(57)【要約】【課題】エンジンをより適切に始動しドライバビリティの向上を図る。【解決手段】遊星歯車機構を介してエンジンとモータＭＧ１と駆動軸に取り付けられたモータＭＧ２とが接続されエンジンの自動停止と自動始動とが可能なハイブリッド自動車において、エンジン停止時に駆動軸の要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上となったときには運転者の意思に基づく始動として始動形態１でモータＭＧ１によりエンジンをクランキングし（Ｓ１０６，Ｓ１１６）、バッテリのＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満またはエアコンがＯＮされたときには運転者の意思に基づかない始動として始動形態２でエンジンをクランキングする（Ｓ１１２，Ｓ１１６）。始動形態２におけるクランキングトルクは、始動形態１に比して小さく設定されている。このため、運転者が意図しないエンジン始動の際のクランキングによるトルクショックの発生を低減でき、ドライバビリティを向上できる。【選択図】　　　　図２
2004143957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力の出力が可能な内燃機関と該内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える自動車であって、
前記内燃機関の始動要求がなされたとき、前記始動要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、前記始動要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには前記第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定する始動形態設定手段と、
該設定された始動形態をもって前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を駆動制御して該内燃機関を始動する始動制御手段と
を備える自動車。
【請求項２】
請求項１記載の自動車であって、
前記始動形態は、前記電動機からのトルクの出力形態である
自動車。
【請求項３】
請求項２記載の自動車であって、
前記第２の始動形態は、前記第１の始動形態よりも小さいトルクにより前記内燃機関をクランキングする始動形態である
自動車。
【請求項４】
請求項２または３記載の自動車であって、
前記第２の始動形態は、前記第１の始動形態よりも立ち上がりが緩やかなトルクにより前記内燃機関をクランキングする始動形態である
自動車。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の自動車であって、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機である
自動車。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の自動車であって、
前記始動形態設定手段は、運転者による走行要求に基づいて前記始動要求がなされたときには、前記運転者の意思に基づく要求がなされたものとして前記第１の始動形態を設定する手段である
自動車。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の自動車であって、
前記始動形態設定手段は、前記内燃機関からの動力を直接的または間接的に用いて駆動する所定の補機の駆動要求に基づいて前記始動要求がなされたときには、前記運転者の意思に基づかない要求がなされたものとして前記第２の始動形態を設定する手段である
自動車。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか記載の自動車であって、
前記始動形態設定手段は、前記内燃機関からの動力を電力変換して得られた電力を充電可能な二次電池の充電要求に基づいて前記始動要求がなされたときには、前記運転者の意思に基づかない要求がなされたものとして前記第２の始動形態を設定する手段である
自動車。
【請求項９】
駆動軸に動力の出力が可能な内燃機関と該内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える自動車における該内燃機関の始動を制御する内燃機関の始動制御装置であって、
前記内燃機関の始動要求がなされたとき、前記始動要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、前記始動要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには前記第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定する始動形態設定手段と、
該設定された始動形態をもって前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を駆動制御して該内燃機関を始動する始動制御手段と
を備える内燃機関の始動制御装置。
【請求項１０】
駆動軸に動力の出力が可能な内燃機関と該内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える自動車における該内燃機関の始動方法であって、
前記内燃機関の始動要求がなされたとき、前記始動要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、前記始動要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには前記第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定し、前記設定された始動形態によって前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を駆動制御して該内燃機関を始動する
内燃機関の始動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車および内燃機関の始動制御装置並びに内燃機関の始動方法に関し、詳しくは、駆動軸に動力の出力が可能な内燃機関と該内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える自動車およびこの自動車における内燃機関の始動制御装置並びに内燃機関の始動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車としては、エンジンとの間で動力をやり取りする発電電動機と、エンジンを始動するためのスタータモータとを備えるハイブリッド自動車が提案されている（特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、発電電動機とスタータモータのいずれによってもエンジンをクランキングして始動することができるよう構成されており、発電電動機に電力を供給するバッテリの電力不足や発電電動機やその電気系の故障などにより発電電動機によりエンジンをクランキングできないときでもスタータモータによりエンジンをクランキングでき、エンジンを始動することができるとされている。
【０００３】
しかしながら、こうしたハイブリッド自動車では、エンジンの始動の確実性は高めることができるものの、エンジンを始動する際にエンジンをクランキングに伴う電動機からのクランキングトルクの出力によりトルクショックが生じ、エンジン（車体）の振動を伴う場合がある。
【０００４】
ところで、エンジンを始動する際の振動を抑制するための一手法として、始動に伴うエンジンの点火時期を調節するものが提案されている（特許文献２参照）。これは、アクセルペダルが強く踏み込まれて車両の駆動力が必要な場合では、点火時期を進角側に制御し、車体の振動を抑制する必要がある場合では、点火時期を遅角側に制御することにより、車両の駆動力が必要なときには迅速にエンジンを始動させてエンジンからの出力を速く得られるようにすると共にエンジンの振動を抑制したい場合にはエンジンを始動する際の振動を低減することができ、車両の乗り心地の向上を図っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１１７８３７号公報
【特許文献２】
特開２００１−２６３２１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように内燃機関を始動する際に発生する振動をできる限り抑制することは自動車の乗り心地の向上（ドライバビリティの向上）を図ることができるため、更により適切な始動制御を行なうことが望まれている。
【０００７】
本発明の自動車および内燃機関の始動制御装置並びに内燃機関の始動方法は、内燃機関を始動する際に運転者が意図しない振動を発生を低減し、ドライバビリティをより向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の自動車および内燃機関の始動制御装置並びに内燃機関の始動方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００９】
本発明の自動車は、
駆動軸に動力の出力が可能な内燃機関と該内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える自動車であって、
前記内燃機関の始動要求がなされたとき、前記始動要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、前記始動要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには前記第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定する始動形態設定手段と、
該設定された始動形態をもって前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を駆動制御して該内燃機関を始動する始動制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明の自動車では、内燃機関の始動要求がなされたとき、この始動要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、始動要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定し、この設定された始動形態をもって内燃機関がクランキングされるよう内燃機関をクランキング可能な電動機を駆動制御して内燃機関を始動する。これにより、運転者の意思の有無に応じてより適切な始動形態を設定し、この設定された始動形態をもって電動機により内燃機関をクランキングして始動することができるから、ドライバビリティをより向上させることができる。
【００１１】
こうした本発明の自動車において、前記始動形態は、前記電動機からのトルクの出力形態であるものとすることもできる。始動形態が電動機からのトルクの出力形態である態様の本発明の自動車において、前記第２の始動形態は、前記第１の始動形態よりも小さいトルクにより前記内燃機関をクランキングする始動形態であるものとすることもできる。また、始動形態が電動機からのトルクの出力形態である態様の本発明の自動車において、前記第２の始動形態は、前記第１の始動形態よりも立ち上がりが緩やかなトルクにより前記内燃機関をクランキングする始動形態であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の始動要求が運転者の意図するものであるときには内燃機関を迅速に始動することができ、内燃機関の始動要求が運転者の意図しないものであるときには内燃機関の始動に伴うトルクショックを低減できる。
【００１２】
また、本発明の自動車において、前記電動機は、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機であるものとすることもできる。
【００１３】
更に、本発明の自動車において、前記始動形態設定手段は、運転者による走行要求に基づいて前記始動要求がなされたときには、前記運転者の意思に基づく要求がなされたものとして前記第１の始動形態を設定する手段であるものとすることもできる。また、本発明の自動車において、前記始動形態設定手段は、前記内燃機関からの動力を直接的または間接的に用いて駆動する所定の補機の駆動要求に基づいて前記始動要求がなされたときには、前記運転者の意思に基づかない要求がなされたものとして前記第２の始動形態を設定する手段であるものとすることもできる。また、本発明の自動車において、前記始動形態設定手段は、前記内燃機関からの動力を電力変換して得られた電力を充電可能な二次電池の充電要求に基づいて前記始動要求がなされたときには、前記運転者の意思に基づかない要求がなされたものとして前記第２の始動形態を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１４】
本発明の内燃機関の始動制御装置は、
駆動軸に動力の出力が可能な内燃機関と該内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える自動車における該内燃機関の始動を制御する内燃機関の始動制御装置であって、
前記内燃機関の始動要求がなされたとき、前記始動要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、前記始動要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには前記第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定する始動形態設定手段と、
該設定された始動形態をもって前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を駆動制御して該内燃機関を始動する始動制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の内燃機関の始動制御装置では、内燃機関の始動要求がなされたとき、この始動要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、始動要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定し、この設定された始動形態をもって内燃機関がクランキングされるよう内燃機関をクランキング可能な電動機を駆動制御して内燃機関を始動する。これにより、運転者の意思の有無に応じてより適切な始動形態を設定し、この設定された始動形態をもって電動機により内燃機関をクランキングして始動することができるから、ドライバビリティをより向上させることができる。
【００１６】
本発明の内燃機関の始動方法は、
駆動軸に動力の出力が可能な内燃機関と該内燃機関をクランキング可能な電動機とを備える自動車における該内燃機関の始動方法であって、
前記内燃機関の始動の要求がなされたとき、前記始動の要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、前記始動の要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには前記第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定し、前記設定された始動形態によって前記内燃機関がクランキングされるよう前記電動機を駆動制御して該内燃機関を始動する
ことを要旨とする。
【００１７】
この本発明の内燃機関の始動方法では、内燃機関の始動要求がなされたとき、この始動要求が運転者の意思に基づく要求であるときには第１の始動形態を設定し、始動要求が運転者の意思に基づかない要求であるときには第１の始動形態とは異なる第２の始動形態を設定し、この設定された始動形態をもって内燃機関をクランキングされるよう内燃機関をクランキング可能な電動機を駆動制御して内燃機関を始動する。これにより、運転者の意思の有無に応じてより適切な始動形態を設定し、この設定された始動形態をもって電動機により内燃機関をクランキングして始動することができるから、ドライバビリティをより向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力入出力機構３０と、動力入出力機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、同じく動力入出力機構３０に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１およびモータＭＧ２との間で電力のやり取りを行なうバッテリ５０と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１９】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２０】
動力入出力機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。この動力入出力機構３０のキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。また、サンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力をキャリア３４側に出力してエンジン２２をクランキングして始動させることもできる。したがって、モータＭＧ１をエンジン２２の始動を担うスタータモータとして機能させることもできる。また、リングギヤ３２は、ベルト３６，ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されているから、リングギヤ３２に出力された動力は、ベルト３６，ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力入出力機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００２１】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。この回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＭＧ１がサンギヤ３１に接続されていると共にモータＭＧ２がリングギヤ３２に接続されていることから、サンギヤ軸３１ａやリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｓ，Ｎｒとなる。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２２】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値や電圧センサにより検出された端子間電圧に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２３】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，乗員室の空調を行なうエアコンディショナーのオンオフスイッチ（エアコンスイッチ９０）からのスイッチ信号などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２４】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、リングギヤ軸３２ａへの要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力入出力機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する通常運転モードや、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが低いとき（たとえば、３０％や４０％）に要求動力とバッテリ５０の充電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充電を伴ってエンジン２２から出力される動力が動力入出力機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴ってリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充電運転モード、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが高いとき（たとえば、７０％や８０％）に要求動力にバッテリ５０の放電電力との差に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の放電を伴ってエンジン２２から出力される動力が動力入出力機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する放電運転モード、車速が比較的低速（たとえば、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満）のときや要求動力が低い（たとえば、要求動力が閾値Ｐｒｅｆ未満）ときにエンジン２２の運転を停止して要求動力に見合う動力がモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２５】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、所定の停止条件が成立したとき、例えば前述の運転モードとして通常運転モードや充電運転モード，放電運転モードが設定されている状態からモータ運転モードが設定されたときにエンジン２２を自動停止し、所定の始動条件が成立したとき、例えば前述の運転モードとしてモータ運転モードが設定されている状態から通常運転モードや充電運転モード，放電運転モードが設定されたときにエンジン２２の自動始動を行なう。以下、こうしたエンジン２２の自動始動の際の動作について説明する。
【００２６】
図２は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が自動停止しているときに実行される。エンジン始動処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ、バッテリＥＣＵ５２により演算されたバッテリ５０の残容量ＳＯＣ、エアコンスイッチ９０からのスイッチング信号などを入力する処理を行ない（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとにより駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの要求トルクＴｒ＊を設定すると共に要求パワーＰｒ＊を設定する処理を行なう（ステップＳ１０２）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め求めて要求トルク設定マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると要求トルク設定マップから対応する要求トルクＴｒ＊が導出されるものとした。また、要求パワーＰｒ＊は、導出された要求トルクＴｒ＊に、車速Ｖに比例的に算出されるリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝ｒ・Ｖ）を乗じることにより算出されるものとした。なお、要求パワーＰｒ＊は、回転位置検出センサ４４により演算されるリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒに基づいて算出するものとしても構わない。
【００２７】
こうして要求パワーＰｒ＊が設定されると、設定された要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判定されたときには、始動条件が成立したものとして始動形態１によるエンジン２２の始動を要求する（ステップＳ１０６）。一方、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上でないと判定されたときには、残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ１０８）、エアコンスイッチ９０がＯＮされたか否かを判定し（ステップＳ１１０）、残容量ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満またはエアコンスイッチ９０がＯＮされたと判定されたときには始動条件が成立したものとして始動形態２によるエンジン２２の始動を要求する（ステップＳ１１２）。ここで、始動形態とは、エンジン２２を始動するためにモータＭＧ１を駆動してエンジン２２をクランキングする（連れ回す）際のモータＭＧ１からのクランキングトルクの出力形態を意味する。始動形態１および始動形態２のそれぞれにおいてモータＭＧ１から出力されるクランキングトルクの一例を図３に示す。
【００２８】
図３に示すように、始動形態２においてモータＭＧ１から出力されるクランキングトルクは、始動形態１においてモータＭＧ１から出力されるクランキングトルクよりも小さくなっている。すなわち、始動形態１は、エンジン２２を迅速に始動できるトルクの出力形態として設定され、始動形態２は、始動形態１に比して始動時間は長くなるがトルクショックの少ないトルクの出力形態として設定されている。このように運転者が走行パワーを要求している場合のエンジン２２の始動形態として始動形態１を設定するのは、このような場合にはエンジン２２に多少の振動を伴っても大きなクランキングトルクをもってエンジン２２をクランキングして迅速に始動することによりエンジン２２から迅速に動力が得られるようにしてレスポンスの向上を図る必要があることに基づいている。また、クランキングの際にエンジン２２に振動が発生しても運転者はエンジン２２の始動を意図していると考えられるため、運転者にそれほど不快感を与えることはないと考えられるからである。一方、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが低くなってバッテリ５０から充電が要求されたときやエアコンディショナーのエアコンスイッチ９０がＯＮされた場合のエンジン２２の始動形態として始動形態２を設定するのは、このような場合は運転者はエンジン２２の始動を意図していないと考えることができるからエンジン２２をクランキングする際に振動が発生すると運転者にとって振動を感じやすく不快感を与えてしまうと考えられることに基づいている。したがって、運転者が走行パワーを要求しているときのような運転者が意図しているエンジン２２の始動は、エンジン２２の振動を伴うものであっても大きいトルクをもって行ない、それ以外の運転者が意図しないときのエンジン２２の始動は、エンジン２２の始動時間が長くなっても小さいトルクをもって行なうことにより、ドライバビリティをより向上させることができるのである。なお、要求パワーＰｒ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であり、且つ、残容量ＳＯＣが閾値Ｐｒｅｆ以上およびエアコンスイッチ９０がＯＦＦであるときには、エンジン２２の始動条件が成立していないものとしてエンジン２２の始動は要求されない。
【００２９】
そして、エンジン２２の始動が要求されたか否かを判定し（ステップＳ１１４）、始動が要求されたと判定されたときにはステップＳ１０６またはステップＳ１１２で設定された始動形態に基づいてモータＭＧ１を駆動してエンジン２２をクランキングするようモータＥＣＵ４０に指令すると共に（ステップＳ１１６）、エンジン２２を始動するようエンジンＥＣＵ２４に指令して（ステップＳ１１８）、本ルーチンを終了する。なお、エンジン２２の始動が要求されていないと判定されたときには、ステップＳ１００に戻って処理が繰り返されることになる。なお、図２には示していないが、車速Ｖが車速Ｖｒｅｆを超えたときにエンジン２２の始動が行なうときには、この場合のエンジン２２の始動は運転者が意図していないエンジン２２の始動と判断して始動形態２によりエンジン２２をクランキングするものとしてもよい。勿論、この場合のエンジン２２の始動は、車両走行中の始動であり、始動に伴うトルクショックを運転者が感じにくいと考えることもできるから、始動形態１によりエンジン２２を始動するものとしても差し支えない。
【００３０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、運転者が走行パワーを要求しているときのように運転者が意図しているエンジン２２の始動においては、多少の振動を伴ってもエンジン２２ができる限り迅速に始動できるクランキングトルクをもってスタータモータとして機能するモータＭＧ１を駆動制御し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが少なくなったときやエアーコンディショナーのエアコンスイッチ９０がＯＮされたときのように運転者が意図していないエンジン２２の始動においては、始動時間が多少長くなってもエンジン２２の振動をできる限り低減できるクランキングトルクをもってモータＭＧ１を駆動制御するから、より適切なエンジン始動制御を実現することができ、ドライバビリティを向上させることができる。
【００３１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者が意図しないときにエンジン２２を始動する際の始動形態としての始動形態２におけるクランキングトルクを、運転者が意図しているときにエンジン２２を始動する際の始動形態としての始動形態１におけるクランキングトルクよりも小さくなるように設定するものとしたが、運転者が意図していないときのエンジン２２の始動に伴うトルクショック（振動）を低減できればよいから、図４（ａ）に示すように、始動形態２におけるクランキングトルクの立ち上がりを、始動形態１におけるクランキングトルクの立ち上がりに比して緩やかになるように設定するものとしても構わないし、図４（ｂ）に示すように、始動形態２におけるクランキングトルクの大きさを始動形態１におけるクランキングトルクの大きさよりも小さくすると共に始動形態２におけるクランキングトルクの立ち上がりを始動形態２におけるクランキングトルクの立ち上がりよりも緩やかになるように設定するものとしても構わない。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸（クランクシャフト２６）に接続された３軸式の動力入出力機構３０と、動力入出力機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力入出力機構３０と駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸（リングギヤ軸３２ａ）とに接続されたモータＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車として構成したが、駆動軸に動力の出力が可能な内燃機関と、内燃機関に始動用のトルクを種々の出力形態で入力可能な電動機とを備え内燃機関の自動停止と自動始動とが可能なハイブリッド自動車であれば、その他のハイブリッド自動車にも適用することができる。例えば、図５に例示するように、エンジン１２２と、エンジンの１２２の出力軸とに接続されたインナーロータ１９２と駆動輪１３９ａ，１３９ｂに接続された駆動軸１９８に取り付けられたアウターロータ１９４とを有しインナーロータ１９２とアウターロータ１９４との電磁的な作用により相対的に回転するモータ１９０と、駆動軸１９８に直接動力が出力可能に駆動軸１９８に機械的に接続されたモータ１９６と備えるハイブリッド自動車１２０や、エンジンと、エンジンの出力軸に第１の軸が接続された３軸式の動力入出力機構（遊星歯車機構）と、動力入出力機構の第２の軸に接続された発電可能なモータと、動力入出力機構の第３の軸と車輪に接続された車軸とに接続された変速機（無段変速機など）とを備えるハイブリッド自動車などに適用するものとしてもよい。また、駆動軸に動力を出力する内燃機関の自動停止と電動機を用いた自動始動とが可能な自動車であれば、必ずしもハイブリッド自動車である必要はなく通常の自動車であっても差し支えない。
【００３３】
実施例では、ハイブリッド自動車の形態として説明したが、自動車の形態に限られず自動車における内燃機関の始動制御装置の形態としたり内燃機関の始動方法の形態とするものとしてもよい。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】始動形態１および始動形態２のそれぞれにおいてモータＭＧ１から出力されるクランキングトルクの一例を示す図である。
【図４】始動形態１および始動形態２のそれぞれにおいてモータＭＧ１から出力されるクランキングトルクの他の例を示す図である。
【図５】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０，１２０　ハイブリッド自動車、２２，１２２　エンジン、２３　クランクシャフト、２４　エンジンＥＣＵ、２５　ダンパ、３０　動力入出力機構、３１　サンギヤ、３１ａ　サンギヤ軸、３２　リングギヤ、３２ａ　リングギヤ軸、３３　ピニオンギヤ、３４　キャリア、３６　ベルト、３７　ギヤ機構、３９ａ，３９ｂ，１３９ａ，１３９ｂ　駆動輪、４０　モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２　インバータ、４３，４４　回転数センサ、５０，１５０　バッテリ、５２　バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４　電力ライン、７０　ハイブリッド用電子制御ユニット、７２　ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６　ＲＡＭ、８１　シフトレバー、８２　シフトポジションセンサ、８３　アクセルペダル、８４　アクセルペダルポジションセンサ、８５　ブレーキペダル、８６　ブレーキペダルポジションセンサ、８８　車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２　モータ，１９０　モータ，１９２　インナーロータ、１９４　アウターロータ、１９６　モータ、１９８　駆動軸。
【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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