JP2000145490A - 車両のエンジン始動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の始動装置を的確に使用して補機を可及
的に継続して駆動するとともに駆動トルクの低下やそれ
に起因するドライバビリティの悪化を防止する。 【解決手段】 車輪に動力を伝達するエンジンと、この
エンジンを始動する機能および補機を駆動する機能とを
有する第１の始動装置と、前記エンジンを始動する機能
を有する第２の始動装置とを備えた車両のエンジン始動
制御装置であって、前記第１の始動装置によって前記補
機を駆動していることを検出する補機駆動検出手段（ス
テップ２０７）と、前記第１の始動装置によって前記補
機を駆動していることが前記補機駆動検出手段（ステッ
プ２０７）によって検出された場合には前記第２の始動
装置によってエンジンの始動をおこなわせる始動指示手
段（ステップ２１０）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンとエン
ジン以外の動力源とを備えた車両の制御装置に関し、特
に、一方の動力源の動力によりエンジンを始動させるこ
との可能なエンジン始動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の動力源として一般に使用さ
れている内燃機関（エンジン）に加えて、第２の動力源
として電動機（モータ・ジェネレータ）を搭載した車両
が開発されている。この種の車両では、電動機の出力す
る動力が、車両の走行のためには必ずしも充分ではない
が、電動機の出力の制御性がよいこと、電動機によって
エネルギの回生をおこなうことできること、電動機は排
ガスを生じないことなどの利点を生かして電動機を使用
するように構成している。

【０００３】例えば、発進時などに大きいトルクが必要
な場合には、電動機を内燃機関の補助的な動力源として
動作させ、また減速時には、電動機を発電機として機能
させてエネルギの回生をおこなうなどの制御がおこなわ
れている。このように、エンジンおよび電動機を動力源
とするハイブリッド車の一例が特開平８−１６８１０４
号公報、特開平９−３９６１３号公報に記載されてい
る。また、このようなハイブリッド車におけるエンジン
の始動制御に関する技術の一例が特開平７−１１５７０
９号公報に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年においては
多機能化などの要請により、エンジンを始動させるにあ
たり、第１の始動装置によりエンジンを始動する他に、
前記電動機を第２の始動装置として機能させてエンジン
を始動することの可能なハイブリッド車が提案されてい
る。このような構成のハイブリッド車においては、エン
ジンを始動させるにあたり、車両の状態に応じて第１の
始動装置または第２の始動装置を選択的に使用すること
が可能である。

【０００５】ここで、第１の始動装置と第２の始動装置
とは、エンジンを回転させる点では共通しているもの
の、その能力や用途などが元来異なっているから、エン
ジンを始動するにあたっていずれの始動装置を使用する
かによっては、車両の挙動に対する影響が相違する。し
かしながら、上記の各公報には、電動機を含む複数の始
動装置の制御に関する技術が記載されていず、この点で
の新たな技術の開発が必要であった。

【０００６】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであり、車両の挙動に対する影響を可及的に抑
制してエンジンを始動することのできる始動制御装置を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１の発明は、車輪に動力を
伝達するエンジンと、このエンジンを始動する機能およ
び補機を駆動する機能とを有する第１の始動装置と、こ
の第１の始動装置とは別に設けられ、かつ前記エンジン
を始動する機能を有する第２の始動装置とを備えた車両
のエンジン始動制御装置において、前記第１の始動装置
によって前記補機を駆動していることを検出する補機駆
動検出手段と、前記第１の始動装置によって前記補機を
駆動していることが前記補機駆動検出手段によって検出
された場合には前記第２の始動装置によってエンジンの
始動をおこなわせる始動指示手段とを備えていることを
特徴とするものである。

【０００８】したがって請求項１の発明によれば、第１
の始動装置で補機を駆動している場合、エンジンの始動
は第２の始動装置によっておこなわれるので、エンジン
を始動する際であっても補機が停止することがない。

【０００９】また、請求項２の発明は、車輪に動力を伝
達するエンジンと、このエンジンを始動する機能および
補機を駆動する機能とを有する第１の始動装置と、この
第１の始動装置とは別に設けられ、かつ、前記車輪に動
力を伝達する機能および前記エンジンを始動する機能を
有する第２の始動装置とを備えた車両のエンジン始動制
御装置において、前記第１の始動装置によって前記補機
を駆動している際に前記第２の始動装置でエンジンを始
動することによる駆動トルクの低下を抑制すべきことを
判断する駆動トルク低下抑制判断手段と、前記第２の始
動装置でエンジンを始動することによる駆動トルクの低
下を抑制すべきことが駆動トルク低下抑制判断手段によ
って判断された場合に前記第１の始動装置による補機の
駆動を中止させるとともに前記第１の始動装置によって
エンジンを始動させる始動指示手段とを備えていること
を特徴とするものである。

【００１０】したがって請求項２の発明によれば、第１
の始動装置によって補機を駆動し、かつエンジンが停止
している状態では、第２の始動装置によって走行し、あ
るいは発進することになる。このような場合にエンジン
の始動要求によって第２の始動装置によってエンジンを
始動するとすれば、駆動トルクの低下が生じて走行状態
や発進加速性などに影響が生じるので、駆動トルクの低
下を抑制すべき状態と判断され、それに伴って第２の始
動装置によってはエンジンの始動をおこなわずに、第１
の始動装置が補機の駆動を中止してエンジンの始動をお
こなう。

【００１１】さらに、請求項３の発明は、車輪に動力を
伝達するエンジンと、このエンジンを始動する機能およ
び補機を駆動する機能とを有する第１の始動装置と、こ
の第１の始動装置とは別に設けられ、かつ、前記車輪に
動力を伝達する機能および前記エンジンを始動する機能
を有する第２の始動装置とを備えた車両のエンジン始動
制御装置において、前記第１の始動装置が前記補機を駆
動していない状態で前記第２の始動装置でエンジンを始
動することによる駆動トルクの低下を抑制すべきことを
判断する駆動トルク低下抑制判断手段と、前記第２の始
動装置でエンジンを始動することによる駆動トルクの低
下を抑制すべきことが駆動トルク低下抑制判断手段によ
って判断された場合に前記第１の始動装置によってエン
ジンを始動させる始動指示手段とを備えていることを特
徴とするものである。

【００１２】したがって請求項３の発明によれば、第２
の始動装置によってエンジンを始動することに伴って駆
動トルクが低下し、その結果、車速が低下したり発進加
速性が損なわれるなどの走行状態に対する影響が大き
く、これを抑制すべきことが判断されると、第２の始動
装置によってはエンジンの始動をおこなわずに、第１の
始動装置によってエンジンの始動がおこなわれる。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面を参照して
具体的に説明する。図４は、この発明を適用したハイブ
リッド車Ａ１の基本的な構成を示している。ここに示す
例は、エンジン１の出力側にモータ・ジェネレータ（Ｍ
Ｇ）２が配置され、モータ・ジェネレータ２の出力側に
トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５を介して自動変速機６が
配置されている。エンジン１は、燃料の燃焼によって動
力を出力する形式の装置であり、ガソリンエンジンやデ
ィーゼルエンジンのほかに、液化石油ガスや天然ガスな
どのガス燃料を燃焼させるエンジンなどがその例であ
る。

【００１４】図５は、エンジン１からトルクコンバータ
５に至るパワートレーンの配置構成を示すブロック図で
あり、図６はエンジン１から自動変速機６に至るパワー
トレーンのスケルトン図である。エンジン１のクランク
シャフト１３にフライホイール３が連結されているとと
もに、このフライホイール３に制振機構（ダンパ）４が
連結されている。また、エンジン１とモータ・ジェネレ
ータ２との間には、係合・解放可能なクラッチ１００が
設けられている。

【００１５】モータ・ジェネレータ２は、エンジン１と
は異なる種類の動力源であり、電気的エネルギを回転運
動などの運動エネルギに変換して出力することのできる
電動機としての機能と、運動エネルギを電気的エネルギ
に変換する発電機としての機能（回生機能）とを有す
る。前記モータ・ジェネレータ２として、例えば永久磁
石型同期モータが使用され、その出力側部材であるロー
タの回転角度を検出するためのレゾルバ７がモータ・ジ
ェネレータ２と並列に配列されている。そして、レゾル
バ７のロータもモータ・ジェネレータ２のロータと同様
に、ダンパ４とトルクコンバータ５とを連結している部
材もしくはトルクコンバータ５の入力側の部材に連結さ
れている。

【００１６】さらに、モータ・ジェネレータ２にはイン
バータ１０１を介してバッテリ１０２が接続され、モー
タ・ジェネレータ２およびインバータ１０１ならびにバ
ッテリ１０２を制御するコントローラ１０３が設けられ
ている。バッテリ１０２の定格電圧は、例えば２８８Ｖ
に設定されている。前記インバータ１０１は、バッテリ
１０２の直流電流を３相交流電流に変換してモータ・ジ
ェネレータ２に供給する一方、モータ・ジェネレータ２
で発電された３相交流電流を直流電流に変換してバッテ
リ１０２に供給する３相ブリッジ回路を備えている。こ
の３相ブリッジ回路は、例えば６個のパワートランジス
タを電気的に接続して構成され、これらのパワートラン
ジスタのオン・オフを切り換えることにより、モータ・
ジェネレータ２とバッテリ１０２との間の電流の向きを
切り換える。このようにして、３相交流電流と直流電流
との相互の変換と、モータ・ジェネレータ２に印可され
る３相交流電流の周波数の調整と、モータ・ジェネレー
タ２に印可される３相交流電流の大きさの調整と、モー
タ・ジェネレータ２の回生制動トルクの大きさの調整と
がおこなわれる。

【００１７】そして、モータ・ジェネレータ２を電動機
として機能させる場合は、バッテリ１０２からの直流電
圧を交流電圧に変換してモータ・ジェネレータ２に供給
する。また、モータ・ジェネレータ２を発電機として機
能させる場合は、回転子の回転により発生した誘導電圧
をインバータ１０１により直流電圧に変換してバッテリ
１０２に充電する。さらに、コントローラ１０３は、バ
ッテリ１０２からモータ・ジェネレータ２に供給される
電流値、またはモータ・ジェネレータ２により発電され
る電流値を検出または制御する機能を備えている。ま
た、コントローラ１０３は、モータ・ジェネレータ２の
回転数を制御する機能と、バッテリ１０２の充電状態
（ＳＯＣ：state of charge）を検出および制御する機
能とを備えている。上記のモータ・ジェネレータ２は、
エンジン１を始動させる機能と、車輪１０４に伝達する
動力を出力する機能と、車輪１０４から入力される運動
エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有す
る。このモータ・ジェネレータ２によりエンジン１を始
動させる場合はクラッチ１００が係合される。

【００１８】一方、前記トルクコンバータ５は、フロン
トカバー３３、ポンプインペラ３５、タービンランナ４
８、ステータ３５Ａ、一方向クラッチ４３、ロックアッ
プクラッチ４９などを有する公知の構造のものである。
また、前記自動変速機６は変速機入力軸４４を有し、そ
の先端部にハブ４６が取り付けられている。そして、こ
のハブ４６に対して、タービンランナ４８とロックアッ
プクラッチ４９とが連結されている。また、自動変速機
６は、後述する歯車変速機部５５と油圧制御部５６とを
備えており、歯車変速機部５５から後方側に延びた出力
軸５７を介して動力を出力するようになっている。

【００１９】さらに、油圧制御部５６は、前記ロックア
ップクラッチ４９の係合・解放の制御および変速制御な
らびに摩擦係合装置の係合圧の制御をおこなうためのも
のであって、複数の電磁バルブや切り換えバルブならび
に調圧バルブを備え、電磁バルブを電気的に制御するこ
とにより、上記の各制御を実行するように構成されてい
る。なお、この油圧制御部５６としては、従来知られて
いる自動変速機用の油圧制御装置を採用することができ
る。

【００２０】前記自動変速機６は後進段を含む複数の変
速段を設定することができるように構成されている。そ
の歯車変速機部５５の一例を図６に示してある。ここに
示す構成では、前進５段・後進１段の変速段を設定する
ように構成されている。すなわちここに示す自動変速機
６は、トルクコンバータ５に続けて副変速部６１と、主
変速部６２とを備えている。その副変速部６１は、いわ
ゆるオーバードライブ部であって１組のシングルピニオ
ン型遊星歯車機構６３によって構成され、キャリヤ６４
が前記変速機入力軸４４に連結され、またこのキャリヤ
６４とサンギヤ６５との間に一方向クラッチＦ0 と一体
化クラッチＣ0 とが並列に配置されている。なお、この
一方向クラッチＦ0 はサンギヤ６５がキャリヤ６４に対
して相対的に正回転（変速機入力軸４４の回転方向の回
転）する場合に係合するようになっている。またサンギ
ヤ６５の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設け
られている。そしてこの副変速部６１の出力要素である
リングギヤ６６が、主変速部６２の入力要素である中間
軸６７に接続されている。

【００２１】したがって副変速部６１は、多板クラッチ
Ｃ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊
星歯車機構６３の全体が一体となって回転するため、中
間軸６７が変速機入力軸４４と同速度で回転し、低速段
となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ６５の
回転を止めた状態では、リングギヤ６６が変速機入力軸
４４に対して増速されて正回転し、高速段となる。

【００２２】他方、主変速部６２は三組の遊星歯車機構
７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以
下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構
７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ
８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機
構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャ
リヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三
者が連結され、かつそのキャリヤ９２に出力軸５７が連
結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギ
ヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結さ
れている。

【００２３】この主変速部６２の歯車列では後進段と前
進側の四つの変速段とを設定することができ、そのため
のクラッチおよびブレーキが以下のように設けられてい
る。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されて
いる第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３
遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６７との間に
第１クラッチＣ1 が設けられ、また互いに連結された第
１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車
機構８０のサンギヤ８１と中間軸６７との間に第２クラ
ッチＣ2 が設けられている。

【００２４】つぎにブレーキについて述べると、第１ブ
レーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機
構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８
１の回転を止めるように配置されている。またこれらの
サンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とトラ
ンスミッションハウジング１０との間には、第１一方向
クラッチＦ1 と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 と
が直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ1
はサンギヤ７１，８１が逆回転（変速機入力軸４４の回
転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合する
ようになっている。多板ブレーキである第３ブレーキＢ
3 は第１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とトランスミ
ッションハウジング１０との間に設けられている。そし
て第３遊星歯車機構９０のリングギヤ９３の回転を止め
るブレーキとして多板ブレーキである第４ブレーキＢ4
と第２一方向クラッチＦ2 とがトランスミッションハウ
ジング１０との間に並列に配置されている。なお、この
第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ９３が逆回転しよ
うとする際に係合するようになっている。

【００２５】上述した各変速部６１，６２の回転部材の
うち副変速部６１のクラッチＣ0 の回転数を検出するタ
ービン回転数センサ６８と、出力軸５７の回転数を検出
する出力軸回転数（車速）センサ６９とが設けられてい
る。そして、出力軸５７にはプロペラシャフト（図示せ
ず）などの動力伝達装置が接続され、この動力伝達装置
を介して動力が車輪１０４に伝達されるように構成され
ている。

【００２６】上記の自動変速機６では、各クラッチやブ
レーキを図７の作動図表に示すように係合・解放するこ
とにより前進５段・後進１段の変速段を設定することが
できる。なお、図７において○印は係合状態、空欄は解
放状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は
係合するものの動力伝達に関係しないことをそれぞれ示
す。

【００２７】自動変速機６において、Ｐ（パーキン
グ）、Ｒ（リバース：後進段）、Ｎ（ニュートラル）な
らびに第１速（１ｓｔ）ないし第５速（５ｔｈ）の各シ
フト状態は、図示しないシフト装置のレバーをマニュア
ル操作することにより設定される。このシフトレバーに
よって、例えばＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバ
ース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ
（ドライブ）ポジション、４ポジション、３ポジショ
ン、２ポジション、Ｌポジションを選択することが可能
である。

【００２８】ここで、Ｄポジションは車速やアクセル開
度などの車両の走行状態に基づいて前進第１速ないし第
５速を設定するためのポジションであり、また４ポジシ
ョンは、第１速ないし第４速、３ポジションは第１速な
いし第３速、２ポジションは第１速および第２速、Ｌポ
ジションは第１速をそれぞれ設定するためのポジション
である。なお、３ポジションないしＬポジションは、エ
ンジンブレーキレンジを設定するポジションであり、そ
れぞれのポジションで設定可能な変速段のうち最も高速
側の変速段でエンジンブレーキを効かせるように構成さ
れている。

【００２９】一方、エンジン１のクランクシャフト１３
におけるモータ・ジェネレータ２とは反対側には、図８
に示すように減速装置１０５を介してモータ・ジェネレ
ータ１０６が接続される。モータ・ジェネレータ１０６
の構成は、モータ・ジェネレータ２の構成と同様であ
る。

【００３０】減速装置１０５は、同心状に配置されたリ
ングギヤ１０７およびサンギヤ１０８と、このリングギ
ヤ１０７およびサンギヤ１０８に噛み合わされた複数の
ピニオンギヤ１０９とを備えている。この複数のピニオ
ンギヤ１０９はキャリヤ１１０により保持されており、
キャリヤ１１０にはモータ・ジェネレータ１０６の回転
軸１１１が連結されている。そして、回転軸１１１とク
ランクシャフト１３とを接続・遮断するクラッチ１１２
が設けられている。さらに、回転軸１１１には、チェー
ン１１３を介してエアコン用コンプレッサなどの補機１
１４が接続されている。

【００３１】前記回転軸１１１にはサンギヤ１０８が取
り付けられており、減速装置１０５のケーシング１１５
には、リングギヤ１０７の回転を止めるブレーキ１１６
が設けられている。さらに、回転軸１１１の周囲には一
方向クラッチ１１７が配置されており、一方向クラッチ
１１７の内輪が回転軸１１１に連結され、一方向クラッ
チ１１７の外輪がリングギヤ１０７に連結されている。
上記モータ・ジェネレータ１０６は、エンジン１を始動
する始動装置としての機能と、エンジン１の動力を電気
エネルギに変換する発電機（オルタネータ）としての機
能と、エンジン１の停止時に補機１１４を駆動する電動
機としての機能とを兼備している。

【００３２】そして、減速装置１０５により、エンジン
１とモータ・ジェネレータ１０６との間の動力の伝達が
おこなわれるとともに、モータ・ジェネレータ１０６の
回転軸１１１の回転速度が減速されてエンジン１に伝達
される。そして、一方向クラッチ１１７は、エンジン１
から出力された動力がモータ・ジェネレータ１０６に伝
達される場合に係合する構成になっている。モータ・ジ
ェネレータ１０６によりエンジン１を始動する場合は、
クラッチ１１２およびブレーキ１１６が係合され、一方
向クラッチ１１７が解放される。また、モータ・ジェネ
レータ１０６をオルタネータとして機能させる場合は、
クラッチ１１２および一方向クラッチ１１７が係合さ
れ、ブレーキ１１６が解放される。さらに、モータ・ジ
ェネレータ１０６により補機１１４を駆動する場合は、
ブレーキ１１６が係合され、クラッチ１１２および一方
向クラッチ１１７が解放される。

【００３３】一方、モータ・ジェネレータ１０６にはイ
ンバータ１１８を介してバッテリ１１９が接続され、モ
ータ・ジェネレータ１０６およびインバータ１１８なら
びにバッテリ１１９には、コントローラ１２０が接続さ
れている。バッテリ１１９の定格電圧は、例えば１２Ｖ
に設定されている。インバータ１１８は、インバータ１
０１と同様に構成されている。そして、モータ・ジェネ
レータ１０６により発電された電気エネルギを、インバ
ータ１１８を介してバッテリ１１９に充電することが可
能である。さらに、モータ・ジェネレータ１０６を発電
機として機能させる場合は、回転子の回転により発生し
た誘導電圧をインバータ１１８により直流電圧に変換し
てバッテリ１１９に充電する。

【００３４】前記コントローラ１２０は、バッテリ１１
９からモータ・ジェネレータ１０６に供給される電流
値、またはモータ・ジェネレータ１０６により発電され
る電流値を検出または制御する機能を備えている。ま
た、コントローラ１２０は、モータ・ジェネレータ１０
６の回転数を制御する機能と、バッテリ１１９の充電状
態（ＳＯＣ：state of charge）を検出および制御する
機能とを備えている。

【００３５】上記のエンジン１、モータ・ジェネレータ
２，１０６、自動変速機６、減速装置１０５、クラッチ
１００などの各装置は、車両の状態を示す各種の検出信
号や、予め設定されているデータならびに制御パターン
に基づいて制御される。例えば図９に示すように、マイ
クロコンピュータを主体とするハイブリッド制御装置も
しくは総合制御装置（ＥＣＵ）６０に各種の信号を入力
し、その入力された信号に基づく演算結果を制御信号と
して出力するようになっている。この入力信号の例を挙
げれば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）コン
ピュータからの信号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）
コンピュータからの信号、エンジン回転数ＮE の信号、
エンジン水温の信号、図４に示されたイグニッションキ
ー１２１の操作位置を検出するイグニッションスイッチ
からの信号、バッテリ１０２，１１９のＳＯＣ（State
of Charge：充電状態）信号、ヘッドライトのオン・オ
フ信号、デフォッガのオン・オフ信号、エアコンのオン
・オフ信号、車速信号、自動変速機６の作動油温の信
号、シフトレバーにより選択されるシフトポジション、
サイドブレーキのオン・オフ信号、フットブレーキのオ
ン・オフ信号、触媒（排気浄化触媒）温度信号、アクセ
ル開度の信号、カム角センサからの信号、スポーツシフ
ト信号、車両加速度センサからの信号、モータ・ジェネ
レータ２の回生制動トルクを調整するための動力源ブレ
ーキ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサ
６８からの信号、レゾルバ７の信号などである。

【００３６】また、出力信号の例を挙げると、クラッチ
１００，１１２への制御信号、点火装置への制御信号、
噴射（燃料の噴射）装置への制御信号、コントローラ１
０３，１２０への信号、減速装置１０５への信号、油圧
制御部５６の自動変速機（ＡＴ）ソレノイドへの信号、
油圧制御部５６のＡＴライン圧コントロールソレノイド
への信号、ＡＢＳアクチュエータへの信号、エアコン用
コンプレッサなどの補機１１４を制御する信号、エンジ
ン１またはモータ・ジェネレータ２が動力源として使用
されているか否かを表示する駆動源インジケータへの信
号、スポートモードインジケータへの信号、ＶＳＣアク
チュエータへの信号、油圧制御部５６のＡＴロックアッ
プコントロールバルブへの信号などである。

【００３７】そして、アクセル開度、シフトポジショ
ン、車速などの信号が総合制御装置６０に入力される
と、これらの信号に対応するエンジン出力、モータ・ジ
ェネレータ２の出力が演算され、総合制御装置６０から
制御信号が出力されて車両の駆動力が制御される。ま
た、総合制御装置６０においては、フットブレーキペダ
ルの信号、車速などに基づいて車両に対する減速要求が
演算され、その減速要求に対応して油圧ブレーキ装置
（図示せず）により負担するべき制動力と、モータ・ジ
ェネレータ２により負担するべき制動力（回生制動トル
ク）とが演算される。

【００３８】ここで、実施形態の構成とこの発明の構成
との対応関係を説明すると、モータ・ジェネレータ１０
６がこの発明の第１の始動装置に相当し、モータ・ジェ
ネレータ２がこの発明の第２の始動装置に相当する。

【００３９】つぎに、モータ・ジェネレータ２，１０６
によりエンジン１を始動する場合の制御内容を、図１の
フローチャートに基づいて説明する。まず、データの読
み込みなどの総合制御装置６０に入力される信号が処理
される（ステップ２０１）。この制御例においては、総
合制御装置６０に入力される信号に基づいて、エンジン
１の自動停止制御および自動復帰制御をおこなうことが
可能である。エンジン１の自動停止制御とは、エンジン
１の運転中に、イグニッションキー１２１の操作以外の
停止条件に基づいて、エンジン１を自動的に停止させる
制御を意味している。停止条件は、例えば、バッテリ１
０２，１１９の充電状態ＳＯＣが所定値以上であり、か
つ、アクセルペダルの踏み込み量に対応して車輪１０４
に伝達するべきトルクの全てを、モータ・ジェネレータ
２により発生させることができる場合に成立する。

【００４０】また、エンジン１の自動復帰制御とは、エ
ンジン１の自動停止状態から、イグニッションキー１２
１の操作以外の復帰条件に基づいて、エンジン１を自動
的に運転状態に復帰する制御を意味している。復帰条件
は、停止条件の少なくとも一つの項目が欠落した場合に
成立する。

【００４１】上記のステップ２０１に続いて、エンジン
１の始動中であるか否かが判断される（ステップ２０
２）。ステップ２０２で肯定判断された場合には、エン
ジン１の始動制御が既に実行されているので、特に制御
をおこなうことなくリターンする。これとは反対にステ
ップ２０２で否定判断された場合は、イグニッションキ
ー１２１がスタート位置に操作されたことによるエンジ
ン１の始動要求が成立したか否かが判断される（ステッ
プ２０３）。このステップ２０３で肯定判断された場合
は、モータ・ジェネレータ１０６の動力によりエンジン
１を始動させ（ステップ２０４）、その後にリターンす
る。

【００４２】一方、イグニッションキー１２１による始
動操作がおこなわれていないことによりステップ２０３
で否定判断された場合は、エンジン１の自動復帰制御に
基づくエンジン１の始動指令があるか否かが判断される
（ステップ２０５）。例えば、バッテリ１０２，１１９
の充電状態ＳＯＣが所定値未満であること、または車両
の駆動力が不足していることなどに基づくエンジン１の
始動要求が、ステップ２０５の始動指令に該当する。こ
のステップ２０５で否定判断された場合には、エンジン
１を始動する必要がないので、特に制御をおこなうこと
なくリターンする。

【００４３】ステップ２０５で肯定判断された場合は、
車速が零に近い基準車速以下か否か、すなわち車両が停
止中であるか否かが判断される（ステップ２０６）。こ
のステップ２０６で否定判断された場合、すなわちモー
タ・ジェネレータ２の動力で走行している場合には、他
方のモータ・ジェネレータ１０６により補機１１４が駆
動されているか否かが判断される（ステップ２０７）。
モータ・ジェネレータ１０６が補機１１４を駆動してい
ないことによりステップ２０７で否定判断された場合に
は、そのモータ・ジェネレータ１０６によるエンジン１
の始動制御を実行する（ステップ２０８）。したがって
エンジン１をクランキングするための負荷をモータ・ジ
ェネレータ１０６が受け持ち、走行のための動力を出力
しているモータ・ジェネレータ２に、エンジン１を始動
するための負荷が更に掛かることがないので、駆動トル
クの低下やそれに起因する失速感を防止することができ
る。

【００４４】また、車両が停止していることによりステ
ップ２０６で肯定判断された場合には、アクセルペダル
が踏み込まれているか否かが判断される（ステップ２０
９）。これは、車両の発進および加速が要求されている
か否かの判断であり、このステップ２０９で否定判断さ
れた場合には、モータ・ジェネレータ２によるエンジン
１の始動制御を実行する（ステップ２１０）。すなわち
車両が停止しており、しかも発進の要求がないので、こ
の場合、容量が大きくかつ通常は走行および回生のため
に主として使用されるモータ・ジェネレータ２によって
エンジン１を始動する。このようにすることにより、ス
タータモータに相当するモータ・ジェネレータ１０６の
使用頻度が低下してその耐久性を向上させることができ
る。

【００４５】これに対してステップ２０９で肯定判断さ
れた場合、すなわち車両の発進および加速の要求があっ
た場合には、ステップ２０７に進んでモータ・ジェネレ
ータ１０６によって補機１１４が駆動されているか否か
が判断される。これは、発進および加速要求があった場
合、走行のための駆動トルクに関係しないモータ・ジェ
ネレータ１０６を可能な限り優先的に使用するためであ
り、したがってモータ・ジェネレータ１０６が補機１１
４を駆動していない場合には、これによってエンジン１
を始動する制御を実行する（ステップ２０８）。しかし
ながらモータ・ジェネレータ１０６が補機１１４を駆動
していることによりステップ２０７で肯定判断された場
合には、ステップ２０１に進んでモータ・ジェネレータ
２によってエンジン１を始動する。これは、補機１１４
の駆動を継続するためである。

【００４６】したがって上記のエンジンの始動制御によ
れば、モータ・ジェネレータ２によって走行している場
合やモータ・ジェネレータ２によって発進かつ加速する
場合のように、駆動トルクの低下を回避もしくは抑制す
べき状態では、補機１１４の駆動をおこなっていないモ
ータ・ジェネレータ１０６によってエンジン１を始動す
るので、失速感や加速性の不足感などの違和感を未然に
防止することができる。これに対して、モータ・ジェネ
レータ１０６が補機１１４を駆動している場合には、他
方のモータ・ジェネレータ２によってエンジン１を始動
するので、補機１１４の駆動の中断を防止することがで
きる。したがってステップ２０６およびステップ２０９
の機能は、駆動トルク低下抑制判断手段ということがで
きる。

【００４７】なお、図１に示す制御例は、請求項１の発
明の制御例に相当し、したがってステップ２０７の機能
が請求項１の補機駆動検出手段に相当し、またステップ
２１０の機能が請求項１の始動指示手段に相当する。

【００４８】つぎにこの発明の他の制御例を図２を参照
して説明する。ここに示す例は、請求項２および３の発
明に係る装置で実行される制御例であり、モータ・ジェ
ネレータ１０６による補機１１４の駆動の判断プロセス
以降のプロセスが上記の図１に示す制御例と異なるか
ら、その図１とは異なる点についてのみ説明する。

【００４９】すなわち図２に示すステップ３０１からス
テップ３０６までの各プロセスは、図１に示すステップ
２０１からステップ２０６までの各プロセスと同様であ
り、そのステップ３０６で車両が停止中か否かが判断さ
れ、その判断結果が否定的であれば、モータ・ジェネレ
ータ１０６によって補機１１４が駆動されているか否か
が判断される（ステップ３０７）。このステップ３０７
も図１に示すステップ２０７と同様の判断プロセスであ
る。

【００５０】図２に示す制御例では、モータ・ジェネレ
ータ１０６が補機１１４を駆動していることによりステ
ップ３０７で肯定判断された場合、補機１４４の駆動を
中止する（ステップ３０８）。そして補機１１４に替え
てエンジン１をモータ・ジェネレータ１０６によって回
転させてエンジン１を始動する（ステップ３０９）。ま
た、モータ・ジェネレータ１０６が補機１１４ょ駆動し
ていないことによりステップ３０７で否定判断された場
合には、ステップ３０９に進んでモータ・ジェネレータ
１０６によってエンジン１を始動する。

【００５１】すなわちモータ・ジェネレータ２の出力す
る動力で走行している状態でエンジン１の始動要求があ
った場合には、補機１１４の駆動の有無に拘わらず、他
方のモータ・ジェネレータ１０６によってエンジン１を
始動する。そのモータ・ジェネレータ１０６が補機１１
４を駆動していれば、補機１１４の駆動を中止する。し
たがって走行のために使用されているモータ・ジェネレ
ータ２の動力が、エンジン１の始動のために削減される
ことがないので、駆動トルクの低下やそれに起因する失
速感を回避することができる。

【００５２】一方、車両が停止していることによりステ
ップ３０６で肯定判断された場合には、アクセルペダル
が踏み込まれたか否か（アクセルオンか否か）が判断さ
れる（ステップ３１０）。これは図１に示すステップ２
０９と同様の判断プロセスであり、ここで肯定判断され
た場合には、ステップ３０７に進む。すなわちこの場合
も、補機１１４の駆動の有無に拘わらず、モータ・ジェ
ネレータ１０６によってエンジン１を始動する。なお、
補機１１４を駆動していれば、補機１１４の駆動を中止
する。

【００５３】したがって発進のために大きい駆動力が要
求されている状態、言い換えれば、駆動トルクの低下を
抑制すべき状態が判断されると、走行のための動力を出
力するモータ・ジェネレータ２の動力をエンジン１の始
動のために使用せずに、他方のモータ・ジェネレータ１
０６によってエンジン１を始動する。そのため、発進の
ために使用されるモータ・ジェネレータ２の動力が、エ
ンジン１を始動するために削減されることがないので、
駆動トルクの低下やそれに起因する加速力の不足感を回
避することができる。

【００５４】なお、発進が要求されていないことにより
ステップ３１０で否定判断された場合には、モータ・ジ
ェネレータ２によってエンジン１を始動する（ステップ
３１１）。これは、図１に示す制御例と同様であり、ス
タータモータに相当するモータ・ジェネレータ１０６の
使用頻度を低下させてその耐久性を向上させるためであ
る。

【００５５】ここで請求項２および３の発明と上記の具
体例との関係を説明すると、ステップ３０６およびステ
ップ３１０の機能が請求項２の発明における駆動トルク
低下抑制判断手段に相当し、またステップ３０９の機能
が請求項２の発明における始動指示手段に相当する。ま
た、ステップ３０６およびステップ３１０の機能が請求
項３の発明における駆動トルク低下抑制判断手段に相当
し、またステップ３０８およびステップ３０９の機能が
請求項３の発明における始動指示手段に相当する。

【００５６】図３には、上述したモータ・ジェネレータ
１０６によってエンジン１を始動した場合と、モータ・
ジェネレータ２によってエンジン１を始動した場合との
タイムチャートを示してある。前述したステップ２０
５，３０５でのエンジン１の始動指令がｔ0 時点に発信
させられ、これと同時もしくは直後のｔ1 時点にエンジ
ン１の回転数が増大させられる。これは、駆動トルクの
低下を抑制する必要の有無に応じて、前記のようにモー
タ・ジェネレータ２もしくはモータ・ジェネレータ１０
６のトルクによってエンジン１を回転させることによっ
ておこなわれる。

【００５７】駆動トルクの低下が問題とならない場合に
は、モータ・ジェネレータ２によってエンジン１の始動
が実行され、その場合には、モータ・ジェネレータ２の
出力トルクが大きいことにより、エンジン回転数が比較
的に急激に増大し、ｔ2 時点でエンジン１の始動が完了
する。すなわち、エンジン１の回転数がアイドリング回
転数もしくはそれより幾分低い回転数に達するととも
に、燃料の供給および必要な点火がおこなわれてエンジ
ン１がその燃料の燃焼によって自律回転する。この時点
でモータ・ジェネレータ２のエンジン１を始動するため
の指令信号がＯＦＦとなる。

【００５８】一方、駆動トルクの低下が問題となる場合
には、他方のモータ・ジェネレータ１０６によってエン
ジン１の始動が実行され、その場合には、モータ・ジェ
ネレータ１０６の出力トルクが相対的に小さいので、エ
ンジン回転数が比較的に緩慢に上昇し、ｔ3 時点でエ
ンジン１の始動が完了する。すなわち、エンジン１の回
転数がアイドリング回転数もしくはそれより幾分低い回
転数に達するとともに、燃料の供給および必要な点火が
おこなわれてエンジン１がその燃料の燃焼によって自律
回転する。この時点でモータ・ジェネレータ１０６のエ
ンジン１を始動するための指令信号がＯＦＦとなる。な
お、エンジン１の始動の完了は、エンジン１の回転数や
始動制御開始からの経過時間などによって判断すること
ができる。

【００５９】なお、この発明は、変速機などによって構
成される動力伝達系統にエンジン１を常時連結した車両
を対象とすることができ、その場合、モータ・ジェネレ
ータ２によって走行する際にもエンジン１を回転させる
ことになるが、そのためのモータリングトルクを可及的
に抑制して燃費の向上を図るために、吸気バルブと排気
バルブとが共に開いているいわゆるオーバラップ期間が
長くなるようにバルブタイミングを制御することが好ま
しい。また、上記の例では、２つのモータ・ジェネレー
タ２，１０６を備えた車両を対象として説明したが、こ
の発明は、２つ以上のモータ・ジェネレータを備えた車
両の始動制御装置に適用することもできる。さらにこの
発明は、無段変速機を備えたハイブリッド車や変速機を
備えていないハイブリッド車における内燃機関の始動制
御装置に適用することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、第１の始動装置によって補機を駆動していれば、
エンジンの始動要求に応じて第２の自動装置によってエ
ンジンを始動するので、補機をそのまま継続して駆動す
ることが可能になる。

【００６１】また、第２の始動装置によって走行もしく
は発進するなどのように駆動トルクの低下を抑制するべ
き状態で第１の始動装置が補機を駆動していれば、その
補機の駆動を中止して第１の始動装置でエンジンを始動
するので、駆動トルクの低下やそれに起因する失速感も
しくは加速力不足などを未然に回避することができる。

【００６２】さらに、請求項３の発明によれば、第２の
始動装置によってエンジンを始動することに伴って駆動
トルクが低下し、その結果、車速が低下したり発進加速
性が損なわれるなどの走行状態に対する影響が大きく、
これを抑制すべきことが判断されると、第２の始動装置
によってはエンジンの始動をおこなわずに、第１の始動
装置によってエンジンの始動がおこなわれるので、駆動
力を確保してドライバビリティの悪化を未然に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の始動制御装置で実行される制御例
を説明するためのフローチャートである。

【図２】 この発明の始動制御装置で実行される他の制
御例を説明するためのフローチャートである。

【図３】 二種類のモータ・ジェネレータのそれぞれが
エンジンを始動した場合の各信号や回転数の変化を概略
的に示すタイムチャートである。

【図４】 この発明で対象とする車両の一例であるハイ
ブリッド車における動力系統の構成を原理的に示すブロ
ック図である。

【図５】 この発明の第２の動力源の制御系統を示すブ
ロック図である。

【図６】 この発明の一例における自動変速機のギヤト
レーンを示すスケルトン図である。

【図７】 図６の自動変速機の各変速段を設定するため
のクラッチおよびブレーキの係合・解放を示す図表であ
る。

【図８】 この発明の第１の動力源の制御系統を示すブ
ロック図である。

【図９】 この発明の一例における総合制御装置におけ
る入出力信号を示す図である。

【符号の説明】

１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 １０４
…車輪、 １０６…モータ・ジェネレータ、 １２１…
イグニッションキー、 Ａ１…ハイブリッド車。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA03 AA04 AB27 AC01 AC21 AC37 AC39 AC54 AD06 AD11 AD23 AD53 3G093 AA05 AA06 AA07 AA16 AB00 AB01 BA17 BA21 BA22 CA01 DA06 DA12 DB00 DB06 EB00 FB05 5H115 PA01 PG04 PI16 PI22 PI29 PI30 PO17 PU10 PU22 PU24 PU25 PU29 PV09 PV23 QA01 QE10 QI04 QI09 QN02 RB08 RE01 RE03 RE05 RE07 SE04 SE05 SE08 TB01 TE02 TE07 TE08 TI01 TO02 TO05 TO12 TO21 TO30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪に動力を伝達するエンジンと、この
   エンジンを始動する機能および補機を駆動する機能とを
   有する第１の始動装置と、この第１の始動装置とは別に
   設けられ、かつ前記エンジンを始動する機能を有する第
   ２の始動装置とを備えた車両のエンジン始動制御装置に
   おいて、 前記第１の始動装置によって前記補機を駆動しているこ
   とを検出する補機駆動検出手段と、 前記第１の始動装置によって前記補機を駆動しているこ
   とが前記補機駆動検出手段によって検出された場合には
   前記第２の始動装置によってエンジンの始動をおこなわ
   せる始動指示手段とを備えていることを特徴とする車両
   のエンジン始動制御装置。
2. 【請求項２】 車輪に動力を伝達するエンジンと、この
   エンジンを始動する機能および補機を駆動する機能とを
   有する第１の始動装置と、この第１の始動装置とは別に
   設けられ、かつ、前記車輪に動力を伝達する機能および
   前記エンジンを始動する機能を有する第２の始動装置と
   を備えた車両のエンジン始動制御装置において、 前記第１の始動装置によって前記補機を駆動している際
   に前記第２の始動装置でエンジンを始動することによる
   駆動トルクの低下を抑制すべきことを判断する駆動トル
   ク低下抑制判断手段と、 前記第２の始動装置でエンジンを始動することによる駆
   動トルクの低下を抑制すべきことが駆動トルク低下抑制
   判断手段によって判断された場合に前記第１の始動装置
   による補機の駆動を中止させるとともに前記第１の始動
   装置によってエンジンを始動させる始動指示手段とを備
   えていることを特徴とする車両のエンジン始動制御装
   置。
3. 【請求項３】 車輪に動力を伝達するエンジンと、この
   エンジンを始動する機能および補機を駆動する機能とを
   有する第１の始動装置と、この第１の始動装置とは別に
   設けられ、かつ、前記車輪に動力を伝達する機能および
   前記エンジンを始動する機能を有する第２の始動装置と
   を備えた車両のエンジン始動制御装置において、 前記第１の始動装置が前記補機を駆動していない状態で
   前記第２の始動装置でエンジンを始動することによる駆
   動トルクの低下を抑制すべきことを判断する駆動トルク
   低下抑制判断手段と、 前記第２の始動装置でエンジンを始動することによる駆
   動トルクの低下を抑制すべきことが駆動トルク低下抑制
   判断手段によって判断された場合に前記第１の始動装置
   によってエンジンを始動させる始動指示手段とを備えて
   いることを特徴とする車両のエンジン始動制御装置。