(57)【要約】【課題】エンジン始動要求から所定時間でエンジン始動を完了させるために過不足のない最適なエンジン始動トルクを、エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置毎のばらつきを考慮して最適に設定することができる車両用エンジン始動制御装置を提供する。【解決手段】電動機走行中のエンジン始動時に電動機１２から出力されるエンジン始動トルクＴＳを、そのエンジン始動トルクＴＳがエンジン１４を始動させるための必要最小限の値となるように、エンジン始動開始直前におけるエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣに基づいて算出され、電動機走行中においては電動機１２がエンジン始動トルクＴＳ分の余力を残した状態で作動するように、電動機１２の回転速度ＮＭＧに応じて出力トルク範囲が定められた電動機走行作動領域Ａが設定される。【選択図】図３
2012086662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、該電動機により始動されるエンジンとを備え、該エンジンおよび該電動機の少なくとも一方により駆動される車両に用いられる車両用エンジン始動制御装置であって、
前記電動機のみによる電動機走行中において前記エンジンを始動させる際に該電動機から出力されるエンジン始動トルクを、エンジン始動開始直前における該エンジンの回転停止位置に基づいて算出し、
前記電動機走行中においては前記電動機が前記エンジン始動トルク分の余力を残した状態で作動するように、該電動機の回転速度に応じて出力トルク範囲が定められた電動機走行作動領域を設定すること
を特徴とする車両用エンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記エンジン始動トルクは、予め記憶された関係から、該エンジンのクランク角から検出された前記エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置に基づいて算出されることを特徴とする請求項１の車両用エンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記エンジンは筒内噴射型エンジンであり、
前記エンジン始動トルクは、予め記憶された関係から、該エンジンの冷却水温と該エンジンのクランク角から検出された前記エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置とに基づいて算出されること
を特徴とする請求項２の車両用エンジン始動制御装置。
【請求項４】
前記エンジンと前記電動機との間にはクラッチ装置が設けられ、
前記エンジンは、前記電動機から前記クラッチ装置を介して伝達される前記エンジン始動トルクにより回転駆動されて始動させられること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の車両用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、車両用エンジン始動制御装置に係り、特に、エンジンの回転停止位置毎に最適なエンジン始動トルクを設定するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動機と、エンジンとを備え、それらエンジンおよび電動機の少なくとも一方により駆動される車両に用いられる車両用エンジン始動制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された制御装置がそれである。
【０００３】
特許文献１には、運転者による要求出力を検出し、電動機のみで車両が駆動されるときには、電動機が予め設定されたエンジン始動トルク分の余裕トルクを残した範囲内で上記要求出力を満たす回転速度になるように、電動機に連結された変速機の変速比を制御する制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７７４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電動機のみによる電動機走行中においてその電動機によりエンジンを始動させる際には、ショックの発生を抑制するために、車両走行のための駆動トルクに加えて更にエンジン始動のためのエンジン始動トルクを電動機から出力させること求められる。そして、ドライバビリティ向上の要請から、エンジン始動の早期完了のために予め設定された、エンジン始動要求から所定時間以内に、エンジン回転を所定回転まで引き上げることが求められる。エンジン始動トルクは可及的に小さな値であることが望ましいが、上記所定時間経過時点でエンジン回転を所定回転まで引き上げるために過不足のない最適なエンジン始動トルクは、エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置毎にばらつくために、上記従来の車両用エンジン始動制御装置ではそのばらつきに対応できるようにエンジン始動トルクが比較的に高めに設定される。それ故に、電動機走行中において車両駆動のために電動機から出力される出力トルク範囲を定めた電動機走行作動領域が上記のように設定されたエンジン始動トルクの大きさにより制限され、エンジンを使用せずに電動機のみで車両を駆動させることによる車両燃費向上効果が薄れるという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジン始動要求から所定時間でエンジン始動を完了させるために過不足のない最適なエンジン始動トルクを、エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置毎のばらつきを考慮して最適に設定することができる車両用エンジン始動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】
【０００７】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）電動機と、その電動機により始動されるエンジンとを備え、それらエンジンおよび電動機の少なくとも一方により駆動される車両に用いられる車両用エンジン始動制御装置であって、（ｂ）前記電動機のみによる電動機走行中において前記エンジンを始動させる際に前記電動機から出力されるエンジン始動トルクを、エンジン始動開始直前における前記エンジンの回転停止位置に基づいて算出し、（ｃ）前記電動機走行中においては前記電動機が前記エンジン始動トルク分の余力を残した状態で作動するように、前記電動機の回転速度に応じて出力トルク範囲が定められた電動機走行作動領域を設定することにある。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記エンジン始動トルクは、予め記憶された関係から、前記エンジンのクランク角から検出された前記エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置に基づいて算出されることにある。
【０００９】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項２にかかる発明において、前記エンジンは筒内噴射型エンジンであり、前記エンジン始動トルクは、予め記憶された関係から、前記エンジンの冷却水温と前記エンジンのクランク角から検出された前記エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置とに基づいて算出されることにある。
【００１０】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項３にかかる発明において、（ａ）前記エンジンと前記電動機との間にはクラッチ装置が設けられ、（ｂ）前記エンジンは、前記電動機から前記クラッチ装置を介して伝達される前記エンジン始動トルクにより回転駆動されて始動させられることにある。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にかかる発明の車両用エンジン始動制御装置によれば、電動機のみによる電動機走行中においてエンジンを始動させる際に電動機から出力されるエンジン始動トルクが、エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置に基づいて算出され、電動機走行中においては電動機がエンジン始動トルク分の余力を残した状態で作動するように、電動機の回転速度に応じて出力トルク範囲が定められた電動機走行作動領域が設定される。よって、所定時間内でのエンジン始動完了のために過不足のない最適なエンジン始動トルクを、エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置毎のばらつきを考慮して最適に設定することができる。そのため、エンジン始動トルク分の余力を残しつつもできるだけ電動機により車両を駆動させることができ、車両燃費が向上する。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明の車両用エンジン始動制御装置によれば、前記エンジン始動トルクは、予め記憶された関係から、エンジンのクランク角から検出された前記エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置に基づいて算出されることから、所定時間内でのエンジン始動完了のために過不足のない最適なエンジン始動トルクを、エンジンのクランク角により検出されたエンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置毎のばらつきを考慮して最適に設定することができる。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明の車両用エンジン始動制御装置によれば、前記エンジンは筒内噴射型エンジンであり、前記エンジン始動トルクは、予め記憶された関係から、前記エンジンの冷却水温と前記エンジンのクランク角から検出された前記エンジン始動開始直前におけるエンジンの回転停止位置とに基づいて算出される。よって、筒内噴射型エンジンにおいて直噴自着火によりエンジン始動が行われることで、所定時間でのエンジン始動完了のために過不足のない最適なエンジン始動トルクが、エンジン冷却水温やエンジン回転停止位置の違いによってばらつくような場合であっても、そのばらつきを考慮して最適なエンジン始動トルクを設定することができる。
【００１４】
また、請求項４にかかる発明の車両用エンジン始動制御装置によれば、エンジンと電動機との間にはクラッチ装置が設けられ、エンジンは、電動機からクラッチ装置を介して伝達されるエンジン始動トルクにより回転駆動されて始動させられることから、エンジン始動時には、着火による爆発エネルギから得られるトルクに加えて、クラッチ装置の係合エネルギから得られるエンジン始動トルクによりエンジンを回転駆動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例のハイブリッド車両の駆動系統および制御系統を概念的に示す図である。
【図２】図１の電動機、トルクコンバータ、および一部を切欠いた自動変速機およびクランク軸を示す断面図である。
【図３】図１の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。
【図４】電動機回転速度軸と電動機出力トルク軸とで表される二次元座標内において、電動機走行中の電動機の作動領域、すなわち電動機回転速度に応じて電動機の出力トルク範囲を定めた電動機走行作動領域を示す図である。
【図５】エンジン回転停止位置とエンジン始動トルクとの関係を示す図である。
【図６】エンジン冷却水温とエンジン始動トルクの学習補正係数との関係を示す図である。
【図７】筒内噴射型エンジンの始動時において、エンジン始動トルクがエンジン始動開始直前のエンジン回転停止位置に拘わらず一定値であった場合に、その回転停止位置と、エンジン始動要求からエンジン回転速度が所定回転速度に到達するまでの時間との関係を示した図である。
【図８】図３の電子制御装置の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例のハイブリッド車両１０の駆動系統の構成を概念的に示す図である。図１に示すように、ハイブリッド車両１０は、電動機１２と、その電動機１２により始動されるエンジン１４とを備えている。電動機１２およびエンジン１４からの動力は、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、差動歯車装置２０、および左右一対の車軸２２をそれぞれ介して左右一対の駆動輪２４へ伝達される。ハイブリッド車両１０は、電動機１２およびエンジン１４の一方、他方、および両方により駆動される。すなわち、ハイブリッド車両１０は、電動機１２のみによる電動機走行（モータ走行）、エンジン１４のみによるエンジン走行、電動機１２およびエンジン１４によるハイブリッド走行のいずれか１の走行状態とされる。
【００１８】
エンジン１４は、燃料が燃焼室内に直接噴射される筒内噴射型のガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどから構成され、そのエンジン１４の出力部材すなわちクランク軸２６は、クラッチ２８を介して電動機１２のロータ３０に選択的に連結されるようになっている。そして、電動機１２のロータ３０は、トルクコンバータ１６の入力部材すなわちフロントカバー３２に連結されている。上記クラッチ２８は油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路３４から供給される油圧に応じてクラッチ軸２６とフロントカバー３２との間の動力伝達経路を断続する。
【００１９】
図２は、図１の電動機１２と、トルクコンバータ１６と、一部が切り欠かれた自動変速機１８およびクランク軸２６とをそれぞれ示す断面図である。なお、電動機１２、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、およびクランク軸２６はそれらの共通の軸心Ｃに対して略対称的に構成されており、図２では軸心Ｃの下半分が省略されている。
【００２０】
図２に示すように、電動機１２、トルクコンバータ１６、および自動変速機１８は、トランスミッションケース３６内に収容されている。トランスミッションケース３６は、例えばアルミダイカスト製の分割式ケースであり、車体等に固定される。
【００２１】
クラッチ２８は、円筒状のクラッチドラム３８と、そのクラッチドラム３８よりも小径であってクラッチドラム３８と同心且つ相対回転可能に設けられた円筒状のクラッチハブ４０と、それらクラッチドラム３８とクラッチハブ４０との間の円環状の間隙内に設けられた摩擦係合部材４２と、その摩擦係合部材４２を軸心Ｃ方向において押圧するクラッチピストン４４とを備えている。
【００２２】
クラッチドラム３８は、電動機１２のロータ３０のうちの後述のボス部３０ａに例えば溶接等により一体的に固定され、そのロータ３０と共に回転可能に設けられている。
【００２３】
摩擦係合部材４２は、クラッチドラム３８に相対回転不能に係合された複数の円環板状のセパレータと、それら複数のセパレータ間にそれぞれ設けられてクラッチハブ４０に相対回転不能に係合された複数の円環板状の摩擦プレートとを備えている。
【００２４】
このように構成されるクラッチ２８においては、クラッチピストン４４により摩擦係合部材４２が軸心Ｃ方向に押圧させられてセパレータと摩擦プレートとが相互に摩擦係合させられると、クラッチドラム３８とクラッチハブ４０との間の相対回転が抑制されるようになっている。それにより、クラッチドラム３８とクラッチハブ４０とが相互に動力伝達可能な状態とされる。
【００２５】
クランク軸２６は、その出力端部すなわち電動機１２側の一端部がドライブプレート４６および４７をそれぞれ介して、クラッチ２８のクラッチハブ４０に連結された回転軸４８に連結されている。クランク軸２６およびクラッチハブ４０は、ドライブプレート４６および４７と回転軸４８とを介して共に回転可能に連結されている。
【００２６】
電動機１２は、回転軸４８の外周側においてトランスミッションケース３６により軸心Ｃまわりの回転可能に支持されたロータ３０と、そのロータ３０の外周側においてトランスミッションケース３６に一体的に固定されたステータ５０とを備えている。
【００２７】
ロータ３０は、一対の軸受５２を介してトランスミッションケース３６に回転可能に支持された円筒状のボス部３０ａと、ステータ５０の内周側においてそのステータ５０との間に僅かな隙間を隔てた状態で軸心Ｃ方向に積層された複数の円環状の鋼板を有するロータ部３０ｂと、それらボス部３０ａとロータ部３０ｂとを一体に連結する連結部３０ｃとを備えている。このロータ３０は、ロータ部３０ｂの内周側に連結されると共に例えば溶接等によりフロントカバー３２に一体的に固定された伝達部材５４を介して、フロントカバー３２に連結されている。
【００２８】
ステータ５０は、複数の円環状の鋼板がそれぞれ軸心Ｃ方向に積層されたコア５０ａと、そのコア５０ａの内周部の周方向の一部に環状に巻き掛けられ、周方向に連続して複数設けられたコイル５０ｂとを備えている。このステータ５０は、周方向の複数箇所において複数のボルト５３によりトランスミッションケース３６に一体的に固定されている。
【００２９】
このように構成される電動機１２は、図１のインバータ５６を介してバッテリやコンデンサ等の図示しない蓄電装置に接続されており、上記インバータ５６が制御されてコイル５０ｂに供給される駆動電流が調節されることによりその電動機１２からの出力トルクが増減させられるようになっている。電動機１２からの出力トルクは、クラッチ２８の未係合時にはトルクコンバータ１６のみに出力されるが、クラッチ２８の係合時には、その出力トルクの一部がトルクコンバータ１６に出力されると共に他部がエンジン１４に出力される。
【００３０】
なお、エンジン１４の始動に際しては、電動機１２からクラッチ２８を介して伝達されるエンジン始動のためのトルクによりエンジン１４が回転駆動されることによりエンジン回転速度ＮＥが引き上げられつつ、エンジン点火や燃料供給などが制御されることでエンジン１４が始動される。すなわち、エンジン１４の始動は、着火による爆発エネルギから得られるトルクと、クラッチ２８による係合エネルギから得られるトルクすなわち電動機１２からクラッチ２８を介して伝達されるエンジン始動トルクＴＳとでエンジン１４が回転駆動されることにより行われる。このとき、電動機１２はエンジンスタータモータとして機能する。
【００３１】
図１は、ハイブリッド車両１０の制御系統を説明するブロック線図でもある。図１において、電子制御装置５８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されている。この電子制御装置５８は、ＣＰＵがＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１４の出力制御、エンジン１４の始動制御、自動変速機１８の変速制御、およびクラッチ２８の係合力制御などを実行する。電子制御装置５８は、車両用エンジン始動制御装置として機能する。
【００３２】
電子制御装置５８には、ハイブリッド車両１０に設けられた各センサにより検出される各種入力信号が供給される。上記入力信号としては、例えば、アクセル開度センサ６０により検出されるアクセル開度Ａｃｃ［％］を表す信号、電動機回転速度センサ６２により検出される電動機回転速度ＮＭＧ［ｒｐｍ］を表す信号、エンジン回転速度センサ６４により検出されるエンジン回転速度ＮＥ［ｒｐｍ］を表す信号、クランクポジションセンサ６６により検出されるクランク軸２６の回転角度すなわちクランク角ＡＣＲ［°］を表す信号、車速センサ６８により検出される車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を表す信号、水温センサ７０により検出されるエンジン１４の冷却水温ＴＷ［℃］を表す信号などがある。
【００３３】
電子制御装置５８からは、ハイブリッド車両１０に設けられた各装置に各種出力信号が供給される。上記出力信号としては、例えば、電動機１２の出力制御のためにインバータ５６に供給される信号、クラッチ２８等の係合力制御のために油圧制御回路３４に供給される信号などがある。
【００３４】
図３は、電子制御装置５８に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図３において、電動機走行制御手段７２は、電動機１２のみによる電動機走行中において、電動機１２を、エンジン始動時に電動機１２からエンジン１４へ出力されるエンジン始動トルクＴＳ分の余力を残した状態で作動させる。
【００３５】
図４には、電動機回転速度軸と電動機１２の出力トルク軸とで表される二次元座標内において、電動機走行中の電動機１２の作動領域、すなわち電動機回転速度ＮＭＧに応じて電動機１２の出力トルク範囲が定められた電動機走行作動領域Ａが斜線で示されている。電動機走行作動領域Ａは、電動機１２による前進走行中において、電動機１２が更にエンジン始動トルクＴＳを出力可能な状態とされつつも電動機１２の出力トルク範囲が可及的に大きくなるように設定されている。すなわち、電動機走行作動領域Ａは、図４に実線で示す電動機１２の最大出力トルクＴＭＡＸ［Ｎｍ］からエンジン始動トルクＴＳ［Ｎｍ］を引いた値すなわち図４に点線で示す値を最大値とする出力トルク範囲に設定される。
【００３６】
電動機走行制御手段７２は、図４の電動機回転速度ＮＭＧを示す軸と電動機１２の出力トルクＴＭＧを示す軸との二次元座標において、運転者の要求出力に対応した電動機１２の出力トルクＴＭＧと電動機回転速度ＮＭＧとで示される作動点が、上記電動機走行作動領域Ａ内にある場合には、電動機１２のみによる電動機走行を実施する。したがって、電動機走行制御手段７２による電動機走行中は、電動機１２のみで運転者の要求出力に応じた電動機走行を行いながら電動機１２によりエンジン１４を始動させることができる。すなわち、電動機１２から駆動輪２４へ出力される車両駆動のための駆動トルクに加えて、電動機１２からエンジン１４へエンジン始動のためのエンジン始動トルクＴＳを出力することができる。
【００３７】
なお、電動機走行中においては、エンジン１４を始動させるとき以外は、基本的にクラッチ２８が未係合の状態とされる。そして、電動機１２からの出力がトルクコンバータ１６や自動変速機１８等を通じて一対の駆動輪２４へ伝達され、車両が駆動させられるようになっている。
【００３８】
エンジン始動制御手段７４は、ハイブリッド車両１０が電動機走行中（ＥＶ走行中）であるか否かを判定する。例えば、エンジン始動制御手段７４は、運転者の要求出力に対応した電動機１２の出力トルクＴＭＧと電動機回転速度ＮＭＧとで示される作動点が図４の電動機走行作動領域Ａ内にあるか否かに基づいて、ハイブリッド車両１０が電動機走行中であるか否かを判定する。
【００３９】
また、エンジン始動制御手段７４は、電動機走行中においてエンジン１４を始動させる際に電動機１２から出力されるエンジン始動トルクＴＳがエンジン始動のための必要最小限の値すなわち必要且つ十分な値となるように、求められた予め記憶された関係から、エンジン始動開始直前におけるエンジン１４のクランク軸２６の回転停止位置すなわちエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣ［°］と、エンジン１４の冷却水温ＴＷとに基づいて、エンジン始動トルクＴＳを算出する。上記エンジン始動のための必要最小限の値とは、ドライバビリティ向上を目的として予め設定された所定時間でのエンジン始動完了のために過不足のない最適な値、たとえばエンジン始動のための最低値にばらつきを吸収するなどの所定のマージンを加えた値である。また、上記エンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣは、エンジン１４の有する複数の気筒内のいずれか１のピストンが上死点（ＴＤＣ）に位置するときのクランク軸２６の回転停止位置を０［°］としたときに、その０［°］の位置から回転方向後方側への角度で表される値である。
【００４０】
上記エンジン始動制御手段７４は、先ず、エンジン１４のクランク角ＡＣＲに基づいてエンジン始動開始直前におけるエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣを検出する。続いて、例えば図５に示すような予め記憶された関係から、エンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣに基づいて、標準エンジン始動トルクＴＳＳを算出する。続いて、その標準エンジン始動トルクＴＳＳを上記冷却水温ＴＷに応じて学習補正するための温度補正係数ａを、例えば図６に示すような予め記憶された関係から、エンジン１４の冷却水温ＴＷに基づいて算出する。続いて、予め記憶された関係（ＴＳ＝ＴＳＳ×ａ）から、上記算出された標準エンジン始動トルクＴＳＳと温度補正係数ａとに基づいて、次回のエンジン始動時に電動機１２からエンジン１４へ出力されるエンジン始動トルクＴＳを算出する。
【００４１】
上記図５および図６に示す関係は、電動機走行中において電動機１２から出力されるエンジン始動トルクＴＳが、エンジン始動開始直前のエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣおよびエンジン冷却水温ＴＷに応じて、前記エンジン始動のための必要最小限の値、すなわち予め設定された所定時間でのエンジン始動完了のために過不足のない最適な値となるように予め実験的に求められる。
【００４２】
図７は、筒内噴射型エンジン１４の始動時において、エンジン始動トルクＴＳがエンジン始動開始直前のエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣに拘わらず一定値であった場合に、そのエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣと、エンジン始動要求からエンジン回転速度ＮＥが所定回転速度すなわち２００[ｒｐｍ]、４００[ｒｐｍ]、および６００[ｒｐｍ]に到達するまでの時間ｔとの関係をそれぞれ示した図である。図７に示すように、エンジン始動要求からエンジン回転速度ＮＥが上記各所定回転速度に上昇するまでにかかる時間ｔは、エンジン始動開始直前のエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣが０［°］から離れているほどそれぞれ長くなる。よって、図５に示す関係は、エンジン始動開始直前のエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣが０［°］から離れているほど、すなわち上死点前２０［°］よりも上死点前８０［°］側ほどエンジン始動トルクＴＳが大きくなるように設定される。
【００４３】
また、直噴自着火が行われる筒内噴射型のエンジン１４においては、エンジン１４が高温であるほど即ちエンジン冷却水温ＴＷが高いほど着火率が高まる。そのため、上記着火による爆発エネルギから得られるトルクは、エンジン冷却水温ＴＷが高いほど大きくなる。よって、図６に示す関係は、エンジン冷却水温ＴＷが高いほどエンジン始動トルクＴＳが小さくなるように、エンジン冷却水温ＴＷが高いほど温度補正係数ａが小さくなるように設定される。
【００４４】
また、エンジン始動制御手段７４は、電動機走行中において、エンジン始動トルクＴＳ分の余力を残しつつ運転者による要求出力を電動機１２のみで出力不可能か否かを判定する。すなわち、運転者の要求出力に対応した電動機１２の出力トルクＴＭＧと、エンジン始動トルクＴＳとの和が、電動機１２の最大出力トルクＴＭＡＸよりも大きいか否かを判定する。
【００４５】
エンジン始動制御手段７４は、上記判定にて、エンジン始動トルクＴＳ分の余力を残しつつ運転者による要求出力を電動機１２のみで出力不可能であると判定された場合には、エンジン始動要求が為されたと判定してエンジン１４を始動させる。その際、エンジン始動制御手段７４は、電動機１２から駆動輪２４へ出力トルクＴＭＧを出力させつつ、クラッチ２８を係合させて電動機１２からエンジン１４へエンジン始動トルクＴＳを出力させる。そして、エンジン回転速度ＮＥがある程度引き上げられてからエンジン点火や燃料供給などを制御することでエンジン１４を始動させる。このように、ハイブリッド車両１０を駆動させるための駆動トルクすなわち出力トルクＴＭＧに加えて、エンジン１４を回転駆動するためのエンジン始動トルクＴＳが出力されることで、エンジン始動時のショックの発生が抑制されるようになっている。なお、エンジン始動時には、ショックの発生を抑制するためにトルクコンバータ１６のロックアップクラッチ７６が開放状態とされる。
【００４６】
また、エンジン始動制御手段７４は、エンジン始動の際に電動機１２からエンジン１４へ出力されるエンジン始動トルクＴＳ分の余力を残しつつも電動機走行作動領域Ａが可及的に大きくなるようにその電動機走行作動領域Ａを設定する。すなわち、エンジン始動制御手段７４は、エンジン始動トルクＴＳが増減される度に、エンジン始動トルクＴＳ分の余力を残しつつも電動機１２の出力トルク範囲が可及的に大きくなるように電動機走行作動領域Ａを増減させる。たとえば、エンジン始動トルクＴＳが所定値△Ｔだけ小さくなるように補正された場合には、図４に１点鎖線で示すように、電動機１２の出力トルク範囲が電動機回転速度ＮＭＧ毎に所定値△Ｔだけ大きくされて、電動機走行作動領域Ａが増加させられる。また、エンジン始動トルクＴＳが所定値△Ｔだけ大きくなるように補正された場合には、図４に２点鎖線で示すように、電動機１２の出力トルク範囲が電動機回転速度ＮＭＧ毎に所定値△Ｔだけ小さくされて、電動機走行作動領域Ａが減少させられる。
【００４７】
図８は、電子制御装置５８の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。このフローチャートは、電子制御装置５８による制御作動のうちのエンジン始動のための制御作動を説明するためのものであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、図５の各ステップは全てエンジン始動制御手段７４に対応している。
【００４８】
図８において、ステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１においては、たとえば運転者の要求出力に対応した電動機１２の出力トルクＴＭＧと電動機回転速度ＮＭＧとで示される作動点が図４の電動機走行作動領域Ａ内にあるか否かに基づいて、ハイブリッド車両１０が電動機走行中（ＥＶ走行中）であるか否かが判定される。
【００４９】
上記Ｓ１の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられる。そして、上記Ｓ１の判定が肯定される場合には、Ｓ２において、電動機走行中においてエンジン１４を始動させる際に電動機１２から出力されるエンジン始動トルクＴＳが、そのエンジン始動トルクＴＳがエンジン始動のための必要最小限の値となるように予め求められた関係から、エンジン始動開始直前におけるエンジン１４のクランク軸２６の回転停止位置すなわちエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣ［°］と、エンジン１４の冷却水温ＴＷとに基づいて算出される。具体的には、先ず、エンジン１４のクランク角ＡＣＲに基づいてエンジン始動開始直前におけるエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣが検出される。続いて、例えば図５に示すような予め記憶された関係から、エンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣに基づいて、標準エンジン始動トルクＴＳＳが算出される。続いて、その標準エンジン始動トルクＴＳＳを上記冷却水温ＴＷに応じて学習補正するための温度補正係数ａが、例えば図６に示すような予め記憶された関係から、エンジン１４の冷却水温ＴＷに基づいて算出される。続いて、予め記憶された関係（ＴＳ＝ＴＳＳ×ａ）から、上記算出された標準エンジン始動トルクＴＳＳと温度補正係数ａとに基づいて、次回のエンジン始動時に電動機１２からエンジン１４へ出力されるエンジン始動トルクＴＳが算出される。
【００５０】
さらに、Ｓ２においては、エンジン始動トルクＴＳが増減された場合に、エンジン始動トルクＴＳ分の余力を残しつつも電動機１２の出力トルク範囲が可及的に大きくなるように電動機走行作動領域Ａが増減させられる。
【００５１】
次いで、Ｓ３においては、エンジン始動トルクＴＳ分の余力を残しつつ運転者による要求出力を電動機１２のみで出力不可能か否かが判定される。具体的には、運転者の要求出力に対応した電動機１２の出力トルクＴＭＧと、エンジン始動トルクＴＳとの和が、電動機１２の最大出力トルクＴＭＡＸよりも大きいか否かが判定される。運転者の要求出力に対応した電動機１２の出力トルクＴＭＧと、エンジン始動トルクＴＳとの和が、電動機１２の最大出力トルクＴＭＡＸよりも大きいときに、エンジン始動トルクＴＳ分の余力を残しつつ運転者による要求出力を電動機１２のみで出力不可能であると判定される。
【００５２】
上記Ｓ３の判定が否定された場合には、本ルーチンが終了させられる。そして、上記Ｓ３の判定が肯定された場合には、エンジン始動要求が為されたと判定され、Ｓ４においてエンジン１４が始動させられ、本ルーチンが終了させられる。
【００５３】
上述のように、車両用エンジン始動制御装置として機能する本実施例の電子制御装置５８によれば、電動機１２のみによる電動機走行中においてエンジン１４を始動させる際に電動機１２から出力されるエンジン始動トルクＴＳを、エンジン始動開始直前におけるエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣに基づいて算出され、電動機走行中においては電動機１２がエンジン始動トルクＴＳ分の余力を残した状態で作動するように、電動機１２の回転速度ＮＭＧに応じて出力トルク範囲が定められた電動機走行作動領域Ａが設定される。よって、所定時間内でのエンジン始動完了のために過不足のない最適なエンジン始動トルクＴＳを、エンジン始動開始直前におけるエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣ毎のばらつきを考慮して最適に設定することができる。そのため、エンジン始動トルクＴＳ分の余力を残しつつもできるだけ電動機１２によりハイブリッド車両１０を駆動させることができ、車両燃費が向上する。
【００５４】
また、本実施例の電子制御装置５８によれば、エンジン１４を始動させるためのエンジン始動トルクＴＳは、予め記憶された関係から、エンジン１４のクランク角２６から検出された前記エンジン始動開始直前におけるエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣに基づいて算出されることから、所定時間内でのエンジン始動完了のために過不足のない最適なエンジン始動トルクＴＳを、エンジン１４のクランク角２６により検出されたエンジン始動開始直前におけるエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣ毎のばらつきを考慮して最適に設定することができる。
【００５５】
また、本実施例の電子制御装置５８によれば、エンジン１４は筒内噴射型エンジンであり、エンジン１４を始動させるためのエンジン始動トルクＴＳは、予め記憶された関係から、エンジン１４の冷却水温ＴＷとエンジン１４のクランク角２６から検出された前記エンジン始動開始直前におけるエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣとに基づいて算出される。よって、筒内噴射型エンジンにおいて直噴自着火によりエンジン始動が行われることで、所定時間内でのエンジン始動完了のために過不足のない最適なエンジン始動トルクＴＳが、エンジン冷却水温ＴＷやエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣの違いによってばらつくような場合であっても、そのばらつきを考慮して最適なエンジン始動トルクＴＳを設定することができる。
【００５６】
また、本実施例の電子制御装置５８によれば、エンジン１４と電動機１２との間にはクラッチ（クラッチ装置）２８が設けられ、エンジン１４は、電動機１２からクラッチ２８を介して伝達されるエンジン始動トルクＴＳにより回転駆動されて始動させられることから、エンジン始動時には、着火による爆発エネルギから得られるトルクに加えて、クラッチ２８の係合エネルギから得られるエンジン始動トルクＴＳによりエンジン１４を回転駆動させることができる。
【００５７】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００５８】
例えば、前述の実施例では、ハイブリッド車両１０に本発明が適用されていたが、これに限らず、例えば、車両用駆動力源としてのエンジンと、そのエンジンを始動させる良く知られたスタータモータとを備えた車両であっても本発明が適用され得る。
【００５９】
また、エンジン１４は、好適には、複数の気筒内の所定のピストンが種々のエンジン始動開始位置から上死点へ到達したときにそれぞれ始動時に必要な適切な噴射量で燃料を噴射して着火できる筒内噴射型ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどから構成される。
【００６０】
また、前述の実施例では、エンジン始動トルクＴＳがエンジン始動のための必要最小限の値となるように予め求められた関係から、そのエンジン始動トルクＴＳがエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣ［°］とエンジン１４の冷却水温ＴＷとに基づいて算出されるようになっていたが、必ずしも冷却水温ＴＷに基づいて算出される必要はない。たとえば、エンジン始動トルクＴＳがエンジン回転停止位置ＰＢＴＤＣ［°］に基づいて算出されるように構成されてもよい。
【００６１】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０：ハイブリッド車両（車両）
１２：電動機
１４：エンジン（筒内噴射型エンジン）
５８：電子制御装置（車両用エンジン始動制御装置）
Ａ：電動機走行作動領域
ＡＣＲ：クランク角
ＮＭＧ：電動機回転速度
ＰＢＴＤＣ：エンジン回転停止位置
ＴＳ：エンジン始動トルク
ＴＷ：エンジンの冷却水温
【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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