JP2000161102A - エンジンの始動制御装置 - Google Patents

エンジンの始動制御装置

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JP2000161102A JP11087167A JP8716799A JP2000161102A JP 2000161102 A JP2000161102 A JP 2000161102A JP 11087167 A JP11087167 A JP 11087167A JP 8716799 A JP8716799 A JP 8716799A JP 2000161102 A JP2000161102 A JP 2000161102A
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耕治郎 倉持
Shuji Nagano
周二 永野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の状況に応じてエンジンの始動性を向上
させることの可能な始動制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジンを始動させることの可能なスタ
ータおよびモータ・ジェネレータを備えたエンジンの始
動制御装置において、エンジンの冷却水温に基づいてク
ランクシャフトの回転抵抗を判断する第１の関連量判断
手段（ステップ７５）と、第１の関連量判断手段（ステ
ップ７５）の判断結果に基づいて、スタータモータおよ
びモータ・ジェネレータによるエンジンの始動態様を選
択する第１の始動態様選択手段（ステップ７６，８０）
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
ているエンジンを始動させるための制御装置に関し、特
に、始動装置を複数備えている制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】エンジン、例えば、ガソリンエンジンに
おいては、混合気の吸入行程および圧縮行程を経て混合
気に点火されて爆発燃焼し、この圧力でピストンを移動
させることにより動力が発生し、この動力がクランクシ
ャフトに伝達されるように構成されている。このエンジ
ンの始動時に、エンジンを所定の回転数以上にクランク
させるための始動装置が設けられている。
【０００３】このような始動装置を備えた車両の一例
が、特開平９−１１７０１２号公報に記載されている。
この公報に記載された車両は、走行駆動源としての電気
モータと、エンジンと、エンジンに連結される発電機と
を有する。そして、上記公報には、発電機を電動機とし
て動作させることにより、停止状態のエンジンを予め定
められたアイドリング回転数にまで回転させるととも
に、エンジン回転数がアイドリング回転数に到達した後
にエンジンに対する燃料供給ならびに点火動作をおこな
い、その後、発電機の電動機としての作動を解除するこ
とが記載されている。
【０００４】また上記公報の他に、車両の補機を駆動す
る電動機と、エンジンの始動専用に設けられているスタ
ータモータとが搭載されており、電動機またはスタータ
モータの少なくとも一方をエンジンの始動に用いること
の可能な始動制御装置も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された車両においては、単一の発電機を電動機
として機能させてエンジンを始動しているため、電動機
の回転数やトルクが車両の状況に適合せず、エンジンの
始動性が低下する場合があった。また、単一の発電機を
電動機として機能させているため、この電動機に電気エ
ネルギを供給するバッテリの充電量が不足した場合に
も、エンジンの始動性が低下する可能性があった。さら
に、公報以外の例として挙げた始動制御装置において
は、スタータモータとエンジンとの間の動力伝達形式と
して、通常は大小一対の平歯車を使用している。このた
め、平歯車の噛合諸元の設定内容、およびエンジンの始
動態様の選択のし方によってはエンジンの始動時に騒音
が発生する可能性があった。
【０００６】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、車両の状況に合わせてエンジンの始動性を向上
させることの可能な始動制御装置を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的
を達成するため請求項１の発明は、エンジンを始動させ
ることの可能な複数の始動装置を備えたエンジンの始動
制御装置において、前記エンジンの回転抵抗に関連する
第１の関連量を判断する第１の関連量判断手段と、この
第１の関連量判断手段の判断結果に基づいて、前記複数
の始動装置による前記エンジンの始動態様を選択する第
１の始動態様選択手段とを備えていることを特徴とする
ものである。ここで、第１の関連量とは、エンジンの回
転抵抗を直接または間接に判断することが可能な事象や
状態を意味している。
【０００８】請求項１の発明によれば、エンジンの回転
抵抗に関連する第１の関連量が判断され、この第１の関
連量の判断結果に基づいてエンジンの始動態様が選択さ
れる。例えば、エンジンの回転抵抗に対応するトルクが
得られるように、エンジンの始動態様が選択される。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の構成に加え
て、前記第１の関連量が前記エンジンの冷却水の温度で
あることを特徴とする。
【００１０】請求項２の発明によれば、エンジンの冷却
水の温度に基づいて、エンジンの回転抵抗が推定され
て、請求項１と同様の作用を得られる。
【００１１】請求項３の発明は、エンジンを始動させる
ことの可能な複数の始動装置を備えているとともに、い
ずれかの始動装置により前記エンジン以外の機能装置を
駆動することの可能なエンジンの始動制御装置におい
て、前記機能装置の駆動状態を判断する駆動状態判断手
段と、この駆動状態判断手段の判断結果に基づいて、前
記複数の始動装置による前記エンジンの始動態様を選択
する第２の始動態様選択手段とを備えていることを特徴
とするものである。ここで、機能装置の駆動状態として
は、機能装置の回転数が例示される。
【００１２】請求項３の発明によれば、機能装置の駆動
状態が判断され、その判断結果に基づいて、複数の始動
装置によるエンジンの始動態様が選択される。例えば、
エンジンを始動するのに適した回転数が得られるよう
に、エンジンの始動態様が選択される。
【００１３】請求項４の発明は、エンジンを始動させる
ことの可能な複数の始動装置を備えているとともに、前
記複数の始動装置にそれぞれエネルギを供給する複数の
エネルギ源を有するエンジンの始動制御装置において、
前記複数のエネルギ源の状態を判断するエネルギ源判断
手段と、このエネルギ源判断手段の判断結果に基づい
て、前記複数の始動装置による前記エンジンの始動態様
を選択する第３の始動態様選択手段とを備えていること
を特徴とするものである。
【００１４】請求項４の発明によれば、複数のエネルギ
源の状態が判断され、その判断結果に基づいて、複数の
始動装置によるエンジンの始動態様が選択される。例え
ば、エンジンを始動させるのに適したエネルギを得られ
るように、エンジンの始動態様が選択される。
【００１５】請求項５の発明は、エンジンまたはこのエ
ンジン以外の動力源のうちの少なくとも一方の動力が伝
達される動力伝達部材を備えているとともに、前記エン
ジンを始動させることの可能な複数の始動装置を有する
エンジンの始動制御装置において、前記動力源の動力に
より車両が走行している状態で、車速に関連する第２の
関連量を判断する第２の関連量判断手段と、この第２の
関連量判断手段の判断結果に基づいて、前記複数の始動
装置による前記エンジンの始動態様を選択する第４の始
動態様選択手段とを備えていることを特徴とするもので
ある。ここで、第２の関連量とは、車速を直接または間
接に判断することが可能な事象や状態を意味している。
【００１６】請求項５の発明によれば、車速に関連する
第２の関連量に基づいて、エンジン回転数と動力伝達部
材の回転数との差が推定され、その推定結果に基づいて
エンジンの始動態様が選択される。
【００１７】上記各請求項の発明において、エンジンの
始動態様の選択には、どのような機能（回転数、トルク
など）を有する始動装置を用いるかと、エンジンの始動
に用いる始動装置の数と、複数の始動装置を用いる場合
における各始動装置の駆動・停止タイミングとが含まれ
る。
【００１８】請求項６の発明は、歯車伝動装置を介して
エンジンに動力を伝達することにより、このエンジンを
始動することの可能な第一の始動装置と、ベルト伝動装
置を介してエンジンに動力を伝達することにより、この
エンジンを始動することの可能な第二の始動装置とを有
するエンジンの始動制御装置において、前記エンジンを
始動する場合に、前記第一の始動装置を駆動させるとと
もに、その後、前記第二始動装置を駆動させ、ついで前
記第一の始動装置を停止した後も前記第二始動装置の駆
動を継続させる第５の始動態様選択手段を備えているこ
とを特徴とするものである。
【００１９】請求項６の発明によれば、エンジンの始動
に際して、まず、第一の始動装置が駆動され、その動力
が歯車伝動装置を介してエンジンに伝達され、ついで、
第２の伝動装置が駆動され、その動力がベルト伝動装置
を介して伝達される動力がエンジンに伝達される。さら
に、第一の始動装置が停止された後は、第二の始動装置
の動力によりエンジンが回転される。
【００２０】請求項７の発明は、エンジンのクランクシ
ャフトに連結された第一の始動装置および第二の始動装
置を備えたエンジンの始動制御装置において、前記エン
ジンを始動する際に、先ず第一の始動装置を作動させ、
次いで第一の始動装置の作動が終わる前に第二の始動装
置を作動させる第６の始動態様選択手段を備えているこ
とを特徴とするものである。
【００２１】請求項７の発明によれば、第一の始動装置
と第二の始動装置が並行して作動することによりエンジ
ンが始動され、その始動性が向上する。
【００２２】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）つぎにこの発
明を図を参照してより具体的に説明する。図２は、この
発明を適用したハイブリッド車の概略構成を示すブロッ
ク図である。すなわち、この車両は異なる種類の動力源
を備えている。第１の動力源であるエンジン１として
は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたは
ＬＰＧエンジンまたはガスタービンエンジン等の内燃機
関が用いられる。この実施形態のエンジン１は、燃料噴
射装置および吸排気装置ならびに点火装置等を備えた公
知の構造のものである。
【００２３】また、エンジン１の吸気管（図示せず）に
は電子スロットルバルブ２が設けられており、電子スロ
ットルバルブ２の開度が電気的に制御されるように構成
されている。そして、燃料の燃焼によって発生した熱エ
ネルギが、クランクシャフト３の回転、つまり機械エネ
ルギに変換されるように構成されている。
【００２４】さらに、前記エンジン１は潤滑装置４を備
えている。この潤滑装置４は、エンジン１を構成する部
品同士の摺動部分を冷却および潤滑するためのものであ
る。この潤滑装置４により、エンジン１の運動部品、例
えばクランクシャフト３、ピストン（図示せず）、コネ
クティングロッドなどにエンジンオイル（つまり潤滑
油）が供給され、運動部品が冷却および潤滑される。
【００２５】さらにまた、エンジン１は、水冷式冷却装
置５を備えている。この水冷式冷却装置５は、エンジン
１を冷却する機能を備えている。水冷式冷却装置５は、
クランクシャフト３により駆動されるウォーターポンプ
（図示せず）と、エンジン本体の内部に形成されたウォ
ータージャケット（図示せず）と、ウォーターポンプお
よびウォータージャケットに接続されたラジエター（図
示せず）とを備えている。そして、ウォータージャケッ
トで加熱された冷却水がラジエターに輸送されて冷却さ
れるとともに、冷却された水がウォーターポンプにより
再びエンジンの内部に輸送されるように構成されてい
る。
【００２６】図３はエンジン１の始動装置の配置構成を
示す概念図である。前記エンジン１から出力される動力
（言い換えればトルク）の一方の伝達経路には、駆動装
置６およびモータ・ジェネレータ７が配置されている。
モータ・ジェネレータ７は、例えば交流同期型のものが
適用される。モータ・ジェネレータ７は、永久磁石（図
示せず）を有する回転子（図示せず）と、コイル（図示
せず）が巻き付けられた固定子（図示せず）とを備えて
いる。そして、コイルの３相巻き線に３相交流電流を流
すと回転磁界が発生し、この回転磁界を回転子の回転位
置および回転速度に合わせて制御することにより、トル
クが発生する。モータ・ジェネレータ７により発生する
トルクは電流の大きさにほぼ比例し、モータ・ジェネレ
ータ７の回転数は交流電流の周波数により制御される。
【００２７】駆動装置６は減速装置８を備えており、こ
の減速装置８がエンジン１およびモータ・ジェネレータ
７に接続されている。減速装置８は、同心状に配置され
たリングギヤ９およびサンギヤ１０と、このリングギヤ
９およびサンギヤ１０に噛み合わされた複数のピニオン
ギヤ１１とを備えている。この複数のピニオンギヤ１１
はキャリヤ１２により保持されており、キャリヤ１２に
は回転軸１３が連結されている。また、エンジン１のク
ランクシャフト３と同心状に回転軸１４が設けられてお
り、回転軸１４とクランクシャフト３とを接続・遮断す
るクラッチ機構１５が設けられている。そして、回転軸
１４と回転軸１３との間で相互にトルクを伝達するチェ
ーン１６が設けられている。なお、回転軸１３には、チ
ェーン１７を介してエアコン用コンプレッサなどの補機
１８が接続されている。
【００２８】また、モータ・ジェネレータ７は出力軸２
０を備えており、出力軸２０に前記サンギヤ１０が取り
付けられている。また、駆動装置６のケーシング２１に
は、リングギヤ９の回転を止めるブレーキ２２が設けら
れている。さらに、出力軸２０の周囲には一方向クラッ
チ２３が配置されており、一方向クラッチ２３の内輪が
出力軸２０に連結され、一方向クラッチ２３の外輪がリ
ングギヤ９に連結されている。上記構成の減速装置８に
より、エンジン１とモータ・ジェネレータ７との間のト
ルク伝達、または減速がおこなわれる。そして、一方向
クラッチ２３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７に伝達される場合に係合する構成に
なっている。
【００２９】上記モータ・ジェネレータ７は、エンジン
１を始動する電動機としての機能と、エンジン１の動力
により発電する発電機（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１８を駆動する機能とを
兼備している。モータ・ジェネレータ７を電動機として
機能させる場合は、バッテリ１５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７に供給する。
【００３０】また、モータ・ジェネレータ７によりエン
ジン１を始動する場合は、クラッチ機構１５およびブレ
ーキ２２が係合され、一方向クラッチ２３が解放され
る。また、モータ・ジェネレータ７をオルタネータとし
て機能させる場合は、クラッチ機構１５および一方向ク
ラッチ２３が係合され、ブレーキ２２が解放される。さ
らに、モータ・ジェネレータ７により補機１８を駆動す
る場合は、ブレーキ２２が係合され、クラッチ機構１５
および一方向クラッチ２３が解放される。
【００３１】また、モータ・ジェネレータ７にはインバ
ータ２４を介してバッテリ２５が接続され、モータ・ジ
ェネレータ７およびインバータ２４ならびにバッテリ２
５には、コントローラ２６が接続されている。そして、
モータ・ジェネレータ７により発電された電気エネルギ
を、インバータ２４を介してバッテリ２５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７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２４により直流電圧に変換し
てバッテリ２５に充電する。
【００３２】前記コントローラ２６は、バッテリ２５か
らモータ・ジェネレータ７に供給される電流値、または
モータ・ジェネレータ７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
２６は、モータ・ジェネレータ７の回転数を制御する機
能と、バッテリ２５の充電状態（ＳＯＣ：state of cha
rge）を検出および制御する機能とを備えている。そし
て、このモータ・ジェネレータ７はその特性により、回
転数を例えば０〜６０００ｒｐｍの範囲で制御すること
が可能であり、トルクを例えば０〜１２０Ｎ・ｍの範囲
で制御することが可能である。
【００３３】一方、エンジン１を始動させる他の始動装
置としてスタータモータ（つまり始動電動機）２７が設
けられている。このスタータモータ２７は、マグネチッ
クシフト式、またはリダクションギヤ式などの公知の構
造のものである。そして、スタータモータ２７の出力軸
（図示せず）にはピニオンギヤ（図示せず）が設けられ
ている。一方、クランクシャフト３のフライホイール
（図示せず）にはリングギヤ（図示せず）が設けられて
いる。そして、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合わさ
れてエンジン１が始動され、エンジン１の始動後にピニ
オンギヤがリングギヤから離脱するように構成されてい
る。
【００３４】このスタータモータ２７にはインバータ２
８を介してバッテリ２９が接続されている。そして、バ
ッテリ２９からの直流電圧を交流電圧に変換してスター
タモータ２７に供給することにより、スタータモータ２
７が駆動される。このスタータモータ２７はその特性に
より、回転数を例えば０〜４００ｒｐｍの範囲で制御す
ることが可能であり、トルクを例えば０〜１２Ｎ・ｍの
範囲で制御することが可能である。このように、モータ
・ジェネレータ７とスタータモータ２７とでは、その特
性が異なっている。
【００３５】また、前記バッテリ２５はバッテリ２９に
比べて高電圧であるために、インバータ２４，２８とは
別に設けられたインバータ３０により、バッテリ２５と
バッテリ２９との間で電力の流通が可能である。上記の
構成により、モータ・ジェネレータ７またはスタータモ
ータ２７のうちの少なくとも一方により、エンジン１を
始動させることが可能である。なお、極低温時において
エンジン１を始動する場合は、スタータモータ２７が用
いられる。
【００３６】一方、エンジン１の他方の動力伝達経路に
は、歯車変速機構３１が設けられている。この歯車変速
機構３１は複数の遊星歯車機構（図示せず）、およびク
ラッチやブレーキなどの摩擦係合装置（図示せず）など
を有する公知の構造のものである。そして、摩擦係合装
置の係合・解放状態、または摩擦係合装置の係合圧など
を制御する油圧制御装置３２が設けられている。この油
圧制御装置３２は、各種のソレノイドバルブなどを有す
る公知の構造のものである。
【００３７】また、歯車変速機構３１および油圧制御装
置３２を手動操作により制御するためのシフトレバー３
３が設けられている。そして、シフトレバー３３のマニ
ュアル操作により、各種のシフトポジションを選択する
ことが可能である。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（ロー）ポジションの
各ポジションを選択可能になっている。そして、Ｄポジ
ション、４ポジション、３ポジション、２ポジションが
選択された状態においては、車両の走行状態に基づいて
油圧制御装置３２が動作して摩擦係合装置３２が制御さ
れ、自動的に歯車変速機構３１の変速比が制御される。
【００３８】さらに、歯車変速機構３１の入力軸３４と
クランクシャフト３との間には、選択的に係合・解放可
能なクラッチ機構３５が配置されている。このクラッチ
機構３５は、例えば油圧の供給・排出により、係合・解
放状態が制御される。さらにまた、入力軸３４に対して
動力を伝達・遮断可能なモータ・ジェネレータ３６が設
けられている。このモータ・ジェネレータ３６車両を走
行させる第２の動力源であり、モータ・ジェネレータ３
６は、モータ・ジェネレータ７と同様に構成されてい
る。このモータ・ジェネレータ３６は、発電機としての
機能と電動機としての機能とを備えている。また、モー
タ・ジェネレータ３６にはインバータ３６Ａを介してバ
ッテリ３６Ｂが接続されている。これらのインバータ３
６Ａおよびバッテリ３６Ｂの機能は、インバータ２４お
よびバッテリ２５の機能と同様である。
【００３９】図４は、上記ハイブリッド車の制御回路を
示すブロック図である。電子制御装置（ＥＣＵ）３７
は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ）ならびに入力・出力インターフェースを主
体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【００４０】この電子制御装置３７には、エンジン回転
数センサ３８の信号、エンジン水温センサ３９の信号、
イグニッションスイッチ４０の信号、コントローラ２
６，２６Ａの信号、エアコンスイッチ４１の信号、入力
軸３４の回転数を検出する入力軸回転数センサ４２の信
号、歯車変速機構３１の出力軸４３の回転数を検出する
出力軸回転数センサ（車速センサ）４４の信号、シフト
レバー３３の操作位置を検出するシフトポジションセン
サ４５の信号などが入力されている。
【００４１】また電子制御装置３７には、運転者の減速
意図または制動意図を検出するフットブレーキスイッチ
４６の信号、排気管（図示せず）の途中に設けられた触
媒温度センサ４７の信号、アクセルペダル４８の踏み込
み量を示すアクセル開度センサ４９の信号、電子スロッ
トルバルブ２の開度を検出するスロットル開度センサ５
０の信号、モータ・ジェネレータ７およびモータ・ジェ
ネレータ３６の回転数および回転角度を別々に検出する
レゾルバ５１，５２の信号などが入力されている。
【００４２】この電子制御装置３７からは、エンジン１
の点火装置５３を制御する信号、エンジン１の燃料噴射
装置５４を制御する信号、コントローラ２６，２６Ａを
制御する信号、駆動装置６のクラッチ機構１５およびブ
レーキ２２を制御する信号、油圧制御装置３２を制御す
る信号、電子スロットルバルブ２の開度を制御するアク
チュエータ６１の制御信号、クラッチ機構３５を係合・
解放させる制御信号などが出力されている。すなわち、
電子制御装置３７には、アクセル開度および車速をパラ
メータとする変速線図（変速マップ）が記憶されてお
り、この変速線図に基づいて、歯車変速機構３１の変速
比（変速段）が自動的に制御される。
【００４３】上記ハイブリッド車の制御内容を簡単に説
明する。まず、エンジン１の動力のみにより車両を走行
させる場合は、クラッチ機構３５が係合されるととも
に、エンジン１から出力されたトルクが歯車変速機構３
１の出力軸４３を介して車輪（図示せず）に伝達され
る。エンジン１の運転中は、潤滑装置４によりエンジン
１の運動部分が冷却および潤滑される。また、エンジン
１の運転中は、水冷式冷却装置５によりエンジン１が冷
却される。なお、エンジン１の運転中は、エンジン１の
動力の一部をモータ・ジェネレータ７に伝達するととも
に、モータ・ジェネレータ７により発電された電気エネ
ルギをバッテリ２５に充電することが可能である。
【００４４】エンジン１およびモータ・ジェネレータ７
の動力により車両を走行させる場合は、モータ・ジェネ
レータ３６を駆動してそのトルクを入力軸３４に伝達す
る。一方、モータ・ジェネレータ３６の動力により車両
を走行させる場合は、クラッチ機構３５を解放させると
ともに、モータ・ジェネレータ３６のトルクを入力軸４
３に伝達する。
【００４５】一方、エンジン１の停止中にエアコンスイ
ッチ４１がオンされた場合は、モータ・ジェネレータ７
の動力により補機１８が駆動される。さらに、車両の減
速中にクラッチ機構３５を解放するとともに、車輪から
入力軸３４に伝達されるトルクをモータ・ジェネレータ
３６に入力し、モータ・ジェネレータ３６を発電機とし
て機能させ、その電気エネルギをバッテリ３６Ｂに充電
することが可能である。
【００４６】ここで、ハイブリッド車のハード構成と、
この発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ス
タータモータ２７およびモータ・ジェネレータ７がこの
発明の複数の始動装置に相当する。また、補機１８がこ
の発明の機能装置に相当し、バッテリ２５，２９がこの
発明の複数のエネルギ源に相当する。さらに、モータ・
ジェネレータ３６がこの発明の動力源に相当し、入力軸
３４がこの発明の動力伝達部材に相当する。
【００４７】つぎに、車両の状況に応じてエンジン１の
始動態様を選択する制御例を、図１のフローチャートに
基づいて説明する。まず、電子制御装置３７により入力
信号の処理がおこなわれる（ステップ７１）とともに、
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７２）。
【００４８】例えば、エンジン１およびモータ・ジェネ
レータ７のいずれもが停止し、かつ、車両が停止してい
る場合は、イグニッションスイッチ４０の信号により、
エンジン１の始動指令の有無が判断される。また、エン
ジン１が停止し、モータ・ジェネレータ７のみが駆動し
ている場合は、アクセルペダル４８の踏み込みによる加
速要求などの条件により、エンジン１の始動指令の有無
が判断される。ステップ７２で否定判断された場合はそ
のままリターンされる。
【００４９】ステップ７２で肯定判断された場合は、い
ずれの始動装置によりエンジン１を始動するかを決定す
るために、モータ・ジェネレータ７またはスタータモー
タ２７の機能がフェールしているか否かが判断される
（ステップ７３）。ステップ７３で肯定判断された場
合、つまり、モータ・ジェネレータ７またはスタータモ
ータ２７のいずれか一方がフェールしていた場合は、フ
ェールしていない方（つまり正常に機能する方）の始動
装置により、単独でエンジン１を始動するモード（つま
り、始動態様）が選択され（ステップ７４）、リターン
される。
【００５０】前記ステップ７３で否定判断された場合
は、エンジン１の回転抵抗に関連する第１の関連量、具
体的にはエンジン１の冷却水温ＴＨが所定値ＴＨ１以下
であるか否かが判断される（ステップ７５）。なお、所
定値ＴＨ１は電子制御装置３７に記憶されている。この
ステップ７５はエンジン水温に基づいて、エンジンオイ
ルの温度ひいては粘度を間接的に推定するとともに、こ
のエンジンオイルの粘度に基づいて、エンジン１の始動
態様を選択するためにおこなわれる。
【００５１】すなわち、水冷式冷却装置５の冷却水は、
エンジン本体の内部のウォータージャケットなどを流通
しているため、この冷却水の温度に基づいて、エンジン
１の運動部分に供給されているエンジンオイルの温度を
推定することが可能である。一方、エンジンオイルは、
温度変化に対応して粘度が変化する特性を備えている。
このため、エンジンオイルの粘度の変化によってクラン
クシャフト３の回転抵抗が変化し、エンジン１の始動に
必要なトルクが変化する。
【００５２】ところで、ステップ７５で肯定判断された
場合は、エンジンオイルの粘度が所定値以上に高く、エ
ンジン１の始動時に所定値以上のトルクが必要であるこ
とになる。そこで、スタータモータ２７およびモータ・
ジェネレータ７を併用する始動態様Ａが選択され（ステ
ップ７６）、リターンされる。すなわち、スタータモー
タ２７およびモータ・ジェネレータ７の両方から出力さ
れたトルクによりエンジン１が始動され、クランクシャ
フト３の回転抵抗が高いとしてもエンジン１の始動性を
向上することができる。
【００５３】図５は、ステップ７６に対応するシステム
の状態を示すタイムチャートである。すなわち、エンジ
ン１の始動指令が所定の時刻に出力されると、スタータ
モータ２７およびモータ・ジェネレータ７が、ほぼ同時
に非通電状態から通電状態に切り換えられる。そして、
スタータモータ２７およびモータ・ジェネレータ７の動
力によりエンジン回転数ＮＥが増大する。
【００５４】また、エンジン１の冷却水温ＴＨが所定値
ＴＨ１以下であるため、エンジン回転数ＮＥが緩慢に増
大する傾向を示し、その立ち上がりに比較的長時間を要
する。その後、燃料噴射装置５４による燃料噴射および
点火装置５３による点火がおこなわれてエンジン１が自
律回転するとともに、スタータモータ２７およびモータ
・ジェネレータ７が、同じタイミングで通電状態から非
通電状態に切換えられる。
【００５５】前記ステップ７５で否定判断された場合
は、クランクシャフト３の回転抵抗が所定値以下であ
り、エンジン１の始動に要求されるトルクが所定値以下
であることになる。つまり、エンジンオイルの粘度によ
り始動態様が制約される可能性が少ないため、ステップ
７７に進む。このステップ７７は、モータ・ジェネレー
タ３６の動力のみにより車両が走行している状態で、エ
ンジン１を始動する場合に対応するものである。このよ
うに、モータ・ジェネレータ３６の動力のみにより車両
が走行している場合は、モータ・ジェネレータ３６の動
力の損失を抑制するために、クラッチ機構３５が解放さ
れている。
【００５６】この状態において、車両の加速要求に基づ
いてエンジン１の始動判断が成立した場合は、エンジン
１を始動するとともに、クラッチ機構３５を係合させて
エンジン１の動力を入力軸３４に伝達する制御がおこな
われる。そこで、ステップ７７においては、エンジン１
の始動態様を選択するための他の条件として、車速Ｖ
が、所定値Ｖ１を越えているか否かが判断される。この
車速Ｖは、第２の関連量である出力軸回転数センサ４４
の信号に基づいて演算され、所定値Ｖ１は、予め電子制
御装置３７に記憶されている。
【００５７】ステップ７７で肯定判断された場合は、そ
のままの状態でクラッチ機構３５を係合させると、出力
軸４３のトルクが急激に変化してショックが生じる可能
性がある。そこで、スタータモータ２７およびモータ・
ジェネレータ７を併用する始動態様Ｂを選択し（ステッ
プ７８）、リターンされる。図６は、ステップ７８に対
応するシステムの状態を示すタイムチャートである。ま
ず、エンジン１の始動指令が出力されると、スタータモ
ータ２７のみを非通電状態から通電状態に変更する。す
ると、エンジン回転数ＮＥが増大する。
【００５８】ここで、スタータモータ２７は、その特性
により、出力回転数に限界があるために、エンジン回転
数ＮＥが所定値に到達する前にモータ・ジェネレータ７
を非通電状態から通電状態に変更する。その後、スター
タモータ２７を通電状態から非通電状態に変更し、モー
タ・ジェネレータ７の動力により、エンジン回転数ＮＥ
を所定の高回転数領域にまで増大させる。その後、燃料
噴射装置５３による燃料噴射および点火装置５３による
点火がおこなわれ、かつ、モータ・ジェネレータ７が通
電状態から非通電状態に変更される。このように、始動
態様Ｂにおいては、スタータモータ２７およびモータ・
ジェネレータ７の駆動タイミングおよび停止タイミング
がそれそれ異なっている。
【００５９】上記のように、始動態様Ｂによりエンジン
回転数ＮＥを入力軸３４の回転数に同期させるまで上昇
させた後にクラッチ機構３５が係合される。したがっ
て、クラッチ機構３５を係合する際に、出力軸４３のト
ルクが急激に変化することが抑制され、ショックを防止
することができる。
【００６０】前記ステップ７７で否定判断された場合
は、エンジン回転数ＮＥと入力軸３４との回転数の差が
所定値以下であるために、エンジン１の始動態様が制約
される可能性が少ない。そこで、エンジン１の始動態様
を選択するための他の条件として、補機１８が駆動中で
あるか否かが判断される（ステップ７９）。このステッ
プ７９の判断基準としては、エアコンスイッチ４１の信
号、モータ・ジェネレータ７の電流値、ブレーキ２２の
係合状態などが例示される。
【００６１】このステップ７９で肯定判断された場合
は、モータ・ジェネレータ７の回転数が所定値以上であ
り、すぐにクラッチ機構１５を係合させてエンジン１を
始動させることができない。また、補機１８の駆動中で
あるために、モータ・ジェネレータ７の回転数を低下さ
せることも困難である。そこで、ステップ８０に進み、
前述した始動態様Ｂによりエンジン１を始動させる。つ
まり、スタータモータ２７の動力によりエンジン１を始
動させてエンジン回転数ＮＥを所定値まで増大させた
後、クラッチ機構１５を係合させてモータ・ジェネレー
タ７の動力によるエンジン１の始動状態に切り換える。
【００６２】前記ステップ７５，７７，７９で否定判断
された場合は、各ステップに対応する条件に関する限り
は、エンジン１の始動態様は特に問題にならない。そこ
で、上記以外の条件に基づいて、エンジン１の始動態様
を選択し（ステップ８０）、リターンされる。このステ
ップ８０においては、例えば、エンジン１の始動応答性
を高めることを目的として、モータ・ジェネレータ７の
単独による始動態様を選択することが可能である。
【００６３】また、ステップ８０において、バッテリ２
５，２９の充電状態をモニターし、充電量が高い方のバ
ッテリに接続された始動装置により、エンジン１を始動
する始動態様を選択することも可能である。このよう
に、充電量が高い方のバッテリに接続された始動装置に
よりエンジン１を始動する始動態様を選択すれば、バッ
テリの充電量の低下によるエンジン１の始動性の低下、
およびバッテリの充電量のさらなる低下を抑制すること
ができる。
【００６４】ここで、図１に示された機能的手段と、こ
の発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ステ
ップ７５がこの発明の第１の関連量判断手段に相当し、
ステップ７６，８０がこの発明の第１の始動態様選択手
段に相当する。また、ステップ７９がこの発明の駆動状
態判断手段に相当し、ステップ７８，８０がこの発明の
第２の始動態様選択手段に相当する。さらに、ステップ
８０がこの発明のエネルギ源判断手段および第３の始動
態様選択手段に相当する。さらにまた、ステップ７７が
この発明の第２の関連量判断手段に相当し、ステップ７
８，８０がこの発明の第４の始動態様選択手段に相当す
る。
【００６５】なお、図１の制御例において、エンジン１
の始動態様を選択するにあたり、ステップ８以外の条件
に基づいてエンジン１の始動態様を選択する場合は、モ
ータ・ジェネレータ３６を備えていない車両についても
適用可能である。また、図１の制御例は、シフトレバー
のマニュアル操作によって変速比を切り換えることの可
能な手動変速機にも適用可能である。
【００６６】さらに、図１の制御例は、エンジンをイグ
ニッションスイッチの信号以外の条件に基づいて、エン
ジンの運転・停止を制御することの可能な車両に対して
も適用することが可能である。つまり、この車両におい
ては、所定の停止条件が成立した場合にエンジンが自動
停止し、所定の復帰条件が成立した場合にエンジンが運
転状態に復帰する。このため、図１の制御例をこの車両
に適用する場合は、ステップ７２のエンジンの始動指令
に、所定の復帰条件によるエンジンの始動指令が含まれ
ることになる。なお、エンジンをイグニッションスイッ
チの信号以外の条件に基づいて、運転・停止させるシス
テム、いわゆるエコランシステムについては、第２の実
施形態において説明する。
【００６７】（第２の実施形態）図７は、この発明が適
用される車両の他のシステム構成を示すブロック図であ
る。車両の動力源であるエンジン１００としては、ガソ
リンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエ
ンジン等の内燃機関が用いられる。この実施形態のガソ
リンエンジン（以下、エンジンと略記する）１００は、
燃料噴射装置１００Ａ、吸気装置１００Ｂ、排気装置１
００Ｃ、点火装置等１００Ｄ、第１の実施形態に記載さ
れている水冷式冷却装置５と同じ構成および機能を有す
る水冷式冷却装置１００Ｅ、吸気装置１００Ｂおよび排
気装置１００Ｃのバルブを開閉させるバルブ機構１００
Ｆ、第１の実施形態に記載されている潤滑装置４と同じ
構成および機能を有する潤滑装置１００Ｇなどを備えた
知の構造のものである。
【００６８】また、エンジン１００の吸気管１００Ｈに
は電子スロットルバルブ１００Ｊが設けられており、ア
クセルペダル１００Ｋの踏み込み量およびその他の条件
に基づいて、電子スロットルバルブ１００Ｊの開度が電
気的に制御されるように構成されている。エンジン１０
０から出力された動力がトルクコンバータ１０１および
自動変速機ＡＴに伝達されるように構成されている。自
動変速機ＡＴは、歯車変速機構１０２および油圧制御装
置１０３を有する。
【００６９】図８はトルクコンバータ１０１および歯車
変速機構１０２の構成を示すスケルトン図である。この
トルクコンバータ１０１および歯車変速機構１０２を内
蔵したケーシング１３５の内部には、作動油としてオー
トマチック・トランスミッション・フルードが封入され
ている。トルクコンバータ１０１は、駆動側部材のトル
クを流体により従動側部材に伝達するものである。この
トルクコンバータ１０１は、ポンプインペラ１０７に一
体化させたフロントカバー１０８と、タービンランナ１
０９を一体に取付けたハブ１１０と、ロックアップクラ
ッチ１１１とを有している。そして、ポンプインペラ１
０７のトルクが流体によりタービンランナ１０９に伝達
される。また、ロックアップクラッチ１１１は、フロン
トカバー１０８とハブ１１０とを選択的に係合・解放す
るためのものである。なお、ロックアップクラッチ１１
１を所定の係合圧で滑らせるスリップ制御をおこなうこ
とも可能である。
【００７０】フロントカバー１０８はエンジン１００の
クランクシャフト１１２に連結されている。また、ポン
プインペラ１０７およびタービンランナ１０９の内周側
には、ステータ１１３が設けられている。このステータ
１１３は、ポンプインペラ１０７からタービンランナ１
０９に伝達されるトルクを増大するためのものである。
さらに、ハブ１１０には入力軸１１４が接続されてい
る。したがって、エンジン１００のクランクシャフト１
１２からトルクが出力されると、このトルクはトルクコ
ンバータ１０２またはロックアップクラッチ１１１を介
して入力軸１１４に伝達される。
【００７１】前記歯車変速機構１０２は、副変速部１１
５および主変速部１１６から構成されている。副変速部
１１５は、オーバドライブ用の遊星歯車機構１１７を備
えており、遊星歯車機構１１７のキャリヤ１１８に対し
て入力軸１１４が連結されている。この遊星歯車機構１
１７を構成するキャリヤ１１８とサンギヤ１１９との間
には、多板クラッチＣ0 と一方向クラッチＦ0 とが設け
られている。この一方向クラッチＦ0 は、サンギヤ１１
９がキャリヤ１１８に対して相対的に正回転、つまり、
入力軸１１４の回転方向に回転した場合に係合するよう
になっている。そして、副変速部１１５の出力要素であ
るリングギヤ１２０が、主変速部１１６の入力要素であ
る中間軸１２１に接続されている。また、サンギヤ１１
９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。
【００７２】したがって、副変速部１１５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
遊星歯車機構１１７の全体が一体となって回転する。こ
のため、中間軸１２１が入力軸１１４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１１９の回転を止めた状態では、リングギヤ１２
０が入力軸１１４に対して増速されて正回転し、高速段
となる。
【００７３】他方、主変速部１１６は、三組の遊星歯車
機構１２２，１２３，１２４を備えており、三組の遊星
歯車機構１２２，１２３，１２４を構成する回転要素
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１２２のサンギヤ１２５と、第２遊星歯車機構
１２３のサンギヤ１２６とが互いに一体的に連結されて
いる。また、第１遊星歯車機構１２２のリングギヤ１２
７と、第２遊星歯車機構１２３のキャリヤ１２９と、第
３遊星歯車機構１２４のキャリヤ１３１とが連結されて
いる。さらに、キャリヤ１３１に出力軸１３２が連結さ
れている。この出力軸１３２はトルク伝達装置（図示せ
ず）を介して車輪（図示せず）に接続されている。さら
にまた、第２遊星歯車機構１２３のリングギヤ１３３
が、第３遊星歯車機構１２４のサンギヤ１３４に連結さ
れている。
【００７４】この主変速部１１６の歯車列においては、
後進側の１つの変速段と、前進側の４つの変速段とを設
定することができる。このような変速段を設定するため
の摩擦係合装置、つまり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、リングギヤ１３３およびサンギヤ１３４と、中間
軸１２１との間に第１クラッチＣ1 が設けられている。
また、互いに連結されたサンギヤ１２５およびサンギヤ
１２６と、中間軸１２１との間に第２クラッチＣ2 が設
けられている。
【００７５】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１２２のサンギヤ１２５、および第２遊星歯車機構１
２３のサンギヤ１２６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１２５，１２６とケーシン
グ１３５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
いる。第１一方向クラッチＦ1 はサンギヤ１２５，１２
６が逆回転、つまり入力軸１１４の回転方向とは反対方
向に回転しようとする際に係合するようになっている。
【００７６】また、第１遊星歯車機構１２２のキャリヤ
１３７とケーシング１３５との間に、多板ブレーキであ
る第３ブレーキＢ3 が設けられている。そして第３遊星
歯車機構１２４はリングギヤ１３８を備えており、リン
グギヤ１３８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Ｆ
2 とが設けられている。第４ブレーキＢ4 および第２一
方向クラッチＦ2 は、ケーシング１３５とリングギヤ１
３８との間に相互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１３８が逆回転し
ようとする際に係合するように構成されている。さら
に、歯車変速機構１０２の入力回転数を検出する入力回
転数センサ（タービン回転数センサ）１０４Ａと、歯車
変速機構１０２の出力軸１３２の回転数を検出する出力
回転数センサ（車速センサ）１０４Ｂとが設けられてい
る。
【００７７】上記のように構成された歯車変速機構１０
２においては、各クラッチやブレーキなどの摩擦係合装
置を、図９の動作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９において○印は摩擦係合装置が係合
することを示し、◎印は、エンジンブレーキ時に摩擦係
合装置が係合することを示し、△印は摩擦係合装置が係
合・解放のいずれでもよいこと、言い換えれば、摩擦係
合装置が係合されてもトルクの伝達には無関係であるこ
とを示し、空欄は摩擦係合装置が解放されることを示し
ている。
【００７８】また、この実施例では、シフトレバー１０
０Ｌのマニュアル操作により、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（ロー）
ポジションの各ポジションを設定可能になっている。こ
こで、Ｄポジション、４ポジション、３ポジション、２
ポジション、Ｌポジションが前進ポジションである。そ
して、Ｄポジション、４ポジション、３ポジション、２
ポジションが設定されている状態においては、複数の変
速段同士の間で変速可能である。これに対して、Ｌポジ
ション、または後進ポジションであるＲポジションが設
定されている状態においては、単一の変速段に保持され
る。さらに、Ｄポジションまたは４ポジションまたは３
ポジションまたは２ポジションが選択されている状態に
おいては、スポーツシフトスイッチ１００Ｍを操作する
ことにより、自動変速機ＡＴの変速段を手動操作により
変更（アップシフトまたはダウンシフト）することが可
能である。
【００７９】また、図７に示された油圧制御装置１０３
により、歯車変速機構１０２における変速段の設定また
は切り換え制御、ロックアップクラッチ１１１の係合・
解放やスリップ制御、油圧回路のライン圧の制御、摩擦
係合装置の係合圧の制御などがおこなわれる。この油圧
制御装置１０３は電気的に制御されるもので、歯車変速
機構１０２の変速を実行するための第１ないし第３のシ
フトソレノイドバルブＳ1 ，〜Ｓ3 と、エンジンブレー
キ状態を制御するための第４ソレノイドバルブＳ4 とを
備えている。
【００８０】さらに、油圧制御装置１０３は、油圧回路
のライン圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳ
LTと、歯車変速機構１０２の変速過渡時におけるアキュ
ームレータ背圧を制御するためのリニアソレノイドバル
ブＳLNと、ロックアップクラッチ１１１や所定の摩擦係
合装置の係合圧を制御するためのリニアソレノイドバル
ブＳLUとを備えている。
【００８１】図１０は、エンジン１００の始動系統を示
すブロック図であり、エンジン１００を始動するために
モータ・ジェネレータ（ＭＧ）１４０およびスタータモ
ータ１４１とが設けられている。このモータ・ジェネレ
ータ１４０としては、例えば三相交流同期型の電動モー
タが用いられる。モータ・ジェネレータ１４０は、永久
磁石（図示せず）を有する回転子（図示せず）と、コイ
ル（図示せず）が巻き付けられた固定子（図示せず）と
を備えている。そして、コイルの３相巻き線に３相交流
電流を流すと回転磁界が発生し、この回転磁界を回転子
の回転位置および回転速度に合わせて制御することによ
り、トルクが発生する。モータ・ジェネレータ１４０に
より発生するトルクは電流の大きさにほぼ比例し、モー
タ・ジェネレータ１４０の回転数は交流電流の周波数に
より制御される。
【００８２】また、モータ・ジェネレータ１４０にはイ
ンバータ１４２を介してバッテリ１４３が接続され、モ
ータ・ジェネレータ１４０およびインバータ１４２なら
びにバッテリ１４３には、コントローラ１４４が接続さ
れている。このバッテリ１４３は定格は、例えば２８８
Ｖ程度の高電圧に設定されている。インバータ１４２は
直流電流を交流電流に切り換える機能を有するととも
に、その周波数および電流値を変更する機能を有する。
これらの機能を達成するため、インバータ１４２には、
切替リレー励磁制御回路が設けられている。また、イン
バータ１４２は交流電流を直流電流に切り換える機能を
有し、この機能は、内蔵されている整流子により達成さ
れる。さらにコントローラ１４４はモータ・ジェネレー
タ１４０を制御するための電子制御装置であり、このコ
ントローラ１４４は、いわゆる高速演算処理機能を備え
ている。
【００８３】一方、モータ・ジェネレータ１４０の主軸
１４５にはプーリ１４６が取り付けられている。また、
クランクシャフト１１２にはクラッチ１４７を介してプ
ーリ１４８が連結されている。そして、プーリ１４８と
プーリ１４６にはベルト１４９が巻き掛けられている。
また、ベルト１４９は、エアコン用コンプレッサ（図示
せず）、またはエンジン１００の水冷式冷却装置１００
Ｅの一部を構成するウォーターポンプ（図示せず）、ま
たはパワーステアリング用のポンプ（図示せず）などの
補機１５０のプーリ１５１にも巻き掛けられている。
【００８４】このモータ・ジェネレータ１４０の制御モ
ードとしては、モータ・ジェネレータ１４０の動力によ
りエンジン１００を始動させる始動モードと、エンジン
１００の動力によりモータ・ジェネレータ１４０を発電
機（オルタネータ）として機能させる発電モードと、モ
ータ・ジェネレータ１４０の動力により補機１５０を駆
動させる補機駆動モードとを選択することが可能であ
る。
【００８５】そして、モータ・ジェネレータ１４０を始
動装置として機能させる場合は、クラッチ１４７が係合
され、モータ・ジェネレータ１４０の動力がベルト１４
９およびプーリ１４８を介してエンジン１００に伝達さ
れ、この動力によりエンジン１００を始動することが可
能である。ここで、プーリ１４６の半径はプーリ１４８
の半径よりも小さく設定されており、プーリ１４６，１
４８が減速装置として機能する。すなわち、モータ・ジ
ェネレータ１４０の回転速度が減速されてエンジン１０
０に伝達される。なお、モータ・ジェネレータ１４０
は、その特性により、回転数を例えば０〜５０００ｒｐ
ｍの範囲で制御することが可能であり、トルクを例えば
０〜２０Ｎ・ｍの範囲で制御することが可能である。
【００８６】また、発電モードが選択された場合は、ク
ラッチ１４７が係合されるとともに、エンジン１００の
動力をモータ・ジェネレータ１４０に伝達してモータ・
ジェネレータ１４０を発電機として機能させる。そし
て、モータ・ジェネレータ１４０の回転により発生した
誘導電圧をインバータ１４２により直流電圧に変換して
バッテリ１４３に充電することができる。さらに、エン
ジン１００の停止などの条件に基づいて補機駆動モード
が選択された場合は、クラッチ１４７が解放されるとと
もに、モータ・ジェネレータ１４０から出力される動力
を、ベルト１４９およびプーリ１５１を介して補機１５
０に伝達することにより、補機１５０が駆動される。上
記プーリ１４６，１４８およびベルト１４９ならびにク
ラッチ１４７により、ベルト伝動装置１５９が構成され
ている。
【００８７】そして、コントローラ１４４は、バッテリ
１４３からモータ・ジェネレータ１４０に供給される電
流値、またはモータ・ジェネレータ１４０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１４４は、モータ・ジェネレータ１４
０の回転数を制御する機能と、バッテリ１４３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。
【００８８】一方、前記スタータモータ１４１は、マグ
ネチックシフト式、またはリダクションギヤ式などのよ
うに、公知の構造を有する直流（直巻）式の電動モータ
である。そして、スタータモータ１４１の出力軸１５２
にはピニオンギヤ（平歯車）１５３が設けられている。
この出力軸１５２は図示しない出没機構により、軸線方
向に往復移動可能に構成されている。前記クランクシャ
フト１１２のフライホイール１５４にはリングギヤ（平
歯車）１５５が形成されている。なお、ピニオンギヤ１
５３は小歯車と言い換えることができ、リングギヤ１５
５は大歯車と言い換えることもできる。
【００８９】また、スタータモータ１４１にはリレー１
５６を介してバッテリ１５７が接続されている。このバ
ッテリ１５７の定格電圧は、例えば１２Ｖ程度の低電圧
に設定されている。なお、リレー１５６はコントローラ
１４４により制御される。さらに、前述のバッテリ１４
３とバッテリ１５７との間の回路には、DCDCコンバータ
１５８が設けられている。このDCDCコンバータ１５８
は、バッテリ１４３の直流電圧を所定電圧に降圧し、バ
ッテリ１５７に充電する機能を有する。
【００９０】そして、エンジン１００の始動要求に基づ
いてリレー１５６がオンされるとともに、バッテリ１５
７からスタータモータ１４１に電力を供給することによ
り、スタータモータ１４１が駆動され、エンジン１００
が始動される。ここで、スタータモータ１４１は、エン
ジン１００の始動時における負荷トルクと、エンジン１
００の始動時におけるバッテリ電流または電圧に応じた
回転数で運転される。また、スタータモータ１４１の起
動時は大電流が流れるため、大きな起動トルクが発生す
る。
【００９１】ちなみに、モータ・ジェネレータ１４１の
出力は、通常、スタータモータ１０４の出力の１．５倍
〜３倍に設定されるが、エンジン１００を始動する際の
起動トルクは小さい。このため、モータ・ジェネレータ
１４１でエンジン１００を始動させる場合は、モータ・
ジェネレータ１４１とエンジン１００との間に、大きな
減速比を備えた減速装置（プーリを含む）が連結されて
いない状態では、エンジン１００を始動させることがむ
ずかしい。特に、冷間時においてはエンジン１００をス
ムーズに始動させることがむじかしい。このように、モ
ータ・ジェネレータ１４０とスタータモータ１４１とで
は、その種類もしくは作動原理および出力特性が異なっ
ている。
【００９２】なお、スタータモータ１４１によりエンジ
ン１００を始動しない場合は、ピニオンギヤ１５３とリ
ングギヤ１５５とが非噛合の状態にあり、スタータモー
タ１４１によりエンジン１００を始動する場合は、ピニ
オンギヤ１５３が軸線方向に移動してリングギヤ１５５
に噛み合わされる。
【００９３】図１１は、車両に搭載されているシステム
を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１６０における入出
力信号を示す説明図である。この電子制御装置１６０
は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ）ならびに入力・出力インターフェースを主
体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
この電子制御装置１６０には、エンジン回転数センサの
信号、エンジン水温センサの信号、イグニッションスイ
ッチの信号、イグニッションスイッチ以外の条件に基づ
いてエンジン１００を自動停止・自動復帰させるエコラ
ンシステムを起動（設定）・解除するエコランスイッチ
１６１の信号、コントローラ１４４により検出されるバ
ッテリ１４３，１５７の充電量の信号、ヘッドライトス
イッチの信号、デフォッガスイッチの信号、エアコンス
イッチの信号、出力軸回転数センサ（車速センサ）１０
４Ｂの信号、自動変速機ＡＴの作動油であるオートマチ
ックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）の温度を検
出する油温センサの信号、シフトレバー１００Ｌの操作
位置を検出するシフトポジションセンサの信号などが入
力されている。
【００９４】また電子制御装置１６０には、図７に示す
フットブレーキペダル１００Ｎの操作状態を検出するフ
ットブレーキスイッチの信号、サイドブレーキの操作状
態を示すセンサの信号、排気管（図示せず）の途中に設
けられた触媒温度センサの信号、アクセルペダル１００
Ｋの踏み込み量を示すアクセル開度センサの信号、クラ
ンク位置センサの信号、スポーツシフトスイッチ１００
Ｍの操作信号、車両加速度センサの信号、駆動力源ブレ
ーキスイッチの信号、タービン回転数センサ１０４Ａの
信号などが入力されている。
【００９５】この電子制御装置１６０からは、エンジン
１００の点火時期を制御する信号、エンジン１００の燃
料噴射を制御する信号、スタータモータ１４１の駆動・
停止を制御する信号、コントローラ１４４を介してモー
タ・ジェネレータ１４０を制御する信号、クラッチ１４
７を係合・解放する信号、油圧制御装置１０３のＡＴソ
レノイド（シフトソレノイドバルブＳ1 ，Ｓ3 ，Ｓ4 ）
を制御する信号、ＡＴライン圧コントロールソレノイド
（リニアソレノイドバルブＳLT）を制御する信号などが
出力されている。つまり、電子制御装置１６０には、車
速およびアクセル開度をパラメータとする変速線図（変
速マップ）およびロックアップクラッチ制御マップが記
憶されており、電子制御装置１６０に入力される信号お
よびデータに基づいて油圧制御装置１０３に対する制御
信号が出力されて、自動変速機ＡＴの変速比あるいはロ
ックアップクラッチ１１１が自動的に制御される。
【００９６】また、電子制御装置１６０からは、アンチ
ロックブレーキシステム（ＡＢＳ）のアクチュエータに
対する信号、エンジン１００の自動停止制御実施インジ
ケータに対する信号、自動停止制御幾実施インジケータ
に対する信号、スポーツモードインジケータに対する信
号、電子スロットルバルブ１００Ｊに対する制御信号な
どが出力されている。
【００９７】上記自動停止制御とは、イグニッションス
イッチの信号以外の条件に基づいて、運転状態にあるエ
ンジン１００を自動停止させる一方、自動停止している
エンジン１００を運転状態に自動復帰させるものであ
る。運転状態にあるエンジン１００を自動停止させるた
めの停止条件は、エコランスイッチ１６１がオンされて
エコランシステムが起動（設定）している状態におい
て、例えば、アクセルペダル１００Ｋがオフされ、か
つ、フットブレーキペダル１００Ｎがオンされ、かつ、
車速が零、つまり車両が停止され、かつ、バッテリ１４
３の充電量ＳＯＣが所定値以上である場合に成立する。
【００９８】これに対して、停止条件のうちの少なくと
も一つの項目が欠落した場合は自動復帰条件が成立し
て、自動停止状態のエンジン１００が運転状態に復帰さ
れる。このようにして、自動動停止状態のエンジン１０
０を運転状態に復帰する場合は、モータ・ジェネレータ
１４０またはスタータモータ１４１のうちの少なくとも
一方が駆動され、その動力がエンジン１００に伝達され
てエンジン１００が始動する。なお、エコランスイッチ
１６１がオフされた場合はエコランシステムが解除さ
れ、通常の車両と同様の状態、つまり、イグニッション
キーの操作により、エンジン１００の始動・停止がおこ
なわれる状態に復帰する。このように、エコランシステ
ムは電子制御装置１６０により統括されるものである。
【００９９】また、上記エンジン１００は、車速の変化
に応じて吸気装置１００Ｂの吸気バルブ（図示せず）の
開閉時期を連続的に変化させるＶＶＴ（バリアブル・バ
ルブ・タイミング）制御をおこなうことが可能である。
このＶＶＴ制御について簡単に説明する。電子制御装置
１６０により検出される車両の走行状態（車速、電子ス
ロットルバルブ１００Ｊの開度など）に基づいて、吸気
装置１００Ｂの吸気側カムシャフトのタイミングベルト
プーリーに取り付けられているコントローラに供給する
油圧が制御される。このコントローラは、供給された油
圧に基づいて、吸気側カムシャフトとタイミングベルト
プーリーとの回転位相を変更し、吸気バルブタイミング
を連続的に変化させる制御がおこなわれる。その結果、
エンジン１００のあらゆる回転数の領域において、各回
転数領域毎に、高効率・高トルクを図ることができる。
【０１００】ここで、第２の実施形態とこの発明との対
応関係を説明する。すなわち、ピニオンギヤ１５３およ
びリングギヤ１５５がこの発明の歯車伝動装置に相当
し、スタータモータ１４１がこの発明の第一の始動装置
に相当し、モータ・ジェネレータ１４０がこの発明の第
二の始動装置に相当する。
【０１０１】つぎに、エコランシステムの起動状態にお
いて、停止しているエンジン１００を運転状態に制御す
る場合の始動制御を、図１２のフローチャートに基づい
て説明する。まず、電子制御装置１６０により入力信号
の処理がおこなわれる（ステップ１７１）とともに、自
動停止中のエンジン１００を自動復帰させるための始動
指令があるか否かが判断される（ステップ１７２）。具
体的には、前述した自動停止条件のうち、少なくとも一
つが欠落している場合に始動指令が出力される。このス
テップ１７２で否定判断された場合はそのままリターン
される。
【０１０２】ステップ１７２で肯定判断された場合は、
エンジン１００の始動態様を選択するために、モータ・
ジェネレータ１４０およびスタータモータ１４１による
エンジン始動機能がフェールしているか否かが判断され
る（ステップ１７３）。そして、モータ・ジェネレータ
１４０またはスタータモータ１４１のいずれか一方がフ
ェールしていた場合は、フェールしていない方（つまり
正常に機能する方）の始動装置により、単独でエンジン
１００を始動するモード（つまり始動態様）が選択され
（ステップ１７４）、リターンされる。
【０１０３】前記ステップ１７３で否定判断された場合
は、エンジン１００の回転抵抗を示す物理量、具体的に
はエンジン１００の冷却水温ＴＷが所定値ＴＷ１以下で
あるか否かが判断される（ステップ１７５）。なお、所
定値ＴＷ１は電子制御装置１６０に記憶されている。こ
のステップ１７５はエンジン水温に基づいて、エンジン
オイルの温度ひいては粘度を間接的に推定するととも
に、このエンジンオイルの粘度に基づいて、エンジン１
００の始動態様を選択するためにおこなわれる。すなわ
ち、エンジンオイルの粘度が高くなることにともないク
ランクシャフト１１２の回転抵抗が増加するために、エ
ンジン１００の始動に必要なトルクが異なる。そこで、
この回転抵抗に適合するトルクを得られるような始動態
様を選択するために、ステップ１７５がおこなわれる。
【０１０４】前記ステップ１７５で肯定判断された場合
は、エンジンオイルの粘度が所定値以上に高く、エンジ
ン１００の始動時に所定値以上のトルクが必要であるこ
とになる。言い換えれば、外気温ＧＴＨが所定値ＧＴＨ
１より低い場合に相当し、エンジン１００の始動時にク
ランクシャフト１１２の引きずり抵抗が所定値以上に大
きくなることを意味している。そこで、第１の実施形態
で説明した始動態様Ａ、つまり、図５のタイムチャート
による始動態様が選択される（ステップ１７６）ととも
に、所定のエンジン回転数に到達した時点で燃料噴射装
置１００Ａによる燃料噴射がおこなわれ、かつ、点火装
置１００Ｄによる点火制御がおこなわれてエンジン１０
０が自律回転し、リターンされる。
【０１０５】すなわち、スタータモータ１４１およびモ
ータ・ジェネレータ１４０の両方から出力されたトルク
によりエンジン１００が始動される。したがって、上記
のようにクランクシャフト１１２の回転抵抗が高い場合
においても、エンジン１００の始動性を向上することが
できる。なお、この始動態様Ａは、極低温時（例えば、
冬季の早朝）に、イグニッションキー（図示せず）の操
作によりエンジン１００を始動させる場合にも適用され
る。
【０１０６】前記ステップ１７５で否定判断された場合
は、エンジン１００の始動時におけるクランクシャフト
１１２の回転抵抗が所定値以下であり、エンジン１００
の始動に要求されるトルクが所定値以下であることにな
る。つまり、エンジンオイルの粘度により始動態様が制
約される可能性が少ないため、ステップ１７７に進む。
このステップ１７７においては、エンジン１００の始動
態様を選択するための他の条件として、車速Ｖが、所定
値Ｖ１を越えているか否かが判断される。この車速Ｖ
は、出力軸回転数センサ１０４Ｂの信号に基づいて演算
され、所定値Ｖ１は、予め電子制御装置１６０に記憶さ
れている。
【０１０７】ステップ１７７で肯定判断された場合は、
ＶＶＴ制御において油圧制御をおこなうコンプレッサを
駆動するために、エンジン回転数が所定値以上に制御さ
れている。つまり、リングギヤ１５５とピニオンギヤ１
５３とが相対回転しており、リングギヤ１５５とピニオ
ンギヤ１５３とを噛み合わせることが難しく、スタータ
モータ１４１の動力によりエンジン１００を始動するこ
とは好ましくない。そこで、この場合は、モータ・ジェ
ネレータ１４１単独の動力によりエンジン１００を始動
させる処理をおこない（ステップ１７８）、リターンす
る。
【０１０８】これに対して、ステップ１７７で否定的に
判断された場合は、エンジン１００の始動態様を選択す
るための他の条件として、モータ・ジェネレータ１４０
の動力により、補機１５０が駆動されているか否かが判
断される（ステップ１７９）。ステップ１７９で肯定的
に判断された場合は、クランクシャフト１１２とプーリ
１４８とが相対回転しており、クラッチ１４７を係合さ
せながらエンジン１００を始動する制御を円滑におこな
いにくい。そこで、スタータモータ１４１の単独でエン
ジン１００を始動させる態様を選択し（ステップ１８
０）、リターンされる。
【０１０９】前記ステップ１７９で否定判断された場合
は、第１の実施形態で説明した始動態様Ｂ（モータ・ジ
ェネレータ１４０およびスタータモータ１４１による協
調パターン）によりエンジン１００が始動され（ステッ
プ１８１）、リターンされる。つまり、ステップ１７
５，１７７，１７９を経由してステップ１８１に進む状
態としては、イグニッションキーの操作によりエンジン
１を始動して暖機され、その後に、エンジン１００が自
動停止した場合が例示される。この場合は、エンジンオ
イルの粘度が低下しているため、エンジン１００の始動
時におけるクランクシャフト１１２の回転抵抗が比較的
小さく、エンジン１００の始動に要求されるトルクも小
さくなる。これは、エンジン１００の冷却水温ＴＷが所
定値ＴＷ１よりも高い場合に相当し、この場合にはエン
ジンオイルによるクランクシャフト１１２の引きずり抵
抗が小さい。このため、始動態様Ｂによりエンジン１０
０を始動したとしても、エンジン１００の始動性が良好
に維持される。
【０１１０】このステップ１８１の制御を詳細に説明す
れば、図６に示すように、まず、スタータモータ１４１
に通電して駆動を開始し、その駆動開始時点からＴｄ秒
が経過した時点でモータ・ジェネレータ１４１が駆動さ
れる。つまり、Ｔｄ秒が経過した以降は、スタータモー
タ１４０およびモータ・ジェネレータ１４１が共に駆動
される。そして、スタータモータ１４１に対する通電開
始時点からＴｓ秒が経過した時点（つまり、Ｔｄ秒＋Ｔ
ｏ秒が経過した時点）でスタータモータ１４１に対する
通電が停止され、その後はモータ・ジェネレータ１４０
のみの駆動が継続され、点火装置１００Ｄによる点火が
おこなわれてエンジン回転数が所定値に到達した時点で
モータ・ジェネレータ１４０に対する通電が停止され
る。ここで、Ｔｓ秒は、例えば０．０５秒〜０．２５秒
に設定される。
【０１１１】要は、直流モータであるスタータモータ１
４１の特性を生かし、ごく短時間の間、スタータモータ
１４１に大電流を供給して大トルクを出力させ、このト
ルクによりクランクシャフト１１２を起動させる。つい
で、スタータモータ１４１に対する通電が停止する前
に、モータ・ジェネレータ１４０を駆動させることによ
り、クランクシャフト１１２の回転をさらに上昇させて
エンジン１００を始動するものである。つまり、スター
タモータ１４１およびモータ・ジェネレータ１４０が、
一瞬同時に駆動されている。
【０１１２】なお、ステップ１８１においては、バッテ
リ１４３，１５７の充電状態をモニターし、充電量が高
い方のバッテリに接続された始動装置により、エンジン
１００を始動する始動態様を選択することも可能であ
る。また、図１２のステップ１７２において、エンジン
１００の始動指令の有無を、イグニッションスイッチの
信号に基づいて判断することも可能である。ここで、図
１２に示された機能的手段とこの発明との対応関係を説
明する。すなわち、ステップ１７２，１７３，１７５，
１７７，１７９，１８１が、この発明の第５の始動態様
選択手段、またはこの発明の第６の始動態様選択手段に
相当する。
【０１１３】つぎに、図１２のステップ１８１、つま
り、始動態様Ｂに対応する各システムの状態を図１３〜
図１５に基づいて説明する。図１３は、クランクシャフ
ト１１２の角速度ωｅの経時変化、およびエコランシス
テムの設定中におけるエコランシステムの制御モードの
経時変化を示す特性図である。また、図１４はモータ・
ジェネレータ１４１の制御モードの経時変化、およびモ
ータ・ジェネレータ１４１の主軸１４５の角速度ωｍｇ
の経時変化を示す特性図である。さらに図１５はスター
タモータ１４１の駆動信号の経時変化、およびスタータ
モータ１４１に供給される電流の経時変化を示す特性図
である。
【０１１４】まず、０．０秒においてエンジン１００の
始動指令が出力されると、図１３に示すように、エコラ
ンシステムの制御モードが始動モードに切り換えられ
る。そして、図１５に示すように、始動指令が出力され
てから所定時間（例えば、０．０５秒）後に、スタータ
モータ１４１の駆動信号がＯＦＦからＯＮに切り換えら
れる。すると、スタータモータ１４１に対して所定電流
が供給され、スタータモータ１４１が駆動されるととも
に、図１３に示すように、クランクシャフト１１２の角
速度ωｅが零から徐々に上昇する。ついで、図１４に示
すように、モータ・ジェネレータ１４０の制御モードが
待機（非駆動）モードから駆動モードに切り換えられ、
モータ・ジェネレータ１４０の角速度ωｍｇが零から徐
々に上昇する。ここで、例えば、始動指令の出力から
０．１２６秒後にモータ・ジェネレータ１４１が駆動モ
ードに切り換えられる。
【０１１５】その後、図１５に示すようにスタータモー
タ１４１に供給されていた電流が徐々に低下するととも
に、スタータモータ１４１の駆動信号がＯＮからＯＦＦ
に切り換えられる。なお、スタータモータ１４１の駆動
信号は、例えば０．１０５秒間ＯＮされている。一方、
スタータモータ１４１の信号がＯＦＦされた後も、モー
タ・ジェネレータ１４０の駆動が継続され、クランクシ
ャフト１１２が所定回数回転した時点Ｔ１で燃料噴射お
よび点火制御がおこなわれる。このようにしてエンジン
１００が始動された後に、モータ・ジェネレータ１４０
の制御モードが待機モードに切り換えられる。さらにそ
の後、モータ・ジェネレータ１４０が発電モードに切り
換えられる。なお、エンジン１００の始動後は、エンジ
ン１００の動力がモータ・ジェネレータ１４０に伝達さ
れているため、モータ・ジェネレータ１４０の回転数が
継続して上昇する。
【０１１６】以上のように、この実施形態によれば、自
動停止されているエンジン１００を運転状態に自動復帰
させる場合に、ステップ１８１の制御においてはスター
タモータ１４１およびモータ・ジェネレータ１４０によ
りエンジン１００を始動させている。そして、この実施
形態においてはスタータモータ１４１の駆動時間が極端
に短く設定されているため、スタータモータ１４１から
エンジン１００に動力を伝達する経路に配置されている
ピニオンギヤ１５３とリングギヤ１５５との噛み合い時
間が可及的に短くなる。したがって、スタータモータ１
４１のみによるエンジン始動態様と、スタータモータ１
４１およびモータ・ジェネレータ１４０を併用したエン
ジン始動態様とを比較すると、後者の始動態様の方が、
エンジン１００の始動に伴うノイズの発生を抑制するこ
とができる。また、後者の始動態様は、スタータモータ
１４１とモータ・ジェネレータ１４０とが協調作動する
ために、円滑に、しかも速くエンジン１００を始動する
ことができる。
【０１１７】また、モータ・ジェネレータ１４０とエン
ジン１００との間において、ベルト伝動装置１５９を含
む動力の伝達経路には、いわゆる歯車伝動装置により構
成された減速装置を備えていない。このため、モータ・
ジェネレータ１４０を駆動してエンジン１００を始動す
る場合に、歯車の噛み合い音、および歯車のバックラッ
シュに起因する異音が防止される。また、歯車変速機構
のような変速装置が不要であるために、その噛み合い部
分の潤滑油が不要であり、この潤滑油の撹拌にともなう
温度の上昇や動力の損失などがなく、構造も簡単であ
る。したがって、コンパクトで安価なエンジン始動装置
を提供することができる。なお、図８に示された歯車変
速機構１０２の構成を、図２示された歯車変速機構３１
に適用することも可能である。
【０１１８】上記の具体例に基づいて開示されたこの発
明の特徴的な構成を列挙すれば以下のとおりである。す
なわち、第一の手段は、エンジンを始動することの可能
な第一の始動装置および第二の始動装置を有するエンジ
ンの始動制御装置において、前記エンジンを始動する場
合に、前記第一の始動装置および前記第二始動装置を連
続して、かつ、一瞬同時に駆動させる始動態様選択手段
を備えていることを特徴とするエンジンの始動制御装
置。ここで、第一の始動装置を短時間駆動させ、この第
一の始動装置に対する通電を停止させる前に第二の始動
装置を駆動させるとともに、エンジンに燃料を供給し、
かつ、点火装置により点火制御をおこないエンジンを始
動することを特徴とする。
【０１１９】また、第一の始動装置の駆動時間を第二の
始動装置の駆動時間よりも短く設定することが可能であ
る。具体的には、第一の始動装置の駆動時間を０．０８
秒〜０．２０秒に設定することができる。さらに、エン
ジンの始動に際して、第一の始動装置の出力を、第二の
始動装置の出力よりも小さく設定することが可能であ
る。具体的には、第二の始動装置の出力を第一の始動装
置の出力の０．４倍〜０．７倍に設定することが可能で
ある。なお、上記駆動時間の設定または出力の設定は、
一実施例であり、これらの設定内容は、チューニングに
より変更される値である。
【０１２０】また、エンジンと第一の始動装置との間に
設けられている動力伝達機構の形式と、エンジンと第二
の始動装置との間に設けられている動力伝達機構の形式
とを異ならせることが可能である。具体的には、エンジ
ンと第一の始動装置との間には、歯車伝動装置を有する
動力伝達機構が設けられている一方、エンジンと第二の
始動装置との間には、ベルト伝動装置を有する動力伝達
機構が設けられている。
【０１２１】さらに、歯車伝動装置を構成する歯車同士
の噛み合いまたは離間を、選択的に制御することが可能
に構成されている。また、ベルト伝動装置は、クランク
シャフト側に連結された第一のプーリと、第二の始動装
置側に接続された第二のプーリとを有し、この第一のプ
ーリの半径と第二のプーリの半径とを異ならせることに
より、減速比が設定されている。さらに、第一の始動装
置の作動原理と、第二の始動装置の作動原理とが異なる
ものであってもよい。具体的には第一の始動装置が直流
式モータにより構成され、第二の始動装置が三相交流式
のモータ・ジェネレータにより構成されている。
【０１２２】また、第二の手段は、エンジンのクランク
シャフトに連結された第一の始動装置および第二の始動
装置を備えたエンジンの始動制御装置において、前記エ
ンジンを始動する際に、先ず第一の始動装置を作動さ
せ、次いで第一の始動装置の作動が終わる前に第二の始
動装置を作動させる第６の始動態様選択手段を備えてい
るとともに、第一の始動装置が第一の伝動装置を介して
クランクシャフトに連結され、第二の始動装置が第二の
伝動装置を介してクランクシャフトに連結されているこ
とを特徴とするエンジンの始動制御装置。
【０１２３】前記第二の手段において、前記第一の始動
装置と第二の始動装置とは、その伝動機構が異なる要素
を含むものであることを特徴とするエンジンの始動制御
装置。前記第二の手段において、第一の伝動装置が歯車
伝動装置を備えており、第二の伝動装置がベルト伝動装
置を備えていることを特徴とするエンジンの始動制御装
置。前記第二の手段において、第一の伝動装置が大小一
対の歯車伝動装置を備えており、小歯車と大歯車とが選
択的に噛合・離脱可能に構成されていることを特徴とす
るエンジンの始動制御装置。
【０１２４】第二の手段において、第一の始動装置と第
二の始動装置とが、各々異なった種類の作動原理に基づ
く電動モータを備えていることを特徴とするエンジンの
始動制御装置。第二の手段において、第一の始動装置が
直流式モータを備え、第二の始動装置が三相交流式モー
タを備えていることを特徴とするエンジンの始動制御装
置。第二の手段において、第二の伝動装置はベルト伝動
装置を有し、ベルト伝動装置の動力伝達経路には、半径
の差により減速比を設定する複数のプーリ以外の減速手
段が設けられていないことを特徴とするエンジンの始動
制御装置。ここで、一対のプーリの半径比は２：４に設
定することが可能である。
【０１２５】第二の手段において、第二の始動装置の作
動時間よりも、第一の始動装置の作動時間の方が短く設
定されていることを特徴とするエンジンの始動制御装
置。ここで、第一の始動装置の作動時間を０．１秒に設
定し、第二の始動装置の作動時間を０．６秒に設定する
ことが可能である。第二の手段において、第一の始動装
置の電動モータの出力が、第二の始動装置の電動モータ
の出力に比べて小さく設定されていることを特徴とする
エンジンの始動制御装置。ここで、第一の始動装置の電
動モータの出力を１．０ｋｗに設定し、第二の始動装置
の電動モータの出力を２．５ｋｗに設定することが可能
である。
【０１２６】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、エンジンの回
転抵抗に対応するトルクが得られるように、複数の始動
装置によるエンジンの始動態様を選択することができ
る。例えば、エンジンの回転抵抗が比較的大きい場合
は、大きな始動トルクが得られるように、複数の始動装
置の始動態様を選択することにより、エンジンの回転抵
抗に関わりなく、エンジンの始動性を向上することがで
きる。
【０１２７】請求項２の発明によれば、エンジンの冷却
水の温度に基づいてエンジンの回転抵抗が推定されて、
請求項１と同様の効果を得られる。
【０１２８】請求項３の発明によれば、エンジンを始動
するのに適した回転数が得られるように、複数の始動装
置の始動態様を選択することができる。例えば、いずれ
かの始動装置により機能装置を駆動しており、その始動
装置の回転数が比較的高い場合には、機能装置を駆動し
ていない始動装置によりエンジンを始動した後、機能装
置を駆動している始動装置によりエンジンを始動するこ
とができ、エンジン回転数を徐々に高めることができ、
エンジンの始動性が向上する。
【０１２９】請求項４の発明によれば、エンジンを始動
させるのに適したエネルギを得られるように、複数の始
動装置によるエンジンの始動態様を選択することができ
る。例えば、エネルギ量のより高い始動装置によりエン
ジンを始動する始動態様を選択することにより、エンジ
ンの始動性を向上させることができ、かつ、エネルギ量
の低いエネルギ源のさらなるエネルギ量の低下を抑制す
ることができる。
【０１３０】請求項５の発明によれば、車速に関連する
第２の関連量に基づいて、エンジン回転数と動力伝達部
材の回転数との差が推定され、その推定に基づいてエン
ジンの始動態様が選択され、エンジンの始動性が向上す
る。
【０１３１】請求項６の発明によれば、エンジンに対し
て歯車伝動装置により動力を伝達する第一の始動装置の
駆動時間が短く設定されるため、エンジンの始動に伴う
ノイズ（騒音）の発生を抑制することができる。また、
第二の始動装置の動力をエンジンに伝達するベルト伝動
装置によれば、エンジンを始動する場合に、歯車伝動装
置に比べて、歯車の噛み合い音、バックラッシュに起因
する異音などが防止される。また、ベルト伝動装置は、
歯車伝動装置のような噛み合い部分がないために、噛み
合い部分を冷却および潤滑する潤滑油が不要である。し
たがって、潤滑油の撹拌による温度上昇や動力損失がな
く、かつ、潤滑装置が不要であり、その構造も簡単であ
る。したがって、コンパクトで安価なエンジン始動制御
装置を提供することができる。
【０１３２】請求項７の発明によれば、第一の始動装置
と第二の始動装置とが協調作動してエンジンが始動され
るため、その始動性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の制御例を示すフローチャートであ
る。
【図２】 この発明が適用されたハイブリッド車の構成
を示すブロック図である。
【図３】 図２に示された複数の始動装置の駆動回路を
示す模式図である。
【図４】 図２に示された車両の制御回路を示すブロッ
ク図である。
【図５】 図１，図１２の制御例でおこなわれるエンジ
ンの始動態様の一例を示すタイムチャートである。
【図６】 図１，図１２の制御例でおこなわれるエンジ
ンの始動態様の他の例を示すタイムチャートである。
【図７】 この発明が適用された車両の他の構成を示す
ブロック図である。
【図８】 図７に示された車両のドライブトレーンの構
成を示すスケルトン図である。
【図９】 図７に示された自動変速機において、摩擦係
合装置の制御態様を示す図表である。
【図１０】 図７に示された車両において、エンジンの
始動系統を示すブロック図である。
【図１１】 図７に示された車両を制御する電子制御装
置における入出力信号を示す説明図である。
【図１２】 図７に示された車両の制御内容を示すフロ
ーチャートである。
【図１３】 図１２の制御例に対応するものであり、ク
ランクシャフトの角速度の経時変化と、エコランシステ
ムの制御モードの経時変化とを示す特性図である。
【図１４】 図１２の制御例に対応するものであり、モ
ータ・ジェネレータの制御モードの経時変化と、モータ
・ジェネレータの角速度の経時変化を示す特性図であ
る。
【図１５】 図１２の制御例に対応するものであり、ス
タータモータの駆動信号およびスタータモータに供給さ
れる電流の経時変化を示す特性図である。
【符号の説明】
１，１００…エンジン、 ７，３６，１４０…モータ・
ジェネレータ、 ２７，１４１…スタータモータ、 １
８，１５０…補機、 ３４…入力軸、 １４６，１４８
…プーリ、 １４９…ベルト、 １５３…ピニオンギ
ヤ、 １５５…リングギヤ、 １５９…ベルト伝動装
置。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ 11/08 11/08 Ｚ // Ｂ６０Ｋ 6/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ 8/00 (72)発明者 永野 周二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中尾 初男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンを始動させることの可能な複数
    の始動装置を備えたエンジンの始動制御装置において、 前記エンジンの回転抵抗に関連する関連量を判断する第
    １の関連量判断手段と、この第１の関連量判断手段の判
    断結果に基づいて、前記複数の始動装置による前記エン
    ジンの始動態様を選択する第１の始動態様選択手段とを
    備えていることを特徴とするエンジンの始動制御装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の関連量が前記エンジンの冷却
    水の温度であることを特徴とする請求項１に記載のエン
    ジンの始動制御装置。
  3. 【請求項３】 エンジンを始動させることの可能な複数
    の始動装置を備えているとともに、いずれかの始動装置
    により前記エンジン以外の機能装置を駆動することの可
    能なエンジンの始動制御装置において、 前記機能装置の駆動状態を判断する駆動状態判断手段
    と、この駆動状態判断手段の判断結果に基づいて、前記
    複数の始動装置による前記エンジンの始動態様を選択す
    る第２の始動態様選択手段とを備えていることを特徴と
    するエンジンの始動性御装置。
  4. 【請求項４】 エンジンを始動させることの可能な複数
    の始動装置を備えているとともに、前記複数の始動装置
    にそれぞれエネルギを供給する複数のエネルギ源を有す
    るエンジンの始動制御装置において、 前記複数のエネルギ源の状態を判断するエネルギ源判断
    手段と、このエネルギ源判断手段の判断結果に基づい
    て、前記複数の始動装置による前記エンジンの始動態様
    を選択する第３の始動態様選択手段とを備えていること
    を特徴とするエンジンの始動制御装置。
  5. 【請求項５】 エンジンまたはこのエンジン以外の動力
    源のうちの少なくとも一方の動力が伝達される動力伝達
    部材を備えているとともに、前記エンジンを始動させる
    ことの可能な複数の始動装置を有するエンジンの始動制
    御装置において、 前記動力源の動力により車両が走行している状態で、車
    速に関連する第２の関連量を判断する第２の関連量判断
    手段と、この第２の関連量判断手段の判断結果に基づい
    て、前記複数の始動装置による前記エンジンの始動態様
    を選択する第４の始動態様選択手段とを備えていること
    を特徴とするエンジンの始動制御装置。
  6. 【請求項６】 歯車伝動装置を介してエンジンに動力を
    伝達することにより、このエンジンを始動することの可
    能な第一の始動装置と、ベルト伝動装置を介してエンジ
    ンに動力を伝達することにより、このエンジンを始動す
    ることの可能な第二の始動装置とを有するエンジンの始
    動制御装置において、 前記エンジンを始動する場合に、前記第一の始動装置を
    駆動させるとともに、その後、前記第二始動装置を駆動
    させ、ついで前記第一の始動装置を停止した後も前記第
    二始動装置の駆動を継続させる第５の始動態様選択手段
    を備えていることを特徴とするエンジンの始動制御装
    置。
  7. 【請求項７】 エンジンのクランクシャフトに連結され
    た第一の始動装置および第二の始動装置を備えたエンジ
    ンの始動制御装置において、 前記エンジンを始動する際に、先ず第一の始動装置を作
    動させ、次いで第一の始動装置の作動が終わる前に第二
    の始動装置を作動させる第６の始動態様選択手段を備え
    ていることを特徴とするエンジンの始動制御装置。
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