JP2012240544A - ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ/ジェネレータによるエンジン始動時のクランキングトルクが過大にならないようにして、その分だけモータ走行域を拡大させることで、燃費の向上を図る。
【解決手段】要求駆動力が大きい場合、クランキングトルクTcrを初期値（最大値）のままとするが、要求駆動力が小さい場合、Tcrを図示のように低下させる。エンジン始動要求（クランキング開始）時t1,t3,t5から、エンジン回転数Neが所定回転数Ne_s（例えば600rpm）に到達する瞬時t2,t4,t6までの時間をエンジン始動時間TMstとして計測する。このTMstが、エンジン始動可能で許容可能な限界値TMst_Lim未満である（エンジン始動応答が高すぎる）場合、t2,t4に示すごとくTcrを、低減代ΔTcr_decだけ低下調整して更新し、TMst≧TMst_Limである（エンジン始動応答が低すぎる）場合、t6に示すごとくTcrを、増大代ΔTcr_incだけ増大調整して更新する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン、第1クラッチ、モータ/ジェネレータ、第2クラッチおよび駆動車輪を伝動経路の配列順とし、第1クラッチおよび第2クラッチの締結・解放制御により、モータ/ジェネレータのみによる電気走行を行うか、エンジンおよびモータ/ジェネレータの協調によるハイブリッド走行を行うかを選択可能なハイブリッド車両のエンジン始動制御装置、特にエンジン始動時のクランキングトルク制御技術に関するものである。

上記のようなハイブリッド車両としては、例えば特許文献1に記載のように、エンジンおよび駆動車輪間にモータ/ジェネレータを結合して介在させ、エンジンおよびモータ/ジェネレータ間を第1クラッチにより断接可能となし、モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間を第2クラッチにより断接可能となした、所謂1モータ2クラッチ型パラレル式ハイブリッド車両が知られている。

このハイブリッド車両は、第1クラッチを解放し、第2クラッチを締結するとき、モータ/ジェネレータのみによる電気（EV）走行を行うEVモードを選択することができ、第1クラッチおよび第2クラッチの双方を締結することにより、モータ/ジェネレータおよびエンジンの協調によるハイブリッド(HEV)走行を行うHEVモードを選択することができる。

かかる1モータ2クラッチ型パラレル式ハイブリッド車両において、低負荷、低回転時に選択されるEVモードでの走行中、例えばアクセルペダルの踏み込みによる要求駆動力（要求加速度）の増大で、モータ/ジェネレータのみによってはこの要求駆動力（要求加速度）を実現できなくなった場合、モータ/ジェネレータおよびエンジンの協調によるHEV走行（HEVモード）へのモード切り替えを行うこととなる。

このEV→HEVモード切り替えに際し必要なエンジン始動に当たっては、EVモードで解放状態だった第1クラッチを締結すると共に、モータ/ジェネレータからのモータトルク（クランキンギトルク）により当該エンジン始動を行う。

特開２０１０−１７９８６５号公報

しかし、特許文献1所載のエンジン始動を保証するには、モータ/ジェネレータの定格トルクが、車両の走行抵抗（空気抵抗や、転がり抵抗など）に対応した駆動トルク分、および車両の所定加速度マージン分に対応した加速トルクマージン分の和値である電気(EV)走行用トルク分と、エンジン始動用トルク（クランキングトルク）分とを全て賄い得る大きさであるを要する。

ところでモータ/ジェネレータは、コスト上の観点および搭載スペースの観点から、定格トルクをできるだけ小さくして、小型化することが求められており、定格トルクの大きさに制約を受ける。
しかし、かようにモータ/ジェネレータ定格トルクが制限されていても、必要な加速トルクマージン分およびクランキングトルク分は概ね決まっており、これらを小さくすることはできない。

特にクランキングトルク分は、最も大きな加速度が要求される場面においても、この最大要求加速度に呼応した応答でエンジン始動が行われ、車両の駆動力が遅滞なく要求通りに増大するよう、最大要求加速度を基準にして大きめに設定されるのが常套である。
そのため、車両の要求加速度が小さい場面においては、クランキングトルク分が要求加速度に対して過大であることとなる。
従って要求加速度が小さい場面では、モータ/ジェネレータ定格トルクから加速トルクマージン分およびクランキングトルク分を差し引いて求まる上記の駆動トルク分が小さくなる。

かように駆動トルク分が小さくなると、トルク不足からモータ/ジェネレータのみによるEVモードでの走行が不能となる状態が早期に（低車速から）到来し、エンジンとの協調によるHEVモードでの走行へ早期に（低車速から）モード切り替えしなければならなくなる。
このことは、燃料消費率の向上を旨とするEVモード領域が狭くなることを意味し、車両の燃費が悪化するという問題を生ずる。

本発明は、上記の問題が、クランキングトルク分を最大要求加速度に基づき大きめに設定し、かかる大きなクランキングトルク分を要求加速度の小さい場面においてもそのまま用いることに起因するとの事実認識に基づき、
クランキングトルク分を、要求加速度の大きさに応じ調整して、要求加速度の小さな場合において過大になることのないようにすることにより、EVモード領域が狭くなって車両の燃費が悪化するという上記の問題を生ずることのないようにしたハイブリッド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。

この目的のため、本発明によるハイブリッド車両のエンジン始動制御装置は、これを以下のような構成とする。

先ず、前提となるハイブリッド車両を説明するに、これは、
エンジン、第1クラッチ、モータ/ジェネレータ、第2クラッチおよび駆動車輪を伝動経路の配列順とし、上記第1クラッチおよび第2クラッチの締結・解放制御により、上記エンジンおよびモータ/ジェネレータのうち、モータ/ジェネレータのみによる電気走行を行うか、エンジンおよびモータ/ジェネレータの協調によるハイブリッド走行を行うかを選択可能なものであり、

また、かかるハイブリッド車両に用いる、前提となるエンジン始動制御装置は、
上記第1クラッチを締結して上記モータ/ジェネレータからのクランキングトルクにより上記エンジンを始動させるようにしたものである。

そして本発明は、かかるエンジン始動制御装置に対し、以下のようなクランキングトルク調整手段を設けた構成に特徴づけられる。
このクランキングトルク調整手段は、車両の要求加速度が小さいときはクランキングトルクを低下させるよう調整するものである。

上記した本発明によるハイブリッド車両のエンジン始動制御装置によれば、車両の要求加速度が小さいとき、クランキングトルクを小さくなるよう調整するため、
要求加速度が小さい場合に、クランキングトルクが要求加速度に対して過大になることがないこととなる。

従って要求加速度が小さい場合に、モータ/ジェネレータの定格トルクからクランキングトルク分を差し引いて求まる駆動トルクが小さくならず、
モータ/ジェネレータのみによる電気走行が不能となる状態の到来（ハイブリッド走行へのモード切り替え）を先送りするができ、燃料消費率の向上を旨とする電気走行領域を一層高車速まで拡大し得て、車両の燃費が悪化するという前記の問題を解消することができる。

本発明の一実施例になるエンジン始動制御装置を具えたハイブリッド車両のパワートレインを、その制御系とともに示す概略システム図である。 図1におけるパワートレイン制御システムのハイブリッドコントローラが実行するエンジン始動制御中のクランキングトルク制御プログラムを示すフローチャートである。 図2の制御プログラムによるクランキングトルク制御を示す動作タイムチャートである。 クランキングトルクと、エンジン回転数が所定回転数に達するまでの時間との関係を例示する、エンジンのクランキング特性を例示する特性線図である。 図1におけるモータ/ジェネレータのモータ出力可能トルク（定格トルク）を決定するときの要領を説明するのに用いた線図である。 クランキングトルクが初期値（最大値）である場合においてモータ/ジェネレータが、図5に示すモータ出力可能トルク（定格トルク）によるモータ出力最大駆動力のうち、EV走行に供し得るEV走行時実用可能駆動力を、EV走行時要求駆動力と共に示す線図である。 図2の制御プログラムによるクランキングトルク制御を行った場合におけるクランキングトルク制御範囲を、モータ出力に換算して示す説明用線図である。 図2に示したエンジン始動時クランキングトルク制御によって達成される燃費向上率の変化特性を示す線図である。 図1におけるパワートレイン制御システムのハイブリッドコントローラが実行する、エンジン停止位置に応じたクランキングトルク制御プログラムを示すフローチャートである。 図9に示すエンジン停止位置に応じたクランキングトルク制御の動作タイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜ハイブリッド車両のパワートレイン＞
図1は、本発明の一実施例になるエンジン始動制御装置を具えたハイブリッド車両のパワートレインを、その制御系とともに示す。
このハイブリッド車両は、フロントエンジン・フロントホイールドライブ車（前輪駆動車）をベース車両とし、これをハイブリッド化したものであり、
図１において、1は動力源としてのエンジン、2FL,2FRはそれぞれ左右前輪（左右駆動車輪）、3RL,3RRはそれぞれ左右後輪（左右従動車輪）を示す。

図1に示すハイブリッド車両のパワートレインにおいては、通常の前輪駆動車と同様に横置きに搭載したエンジン1の車幅方向一方側にＶベルト式無段変速機4を配置し、エンジン1（詳しくはクランクシャフト1a）からの回転をＶベルト式無段変速機4の入力軸4aへ伝達する軸5に結合してモータ/ジェネレータ6（MG：動力源）を設ける。

このモータ/ジェネレータ6は、ハウジング内に固設した環状のステータと、この環状ステータ内に所定のエアギャップを持たせて同心に配置したロータとよりなり、運転状態の要求に応じ、電動モータ（電動機）として作用したり、ジェネレータ（発電機）として作用するもので、エンジン1およびＶベルト式無段変速機4間に配置する。
モータ/ジェネレータ6は、ロータの中心に上記の軸5を貫通して結着し、この軸5をモータ/ジェネレータ軸として利用する。

かかるモータ/ジェネレータ6およびエンジン1間、詳しくは、モータ/ジェネレータ軸5とエンジンクランクシャフト1aとの間に第1クラッチ7（CL1）を介挿し、この第1クラッチ7によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ6間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ7は、伝達トルク（クラッチ締結）容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク（クラッチ締結）容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

モータ/ジェネレータ6およびＶベルト式無段変速機4間は、モータ/ジェネレータ軸5と変速機入力軸4aとの直接結合により相互に直結させ、変速機入力軸4aの途中に第2クラッチ9(CL2)を挿置する。
Ｖベルト式無段変速機4は、周知のものでよいが、これからトルクコンバータを排除して、その代わりにモータ/ジェネレータ6を変速機入力軸4aに直接結合したものとし、
変速機入力軸4aが締結状態であれば、入力軸4aからの回転をＶベルト式無段変速機構のプーリ比に応じた減速比で変速して出力軸4bに出力するものとする。

Ｖベルト式無段変速機4の出力軸4bから出力された回転は、図示せざるディファレンシャルギヤ装置を経て左右前輪2FL,2FRへ伝達され、車両の走行に供される。
但しＶベルト式無段変速機4は、有段式の自動変速機であってもよいのは言うまでもない。

なおハイブリッド車両にあって不可欠な、モータ/ジェネレータ6および駆動輪2FL,2FR を切り離し可能に結合する第2クラッチ9(CL2)は、図1のごとく変速機入力軸4aの途中に挿置する代わりに、Ｖベルト式無段変速機4の後段に設置してもよい。
但し第2クラッチ9は、前記した第1クラッチ7と同様、伝達トルク容量（クラッチ締結容量）を連続的に変更可能なものとする。

以下、図1につき上述したパワートレインの走行モードを説明する。
図1に示したパワートレインにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EVモード)が要求される場合、第1クラッチ7を解放し、第2クラッチ9を締結する。

この状態でモータ/ジェネレータ6を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ6からの出力回転のみが変速機入力軸4aに達することとなり、Ｖベルト式無段変速機4が当該入力軸4aへの回転を、選択中のプーリ比に応じ変速して変速機出力軸4bより出力する。
変速機出力軸4bからの回転はその後、図示せざるディファレンシャルギヤ装置を経て前輪2FL,2FRに至り、車両をモータ/ジェネレータ6のみによって電気走行（EV走行）させることができる。

高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEVモード)が要求される場合、第1クラッチ7を締結させると共に、第2クラッチ9を締結させる。
この状態では、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ6からの出力回転の双方が協調下に変速機入力軸4aに達することとなり、Ｖベルト式無段変速機4が当該入力軸4aへの回転を、選択中のプーリ比に応じ変速して、変速機出力軸4bより出力する。
変速機出力軸4bからの回転はその後、図示せざるディファレンシャルギヤ装置を経て前輪2FL,2FRに至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ6の協調によってハイブリッド走行（HEV走行）させることができる。

かかるHEV走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ6を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータ/ジェネレータ6のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。

上記したEVモードおよびHEVモードの選択に当たっては、一般的に、このモード選択を以下のように行う。
車速が所定車速(例えば30km/h)以下で、アクセル開度が所定開度(例えば1/8)以下またはアクセル開度変化率が所定加速度要求(例えば0.05G)以下で、モータ/ジェネレータ回転数が所定モータ回転数(例えば1000rpm)以下で、エンジン冷却水温が所定水温(例えば40℃)以上で、且つバッテリ蓄電状態SOCが所定蓄電状態(例えば60%)以上であるとき、モータ/ジェネレータ6のみにより電気（EV）走行を行うEVモードの選択を指令する。

そして、上記EVモード選択条件の一つでも欠けると、つまり例えば、EV走行状態でアクセルペダルの踏み込みにより、アクセル開度が所定開度(1/8)を超えるか、またはアクセル開度変化率が所定加速度要求(0.05G)を超えたり、或いは、バッテリ蓄電状態SOCが所定蓄電状態(60%)未満に低下すると、エンジン1およびモータ/ジェネレータ6の協調によりハイブリッド(HEV)走行を行うHEVモードの選択を指令する。

次に、上記したハイブリッド車両のパワートレインを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ6、第1クラッチ7(CL1)、および第2クラッチ9(CL2)の制御システムを、図1に基づき概略説明する。
この制御システムは、パワートレインの動作点を統合制御するハイブリッドコントローラ11を具え、該パワートレインの動作点を、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTmと、第1クラッチ7の目標締結容量tTc1（第1クラッチ締結圧指令値tPc1）と、第2クラッチ9の目標締結容量tTc2（第2クラッチ締結圧指令値tPc2）とで規定する。

ハイブリッドコントローラ11には、上記パワートレインの動作点を決定するために、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ12からの信号と、
モータ/ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ/ジェネレータ回転センサ13からの信号と、
変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ14からの信号と、
変速機出力回転数No（車速VSP）を検出する出力回転センサ15からの信号と、
アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ16からの信号と、
モータ/ジェネレータ6用の電力を蓄電しておく強電バッテリ31の蓄電状態SOCを検出する蓄電状態センサ17からの信号と、
エンジン1の停止位置であるエンジン停止クランク角αを検出するエンジン停止位置センサ18からの信号とを入力する。

ハイブリッドコントローラ11は、上記入力情報のうちアクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、および変速機出力回転数No（車速VSP）から、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（EVモード、HEVモード）を選択すると共に、目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm、第1クラッチ目標締結容量tTc1、および第2クラッチ目標締結容量tTc2をそれぞれ演算する。

目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ32に供給され、このエンジンコントローラ32は、センサ12で検出したエンジン回転数Neと目標エンジントルクtTeとから、エンジン回転数Neのもとで目標エンジントルクtTeを実現するためのスロットル開度制御や燃料噴射量制御などにより、エンジントルクが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御する。

目標モータ/ジェネレータトルクtTmはモータコントローラ33に供給され、このモータコントローラ33は、強電バッテリ31の電力をインバータ34により直流−交流変換して、またインバータ34による制御下でモータ/ジェネレータ6のステータに供給し、モータ/ジェネレータトルクが目標モータ/ジェネレータトルクtTmに一致するようモータ/ジェネレータを制御する。

なお目標モータ/ジェネレータトルクtTmが、モータ/ジェネレータ6に回生制動作用を要求するようなものである場合、モータコントローラ33はインバータ34を介し、センサ17で検出したバッテリ蓄電状態SOCとの関連において強電バッテリ31が過充電とならないような発電負荷をモータ/ジェネレータ6に与え、
モータ/ジェネレータ6が回生制動により発電した電力をインバータ34により交流−直流変換して強電バッテリ31に蓄電する。

第1クラッチ目標締結容量tTc1は第1クラッチコントローラ36に供給され、この第1クラッチコントローラ36は、第1クラッチ目標締結容量tTc1に対応した第1クラッチ締結圧指令値tPc1と、センサ19で検出した第1クラッチ7の締結圧Pc1との対比により、第1クラッチ7の締結圧Pc1が第1クラッチ締結圧指令値tPc1となるよう第1クラッチ締結圧制御ユニット37を介し第1クラッチ7の締結圧を制御して第1クラッチ7の締結容量制御を行う。

第2クラッチ目標締結容量tTc2は変速機コントローラ38に供給され、
この変速機コントローラ38は、第2クラッチ目標締結容量tTc2に対応した第2クラッチ締結圧指令値tPc2と、センサ20で検出した第2クラッチ9の締結圧Pc2との対比により、第2クラッチ9の締結圧Pc2が第2クラッチ締結圧指令値tPc2となるよう第2クラッチ締結圧制御ユニット39を介し第2クラッチ9の締結圧を制御して第2クラッチ9の締結容量制御を行う。

なお変速機コントローラ38は、センサ15で検出した変速機出力回転数No（車速VSP）およびセンサ16で検出したアクセル開度APOから予定の変速マップをもとに、現在の運転状態に好適なプーリ比を求め、現在のプーリ比からこの好適プーリ比への無段変速をも行うものとする。

＜エンジン始動（クランキングトルク調整）制御＞
以上は、図1の制御システムが実行する通常制御の概要であるが、
本実施例においては図1におけるハイブリッドコントローラ11が、図2に示すエンジン始動（クランキングトルク）制御プログラムを実行することにより、エンジン始動時におけるクランキングトルクTcrを以下のごとく学習制御して調整するものとする。

なおエンジン始動は、第1クラッチ7(CL1)を締結し、モータ/ジェネレータ6からのクランキングトルクTcrによりエンジン1をクランキングして行わせるもので、
このエンジン始動時に図2のクランキングトルク制御プログラムは実行されるものとする。

先ずステップＳ10において、運転者のアクセル操作による車両の要求加速度が小さいか否かを、アクセル開度APOおよびその時間変化割合からチェックし、
要求加速度が小さくない場合は、ステップＳ19において、クランキングトルクTcrを初期値にリセットする。

ここでクランキングトルクTcrの初期値を説明するに、当該クランキングトルクTcrの初期値は、最も大きな加速度が要求される場面においても、この最大要求加速度に呼応した応答でエンジン始動が行われ、車両の駆動力が遅滞なく要求通りに増大するよう、最大要求加速度を基準にした最大値（例えば、エンジン回転数Neを0rpmから、0.3秒で1000rpmにするようなクランキングトルク）に設定する。
従って、ステップＳ10において要求加速度が小さいか否かの判定を行うに当たっては、要求加速度が、上記最大要求加速度近辺の設定加速度未満であるか否かにより当該判定を行うこととする。

ステップＳ10で要求加速度が上記設定加速度以上の大きな要求加速度と判定する場合は、上記の通りステップＳ19において、クランキングトルクTcrを上記の初期値（最大値）にリセットし、最大近辺の大きな要求加速度に呼応した応答でエンジン始動を行わせ、これにより車両の駆動力を遅滞なく要求通りに増大し得るようにする。

しかし、ステップＳ10で要求加速度が上記設定加速度未満の小さな要求加速度と判定する場合は、ステップＳ11〜ステップＳ18において、以下のごとくにクランキングトルクTcrを上記の初期値（最大値）よりも小さな値に調整する。
ステップＳ11においては、エンジン1の始動に要したエンジン始動時間TMstの計測を開始する。
従ってステップＳ11は、本発明におけるエンジン始動時間計測手段に相当する。

しかして本実施例ではエンジン始動時間TMstを、図3のエンジン始動要求（クランキング開始）時t1,t3,t5から、エンジン回転数Neが同図に示す所定回転数Ne_s（例えば600rpm）に到達する瞬時t2,t4,t6までの時間とし、この時間を図3に示すように計時することでエンジン始動時間TMstを計測し、エンジン始動が完了するまで待たなくてもエンジン始動時間TMstの計測が可能となるようにする。

次のステップＳ12においては、上記のエンジン始動時間TMstが、エンジン始動可能で許容可能なエンジン始動時間の限界値（上限値）TMst_Lim未満であるか否かを、つまり、エンジン始動時間TMstがエンジン始動可能で許容可能なエンジン始動時間に対し必要以上に短くて、エンジン始動応答が高すぎるか否かをチェックする。
なお、エンジン始動可能な範囲は、始動にかかる時間が所定時間未満になる範囲であり、エンジン停止状態から数えて初回の圧縮上死点を乗り越えられるか否かで規定することができる。

ステップＳ12で、TMst<TMst_Lim（エンジン始動応答が高すぎる）と判定する場合、エンジン始動時間TMstがクランキングトルクTcrに対し図4に例示する関係にあることから、ステップＳ13において、図3の瞬時t2に例示するごとくクランキングトルクTcrを低減代ΔTcr_decだけ低下調整した後、この調整後の値にクランキングトルクTcrを更新する。

ステップＳ12でTMst≧TMst_Lim（エンジン始動応答が低すぎる）と判定する場合、エンジン始動時間TMstがクランキングトルクTcrに対し図4に例示する関係にあることから、ステップＳ14において、図3の瞬時t6に例示するごとくクランキングトルクTcrを増大代ΔTcr_incだけ増大調整した後、この調整後の値にクランキングトルクTcrを更新する。

従ってステップＳ12〜ステップＳ14は、要求加速度が小さい場合において、クランキンギトルクTcrを初期値（最大値）よりも小さな値となるよう調整する用をなし、本発明におけるクランキングトルク調整手段に相当する。

ステップＳ13またはステップＳ14の実行後に選択されるステップＳ15においては、ステップＳ14でのクランキングトルクTcrの増大調整が行われた直後か否かをチェックする。
クランキングトルクTcrの増大調整直後でなければ、つまりステップＳ13でのクランキングトルクTcrの低下調整が行われた直後であれば、ステップＳ16において、クランキングトルク低減代ΔTcr_decを所定量γだけ低下させて更新し、次回におけるステップＳ13でのクランキングトルクTcrの低下調整に資する。

よって、図3の瞬時t2,t4に見られるように、ステップＳ12でのTMst<TMst_Lim（エンジン始動応答が高すぎる）の判定が連続し、ステップＳ13でのクランキングトルクTcrの低下調整が繰り返される場合、クランキングトルクTcrの低下調整（ステップＳ13）が実行される度に、クランキングトルク低減代ΔTcr_decを所定量γずつ低下させて、次回以降におけるステップＳ13でのクランキングトルクTcrの低下調整に供し、クランキングトルクTcrの低下調整が繰り返される場合における制御の安定性を図る。

しかしステップＳ15でクランキングトルクTcrの増大調整（ステップＳ14）が行われた直後と判定するときは、ステップＳ17において、クランキングトルク低減代ΔTcr_decを初期値にセットし、次回におけるステップＳ13でのクランキングトルクTcrの低下調整に資する。

ステップＳ16またはステップＳ17の実行後に選択されるステップＳ18においては、始動時エンジンフリクションの増加を伴う現象が発生したか否かをチェックする。
始動時エンジンフリクションの増加を伴う現象とは、エンジン冷却水温が暖機前の温度である状態とか、エンジン制御システムの故障とか、エンジン始動性を悪化させる現象とかを意味する。

始動時エンジンフリクションの増加を伴う現象が発生していなければ、制御をステップＳ10に戻して上記クランキングトルクTcrの学習制御を繰り返す。
しかし、始動時エンジンフリクションの増加を伴う現象が発生していれば、上記クランキングトルクの調整が実情に沿わない不適切なものとなって、エンジンの始動が不能になる虞があることから、ステップＳ19において、クランキングトルクTcrを初期値（最大値）にリセットする。

なお、ステップＳ10で要求加速度が小さいと判定する場合に、ステップＳ11〜ステップＳ18において、上記のごとくクランキングトルクTcrを前記の初期値（最大値）よりも小さな値に調整する理由は、
当該クランキングトルクTcrの初期値（最大値）を全運転領域に亘って使い続けると、車両の要求加速度が小さい場面において、クランキングトルクTcrが要求加速度に対し過大となり、以下の問題を生ずるためである。

モータ/ジェネレータ6がエンジン1を始動し得るようにするには、車速VSP（モータ/ジェネレータ回転数Nm）に対して図5に例示するような変化を呈するモータ/ジェネレータ6のモータ出力可能トルク（定格トルク）が、車両の走行抵抗（空気抵抗や、転がり抵抗など）に対応した駆動トルク分、および車両の所定加速度マージン分に対応した加速トルクマージン分の和値である電気(EV)走行用トルク分と、クランキングトルク分Tcrとの全てを賄い得る大きさである必要がある。

ところでモータ/ジェネレータ6は、コスト上の観点および搭載スペースの観点から、モータ出力可能トルク（定格トルク）をできるだけ小さくして、小型化することを求められており、モータ出力可能トルク（定格トルク）の大きさに制約を受ける。

しかし、かようにモータ/ジェネレータ6のモータ出力可能トルク（定格トルク）が制限されているなか、必要な加速トルクマージン分は概ね決まっており、これを小さくすることができない上に、クランキングトルク分Tcrを、要求駆動力が小さい場合も上記の通り、最大要求駆動力に対応した初期値（最大値）のままにしておくのでは、
要求駆動力が小さい場合にクランキングトルク分Tcrが過大となり、モータ/ジェネレータ定格トルクから加速トルクマージン分およびクランキングトルク分Tcrを差し引いて求まる駆動トルク分が、クランキングトルク初期値（最大値）の過大分だけ無用に小さくされてしまう。

かように駆動トルク分が小さくなると、トルク不足からモータ/ジェネレータ6のみによるEVモードでの走行が不能となる状態が早期に（低車速から）到来し、エンジン1との協調によるHEVモードでの走行へ早期に（低車速から）モード切り替えしなければならなくなる。
このことは、燃料消費率の向上を旨とするEVモード領域が狭くなることを意味し、車両の燃費が悪化するという問題を生ずる。

図6に基づき付言するに、この図6は、図5におけるモータ出力可能トルク（定格トルク）の駆動力換算値であるモータ出力可能最大駆動力を破線で示し、
このモータ出力可能駆動力から、図5のクランキングトルク分Tcrの初期値（最大値）による駆動力を差し引いて得られるEV走行用駆動力（図5におけるEV走行用トルク分の駆動力換算値）を一点鎖線で示し、
EV走行用駆動力から、図5の加速トルクマージン分の駆動力換算値である加速トルクマージン分の駆動力を差し引いて得られるEV走行時実用可能駆動力（図5における駆動トルク分の駆動力換算値）を二点鎖線で示し、
EV走行時要求駆動力（前記した走行抵抗）を実線で示す。

クランキングトルクTcrの初期値（最大値）を全運転領域に亘って使い続けると、車両の要求加速度が小さい場面において、クランキングトルク分Tcrの初期値（最大値）による駆動力が図6に示すごとく必要以上に大きなものとなり、その過大分だけ、EV走行時実用可能駆動力が同図に二点鎖線で示すごとくに小さくされる。

そのため、EV走行中の車速VSPが図6の比較的低いVSP_sに達しただけで、EV走行に供し得るモータ/ジェネレータ6のEV走行時実用可能駆動力（二点鎖線）がEV走行時要求駆動力（実線）未満となって、モータ/ジェネレータ6の駆動トルク不足からモータ/ジェネレータ6のみによるEV走行が不能となる。
従って、EV走行中の車速VSPがVSP≧VSP_sになると、エンジン1との協調によるHEV走行へモード切り替えしなければならず、燃料消費率の向上を旨とするEVモード領域が図6に示すVSP<VSP_sのような狭いものとなって、車両の燃費が悪化するという問題を生ずる。

ところで本実施例においては、要求加速度が大きい場合（ステップＳ10）、クランキングトルクTcrを上記の初期値（最大値）にするものの（ステップＳ19）、
要求加速度が小さい場合は（ステップＳ10）、クランキングトルクTcrを上記の初期値（最大値）よりも小さな値、詳しくはエンジン始動時間TMstがエンジン始動可能で許容可能な限界値TMst_Limになるような値に低下調整して、クランキングトルクTcrが要求駆動力に対し過大になることのないようにしたため（ステップＳ11〜ステップＳ18）、
要求加速度が小さい場合は、図6におけるEV走行時実用可能駆動力を、クランキングトルクTcrの上記の低下調整分だけ増大させ得ることとなる。

従って要求加速度が小さい場合は、EV走行時実用可能駆動力がEV走行時要求駆動力未満となって、モータ/ジェネレータ6の駆動トルク不足からモータ/ジェネレータ6のみによるEV走行が不能となる車速VSP_s（EV→HEVモード切り替え車速）を、図6に示す車速値よりも高車速側へ移動させることができ、燃料消費率の向上を旨とするEVモード領域の拡大により燃費の向上を図ることができ、燃費の悪化に関する上記の問題を解消することができる。

ここで図7を参照しつつ、クランキングトルクTcrの上記初期値（最大値）からの低下調整範囲（制御範囲）を、モータ/ジェネレータ6のモータ出力ベースで説明する。
この図7は、モータ/ジェネレータ6が出力可能なモータ最大出力を破線で示す。
また、クランキングトルクTcrが初期値（最大値）である場合においてEV走行に供し得るモータ/ジェネレータ6の初期EV走行用モータ出力は、モータ最大出力（破線）からクランキングトルク初期値（最大値）相当モータ出力を差し引いて求まり、同図に二点鎖線で示すごときものとなる。

要求加速度が小さい場合は（ステップＳ10）、クランキングトルクTcrが初期値（最大値）から、エンジン始動時間TMst＝限界値TMst_Limとなるような値に低下調整されるため（ステップＳ11〜テップＳ18）、
この場合においてEV走行に供し得るモータ/ジェネレータ6の小要求駆動力時EV走行用モータ出力は、モータ最大出力（破線）から、上記低下調整後におけるクランキングトルクTcrのモータ出力換算値（クランキングトルク最小値相当モータ出力）を差し引いて求まり、図7に一点鎖線で示すごときものとなる。

従ってクランキングトルクTcrの制御範囲は、モータ/ジェネレータ6のモータ出力ベースで図示すると、図7の二点鎖線および一点鎖線間の範囲である。
そして、要求加速度が小さい場合は、EV走行に供し得るモータ/ジェネレータ6のEV走行用モータ出力が、図7の二点鎖線レベルから一点鎖線レベルへと増大され、かかるEV走行用モータ出力の増大分だけ、EV走行可能上限車速が上昇されて、HEVモードへのモード切り替えを先延ばしすることができる。
これにより、燃料消費率の向上を旨とするEVモード領域を一層高車速まで拡大することができ、かかるEVモード領域の拡大分だけ車両の燃費を、図8に示すように改善することができる。

なおクランキングトルクTcrは、上記のように制御することを基本とするが、エンジン1が、その停止位置（クランク角αst）によって始動の容易さ（エンジン始動性）を異にするため、本実施例ではクランキングトルクTcrをエンジン停止位置（クランク角αst）によっても調整することとする。

そのため図1のハイブリッドコントローラ11は、図9の制御プログラムを実行して、図10に示すごとくに、エンジン停止位置（クランク角αst）に応じたクランキングトルクTcrの調整を行う。
ステップＳ21においては、エンジン1が停止したか否かをチェックし、エンジン1が停止していなければ、制御をそのまま終了し、エンジン1が停止したとき、制御をステップＳ22に進めて、エンジン停止位置（クランク角αst）に応じたクランキングトルクTcrの調整を行う。

つまりステップＳ22では、ステップＳ21によるエンジン停止判定時（図10の瞬時t1）におけるエンジンクランク角αの読み込み値をエンジン停止位置（クランク角αst）にセットし、
このエンジン停止位置（クランク角αst）がエンジン始動性の高いエンジン停止位置であれば、図10に示すようにクランキングトルクTcrを始動性の高い分ΔTcr_αだけ低下させ、
逆にエンジン停止位置（クランク角αst）がエンジン始動性の低いエンジン停止位置であれば、クランキングトルクTcrを始動性の低い分だけ増大させる。

従ってステップＳ22は、本発明におけるエンジン停止位置検出手段およびクランキングトルク調整手段に相当する。

＜実施例の効果＞
上述した本実施例のエンジン始動（クランキングトルク調整）制御によれば、
要求加速度が大きい場合（ステップＳ10）、クランキングトルクTcrを初期値（最大値）にするものの（ステップＳ19）、
要求加速度が小さい場合は（ステップＳ10）、クランキングトルクTcrを上記の初期値（最大値）よりも小さな値、詳しくはエンジン始動時間TMstがエンジン始動可能で許容可能な限界値TMst_Limになるような値に低下調整して、クランキングトルクTcrが要求駆動力に対し過大になることのないようにしたため（ステップＳ11〜ステップＳ18）、
要求加速度が小さい場合は、図6におけるEV走行時実用可能駆動力を、クランキングトルクTcrの上記の低下調整分だけ増大させることができる。

従って要求加速度が小さい場合は、EV走行時実用可能駆動力がEV走行時要求駆動力未満となって、モータ/ジェネレータ6の駆動トルク不足からモータ/ジェネレータ6のみによるEV走行が不能となる車速VSP_s（EV→HEVモード切り替え車速）を、図6に示す車速値よりも高車速側へ移動させることができ、EVモード領域の拡大により燃費の向上を図ることができ、燃費の悪化に関する前記の問題を解消することができる。

そして、エンジン始動時間TMstに係わる上記の限界値TMst_Limを、エンジン始動可能で許容可能なエンジン始動時間の限界値としたため、
クランキングトルクTcrの調整下限値が、エンジン始動可能で許容可能なクランキングトルクの下限値となり、エンジン始動が不能になったり、許容できないように長いエンジン始動時間になる不都合を生ずることなく上記の効果を達成することができる。

また本実施例においては、クランキング開始時（図3のt1,t3,t5）から、エンジン回転数Neが所定回転数Ne_sに達する瞬時（図3のt2,t4,t6）までの時間をエンジン始動時間TMstとして用いるため、
エンジン始動が完了するまで（完爆回転数になるまで）待たなくてもエンジン始動時間TMstの計測が可能であり、制御の応答性を向上させることができる。

本実施例では更に図9,10につき前述した通り、エンジン停止位置（クランク角αst）がエンジン始動性の高いエンジン停止位置であればクランキングトルクTcrを始動性の高い分だけ低下させ、逆にエンジン停止位置（クランク角αst）がエンジン始動性の低いエンジン停止位置であれば、クランキングトルクTcrを始動性の低い分だけ増大させるため、
エンジンの始動性に係わるエンジン停止位置（クランク角αst）に応じたクランキングトルクTcrの適切な調整が行われて、クランキングトルクTcrを過不足のない適正値に
となしえて、前記の効果を更に確実なものにすることができる。

＜他の実施例＞
なお図示の実施例では、図2のステップＳ12におけるエンジン始動時間の限界値TMst_Limを、エンジン始動可能で許容可能なエンジン始動時間の限界値としたが、この限界値TMst_Limはその代わりに、要求加速度ごとの要求応答でエンジン始動を可能にするエンジン始動時間の限界値としてもよい。

この場合ステップＳ12においては、エンジン始動時間TMstが要求加速度ごとの要求エンジン始動応答に対し必要以上に短くてエンジン始動応答が要求加速度に対し高すぎるか否かをチェックし、
エンジン始動応答が要求加速度に対し高すぎる場合、ステップＳ13でクランキングトルクTcrを低下調整し、
エンジン始動応答が要求加速度に対し低すぎる場合、ステップＳ14でクランキングトルクTcrを増大調整することとなる。

従って要求加速度が小さくなるにつれ、EV走行に供し得るモータ/ジェネレータ6のEV走行用モータ出力が、図7の二点鎖線レベルから一点鎖線レベルへと連続的に増大され、EV走行（EVモード）領域を要求加速度が小さくほど連続的に拡大させることができ、要求加速度に応じた一層きめ細かな制御が可能になる。

１ エンジン
2FL,2FR 左右前輪（駆動車輪）
3RL,3RR 左右後輪
4 Ｖベルト式無段変速機
6 モータ/ジェネレータ
7 第1クラッチ
9 第2クラッチ
11 ハイブリッドコントローラ
12 エンジン回転センサ
13 モータ/ジェネレータ回転センサ
14 変速機入力回転センサ
15 変速機出力回転センサ
16 アクセル開度センサ
17 蓄電状態センサ
18 エンジンクランク角センサ
31 バッテリ
32 エンジンコントローラ
33 モータコントローラ
34 インバータ
36 第1クラッチコントローラ
37 第1クラッチ締結圧制御ユニット
38 変速機コントローラ
39 第2クラッチ締結圧制御ユニット

Claims (8)

1. エンジン、第1クラッチ、モータ/ジェネレータ、第2クラッチおよび駆動車輪を伝動経路の配列順とし、前記第1クラッチおよび第2クラッチの締結・解放制御により、前記エンジンおよびモータ/ジェネレータのうち、モータ/ジェネレータのみによる電気走行を行うか、エンジンおよびモータ/ジェネレータの協調によるハイブリッド走行を行うかを選択可能なハイブリッド車両に用いられ、
   前記第1クラッチを締結して前記モータ/ジェネレータからのクランキングトルクにより前記エンジンを始動させるようにしたエンジン始動制御装置において、
   前記クランキングトルクを、車両の要求加速度が小さいときは低下させるよう調整するクランキングトルク調整手段を設けて成ることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
2. 請求項1に記載された、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   前記クランキングトルク調整手段は、クランキングトルクの調整下限値を、エンジン始動が可能なクランキングトルクの下限値とするものであることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
3. 請求項2に記載された、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   前記クランキングトルク調整手段は、クランキングトルクの調整下限値を、前記要求加速度ごとの要求応答でエンジン始動が可能なクランキングトルクの下限値とするものであることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載された、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジンの始動に要したエンジン始動時間を計測するエンジン始動時間計測手段を設け、
   前記クランキングトルク調整手段は、該計測したエンジン始動時間が所定時間となるようクランキングトルクを調整するものであることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
5. 請求項4に記載された、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジン始動時間に関した所定時間は、エンジン始動が可能なエンジン始動時間の限界値であることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
6. 請求項5に記載された、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジン始動時間に関した所定時間は、前記要求加速度ごとの要求応答でエンジン始動が可能なエンジン始動時間の限界値であることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
7. 請求項4〜6のいずれか1項に記載された、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジン始動時間計測手段は、クランキング開始時から、エンジン回転数が所定回転数に達するまでの時間を前記エンジン始動時間として計測するものであることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載された、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   エンジンの停止時における回転位置を検出するエンジン停止位置検出手段を設け、
   前記クランキングトルク調整手段は、前記検出したエンジン停止位置に応じクランキングトルクを調整するものであることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。

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