(57)【要約】【課題】始動スイッチをオンとしてから直ちに始動位置としても迅速にエンジンを始動できるようにしたハイブリッド電気自動車の制御装置を提供する。【解決手段】電動機６の駆動力が車両の駆動輪１６に伝達可能であると共に、電動機６の回転軸とエンジン２の出力軸とが連結可能であって、始動スイッチ３８が第１位置から第２位置に切り換えられたときにバッテリ１８から電力制御手段２０への電力供給を開始させ、始動スイッチ３８が第２位置から第３位置に切り換えられたときに電力制御手段２０が電動機６への電力供給制御を実行可能な状態にある場合には、電動機６によりエンジン２を始動する一方、始動スイッチ３８が第２位置から第３位置に切り換えられたときに電力制御手段２０が電力供給制御を実行可能な状態にない場合には、始動モータ５６によりエンジン２を始動する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の駆動力が車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記電動機の回転軸とエンジンの出力軸とが連結可能なハイブリッド電気自動車の制御装置において、
上記電動機に供給される電力を蓄えるバッテリと、
上記バッテリからの電力を受けて上記電動機への電力供給制御を行う電力制御手段と、
上記電力制御手段が上記電力供給制御を実行可能な状態にあるか否かを判定する制御判定手段と、
上記電動機とは別に設けられ、上記エンジンの出力軸に駆動力を伝達して上記エンジンを始動可能な始動モータと、
第１位置、第２位置及び第３位置の３つの位置に切り換え操作可能な始動スイッチと、
上記始動スイッチが上記第１位置から上記第２位置に切り換えられたときに上記バッテリから上記電力制御手段への電力供給を開始させ、上記始動スイッチが上記第２位置から上記第３位置に切り換えられたときに上記電力制御手段は上記電力供給制御を実行可能な状態にあると上記制御判定手段が判定した場合には、上記電力制御手段に上記電力供給制御を実行させて上記電動機により上記エンジンを始動する一方、上記始動スイッチが上記第２位置から上記第３位置に切り換えられたときに上記電力制御手段は上記電力供給制御を実行可能な状態にないと上記制御判定手段が判定した場合には、上記始動モータにより上記エンジンを始動する制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項２】
上記電力制御手段は、上記バッテリから上記電動機に供給される電力を調整するインバータ回路と、上記バッテリと上記インバータ回路とを接続する接続手段とを備え、
上記制御手段は、上記始動スイッチが上記第１位置から上記第２位置に切り換えられたときに上記接続手段に上記バッテリと上記インバータ回路との接続を開始させ、
上記制御判定手段は、上記接続手段によって上記バッテリと上記インバータ回路との接続が完了したときに、上記電力制御手段が上記電力供給制御を実行可能な状態にあると判定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項３】
上記接続手段は、上記バッテリを上記インバータ回路に接続したときに流れる突入電流を抑制するための突入電流抑制回路を備え、
上記制御判定手段は、上記突入電流抑制回路による上記突入電流の抑制が終了したときに、上記電力制御手段が上記電力供給制御を実行可能な状態にあると判定することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項４】
上記制御判定手段の判定結果に基づき、上記電力制御手段が上記電力供給制御を実行可能であるか否かを表示又は報知する確認手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド電気自動車の制御装置に関し、特に電動機の駆動力が車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記電動機の回転軸とエンジンの出力軸とが連結可能なハイブリッド電気自動車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンと電動機とを車両に搭載し、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とをそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能とした、いわゆるパラレル型ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなハイブリッド電気自動車では、エンジンの出力軸と電動機の回転軸とを連結可能であるため、モータ作動させた電動機の駆動力を利用してエンジンを始動することが可能である。
【０００３】
このように電動機の駆動力を利用してエンジンを始動するようにしたハイブリッド電気自動車は、例えば特許文献１によって提案されている。
特許文献１のハイブリッド電気自動車では、エンジンを停止して電動機のみで車両の駆動を行っているときに車両の急加速などで大きな駆動力が必要になると、電動機により自動的にエンジンを始動してエンジンからも駆動力を供給する。このとき、バッテリの電圧が設定値以下に低下している場合や、エンジンのクランキング信号が検出されない場合には、電動機によるエンジンの始動が不可能であるため、電動機に代えて始動モータによりエンジンを始動するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２でも電動機の駆動力を利用してエンジンを始動するようにしたハイブリッド電気自動車が提案されている。
特許文献２のハイブリッド電気自動車も、特許文献１のハイブリッド電気自動車と同様に、エンジンを停止して電動機のみで車両の駆動を行っているときに車両の急加速などで大きな駆動力が必要になると、電動機によりエンジンを自動的に始動してエンジンからも駆動力を供給する。このとき、必要とされるトルクが判定値より大きい場合には、電動機でエンジンを始動することによって車両の駆動以外に電動機の駆動力が使用され、駆動トルクが不足する可能性があることから、電動機に代えて始動モータによりエンジンを始動するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−６４８７３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３９９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、電動機の駆動力により車両の駆動を行っているときにエンジンを車両の運転状態に応じて自動的に始動する際の問題点を解決する手法は種々提案されているが、これらの手法は運転者が始動スイッチを操作してエンジンを始動する場合の問題点について考慮したものではない。
即ち、ハイブリッド電気自動車においては、運転者が始動スイッチをオンにすると電動機への電力供給を制御するインバータにバッテリが接続され、その後に運転者が始動スイッチを始動位置にするとインバータからバッテリの電力が電動機に供給されてエンジンが始動するようになっている。
【０００６】
ところが、バッテリの電圧は一般的に高電圧であり、バッテリをインバータに接続する際に大きな突入電流が流れるため、これを抑制するための回路が設けられている。この突入電流抑制回路が作動している間は、突入電流抑制回路の電圧降下によりインバータに印加される電圧が低下するため、突入電流抑制回路の作動が完了してからでないと電動機を作動させてエンジンを始動することができない。
【０００７】
このため、運転者が始動スイッチをオンとした後すぐに始動位置にすると、突入電流抑制回路の作動が完了するまで電動機が作動せず、時間をおいてから電動機が作動してエンジンが始動するため、運転者が故障と誤解したり操作フィーリングが低下したりするおそれがある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、始動スイッチをオンとしてから直ちに始動位置としても迅速にエンジンを始動できるようにしたハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド電気自動車の制御装置は、電動機の駆動力が車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記電動機の回転軸とエンジンの出力軸とが連結可能なハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記電動機に供給される電力を蓄えるバッテリと、上記バッテリからの電力を受けて上記電動機への電力供給制御を行う電力制御手段と、上記電力制御手段が上記電力供給制御を実行可能な状態にあるか否かを判定する制御判定手段と、上記電動機とは別に設けられ、上記エンジンの出力軸に駆動力を伝達して上記エンジンを始動可能な始動モータと、第１位置、第２位置及び第３位置の３つの位置に切り換え操作可能な始動スイッチと、上記始動スイッチが上記第１位置から上記第２位置に切り換えられたときに上記バッテリから上記電力制御手段への電力供給を開始させ、上記始動スイッチが上記第２位置から上記第３位置に切り換えられたときに上記電力制御手段は上記電力供給制御を実行可能な状態にあると上記制御判定手段が判定した場合には、上記電力制御手段に上記電力供給制御を実行させて上記電動機により上記エンジンを始動する一方、上記始動スイッチが上記第２位置から上記第３位置に切り換えられたときに上記電力制御手段は上記電力供給制御を実行可能な状態にないと上記制御判定手段が判定した場合には、上記始動モータにより上記エンジンを始動する制御手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、始動スイッチが第１位置から第２位置に切り換えられると、制御手段がバッテリから電力制御手段への電力供給を開始させる。
そして、バッテリから電力制御手段への電力供給が開始されてから電力制御手段が電動機への電力供給制御を実行可能となる前に始動スイッチが第３位置に切り換えられると、電力制御手段は電力供給制御を実行可能な状態にないと制御判定手段が判定し、電動機とは別に設けた始動モータによってエンジンが始動される。
【００１０】
一方、バッテリから電力制御手段への電力供給が開始され、電力制御手段が電動機への電力供給制御を実行可能となってから始動スイッチが第３位置に切り換えられると、電力制御手段は電力供給制御を実行可能な状態にあると制御判定手段が判定し、電力制御手段が電力供給制御を実行することにより電動機によってエンジンが始動される。
具体的には、上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記電力制御手段は、上記バッテリから上記電動機に供給される電力を調整するインバータ回路と、上記バッテリと上記インバータ回路とを接続する接続手段とを備え、上記制御手段は、上記始動スイッチが上記第１位置から上記第２位置に切り換えられたときに上記接続手段に上記バッテリと上記インバータ回路との接続を開始させ、上記制御判定手段は、上記接続手段によって上記バッテリと上記インバータ回路との接続が完了したときに、上記電力制御手段が上記電力供給制御を実行可能な状態にあると判定することを特徴とする（請求項２）。
【００１１】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、始動スイッチが第１位置から第２位置に切り換えられたときに、制御手段が接続手段にバッテリとインバータ回路との接続を開始させる。
そして、接続手段によってバッテリとインバータ回路との接続が完了する前に始動スイッチが第３位置に切り換えられると、電力制御手段は電力供給制御を実行可能な状態にないと制御判定手段が判定し、電動機とは別に設けた始動モータによってエンジンが始動される。
【００１２】
一方、接続手段によってバッテリとインバータ回路との接続が完了してから始動スイッチが第３位置に切り換えられると、電力制御手段は電力供給制御を実行可能な状態にあると制御判定手段が判定し、電力制御手段が電力供給制御を実行することにより電動機によってエンジンが始動される。
更に具体的には、上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記接続手段は、上記バッテリを上記インバータ回路に接続したときに流れる突入電流を抑制するための突入電流抑制回路を備え、上記制御判定手段は、上記突入電流抑制回路による上記突入電流の抑制が終了したときに、上記電力制御手段が上記電力供給制御を実行可能な状態にあると判定することを特徴とする（請求項３）。
【００１３】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、始動スイッチが第１位置から第２位置に切り換えられたときに、突入電流抑制回路を用いてバッテリとインバータ回路との接続が開始される。
そして、突入電流抑制回路による突入電流の抑制が終了する前に始動スイッチが第３位置に切り換えられると、電力制御手段は電力供給制御を実行可能な状態にないと制御判定手段が判定し、電動機とは別に設けた始動モータによってエンジンが始動される。
【００１４】
一方、突入電流抑制回路による突入電流の抑制が終了してから始動スイッチが第３位置に切り換えられると、電力制御手段は電力供給制御を実行可能な状態にあると制御判定手段が判定し、電力制御手段が電力供給制御を実行することにより電動機によってエンジンが始動される。
また、これらのハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記制御判定手段の判定結果に基づき、上記電力制御手段が上記電力供給制御を実行可能であるか否かを表示又は報知する確認手段を更に備えたことを特徴とする（請求項４）。
【００１５】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、制御判定手段の判定結果に基づき、電力制御手段が電力供給制御を実行可能であるか否かが確認手段によって表示又は報知される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、始動スイッチが第１位置から第２位置に切り換えられて、バッテリから電力制御手段への電力供給が開始された後、電力制御手段が電動機への電力供給制御を実行可能となる前に始動スイッチが第３位置に切り換えられると、電動機とは別に設けた始動モータによってエンジンが始動されるようにしたので、電力制御手段が電動機への電力供給制御を実行可能となるのを待たずにエンジンを始動することが可能となる。このため、運転者がエンジンの始動遅れを故障と誤解することもなくなり、操作フィーリングも向上する。
【００１７】
一方、バッテリから電力制御手段への電力供給が開始され、電力制御手段が電動機への電力供給制御を実行可能となってから始動スイッチが第３位置に切り換えられると、電動機によってエンジンが始動されるようにしたので、運転者が始動スイッチをゆっくり操作したときには電動機によってエンジンが始動され、静かなエンジン始動を実現することができる。また、エンジン始動の際に常に始動モータを用いる必要がなくなるため、始動モータの寿命を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項２のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、接続手段によってバッテリとインバータ回路との接続が完了したときに電力制御手段による電動機への電力供給制御が実行可能となったと判定するようにしたので、バッテリとインバータ回路との接続が未完了の状態で電動機によりエンジンを始動しようとしてエンジンが始動できなくなるのを防止し、確実にエンジンを始動することができる。
【００１９】
更に、請求項３のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、突入電流抑制回路による突入電流の抑制が終了したときに電力制御手段による電動機への電力供給制御が実行可能となったと判定するようにしたので、突入電流抑制回路により突入電流の抑制をしていてインバータ回路にバッテリの適正な電力が供給されない状態で電動機によりエンジンを始動しようとしてエンジンが始動できなくなるようなことがなくなり、確実にエンジンを始動することができる。
【００２０】
また、請求項４のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、制御判定手段の判定結果に基づき、電力制御手段が電力供給制御を実行可能であるか否かが確認手段によって表示又は報知されるようにしたので、運転者は確認手段の表示又は報知内容を見ることによりエンジンの始動を電動機によって行うのか始動モータで行うのかを容易に選択することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態であるハイブリッド電気自動車１の制御装置の要部構成図である。ディーゼルエンジン（以下エンジンという）２の出力軸であるクランク軸にはクラッチ４の入力軸が連結されており、クラッチ４の出力軸は永久磁石式同期電動機（以下電動機という）６の回転軸を介して自動変速機（以下変速機という）８の入力軸が連結されている。また、変速機８の出力軸はプロペラシャフト１０、差動装置１２及び駆動軸１４を介して左右の駆動輪１６に接続されている。
【００２２】
従って、クラッチ４が接続されているときには、エンジン２の出力軸と電動機６の回転軸とが連結されると共に変速機８を介して駆動輪１６と機械的に接続可能となり、クラッチ４が切断されているときには、エンジン２の出力軸と電動機６の回転軸との連結が解除され、電動機６の回転軸のみが変速機８を介して駆動輪１６と機械的に接続可能となる。
電動機６は、バッテリ１８に蓄えられた直流電力がインバータ（電力制御手段）２０によって交流電力に変換されて供給されることによりモータとして作動し、その駆動トルクが変速機８によって適切な速度に変速された後に駆動輪１６に伝達されるようになっている。また、車両減速時には、電動機６が発電機として作動し、駆動輪１６の回転による運動エネルギが変速機８を介し電動機６に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動トルクを発生する。そして、この交流電力はインバータ２０によって直流電力に変換された後、バッテリ１８に充電され、駆動輪１６の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
【００２３】
一方、エンジン２の駆動トルクは、クラッチ４が接続されているときに電動機６の回転軸を経由して変速機８に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪１６に伝達されるようになっている。従って、エンジン２の駆動トルクが駆動輪１６に伝達されているときに電動機６がモータとして作動する場合には、エンジン２の駆動トルクと電動機６の駆動トルクとがそれぞれ変速機８を介して駆動輪１６に伝達されることになる。即ち、車両の駆動のために駆動輪１６に伝達されるべき駆動トルクの一部がエンジン２から供給されると共に、残部が電動機６から供給される。
【００２４】
また、バッテリ１８の充電率（以下ＳＯＣという）が低下してバッテリ１８を充電する必要があるときには、電動機６が発電機として作動すると共に、エンジン２の駆動力の一部を用いて電動機６を駆動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ２０によって直流電力に変換した後にバッテリ１８に充電するようにしている。
車両ＥＣＵ２２（制御手段）は、車両やエンジン２の運転状態、及びエンジンＥＣＵ２４、インバータＥＣＵ（制御判定手段）２６並びにバッテリＥＣＵ２８からの情報などに応じて、クラッチ４の接続・切断制御及び変速機８の変速段切換制御を行うと共に、これらの制御状態や車両の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン２や電動機６を適切に運転するための統合制御を行う。
【００２５】
エンジンＥＣＵ２４は、車両ＥＣＵ２２からの情報に基づきエンジン２の始動・停止制御を行うほか、エンジン２のアイドル運転制御や排ガス浄化装置（図示せず）の再生制御など、エンジン２自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ＥＣＵ２２によって設定されたエンジン２に必要とされるトルクをエンジン２が発生するよう、エンジン２の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。
【００２６】
一方、インバータＥＣＵ２６は、インバータ２０の状態を監視して車両ＥＣＵ２２にその情報を送るほか、車両ＥＣＵ２２によって設定された電動機６が発生すべきトルクに基づきインバータ２０を制御することにより、電動機６をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
また、バッテリＥＣＵ２８は、バッテリ１８の温度や、バッテリ１８の電圧、インバータ２０とバッテリ１８との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ１８のＳＯＣを求め、求めたＳＯＣを検出結果と共に車両ＥＣＵ２２に送っている。
【００２７】
そして車両ＥＣＵ２２は、これらエンジンＥＣＵ２４、インバータＥＣＵ２６及びバッテリＥＣＵ２８との間で相互に情報をやりとりしながら、エンジン２及び電動機６を適切に制御するようエンジンＥＣＵ２４及びインバータＥＣＵ２６に指示すると共に、クラッチ４及び変速機８を適宜制御する。
車両ＥＣＵ２２はこのような制御を行う際、アクセルペダル３０の踏込量を検出するアクセル開度センサ３２や、車両の走行速度を検出する車速センサ３４及び電動機６の回転数を検出する回転数センサ３６の検出結果に基づき、車両の走行に必要な要求トルクを演算する。そして、各ＥＣＵからの情報に基づき、そのときの車両の運転状態やエンジン２及び電動機６の運転状態に応じて、この要求トルクをエンジン２及び電動機６に配分し、エンジンＥＣＵ２４やインバータＥＣＵ２６に指示すると共に、必要に応じて変速機８やクラッチ４を制御する。
【００２８】
このとき、電動機６のみにトルクが配分されてエンジン２にトルクが配分されない場合には、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を切断すると共に、インバータＥＣＵ２６に対して電動機６の出力トルクを要求トルクとするように指示する。
エンジンＥＣＵ２４はエンジン２をアイドル運転する一方、インバータＥＣＵ２６は、車両ＥＣＵ２２が指示したトルクに応じてインバータ２０を制御し、バッテリ１８の直流電力がインバータ２０によって交流電力に変換されて電動機６に供給される。電動機６は交流電力が供給されることによってモータ作動して要求トルクを出力し、電動機６の出力トルクは変速機８を介して駆動輪１６に伝達される。
【００２９】
また、エンジン２及び電動機６の両方にトルクが配分された場合には、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を接続し、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２に配分された出力トルクを指示すると共に、インバータＥＣＵ２６に対して電動機６に配分された出力トルクを指示する。
エンジンＥＣＵ２４は車両ＥＣＵ２２が指示したトルクをエンジン２が出力するようエンジン２を制御すると共に、インバータＥＣＵ２６は、車両ＥＣＵ２２が指示したトルクに応じてインバータ２０を制御することにより、エンジン２の出力トルクと電動機６のトルクとの合計が要求トルクとなり、変速機８を介して駆動輪１６に伝達される。
【００３０】
一方、エンジン２のみにトルクが配分されて電動機６にトルクが配分されない場合は、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を接続状態とし、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２の出力トルクを要求トルクとするよう指示すると共に、インバータＥＣＵ２６に対して電動機６の出力トルクを零とするように指示する。
エンジンＥＣＵ２４は車両ＥＣＵ２２が指示した要求トルクをエンジン２が出力するようエンジン２を制御すると共に、インバータＥＣＵ２６は、電動機６がモータ及び発電機のいずれとしても動作しないようインバータ２０を制御することにより、エンジン２から出力された要求トルクが変速機８を介して駆動輪１６に伝達される。
【００３１】
ところで車両ＥＣＵ２２には、インバータＥＣＵ２６、バッテリＥＣＵ２８、エンジンＥＣＵ２４などの各デバイスへの電力の供給及び遮断を行うと共にエンジン２の始動・停止を行うために、運転者によって操作される始動スイッチ３８が接続されている。この始動スイッチ３８は、各デバイスへの電力供給を遮断すると共にエンジン２を停止させるためのオフ位置（第１位置）、各デバイスへの電力供給を行うためのオン位置（第２位置）、及びエンジン２を始動するための始動位置（第３位置）の３つの位置に切り換え操作可能となっており、オン位置から始動位置に切り換え操作された後で操作者が手を離すと自動的にオン位置に戻る。
【００３２】
車両ＥＣＵ２２は、この始動スイッチ３８の操作位置に応じて各デバイスへの電力供給の指示や、エンジン２の始動・停止制御を行う。
始動スイッチ３８がオフ位置にあるとき、即ち車両が停止状態にあるときに、始動スイッチ３８がにオン位置に切り換え操作されると、車両ＥＣＵ２２は各デバイスへの電力供給を開始させ、エンジンＥＣＵ２４、インバータＥＣＵ２６及びバッテリＥＣＵ２８にも電力が供給される。
【００３３】
インバータＥＣＵ２６は電力の供給を受けて作動を開始し、車両ＥＣＵ２２からの電力供給開始の指示に対応して電動機６を作動可能とするために、インバータ２０に設けられた接続回路（接続手段）４０を介し、バッテリ１８をインバータ２０に接続する。
図２には、このような接続回路４０を備えたインバータ２０が示されている。
図２に示すように、インバータ２０は接続回路４０と、接続回路４０を介してバッテリ１８から供給される直流電力を３相交流電力に変換して電動機６に供給するインバータ回路４２を備えている。また、接続回路４０はバッテリ１８の陽極側と陰極側とにそれぞれ設けられており、バッテリ１８とインバータ回路４２とを直接接続する主接点４４と、この主接点４４に並列に設けられた突入電流抑制回路４６とで構成されている。
【００３４】
この突入電流抑制回路４６は、バッテリ１８が比較的高電圧であるため、バッテリ１８をインバータ２６に接続する際に大きな突入電流が流れるのを抑制するために設けられており、副接点４８とこの副接点５０に直列に接続された減流抵抗５０とからなっている。
主接点４４は電磁コイル５２が励磁されることによって閉じ、励磁が解除されることによって開く。また、副接点４８は電磁コイル５４が励磁されることによって閉じ、励磁が解除されることによって開く。これら電磁コイル５２及び５４は車両ＥＣＵ２２からの電力供給開始の指示に応じ、インバータＥＣＵ２６によって励磁状態が制御される。
【００３５】
即ち、始動スイッチ３８がオフ位置からオン位置に切り換え操作されると、車両ＥＣＵ２２は各デバイスへの電力供給の開始を指示し、インバータＥＣＵ２６にも電力供給が開始される。インバータＥＣＵ２６は車両ＥＣＵ２２からの電力供給開始の指示に対応し、電磁コイル５４を励磁して副接点４８を閉じる。
副接点４８が閉じることにより、インバータ回路４２には減流抵抗５０を介してバッテリ１８が接続され、突入電流が減流抵抗５０によって制限されながら流れる。このとき、減流抵抗５０による電圧降下分だけバッテリ電圧から低下した電圧がインバータ回路４２に印加されるため、突入電流の減少に伴い、インバータ回路４２に印加される電圧はバッテリ電圧に近付いていく。
【００３６】
インバータＥＣＵ２６はインバータ回路４２に印加される電圧を監視しており、この電圧が突入電流の減少に伴ってバッテリ電圧近傍の所定電圧まで上昇したときに突入電流抑制回路４６による突入電流の抑制が終了したと判断し、電磁コイル５２を励磁して主接点４４を閉じる。このようにして主接点４４が閉じられることにより、インバータ回路４２へのバッテリ１８の接続が完了し、インバータ回路４２にはバッテリ電圧がそのまま印加される。インバータＥＣＵ２６は、これを検出してインバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が可能になったと判定し、車両ＥＣＵ２２に対して電動機６への電力供給制御が可能になった旨の情報を送る。
【００３７】
車両ＥＣＵ２２は、この情報を受け取ると車室内のインストルメントパネル上に設置されたインジケータランプ（確認手段）６０を点灯させる。
こうして、バッテリ１８はインバータ回路４２に直接接続され、車両ＥＣＵ２２からの指示に従いインバータＥＣＵ２６がインバータ回路４２を制御することによって電動機６への電力供給が制御される。
【００３８】
このように、始動スイッチ３８がオフ位置からオン位置に切り換え操作されてから、インバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が可能となって電動機６を運転できるようになるまでには、副接点４８を閉じてから突入電流が減少して主接点４４を閉じるまでの間の時間遅れが生じることになる。
電動機６の運転が可能な場合には、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を接続して電動機６の回転軸とエンジン２の出力軸とを連結すると共に、変速機８をニュートラル位置として電動機６の回転軸を駆動輪１６から切り離し、或いは切り離されていることを確認し、電動機６をモータ作動することによって、エンジン２を始動することが可能である。しかしながら、上述したように始動スイッチ３８がオフ位置からオン位置に切り換え操作されてから電動機６が運転可能となるまでには時間遅れがあるため、始動スイッチ３８が直ちに始動位置に操作されると、電動機６によるエンジン２の始動が遅れることになる。
【００３９】
そこで、このようなエンジン２の始動遅れをなくすため、エンジン２には電動機６とは別に始動モータ５６が設けられている。この始動モータ５６は、エンジンのみを駆動源とした一般的な車両に設けられるエンジン始動用モータと同様のものであり詳細な説明は省力するが、エンジン２の出力軸端部に取り付けられたリングギヤ（図示せず）に着脱可能に噛合するピニオンギヤ（図示せず）を備え、リングギヤに噛合したピニオンギヤによりエンジン２の出力軸を駆動してエンジン２の始動を行えるようになっている。
【００４０】
車両ＥＣＵ２２は、このような始動モータ５６を用いたエンジン２の始動と、電動機６によるエンジン２の始動とを適宜切り換えて行えるよう、図３に示すフローチャートに従ってエンジン２の始動制御を行う。この始動制御は始動スイッチ３８がオフ位置からオン位置に切り換え操作されると処理を開始するようになっている。
始動制御が開始されると、まずステップＳ１でインバータＥＣＵ２６からの情報に基づき、インバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が可能な状態にあるか否かを判定する。
【００４１】
始動スイッチ３８がオフ位置からオン位置に切り換え操作された直後であって、突入電流抑制回路４６による突入電流の抑制が終了していない状態では、インバータＥＣＵ２６はインバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が可能な状態にはないと判定しており、処理はステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、電動機６への電力供給制御が可能な状態にないことから、インジケータランプ６０を消灯状態としステップＳ４に進む。
【００４２】
一方、始動スイッチ３８がオフ位置からオン位置に切り換え操作されてから少し間をおいた状態であって、突入電流抑制回路４６による突入電流の抑制が終了し、主接点４４を閉じてバッテリ１８とインバータ回路４２との接続が完了し、インバータＥＣＵ２６がインバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が可能な状態にあると判定している場合には、処理はステップＳ３に進む。
【００４３】
ステップＳ３では、電動機６への電力供給制御が可能な状態にあることから、インジケータランプ６０を点灯状態としステップＳ４に進む。
このようにステップＳ１乃至Ｓ３の処理では、電動機６への電力供給制御が可能な状態にあるか否かに応じて、インジケータ６０の点灯と消灯を切り換えており、運転者はインジケータ６０を確認することにより、電動機６への電力供給制御が可能な状態にあるか否かを知ることができる。なお、このように本実施形態では確認手段としてインストルメントパネル上のインジケータランプ６０を用いるようにしたが、音声などで報知するようにしても良い。
【００４４】
ステップＳ４では、始動スイッチ３８が始動位置とされたか否かを判定する。そして、始動スイッチ３８が始動位置となっていなければ、ステップＳ１に戻って電動機６への電力供給制御が可能か否かを判定する。また、始動スイッチ３８が始動位置に操作されるとステップＳ５に進んで、再びインバータＥＣＵ２６からの情報に基づき、インバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が可能な状態にあるか否かを判定する。なお、このときの判定はステップＳ１の判定と同じものであるため、ステップＳ１の判定結果を利用するようにしても良い。
【００４５】
そして、ステップＳ５でインバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が可能な状態にはないと判定した場合には、処理がステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、クラッチ４を切断してエンジン２の出力軸と電動機６の回転軸との接続を遮断した後、始動モータ５６を作動させてエンジン２のクランキングを行わせると共に、エンジンＥＣＵ２４にエンジン２を運転するよう指示する。エンジンＥＣＵ２４は車両ＥＣＵ２２の指示を受けてエンジン２への燃料の供給を開始することによりエンジン２が始動し、始動制御が終了する。
【００４６】
一方、ステップＳ６で、インバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が可能な状態にあると判定した場合には、処理がステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、クラッチ４の接続を確認すると共に変速機８の変速段がニュートラル位置にあることを確認した後、インバータＥＣＵ２６に対してエンジン２の始動に必要な電動機６の出力トルクを指示すると共に、エンジンＥＣＵ２４にエンジン２を運転するよう指示する。
【００４７】
インバータＥＣＵ２６は車両ＥＣＵ２２からの指示に基づき、電動機６をモータ作動させて車両ＥＣＵ２２から指示された出力トルクを発生させることによりエンジン２をクランキングし、エンジンＥＣＵ２４がエンジン２への燃料の供給を開始することによりエンジン２が始動し、始動制御が終了する。
このようにしてエンジン２の始動制御が行われることにより、始動スイッチ３８がオフ位置からオン位置に切り換え操作されてから直ちに始動位置に操作された場合のように、突入電流抑制回路４６による突入電流の抑制が終了していない状態では、始動モータ３８を用いてエンジン２が始動され、始動スイッチ３８の始動位置への操作に対応して直ちにエンジン２が始動される。このため、電動機６への電力供給制御が可能となるまでの時間遅れを故障と運転者が誤解することもなくなり、操作フィーリングを向上させることができる。
【００４８】
また、始動スイッチ３８がオフ位置からオン位置に切り換え操作されてから少し間をおいて始動位置に操作することにより、電動機６への電力供給制御が可能な状態になってからエンジン２を始動した場合には、電動機６によってエンジン２が始動される。従って、このような場合には静かなエンジン始動を実現することができると共に、エンジン始動の際に常に始動モータを用いる必要がなくなるため、始動モータの寿命を向上させることができる。
【００４９】
特に、インジケータランプ６０によって電動機６への電力供給制御が可能な状態にあることを確認してから始動スイッチ３８を始動位置に切り換えることができるので、運転者が電動機６によるエンジン２の始動を意図したときには、適切なタイミングで始動スイッチ３８を始動位置に切り換えることができ、意図したとおりの始動方法を運転者が容易に選択することができる。
【００５０】
更に、接続回路４０の主接点４４が閉じてバッテリ１８とインバータ回路４２との接続が完了したときに、インバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が実行可能となったと判定するので、バッテリ１８とインバータ回路４２との接続が未完了の状態で電動機６によりエンジン２を始動するようなことがなくなり、始動モータ５６によって確実にエンジン２を始動することができる。
【００５１】
また、突入電流抑制回路４６による突入電流の抑制が終了したときにインバータ回路４２による電動機６への電力供給制御が実行可能となったと判定するので、突入電流抑制回路４６により突入電流の抑制をしていてインバータ回路４２にバッテリ１８の適正な電力が供給されない状態で電動機６によりエンジン２を始動するようなことがなくなり、始動モータ５６によって確実にエンジン２を始動することができる。
【００５２】
以上で本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、電動機６をクラッチ４と変速機８との間に配置するようにしたが、電動機６の配置はこれに限られるものではなく、例えばエンジン２とクラッチ４との間に電動機６を配置したハイブリッド電気自動車であってもよい。
【００５３】
なお、上記実施形態ではエンジン２をディーゼルエンジンとしたが、エンジン形式はこれに限られるものではなく、ガソリンエンジンなどでも良い。
また、上記実施形態において、電動機６を永久磁石式同期電動機としたが電動機の形式もこれに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の全体構成図である。
【図２】図１のハイブリッド電気自動車の制御装置におけるインバータ及びその周辺の構成を示す図である。
【図３】図１のハイブリッド電気自動車の制御装置で実行される始動制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１  ハイブリッド電気自動車
２  エンジン
６  電動機
１６  駆動輪
１８  バッテリ
２０  インバータ（電力制御手段）
２２  車両ＥＣＵ（制御手段）
２６  インバータＥＣＵ（制御判定手段）
３８  始動スイッチ
４０  接続回路（接続手段）
４２  インバータ回路
４６  突入電流抑制回路
５６  始動モータ
６０  インジケータランプ（確認手段）
【図１】
2007237774.tif 000003
【図２】
2007237774.tif 000004
【図３】
2007237774.tif 000005