JP2001152901A - 車両のエンジン始動制御装置 - Google Patents

車両のエンジン始動制御装置

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JP2001152901A JP32989199A JP32989199A JP2001152901A JP 2001152901 A JP2001152901 A JP 2001152901A JP 32989199 A JP32989199 A JP 32989199A JP 32989199 A JP32989199 A JP 32989199A JP 2001152901 A JP2001152901 A JP 2001152901A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタータとモータジェネレータの両方を備え
た車両において、スタータとモータジェネレータを適切
に使い分けながらエンジンの始動を行うことにより、応
答性及び始動性の向上と振動騒音の低減とを図る。 【解決手段】 モータジェネレータとスタータを備えた
車両において、イグニッションキーがＯＦＦ→ＯＮのと
きは、スタータＳＴでエンジンを始動させる。ただし、
エンジン雰囲気温度Ｔが高いとき（Ｂ≦Ｔ）は、モータ
ジェネレータＭＧで始動させる。エンジン自動停止から
の再始動のときは、モータジェネレータＭＧでエンジン
を始動させる。ただし、エンジン雰囲気温度Ｔが低いと
き（Ｔ≦Ａ）は、スタータＳＴで始動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるハイブリ
ッド車両のような、エンジンとモータジェネレータとを
動力源として備える車両のエンジン始動制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】車両を駆動するための動力源として、エ
ンジンとモータジェネレータとを備えたハイブリッド車
両が広く提案されている。この種の車両には、例えば特
開平９−１７０５３３号公報に示されるように、モータ
ジェネレータでエンジンの始動を行うものと、別に設け
たスタータ（始動専用モータ）でエンジンの始動を行う
ものとがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ハイブリッ
ド車両の場合は、イグニッションキーがＯＮ状態であっ
てもエンジンの自動停止と再始動を繰り返す運転（以下
便宜上「間欠運転」という）を行う機能を通常備えてい
る。そのためエンジン始動のケースとして、運転者の操
作によって始動される場合（イグニッションキーをＯＦ
ＦからＯＮに操作することによる始動される場合）と、
間欠運転中に自動的再始動される場合とがあるが、上記
従来の装置では、スタータとモータジェネレータの特性
を考慮した上での適切な使い分けが必ずしもなされてい
ない面があった。
【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、スタータと
モータジェネレータの両方を備えた車両において、スタ
ータとモータジェネレータを適切に使い分けながらエン
ジンの始動を行うことにより、応答性及び始動性の向上
と、振動、騒音及び消費電力の低減とを図り得る車両の
エンジン始動制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、車両
の駆動軸に動力を出力するエンジンと、エンジンの出力
軸から前記駆動軸までの動力伝達経路に対して動力を入
出力するモータジェネレータと、エンジンの出力軸に連
結されたスタータとを備え、イグニッションキーがＯＮ
状態であってもエンジンを自動停止することがあり、所
定の再始動条件が成立したとき自動停止したエンジンを
再始動する車両のエンジン始動制御装置において、イグ
ニッションキーがＯＦＦ状態からＯＮ操作されたときに
エンジンの初期始動指令を発する手段と、前記エンジン
の自動停止中に所定の再始動条件が成立したときにエン
ジンの再始動指令を発する手段と、前記エンジンの初期
始動指令が発せられたときに前記スタータによりエンジ
ンを始動させ、前記エンジンの再始動指令が発せられた
ときに前記モータジェネレータによりエンジンを始動さ
せる制御手段と、を備えたことにより上記課題を解決し
たものである。
【０００６】一般的に、スタータとモータジェネレータ
はそもそも役割の違うものであり、同じ電動機ではある
が、タイプや性能が異なっている。
【０００７】スタータ（ＳＴ）は、どんな状況でも（例
えば極寒時でも）エンジンを確実に始動させることがで
きるように作られており、普通は直流電動機で構成さ
れ、低電圧・大電力により低速・大トルクで駆動され
る。従って、大トルクであるために低温時においてもエ
ンジンの始動は確実にできるが、その分、電力消耗が大
きく、応答性が悪い上に、振動も大きいという欠点を持
つ。
【０００８】一方、モータジェネレータ（ＭＧ）は、電
動機として使われてエンジンによる車両駆動を補助また
は代替すると共に、発電機として使われて減速時の惰行
エネルギを回生する機能を持つ。従って、その性格上、
扱うトルクはスタータよりも小さく、高電圧・小電力に
より高速・低トルクで駆動される。そのためモータジェ
ネレータによるエンジン始動は、間欠運転時のように運
転者の意思に関わりなく自動でエンジンの停止と再始動
を繰り返すような場合であっても、運手者に違和感を感
じさせずに、エンジンをスタートさせることができる。
しかし、モータジェネレータは、発生し得るトルクがあ
まり大きくないので、低温時のエンジン始動には弱く、
特に極寒時のようにバッテリ自体の能力が低下している
条件下では、更に始動性が低下するという欠点を持つ。
【０００９】請求項１の発明では、運転者がイグニッシ
ョンキーをＯＮ操作して行うエンジン始動と、間欠運転
時の自動によるエンジン再始動とを区別して考えてい
る。即ち、イグニッションキーをＯＦＦからＯＮにした
場合の始動はスタータで行い、車両運転中の再始動（間
欠運転時の始動）はモータジェネレータで行うようにし
ている。
【００１０】イグニッションキーＯＮによる初期始動
は、低温下で行われることも多いが、これをスタータで
行うため、確実に行うことができる。この始動は運転者
の意思による始動であるため、多少の振動、騒音は問題
とならず、場合によっては運転者に確実にエンジンが始
動したことを確認させることができる点でむしろ利点と
もなり得る。また、間欠運転時の再始動はモータジェネ
レータで行うため、静粛且つスムーズに（運転者に違和
感を与えることなく）行うことができ、両者の欠点を補
い長所を活かすことができる。
【００１１】請求項２の発明は、車両の駆動軸に動力を
出力するエンジンと、エンジンの出力軸から前記駆動軸
までの動力伝達経路に対して動力を入出力するモータジ
ェネレータと、エンジンの出力軸に連結されたスタータ
とを備えた車両のエンジン始動制御装置において、エン
ジンの雰囲気温度を検出する手段と、エンジンの雰囲気
温度が所定値以下のときに前記スタータによってエンジ
ンを始動させ、エンジンの雰囲気温度が所定値を超える
ときに前記モータジェネレータによってエンジンを始動
させる制御手段と、を備えたことにより上記課題を解決
したものである。
【００１２】この発明では、スタータでエンジンの始動
を行うか、モータジェネレータでエンジンの始動を行う
かを、エンジンの雰囲気温度で決めるようにしている。
即ちエンジンの雰囲気温度が低いときにはエンジンがか
かりにくいので、スタータで始動することにより、静粛
性を多少犠牲にしながらも、確実な始動性を保証する。
また、エンジンの雰囲気温度が高いときにはエンジンが
かかりやすくなるので、モータジェネレータで始動する
ことにより、静粛でスムーズ且つ応答性の良い始動性を
保証する。
【００１３】この発明の場合、イグニッションキー操作
による始動か間欠運転時の再始動かに関係なく、エンジ
ンの雰囲気温度でスタータによる始動かモータジェネレ
ータによる始動かを選択するが、特に間欠運転時の始動
の場合に有効性を発揮することができる。即ち、間欠運
転時の始動は、通常、モータジェネレータで行って全く
問題はないが、例えば寒い時期に長く停車していてエン
ジンが停止していた場合、エンジンが冷えてしまい、モ
ータジェネレータではエンジン始動が多少とも困難にな
ることが考えられる。間欠運転（エンジンの自動停止と
再始動）は運転者の意思と関係なく様々な状況で行われ
るので、このように間欠運転中にエンジンがかかりにく
い事態が生じるのは望ましくない。
【００１４】この点、本発明では、エンジンの雰囲気温
度が低下することで自動的にモータジェネレータによる
始動からスタータによる始動に切り替わるので、エンジ
ンの雰囲気温度に関わりなく、良好なエンジン始動を保
証することができる。
【００１５】また、例えば所定値を常温以下に設定して
おけば、常温での車両使用時にスタータの代わりにモー
タジェネレータによってエンジン始動を行うことができ
るので、スタータによる始動に比べて静かにエンジンを
始動させることができる。
【００１６】なお、エンジンの雰囲気温度は、専用の温
度センサを設けて測定することもできるが、エンジンの
冷却水の温度、つまり水温センサの検出値で代用するこ
ともでき、外気温や吸入空気の温度で代用するとことも
できる。また、車載バッテリの温度で代用することもで
きる。
【００１７】請求項３の発明は、車両の駆動軸に動力を
出力するエンジンと、エンジンの出力軸から前記駆動軸
までの動力伝達経路に対して動力を入出力するモータジ
ェネレータと、エンジンの出力軸に連結されたスタータ
とを備えた車両のエンジン始動制御装置において、エン
ジンの雰囲気温度を検出する手段と、イグニッションキ
ーがＯＦＦ状態からＯＮ操作されたときにエンジンの初
期始動指令を発する手段と、前記エンジンの初期始動指
令が発せられたときに、エンジンの雰囲気温度が所定値
以下の場合は前記スタータによりエンジンを始動させ、
所定値を超える場合は前記モータジェネレータによりエ
ンジンを始動させる制御手段と、を備えたことにより上
記課題を解決したものである。
【００１８】即ち、この場合もエンジンの雰囲気温度に
よって、スタータ始動かモータジェネレータ始動かを決
めるが、それを行う前提を、イグニッションキーのＯＮ
操作時に限っている。
【００１９】イグニッションキーのＯＮ操作による始動
は、運転者の意図する始動であるから、騒音や振動等に
ついては特に考慮する必要はないが、モータジェネレー
タによる始動が可能な条件下であるならば、そうした方
が静粛性や応答性の面で優れているので、モータジェネ
レータによる始動を選ぶようにしているのである。それ
により、例えば、常温でのエンジン始動を静かに且つ速
やかに行うことができる。
【００２０】請求項４の発明は、請求項２又は３におい
て、前記制御手段が、前記モータジェネレータによって
エンジンを始動させるときに、始動回転速度（始動制御
中の回転速度）をエンジンの雰囲気温度が低いほど低回
転速度側に設定することにより上記課題を解決したもの
である。
【００２１】一般にスタータによるエンジンの始動回転
速度は通常２００〜３００ｒｐｍ程度である。一方、モ
ータジェネレータによるエンジンの始動回転速度は、車
両振動が大きくなり易いエンジン回転速度帯域である８
００ｒｐｍより上の８００〜１０００ｒｐｍ程度に設定
される。これにより、前記振動帯域を超えた回転速度の
ところまで、エンジン回転速度を一気に引き上げること
により車両振動の発生を避けることができ、静粛なエン
ジンスタートを可能にする。
【００２２】前述したようにエンジンの雰囲気温度に応
じて、スタータによる始動か、モータジェネレータによ
る始動かを二者択一にすると、始動回転速度の点から見
た場合、スタータによる始動回転速度とモータジェネレ
ータによる始動回転速度とが大きく離れているので、あ
る温度（所定温度）を境に全く違った始動回転速度で始
動が行われることになり、運転者に違和感を抱かせるこ
とが考えられる。
【００２３】そこで、この発明では、その違和感をでき
るだけ少なくするように、モータジェネレータによる始
動回転速度をスタータによる回転速度（低回転速度側）
に近づけるようにしている。このことは、単に違和感を
なくすだけでなく、温度が低いときには、モータジェネ
レータによるエンジン回転上昇の役割領域を小さくし
て、早くエンジンに自立回転してもらおうという発想に
も通じる。即ち、低温時にはバッテリの能力低下やエン
ジンフリクションの増大により、モータジェネレータに
よって８００〜１０００ｒｐｍまでエンジン回転速度を
持っていくのは負担が大きいので、低めの回転上昇の段
階でモータジェネレータの始動役割を終了し、多少の振
動は犠牲にしながらも、消費電力の低減を図るようにし
たものである。
【００２４】この場合、温度とモータジェネレータによ
る始動回転速度の関係をリニアに変化させてもよいが、
８００ｒｐｍ当たりに存在する振動帯域をできるだけ避
けるように、両者の関係を決める特性線を凸型曲線や凹
型曲線にしてもよく、また、振動帯域を飛び越すように
落差のある特性線にしてもよい（後述）。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を詳細に説明する。
【００２６】図１は、本発明に係るエンジン停止制御装
置が適用される車両の動力伝達系の概略を示すスケルト
ン図である。この車両は、ガソリンを燃料として動力を
出力するエンジン１２と、２つのモータジェネレータＭ
Ｇ１、ＭＧ２と、エンジン１２の始動専用モータしての
スタータＳＴとを備える。
【００２７】エンジン１２の出力軸１３には、エンジン
１２の回転変動を吸収するスプリング式のダンパ装置１
４を介して、遊星歯車式の分配機構２０が接続されてい
る。また、エンジン１２の出力軸１３の反対側にはスタ
ータＳＴが連結されている。分配機構２０は、エンジン
１２の出力を、第１モータジェネレータＭＧ１側と第２
モータジェネレータＭＧ２側に機械的に分配するもので
あり、第２モータジェネレータＭＧ２が出力部材１８に
連結されている。なお、エンジン１２、ダンパ装置１
４、分配機構２０、及び、第１モータジェネレータＭＧ
１は、同軸上において軸方向に並んで配置されており、
第２モータジェネレータＭＧ２は、ダンパ装置１４及び
分配機構２０の外周側に同心に配設されている。
【００２８】前記モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２
は、同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の
永久磁石を有するロータ１６ｒ、２２ｒと、回転磁界を
形成する三相コイルが巻回されたステータ１６ｓ、２２
ｓとを備える。ステータ１６ｓ、２２ｓは、無方向性電
磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケース１６
ｃ、２２ｃに固定されている。これらのモータジェネレ
ータＭＧ１、ＭＧ２は、ロータ１６ｒ、２２ｒに備えら
れた永久磁石による磁界とステータ１６ｓ、２２ｓに備
えられた三相コイルによって形成される回転磁界との相
互作用によりロータ１６ｒ、２２ｒを回転駆動する電動
機として動作し、場合によっては、これらの相互作用に
よりステータ１６ｓ、２２ｓに備えられた三相コイルの
両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。
【００２９】この第１モータジェネレータＭＧ１および
第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれ駆動回路３
６、３８を介して高電圧（例えば２８８Ｖ）のバッテリ
（蓄電装）４０に電気的に接続されており、高電圧バッ
テリ４０から電気エネルギが供給されて所定のトルクで
回転駆動される回転駆動状態と、回生制動（モータジェ
ネレータ自体の電気的な制動）のトルクにより発電機と
して機能して高電圧バッテリ４０に電気エネルギを充電
する充電状態と、モータ軸２４やロータ２２ｒが自由回
転することを許容する無負荷状態とにそれぞれ切り換え
られる。これらの駆動回路３６、３８はコントロールユ
ニット（制御手段）４２によって制御される。また、エ
ンジン１２もコントロールユニット４２によって制御さ
れることにより、その回転速度やトルク等の作動状態が
制御される。
【００３０】前記分配機構２０は、シングルピニオン型
の遊星歯車装置で、３つの回転要素として前記第１モー
タジェネレータＭＧ１のモータ軸２４に連結されたサン
ギヤ２０ｓと、前記ダンパ装置１４に連結されたキャリ
ア２０ｃと、前記第２モータジェネレータＭＧ２のロー
タ２２ｒに連結されたリングギヤ２０ｒとを備える。
【００３１】前記出力部材１８は、第２モータジェネレ
ータＭＧ２のロータ２２ｒに一体的に固設されており、
そのロータ２２ｒを介して分配機構２０のリングギヤ２
０ｒに連結されている。出力部材１８には出力歯車２６
が設けられており、駆動軸２８の大歯車３０および小歯
車３２を介して傘歯車式の差動装置３４が減速回転させ
られ、図示しない左右の駆動輪に動力が分配される。
【００３２】一方、前記始動専用モータとしてのスター
タＳＴは、エンジン１２の出力軸１３に接続され、分配
機構２０を介することなく、エンジン１２を回転駆動で
きるようになっている。スタータＳＴは、一般のエンジ
ン駆動車両などが備えているバッテリと同じ低電圧（１
２Ｖなど）のバッテリ（蓄電装置）４４から電力供給さ
れて作動させられるものである。低電圧バッテリ４４
は、外部接続端子を備えており、蓄電量不足の場合には
一般のエンジン駆動車両からブースターケーブルなどで
容易に電力供給を受けることができる。このスタータＳ
Ｔは、コントロールユニット４２から指令を受けて動作
する。
【００３３】コントロールユニット４２は、ＣＰＵ、Ｒ
ＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータを含んで
構成され、予め設定されたプログラムに従って信号処理
を行うことにより、例えば、（ａ）第１モータジェネレ
ータＭＧ１を無負荷状態とすると共に、第２モータジェ
ネレータＭＧ２を回転駆動し、その第２モータジェネレ
ータＧＭ２のみを動力源として走行するモータ走行、
（ｂ）第１モータジェネレータＭＧ１を発電機として機
能させると共に、第２モータジェネレータＭＧ２を無負
荷状態とし、エンジン１２のみを動力源として走行しな
がら、第１モータジェネレータＭＧ１によって高電圧バ
ッテリ４０を充電する充電走行、（ｃ）第１モータジェ
ネレータＭＧ１を発電機として機能させ、エンジン１２
及び第２モータジェネレータＭＧ２を動力源として走行
しながら、第１モータジェネレータＭＧ１によって、高
電圧バッテリ４０を充電するエンジン・モータ走行、
（ｄ）上記モータ走行時に第２モータジェネレータＭＧ
２を発電機として機能させて回生制動する回生制動制
御、（ｅ）車両停止時に第１モータジェネレータＭＧ１
を発電機として機能させると共に、エンジン１２を作動
させ、専ら第１モータジェネレータＭＧ１によって高電
圧バッテリ４０を充電する充電制御などを行う。
【００３４】また、このコントロールユニット４２は、
イグニッションキースイッチ５１が運転者によってＯＮ
操作されたときにエンジンを始動させる制御と、所定の
停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させると
共に、所定の再始動条件が成立したときに自動停止した
エンジンを再始動させる間欠運転制御も実施できるよう
になっている。
【００３５】コントロールユニット４２には、イグニッ
ションキースイッチ５１の信号、エンジンの冷却水の温
度を検出する水温センサ５２の信号、エンジンの自動停
止走行モード（間欠運転モード）のスイッチ（図示略）
の信号、シフトポジションセンサ５３の信号、アクセル
センサ５４の信号、ブレーキセンサ５５の信号等、自動
停止制御を実施する上で必要な各種の信号や、その他の
センサ類５６の信号が入力されている。
【００３６】イグニッションキースイッチ５１がＯＦＦ
状態からＯＮ操作されると、コントロールユニット４２
は、初期始動指令を発生して、エンジン１２を始動させ
る。
【００３７】又、間欠運転モード信号がオンとなった状
態で所定のエンジン停止条件が成立すると、コントロー
ルユニット４２は、エンジン１２に燃料の供給をカット
する信号を出力し、エンジンを自動停止させる。
【００３８】間欠運転モードでのエンジンの自動停止条
件は、例えば （ａ）フットブレーキＯＮ （ｂ）車速が零 （ｃ）アクセルＯＦＦ （ｄ）バッテリの蓄電量ＳＯＣが十分 の４つであり、これらが全部成立するとき自動停止が許
可される。
【００３９】また、エンジン１２を自動停止している状
態で、所定のエンジン再始動条件が成立すると、コント
ロールユニット４２は再始動指令を発生して、エンジン
１２を再始動させる。再始動条件は、例えば上記の停止
条件の少なくとも一つが未成立となることである。
【００４０】ここで、エンジン１２の始動の方法には、
二つのタイプが用意されている。一つはモータジェネレ
ータによる始動であり、もう一つはスタータによる始動
である。
【００４１】モータジェネレータによる始動の際には、
第１モータジェネレータＭＧ１を回転駆動することによ
り、分配機構２０を介してエンジン１２を回転させる。
この場合、ある条件により分配機構２０のリングギヤ２
０ｒの回転を阻止した状態で第１モータジェネレータＭ
Ｇ１を正方向へ回転駆動すると、分配機構２０のギヤ比
に応じた回転速度でエンジン１２が正方向へ回転駆動
（クランキング）され、それと同時に燃料噴射や点火な
どのエンジン始動制御（ファイヤリング）が行われるこ
とにより、エンジン１２が始動する。
【００４２】また、スタータによる始動の際には、第１
モータジェネレータＭＧ１を無負荷状態（フリー状態）
として、スタータＳＴによりエンジン１２を回転駆動す
る。そして、エンジン１２が回転駆動されている状態
で、燃料噴射等のエンジン始動制御（ファイヤリング）
が行われることにより、エンジン１２が始動する。
【００４３】エンジンの始動は、上記のように、第１モ
ータジェネレータＭＧ１（以下、単に「モータジェネレ
ータＭＧ」と記す）で行うこともできるし、スタータＳ
Ｔで行うこともできる。本発明では、エンジンの始動を
どちらで行うかを状況によって分ける。
【００４４】以下、本発明の実施形態の始動制御の内容
を説明する。
【００４５】図２は各実施形態の内容を表にして示して
いる。
【００４６】第１実施形態では、図２（Ａ）に示すよう
に、イグニッションキースイッチ５１がＯＦＦ状態から
ＯＮ操作されたとき（以下、簡単に「ＩＧ：ＯＦＦ→Ｏ
Ｎ」と記す）に、つまり、運転者がエンジン１２の始動
操作を行ったときに、コントロールユニット４２が、エ
ンジン１２の初期始動指令を発して、スタータＳＴによ
りエンジン１２を始動させる。また、エンジンの自動停
止中に所定の再始動条件が成立したときには、コントロ
ールユニット４２が、エンジンの再始動指令を発して、
モータジェネレータＭＧによりエンジン１２を始動させ
るようにしている。
【００４７】この第１実施形態では、ＩＧ：ＯＦＦ→Ｏ
Ｎによる初期始動をスタータＳＴで行うため、エンジン
１２のかかりにくい低温下であっても、確実にエンジン
１２を始動させることができる。また、間欠運転時の再
始動をモータジェネレータＭＧで行うため、運転者に違
和感を感じさせずに、静粛且つスムーズに応答性良くエ
ンジンを始動させることができる。
【００４８】第２実施形態では、図２（Ｂ）に示すよう
に、エンジン１２の雰囲気温度Ｔによって、モータジェ
ネレータＭＧによる始動か、スタータＳＴによる始動か
を選択するようになっている。即ち、エンジン１２の雰
囲気温度が所定値以下のときには、コントロールユニッ
ト４２が、スタータＳＴによってエンジン１２を始動さ
せる。また、エンジン１２の雰囲気温度が所定値を超え
るときには、コントロールユニット４２が、モータジェ
ネレータＭＧによってエンジン１２を始動させるように
している。
【００４９】この第２実施形態では、エンジンのかかり
にくい低温時にはスタータＳＴで始動させ、エンジンの
かかりやすい高温時にはモータジェネレータＭＧで始動
させるので、低温時の確実な始動性と、高温時における
静粛でスムーズな始動性を確保することができる。
【００５０】第３実施形態では、図２（Ｃ）に示すよう
に、第２実施形態におけるエンジン１２の雰囲気温度に
応じた場合分けを、ＩＧ：ＯＦＦ→ＯＮのときだけに限
定している。
【００５１】この第３実施形態では、ＩＧ：ＯＦＦ→Ｏ
Ｎにより初期始動を行う場合に、全部をスタータＳＴで
始動させるのではなく、条件の良いとき（エンジンのか
かりやすい高温時）にはモータジェネレータＭＧで始動
させるようにしている。このため、例えば、常温でのエ
ンジン始動を静かに且つ速やかに行うことができる利点
が得られる。
【００５２】第４実施形態は、図２（Ｄ）に示すよう
に、以上の第１〜第３実施形態を全て応用したものであ
り、まず、ＩＧ：ＯＦＦ→ＯＮのときと、エンジン自動
停止からの再始動のときとを大きく２つに場合分けし、
さらに各場合について、エンジンの雰囲気温度Ｔに応じ
た場合分けを行っている。
【００５３】即ち、ＩＧ：ＯＦＦ→ＯＮの場合は、エン
ジンの雰囲気温度Ｔが所定値Ｂより低いとき（Ｔ＜Ｂ）
に、コントロールユニット４２が、スタータＳＴによっ
てエンジン１２を始動させ、エンジンの雰囲気温度Ｔが
所定値Ｂより高いとき（Ｂ≦Ｔ）に、コントロールユニ
ット４２が、モータジェネレータＭＧによってエンジン
１２を始動させる。
【００５４】また、自動停止からの再始動の場合は、エ
ンジンの雰囲気温度Ｔが所定値Ａ以下のとき（Ｔ≦Ａ）
に、コントロールユニット４２が、スタータＳＴによっ
てエンジン１２を始動させ、エンジンの雰囲気温度Ｔが
所定値Ａより高いとき（Ａ＜Ｔ）に、コントロールユニ
ット４２が、モータジェネレータＭＧによってエンジン
１２を始動させる。
【００５５】この第４実施形態では、イグニッションキ
ーがＯＦＦ→ＯＮのときには、原則としてスタータＳＴ
でエンジンを始動させることにより、確実な始動性を確
保している。ただし、条件の良いとき、つまりエンジン
雰囲気温度Ｔが高いとき（Ｂ≦Ｔ）には、無理なくモー
タジェネレータＭＧでエンジン１２を始動させることが
可能と考えられるので、モータジェネレータＭＧで始動
することにより、静かで速やかな始動性を確保してい
る。
【００５６】また、エンジン自動停止からの再始動のと
きには、原則としてモータジェネレータＭＧでエンジン
１２を始動させることにより、静かで速やかな始動性を
確保している。ただし、エンジン雰囲気温度Ｔが低いと
き（Ｔ≦Ａ）には、スタータＳＴでエンジン１２を始動
させることで、確実な始動性を確保している。
【００５７】このように、ＩＧ：ＯＦＦ→ＯＮによるエ
ンジン始動時と自動停止からの再始動時にも、エンジン
の雰囲気温度の条件を加味しているので、両者の欠点を
補いながら両者の長所を十分に活かすことができる。
【００５８】次に、以上の第４実施形態を更に発展させ
た第５実施形態の内容を図３のフローチャートを用いて
説明する。
【００５９】図３のエンジン始動制御ルーチンは、エン
ジン１２が止まっているときに実行される。
【００６０】このルーチン処理がスタートすると、ステ
ップ１０１で各種センサ等からの信号入力処理を行う。
次いでステップ１０２で、エンジン１２が間欠運転制御
によって自動停止されているのか否かを判断する。エン
ジン１２が自動停止中でない場合、つまり運転者の意思
によってエンジンが停止させられている場合はステップ
１０３に進み、このステップ１０３でイグニッションキ
ースイッチ５１がＯＦＦ状態からＯＮ操作された（Ｉ
Ｇ：ＯＦＦ→ＯＮ）かどうかを判断する。ＮＯの場合は
このルーチンから抜ける。
【００６１】ＩＧ：ＯＦＦ→ＯＮの場合、つまり運転者
がＯＦＦ状態にあるイグニッションキースイッチ５１を
ＯＮ操作した場合はステップ１０４に進み、エンジン雰
囲気温度Ｔが所定値Ｂよりも小さいかどうか（Ｔ＜Ｂ）
を判断する。ＹＥＳの場合、つまり低温時にはステップ
１０５に進んで、スタータＳＴによりエンジン１２の始
動を行うべく指令を出してこのルーチンから抜ける。
【００６２】一方、エンジン雰囲気温度Ｔが所定値Ｂ以
上（Ｂ≦Ｔ）の場合は、ステップ１０４の判断がＮＯと
なるのでステップ１０８に進む。このステップ１０８で
は、モータジェネレータＭＧで始動する場合の始動回転
速度（後述）を設定する。そして、次のステップ１０９
においてモータジェネレータＭＧで始動を行うべく指令
を出してこのルーチンから抜ける。このとき、ステップ
１０８で設定した始動回転速度のデータも付け加える。
【００６３】また、間欠運転制御によってエンジン１２
が自動停止中であった場合には、ステップ１０２の判断
がＹＥＳになってステップ１０６に進む。ここで、再始
動条件が成立したかどうかを判断する。再始動条件が成
立していない場合は、このルーチンから抜ける。
【００６４】再始動条件が成立した場合は、ステップ１
０６からステップ１０７に進み、エンジン雰囲気温度Ｔ
が所定値Ａ（ただし、Ａ＜Ｂである）以下であるか（Ｔ
≦Ａ）を判断する。ＹＥＳの場合、つまり低温時には、
スタータＳＴによるエンジン始動のステップ１０５に進
む。ＮＯの場合、つまり高温時の場合には、モータジェ
ネレータＭＧによる始動のステップ１０８、ステップ１
０９に進む。
【００６５】次に、前記ステップ１０８において、エン
ジン雰囲気温度Ｔに応じた始動回転速度を決める方法を
説明する。
【００６６】前記第２〜第４実施形態のように、エンジ
ン雰囲気温度Ｔに応じて、スタータＳＴによる始動か、
モータジェネレータＭＧによる始動かを二者択一にする
と、始動回転速度の点から見た場合、スタータＳＴの始
動回転速度（通常は２００〜３００ｒｐｍ程度）とモー
タジェネレータＭＧの始動回転速度（通常は８００〜１
０００ｒｐｍ程度）とが大きく離れているので、ある温
度（所定温度ＡやＢ）を境に全く違った始動回転速度で
始動が行われることになり、運転者に違和感を抱かせる
ことが考えられる。
【００６７】そこで、その違和感をできるだけ少なくす
るように、モータジェネレータＭＧによる始動回転速度
をスタータＳＴによる回転速度（低回転速度側）に近づ
けるようにするために、図４の特性線を用いる。図４の
特性線は、エンジン水温（エンジン雰囲気温度Ｔに相
当）と始動回転速度の関係を示している。図４の上側は
間欠運転制御中のエンジン自動停止からの再始動の場合
の特性線、下側はＩＧ：ＯＦＦ→ＯＮによる始動の場合
の特性線を示している。
【００６８】間欠運転制御中のエンジン自動停止からの
再始動時は、エンジン水温が所定値Ａ以下のときにはス
タータＳＴによる始動域に属し、所定値Ａ以上のときに
はモータジェネレータＭＧによる始動域に属する。そこ
で、モータジェネレータＭＧによる始動域内において、
エンジン水温が所定値Ｂ以上のときは、通常のモータジ
ェネレータＭＧの始動回転速度とし、エンジン水温が所
定値Ａから所定値Ｂの範囲にあるときは、エンジン水温
が低いほど、始動回転速度をスタータＳＴの始動回転速
度に近づけるようにリニアに変化させている。
【００６９】また、ＩＧ：ＯＦＦ→ＯＮによる始動時
は、エンジン水温が所定値Ｂ以下のときにはスタータＳ
Ｔによる始動域に属し、所定値Ｂ以上のときにはモータ
ジェネレータＭＧによる始動域に属する。そこで、モー
タジェネレータＭＧによる始動域内において、エンジン
水温が所定値Ｃ（Ｃ＞Ｂ）以上のときは、通常のモータ
ジェネレータＭＧの始動回転速度とし、エンジン水温が
所定値Ｂから所定値Ｃの範囲にあるときは、エンジン水
温が低いほど、始動回転速度をスタータＳＴの始動回転
速度に近づけるようにリニアに変化させている。
【００７０】こうすることにより、単にスタータＳＴに
よる始動とモータジェネレータＭＧによる始動の違和感
をなくすだけでなく、温度が低いときには、モータジェ
ネレータＭＧによるエンジン回転上昇の役割領域を小さ
くして、早くエンジン１２を自立回転させることができ
る。つまり、低温時にはバッテリ４０の能力低下やエン
ジンフリクションの増大により、モータジェネレータＭ
Ｇによって８００〜１０００ｒｐｍまでエンジン回転速
度を持っていくのは負担が大きいので、低めの回転上昇
の段階でエンジン１２の点火を行うようにしている。
【００７１】この場合、上述のように、エンジン水温と
モータジェネレータＭＧによる始動回転速度の関係をリ
ニアに変化させてもよいが、８００ｒｐｍ当たりに存在
するエンジンの振動帯域（図で示す振動の大きい領域）
をできるだけ避けるように、両者の関係を決める特性線
を凸型曲線（ａ）や凹型曲線（ｂ）にしてもよい。ま
た、振動帯域を飛び越すように落差のある特性線にして
もよい。そうすれば、静粛性を保ちながらも、前記の違
和感の解消を図ることができる。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スタータとモータジェネレータを適切に使い分けながら
エンジンの始動を行うことができ、応答性及び始動性の
向上と振動騒音の低減とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される車両の動力伝達系統の概略
構成を示す構成図
【図２】本発明の第１〜第４実施形態の制御装置の内容
を表にして示す説明図
【図３】本発明の第４実施形態の内容を示すフローチャ
ート
【図４】本発明の第４実施形態における温度と始動回転
速度の関係を示す特性図
【符号の説明】
１２…エンジン １３…出力軸 ２８…駆動軸 ４２…コントロールユニット（制御手段、初期始動指令
を発する手段、再始動指令を発する手段） ５１…イグニッションキースイッチ ５２…水温スイッチ（エンジンの雰囲気温度を検出する
手段） ＳＴ…スタータ ＭＧ１…第１モータジェネレータ ＭＧ２…第２モータジェネレータ
───────────────────────────────────────────────────── 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 11/08 Ｚ 11/08 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 高岡 俊文 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 鈴木 孝 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 岡田 大文 大阪府池田市ダイハツ町１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G093 AA07 AA16 BA19 BA21 BA22 BA32 BA33 CA02 CA03 DA05 DA06 DA12 DB11 DB15 EA05 EA12 EB00 FA11 FB02 5H115 PA05 PA11 PI15 PI16 PI29 PU10 PU24 PU25 PU29 QI04 QN03 RE01 RE05 SE04 SE05 SE09 TE08 TO05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両の駆動軸に動力を出力するエンジン
    と、エンジンの出力軸から前記駆動軸までの動力伝達経
    路に対して動力を入出力するモータジェネレータと、エ
    ンジンの出力軸に連結されたスタータとを備え、イグニ
    ッションキーがＯＮ状態であってもエンジンを自動停止
    することがあり、所定の再始動条件が成立したとき自動
    停止したエンジンを再始動する車両のエンジン始動制御
    装置において、 イグニッションキーがＯＦＦ状態からＯＮ操作されたと
    きにエンジンの初期始動指令を発する手段と、 前記エンジンの自動停止中に所定の再始動条件が成立し
    たときにエンジンの再始動指令を発する手段と、 前記エンジンの初期始動指令が発せられたときに前記ス
    タータによりエンジンを始動させ、前記エンジンの再始
    動指令が発せられたときに前記モータジェネレータによ
    りエンジンを始動させる制御手段と、 を備えた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】車両の駆動軸に動力を出力するエンジン
    と、エンジンの出力軸から前記駆動軸までの動力伝達経
    路に対して動力を入出力するモータジェネレータと、エ
    ンジンの出力軸に連結されたスタータとを備えた車両の
    エンジン始動制御装置において、 エンジンの雰囲気温度を検出する手段と、 エンジンの雰囲気温度が所定値以下のときに前記スター
    タによってエンジンを始動させ、エンジンの雰囲気温度
    が所定値を超えるときに前記モータジェネレータによっ
    てエンジンを始動させる制御手段と、 を備えた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】車両の駆動軸に動力を出力するエンジン
    と、エンジンの出力軸から前記駆動軸までの動力伝達経
    路に対して動力を入出力するモータジェネレータと、エ
    ンジンの出力軸に連結されたスタータとを備えた車両の
    エンジン始動制御装置において、 エンジンの雰囲気温度を検出する手段と、 イグニッションキーがＯＦＦ状態からＯＮ操作されたと
    きにエンジンの初期始動指令を発する手段と、 前記エンジンの初期始動指令が発せられたときに、エン
    ジンの雰囲気温度が所定値以下の場合は前記スタータに
    よりエンジンを始動させ、所定値を超える場合は前記モ
    ータジェネレータによりエンジンを始動させる制御手段
    と、 を備えたことを特徴とする車両のエンジン始動制御装
    置。
  4. 【請求項４】請求項２又は３において、 前記制御手段が、前記モータジェネレータによってエン
    ジンを始動させるときに、始動回転速度をエンジンの雰
    囲気温度が低いほど低回転速度側に設定することを特徴
    とする車両のエンジン始動制御装置。
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