して走行用モータの駆動力により走行するEVモードから、前記走行用モータおよび前記エンジンの駆動力により走行するHEVモードへの走行モード遷移時に実行するエンジン始動方法であって、
車両状態に基づいてエンジンの始動要求の有無を判定するステップと、
前記始動要求が有った場合に、前記エンジンの燃料噴射および点火を行ってエンジンを始動するステップと、
を備え、
前記エンジンの始動要求の有無を判定するステップの前に、始動要求が成されるか否かの予測を行うステップを備えるとともに、
前記始動要求が予測される場合、前記エンジンを始動するステップの前に、始動用モータにより前記エンジンの回転数上昇を開始するステップを備え、
前記走行用モータの駆動力により走行するEVモードから、前記走行用モータおよび前記エンジンの駆動力により走行するHEVモードへの遷移時に、前記車両状態に含まれるドライバの加速要求度に基づき、前記加速要求度が設定加速要求度よりも低い低加速要求時に、前記始動要求の予測による前記エンジンの回転数上昇を開始するステップを実行した後に前記エンジンを始動するステップを実行し、前記設定加速要求度よりも高い高加速要求時に、前記始動要求の予測による前記エンジンの回転数上昇を開始するステップを実行せずに前記エンジンを始動するステップを実行する
ことを特徴とするエンジン始動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン始動制御装置およびエンジン始動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン始動制御装置において始動時の応答性を高めてショックの発生抑制を図るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来装置は、車両停車に伴うエンジン自動停止後、運転者がブレーキペダルから足を離した時点でエンジン始動を予測し、エンジン始動を開始するようにしている。したがって、運転者がアクセルペダルを踏み込むエンジン始動要求操作を行ってからエンジン始動を行う場合と比較して、始動タイミングを早めて始動応答性を高めることができる。また、この始動応答遅れによるショックの発生も抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２０９７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、エンジン始動を予測した時点でエンジン始動を行うようにしている。すなわち、始動用モータによりエンジン回転数を上昇させるとともに、燃料噴射および点火を行ってエンジンを始動させる。
この場合、高応答でエンジンを始動させるには、始動用モータによるエンジン回転数上昇を短時間に行う必要がある。
しかしながら、短時間でエンジン回転数を上昇させた場合、エンジン回転に伴う空気の吸排により生じるポンピングロスやフリクションなどによる負荷が大きくなる。このため、効率的なエンジン始動ができず、応答性や燃費に悪影響を与える。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、始動時の負荷を軽減し、始動応答性および燃費を向上可能なエンジン始動制御装置およびエンジン始動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエンジン始動制御装置は、車両状態に基づいて前記エンジンの始動要求の有無を判定し、前記始動要求が有るとエンジンを始動する始動コントローラを備える。
さらに、始動コントローラは、エンジンの停止時に、車両状態に基づいて始動要求の予測を行い、始動要求有りとの判定前に始動要求が予測される場合、エンジンの始動前に始動用モータによりエンジンの回転数上昇を開始する予測始動モードを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、始動コントローラは、予測始動モードでは、始動要求有りとの判定前に始動要求が予測される場合、エンジンの始動前に始動用モータによりエンジンの回転数上昇を開始する。
このように、始動要求有りとの判定よりも前の時点にエンジン回転数上昇を開始するため、始動要求有りと判定されてからエンジン回転数の上昇を開始する場合と比較して、緩やかに回転数を上昇させることができる。
これにより、本発明のエンジン始動制御装置は、エンジン回転に伴う空気の吸排によるポンピングロスやフリクションなどによる負荷を軽減でき、始動応答性および燃費の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のエンジン始動装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系及び制御系を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のエンジン始動装置が適用されたハイブリッド車両に搭載された多段歯車変速機の変速制御系の構成を示す制御系構成図である。
【図３】実施例１のエンジン始動装置が適用されたハイブリッド車両に搭載された多段歯車変速機において変速パターンを切り替える考え方を示す変速マップ概要図である。
【図４】実施例１のエンジン始動装置が適用されたハイブリッド車両に搭載された多段歯車変速機において３つの係合クラッチの切り替え位置による変速段を示す締結表である。
【図５】実施例１のエンジン始動制御装置で実行されるエンジン始動制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１のエンジン始動制御装置におけるエンジン始動要求判定線および始動予測線の説明図である。
【図７】実施例１のエンジン始動制御装置による通常始動モードでのエンジン始動の動作を示すタイムチャートである。
【図８】実施例１のエンジン始動制御装置による予測始動モードでのエンジン始動の動作例を示すタイムチャートである。
【図９】実施例１のエンジン始動制御装置による予測始動モードでのエンジン始動の他の動作例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のエンジン始動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１のエンジン始動制御装置は、駆動系構成要素として、１つのエンジンと、２つのモータジェネレータと、３つの係合クラッチを有する多段歯車変速機と、を備えたハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）に適用したものである。以下、実施例１におけるエンジン始動制御装置を備えたハイブリッド車両の構成を、「全体システム構成」、「ハイブリッド車両の制御系構成」、「変速制御系構成」、「変速段及びシフトスケジュールマップ構成」、「エンジン始動制御処理構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体システム構成］
図１は、実施例１のエンジン始動制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系及び制御系を示す。以下、図１に基づき、全体システム構成を説明する。
【００１２】
ハイブリッド車両の駆動系は、エンジンICEと、第１モータジェネレータ（走行用電動機）MG1と、第２モータジェネレータ（発電用電動機）MG2と、第１〜第３係合クラッチC1，C2，C3を有する多段歯車変速機１と、を備えている。なお、「ICE」は「Internal-Combustion Engine」の略称である。
【００１３】
エンジンICEは、例えば、クランク軸方向を車幅方向として車両のフロントルームに配置したガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどである。このエンジンICEは、多段歯車変速機１の変速機ケース１０に連結されると共に、エンジン出力軸が、多段歯車変速機１の第１軸１１に接続される。なお、エンジンICEは、基本的に、第２モータジェネレータMG2をスタータモータとして始動（MG2始動）する。但し、極低温時などのように強電バッテリ３を用いたMG2始動が確保できない場合に備えてスタータモータ２を設けている。
【００１４】
第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2は、いずれも強電バッテリ３を共通の電源とする三相交流の永久磁石型同期モータである。
第１モータジェネレータMG1のステータは、第１モータジェネレータMG1のケースに固定され、そのケースが多段歯車変速機１の変速機ケース１０に固定される。そして、第１モータジェネレータMG1のロータに一体の第１モータ軸が、多段歯車変速機１の第２軸１２に接続される。
【００１５】
第２モータジェネレータMG2のステータは、第２モータジェネレータMG2のケースに固定され、そのケースが多段歯車変速機１の変速機ケース１０に固定される。そして、第２モータジェネレータMG2のロータに一体の第２モータ軸が、多段歯車変速機１の第６軸１６に接続されている。
【００１６】
第１モータジェネレータMG1のステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換する第１インバータ４が、第１ACハーネス５を介して接続されている。第２モータジェネレータMG2のステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換する第２インバータ６が、第２ACハーネス７を介して接続される。強電バッテリ３と第１インバータ４及び第２インバータ６は、ジャンクションボックス９を介してDCハーネス８により接続されている。
【００１７】
多段歯車変速機１は、変速比が異なる複数の歯車対を有する常時噛み合い式変速機であり、変速機ケース１０内に互いに平行に配置され、歯車が設けられる第１〜第６歯車軸１１〜１６と、歯車対を選択する第１〜第３係合クラッチC1，C2，C3と、を備える。
歯車軸としては、第１軸１１と、第２軸１２と、第３軸１３と、第４軸１４と、第５軸１５と、第６軸１６が設けられている。係合クラッチとしては、第１係合クラッチC1と、第２係合クラッチC2と、第３係合クラッチC3が設けられている。なお、変速機ケース１０には、ケース内の軸受け部分や歯車の噛み合い部分に潤滑オイルを供給する電動オイルポンプ２０が付設されている。
【００１８】
第１軸１１は、エンジンICEが連結された軸であり、第１軸１１には、図１の右側から順に、第１歯車101、第２歯車102、第３歯車103が配置されている。
第１歯車101は、第１軸１１に対して一体（一体化固定を含む）に設けられている。第２歯車102と第３歯車103は、軸方向に突出するボス部が第１軸１１の外周に挿入される遊転歯車であり、第２係合クラッチC2を介し第１軸１１に対して駆動連結可能に設けられている。
【００１９】
第２軸１２は、第１モータジェネレータMG1が連結され、第１軸１１の外側位置に軸心を一致させて同軸配置された円筒軸であり、第２軸１２には、図１の右側から順に、第４歯車104、第５歯車105が配置されている。
第４歯車104と第５歯車105は、第２軸１２に対して一体（一体化固定を含む）に設けられている。
【００２０】
第３軸１３は、多段歯車変速機１の出力側に配置された軸であり、第３軸１３には、図１の右側から順に、第６歯車106、第７歯車107、第８歯車108、第９歯車109、第１０歯車110が配置されている。
第６歯車106と第７歯車107と第８歯車108は、第３軸１３に対して一体（一体化固定を含む）に設けられている。
第９歯車109と第１０歯車110は、軸方向に突出するボス部が第３軸１３の外周に挿入される遊転歯車であり、第３係合クラッチC3を介し第３軸１３に対して駆動連結可能に設けられている。
【００２１】
そして、第６歯車106は第１軸１１の第２歯車102に噛み合い、第７歯車107はデファレンシャル歯車１７の第１６歯車116と噛み合い、第８歯車108は第１軸１１の第３歯車103に噛み合う。第９歯車109は第２軸１２の第４歯車104に噛み合い、第１０歯車110は第２軸１２の第５歯車105に噛み合っている。
【００２２】
第４軸１４は、変速機ケース１０に両端が支持された軸であり、第４軸１４には、図１の右側から順に、第１１歯車111、第１２歯車112、第１３歯車113が配置されている。第１１歯車111は、第４軸１４に対して一体（一体化固定を含む）に設けられている。第１２歯車112と第１３歯車113は、軸方向に突出するボス部が第４軸１４の外周に挿入される遊転歯車であり、第１係合クラッチC1を介し第４軸１４に対して駆動連結可能に設けられている。そして、第１１歯車111は第１軸１１の第１歯車101に噛み合い、第１２歯車112は第１軸１１の第２歯車102と噛み合い、第１３歯車113は第２軸１２の第４歯車104と噛み合っている。
【００２３】
第５軸１５は、変速機ケース１０に両端が支持された軸であり、第４軸１４の第１１歯車111と噛み合う第１４歯車114が一体（一体化固定を含む）に設けられる。
第６軸１６は、第２モータジェネレータMG2が連結される軸であり、第５軸１５の第１４歯車114と噛み合う第１５歯車115が一体（一体化固定を含む）に設けられている。
【００２４】
そして、第２モータジェネレータMG2とエンジンICEは、互いに噛み合う第１５歯車115、第１４歯車114、第１１歯車111、第１歯車101により構成されるギヤ列により機械的に連結されている。
このギヤ列は、第２モータジェネレータMG2によるエンジンICEのMG2始動時、MG2回転数を減速する減速ギヤ列となり、エンジンICEの駆動で第２モータジェネレータMG2により発電するMG2発電時、機関回転数を増速する増速ギヤ列となる。
【００２５】
第１係合クラッチC1は、第４軸１４のうち、第１２歯車112と第１３歯車113の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。
第１係合クラッチC1が左側締結位置（Left）のとき、第４軸１４と第１３歯車113を駆動連結する。第１係合クラッチC1が中立位置（Ｎ）のとき、第４軸１４と第１２歯車112を解放すると共に、第４軸１４と第１３歯車113を解放する。第１係合クラッチC1が右側締結位置（Right）のとき、第４軸１４と第１２歯車112を駆動連結する。
【００２６】
第２係合クラッチC2は、第１軸１１のうち、第２歯車102と第３歯車103の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。
第２係合クラッチC2が左側締結位置（Left）のとき、第１軸１１と第３歯車103を駆動連結する。第２係合クラッチC2が中立位置（Ｎ）のとき、第１軸１１と第２歯車102を解放すると共に、第１軸１１と第３歯車103を解放する。第２係合クラッチC2が右側締結位置（Right）のとき、第１軸１１と第２歯車102を駆動連結する。
【００２７】
第３係合クラッチC3は、第３軸１３のうち、第９歯車109と第１０歯車110の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。
第３係合クラッチC3が左側締結位置（Left）のとき、第３軸１３と第１０歯車110を駆動連結する。第３係合クラッチC3が中立位置（Ｎ）のとき、第３軸１３と第９歯車109を解放すると共に、第３軸１３と第１０歯車110を解放する。第３係合クラッチC3が右側締結位置（Right）のとき、第３軸１３と第９歯車109を駆動連結する。
【００２８】
そして、多段歯車変速機１の第３軸１３に一体（一体化固定を含む）に設けられた第７歯車107に噛み合う第１６歯車116は、デファレンシャル歯車１７及び左右のドライブ軸１８を介して左右の駆動輪１９に接続されている。
【００２９】
［ハイブリッド車両の制御系構成］
ハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、ハイブリッドコントロールモジュール２１と、モータコントロールユニット２２と、変速機コントロールユニット２３と、エンジンコントロールユニット２４と、を備えている。
【００３０】
ハイブリッドコントロールモジュール２１（略称：「HCM」）は、車両全体の消費エネルギを適切に管理する機能を担う統合制御手段である。このハイブリッドコントロールモジュール２１は、他のコントロールユニット（モータコントロールユニット２２、変速機コントロールユニット２３、エンジンコントロールユニット２４など）とCAN通信線２５により双方向情報交換可能に接続されている。なお、CAN通信線２５の「CAN」とは、「Controller Area Network」の略称である。
【００３１】
モータコントロールユニット２２（略称：「MCU」）は、第１インバータ４と第２インバータ６に対する制御指令により第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の力行制御や回生制御などを行う。第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2に対する制御モードとしては、「トルク制御」と「回転数FB制御」がある。「トルク制御」は、目標駆動力に対して分担する目標モータトルクが決まると、実モータトルクを目標モータトルクに追従させる制御を行う。「回転数FB制御」は、変速要求時に各係合クラッチC1，C2，C3の何れかを噛み合い締結する際に、クラッチ入出力回転数を回転同期させる目標モータ回転数を決め、実モータ回転数を目標モータ回転数に収束させるようFBトルクを出力する制御である。
【００３２】
変速機コントロールユニット２３（略称：「TMCU」）は、所定の入力情報に基づいて各電動アクチュエータ３１，３２，３３（図２参照）へ電流指令を出力することにより、多段歯車変速機１の変速パターンを切り替える変速制御を行う。この変速制御では、各係合クラッチC1，C2，C3を選択的に噛み合い締結/解放させ、複数対の歯車対から動力伝達に関与する歯車対を選択する。ここで、解放状態の各係合クラッチC1，C2，C3の何れかを締結する変速要求時は、クラッチ入出力の差回転数を抑え噛み合い締結するため、第１モータジェネレータMG1または第２モータジェネレータMG2の回転数FB制御（回転同期制御）を併用する。
【００３３】
エンジンコントロールユニット２４（略称：「ECU」）は、所定の入力情報に基づきモータコントロールユニット２２や点火プラグや燃料噴射アクチュエータなどへ制御指令を出力し、エンジンICEの始動制御やエンジンICEの停止制御や燃料カット制御などを行う。
【００３４】
［変速制御系構成］
多段歯車変速機１は、変速要素として、噛み合い締結による第１〜第３係合クラッチC1，C2，C3（ドグクラッチ）を採用することにより引き摺りを低減することで効率化を図った点を特徴とする。そして、各係合クラッチC1，C2，C3のいずれかの噛み合い締結させる変速要求時には、両モータジェネレータMG1,MG2のいずれかによる回転同期作動により、クラッチ入出力差回転数を同期判定回転数範囲内として噛み合いストロークさせて変速を実現する。なお、係合クラッチC3の締結時には第１モータジェネレータMG1により回転同期させ、第１、第２係合クラッチC1,C2の締結時には第２モータジェネレータMG2により回転同期させる。
【００３５】
また、締結されている各係合クラッチC1，C2，C3のいずれかを解放させる変速要求があると、解放クラッチのクラッチ伝達トルクを低下させ、解放トルク判定値以下になると解放ストロークを開始することで変速を実現している。以下、図２に基づき、多段歯車変速機１の変速制御系構成を説明する。
【００３６】
多段歯車変速機１は、その変速制御系として、図２に示すように、前述した第１係合クラッチC1と第２係合クラッチC2と第３係合クラッチC3を備えている。また、多段歯車変速機１は、その変速制御系のアクチュエータとして、C1,C2シフト動作用の第１電動アクチュエータ３１と、C1,C2セレクト動作用の第２電動アクチュエータ３２と、C3シフト動作用の第３電動アクチュエータ３３を備えている。
【００３７】
そして、多段歯車変速機１は、アクチュエータ動作をクラッチ係合/解放動作に変換するシフト機構として、C1/C2セレクト動作機構４０と、C1シフト動作機構４１と、C2シフト動作機構４２と、C3シフト動作機構４３を備えている。これら、第１電動アクチュエータ３１と第２電動アクチュエータ３２と第３電動アクチュエータ３３の作動は、変速機コントロールユニット２３により制御される。
【００３８】
第１係合クラッチC1と第２係合クラッチC2と第３係合クラッチC3は、ニュートラル位置（Ｎ：解放位置）と、左側締結位置（Left：左側クラッチ噛み合い締結位置）と、右側締結位置（Right：右側クラッチ噛み合い締結位置）と、を切り替えるドグクラッチである。各係合クラッチC1，C2，C3は何れも同じ構成であり、カップリングスリーブ５１，５２，５３と、左側ドグクラッチリング５４，５５，５６と、右側ドグクラッチリング５７，５８，５９と、を備える。
【００３９】
カップリングスリーブ５１，５２，５３は、第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３（図１参照）に固定された図外のハブを介してスプライン結合により軸方向にストローク可能に設けられている。これらカップリングスリーブ５１，５２，５３は、両側に平らな頂面によるドグ歯５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂを有する。さらに、カップリングスリーブ５１，５２，５３は、周方向中央部にフォーク溝５１ｃ，５２ｃ，５３ｃを有する。
【００４０】
左側ドグクラッチリング５４，５５，５６は、各係合クラッチC1，C2，C3の左側遊転歯車である各歯車113,103,110（図１参照）のボス部に固定され、ドグ歯５１ａ，５２ａ，５３ａに対向する平らな頂面によるドグ歯５４ａ，５５ａ，５６ａを有する。
【００４１】
右側ドグクラッチリング５７，５８，５９は、各係合クラッチC1，C2，C3の右側遊転歯車である各歯車112,102,109（図１参照）のボス部に固定され、ドグ歯５１ｂ，５２ｂ，５３ｂに対向する平らな頂面によるドグ歯５７ｂ，５８ｂ，５９ｂを有する。
【００４２】
C1/C2セレクト動作機構４０は、第１電動アクチュエータ３１とC1シフト動作機構４１の連結を選択する第１位置と、第１電動アクチュエータ３１とC2シフト動作機構４２の連結を選択する第２位置と、を選択する機構である。
【００４３】
C1/C2セレクト動作機構４０は、第１位置の選択時には、シフトロッド６２と第１係合クラッチC1のシフトロッド６４を連結すると共に、第２係合クラッチC2のシフトロッド６５をニュートラル位置にロックする。
C1/C2セレクト動作機構４０は、第２位置の選択時には、シフトロッド６２と第２係合クラッチC2のシフトロッド６５を連結すると共に、第１係合クラッチC1のシフトロッド６４をニュートラル位置にロックする。
【００４４】
つまり、C1/C2セレクト動作機構４０が第１位置と第２位置のうち、一方の係合クラッチをシフト動作する位置を選択すると、他方の係合クラッチはニュートラル位置でロック固定する機構としている。
【００４５】
C1シフト動作機構４１とC2シフト動作機構４２とC3シフト動作機構４３は、第１、第３電動アクチュエータ３１，３３の回動動作を、カップリングスリーブ５１，５２，５３の軸方向ストローク動作に変換する機構である。各シフト動作機構４１，４２，４３は何れも同じ構成であり、回動リンク６１，６３と、シフトロッド６２，６４，６５，６６と、シフトフォーク６７，６８，６９と、を備えている。回動リンク６１，６３は、一端が第１、第３電動アクチュエータ３１，３３のアクチュエータ軸に設けられ、他端がシフトロッド６４（またはシフトロッド６５），６６に相対変位可能に連結される。シフトロッド６４，６５，６６は、ロッド分割位置にスプリング６４ａ，６５ａ，６６ａが介装され、ロッド伝達力の大きさと方向に応じて伸縮可能とされている。シフトフォーク６７，６８，６９は、一端がシフトロッド６４，６５，６６に固定され、他端がカップリングスリーブ５１，５２，５３のフォーク溝５１ｃ，５２ｃ，５３ｃに配置されている。
【００４６】
変速機コントロールユニット２３は、車速センサ７１、アクセル開度センサ７２、変速機出力軸回転数センサ７３、エンジン回転数センサ７４、MG1回転数センサ７５、MG2回転数センサ７６、インヒビタースイッチ７７、バッテリSOCセンサ７８などからのセンサ信号やスイッチ信号を入力する。なお、変速機出力軸回転数センサ７３は、第３軸１３（図1参照）の軸端部に設けられ、第３軸１３の軸回転数を検出する。
【００４７】
そして、変速機コントロールユニット２３は、カップリングスリーブ５１，５２，５３の位置によって決まる各係合クラッチC1，C2，C3の噛み合い締結と解放を制御する位置サーボ制御部（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。この位置サーボ制御部は、第１スリーブ位置センサ８１、第２スリーブ位置センサ８２、第３スリーブ位置センサ８３からのセンサ信号を入力する。そして、位置サーボ制御部は、カップリングスリーブ５１，５２，５３の位置が噛み合いストロークによる締結位置または解放位置になるように、各電動アクチュエータ３１，３２，３３に電流を与える。
【００４８】
各係合クラッチC1，C2，C3は、カップリングスリーブ５１，５２，５３に溶接されたドグ歯と遊転歯車に溶接されたドグ歯との双方が噛合した噛み合い位置にある締結状態にすることで、遊転歯車を第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３に駆動連結する。
一方、カップリングスリーブ５１，５２，５３が、軸線方向へ変位してカップリングスリーブ５１，５２，５３に溶接されたドグ歯と遊転歯車に溶接されたドグ歯が非噛み合い位置にある解放状態とし、遊転歯車を第４軸１４，第１軸１１，第３軸１３から切り離す。
【００４９】
［変速段及びシフトスケジュールマップ構成］
多段歯車変速機１は、流体継手などの回転差吸収要素を持たないことで動力伝達損失を低減すると共に、エンジンICEをモータアシストすることでICE変速段を減らし、コンパクト化（EV変速段:1-2速、ICE変速段:1-4速）を図った点を特徴とする。以下、図３及び図４に基づき、多段歯車変速機１の変速段構成を説明する。
【００５０】
変速段の考え方は、図３に示すように、車速VSPが所定車速VSP0以下の発進領域においては、多段歯車変速機１が発進要素（滑り要素）を持たないため、「EVモード」でモータ駆動力のみによるモータ発進とする。そして、走行領域においては、駆動力の要求が大きいとき、エンジン駆動力をモータ駆動力によりアシストする「パラレルHEVモード」により対応するという変速段の考え方を採る。つまり、車速VSPの上昇に従って、ICE変速段は、（ICE1st→）ICE2nd→ICE3rd→ICE4thへと変速段が移行し、EV変速段は、EV1st→EV2ndへと変速段が移行する。
なお、図３において、点線により「EVモード」と「パラレルHEVモード」とを切り替えるEV⇔HEV切替線を示している。このEV⇔HEV切替線よりも上の領域が「パラレルHEVモード」の領域であり、EV⇔HEV切替線よりも下の領域が「EVモード」の領域である。このEVモードとパラレルHEVモードとの切り替えは、変速コントロールユニット２３による変速制御に伴い、ハイブリッドコントロールモジュール２１により総合的に制御する。したがって、EVモードからパラレルHEVモードへのモード遷移時には、エンジンICEを始動し、逆に、パラレルHEVモードからEVモードへのモード遷移時には、エンジンICEを停止させるようエンジンコントロールユニット２４により制御する。
【００５１】
第１〜第３係合クラッチC1，C2，C3を有する多段歯車変速機１により理論的に実現可能な全変速段は図４に示す通りである。なお、図４の「Lock」は、変速段として成立しないインターロック変速段を表し、「EV-」は、第１モータジェネレータMG1が駆動輪１９に駆動連結されていない状態を表し、「ICE-」は、エンジンICEが駆動輪１９に駆動連結されていない状態を表す。以下、各変速段について説明する。
【００５２】
第２係合クラッチC2が「Ｎ」で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV- ICEgen」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「Neutral」、第１係合クラッチC1が「Right」であれば「EV- ICE3rd」である。
ここで、「EV- ICEgen」の変速段は、停車中、エンジンICEにより第１モータジェネレータMG1で発電するMG1アイドル発電時、または、MG1発電にMG2発電を加えたダブルアイドル発電時に選択される変速段である。「Neutral」の変速段は、停車中、エンジンICEにより第２モータジェネレータMG2で発電するMG2アイドル発電時に選択される変速段である。
【００５３】
第２係合クラッチC2が「Ｎ」で、第３係合クラッチC3が「Left」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV1st ICE1st」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「EV1st ICE-」、第１係合クラッチC1が「Right」であれば「EV1st ICE3rd」である。
ここで、「EV1st ICE-」の変速段は、エンジンICEを停止して第１モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のとき、または、エンジンICEにより第２モータジェネレータMG2で発電しながら、第１モータジェネレータMG1で１速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のときに選択される変速段である。
【００５４】
第２係合クラッチC2が「Left」で、第３係合クラッチC3が「Left」のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」であれば「EV1st ICE2nd」である。第２係合クラッチC2が「Left」で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV1.5 ICE2nd」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「EV- ICE2nd」である。第２係合クラッチC2が「Left」で、第３係合クラッチC3が「Right」のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」であれば「EV2nd ICE2nd」である。
【００５５】
第２係合クラッチC2が「Ｎ」で、第３係合クラッチC3が「Right」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV2nd ICE3rd’」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「EV2nd ICE-」、第１係合クラッチC1が「Right」であれば「EV2nd ICE3rd」である。
ここで、「EV2nd ICE-」の変速段は、エンジンICEを停止して第１モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のとき、または、エンジンICEにより第２モータジェネレータMG2で発電しながら、第１モータジェネレータMG1で２速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のときに選択される変速段である。
【００５６】
第２係合クラッチC2が「Right」で、第３係合クラッチC3が「Right」のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」であれば「EV2nd ICE4th」である。第２係合クラッチC2が「Right」で、第３係合クラッチC3が「Ｎ」のとき、第１係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第１係合クラッチC1が「Left」であれば「EV2.5 ICE4th」、第１係合クラッチC1が「Ｎ」であれば「EV- ICE4th」である。第２係合クラッチC2が「Right」で、第３係合クラッチC3が「Left」のとき、第１係合クラッチC1の位置が「Ｎ」であれば「EV1st ICE4th」である。
【００５７】
次に、第１〜第３係合クラッチC1，C2，C3の締結組み合わせによる上記全変速段から「通常時使用変速段」を分ける手法について説明する。
まず、全変速段から「インターロック変速段（図４のクロスハッチング）」と「シフト機構により選択できない変速段（図４の右上がりハッチング）」を除いた変速段を、多段歯車変速機１により実現可能な複数の変速段とする。ここで、シフト機構により選択できない変速段とは、第１係合クラッチC1が「Left」で、かつ、第２係合クラッチC2が「Left」である「EV1.5 ICE2nd」と、第１係合クラッチC1が「Left」で、かつ、第２係合クラッチC2が「Right」である「EV2.5 ICE4th」と、をいう。シフト機構により選択できない理由は、１つの第１電動アクチュエータ３１が、２つの係合クラッチC1,C2に対して兼用するシフトアクチュエータであり、かつ、C1/C2セレクト動作機構４０により片方の係合クラッチはニュートラルロックされることによる。
【００５８】
そして、多段歯車変速機１により実現可能な複数の変速段の中から「通常使わない変速段（図４の右下がりハッチング）」と「低SOC等で使う変速段（図４の破線枠）」を除いた変速段を、「通常時使用変速段（図４の太線枠）」とする。ここで、「通常使わない変速段」とは、「EV2nd ICE3rd’」と「EV1st ICE4th」であり、「低SOC等で使う変速段」とは、「EV- ICEgen」と「EV1st ICE1st」である。
【００５９】
よって、「通常時使用変速段」は、EV変速段（EV1st ICE-、EV2nd ICE-）と、ICE変速段（EV- ICE2nd、EV- ICE3rd、EV- ICE4th）と、組み合わせ変速段（EV1st ICE2nd、EV1st ICE3rd、EV2nd ICE2nd、EV2nd ICE3rd、EV2nd ICE4th）に、「Neutral」を加えることによって構成される。
以上の各変速段の切り替えは、図３に示す変速段の考え方に基づき、変速段を切り替える変速要求を出すための図示を省略したスケジュールマップに基づいて実行する。
【００６０】
［エンジン始動制御処理構成］
実施例１では、前述のように、「EVモード」によりモータ発進を行うが、その後、ICE変速段（EV- ICE2nd、EV- ICE3rd、EV- ICE4th）あるいは組み合わせ変速段（EV1st ICE2nd、EV1st ICE3rd、EV2nd ICE2nd、EV2nd ICE3rd、EV2nd ICE4th）への変速に伴い停止状態のエンジンICEを始動させる。
この「EVモード」での走行状態から、エンジンICEを始動させるエンジン始動制御を図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、このエンジン始動制御は、上述のように変速制御と連動してエンジンコントロールユニット２４により実施する。
図５は、エンジン始動制御の処理の流れを示すフローチャートであって、このエンジン始動制御は、EVモードによる走行時、すなわち、エンジンICEを停止させ、第１モータジェネレータMG1の駆動力により走行するモードにて実施する。
【００６１】
まず、ステップＳ１では、車速とドライバ要求駆動力とに基づいてエンジン始動要求の予測を行った後、ステップＳ２に進む。
このエンジン始動要求の予測の説明の前に、まず、図６に示すエンジン始動要求判定線について説明する。
このエンジン始動要求判定線は、車両状態（車速とドライバ要求駆動力）が、エンジンICEを停止させたEVモードから、エンジンICEを駆動させたパラレルHEVモードに移行する状態であるか否かを判定するのに用いる。すなわち、エンジンコントロールユニット２４は、車両状態（ドライバ要求駆動力と車速）が、エンジン停止領域から、このエンジン始動要求判定線を横切ると、エンジン始動要求有りと判定する。
【００６２】
また、エンジン始動要求判定線は、図３に示すEV⇔HEV切替線に対応して設定されている。すなわち、EVモードの領域（EV1st,EV2nd）から、パラレルHEVモード（EV1st ICE2nd,EV1st ICE3rd,EV2nd ICE2nd,EV2nd ICE3rd,EV2nd ICE4th）の領域との間に設定されている。
【００６３】
さらに、本実施例１では、図６に示すように、エンジン始動要求判定線のエンジン停止領域側に始動要求予測線を設定している。この始動要求予測線は、エンジンICEの停止時であって、始動要求判定がなされる前に（車両状態がエンジン始動要求判定線を横切る前に）、エンジン始動要求有りと判定がなされることを予測するために設定している。
すなわち、エンジンコントロールユニット２４は、車両状態（ドライバ要求駆動力および車速）が、エンジン始動要求判定線をエンジン停止領域からエンジン作動領域に向かって横切ることが予測される場合に、エンジン始動要求を予測する。
【００６４】
そこで、上述のように、エンジン始動要求判定線に対してエンジン停止領域側に、始動予測線を設定している。そして、ステップＳ１の処理では、車両状態がこの始動予測線を横切った時に、図において点線により示す車両状態の変化方向がエンジン始動要求判定線を横切る場合に、エンジン始動要求を予測（エンジン始動要求予測有り）と判定する。なお、車両状態が始動予測線を横切らない場合、および、車両状態が始動予測線を横切った場合であっても、車両状態の変化方向がエンジン始動要求判定線を横切る方向ではない場合は、エンジン始動要求予測無しとする。
【００６５】
また、始動予測線は、一定の値を設定してもよいが、可変としてもよい。可変とする場合は、車両状態に応じ、車速変化（加速度）やドライバ要求加速度が相対的に大きい場合は、相対的に小さい場合と比較して、エンジン始動要求判定線と始動予測線との間隔を広げるように設定するのが好ましい。
【００６６】
ステップＳ１においてエンジン始動要求を予測した後に進むステップＳ２では、始動応答性要求が有るか否かを判定し、始動応答性要求が有りの場合はステップＳ３に進み、始動応答性要求が無い場合はステップＳ４に進む。
すなわち、ステップＳ２では、高い始動応答性が要求されているか否か、つまり、ドライバの加速要求度が高いか否かを判定している。そこで、ステップＳ２では、アクセル開度の変化速度に基づいて、この変化速度が予め設定された応答性要求判定値よりも大きい場合に、始動応答性要求有りと判定し、応答性要求判定値以下の場合は、始動応答性要求無しと判定する。
【００６７】
具体的には、図７において、アクセル開度の上昇の傾きを、二点鎖線で示す応答性要求判定アクセル開度傾きと比較する。そして、アクセル開度の上昇の傾きが、応答性要求判定アクセル開度傾きよりも急な場合に、始動応答性要求有りと判定し、応答性要求判定アクセル開度傾きよりも緩やかな場合に、始動応答性要求無しと判定する。また、始動応答性要求の有無は、車速に基づいて判定することもできる。具体的には、図９に示すように、車速の上昇傾きを、二点鎖線で示す応答性要求判定車速傾きと比較する。そして、車速の上昇の傾きが、応答性要求判定車速傾きよりも急な場合に、始動応答性要求有りと判定し、応答性要求判定車速傾きよりも緩やかな場合に、始動応答性要求無しと判定する。
【００６８】
そして、ステップＳ２において始動要求応答性要求有りと判定した場合は、ステップＳ３に進んで、通常始動モードによるエンジン始動を行う。この通常始動モードでは、車両状態（ドライバ要求駆動力および車速）が、エンジン始動要求判定線（図６）を横切ると、第２モータジェネレータMG2によりエンジンICEの回転数上昇（クランキング）を行いつつ、エンジンICEの燃料噴射および点火を行う。
【００６９】
一方、ステップＳ２において始動応答性要求無しと判定された場合に進むステップＳ４では、エンジン始動要求予測有りか否か判定する（ステップＳ１の処理結果）。そして、エンジン始動要求予測有りの場合は予測始動モードによるエンジン始動としてステップＳ５、Ｓ６の処理を実行する。また、ステップＳ４においてエンジン始動要求予測無しの場合は、エンジン始動を行うことなく１回の処理を終了する。なお、この図５に示すエンジン始動制御は、予め設定された間隔（例えば、１０ｍｓｅｃや数十ｍｓｅｃ）で繰り返し実行する。
【００７０】
予測始動モードによるエンジン始動を行う場合に進むステップＳ５では、第２モータジェネレータMG2によりエンジン回転数の上昇を開始する。
この予測始動モードでのエンジン回転数の上昇開始は、通常始動モードのエンジン回転数上昇開始よりも早いタイミングで行う。このため、ステップＳ５の処理では、通常始動モードよりも緩やかなエンジン回転数上昇勾配で、エンジン始動時までにエンジンICEが自立運転可能な回転数まで上昇させる。
また、この第２モータジェネレータMG2による予測始動モードでのエンジン回転数の上昇時では、車両状態がエンジン始動要求判定線を横切って下記のエンジン始動を行うまでエンジンICEの燃料噴射および点火は行わない。
これにより、エンジン回転に伴う空気の吸排により生じるポンピングロスやフリクションなどによる負荷を、通常始動モードでのエンジン始動時よりも軽減することができる。
【００７１】
なお、このエンジン回転数を通常始動モードよりも緩やかに上昇させるには、第２モータジェネレータMG2の出力トルクを、通常始動モードでの出力トルクよりも低トルクとすることで行うことができる。あるいは、エンジン回転数のＦＢ制御を行って、エンジン回転数をアイドリング回転数に向けて回転数制御により上昇させることができる。また、この回転数制御では、エンジン回転数の上昇傾きは、予め設定した一定の傾きに制御してもよい。あるいは、エンジン始動要求判定がなされると予測される時点でアイドリング回転数などの自立運転可能な回転数となるようにエンジン回転数の上昇傾きを可変制御してもよい。
【００７２】
その後、ステップＳ６では、車両状態（ドライバ要求加速度および車速）がエンジン始動要求線を横切った時点で、エンジンICEの燃料噴射および点火し、エンジンICEを自立運転させてエンジン始動を完了する。
【００７３】
（実施例の作用）
次に、実施例の作用を図７〜図９のタイムチャートに基づいて説明する。
まず、ドライバがエンジン始動応答性要求を越える加速操作を行った時の動作例を図７に基づいて説明する。
【００７４】
この動作例では、ドライバが、ｔ１１の時点で、図外のアクセルペダルを急に踏み込む急加速操作を開始し、アクセル開度が、図示のように、応答性要求判定アクセル開度傾きよりも急な傾きで変化する。
この場合、車両状態（ドライバ要求駆動力（アクセル開度）、車速）が、図６に示す始動予測線を横切ることで、エンジンコントロールユニット２４は、エンジン始動要求予測有りと判定する（ステップＳ１）。
これに加え、図７に示すように、アクセル開度の上昇の傾きが、応答性要求判定アクセル開度傾きよりも急で、応答性要求（加速要求）が有ることから、エンジンコントロールユニット２４は、始動応答性要求有りと判定する（ステップＳ２）。
したがって、エンジンコントロールユニット２４は、通常始動モードのエンジン始動を行う。すなわち、車両状態が図６のエンジン始動要求判定線（エンジン始動開度）を越えた図７のｔ１２の時点で、第２モータジェネレータMG2によりエンジン回転数を上昇させるとともに、エンジンICEの燃料噴射および点火を行う（ステップＳ３）。なお、第２モータジェネレータMG2の駆動は、エンジン回転数が予め設定されたアイドリング回転数を越えて、エンジンICEが自立運転していると判定された時点で停止する。
【００７５】
このように、ドライバが、応答性要求判定値（応答性要求判定アクセル開度傾き）を越える加速操作を行った場合は、即座にエンジン始動を行う。これにより、車両はEVモードからパラレルHEVモードに移行し、第１モータジェネレータMG1とエンジンICEとの駆動力によりドライバ要求駆動力を発生させて、ドライバ要求駆動力に応じた加速を高応答で行うことができる。
【００７６】
次に、ドライバが応答性要求判定アクセル開度傾き（図７）よりも緩やかな加速操作を行った場合の動作を図８に基づいて説明する。
この動作例では、ドライバが、ｔ２１の時点から図外のアクセルペダルを踏み込む加速操作を行い、アクセル開度が徐々に上昇する。このアクセル開度の上昇により、ｔ２２の時点で、車両状態（ドライバ要求駆動力（アクセル開度）、車速）が、図６に示す始動予測線を横切る。これにより、エンジンコントロールユニット２４は、エンジン始動要求予測有りと判定する（ステップＳ１）。
【００７７】
そして、この動作例では、図８に示すように、アクセル開度の上昇傾きが、応答性要求判定値としての応答性要求判定アクセル開度傾きよりも緩やかであることから、エンジンコントロールユニット２４は、始動応答性要求無しと判定する（ステップＳ２）。
したがって、この場合は、ステップＳ２からステップＳ４に進み、さらに、ステップＳ１におけるエンジン始動要求予測有りの判定に応じ、エンジン始動前に、第２モータジェネレータMG2によるエンジン回転数上昇を開始する（ステップＳ５）。
この場合、エンジン回転数の上昇は、図７に示す通常始動モード（すなわち、ステップＳ３の処理の場合）よりも緩やかな上昇とする。また、この時点では、エンジンICEの燃料噴射および点火は行わず、エンジン回転数の上昇は、第２モータジェネレータMG2の出力トルクのみで行う。そして、本実施例１では、エンジン始動要求予測有りとの判定からエンジン始動要求判定までの間に、エンジン回転数が少なくともアイドル回転数付近の自立運転可能な回転数に上昇する傾きとする。
【００７８】
なお、この図８に示す動作例は、エンジン回転数の上昇を回転数制御により行った例を示しており、第２モータジェネレータMG2の出力トルクは、図７の例と同様としている。また、この場合の通常始動モード（図７）よりも緩やかなエンジン回転数の上昇は、予め設定された傾きによる上昇としてもよい。あるいは、通常始動モードよりは緩やかなエンジン回転数上昇において、ドライバの加速要求（アクセル開度変化）に応じ、アクセル開度の増加速度（傾き）が小さい場合には、その増加速度が大きい場合よりもより緩やかな上昇となるように可変制御してもよい。また、始動予測から始動要求判定までの時間に基づいて、この間に、エンジン始動時にエンジンICEが自立運転可能な回転数に上昇する傾きの範囲で可変制御する。
【００７９】
その後、車両状態（ドライバ要求加速度、車速）が、エンジン始動要求判定線に達した時点（図では、アクセル開度がエンジン始動要求判定線に対応したエンジン始動開度に達したｔ２３の時点）で、エンジンICEを始動する。すなわち、エンジンICEの燃料噴射を行うとともに点火し、エンジンICEを自立運転させる。
【００８０】
以上のように、図８に示す予測始動モードの動作例では、エンジン始動前に、緩やかにエンジン回転数を上昇させるため、ポンピングロスやフリクションなどの負荷を抑えたエンジン回転数上昇を行うことができる。
そして、車両状態がエンジン始動要求判定線を越えてエンジン始動を行う時点で、既に、エンジン回転数がアイドル回転数付近の自立運転可能な回転数まで上昇しているため、エンジン始動要求に対して遅れなくエンジン駆動力を発生することができる。
加えて、車両状態がエンジン始動要求判定線を越えた時点で、エンジン回転数を０から上昇させる場合と比較して、エンジン回転上昇時に無駄に燃料噴射を行うことが無いため、燃費が向上する。しかも、エンジン気筒内の負圧を高めてから燃焼を開始することで、燃焼を効率化して排気性能を高め、効率の良い燃焼を行うことができる。
【００８１】
次に、予測始動モードによる他のエンジン始動動作例を図９に基づき説明する。
この動作例では、ドライバは、ｔ３１の時点で発進操作を行い、かつ、緩やかな加速操作を行い、車速は、図示のように緩やかに上昇する。そして、車両状態（ドライバ要求駆動力（アクセル開度）、車速）が、図６に示す始動予測線をｔ３２の時点で横切る。これにより、エンジンコントロールユニット２４は、エンジン始動要求予測有りと判定する（ステップＳ１）。
【００８２】
さらに、この動作例では、図９に示すように、車速の上昇傾きが応答性要求判定車速傾きよりも緩やかであり、始動応答性要求無しと判定する（ステップＳ２）。なお、この応答性要求無しとの判定は、図８の例のように、アクセル開度の増加傾きにより判定することもできる。あるいは、アクセル開度に基づく判定と、車速に基づく判定とを併用し、そのいずれかが、応答性要求判定値（判定傾き）よりも大きい（急）場合に、応答性要求有りと判定し、それ以外は、応答性要求無しと判定するようにしてもよい。
【００８３】
その後、この動作例では、ステップＳ２からステップＳ４に進む処理を行い、ステップＳ１の処理にてエンジン始動要求予測有りと判定したことから、ｔ３２の時点で、第２モータジェネレータMG2によりエンジン回転数の上昇を開始する（ステップＳ５）。
この場合、図８の動作例と同様に、エンジン回転数の上昇は、通常始動モードよりも緩やかに上昇させる。また、この時点では、エンジンICEの燃料噴射および点火は行わない。
なお、この図９に示す動作例のエンジン回転数の上昇は、第２モータジェネレータMG2のトルク制御により行った例を示しており、第２モータジェネレータMG2の出力トルクを通常始動モードよりも低い値として、その上昇を緩やかとしている。なお、この時の２モータジェネレータMG2の出力トルクは、予め設定された一定値としてもよい。あるいは、通常始動モードよりも低い出力トルクの範囲内で、ドライバの加速要求（アクセル開度）や車速の上昇傾きに応じ、これらの値が小さいほど低出力トルクとなるように可変制御してもよい。
【００８４】
その後、車両状態（ドライバ要求加速度、車速）が、エンジン始動要求判定線に達した時点（図では、車速がエンジン始動要求判定線に対応したエンジン始動車速に達したｔ３３の時点）で、燃料噴射および点火によるエンジン始動を行う。
【００８５】
以上のように、この図９の動作例にあっても、図８の動作例と同様に、エンジン始動前に、緩やかにエンジン回転数を上昇させるため、ポンピングロスやフリクションなどの負荷を抑えたエンジン回転数上昇を行うことができる。
そして、車両状態がエンジン始動要求判定線を越えてエンジン始動を行う時点で、既に、エンジン回転数がアイドル回転数付近の自立運転可能な回転数まで上昇しているため、始動要求に対して遅れなくエンジン駆動力を発生することができる。
加えて、車両状態がエンジン始動要求判定線を越えてから、エンジン回転数を０から上昇させる場合と比較して、エンジン回転上昇時に無駄に燃料噴射を行うことが無いため、燃費が向上する。しかも、エンジン気筒内の負圧を高めてから燃焼を開始することで、燃焼を効率化して排気性能を高め、効率の良い燃焼を行うことができる。
【００８６】
次に、実施例１の効果を説明する。
実施例１のエンジン始動制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(1) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
車両の動力源としてのエンジンICEと、
車両状態に基づいてエンジンICEの始動要求の有無を判定し、始動要求が有るとエンジンICEを始動する始動コントローラとしてのステップＳ３、Ｓ６の処理を行うエンジンコントロールユニット２４と、
を備えたエンジン始動制御装置において、
エンジンコントロールユニット２４は、エンジンICEの停止時に、車両状態としてのドライバ要求駆動トルクおよび車速に基づいて始動要求の予測（ステップＳＳ１の処理）を行い、始動要求有りとの判定前に始動要求が予測される場合、エンジンICEの始動前に始動用モータ（第２モータジェネレータMG2）によりエンジンICEの回転数上昇を開始する（ステップＳ５の処理）予測始動モードを備えることを特徴とする。
実施例１のエンジン始動制御装置は、予測始動モードでは、エンジンICEの始動前からエンジン回転数の上昇を開始する。このため、始動要求有りとの判定からエンジン回転数の上昇を開始するものと比較して、始動タイミングを遅らせることなくエンジン回転数の上昇を緩やかに行うことが可能となる。
これにより、実施例１のエンジン始動制御装置は、エンジン回転数上昇時のポンピングロスやフリクションなどによる負荷を軽減可能となるとともに、始動応答性および燃費の向上が可能となる。
【００８７】
(2) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
エンジンコントロールユニット２４は、予測始動モードでのエンジンICEの回転数上昇を、始動前の回転数上昇を行うことなくエンジンICEの始動を行う通常始動モードでのエンジンICEの回転数上昇よりも緩やかな上昇とすることを特徴とする。
したがって、実施例１のエンジン始動制御装置は、上記(1)の効果に加え、エンジンICEにおける気体の吸排を通常始動モードよりもスムーズに行うことができ、ポンピングロスやフリクションなどによる負荷を確実に軽減することができる。
【００８８】
(3) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
エンジンコントロールユニット２４は、予測始動モードでのエンジンICEの燃料噴射および点火による始動は、始動要求有りとの判定により行うことを特徴とする。
このため、実施例１のエンジン始動制御装置は、上記(1)、(2)の効果に加え、エンジンICEの燃焼開始を、気筒内の負圧を高めてから行うため、燃焼の効率化を図り、排気性能を高めることができる。また、始動要求に対して遅れることなくエンジン始動できる。
【００８９】
(4) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
エンジンコントロールユニット２４は、予測始動モードでのエンジン回転数上昇開始からエンジン始動までの回転数上昇を、始動用モータとしての第２モータジェネレータMG2により行うことを特徴とする。
したがって、実施例１のエンジン始動制御装置は、予測始動モードでのエンジン回転数上昇開始からエンジン始動までのエンジン回転数上昇に燃料噴射を伴わないことから、エンジン始動時の燃料の節約効果を確実に得ることができる。
加えて、上記(1)〜(3)のようにポンピングロスが低く、燃焼効率の良い始動を行うことができるため、始動用モータが低出力であっても、自立運転可能な回転数まで効率良く上昇可能となる。また、エンジン始動までの回転数上昇を始動用モータにより行い、この間、燃料噴射を行わないため、エンジン始動時の燃料消費を軽減できる。
【００９０】
(5) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
車両の動力源として走行用モータとしての第１モータジェネレータMG1を備えるとともに、第１モータジェネレータMG1の駆動力により走行するEVモードと、第１モータジェネレータMG1およびエンジンICEの駆動力により走行するHEVモードとを切り替える走行モードコントローラとしてのハイブリッドコントロールモジュール２１を備え、
エンジンコントロールユニット２４によるエンジン始動は、EVモードからHEVモードへの走行モード遷移時に実行することを特徴とする。
したがって、実施例１のエンジン始動制御装置は、ハイブリッド車両におけるEVモードからHEVモードに移行する際のエンジン始動において、上記(1)〜(4)の効果を得ることができる。
加えて、前記ハイブリッド車両では、EVモードでのモータ発進を行うようにした。このため、走行中におけるEVモードからHEVモードへの移行に伴うエンジンICEの始動頻度が高く、この際に(1)〜(4)に記載の効率的で応答性の高いエンジン始動性がいっそう有効となる。
【００９１】
(6) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
エンジンICEの動力により発電を行う発電用モータジェネレータとしての第２モータジェネレータMG2を備え、
エンジンコントロールユニット２４は、予測始動モードでのエンジン回転数上昇を行う始動用モータとして第２モータジェネレータMG2を用いることを特徴とする。
実施例１のエンジン始動制御装置は、上記(1)のようにポンピングロスを軽減可能であり、かつ、上記(2)のように緩やかにエンジン回転数を上昇させるために、相対的に低出力の第２モータジェネレータMG2を用いて、エンジン回転数の上昇が可能である。そして、実施例１のエンジン始動制御装置は、エンジン回転数上昇に、走行用の第１モータジェネレータMG1を用いないことから、EVモードの走行性に影響を与えることなく、エンジン始動が可能である。
【００９２】
(7) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
エンジンコントロールユニット２４は、ドライバの加速要求度としてのアクセル開度に基づき、加速要求度（応答性要求）が設定加速要求度（応答性要求判定値）よりも低い低加速要求時に、予測始動モードにより始動を行い、設定加速要求度（応答性要求判定値）よりも高い高加速要求時に、通常始動モードにより始動を行うことを特徴とする。
このため、実施例１のエンジン始動制御装置は、(1)〜(6)の効果に加え、ドライバの加速要求度が高い場合には、即座にエンジン始動を行って、ドライバの加速要求に応じて加速を行うことができる。したがって、EVモードからHEVモードへの移行をスムーズかつ高応答で行うことができる。
【００９３】
(8) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
エンジンコントロールユニット２４は、加速要求度を車速変化とアクセル開度変化との少なくとも一方に基づいて求めることを特徴とする。
したがって、実施例１のエンジン始動制御装置は、(5)の効果に加え、加速要求度を、既存の汎用性の高い車速センサ、アクセル開度センサを用いて検出することができる。また、車速あるいは要求駆動力に応じた精度の高い加速要求検出を可能とする。
【００９４】
さらに、本実施例１では、加速要求度としての応答性要求を、車速変化とアクセル開度変化とに基づいて判定するようにした。すなわち、加速時のアクセル開度上昇傾きが、予め設定した応答性要求判定アクセル開度傾きよりも急であれば応答性要求有り（加速要求度高い）と判定し、応答性要求判定アクセル開度傾きよりも緩やかであれば応答性要求無し（加速要求度低い）と判定するようにした。
したがって、加速要求度（応答性要求）をいっそう高精度で判定することができる。
また、加速時の車速上昇傾きが、予め設定した応答性要求判定車速傾きよりも急であれば応答性要求有り（加速要求度高い）と判定し、応答性要求判定車速傾きよりも緩やかであれば応答性要求無し（加速要求度低い）と判定するようにした。
したがって、加速要求度（応答性要求）を高精度で判定することができる。
加えて、加速要求度としての応答性要求判定を、車速変化に基づく判定とアクセル開度に基づく判定とを併用することにより、いっそう高精度の判定が可能となる。
【００９５】
(9) 実施例１のエンジン始動制御装置は、
エンジンコントロールユニット２４は、始動予測を車速とアクセル開度との少なくとも一方に基づいて行うことを特徴とする。
したがって、実施例１のエンジン始動制御装置は、(1)〜(6)の効果に加え、始動予測を、既存の汎用性の高い車速センサ、アクセル開度センサを用いて検出することができる。また、車速あるいは要求駆動力に応じた精度の高い始動予測を可能とする。
さらに、本実施例１では、始動予測を、車速とアクセル開度とに応じたマップ（図６）に基づいて判定するようにした。したがって、始動予測を、車速とアクセル開度とのいずれか一方のみに基づいて判定するよりも、高精度の予測が可能となる。
【００９６】
(10) 実施例１のエンジン始動制御方法は、
車両状態に基づいてエンジンICEの始動要求の有無を判定するステップと、
始動要求が有った場合に、エンジンICEの燃料噴射および点火を行ってエンジンICEを始動するステップと、の処理を行うステップＳ３、Ｓ６を備えたエンジン始動方法であって、
エンジンICEの始動要求の有無を判定するステップの前に、始動要求が成されるか否かの予測を行うステップＳ１を備えるとともに、
始動要求が予測される場合、エンジンICEを始動するステップＳ６の前に、始動用モータ（第２モータジェネレータMG2）によりエンジンICEの回転数上昇を開始するステップＳ５を備えることを特徴とする。
このように、実施例１のエンジン始動方法は、予測始動モードでは、エンジンICEの始動前からエンジン回転数の上昇を開始する。このため、始動要求有りとの判定からエンジン回転数の上昇を開始するものと比較して、始動タイミングを遅らせることなくエンジン回転数の上昇を緩やかに行うことが可能となる。
これにより、実施例１のエンジン始動制御装置は、エンジン回転数上昇時のポンピングロスを軽減可能となるとともに、始動応答性向上が可能となる。
【００９７】
以上、本発明のエンジン始動装置およびエンジン始動方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。
例えば、実施例１では、本発明をハイブリッド車両に適用した例を示したが、駆動源としてエンジンのみを備えたエンジン車にも適用できる。すなわち、特許文献１に記載されたような、アイドリングストップ制御を実施する車両におけるエンジンの再始動において、ブレーキペダルの足離しなどにより、エンジン始動が予測される際の再始動に適用することもできる。この場合、予測始動モードでのエンジン回転数上昇を行う始動用モータとしては、通常始動モードでのエンジン始動に用いるいわゆるスタータモータを用いることができる。また、このようなエンジン車にあっても、回生用のモータジェネレータを有している場合、このモータジェネレータを始動用モータとして用いることも可能である。
【００９８】
また、実施例１では、予測始動モードにおいて、エンジン回転数の上昇開始からエンジン始動開始までのエンジン回転数の上昇を始動用モータとしての第２モータジェネレータのみにより行う例を示したがこれに限定されない。例えば、始動用モータによる回転数上昇を開始後、ある程度上昇した後は、始動要求有りとなる前の時点で、エンジンの燃料噴射および点火により回転数を上昇させるようにしてもよい。これによっても、回転数上昇初期のポンピングロスを抑えるとともに、燃料噴射量を抑えることができる。さらに、予測始動モードにおけるエンジン回転数上昇を行う始動用モータとして、第２モータジェネレータ以外のスタータモータを使用することも可能である。
また、変速機としても、実施例１で示した、多段歯車変速機に限定されず、周知のいわゆるＡＴやＣＶＴや手動変速機などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１    多段歯車変速機
２１  ハイブリッドコントロールモジュール（走行モードコントローラ）
２４  エンジンコントロールユニット（始動コントローラ）
ICE   エンジン
MG1   第１モータジェネレータ（走行用モータ）
MG2   第２モータジェネレータ（発電用モータ）
【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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【図８】
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【図９】
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