JP2013095159A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＶ走行領域を拡大することが可能な車両制御装置を提供すること。
【解決手段】直噴式のエンジンと、回転電機と、エンジンと回転電機とを断接するクラッチとを備え、回転電機の動作点が所定領域内となるときに、エンジンを停止し、かつクラッチを開放して回転電機を動力源として走行する所定走行を許容する。エンジンの出力によってエンジンを回転させて始動する所定始動が可能である場合の所定領域である第一所定領域Ｒ１は、所定始動が可能でない場合の所定領域である第二所定領域Ｒ２よりも広い。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、ＥＶ走行中にエンジンを始動する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、内燃機関がスターター支援なしの直結スタートによってハイブリッド駆動部の純粋な電気的走行作動モードからスタートされる方法、および直結スタートスタンバイ状態が存在していない場合に、スリップトルク制御された分離クラッチがエンジン引きずりトルクを内燃機関に伝達する方法が開示されている。

特表２００９−５２７４１１号公報

ＥＶ走行を行うことができるＥＶ走行領域を拡大できることが望まれている。例えば、ＥＶ走行時の回転電機のトルクには、エンジンを始動できるだけのトルクを更に出力できるように上限トルクが設けられることがある。これに対して、エンジン始動を可能としつつ回転電機の上限トルクを増加させることができれば、ＥＶ走行領域を拡大することができる。

本発明の目的は、ＥＶ走行領域を拡大することが可能な車両制御装置を提供することである。

本発明の車両制御装置は、直噴式のエンジンと、回転電機と、前記エンジンと前記回転電機とを断接するクラッチとを備え、前記回転電機の動作点が所定領域内となるときに、前記エンジンを停止し、かつ前記クラッチを開放して前記回転電機を動力源として走行する所定走行を許容し、前記エンジンの出力によって前記エンジンを回転させて始動する所定始動が可能である場合の前記所定領域である第一所定領域は、前記所定始動が可能でない場合の前記所定領域である第二所定領域よりも広いことを特徴とする。

上記車両制御装置において、前記所定始動の際に前記クラッチを係合して前記回転電機のトルクによって前記エンジンの回転数の上昇をアシストし、停止している前記エンジンの状態に応じて、前記第一所定領域の広さを変化させることが好ましい。

本発明に係る車両制御装置は、直噴式のエンジンと、回転電機と、エンジンと回転電機とを断接するクラッチとを備え、回転電機の動作点が所定領域内となるときに、エンジンを停止し、かつクラッチを開放して回転電機を動力源として走行する所定走行を許容する。エンジンの出力によってエンジンを回転させて始動する所定始動が可能である場合の所定領域である第一所定領域は、所定始動が可能でない場合の所定領域である第二所定領域よりも広い。よって、本発明に係る車両制御装置によれば、エンジンの始動方法に応じた所定領域とし、ＥＶ走行領域を拡大することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係るハイブリッド車両の要部を示す図である。 図２は、実施形態に係る走行領域を示す図である。 図３は、第二エンジン始動線よりも高トルク側に設定されたエンジン停止線を示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図３を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置に関する。図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両１００の要部を示す図、図２は、本実施形態に係る走行領域を示す図である。

図１に示すハイブリッド車両１００は、エンジン１、Ｋ０クラッチ２、回転電機ＭＧ、トルクコンバータ４、変速機５および駆動輪８を備える。エンジン１は、Ｋ０クラッチ２を介して回転電機ＭＧ、トルクコンバータ４、変速機５および駆動輪８と接続されている。つまり、回転電機ＭＧは、エンジン１よりも駆動輪８側に配置されており、Ｋ０クラッチ２は、エンジン１と回転電機ＭＧとを断接する。Ｋ０クラッチ２は、エンジン１のクランクシャフト１ａと回転電機ＭＧの回転軸３との間に介在している。Ｋ０クラッチ２は、例えば、湿式の多板式のクラッチ装置であり、係合状態でエンジン１と回転電機ＭＧとを接続し、開放状態でエンジン１と回転電機ＭＧとを切り離す。

回転電機ＭＧは、モータ（電動機）としての機能と、発電機としての機能とを備えている。回転電機ＭＧは、インバータを介してバッテリと接続されている。回転電機ＭＧは、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転電機ＭＧによって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。回転電機ＭＧとしては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。

トルクコンバータ４は、回転電機ＭＧよりも駆動輪８側に配置されている。トルクコンバータ４の入力軸４ａは、回転電機ＭＧの回転軸３と接続されている。トルクコンバータ４は、入力軸４ａに入力されるトルクを作動流体を介して変速機５の入力軸５ａに伝達することができる。また、トルクコンバータ４は、ロックアップ機構を有しており、ロックアップ状態では、入力軸４ａに入力されるトルクを直接変速機５の入力軸５ａに伝達する。

変速機５は、自動変速機であり、例えば、有段の自動変速機（Ａ／Ｔ）である。なお、これに限らず、変速機５は、無段の自動変速機（ＣＶＴ）等であってもよい。変速機５の出力軸５ｂは、差動機構６および駆動軸７を介して駆動輪８と接続されている。

エンジン１は、筒内に直接燃料を噴射するインジェクタと、筒内の混合気に点火する点火プラグとを有する直噴式のエンジンである。エンジン１は、燃料の燃焼エネルギーをクランクシャフト１ａの回転運動に変換して出力する。エンジン１の出力トルクは、Ｋ０クラッチ２、回転電機ＭＧ、トルクコンバータ４、変速機５、差動機構６および駆動軸７を介して駆動輪８に伝達される。

ハイブリッド車両１００には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０が搭載されている。ＥＣＵ５０は、エンジン１の燃料噴射タイミング、燃料噴射量、点火時期などを制御可能である。また、ＥＣＵ５０は、Ｋ０クラッチ２、回転電機ＭＧ、トルクコンバータ４および変速機５を制御することができる。ＥＣＵ５０は、Ｋ０クラッチ２の開放・係合および係合度合いを制御することができる。Ｋ０クラッチ２が油圧式のアクチュエータを有するものである場合、ＥＣＵ５０は、供給油圧を調節することにより、Ｋ０クラッチ２の係合度合い（トルク容量）を制御する。また、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数と回転電機ＭＧの回転数とに基づいて、Ｋ０クラッチ２のスリップ制御を行うことができる。本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジン１、Ｋ０クラッチ２、回転電機ＭＧおよびＥＣＵ５０を備える。

ハイブリッド車両１００では、ハイブリッド（ＨＶ）走行あるいはＥＶ走行を選択的に実行可能である。本実施形態では、ＥＶ走行が所定走行に対応している。ハイブリッド走行とは、エンジン１、回転電機ＭＧのうち少なくともエンジン１を動力源としてハイブリッド車両１００を走行させる走行モードである。ハイブリッド走行では、エンジン１に加えて、回転電機ＭＧを動力源とすることができる。なお、ハイブリッド走行において、回転電機ＭＧを発電機として機能させてもよく、無負荷の状態で空転させることもできる。

ＥＶ走行は、エンジン１を停止し、回転電機ＭＧを動力源として走行する走行モードである。ＥＶ走行において、走行状況やバッテリの充電状態等に応じて適宜回転電機ＭＧに発電を行わせるようにしてもよい。ＥＶ走行を行う場合、Ｋ０クラッチ２が開放され、エンジン１が停止される。車両制御装置１−１は、回転電機ＭＧの動作点が予め定められたＥＶ走行領域（所定領域）内となるときにＥＶ走行を許容する。

また、ハイブリッド車両１００では、エンジン１を駆動輪８から切り離して惰性によりハイブリッド車両１００を走行させる惰性走行を実行することもできる。惰性走行は、例えば、加速要求がない場合や要求駆動力が小さな場合に実行される。惰性走行では、Ｋ０クラッチ２が開放され、エンジン１と回転電機ＭＧおよび駆動輪８との動力の伝達が遮断される。つまり、駆動輪８にエンジンブレーキが作用しない状態となる。これにより、Ｋ０クラッチ２が係合されてエンジン１が駆動輪８と接続されている場合よりも、駆動輪８に対する負荷が小さくなる。惰性走行を実行することにより、軽負荷時の燃費向上を図ることができる。惰性走行時には、エンジン１を停止して燃料消費を抑制することもできる。

ＥＶ走行からハイブリッド走行への移行時など、エンジン１を始動するときには、ＥＣＵ５０によりエンジン１の始動制御がなされる。本実施形態のハイブリッド車両１００では、少なくとも以下の２つの始動方法が実行可能である。

（着火始動）
着火始動とは、主としてエンジン１の燃焼により発生するエネルギーによってエンジン１の回転を開始させてエンジン１を始動させる始動方法である。言い換えると、着火始動は、エンジン１の出力によってエンジン１を回転させて始動する始動方法である。本実施形態では、着火始動が所定始動に対応している。本実施形態のハイブリッド車両１００のエンジン１は、筒内に直接燃料が噴射される直噴式のエンジンである。従って、エンジン１が停止した状態から、筒内に燃料を供給して着火により燃焼を開始させ、エンジン１を始動することが可能である。着火始動では、Ｋ０クラッチ２を半係合状態としてエンジン１の始動をアシストすることができる。

具体的には、ＥＣＵ５０は、エンジン１に対する燃料噴射および点火により始動を開始するときに、エンジン１の回転数が上昇し始めるまでは、Ｋ０クラッチ２に対する供給油圧を待機時油圧とする。待機時油圧は、Ｋ０クラッチ２を介して駆動輪８側からエンジン１に伝達されるトルクによってはエンジン１が回転し始めない油圧に設定されている。すなわち、待機時油圧は、Ｋ０クラッチ２を係合させ、かつエンジン１の自立的な回転の開始を待機するときのクラッチ油圧である。待機時油圧によってＫ０クラッチ２が係合し、回転電機ＭＧ側からトルクが伝達されることで、回転を開始するためのエンジン１の必要トルクが低減される。

ＥＣＵ５０は、エンジン１の回転数が上昇し始めると、Ｋ０クラッチ２に対する供給油圧をアシスト時油圧に増加させる。アシスト時油圧は、待機時油圧よりも大きな油圧であり、エンジン１に対して正方向のトルクを伝達して回転上昇をアシストすることができる油圧である。Ｋ０クラッチ２に対する供給油圧をアシスト時油圧とすると、回転電機ＭＧのトルクによってエンジン１の回転数の上昇をアシストすることができる。また、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数が回転電機ＭＧの回転数と同期するときに、Ｋ０クラッチ２に対する供給油圧を係合油圧に増加させる。係合油圧は、アシスト時油圧よりも大きな油圧であり、Ｋ０クラッチ２を完全係合させることができる油圧である。係合油圧は、例えば、油圧源から供給されるライン圧である。Ｋ０クラッチ２が完全係合すると、着火始動は完了する。

（Ｋ０スリップ始動）
Ｋ０スリップ始動とは、Ｋ０クラッチ２を介して伝達されるトルクによりモータリングを行い、エンジン１の回転を開始させてエンジン１を始動する始動方法である。Ｋ０スリップ始動では、エンジン１が停止した状態からＫ０クラッチ２に対する供給油圧をモータリング時油圧とする。モータリング時油圧は、アシスト時油圧よりも高圧であり、かつ係合油圧よりも低圧である。モータリング時油圧は、少なくとも停止しているエンジン１のフリクショントルクに抗してエンジン１の回転を開始できるだけのトルクを伝達可能な係合油圧である。また、モータリング時油圧は、Ｋ０クラッチ２が半係合状態となり、エンジン回転数を徐々に上昇させることができる係合油圧である。

ＥＣＵ５０は、Ｋ０クラッチ２に対する供給油圧をモータリング時油圧とすると共に、要求駆動力に対応するトルクに加えてエンジン１のクランキングに要するトルクを回転電機ＭＧに出力させる。これにより、Ｋ０クラッチ２を係合して回転電機ＭＧのトルクによってクランキングしてエンジン１を始動することができる。

回転電機ＭＧのモータリングによりエンジン回転数が所定の回転数まで上昇すると、ＥＣＵ５０はエンジン１に対する燃料噴射および点火を開始し、エンジン１を始動させる。エンジン回転数が回転電機ＭＧの回転数と同期するときに、Ｋ０クラッチ２に対する供給油圧は係合油圧とされる。Ｋ０クラッチ２が完全係合すると、Ｋ０スリップ始動は完了する。

本実施形態の車両制御装置１−１では、図２に示すように、着火始動が可能である場合のＥＶ走行領域（以下、「第一ＥＶ走行領域」と称する。）Ｒ１と、着火始動が可能でない場合のＥＶ走行領域（以下、「第二ＥＶ走行領域」と称する。）Ｒ２とが異なる。図２において、横軸は回転電機ＭＧの回転数、縦軸は回転電機ＭＧのトルクを示す。以下の説明では、回転電機ＭＧの回転数を「モータ回転数Ｎｍｇ」とも記載し、回転電機ＭＧのトルクを「モータトルクＴｍｇ」とも記載する。

着火始動が可能であるか否かは、例えば、エンジン１が停止したときのクランク角度に基づいて判断される。着火始動では、エンジン１で発生する燃焼エネルギーによって自立的にエンジン１の回転を開始させる。燃焼開始時に発生させることができるエネルギーは、膨張行程にある気筒内の空気量（酸素量）によって変化する。従って、エンジン１を停止させたときにどのクランク角度で停止したかや、エンジン停止時のサージタンク圧が再始動時の着火始動の可否に影響する。ＥＣＵ５０は、停止しているエンジン１のクランク角度やエンジン停止時のサージタンク圧に基づいて、次回始動時に着火始動によるエンジン始動が可能であるか否かを判定することができる。なお、燃焼開始時にエンジン１が出力することができるエネルギーは、エンジン停止時に排気が筒内に流入したか否かによっても変化する。このため、着火始動が可能であるか否かは、排気が筒内に逆流したか否かや筒内の推定酸素濃度等に基づいて判定されてもよい。また、着火始動が可能であるか否かは、冷却水温等のエンジン１の状態に基づいて判定されてもよい。

図２には、モータ定格トルクＴｍ、第一エンジン始動線Ｔ１、第二エンジン始動線Ｔ２およびエンジン停止線Ｔｓが示されている。原点に近い側から、エンジン停止線Ｔｓ、第二エンジン始動線Ｔ２、第一エンジン始動線Ｔ１、モータ定格トルクＴｍの順に並んでおり、モータ定格トルクＴｍは最も高回転・高トルク側に位置している。なお、第一エンジン始動線Ｔ１の一部と第二エンジン始動線Ｔ２の一部とが同一となってもよい。

モータ定格トルクＴｍは、回転電機ＭＧの定格トルクである。モータトルクＴｍｇの指令値は、モータ定格トルクＴｍ以下のトルクの範囲内で決定される。モータ定格トルクＴｍは、モータ回転数Ｎｍｇが低回転の領域でほぼ一定の値であり、中高回転の領域では回転数の増加に伴って低下する。

第一エンジン始動線Ｔ１は、着火始動が可能である場合のエンジン始動線である。第一エンジン始動線Ｔ１よりも原点側の領域が、第一ＥＶ走行領域Ｒ１である。第一ＥＶ走行領域Ｒ１は、着火始動が可能である場合の所定領域である第一所定領域に対応している。着火始動が可能な場合、回転電機ＭＧの動作点が第一ＥＶ走行領域Ｒ１内となるとき、即ち、動力源に対して要求される出力トルクを回転電機ＭＧによって出力するときのモータトルクＴｍｇが第一ＥＶ走行領域Ｒ１内のトルクとなるときにＥＶ走行が許容される。言い換えると、既にＥＶ走行を実行中である場合、回転電機ＭＧの動作点が第一ＥＶ走行領域Ｒ１にある間はＥＶ走行を継続して行うことが可能である。回転電機ＭＧの動作点は、回転電機ＭＧの動作状態を示すものであり、ここではモータ回転数ＮｍｇとモータトルクＴｍｇとの組合せから決まる走行領域上の点を示す。

着火始動が可能な場合であって、回転電機ＭＧの動作点が第一エンジン始動線Ｔ１上あるいは第一エンジン始動線Ｔ１よりも原点側と反対側の領域にあるときはＨＶ走行が実行される。つまり、矢印Ｙ１に示すように、ＥＶ走行中に回転電機ＭＧの動作点が第一エンジン始動線Ｔ１よりも原点側の領域から原点側と反対側の領域に移動すると、ＥＶ走行が終了してエンジン１が始動され、ＨＶ走行に移行する。

第二エンジン始動線Ｔ２は、着火始動が可能でない場合のエンジン始動線である。第二エンジン始動線Ｔ２よりも原点側の領域が、第二ＥＶ走行領域Ｒ２である。第二ＥＶ走行領域Ｒ２は、着火始動が可能でない場合の所定領域である第二所定領域に対応している。着火始動が可能でない場合、回転電機ＭＧの動作点が第二ＥＶ走行領域Ｒ２となるときにＥＶ走行が許容される。一方、着火始動が可能でない場合に、回転電機ＭＧの動作点が第二エンジン始動線Ｔ２上あるいは第二エンジン始動線Ｔ２よりも原点側と反対側の領域にあるときはＨＶ走行が実行される。つまり、矢印Ｙ２に示すように、ＥＶ走行中に回転電機ＭＧの動作点が第二エンジン始動線Ｔ２よりも原点側の領域から原点側と反対側の領域に移動すると、ＥＶ走行が終了してエンジン１が始動され、ＨＶ走行に移行する。

エンジン停止線Ｔｓは、エンジン１の停止を判定する判定線である。ＨＶ走行中に回転電機ＭＧの動作点がエンジン停止線Ｔｓよりも原点側の領域（エンジン停止領域）に入ると、エンジン１が停止されてＥＶ走行が開始される。エンジン停止領域は、第二ＥＶ走行領域Ｒ２に含まれている。なお、エンジン１を停止してＥＶ走行に移行するか否かは、この他のＥＶ走行実行条件、例えばバッテリの蓄電量や回転電機ＭＧの温度等が考慮されて決定されてもよい。

本実施形態の車両制御装置１−１では、第一ＥＶ走行領域Ｒ１が第二ＥＶ走行領域Ｒ２よりも広い。言い換えると、着火始動が可能な場合には着火始動が可能でない場合よりも広い走行領域でＥＶ走行が可能であるように、第一エンジン始動線Ｔ１と第二エンジン始動線Ｔ２との関係が定められている。第一ＥＶ走行領域Ｒ１は、同じモータ回転数Ｎｍｇに対して、第二ＥＶ走行領域Ｒ２よりも高トルクの領域まで広がっていることが好ましい。また、同じモータトルクＴｍｇに対して、第一ＥＶ走行領域Ｒ１は、第二ＥＶ走行領域Ｒ２よりも高回転の領域まで広がっていることが好ましい。また、第一ＥＶ走行領域Ｒ１は、第二ＥＶ走行領域Ｒ２全てを含んだ領域であることが好ましい。

第一ＥＶ走行領域Ｒ１が第二ＥＶ走行領域Ｒ２よりも広いことにより、着火始動が可能である場合は着火始動が可能でない場合よりも広い走行領域でＥＶ走行を実行することができる。ＥＶ走行領域を拡大することができることで、燃費の向上を実現することができる。本実施形態では、以下のようにして第一ＥＶ走行領域Ｒ１および第二ＥＶ走行領域Ｒ２が定められる。

エンジン始動線は、エンジン始動時の担保トルクΔＴに基づいて定めることができる。ここで、担保トルクΔＴは、モータ定格トルクＴｍとエンジン始動線との差分トルクである。例えば、第一エンジン始動線Ｔ１を定める担保トルク（以下、「第一担保トルク」と称する。）ΔＴ１は、図２に示すように、モータ定格トルクＴｍと第一エンジン始動線Ｔ１とのモータトルク軸方向の差分である。同様にして、第二エンジン始動線Ｔ２を定める担保トルク（以下、「第二担保トルク」と称する。）ΔＴ２は、モータ定格トルクＴｍと第二エンジン始動線Ｔ２とのモータトルク軸方向の差分である。

定格トルクＴｍに対して、担保トルクΔＴを減じたトルクが、ＥＶ走行において出力を許容できるトルク、すなわち指令可能なトルクの上限とされる。従来、この担保トルクΔＴは、例えば、回転電機ＭＧのトルクによってエンジン１のクランキングを担保できるように定められていた。一例として、エンジン始動線は、少なくとも停止しているエンジン１のフリクショントルクに抗してエンジン１の回転を開始できるだけの担保トルクΔＴに基づいて定められていた。

このように担保トルクΔＴを定めた場合、ＥＶ走行時に回転電機ＭＧによって車両に対する要求トルクを出力しながら、回転電機ＭＧの出力トルクによってエンジン１を回転始動することができる。よって、エンジン始動の確実性を高められると共に、エンジン始動時の車両駆動トルクの変動が抑制され、エンジン始動に伴うショックの発生が抑制される。

しかしながら、エンジン１をクランキングできるだけの担保トルクΔＴを常時確保しておくことで、ＥＶ走行時の回転電機ＭＧの出力トルクが制限されてしまうという問題がある。ＥＶ走行領域の拡大のためにＥＶ走行時の上限トルクを上げようとする場合、担保トルクΔＴを確保した上で大トルクを出力できるように、回転電機ＭＧの定格トルクＴｍを大きなものとすることが考えられる。しかしながら、この場合には回転電機ＭＧの大型化を招いてしまうこととなる。ＥＶ走行領域を拡大できることが望ましいが、車両搭載性の向上やコスト低減の観点から回転電機ＭＧの大型化を抑制できることが好ましい。

本実施形態の車両制御装置１−１では、着火始動が可能である場合の第一エンジン始動線Ｔ１と、着火始動が可能でない場合の第二エンジン始動線Ｔ２とが異なり、かつ第一エンジン始動線Ｔ１が第二エンジン始動線Ｔ２よりも高トルク側に設定されている。第二エンジン始動線Ｔ２は、着火始動が可能でない場合のエンジン始動線であり、エンジン１のクランキングに必要なトルクを確保できるように定められている。つまり、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、従来よりも高トルクの領域までＥＶ走行を行うことが可能となる。

第一エンジン始動線Ｔ１は、例えば、着火始動時の回転電機ＭＧのアシストトルクに基づいて定められる。アシストトルクとは、着火始動時にエンジン１が回転を始めた後にＫ０クラッチ２を介して伝達されるトルクであり、アシスト時油圧に対応している。第一エンジン始動線Ｔ１は、アシストトルクを第一担保トルクΔＴ１として確保するように定められる。なお、アシストトルクがエンジン回転数等に応じて変化する場合には、その最大値が第一担保トルクΔＴ１とされてもよい。第一エンジン始動線Ｔ１は、これに限らず、Ｋ０クラッチ２に対する供給油圧を待機時油圧としたときのＫ０クラッチ２の伝達トルク（待機時トルク）等を第一担保トルクΔＴ１として定められてもよい。

エンジン始動時に要するアシストトルクは、エンジン１の停止位置（クランク角度）や筒内の酸素濃度や酸素量、エンジン冷却水温等の停止しているエンジン１の状態やＥＶ走行中のエンジン１の状態によって変化する。このため、第一エンジン始動線Ｔ１および第一ＥＶ走行領域Ｒ１は、エンジン１の状態に応じて可変とされてもよい。例えば、必要なアシストトルクが小さい場合には第一担保トルクΔＴ１を小さくして第一ＥＶ走行領域Ｒ１を広くし、必要なアシストトルクが大きい場合には第一担保トルクΔＴ１を大きくして第一ＥＶ走行領域Ｒ１を狭くすることで、エンジン１の状態に応じて最大限のＥＶ走行領域を確保することが可能である。

アシストトルクが不要である場合には、第一担保トルクΔＴ１を０もしくは実質的に０とすることが可能である。例えば、アシストトルクが不要である場合、ＥＶ走行終了時にＫ０クラッチ２を開放した状態でエンジン１を自立的に始動させる。この場合、回転電機ＭＧはＥＶ走行中に担保トルクΔＴを確保しておく必要がないため、モータ定格トルクＴｍを最大出力トルクとしてＥＶ走行を行うことが可能となる。また、アシストトルクが不要である場合、エンジン始動時にＫ０クラッチ２を実質的にトルクの伝達がなされない状態で係合するようにしてもよい。つまり、実質的にアシストトルクが無い状態でエンジン１が始動されるようにしてもよい。このようにすれば、第一担保トルクΔＴ１を実質的に０とすることができる。

第二エンジン始動線Ｔ２は、例えば、Ｋ０スリップ始動時の回転電機ＭＧのモータリングトルクに基づいて定められる。モータリングトルクとは、Ｋ０スリップ始動においてエンジン１のクランキングを行う際にＫ０クラッチ２を介して伝達されるトルクであり、モータリング時油圧に対応している。第二エンジン始動線Ｔ２は、モータリングトルクを第二担保トルクΔＴ２として定められる。なお、モータリングトルクがエンジン回転数等に応じて変化する場合には、可能なモータリングトルクの最大値が第二担保トルクΔＴ２とされてもよい。

ＥＣＵ５０は、エンジン１の始動要求がある場合、着火始動が可能であれば着火始動によりエンジン１を始動し、着火始動が不可能である場合にＫ０スリップ始動によりエンジン１を始動する。Ｋ０スリップ始動の場合、エンジン１のモータリングに要するトルクを回転電機ＭＧによって出力させる。従って、モータリングに必要なトルクを確保するために、回転電機ＭＧによる走行用の出力トルクが第二担保トルクΔＴ２だけ制限される。これに対して、着火始動の場合、回転電機ＭＧは、エンジン１の自立的な回転上昇をアシストできればよい。このことから、エンジン１の始動において着火始動を優先することにより、回転電機ＭＧの出力トルクのうちで走行駆動に使用可能なトルクの割合を増加させることができる。よって、回転電機ＭＧの小型化や、ＥＶ走行領域の拡大を図ることができる。

また、本実施形態では、エンジン停止線Ｔｓが第二エンジン始動線Ｔ２よりも原点側に配置されていることで、エンジン始動ショックの発生が抑制されている。燃費の向上を図る手段として、着火始動が可能である前提でエンジン停止線Ｔｓを設定することが考えられる。図３は、第二エンジン始動線Ｔ２よりも高トルク側に設定されたエンジン停止線Ｔｓを示す図である。着火始動が可能であると想定して、図３に示すように、第一エンジン始動線Ｔ１とエンジン停止線Ｔｓとのヒステリシスを小さくすることで、ＥＶ走行に移行する場面を増やせば、燃費の向上を図ることができる。

しかしながら、エンジン１がどのクランク角度で停止するかは、実際にエンジン１が停止するまでわからない。すなわち、次のエンジン始動において着火始動が可能であるか否かは、エンジン１が実際に停止した後に決まるものである。このため、エンジン停止線Ｔｓが適切に設定されない場合、エンジン停止後の再始動時にトルク不足が生じる可能性がある。

例えば、ＨＶ走行時に矢印Ｙ３で示すようにモータトルクＴｍｇが低下して、回転電機ＭＧの動作点が動作点Ｐ１となると、エンジン１が停止される。このときに、クランク角度によっては、次回の始動時に着火始動ができないことがある。あるいは、クランク角度以外の原因によって着火始動ができないと判断されることがある。この場合、第一エンジン始動線Ｔ１に代えて第二エンジン始動線Ｔ２に基づいてエンジン始動の判定がなされる。動作点Ｐ１において回転電機ＭＧに対して要求される車両駆動トルクは、第二エンジン始動線Ｔ２で決まる上限トルクよりも大きい。つまり、回転電機ＭＧがエンジン始動のために出力できるトルクの大きさは、第二担保トルクΔＴ２よりも小さなものである。これにより、回転電機ＭＧのトルク不足が生じて車両駆動トルクが変動し、エンジン始動において始動ショックが発生してしまう。

これに対して、本実施形態では、図２に示すように、エンジン停止線Ｔｓは第二エンジン始動線Ｔ２よりも原点側の領域内に定められている。また、第二エンジン始動線Ｔ２は、第一エンジン始動線Ｔ１の可動範囲における最も原点側のラインよりも原点側に位置している。従って、エンジン停止線Ｔｓは、第一エンジン始動線Ｔ１および第二エンジン始動線Ｔ２のいずれよりも原点側に位置することとなる。よって、エンジン停止後に着火始動が不可能であると判定された場合であっても、エンジン始動時のモータトルクＴｍｇの不足が抑制され、エンジン始動時のショックの発生が抑制される。

上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１−１ 車両制御装置
１ エンジン
２ Ｋ０クラッチ（クラッチ）
８ 駆動輪
５０ ＥＣＵ
１００ ハイブリッド車両
ＭＧ 回転電機
Ｒ１ 第一ＥＶ走行領域
Ｒ２ 第二ＥＶ走行領域
Ｔ１ 第一エンジン始動線
Ｔ２ 第二エンジン始動線
Ｔｓ エンジン停止線
ΔＴ１ 第一担保トルク
ΔＴ２ 第二担保トルク

Claims (2)

1. 直噴式のエンジンと、
   回転電機と、
   前記エンジンと前記回転電機とを断接するクラッチと
   を備え、
   前記回転電機の動作点が所定領域内となるときに、前記エンジンを停止し、かつ前記クラッチを開放して前記回転電機を動力源として走行する所定走行を許容し、
   前記エンジンの出力によって前記エンジンを回転させて始動する所定始動が可能である場合の前記所定領域である第一所定領域は、前記所定始動が可能でない場合の前記所定領域である第二所定領域よりも広い
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記所定始動の際に前記クラッチを係合して前記回転電機のトルクによって前記エンジンの回転数の上昇をアシストし、
   停止している前記エンジンの状態に応じて、前記第一所定領域の広さを変化させる
   請求項１に記載の車両制御装置。

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