JP2000145496A - 内燃機関の始動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動トルクが低下することが問題となる場合
においてエンジンを始動することに伴う駆動トルクの低
下を防止する。 【解決手段】 内燃機関と少なくとも２つの動力機構と
を備えた車両における内燃機関の始動制御装置であっ
て、内燃機関の始動の要求の有無を判断する始動判断手
段（ステップＳ２２）と、内燃機関を始動することに伴
う駆動トルクの低下を抑制するべき状態を判断する駆動
トルク低下抑制判断手段（ステップＳ２５，２７）と、
内燃機関の始動要求に基づく内燃機関の始動による駆動
トルクの低下を抑制すべきことが前記駆動トルク低下抑
制判断手段（ステップＳ２５，２７）によって判断され
た場合に前記少なくとも２つの動力機構を併用して内燃
機関を始動させる始動指示手段（ステップＳ２６）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、車両に搭載され
ているガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内
燃機関を始動するための制御装置に関するものである。

【従来の技術】周知のように、この種の内燃機関（以
下、エンジンと記す）は、混合気を爆発的に燃焼させて
動力を発生するように構成されているから、始動する際
には、吸入と混合気の圧縮とをおこなうために、外部か
らトルクを与えて回転させる必要がある。そのために、
従来一般には、出力トルクの大きいスタータモータをエ
ンジンに付設し、エンジンを始動する際には、このスタ
ータモータによってエンジンをアイドリング回転数程度
まで一時的に回転させている。

【０００２】一方、最近では、エンジンを搭載した車両
の燃費の向上や排気ガスの抑制のために、発電機を兼ね
たモータすなわちモータ・ジェネレータをエンジンと共
に搭載したハイブリッド車が開発されている。このハイ
ブリッド車の形式として、モータ・ジェネレータが連結
された動力伝達系統にエンジンを直接もしくは選択的に
連結し、モータ・ジェネレータおよびエンジンのいずれ
によっても走行することができるように構成したいわゆ
るパラレルハイブリッド形式が知られている。この種の
ハイブリッド車では、エンジンをモータ・ジェネレータ
によって回転させることができるので、モータ・ジェネ
レータをエンジンの始動のための装置として機能させる
ことができる。その一例が特開平８−１６８１０４号公
報に記載されている。

【０００３】この公報に記載された装置は、トルクコン
バータを備えた自動変速機とエンジンとの間にモータ・
ジェネレータを配置し、エンジンから自動変速機に到る
動力の伝達系統にモータ・ジェネレータに出力トルクを
入力することができるように構成されている。したがっ
てこのような構成のハイブリッド車では、エンジンおよ
びモータ・ジェネレータを自動変速機を主体とする動力
伝達系統に連結することができるので、エンジンでモー
タ・ジェネレータを駆動して発電をおこなうモード、走
行慣性力によってモータ・ジェネレータを駆動して回生
制動をおこなうモード、エンジンのトルクにモータ・ジ
ェネレータの出力トルクを付加して駆動力を増大させる
モード、さらにはモータ・ジェネレータの出力トルクで
エンジンを回転させてエンジンを始動するモードなどの
各種の駆動モードを設定することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】走行のための駆動力源
として内燃機関と併せてモータ・ジェネレータを搭載し
たハイブリッド車では、モータ・ジェネレータが出力す
る動力のみによって走行もしくは発進することが可能で
あるが、搭載可能なモータ・ジェネレータやバッテリに
は限度があるから、より大きい駆動力が要求される場合
には、内燃機関をも動作させる必要がある。また、バッ
テリの充電量（ＳＯＣ：State of Charge）が低下した
場合には、モータ・ジェネレータを発電機として機能さ
せるために内燃機関を動作させる必要がある。

【０００５】停止状態の内燃機関を始動する場合、前述
したように、外部からトルクを与えて回転させる必要が
あり、しかもその際に内燃機関によって吸入と混合気の
圧縮とをおこなわせることになるので、かなり大きいト
ルクを必要とする。そのクランキングトルクは、モータ
・ジェネレータの動力で走行する場合は、モータ・ジェ
ネレータが出力するトルクの一部を使用してもよく、あ
るいは走行慣性力を使用することも可能である。しかし
ながら、発進もしくは走行のための駆動力の一部をクラ
ンキングトルクとして使用すれば、その分、駆動トルク
が低下するので、発進加速性が低下したり、あるいは減
速感が生じるなど、ドライバビリティや乗り心地が悪化
する可能性がある。

【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、内燃機関を始動することに伴う駆動ト
ルクの低下やそれに起因するドライバビリティの悪化な
どを防止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】この発明
は、上記の課題を解決するために、内燃機関を始動させ
ることに伴う駆動トルクの低下を避ける必要がある場合
には、搭載されている２つ以上の動力機構を併用して内
燃機関を始動するように構成したことを特徴とするもの
である。より具体的には、この発明は、内燃機関もしく
は該内燃機関が接続された動力伝達系統にトルクを伝達
可能な少なくとも２つの動力機構を備えた車両における
内燃機関の始動制御装置において、前記内燃機関の始動
の要求の有無を判断する始動判断手段と、前記内燃機関
を始動することに伴う駆動トルクの低下を抑制するべき
状態を判断する駆動トルク低下抑制判断手段と、前記内
燃機関の始動要求に基づく内燃機関の始動による駆動ト
ルクの低下を抑制すべきことが前記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少なくとも２つ
の動力機構を併用して内燃機関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。

【０００８】したがってこの発明では、少なくとも２つ
の前記動力機構が、内燃機関が接続される動力伝達系統
に連結されるから、いずれかの動力機構が出力する動力
によって走行することが可能である。また、これらいず
れの動力機構からも内燃機関にトルクを伝達して内燃機
関を回転させることができる。その内燃機関を回転させ
て始動することに伴う駆動トルクの低下を抑制する必要
があることが判断されると、前記少なくとも２つの動力
機構から内燃機関にトルクが伝達されて内燃機関が始動
させられる。したがっていずれかの動力機構が出力する
動力によって発進もしくは走行している際に内燃機関を
始動する場合、内燃機関が接続されている動力伝達系統
に入力される総トルクが増大するので、内燃機関を駆動
するためにトルクが消費されても走行のための駆動トル
クの低下が防止もしくは抑制される。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図に示す具体例
を参照して説明する。この発明で対象とする車両は、内
燃機関と少なくとも２つの動力機構とを備えており、そ
の一例を図示すれば、図３のとおりである。ここに示す
例は、内燃機関（以下、エンジンと記す）１を車両の前
後方向に向けて配置したＦＲ車（フロントエンジン・リ
ヤドライブ車）における配置例であり、エンジン１は、
ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの空気と燃
料との混合気を吸入し、これを圧縮した状態で爆発的に
燃焼させて動力を出力する機関であり、その始動をおこ
なうための動力機構としてスタータモータ２が付設され
ている。このスタータモータ２は、従来から知られてい
る構成のものであり、例えばイグニッションスイッチ
（図示せず）がＯＮ操作されバッテリ（図示せず）から
電力が供給されることにより、その出力軸がエンジン１
のフライホイールなどの出力側の部材に連結され、かつ
その出力軸からエンジン１にトルクを伝達してエンジン
を回転（クランキング）するように構成されている。

【００１０】このエンジン１の出力側に他の動力機構と
してモータ・ジェネレータ（ＭＧ）３が配置されてい
る。このモータ・ジェネレータ３は、一例として永久磁
石型同期モータであり、交流電流を供給することにより
回転するとともにその周波数によって回転数が制御さ
れ、またロータ（図示せず）を外力によって回転させる
ことにより起電力を生じるように構成されている。その
ロータに前記エンジン１のクランクシャフトが連結され
ている。なお、その連結の態様としては、ロータとクラ
ンクシャフトとを直接連結してもよく、あるいは両者の
間にクラッチを介在させてもよい。

【００１１】上記のモータ・ジェネレータ３の出力側す
なわちモータ・ジェネレータ３を挟んでエンジン１とは
反対側にトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）４を備えた自動変
速機５が配置されている。この自動変速機５は、トルク
コンバータ４を介して入力されたトルクの伝達経路を適
宜に変更して所定の変速比を設定する歯車変速機部６と
その歯車変速機部６を制御するための油圧制御部７とを
備えている。この油圧制御部７は、従来の自動変速機に
おける油圧制御部と同様な構成であって、油圧ポンプで
発生した油圧を調圧するバルブ、変速を実行するシフト
バルブ、これらのバルブを制御する電磁バルブなどを備
え、電気的な指示信号によって調圧および変速を実行す
るように構成されている。そして、自動変速機５の出力
軸８が、図示しないプロペラシャフトやデファレンシャ
ルなどを介して駆動輪に連結されている。なお、トルク
コンバータ４および歯車変速機部６の詳細については後
述する。

【００１２】したがって上記の図３に示す駆動装置で
は、エンジン１から自動変速機５を介して駆動輪に到る
一連の部材が動力伝達系統を構成しており、この発明に
おける動力機構に相当するスタータモータ２とモータ・
ジェネレータ３とが、その動力伝達系統にトルクを伝達
できるように構成されている。

【００１３】モータ・ジェネレータ３は一例として永久
磁石型同期モータであることにより、このモータ・ジェ
ネレータ３には、インバータ９を介してバッテリ１０が
接続されている。そのインバータ９は、モータ・ジェネ
レータ３の制御のために従来使用されているものと同様
であって、モータ・ジェネレータ３に対する電流および
周波数を制御し、またモータ・ジェネレータ３で発電す
る際の電流を制御するように構成されている。そして、
それらの制御をおこなうためにコントローラ１１が設け
られている。このコントローラ１１は、一例としてマイ
クロコンピュータを主体とするものであって、エンジン
１の始動要求、発進あるいは加速要求、さらには制動要
求などに従ってインバータ９およびバッテリ１０を制御
するように構成されている。

【００１４】その制御の例を挙げると、エンジン１の始
動要求があると、バッテリ１０からモータ・ジェネレー
タ３に電流を供給してモータ・ジェネレータ３を駆動
し、その動力によってエンジン１を回転させ、同時にエ
ンジン１に燃料を供給してエンジン１を始動する。また
発進や加速などのために大きい駆動力が要求された場合
には、モータ・ジェネレータ３をバッテリ１０の電力で
駆動し、エンジン１による動力に加えてモータ・ジェネ
レータ３による動力をトルクコンバータ４に入力する。
さらに制動操作に伴う制動要求があった場合には、モー
タ・ジェネレータ３を出力軸８側から入力される動力に
よって回転させて発電をおこなわせ、その電流をバッテ
リ１０に供給して充電する。したがって運動エネルギを
電気エネルギに変換するので、これが車両の走行に対し
ては負荷となり、制動力を得ることができる。なお、バ
ッテリ１０がほぼ満杯まで充電されていたり、あるいは
温度が上限程度まで高くなっていれば、バッテリ１０に
対する充電が制限されるので、充電回路を開くなどのこ
とによって充電を中止する。

【００１５】上記のエンジン１やモータ・ジェネレータ
３ならびに自動変速機５などの各装置は、車両の状態を
示す各種のデータに基づいて制御される。例えば図４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
リッド制御装置あるいは総合制御装置（ＥＣＵ）１２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）コンピュータからの信号、車両安定化制御（ＶＳ
Ｃ：商標）コンピュータからの信号、エンジン回転数Ｎ
E 、エンジン水温、イグニッションスイッチからの信
号、バッテリＳＯＣ（State of Charge：充電状態）、
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（ＡＴ）油温、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、アクセル開度、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、駆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 センサからの信号、レゾルバ信号な
どである。

【００１６】また、出力信号の例を挙げると、点火信
号、噴射（燃料の噴射）信号、スタータへの信号、前記
コントローラ１１への信号、減速装置への信号、ＡＴソ
レノイドへの信号、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、自動停止
制御実施インジケータへの信号、自動停止制御未実施イ
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、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。

【００１７】上記の自動変速機５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６の一例を図５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
５は、トルクコンバータ４に続けて副変速部６１と、主
変速部６２とを備えている。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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８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。

【００２１】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。

【００２２】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Ｈt 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Ｈt 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Ｈt 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。

【００２３】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８の回転数を検出す
る出力軸回転数センサ６９とが設けられている。また、
図５において符号４０はダンパーを示し、また符号４１
はレゾルバーを示す。

【００２４】上記の自動変速機５では、各クラッチやブ
レーキを図６の作動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６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。

【００２５】図６に示す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（１
ｓｔ）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。そのシフトレバーによって設定される
各シフトポジションの配列は、図７に示すとおりであ
り、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）ポジションが、ここに挙げた順序で車両の前後方向
に沿って配列され、そのＤポジションに対して車両の幅
方向に隣接する位置に“４”ポジションが配置され、そ
の“４”ポジションに対して車両後方側に隣接して
“３”ポジションが配置され、さらにこの“３”ポジシ
ョンの位置から車両の斜め後方に“２”ポジションおよ
びＬポジションが順に配列されている。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。

【００２６】また、ＤポジションないしＬポジションの
いずれかをシフトレバーによって選択することにより、
そのポジションに応じた変速段を設定することができる
ようになっている。すなわち、マニュアル操作によって
変速段を設定する変速モードであって、これが前記のス
ポーツモードである。このスポーツモードを選択するス
ポーツモードスイッチ１００がインストルメントパネル
もしくはセンターコンソール（それぞれ図示せず）など
に設けられている。このスイッチ１００をオン操作した
状態で、シフトレバーをＤポジションに設定すると前進
第５速となり、また“４”ポジションに設定すると前進
第４速、“３”ポジションに設定すると前進第３速、
“２”ポジションに設定すると前進第２速、Ｌポジショ
ンに設定すると前進第１速の各変速段が設定される。

【００２７】上述したモータ・ジェネレータ３は発電機
としても機能するので、車両の減速時に走行慣性力によ
ってモータ・ジェネレータ３を回転させることにより発
電し、その電力をバッテリ１０に蓄えることができ、そ
の電力を車両の発進や走行のために使用すれば、エンジ
ン１で燃料を燃焼させる期間が短くなって燃料消費量を
削減し、また排ガスの低減に資することができる。すな
わちモータ・ジェネレータ３による発進や走行が可能で
あるが、モータ・ジェネレータ３が出力することのでき
るトルクやバッテリ１０の容量に限度があるので、それ
を超える動力が要求される場合には、エンジン１を始動
してエンジン１が出力する動力を使用する必要がある。
この発明の制御装置は、そのエンジン１の始動を以下に
述べるように制御する。

【００２８】図１において、各種の検出信号の読み込み
などの入力信号の処理（ステップＳ２１）をおこなった
後に、エンジン１が始動中か否かの判断をおこなう（ス
テップＳ２２）。エンジン１を始動する制御が既におこ
なわれている場合、あるいはエンジン１の始動が完了し
ている場合には、ステップＳ２２で肯定判断され、その
場合には特に制御をおこなうことなくリータンする。こ
れとは反対にエンジン１が停止状態でかつ始動制御が未
だおこなわれていないことによりステップＳ２２で否定
的に判断された場合には、イグニッションスイッチ（Ｉ
Ｇ）をＯＮ操作することによるエンジン１の始動がおこ
なわれているか否かが判断される（ステップＳ２３）。
これは、イグニッションスイッチの接点が閉じているか
否かを電流もしくは電圧に基づいて検出することにより
判断することができる。

【００２９】このステップＳ２３で否定的に判断された
場合には、エンジン１の始動指令が出力されているか否
かが判断される（ステップＳ２４）。このエンジン１の
始動指令は、車両の状態を判断することに基づいておこ
なわれ、例えばバッテリ１０のＳＯＣが低下しているこ
とが検出されてエンジン１によってモータ・ジェネレー
タ３を駆動する必要がある場合、あるいはアクセル開度
や道路状況などから判断される要求駆動トルク（必要駆
動トルク）に対してモータ・ジェネレータ３で出力可能
なトルクが不足する場合に、エンジン１を始動するため
の指令信号が出力される。モータ・ジェネレータ３が出
力する動力で要求を満たせる場合には、ステップＳ２４
で否定判断され、その場合には、特に制御をおこなうこ
となくリターンする。

【００３０】これとは反対にエンジン１を始動する必要
が判断されて始動指令が出力されている場合にはステッ
プＳ２４で肯定判断され、その場合には、車両が停車中
か否かが判断される（ステップＳ２５）。この判断は、
例えば、ゼロに近い基準車速と検出された実車速とを比
較し、実車速が基準車速以下である場合に肯定判断し、
これとは反対の場合に否定判断することによりおこなわ
れる。車両が走行中であることにより、このステップＳ
２５で否定的に判断された場合には、モータ・ジェネレ
ータ３とスタータモータ２とを併用してエンジン１を始
動する（ステップＳ２６）。

【００３１】このステップＳ２６でのエンジン１の始動
制御の一例を図２にタイムチャートで示してある。前述
したステップＳ２４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
にスタータモータ２を回転させるスタータ信号がＯＮ状
態となり、またモータ・ジェネレータ３の回転数（ＭＧ
回転数）が増大させられる。なお、この場合、モータ・
ジェネレータ３の出力する動力で走行しているが、トル
クコンバータ４の滑り（入力側の部材と出力側の部材と
の相対的な回転）が増大するので、車速が直ちに増大す
ることはない。一方、モータ・ジェネレータ３とエンジ
ン１とは直結状態となっているので、モータ・ジェネレ
ータ３の回転数の増大およびスタータモータ２が駆動す
ることにより、エンジン１の回転数が次第に増大する。

【００３２】このようにして２つの動力機構であるスタ
ータモータ２とモータ・ジェネレータ３とによってエン
ジン１をクランキングし、これと同時に燃料の供給と必
要な点火とをおこなうと、その回転数がアイドル回転数
程度もしくはそれより幾分低い回転数に達したｔ2 時点
で混合気の継続的な燃焼が生じてエンジン１が自律回転
を開始し、始動が完了する。そしてこのｔ2 時点でスタ
ータモータ２がＯＦＦ制御される。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。

【００３３】モータ・ジェネレータ３によって走行して
いる途中でエンジン１を始動するにあたり、上記のよう
にモータ・ジェネレータ３とスタータモータ２とによっ
てエンジン１をクランキングすれば、スタータモータ２
がエンジン１のクランキングトルクを補うことになるの
で、モータ・ジェネレータ３が出力するトルクのうち走
行のために使用される駆動トルクの低下が防止もしくは
抑制される。その結果、走行中の減速感や加速力の不足
感などを未然に防止することができる。したがってスタ
ータモータ２を駆動するのは、クランキングトルクの不
足を補うためであるから、その範囲でスタータモータ２
をＯＮ制御すればよく、必ずしもエンジン１の始動が完
了するまでスタータモータ２を駆動させる必要はない。

【００３４】一方、車両が停車中であることによりステ
ップＳ２５で肯定判断された場合には、アクセル・オン
か否か、すなわちアクセルペダル（図示せず）が踏み込
まれているか否かが判断される（ステップＳ２７）。こ
のステップＳ２７で肯定判断されれば、発進時にエンジ
ン１を始動して大きい駆動力を出力する必要があること
になるので、ステップＳ２６に進んで上述したスタータ
モータ２とモータ・ジェネレータ３とを併用した始動制
御を実行する。したがってエンジン１を始動するための
クランキングトルクをスタータモータ２によって補うの
で、駆動トルクの低下を防止もしくは抑制して運転者の
要求する駆動トルクを確保することができる。

【００３５】これに対してステップＳ２７で否定判断さ
れた場合には、車両が停止していて、しかも加速の要求
のない状態でエンジン１を始動することになるので、こ
の場合は、走行のための駆動トルクが特には要求されて
いないから、モータ・ジェネレータ３によってエンジン
１をクランキングして始動する（ステップＳ２８）。し
たがってスタータモータ２をエンジン１の始動のために
使用する回数が減少するので、スタータモータ２の耐久
性の向上に有利になる。

【００３６】なお、前述したステップＳ２３で肯定的に
判断された場合、すなわちイグニッションスイッチをＯ
Ｎ操作してエンジン１を始動する場合、スタータモータ
２を起動してエンジン１を始動する（ステップＳ２
９）。これは通常の始動制御であり、したがってスター
タモータ２のためのバッテリ（図示せず）が上がってし
まっていて他の車両のバッテリなどの外部の電源を使用
してスタータモータ２を駆動する制御も含まれる。

【００３７】上記の図１に示す制御を実行するこの発明
の制御装置によれば、モータ・ジェネレータ３の動力で
走行している場合やアクセルペダルを踏み込んで発進す
る場合などの駆動トルクのいわゆる落ち込みが問題とな
る状態（駆動トルクの低下を抑制するべき状態）におい
ては、走行のためのモータ・ジェネレータ３に加えてス
タータモータ２を動作させてエンジン１を始動する。そ
のため、駆動トルクの低下が抑制され、もしくは駆動ト
ルクの低下が生じないので、ドライバビリティや乗り心
地の悪化が防止される。

【００３８】ここでこの発明と上記の具体例との関係を
説明すると、図１に示すステップＳ２２の機能を実行す
る手段がこの発明の始動判断手段に相当し、またステッ
プＳ２５およびステップＳ２７の機能を実行する手段が
この発明の駆動トルク低下抑制判断手段に相当し、さら
にステップＳ２６の機能を実行する手段がこの発明の始
動指示手段に相当する。

【００３９】なお、上述した具体例では、動力伝達系統
にエンジン１を常時連結した構成としたので、モータ・
ジェネレータ３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、エンジン１の始動
に使用できる動力機構としてスタータモータ２とモータ
・ジェネレータ３とを備えた例を示したが、この発明は
上述した具体例に限定されないのであって、第２のモー
タ・ジェネレータを備えたハイブリッド車を対象とする
制御装置にも適用することができる。

【００４０】その第２のモータ・ジェネレータ３０の例
を図３に鎖線で示してある。すなわちエンジン１のクラ
ンク軸３１に図示しないクラッチを介して回転輪３２が
連結されるとともに、その回転輪３２に対して平行に配
置した他の回転輪３３が第２モータ・ジェネレータ３０
に取り付けられ、これらの回転輪３２，３３にベルトあ
るいはチェーンなどの巻き掛け伝動手段３４が巻き掛け
られている。この第２のモータ・ジェネレータ３０は、
エアコンなどの補機を駆動するために主として使用され
る。この第２のモータ・ジェネレータ３０を備えている
場合、駆動トルクの低下が問題となる場合のエンジン１
の始動に、２つのモータ・ジェネレータを使用してもよ
く、あるいは２つのモータ・ジェネレータとスタータモ
ータとの合計３つの動力機構を使用してもよい。また、
第２のモータ・ジェネレータ３０が不要な場合、前記ク
ラッチを解放してエンジンとの連結を断つことにより、
チェーンなどの巻き掛け伝動手段３４の耐久性を向上さ
せることができる。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。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
内燃機関を回転させて始動することに伴う駆動トルクの
低下を抑制する必要があることが判断された場合、少な
くとも２つの動力機構から内燃機関にトルクを伝達して
内燃機関を回転させかつ始動するので、いずれかの動力
機構が出力する動力によって発進もしくは走行している
際に内燃機関を始動する場合、内燃機関が接続されてい
る動力伝達系統に入力される総トルクが増大するので、
内燃機関を駆動するためにトルクが消費されても走行の
ための駆動トルクの低下が防止もしくは抑制され、その
結果、ドライバビリティや乗り心地の悪化が防止され
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】 スタータモータとモータ・ジェネレータとを
併用してエンジンを始動する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３】 この発明の一例におけるエンジンから変速機
までの各要素の配列および制御系統を示す模式図であ
る。

【図４】 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。

【図５】 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６】 そ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作動表を示す図表であ
る。

【図７】 その自動変速機についてのシフトレバーポジ
ションの配列を示す図である。

【符号の説明】

１…内燃機関（エンジン）、 ２…スタータモータ、
３…モータ・ジェネレータ、 ５…自動変速機、 １１
…コントローラ、 １２…総合制御装置。

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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関もしくは該内燃機関が接続され
   た動力伝達系統にトルクを伝達可能な少なくとも２つの
   動力機構を備えた車両における内燃機関の始動制御装置
   において、 前記内燃機関の始動の要求の有無を判断する始動判断手
   段と、 前記内燃機関を始動することに伴う駆動トルクの低下を
   抑制するべき状態を判断する駆動トルク低下抑制判断手
   段と、 前記内燃機関の始動要求に基づく内燃機関の始動による
   駆動トルクの低下を抑制すべきことが前記駆動トルク低
   下抑制判断手段によって判断された場合に前記少なくと
   も２つの動力機構を併用して内燃機関を始動させる始動
   指示手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の始
   動制御装置。