JP2012112256A

JP2012112256A - 車両の駆動装置

Info

Publication number: JP2012112256A
Application number: JP2010259827A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Nawata; 英和縄田; Shunsuke Fushiki; 俊介伏木; Atsushi Takara; 厚多嘉良
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: JP5573625B2

Abstract

【課題】エンジンの冷却水温が低い場合のエンジンの始動性を確保出来る車両の駆動装置を提供すること。
【解決手段】エンジン１２０と、蓄電器２２０と、蓄電器２２０から電力の供給を受けてエンジン１２０を始動するモータ１４０Ａと、エンジンの冷却水温と回転数とに応じてエンジン１２０始動時の燃料噴射量を算出する車両の駆動装置であって、エンジン始動時に、エンジンの冷却水温が判定値未満の場合は、モータ１４０Ａの出力を制限する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンを有する車両の駆動装置に係るものであって、特にエンジンの冷却水温が低い場合のエンジンの始動性を向上させるものである。

エンジン始動時において、エンジンの冷却水温に応じて燃料噴射量を算出した後、算出した燃料噴射量をエンジンの回転数に応じて補正する技術が特開平１１−１７３１８８号公報により開示されている。

まず、エンジンの冷却水温よりエンジン始動時の燃料噴射量を算出する理由は、エンジンの冷却水温と、燃料の揮発性との相関関係に着目しているからである。エンジンの冷却水温が低い場合は燃料の揮発性が低くなり、燃料が引火しにくい。また、エンジンの冷却水温が高い場合は燃料の揮発性が高くなり、燃料が引火しやすい。ゆえに、エンジンの始動性を向上させるためには、エンジンの冷却水温が低い場合はエンジン始動時の燃料噴出量を多く、そしてエンジンの冷却水温が高い場合はエンジン始動時の燃料噴射量を低く設定することが望ましい。

一方、エンジンの回転数よりエンジン始動時の燃料噴射量を補正する理由は、エンジンの回転数と、吸気管からシリンダ内へと発生する負圧との相関関係に着目しているからである。エンジンの回転数が低い場合には、吸気管からシリンダ内へと発生する負圧が低いため、吸気管内で噴射された燃料がシリンダ内へと入って行き難い。また、エンジンの回転数が高い場合には、吸気管からシリンダ内へと発生する負圧が高いため、吸気管内で噴射された燃料がシリンダ内へと入って行き易い。ゆえに、エンジンの始動性をさらに向上させるためには、エンジンの回転数が低い場合はエンジン始動時の燃料噴射量を大きく補正し、そしてエンジンの回転数が高い場合はエンジン始動時の燃料噴射量を小さく補正することが望ましい。

尚、前述した事象（エンジン始動時にエンジンの回転数が変動する現象）は、例えば、エンジンの冷却水温に応じて変化する潤滑油の粘性やフリクションなどにより生ずることが知られている。

前述した理由より、従来の車両においては、エンジンの冷却水温に応じてエンジン始動時の燃料噴射量を算出し、さらにエンジンの回転数に応じてエンジン始動時の燃料噴射量を補正することで、エンジン始動時の燃料噴射量を適切に設定することを可能としていた。

特開平１１−１７３１８８号公報

ところが、前述の従来技術を、近年開発が進められているハイブリッド車やプラグインハイブリッド車（以下、ハイブリッド車等と記す）に適用すると、以下に示す問題が生じる。

ハイブリッド車等に搭載されるモータ及び蓄電器は、従来の始動を行っていたものと比べて高出力化が進められている。モータの出力はモータに電力を供給する蓄電器の最大許容出力によって決まり、蓄電器の最大許容出力が高い場合に高く、蓄電器の最大許容出力が低い場合に低く設定される。また、蓄電器の最大許容出力は蓄電器の残存容量により決まり、蓄電器の残存容量が高い場合に高く、蓄電器の残存容量が低い場合に低く設定される。ハイブリッド車等ではこのモータを用いてエンジンの始動を行うので、蓄電器の残存容量が高い場合は、エンジン始動時の回転数を従来より高く設定することが可能となった。

前述の従来技術では、エンジン始動時のエンジンの回転数は低かったためエンジン始動時の燃料噴射量の補正は適切に行われていた。しかしながら、ハイブリッド車等では蓄電器の残存容量が高い場合はエンジンを始動するモータの出力が高くなり、その結果エンジン始動時のエンジンの回転数も高くなるので、エンジン始動時の燃料噴射量の補正が適切に行われない可能性がある。この事象がエンジンの冷却水温が高い場合に発生しても、前述の通りエンジンの冷却水温が高い場合は燃料の揮発性が高くエンジンの始動性が良いため、エンジンは始動する。しかしながら、この事象がエンジンの冷却水温が低い場合に発生すると、前述の通りエンジンの冷却水温が低い場合は燃料の揮発性が低くエンジンの始動性が悪いため、エンジンが燃料不足となりエンジンが始動しにくくなる虞がある。

本発明は、上記の問題を解決するものであって、その目的はエンジンの冷却水温が低い場合のエンジンの始動性を確保出来る車両の駆動装置を提供することである。

上記目的を達成するために、第１の発明に係る車両の駆動装置は、エンジンと、蓄電器と、前記蓄電器から電力の供給を受けて前記エンジンを始動するモータと、前記エンジンの冷却水温と回転数とに応じて該エンジン始動時の燃料噴射量を算出する車両の駆動装置であって、該エンジン始動時に、該エンジンの冷却水温が判定値未満の場合は、前記モータの出力を制限することを特徴とする。

第２の発明に係る車両の駆動装置は、第１の発明の構成に加えて、前記エンジンの冷却水温に応じて該エンジン始動時の燃料噴射量を算出し、該エンジンの回転数に応じて該エンジン始動時の燃料噴射量を補正することで該エンジン始動時の燃料噴射量を算出することを特徴とする。

第３の発明に係る車両の駆動装置は、第１及び第２の発明の構成に加えて、前記エンジンの冷却水温が判定値未満であり、且つ前記蓄電器の残存容量が所定値以上の場合に、前記モータの出力を制限することを特徴とする。

第１の発明に係る車両の駆動装置によれば、エンジンの冷却水温が判定値未満の場合にエンジンの始動を行うモータの出力を制限することで、エンジン始動時のエンジンの回転数を低く抑える。よって、エンジン始動時の燃料噴射量を高くする必要があるエンジンの冷却水温が低い場合に、エンジンの回転数を低く抑えるので、エンジン始動時の燃料噴射量をより適切に算出することが出来る。

第２の発明に係る車両の駆動装置によれば、エンジン始動時にエンジンの冷却水温に応じてエンジン始動時の燃料噴射量を算出し、エンジンの回転数に応じてエンジン始動時の燃料噴射量を補正するので、エンジン始動時の燃料噴射量をより適切に算出及び補正することが出来る。

第３の発明に係る車両の駆動装置によれば、エンジン始動時にエンジンの冷却水温が低く且つ蓄電器の残存容量が高い場合にモータの出力を低く抑える。よって、エンジン始動時の燃料噴射量を高くする必要があり、さらにモータの出力が高くなる場合、つまりエンジンの冷却水温が低く、且つ蓄電器の残存容量が高い場合でもエンジンの回転数を低く抑えることが可能となるので、エンジン始動時の燃料噴射量をより適切に算出することが出来る。

尚、本発明に係る車両の駆動装置は、モータの出力を制限しているが、モータの出力を制限する方法として、前述したようにモータの出力がモータに電力を供給する蓄電器の最大許容出力によって決まる場合は、蓄電器の最大許容出力を制限することによりモータの出力を制限することが望ましい。

本発明の実施形態に係る車両の駆動装置の構造を示す図である。図１の車両の駆動装置に設けられた電子制御装置に備えられた制御機能の要部を示す機能ブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る、エンジン始動時の燃料噴射量の算出方法を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態に係る、蓄電器の最大許容出力よりエンジン始動時のモータ出力を算出するためのマップである。本発明の第１の実施形態に係る、エンジンの冷却水温及びエンジン回転数よりエンジン始動時の燃料噴射量を算出するマップである。本発明の第２の実施形態に係る、エンジンの冷却水温よりエンジン始動時の燃料噴射量を算出するためのマップである。本発明の第２の実施形態に係る、エンジンの回転数よりエンジン始動時の燃料噴射量の補正係数を算出するためのマップである。本発明の第３の実施形態に係る、エンジン始動時の燃料噴射量の算出方法を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態に係る、時間に対するエンジン始動時のエンジンの回転数と燃料噴射量との変化を表したタイムチャートである。本発明の第３の実施形態に係る、時間に対するエンジン始動時の回転数、燃料噴射量及び補正係数の変化を表したタイムチャートである。

（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る車両の駆動装置の構造を説明する。

車両は、エンジン１２０と、エンジンを制御するＥＮＧ＿ＥＣＵ２８０と、主に発電に用いられる第１のモータ１４０Ａと、主に駆動に用いられる第２のモータ１４０Ｂと、第１のモータ１４０Ａと第２のモータ１４０Ｂとを制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、第１のモータ１４０Ａと第２のモータ１４０Ｂとに電力を供給する蓄電器２２０と、蓄電器２２０を制御するＢＡＴ＿ＥＣＵ２６０と、ＥＮＧ＿ＥＣＵ２８０、ＭＧ＿ＥＣＵ３００及びＢＡＴ＿ＥＣＵ２６０を相互に管理制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを含む。

車両はその他にエンジン１２０で発生する動力を駆動輪１６０と第１のモータ１４０Ａとに分割する動力分割機構２００と、蓄電器２２０の直流電流を交流電流に、また第１のモータ１４０Ａによって発電された交流電流を直流電流に変換するインバータ２４０と、エンジン１２０及び第２のモータ１４０Ｂにて発生した動力を駆動輪１６０に、また駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０や第２のモータ１４０Ｂに伝達する減速機１８０と、蓄電器２２０とインバータ２４０との間に設けられ、蓄電器２２０から第１のモータ１４０Ａ及び第２のモータ１４０Ｂへ電力を供給する場合は電力を昇圧し、逆に第１のモータ及び第２のモータ１４０Ｂより蓄電器２２０へ電力を供給する場合は電力を降圧するコンバータ２４２と、図示しない外部電源からの電力供給を受け蓄電器２２０を充電する充電器２２２とを含む。

動力分割機構２００には、エンジン１２０の動力を駆動輪１６０と発電機１４０Ａとの両方に振り分けるため、プラネタリーキャリアと、サンギヤと、リングギヤとを備えた遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。エンジン１２０はプラネタリーキャリアに、発電機１４０Ａはサンギヤに、電動機１４０Ｂ及び駆動輪１６０はリングギヤにそれぞれ接続される。エンジン１２０の出力はプラネタリーキャリアに入力され、それがサンギヤによって発電機１４０Ａに、リングギヤによって電動機１４０Ｂ及び駆動輪１６０Ｂに伝えられる。エンジン１２０を始動させる場合には蓄電器２２０の電力を用いて発電機１４０Ａを駆動してエンジン１２０を始動し、作動中のエンジン１２０を停止させる場合にはエンジン１２０の出力を発電機１４０Ａを用いて電力に変換しエンジン１２０の回転数を下げていく。

インバータ２４０は、図示しない６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された図示しない６つのダイオードとを含み、モータＥＣＵ３００からの信号に基づいて、発電機１４０Ａと電動機１４０Ｂとを制御する。インバータ２４０は発電機１４０Ａを制御する場合は、各ＩＧＢＴのゲートをオンまたはオフ（通電または遮断）して発電機１４０Ａが発電した交流電力を直流電力に変換し、蓄電器２２０に充電する。インバータ２４０は電動機１４０Ｂを制御する場合は、各ＩＧＢＴのゲートをオンまたはオフ（通電または遮断）して蓄電器２２０から供給された直流電力を交流電力に変換し、電動機１４０Ｂに供給する。

コンバータ２４２は、蓄電器２２０とインバータ２４０との間に設けられる。蓄電器２２０の定格電圧が発電機１４０Ａや電動機１４０Ｂの定格電圧よりも低いので、蓄電器２２０から発電機１４０Ａや電動機１４０Ｂに電力を供給する場合にはコンバータ２４２で電力を昇圧する。尚、充電する場合には昇圧コンバータ２４２で降圧して蓄電器２２０に充電電力を供給する。

充電器２２２は図示しない外部電源より蓄電器２２０に供給される電力の電圧及び電流を制御する。つまり、外部電源より供給される交流電流を直流電流に変換すると共に、必要に応じて外部電源からの電圧を調圧して蓄電器２２０に供給する。

次に、図２の機能ブロック図を参照して、本発明の実施形態に係る車両の駆動装置に設けられたＥＮＧ＿ＥＣＵ３００、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０等の電子制御装置の制御機能について説明する。

ＢＡＴ＿ＥＣＵ２６０は、蓄電器残存容量算出手段２６２と、蓄電器最大許容出力算出手段２６４とを有する。

蓄電器残存容量算出手段２６２は、図示しないセンサより検出された蓄電器２２０の電圧値、電流値、温度より蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣを算出する。

蓄電器最大許容出力算出手段２６４は、蓄電器残存容量算出手段２６２より算出された蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣを読み込み、蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣと蓄電器２２０の温度とより蓄電器２２０の最大許容出力Ｗｏｕｔを算出する。

ＥＮＧ＿ＥＣＵ２８０はエンジン制御手段２８２と、エンジン回転数検出手段２８４と、冷却水温検出手段２８６とを有する。

エンジン制御手段２８２は、後述するエンジン始動制御手段３２２により算出されたエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを読み込み、図示しない燃料噴射弁よりエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを噴射するようエンジン１２０を制御する。

エンジン回転数検出手段２８４は、図示しないセンサを用いてエンジン１２０の回転数Ｎｅｇを検出する。

エンジン冷却水温検出手段２８６は、図示しないセンサを用いてエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇを検出する。

ＭＧ＿ＥＣＵ３００はモータ制御手段３０２を有する。モータ制御手段３０２はエンジン１２０を始動する場合に、後述するエンジン始動制御手段３２２が算出したエンジン１２０を始動するための第１のモータ１４０Ａの出力を読み込み、第１のモータ１４０Ａを制御してエンジン１２０の始動を行う。

ＨＶ＿ＥＣＵ３２０はエンジン始動制御手段３２２を有する。

エンジン始動制御手段３２２は、車両が所定の条件（ドライバの要求する駆動力を第２のモータ１４０Ｂの出力のみで満足することが出来なくなった場合、蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが所定値未満となった場合等）を満足した場合に、蓄電器最大許容出力算出手段２６４より蓄電器２２０の最大許容出力Ｗｏｕｔと、エンジン冷却水温検出手段２８６よりエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇと、エンジン回転数検出手段２８４よりエンジン１２０の回転数Ｎｅｇとをそれぞれ読み込む。そして、読み込んだ蓄電器２２０の最大許容出力Ｗｏｕｔを基に第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを算出し、さらに読み込んだエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満なら、第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを制限するために上限値Ｗｌｉｍを設ける。そして、エンジン始動制御手段３２２は読み込んだエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇと読み込んだエンジン１２０の回転数Ｎｅｇとによりエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを算出する。

つまり、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満の場合にエンジン１２０の始動を行う第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを制限するために上限値Ｗｌｉｍを設けることで、エンジン１２０始動時のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑える。よって、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを高くする必要があるエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが低い場合に、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑えるので、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇをより適切に算出することが出来る。

このような制御機能を有する本発明の実施形態に係る車両の駆動装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、単一又は複数のＥＣＵ内に含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。

次に、図３のフローチャートを参照して、ＥＮＧ＿ＥＣＵ３００、ハイブリッドＥＣＵ３２０等の電子制御装置の制御作動のうち、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを算出する場合に実行するエンジン始動制御手段３２２の制御作動について説明する。

図３において、ステップ（以下、Ｓと記す）１０では、車両が所定の条件（ドライバの要求する駆動力を第２のモータ１４０Ｂの出力のみで満足することが出来なくなった場合、蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが所定値未満となった場合等）を満足した場合に、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０を始動する必要があるとして、エンジン冷却水温検出手段２８６により検出されたエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇを読み込み、エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満か否かを判断する。エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満の場合はＳ１０の判断を肯定してＳ２０を実行する。エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ以上ならＳ１０の判断を否定してＳ３０を実行する。

Ｓ２０では、Ｓ１０にてエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満であると判断したので、エンジン１２０の始動性を向上させるためにエンジン１２０始動時のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑え、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを大きくする必要があるため、エンジン始動制御手段３２２は第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを制限するために上限値Ｗｌｉｍを設けてＳ４０を実行する。

Ｓ３０では、蓄電器最大出力算出手段２６４により算出された蓄電器２２０の最大許容出力Ｗｏｕｔを読み込み、図４のマップを用いて第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを算出してＳ４０を実行する。尚、Ｓ２０にて第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇに上限値Ｗｌｉｍを設けている場合は、第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇは上限値Ｗｌｉｍ以下となるよう算出される。

Ｓ４０では、Ｓ３０にて算出した第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを出力するようモータ制御手段３０２に信号を送信し、Ｓ５０を実行する。尚、モータ制御手段３０２はこの信号を受け、エンジン始動制御手段３２２が算出した第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを読み込み、第１のモータ１４０Ａを制御して、エンジン１２０の始動を行う。

Ｓ５０では、エンジン冷却水温検出手段２８６よりエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇと、エンジン回転数検出手段２８４よりエンジン１２０の回転数Ｎｅｇとを読み込み、図５のマップを用いてエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを算出してＳ６０を実行する。

Ｓ６０では、Ｓ５０にて算出したエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを図示しない燃料噴射弁より噴射するようエンジン制御手段２８２に信号を送信し、Ｓ７０を実行する。

Ｓ７０では、エンジン回転数検出手段２８４より検出されたエンジン１２０の回転数Ｎｅｇを読み込み、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇが完爆判定値γより大きいか否かを判断する。エンジン１２０の回転数Ｎｅｇが完爆判定値γより大きい場合はＳ７０の判断を肯定して、エンジン１２０が完爆したと判断して本ルーチンを終了したあと、次の制御サイクルを開始する。エンジン１２０の回転数Ｎｅｇが完爆判定値γより以下場合はＳ７０の判断を否定して、エンジン１２０が完爆していないと判断してＳ５０を再び実行する。

以上のように、本発明の第１の実施形態に係る車両の駆動装置によれば、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満の場合にエンジン１２０の始動を行う第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを制限するために上限値Ｗｌｉｍを設けることで、エンジン１２０始動時のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑える。よって、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを高くする必要があるエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが低い場合に、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑えるので、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇをより適切に算出することが出来る。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る車両の駆動装置は前述の第１の実施形態に係る車両の駆動装置と比較して、エンジン１２０始動時の燃料噴射量の算出方法Ｆｅｇが異なる。これら以外の構成及びＥＮＧ＿ＥＣＵ３００、ハイブリッドＥＣＵ３２０等の電子制御装置の制御作動は、前述の第１の実施形態に係る車両の駆動装置と同じであるため、本発明の第２の実施形態でも第１の実施形態と同様の効果が得られる。

第２の実施形態に係る車両の駆動装置のエンジン始動制御手段３２２は、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを算出する場合に、エンジン冷却水温検出手段２８６よりエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇと、そしてエンジン回転数検出手段２８４よりエンジン１２０の回転数Ｎｅｇとを読み込む。そして、読み込んだエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇと図６のマップとを基にエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを、そして読み込んだエンジン１２０の回転数Ｎｅｇと図７のマップとを基に補正係数Ｆｈｋを算出し、補正係数Ｆｈｋをエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇに乗じることでエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇの補正を行う。

以上のように、本発明の第２の実施形態に係る車両の駆動装置によれば、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇに応じてエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを、そしてエンジン１２０の回転数Ｎｅｇに応じて補正係数Ｆｈｋを算出し、補正係数Ｆｈｋをエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇに乗じることでエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇの補正を行うので、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇをエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇやエンジン１２０の回転数Ｎｅｇに応じてより適切に算出することが出来る。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係る車両の駆動装置は第１及び第２の実施形態に係る車両の駆動装置と比較して、エンジン始動制御手段３２２で実行される第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇに上限値Ｗｌｉｍを設ける条件が異なる。これら以外の構成及びＥＮＧ＿ＥＣＵ３００、ハイブリッドＥＣＵ３２０等の電子制御装置の制御作動は、第１及び第２の実施形態に係る車両の駆動装置と同じ構成であるため、本発明の第３の実施形態でも第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。

図８のフローチャートを参照して、ＥＮＧ＿ＥＣＵ３００、ハイブリッドＥＣＵ３２０等の電子制御装置の制御作動のうち、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを算出する場合に実行するエンジン始動制御手段３２２の制御作動等について説明する。尚、図８のフローチャートのＳ１１以外の処理、つまりＳ１０及びＳ２０乃至Ｓ７０については図３のフローチャートと同じ処理であるため、詳細な説明は行わない。

本発明の第３の実施形態では、Ｓ１１にて、エンジン始動制御手段３２２は蓄電器残存容量算出手段２６２にて算出された蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣを読み込み、蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが判定値ＳＯＣｌｉｍより大きいか否かを判断する。蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが判定値ＳＯＣｌｉｍより大きい場合はＳ１１の判断を肯定しＳ２０を実行する。蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが判定値ＳＯＣｌｉｍ以下の場合はＳ１１の判断を否定しＳ３０を実行する。

以上のように、第３の実施形態に係る車両の駆動装置によれば、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満であり、且つ蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが判定値ＳＯＣｌｉｍより大きい場合に第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇに上限値Ｗｌｉｍを設ける。よって、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを高くする必要があり、さらに第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇが高くなる場合、つまりエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが低く、且つ蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが高い場合でもエンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑えることが可能となるので、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇをより適切に算出することが出来る。

最後に、図９及び図１０のタイムチャートを用いて第１及び第２の実施形態における時間に対するエンジン１２０の回転数Ｎｅｇ、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇ及び補正係数Ｆｈｋの変化を説明する。尚、第３の実施形態は第１及び第２の実施形態と比較し第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇに上限値Ｗｌｉｍを設ける条件が異なるが、第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇの上限値Ｗｌｉｍは変わらず、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇやエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇ、補正係数Ｆｈｋの変化に影響は与えないため、詳細な説明は行わない。

図９は第１の実施形態における時間に対するエンジン１２０の回転数Ｎｅｇ及びエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇの変化を表している。図９（ａ）は時間に対するエンジン１２０の回転数Ｎｅｇの変化を表している。図９（ｂ）は、時間に対するエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇの変化を表している。尚、エンジン１２０の冷却水温が−２０度以上の時は実線で、−２０度以下の時は点線で表している。

まず、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の始動が必要と判断すると、第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを算出し、モータ制御手段３０２が第１のモータ１４０Ａを用いてエンジン１２０を始動させる。尚、図９（ａ）において、点線（エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが−２０度未満の場合のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇ）の上昇が実線（エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが−２０度以上の場合のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇ）と比べて遅いのは、前述したようにエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満の場合に第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇに上限値Ｗｌｉｍを設けているからである。その結果、エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが−２０度未満の場合は、エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが−２０度以上の場合よりエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇが高く算出されるので、エンジン１２０の始動性が向上される。そして、燃料を噴射するに従いエンジン１２０は徐々に自律駆動を始めるので、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇはエンジン１２０が自律駆動をしている分上昇していく。

エンジン１２０の回転数Ｎｅｇが低い時は、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇは高く設定される。そしてエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇはエンジン１２０の回転数Ｎｅｇが完爆判定値γとなった場合に最小値αとなるよう、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇが上昇するにつれ小さくなっていく。尚、最小値αとはエンジン１２０を駆動するのに最低限必要な燃料噴射量である。

そして、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇが完爆判定値γより大きくなると（−２０度以上ではｔ１、−２０未満下ではｔ２）、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０が完爆したと判断し、第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇの制限を解除し、第１のモータ１４０Ａを用いたエンジン１２０の始動制御を終了する。

図１０は第３の実施形態における時間に対するエンジン１２０始動時のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇ、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇ及び補正係数Ｆｈｋの変化を表している。図１０（ａ）は時間に対するエンジン１２０始動時のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇの変化を表している。図１０（ｂ）は、時間に対するエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇの変化を表している。図１０（ｃ）は、時間に対する補正係数Ｆｈｋの変化を表している。尚、エンジン１２０の冷却水温が−２０度以上の時は実線で、−２０度以下の時は点線で表している。

まず、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の始動が必要と判断すると、第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇを算出してモータ制御手段３０２に送信し、モータ制御手段３０２はこれを受け第１のモータ１４０Ａを用いてエンジン１２０を始動させる。尚、図１０（ａ）において、点線（エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが−２０度未満の場合のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇ）の上昇が実線（エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが−２０度以上の場合のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇ）と比べて遅いのは、前述したようにエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満の場合に第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇに上限を設けているからである。その結果、エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが−２０度未満の場合は、エンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが−２０度以上の場合よりエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇ及び補正係数Ｆｈｋが高く算出されるので、エンジン１２０の始動性が向上される。そして、燃料を噴射するに従いエンジン１２０が徐々に自律駆動を始めるので、エンジン１２０の回転数はエンジン１２０が自律駆動をしている分上昇していく。

エンジン１２０の回転数Ｎｅｇが低い場合は、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇ及び補正係数Ｆｈｋは高く設定される。そしてエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇ及び補正係数Ｆｈｋはエンジン１２０の回転数Ｎｅｇが完爆判定値γとなった場合に、エンジン１２０始動時の燃料噴射量は最小値α、補正係数は最小値βとなるよう、エンジン１２０の回転数が上昇するにつれ小さくなっていく。尚、最小値αと最小値βとはエンジン１２０を駆動するのに最低限必要なエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇ及び補正係数Ｆｈｋである。

そして、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇが完爆判定値γより大きくなると（−２０度以上ではｔ１、−２０度以下ではｔ２）、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０が完爆したと判断し、第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇの制限を解除し、第１のモータ１４０Ａを用いたエンジン１２０の始動制御を終了する。

尚、第２の実施形態では、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇを用いてエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇの補正を行うため、図１０（ｂ）におけるエンジン１２０始動時の燃料噴射量は、図９（ｂ）におけるエンジン１２０始動時の燃料噴射量と比べて低く設定されている。

以上のように、本実施形態に係る車両の駆動装置によれば、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満の場合にエンジン１２０の始動を行う第１のモータ１４０Ａの回転数を制限するために上限値Ｎｌｉｍを設けることで、エンジン１２０始動時のエンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑える。よって、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを高くする必要があるエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが低い場合に、エンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑えるので、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇをより適切に算出することが出来る。

また、本実施形態に係る車両の駆動装置によれば、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇに応じてエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを、そしてエンジン１２０の回転数Ｎｅｇに応じて補正係数Ｆｈｋを算出し、補正係数Ｆｈｋをエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇに乗じることでエンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇの補正を行うので、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇをエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇやエンジン１２０の回転数Ｎｅｇに応じてより適切に算出することが出来る。

また、本実施形態に係る車両の駆動装置によれば、エンジン始動制御手段３２２はエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが判定値Ｔｌｉｍ未満であり、且つ蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが判定値ＳＯＣｌｉｍより大きい場合に第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇに上限値Ｗｌｉｍを設ける。よって、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇを高くする必要があり、さらに第１のモータ１４０Ａの出力Ｗｍｇが高くなる場合、つまりエンジン１２０の冷却水温Ｔｅｇが低く、且つ蓄電器２２０の残存容量ＳＯＣが高い場合でもエンジン１２０の回転数Ｎｅｇを低く抑えることが可能となるので、エンジン１２０始動時の燃料噴射量Ｆｅｇをより適切に算出することが出来る。

１４０Ａ：第１のモータ、１４０Ｂ：第２のモータ、１６０：駆動輪、１８０：減速機、２００：動力分割機構、Ｎｅｇ：エンジンの回転数、Ｗｍｇ：第１のモータの出力、Ｔｅｇ：エンジンの冷却水温、Ｗｏｕｔ：蓄電器の最大許容出力、α：燃料噴射量の最小値、β：補正係数の最小値、γ：完爆判定値、Ｆｅｇ：燃料噴射量、Ｆｈｋ：補正係数、Ｗｌｉｍ：第１のモータの出力の上限値、Ｔｌｉｍ：エンジンの冷却水温の判定値、ＳＯＣｌｉｍ：蓄電器の残存容量の判定値

Claims

エンジンと、
蓄電器と、
前記蓄電器から電力の供給を受けて前記エンジンを始動するモータと、
前記エンジンの冷却水温と回転数とに応じて該エンジン始動時の燃料噴射量を算出する車両の駆動装置であって、
該エンジン始動時に、該エンジンの冷却水温が判定値未満の場合は、前記モータの出力を制限することを特徴とする、
車両の駆動装置。
請求項１記載の車両の駆動装置であって、
前記エンジンの冷却水温に応じて該エンジン始動時の燃料噴射量を算出し、該エンジンの回転数に応じて該エンジン始動時の燃料噴射量を補正することで該エンジン始動時の燃料噴射量を算出することを特徴とする。
請求項１または２記載の車両の駆動装置であって、
前記エンジンの冷却水温が判定値未満であり、且つ前記蓄電器の残存容量が所定値以上の場合に、前記モータの出力を制限することを特徴とする。