JP2006298078A - ハイブリッド車のエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの初爆トルク伝達による駆動力変動を抑制できるハイブリッド車のエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法を提供する。
【解決手段】 エンジン始動時、エンジンクラッチECのモータ側回転数であるクラッチ入力回転数以下となる目標エンジン回転数を設定する目標エンジン回転数設定手段を備え、統合コントローラ６は、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に追従するようなエンジンクラッチECの油圧指令値を設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンとモータを駆動力発生源とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法に関する。

従来、エンジンとモータがエンジンクラッチを介して連結され、モータによりエンジン始動を行うハイブリッド車では、エンジンクラッチとして摩擦クラッチを用い、エンジン始動時にエンジンとモータをスリップ締結させることで、エンジンのトルク変動に伴う駆動力変動を抑制している（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２２８１６４号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、エンジンの初爆トルクが駆動力合成変速機またはモータに伝達され、駆動力変動が発生するという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、エンジンの初爆トルク伝達による駆動力変動を抑制できるハイブリッド車のエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車のエンジン始動制御方法では、駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、少なくとも前記モータと出力部材を連結する駆動力合成変速機と、前記エンジンとモータを直接または間接的に連結するエンジンクラッチと、を備えたハイブリッド車において、
エンジン始動時、前記エンジンクラッチのモータ側回転数であるクラッチ入力回転数以下となる目標エンジン回転数を設定し、実エンジン回転数が前記目標エンジン回転数に追従するように前記エンジンクラッチの油圧指令値を設定することを特徴とする。

本発明にあっては、エンジンクラッチの締結容量がクラッチ入力回転数に応じた値となるため、その値を超えるエンジントルクの伝達を防止できる。よって、エンジンの初爆トルクによる駆動力変動を抑制できる。

以下、本発明のハイブリッド車のエンジン始動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１，２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
［ハイブリッド車の駆動系構成］
図１は、実施例１のハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1（モータ）と、第２モータジェネレータMG2（モータ）と、出力ギヤOG（出力部材）と、駆動力合成変速機TMと、を有する。

前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの目標エンジントルク指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。

第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータである。この同期型モータジェネレータは、インナーロータIRとステータＳとアウターロータORとを径方向に重ね合わせた多層モータCMのうち、アウターロータORとステータＳとで第１モータジェネレータMG1を構成し、アウターロータORとステータＳとで第２モータジェネレータMG2を構成する。このインナーロータIRとアウターロータORとは、ステータＳに対し、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。

駆動力合成変速機TMは、ラビニョウ型遊星歯車列PGRと、ローブレーキLBと、を有し、前記ラビニョウ型遊星歯車列PGRは、第１サンギヤS1と、第１ピニオンP1と、第１リングギヤR1と、第２サンギヤS2と、第２ピニオンP2と、第２リングギヤR2と、互いに噛み合う第１ピニオンP1と第２ピニオンP2とを支持する共通キャリアPCと、によって構成されている。つまり、ラビニョウ型遊星歯車PGRは、第１サンギヤS1と、第１リングギヤR1と、第２サンギヤS2と、第２リングギヤR2と、共通キャリアPCと、の５つの回転要素を有する。この５つの回転要素に対する入出力部材の連結関係について説明する。

第１サンギヤS1には、第１モータジェネレータMG1が連結されている。前記第１リングギヤR1は、ローブレーキLBを介してケースに固定可能に設けられている。前記第２サンギヤS2には、第２モータジェネレータMG2が連結されている。前記第２リングギヤR2には、エンジンクラッチECを介してエンジンＥが連結されている。前記共通キャリアPCには、出力ギヤOGが直結されている。なお、出力ギヤOGからは、図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。

上記連結関係により、図２に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1（第１サンギヤS1）、エンジンＥ（第２リングギヤR2）、出力ギアOG（共通キャリアPC）、ローブレーキLB（第１リングギヤR1）、第２モータジェネレータMG2（第２サンギヤS2）の順に配列され、ラビニョウ型遊星歯車列PGRの動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。

ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。

エンジンクラッチECとローブレーキLBは、後述する油圧制御装置５からの油圧により締結される多板摩擦クラッチと多板摩擦ブレーキであり、エンジンクラッチECは、図２の共線図上において、エンジンＥと共に第２リングギヤR2の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBは、図２の共線図上において、第１リングギヤR1の回転速度軸（出力ギヤOGの回転速度軸と第２サンギヤS2の回転速度軸との間の位置）に配置される。

［ハイブリッド車の制御系構成］
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ（エンジン始動制御手段）６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第２リングギヤ回転数センサ１２と、を有して構成されている。

前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。

前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令（デバイス制御信号）をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２からは、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ６に対して出力される。

前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により独立した三相交流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続されている。

前記油圧制御装置５は、統合コントローラ６からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、の締結油圧制御および解放油圧制御を行う。この締結油圧制御および解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。

前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第２リングギヤ回転数センサ１２からのエンジン入力回転速度ωi等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果に従って制御指令を出力する。

なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４、１５により接続されている。

［ハイブリッド車の走行モード］
実施例１のハイブリッド車における走行モードとしては、電気自動車無段変速モード（以下、「EVモード」という。）と、電気自動車固定変速モード（以下、「EV-LBモード」という。）と、ハイブリッド車固定変速モード（以下、「LBモード」という。）と、ハイブリッド車無段変速モード（以下、「E-iVTモード」という。）と、を有する。なお、前記「EVモード」と前記「EV-LBモード」とが「電気自動車走行モード」であり、前記「LBモード」と前記「E-iVTモード」が「ハイブリッド車走行モード」である。

前記「EVモード」は、図２(a)の共線図に示すように、二つのモータジェネレータMG1.MG2のみで走行する無段変速モードであり、エンジンＥは駆動（最低域回転数制御）でエンジンクラッチECは解放である。

前記「EV-LBモード」は、図２(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、二つのモータジェネレータMG1,MG2のみで走行する固定変速モードであり、エンジンＥは駆動（最低域回転数制御）でエンジンクラッチECは解放である。第１モータジェネレータMG1から出力Outputへの減速比、および、第２モータジェネレータMG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。

前記「LBモード」は、図２(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2で走行する固定変速モードであり、エンジンＥは運転でエンジンクラッチECは締結である。エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。

前記「E-iVTモード」は、図２(d)の共線図に示すように、エンジンＥとモータジェネレータMG1,MG2で走行する無段変速モードであり、エンジンＥは運転でエンジンクラッチECは締結である。

そして、前記４つの走行モードのモード遷移制御は、統合コントローラ６により行われる。すなわち、統合コントローラ６には、要求駆動力Fdrv（アクセル開度APにより求められる。）と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、図３に示すような前記４つの走行モードを割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両の停止時や走行時には、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検知値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じて最適な走行モードが選択される。なお、図３は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。

前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「EV-LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。「E-iVTモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。また、「EVモード」と「E-iVTモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。「EV-LBモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図４に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。

次に、作用を説明する。
［エンジン始動時のエンジンクラッチ締結制御処理］
図５は、実施例１の統合コントローラ６で実行されるエンジン始動時のエンジンクラッチ締結制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期毎に実行される。

ステップS1では、エンジン始動要求があるか否か、すなわち、EVモードまたはEV-LBモードで走行中に、LBモードまたはE-iVTモードのモード要求がなされたか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。

ステップS2では、エンジンクラッチECの初期昇圧応答性を向上するため、油圧制御装置５に対し、プリチャージ油圧指令値を出力し、ステップS3へ移行する。

ステップS3では、プリチャージが完了したか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS2へ移行する。ここで、プリチャージ完了は、例えば、プリチャージフェーズへ移行してから所定のプリチャージ設定時間が経過したか否かにより判定する。ステップS2，S3を、プリチャージフェーズとする。

ステップS4では、油圧制御装置５に対し、プリチャージ油圧指令値よりも低い棚圧保持油圧指令を出力し、ステップS5へ移行する。この棚圧保持は、プリチャージフェーズによるエンジンクラッチECの締結開始を防止するために行う。

ステップS5では、棚圧保持が完了したか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。ステップS4，S5を、棚圧保持フェーズとする。ここで、棚圧保持完了は、例えば、棚圧フェーズへ移行してから所定の棚圧保持設定時間が経過したか否かにより判定する。

ステップS6では、油圧制御装置５に対し、所定の増加勾配となるような油圧指令値、すなわち、前回値よりも僅かに大きな油圧指令値を出力し、ステップS7へ移行する。

ステップS7では、エンジン回転数センサ９により検出されたエンジン回転数Neが設定回転数Ａを超えたか否かを判定する。YESの場合にはステップS8へ移行し、NOの場合にはステップS6へ移行する。ステップS6，S7を、第１油圧ランプ制御フェーズとする。

ステップS8では、目標エンジン回転数を設定する（目標エンジン回転数設定手段に相当）と共に、油圧制御装置５に対し、エンジン回転数センサ９により検出されたエンジン回転数Neと目標エンジン回転数との偏差を無くすような油圧指令値を出力し、ステップS9へ移行する。目標エンジン回転数の設定方法については後述する。

ステップS9では、第２リングギヤ回転数センサ１２により検出されたエンジン入力回転速度ωiから求まるクラッチ回転数と、エンジン回転数センサ９により検出されたエンジン回転数との差が第１偏差Ｂよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS10へ移行し、NOの場合にはステップS8へ移行する。ステップS8，S9を、フィードバック制御フェーズとする。

ステップS10では、油圧制御装置５に対し、所定の増加勾配となるような油圧指令値を出力し、ステップS11へ移行する。

ステップS11では、第２リングギヤ回転数センサ１２により検出されたエンジン入力回転速度ωiから求まるクラッチ回転数と、エンジン回転数センサ９により検出されたエンジン回転数との差が第２偏差Ｃよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS12へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。ステップS10，S11を、第２ランプ制御フェーズとする。

ステップS12では、油圧制御装置５に対し、エンジンクラッチECを完全に締結させる油圧指令値を出力し、リターンへ移行する。

［目標エンジン回転数の設定］
実施例１では、フィードバック制御フェーズにおいて、油圧指令値に対する油圧追従遅れに伴うエンジンストールを防止するため、目標エンジン回転数に下限値を設定する。この下限値は、エンジンストールの発生を回避する回転数、すなわち、ゼロ付近を避けた回転数とする。また、エンジンの初爆トルクが第２リングギヤR2へ伝達されるのを回避するために、クラッチ回転数（第２リングギヤ回転数）以下となるように設定する。

さらに、図６に示すように、目標エンジン回転数を、エンジン水温に応じて変化させる。さらに、エンジンダンパやエンジンマウント等の共振周波数領域となる回転数を避けた値に設定することで、エンジン始動時の車体振動を抑制できる。

エンジン水温が所定温度よりも低い場合には高い値、エンジン水温が所定水温以上の場合には低い値となるように設定される。すなわち、低水温ではエンジンフリクションが大きいため、目標エンジン回転数へのフィードバック制御中にエンジンストールが発生しないように、目標エンジン回転数を高めに設定する。

［エンジンモード設定制御処理］
図７は、実施例１の統合コントローラ６で実行されるエンジンモード制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期毎に実行される。

ステップS21では、エンジン始動要求があるか否かを判定する。YESの場合にはステップS22へ移行し、NOの場合にはステップS25へ移行する。

ステップS22では、エンジン回転数センサ９により検出されたエンジン回転数Neから、エンジンＥが回転開始したか否かを判定する。YESの場合にはステップS23へ移行し、NOの場合にはステップS25へ移行する。

ステップS23では、目標エンジン回転数に設定回転数Ｘを加算した値よりも、エンジン回転数Neが大きいか否かを判定する（エンジン完爆判定手段に相当）。YESの場合にはステップS24へ移行し、NOの場合にはステップS26へ移行する。

ステップS24では、エンジンモードを完爆判定後エンジンモードに設定し、リターンへ移行する。ここで、完爆判定後エンジンモードとは、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neにより算出した目標エンジントルク指令に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御するエンジンモードをいう。

ステップS25では、エンジンコントローラ１に対し、燃料カット要求を出力し、リターンへ移行する。

ステップS26では、エンジンモードを始動時エンジンモードに設定し、リターンへ移行する。ここで、始動時エンジンモードとは、クランキングモードとファイアリング（点火）モードとからなり、エンジンＥを完爆させるまでのエンジンモードをいう。

［エンジンクラッチのトルク制御における問題点］
モータジェネレータでエンジン始動を行うハイブリッド車では、エンジン始動時のエンジンクラッチ締結容量を徐々に増大させるランプ制御を用い、エンジンのトルク変動によるショックの発生を抑制している。ところが、このランプ制御では、エンジン初爆時のクラッチ締結容量が既に最大容量近くまで増大するため、エンジンの初爆トルクがエンジンクラッチから入力され、駆動力変動が発生する。

なお、ランプ制御であっても、油圧指令値の増加勾配をなだらかに設定することで、エンジンの初爆トルクの入力を回避できるが、この場合、エンジンクラッチの締結完了が遅れるため、駆動力要求に対し駆動力の立ち上がりが遅れるという問題がある。

一方、特開２０００−７１８１５号公報には、エンジンに直結されたエンジン始動用のモータを備え、エンジン回転をエンジンクラッチの回転と同期させてからエンジンクラッチを締結させることで、締結ショックを防止する技術が記載されている。ところが、この従来技術は、エンジン始動用のモータを必要とするため、エンジン始動用のモータを用いず、モータジェネレータの出力によりエンジン始動を行う実施例１のような構成のシステムには適用できない。

［エンジンクラッチの回転数制御による駆動力変動抑制作用］
これに対し、実施例１では、エンジン始動時のフィードバック制御フェーズにおいて、クラッチ回転数（第２リングギヤ回転数）以下となる目標エンジン回転数を設定し、実エンジン回転数が目標エンジン回転数と一致するように、エンジンクラッチECの油圧指令値を設定する。

したがって、フィードバック制御フェーズでは、エンジンクラッチECの締結容量がクラッチ回転数に応じた値となり、その値を超えるエンジントルクの伝達が防止されるため、エンジンＥの初爆トルクが第２リングギヤR2から駆動力合成変速機TMへ入力されるのを回避できる。

すなわち、実施例１のエンジン始動制御装置では、クラッチ回転数に応じてエンジンクラッチECの締結容量を制御するため、エンジン始動用のモータを用いず、モータジェネレータの出力によりエンジン始動を行うシステムであるにもかかわらず、エンジン回転をクラッチ回転と同期させてからクラッチ締結を行うという制御を実現することができる。

また、実施例１では、実エンジン回転数がクラッチ回転数に近づいた時点から油圧指令値を増加させる第２ランプフェーズへ移行するため、駆動力要求に対し駆動力の立ち上がりが遅れることはない。

図８は、実施例１の駆動力変動抑制作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、エンジン始動要求に応じて油圧締結フェーズはプリチャージフェーズとなり、エンジンクラッチECへのプリチャージが開始される。このとき、エンジンモードはクランキングモードとなり、クランキングが開始される。

時点t2では、プリチャージ完了により棚圧保持フェーズへと移行し、油圧指令値が所定の棚圧に保持される。

時点t3では、棚圧保持完了により、油圧指令値を所定の増加勾配とする第１油圧ランプ制御フェーズへと移行する。

時点t3'では、エンジン回転数の上昇に伴い、エンジンモードがクランキングモードからファイアリングモードへと移行する。

時点t4では、エンジン回転数が設定回転数Ａを超えたため、フィードバック制御フェーズへと移行し、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に一致させる油圧指令値が出力される。このとき、目標エンジン回転数はクラッチ回転数以下に設定されるため、エンジン回転数がクラッチ回転数大きく超えることはない。したがって、エンジンの初爆トルクは摩擦熱としてエンジンクラッチECで消費され、駆動力合成変速機TMへ入力されることは無い。

また、フィードバック制御フェーズにおいて、油圧指令値は下限値以上とされるため、油圧指令値に対する油圧追従遅れに伴いエンジン回転数がゼロ付近まで低下し、エンジンストールが発生するのを防止できる。

時点t4'では、エンジン回転数が目標エンジン回転数よりも設定回転数Ｘ以上となり、エンジンモードがファイアリングモードから完爆モードへと移行する。

時点t5では、クラッチ回転数とエンジン回転数との差が第１偏差Ｂよりも小さくなり、第２ランプ制御フェーズへと移行し、所定勾配で油圧指令値を逓増させる制御が実施される。

時点t6では、クラッチ回転数とエンジン回転数との差が第２偏差Ｃよりも小さくなり、エンジンクラッチECを完全に締結させる油圧指令値が出力される。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車のエンジン始動制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) エンジン始動時、エンジンクラッチECのモータ側回転数であるクラッチ入力回転数以下となる目標エンジン回転数を設定する目標エンジン回転数設定手段（ステップS8）を備え、統合コントローラ６は、実エンジン回転数が目標エンジン回転数に追従するようなエンジンクラッチECの油圧指令値を設定する。よって、エンジンの初爆トルクがエンジンクラッチECを介して駆動力合成変速機TMへ入力されるのを回避でき、駆動力変動を抑制できる。

(2) 統合コントローラ６は、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との偏差に基づいて油圧指令値を設定する。よって、エンジン回転数が必要以上に上昇した場合には、クラッチトルクを低減させることができ、エンジン回転数が必要以上に低下した場合には、クラッチトルクを増大させることができるため、エンジンの初爆トルク伝達とエンジンストールとを共に回避できる。

(3) 目標エンジン回転数設定手段は、油圧指令値に下限値を設定するため、油圧指令値に対してエンジンクラッチECの実トルク遅れが発生するシステムにおいても、追従可能な領域でクラッチトルクを設定できるため、エンジンストールを回避できる。

(4) エンジン始動制御手段は、エンジンクラッチECの解放状態から締結状態に移行する際、締結圧制御をクラッチピストンストロークが終了するまでプリチャージ油圧指令値を出力するプリチャージフェーズと、実エンジン回転数を目標エンジン回転数と一致させる油圧指令値を出力するフィードバック制御フェーズと、を経て行い、目標エンジン回転数設定手段は、フィードバック制御フェーズのとき、油圧指令値に下限値を設定する。よって、プリチャージフェーズ（実施例１では棚圧保持フェーズを含む）による初期作動終了後に、油圧指令値の下限値を設けるため、油圧によってクラッチトルクを設定するシステムにおけるエンジンストールを回避できる。

(5) 実エンジン回転数が目標エンジン回転数よりも設定回転数Ｘ以上高くなったとき、エンジンが完爆状態であると判定するエンジン完爆判定手段（エンジン完爆判定手段）を備え、統合コントローラ６は、エンジンが完爆状態であると判定されたとき、エンジンの制御モードを始動時エンジンモードから完爆後エンジンモードへと切り替える。よって、エンジンが完爆状態となったタイミングで完爆判定を行うことができるので、エンジンの制御モードの切換を最適に実施できる。

(6) 目標エンジン回転数設定手段は、エンジン水温が低い場合には、エンジン水温が高い場合よりも目標エンジン回転数を高い値に設定するため、エンジンフリクションが増大する条件においては、目標エンジン回転数を高く設定できるため、目標エンジン回転数への追従制御中にエンジンストールが発生するのを回避できる。

(7) エンジン始動制御手段は、実エンジン回転数とクラッチ入力回転数との差が第１偏差Ｂ以下のとき、油圧指令値を徐々に増加させる第２ランプ制御フェーズへ移行するため、クラッチの締結力再立ち上げを、エンジン回転とクラッチ回転とが近づいた時点で開始するため、クラッチ締結時のショック発生を回避できる。

実施例２では、フィードバック制御フェーズから第２ランプ制御フェーズへの移行タイミング、エンジン完爆判定条件および目標エンジン回転数設定条件が実施例１と異なる。なお、構成については実施例１と同一であるため、説明を省略する。

次に、作用を説明する。
［クラッチ油温に応じた目標エンジン回転数］
実施例２では、図９に示すように、目標エンジン回転数を、クラッチ油温（クラッチ温度）に応じて変化させる。さらに、エンジンダンパやエンジンマウント等の共振周波数領域となる回転数を避けた値に設定し、車体振動の抑制を図る点は、実施例１と同様である。

クラッチ油温が所定温度よりも高い場合には高い値、クラッチ油温が所定温度以下の場合には低い値となるように設定される。すなわち、クラッチ油温に対する最適な目標エンジン回転は、クラッチの特性によって異なるが、高温時にクラッチ油圧の応答性が悪化するような場合には、油圧の追従遅れによるエンジンストールを回避するため、目標エンジン回転数を高めに設定する。

［第２ランプ制御フェーズへの移行タイミング］
実施例２では、フィードバック制御フェーズから第２ランプ制御フェーズへの移行タイミングを、実エンジン回転数とクラッチ回転数との差と時間とから判定する。すなわち、図５のステップS9において、実エンジン回転数とクラッチ回転数との差が第１偏差Ｂ以下である時間が第２設定時間以上継続したとき、第２ランプ制御へと移行する。これにより、エンジン回転数がクラッチ回転数付近で安定した状態になった時点で、クラッチの締結力再立ち上げを開始できるため、クラッチ締結時のショック発生を回避できる。

［エンジン完爆判定条件］
また、実施例２では、図８のステップS23において、実エンジン回転数が目標エンジン回転数よりも設定回転数Ｘ以上高い状態が第１設定時間以上継続したとき、エンジンが完爆状態であると判定し、エンジンモードを完爆後エンジンモードへ移行する。これにより、エンジンが安定してトルクを発生できる状態になった時点でエンジンの制御モードを切り替えるため、エンジン始動時制御（始動時エンジンモード）時間を必要に応じて設定できる。

次に、効果を説明する。
実施例２のハイブリッド車のエンジン始動制御装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(5)，(7)に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。

(8) 目標エンジン回転数設定手段は、クラッチ油温が高い場合には、クラッチ油温が低い場合よりも目標エンジン回転数を高い値に設定するため、目標エンジン回転数への追従性、もしくは安定性が悪い場合には、適宜フィードバックゲインを補正することができ、目標エンジン回転数への追従性および安定性の向上が図れる。

(9) エンジン完爆判定手段は、実エンジン回転数が目標エンジン回転数よりも設定回転数Ｘ以上高い状態が第１設定時間以上継続したとき、エンジンが完爆状態であると判定するため、エンジン始動時制御（始動時エンジンモード）時間を必要に応じて設定できる。

(10) エンジン始動制御手段は、実エンジン回転数とクラッチ回転数との差が第１偏差以下である時間が第２設定時間以上継続したとき、油圧指令値を徐々に増加させる第２ランプ制御フェーズへ移行するため、クラッチ締結時のショック発生を回避できる。

（他の実施例）
以上、本発明のハイブリッド車のエンジン始動制御装置を実施例１，２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、実施例１，２に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１，２では、駆動力発生源としてエンジンと２つのモータジェネレータを有するエンジンクラッチ付きハイブリッド車の例を示したが、本願発明は、駆動力発生源としてエンジンと１つ以上のモータを有し、エンジンクラッチによりモータの駆動力でエンジンを始動させるハイブリッド車に適用できる。また、駆動力合成変速機としてラビニョウ型遊星歯車列を有する例を示したが、例えば、複数の単純遊星歯車列を備えた差動装置等を有する駆動力合成変速機にも適用することができる。

実施例１のハイブリッド車を示す全体システム図である。 実施例１のハイブリッド車に採用されたラビニョウ型遊星歯車列による各走行モードをあらわす共線図である。 実施例１のハイブリッド車での走行モードマップの一例を示す図である。 実施例１のハイブリッド車での４つの走行モード間におけるモード遷移経路を示す図である。 実施例１の統合コントローラ６で実行されるエンジン始動時のエンジンクラッチ締結制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のエンジン水温に応じた目標エンジン回転数の設定マップである。 実施例１の統合コントローラ６で実行されるエンジンモード制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の駆動力変動抑制作用を示すタイムチャートである。 実施例２のクラッチ温度に応じた目標エンジン回転数の設定マップである。

符号の説明

Ｅ エンジン
MG1 第１モータジェネレータ（モータ）
MG2 第２モータジェネレータ（モータ）
OG 出力ギヤ（出力部材）
TM 駆動力合成変速機
PGR ラビニョウ型遊星歯車列
EC エンジンクラッチ
LB ローブレーキ
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 油圧制御装置
６ 統合コントローラ
６ａ 目標回転数演算部
６ｂ トルク指令値設定部
７ アクセル開度センサ
８ 車速センサ
９ エンジン回転数センサ
１０ 第１モータジェネレータ回転数センサ
１１ 第２モータジェネレータ回転数センサ
１２ 第２リングギヤ回転数センサ

Claims (11)

1. 駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、少なくとも前記モータと出力部材を連結する駆動力合成変速機と、前記エンジンとモータを直接または間接的に連結するエンジンクラッチと、前記エンジンクラッチを締結させエンジン始動を行うエンジン始動制御手段と、を備えたハイブリッド車において、
   エンジン始動時、前記エンジンクラッチのモータ側回転数であるクラッチ入力回転数以下となる目標エンジン回転数を設定する目標エンジン回転数設定手段を備え、
   前記エンジン始動制御手段は、実エンジン回転数が前記目標エンジン回転数に追従するような前記エンジンクラッチの油圧指令値を設定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジン始動制御手段は、前記目標エンジン回転数と実エンジン回転数との偏差に基づいて前記油圧指令値を設定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
   前記目標エンジン回転数設定手段は、前記油圧指令値に下限値を設定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
4. 請求項３に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジン始動制御手段は、前記エンジンクラッチの解放状態から締結状態に移行する際、締結圧制御をクラッチピストンストロークが終了するまでプリチャージ油圧指令値を出力するプリチャージフェーズと、実エンジン回転数を前記目標エンジン回転数と一致させる油圧指令値を出力するフィードバック制御フェーズと、を経て行い、
   前記目標エンジン回転数設定手段は、前記フィードバック制御フェーズのとき、油圧指令値に前記下限値を設定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
   実エンジン回転数が前記目標エンジン回転数よりも設定回転数以上高くなったとき、エンジンが完爆状態であると判定するエンジン完爆判定手段を備え、
   前記エンジン始動制御手段は、エンジンが完爆状態であると判定されたとき、エンジンの制御モードを始動時エンジンモードから完爆後エンジンモードへと切り替えることを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
6. 請求項５に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジン完爆判定手段は、実エンジン回転数が前記目標エンジン回転数よりも前記設定回転数以上高い状態が第1設定時間以上継続したとき、エンジンが完爆状態であると判定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
   前記目標エンジン回転数設定手段は、エンジン水温が低い場合には、エンジン水温が高い場合よりも前記目標エンジン回転数を高い値に設定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
   前記目標エンジン回転数設定手段は、クラッチ油温に応じて前記目標エンジン回転数を設定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジン始動制御手段は、実エンジン回転数とクラッチ入力回転数との差が第１偏差以下のとき、前記油圧指令値を徐々に増加させるランプ制御フェーズへ移行することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
10. 請求項９に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置において、
    前記エンジン始動制御手段は、実エンジン回転数とクラッチ回転数との差が第１偏差以下である時間が第２設定時間以上継続したとき、前記油圧指令値を徐々に増加させるランプ制御フェーズへ移行することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
11. 駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、少なくとも前記モータと出力部材を連結する駆動力合成変速機と、前記エンジンとモータを直接または間接的に連結するエンジンクラッチと、前記エンジンクラッチを締結させエンジン始動を行うエンジン始動制御手段と、を備えたハイブリッド車において、
    エンジン始動時、前記エンジンクラッチのモータ側回転数であるクラッチ入力回転数以下となる目標エンジン回転数を設定し、実エンジン回転数が前記目標エンジン回転数に追従するように前記エンジンクラッチの油圧指令値を設定することを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御方法。

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