(57)【要約】【課題】エンジン１が始動し、始動に使ったモータジェネレータＭＧ４の回転数指令を超える回転数になると、ＭＧ４が回生動作をする。この場合、エンジン１とＭＧ４をつなぐベルト３に逆向きの力が発生し、異音が発生する。また、変速機１４がドライブレンジのままでエンジン１の停止及び再始動したとき、変速機１４のライン圧の急上昇により駆動力が車輪に急に伝わるため、車両のショックになる問題がある。エンジン１の始動時における異音やショックを低減することを目的とする。【解決手段】ＭＧ４に回転数指令を与えている間、ＭＧ４の回生制御を禁止すると共に、変速機１４のライン圧力の値あるいは単位時間当りの圧力上昇値を制限するようにする。【効果】ＭＧ４でエンジン１を始動するとき、エンジン１とＭＧ４をつなぐベルト３に逆向きの力が働くことによる異音や、始動したエンジンの駆動力が急に車輪に伝わるために生じる車両のショックを防止できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、該内燃機関を始動する電動機と、該電動機に回転数指令を与えて所定の回転数以上で前記内燃機関の燃料噴射を許可する手段を有するハイブリッド車両の制御装置において、
前記電動機に回転数指令を与えている間、前記電動機の回生制御を禁止する手段を有す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】
内燃機関と、該内燃機関を始動する電動機と、該電動機に回転数指令を与えて所定の回転数以上で前記内燃機関の燃料噴射を許可する手段を有するハイブリッド車両の制御装置において、
少なくとも前記電動機に回転数指令を与えている間、自動変速機のライン圧力の値あるいは単位時間当りの圧力上昇値を制限する手段を有す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３】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記電動機の回生制御の禁止は、前記電動機のトルク指令値に下限値を設けることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機をドライブレンジに入れたまま内燃機関の停止及び再始動をするハイブリッド車両における、内燃機関始動時の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関による回転数制御と電動機による回転数制御の干渉防止の為、内燃機関始動時は内燃機関による回転数制御を停止するハイブリッド車両が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９７６６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回転数指令を受けた電動機により内燃機関を回して始動し、内燃機関の回転数が電動機への回転数指令を超えて完爆と判定するまで電動機に対する回転数指令が続く。ところで、電動機の回転数が指令値を超えると、回転数を指令値まで下げようと電動機が回生動作して電動機と内燃機関の接続部に逆向きの力が発生し、ベルトなどで繋ぐ場合に異音の原因になる。
【０００５】
また、渋滞などで車両が停止した時、自動変速機がドライブレンジのままで内燃機関の停止及び再始動をする。内燃機関が始動して自動変速機のライン圧を作るポンプが回り、圧力が発生すると内燃機関の駆動力が急に伝わる。内燃機関の始動時に発生する回転数のオーバーシュートが、車両のショックになる問題がある。
【０００６】
本発明は、内燃機関のアイドル停止後、電動機により内燃機関を回して再始動するときに発生する音やショックを低減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、内燃機関と、該内燃機関を始動する電動機と、該電動機に回転数指令を与えて所定の回転数以上で前記内燃機関の燃料噴射を許可する手段を有するハイブリッド車両の制御装置において、前記電動機に回転数指令を与えている間、前記電動機の回生制御を禁止する手段を有するようにする。
【０００８】
また、内燃機関と、該内燃機関を始動する電動機と、該電動機に回転数指令を与えて所定の回転数以上で前記内燃機関の燃料噴射を許可する手段を有するハイブリッド車両の制御装置において、少なくとも前記電動機に回転数指令を与えている間、自動変速機のライン圧力の値あるいは単位時間当りの圧力上昇値を制限する手段を有するようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１により説明する。図１は、本発明の実施例であるエンジンの始動制御装置を組込んだハイブリッド車両の主要構成図である。本実施例のハイブリッド車両は、内燃機関であるエンジン１と該エンジン１が冷機時の始動に用いるスタータ２，前記エンジン１とベルト３を介して接続する電動機であるモータジェネレータ（ＭＧ）４，車輪１３と前記エンジン１の間に変速機１４を有する。
【００１０】
前記ハイブリッド車両を総合的に制御するのがハイブリッド制御装置（ＨＣＵ）５で、キースイッチ６の信号によりハイブリッド車両システムの起動および停止を行い、アクセル７，ブレーキ８の操作信号に応じて、エンジン１の制御装置
（ＰＣＵ）９及びＭＧ４の制御装置（ＭＣＵ）１０，変速機１４の制御装置
（ＡＴＣＵ）１５に指令を出力する。
【００１１】
ＭＣＵ１０はインバータを内蔵し、バッテリ１１の電気エネルギーを交流に変換してＭＧ４に与えることで駆動力を発生し、ベルト３を介してつながるエンジン１の始動や車輪１３の駆動を行う。
【００１２】
バッテリ１１は、ＨＣＵ５などの電源である１２Ｖバッテリとは別のもので、本実施例では４２Ｖであり、車輪１３の運動エネルギーあるいはエンジン１の駆動力によりＭＧ４を回転させて発電し、ＭＣＵ１０内のインバータで直流に変換して充電する。
【００１３】
エンジン１は、ＰＣＵ９で制御し、エンジン１の回転数（Ｎｅ）と前記ＨＣＵ５のトルク指令（ＰＥ）より求める値に空気流量（Ｑａ）を制御し、水温センサ
１２が検出するエンジン冷却水温（Ｔｗ）や排気側にある酸素濃度センサなどの情報により燃料噴射時間を制御する。
【００１４】
変速機１４を制御するＡＴＣＵ１５は、変速機１４の出力軸にある車速センサ，変速機１４のケースにある回転数検知用のタービンセンサ、そして、前記ＨＣＵ５の変速指令などより変速位置を定める。そして、定めた変速位置になるようシフトソレノイドに指令を出して制御し、変速に必要な圧力が得られるようライン圧ソレノイドを制御する。
【００１５】
ＭＧ４でエンジン１を始動するときの動作を図４に示す。ＭＧ４に７５０ｒ／ｍの回転数指令を与えると、ＭＣＵ１０では、ＭＧ４の実回転数と回転数指令の差分よりフィードバック制御にてＭＧ４へのトルク指令（ＴＭ）を算出する。
ＭＧ４の実回転数の上昇に伴い、トルク指令（ＴＭ）は減少し、ＭＧ４の実回転数が回転数指令を超えると、一点鎖線で示すように負のトルク指令（ＴＭ）、つまり、回生指令になり、エンジン１とＭＧ４を繋ぐベルト３に逆向きの力が加わり音が発生する。トルク指令（ＴＭ）に０の下限を設けると、実線で示すように逆向きの力がベルト３に加わらなくなる。
【００１６】
また、エンジン１により変速機１４のライン圧用ポンプが回されると一点鎖線で示すようにライン圧（ＰＩ）が急に上昇して、エンジン１の出力が車輪１３に伝わり、ショックとなる。エンジン１を始動する間は、車輪１３に動力を伝える必要はなく、実線で示すようにライン圧（ＰＩ）を制限し、エンジン１が始動した後、時間と共にライン圧（ＰＩ）の上限を引上げて制限を外す。本実施例では、エンジン１を始動する間のライン圧（ＰＩ）の制限値は一定であるが、エンジン１を始動した後の出力応答性が求められる場合は、エンジン１を始動する間も時間と共にライン圧（ＰＩ）の上限を引上げても良い。
【００１７】
ハイブリッド車両の動作を、前記ＨＣＵ５に組込む図２のソフトウェアにより説明する。本処理は、１０ｍｓ毎に実行する。
【００１８】
ステップ１０１では、キースイッチ６およびアクセル７，ブレーキ８の操作信号を入力する。
【００１９】
ステップ１０２では、ＰＣＵ９やＭＣＵ１０，ＡＴＣＵ１５に対して出力指令（ＰＥ，ＰＭ）や変速モード，運転モード，ライン圧の上限指令などのデータを送信し、ＭＣＵ１０からはＭＧ４の回転数、バッテリ１１の電圧（４２Ｖ）及び残量（ＳＯＣ）を、ＰＣＵ９からはエンジン回転数（Ｎｅ），エンジン冷却水温（Ｔｗ）そして完爆判定情報など、ＡＴＣＵ１５からは変速位置そしてライン圧などを受信する。
【００２０】
ステップ１０３では、キースイッチ６およびアクセル７，ブレーキ８の操作信号，エンジン冷却水温（Ｔｗ）そして完爆判定情報より、運転モードを決定する。エンジン１が完爆してなくて、エンジン冷却水温（Ｔｗ）が低いあるいはアクセル７を踏んでいるあるいはブレーキ８を離している場合は、「エンジン始動モード」とする。エンジン冷却水温（Ｔｗ）が高く、アクセル７を離していてしかもブレーキ８を踏んでいる場合は、「アイドル停止モード」とする。それ以外の場合は、「走行・発電モード」とする。
【００２１】
ステップ１０４では、エンジン１及びＭＧ４，変速機１４に対する指令を演算する。
【００２２】
ステップ１０４の詳細を、図３に示す。ステップ２０１で、運転モードが「エンジン始動モード」か判定し、真の場合はステップ２０２へ進み、図４に示す実線のライン圧（ＰＩ）より上限を、さらに、実線のトルク指令（ＴＭ）のようにＭＧ４へのトルク指令の下限を０にする。さらに、ステップ２０３では、エンジン冷却水温（Ｔｗ）が所定温度、例えば８０℃より高い場合はステップ２０４へ進み、ＭＧ４への指令をエンジン始動のための回転数指令、そして、ＰＣＵ９への指令を所定回転数になってからの燃料噴射とし、さらに、スタータ２によるエンジン始動を禁止する。一方、低温の場合はステップ２０５へ進み、ＭＧ４への指令をオフし、ＰＣＵ９への指令をスタータ２によるエンジン始動とし、さらに、スタータ２によるエンジン始動を許可する。
【００２３】
前記ステップ２０１で偽の場合、ステップ２０６へ進み、運転モードが「アイドル停止モード」か判定する。真の場合はステップ２０７で、ＰＣＵ９に対して燃料噴射停止指示、ＭＣＵ１０へはＭＧ４を停止するアイドル停止制御をする。
【００２４】
前記ステップ２０６で偽の場合、ステップ２０８へ進み、ＰＣＵ９やＭＣＵ１０に対する出力指令（ＰＥ，ＰＭ）をアクセル７の開度や車速に応じて決定する。エンジンを制御する前記ＰＣＵ９に組込む図５のソフトウェアを説明する。本処理は、１０ｍｓ毎に実行する。
【００２５】
ステップ３０１では、エンジン回転センサ，水温センサ１２などの信号を入力する。
【００２６】
ステップ３０２では、ＨＣＵ５に対してエンジン回転数（Ｎｅ），エンジン冷却水温（Ｔｗ）そして完爆判定情報などのデータを送信し、出力指令（ＰＥ），運転モードや燃料噴射の許可／禁止フラグなどのデータを受信する。
【００２７】
ステップ３０３では、ＨＣＵ５から与えられた情報及び検出したエンジン回転数（Ｎｅ）から必要な空気量（Ｑａ）を算出し、該Ｑａが得られるようスロットルを制御する。
【００２８】
ステップ３０４では、前記Ｑａに見合う燃料噴射装置の燃料噴射時間を算出して制御する。
【００２９】
ＭＧ４を制御する前記ＭＣＵ１０に組込む図６のソフトウェアを説明する。本処理は、１０ｍｓ毎に実行する。
【００３０】
ステップ４０１では、バッテリ１１の電圧などを入力する。
【００３１】
ステップ４０２では、ＨＣＵ５に対してＭＧ４の回転数やバッテリ１１の電圧（４２Ｖ）及び残量（ＳＯＣ）を送信し、運転モードや出力指令（ＰＭ），回生側トルク指令などのデータを受信する。
【００３２】
ステップ４０３では、ＨＣＵ５の指令が回転数指令の場合、検出回転数との差分に応じてトルク指令を求め、検出回転数に応じたＭＧ４への電流指令を算出する。ここで、トルク指令（ＴＭ）の下限値を０にする指令が来ていれば、ＭＧ４の回転数が指令値を上回っても減速のためのＭＧ４へのトルク指令は出力されない。なお、ＨＣＵ５の指令がトルク指令の場合、検出回転数に応じたＭＧ４の電流指令算出処理をする。以上のようして算出したＭＧ４の電流指令になるよう、１００μ秒ごとに実行する図示していない処理でＭＧ４の電流制御をする。
【００３３】
変速機１４を制御する前記ＡＴＣＵ１５に組込む図７のソフトウェアを説明する。本処理は、１０ｍｓ毎に実行する。
【００３４】
ステップ５０１では、シフトレバー位置及び車速センサ，タービンセンサなどを入力する。ステップ５０２では、ＨＣＵ５に対して変速位置やライン圧などを送信し、運転モードやライン圧の上限指令などのデータを受信する。
【００３５】
ステップ５０３では、ライン圧ソレノイドを制御してＨＣＵ５からのライン圧上限指令の範囲でライン圧を制御すると共に、シフトソレノイドを制御して所定のシフトレンジに制御する。
【００３６】
本実施例によれば、ＭＧ４でエンジン１を始動するとき、エンジン１の吹き上がりを抑えるための回生動作をせず、エンジン１とＭＧ４をつなぐベルト３に逆向きの力が働くことによる異音を防止できる効果がある。また、変速機がドライブレンジのままで内燃機関の停止及び再始動するときの自動変速機のライン圧を徐々に上げることにより、始動したエンジンの駆動力が急に車輪に伝わるために生じる車両のショックを防止できる効果がある。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＭＧ４でエンジン１を始動するとき、エンジン１とＭＧ４をつなぐベルト３に逆向きの力が働くことによる異音や、始動したエンジンの駆動力が急に車輪に伝わるために生じる車両のショックを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例としての車両の制御装置を組込んだハイブリッド車両の主要構成図である。
【図２】本発明の実施例としてのハイブリッド車両の制御装置に組込むソフトウェアのフローチャートである。
【図３】図２のステップ１０４の詳細なフローチャートである。
【図４】図３のステップ２０２の始動時制限演算に用いる特性である。
【図５】本発明の実施例としてのハイブリッド車両のエンジンの制御装置に組込むソフトウェアのフローチャートである。
【図６】本発明の実施例としてのハイブリッド車両のＭＧの制御装置に組込むソフトウェアのフローチャートである。
【図７】本発明の実施例としてのハイブリッド車両の変速機の制御装置に組込むソフトウェアのフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、２…スタータ、３…ベルト、４…モータジェネレータ（ＭＧ）、５…ハイブリッド制御装置（ＨＣＵ）、６…キースイッチ、７…アクセル、８…ブレーキ、９…エンジンの制御装置（ＰＣＵ）、１０…ＭＧの制御装置（ＭＣＵ）、１１…バッテリ、１２…水温センサ、１３…車輪、１４…変速機、１５…変速機の制御装置（ＡＴＣＵ）。
【図１】
2004254450.tif 000003
【図２】
2004254450.tif 000004
【図３】
2004254450.tif 000005
【図４】
2004254450.tif 000006
【図５】
2004254450.tif 000007
【図６】
2004254450.tif 000008
【図７】
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