JP2013226894A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンとモータと変速機とを備えた車両において、システム停止状態での車両走行中にユーザによってシステム起動要求がなされた場合に、制動力の発生を抑制しつつエンジンを始動させる。
【解決手段】エンジン、第１ＭＧ、第２ＭＧ、および変速機を備えた車両において、ＥＣＵは、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にシステム起動要求がある場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ユーザによるブレーキ操作があり（Ｓ１２にてＹＥＳ）かつユーザの要求制動力Ｆｒｅｑがエンジンのクランキングによって発生する反力ＦＣ以上であると（Ｓ１３にてＹＥＳ）、第１ＭＧでエンジンをクランキングしつつ、クランキングによって駆動輪に生じる反力ＦＣと油圧制動力ＦＥＣＢとの合計がユーザの要求制動力Ｆｒｅｑとなるように油圧制動力ＦＥＣＢを調整する（Ｓ１４）。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に関し、特に、エンジンおよびモータを含む駆動装置が発生する駆動力で走行する車両に関する。

車両の走行中に、ユーザが車両の制御システムの電源を誤ってオフ状態に操作してしまった場合、エンジンやモータを含む駆動装置からの駆動力の発生が停止されて惰性で走行する状態となってしまう。このような場合には、その後の走行を適切に行なうために、惰性走行中にエンジンの再始動（制御システムの再起動）を許容することが望まれる場合がある。

特開２００４−９２６２３号公報（特許文献１）は、エンジンおよび変速機を備えた車両の走行中にエンジンが停止した場合、変速機を一時的にニュートラル状態（動力を伝達しない状態）に自動的に切り換えたりアクセル開度を所定値以下に制限したりすることによって、エンジンの再始動を可能とする技術を開示する。

特開２００４−９２６２３号公報 特開２００８−１０５４７５号公報 特開２０１１−１１６３６７号公報 特開２００４−２３２４７５号公報 特開２０１０−７７９０４号公報

上記のような惰性走行中にエンジンをクランキングする際には、クランキングによって発生する反力が駆動輪に伝達される場合がある。そのため、その反力を相殺するための力（以下「キャンセル力」という）を発生させることが望ましい。

エンジンおよびモータを含む駆動装置を備える車両においては、上記のキャンセル力をモータから発生させることが考えられる。ところが、オイルポンプから供給される油圧で作動する変速機がモータと駆動輪との間に設けられる場合には、制御システムの停止によってオイルポンプが停止されているため、クランキング時には変速機がニュートラル状態となっておりモータからのキャンセル力を駆動輪に伝達することができない可能性がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンとモータと変速機とを備えた車両において、駆動力の発生が許容されていない状態（システム停止状態）での車両走行中に駆動力の発生が許容された状態への切替要求（システム起動要求）がユーザによってなされた場合に、制動力の発生を抑制しつつエンジンを始動させることである。

この発明に係る車両は、駆動輪を回転させて走行する車両である。この車両は、駆動輪に伝達される駆動力を発生する駆動装置と、駆動輪に伝達される制動力を発生する制動装置と、駆動装置および制動装置を制御する制御装置とを備える。駆動装置は、エンジンと、第１モータと、エンジンと第１モータと駆動輪との間に設けられた動力分割装置と、第２モータと、第２モータと駆動輪との間に設けられた変速機とを備える。制御装置は、駆動力の発生が許容されていない第１状態での車両走行中に駆動力の発生が許容された第２状態への切替要求がユーザによってなされた場合、ユーザのブレーキ操作が行なわれたときに、第１モータと制動装置とを関連付けて制御する協調制御を行なうことによってエンジンを始動させる。

好ましくは、協調制御は、エンジンのクランキングを行なうための動力を第１モータから発生させつつ、クランキングによって駆動輪に発生する第１制動力に応じて制動装置が発生する第２制動力を調整する制御である。

好ましくは、制御装置は、ブレーキ操作が行なわれたことに加えてユーザの要求制動力が第１制動力に対応する値以上であるときに、協調制御を行なう。

好ましくは、協調制御は、第１制動力と第２制動力との合計制動力が要求制動力となるように第２制動力を調整する制御である。

好ましくは、制御装置は、ブレーキ操作が行なわれかつユーザの要求制動力が第１制動力に対応する値以上であるときは、第１制動力と第２制動力との合計制動力が要求制動力となるように第２制動力を調整する第１協調制御を行なう。

好ましくは、制御装置は、ブレーキ操作が行なわれかつ要求制動力が第１制動力に対応する値未満であるときは、合計制動力が要求制動力を超えることを許容しつつクランキング時の合計制動力の変化率が第１制動力の変化率よりも小さくなるように第２制動力を調整する第２協調制御を行なう。

好ましくは、制御装置は、ユーザの要求制動力が第１制動力に対応する値未満であるときは、ユーザにブレーキ操作を促すための情報を出力する。

好ましくは、変速機は、エンジンの動力で作動するオイルポンプから供給される油圧を用いて第２モータの動力を駆動輪に伝達する。制御装置は、ブレーキ操作が行なわれたことに加えて変速機に供給される油圧の低下によって第２モータの動力を駆動輪に伝達できないときに、協調制御を行なう。

好ましくは、制御装置は、協調制御によってエンジンを始動させた後に第２状態への切替を行なう。

好ましくは、制御装置は、ブレーキ操作が行なわれないときは、第２状態への切替を行なわずに第１状態を維持する。

好ましくは、制御装置は、第１状態での車両走行中に第２状態への切替要求がなされた場合、ユーザにブレーキ操作を促すための情報を出力する。

好ましくは、動力分割装置は、第１モータに連結されるサンギヤと、駆動輪に連結されるリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤと係合するピニオンギヤと、エンジンに連結されピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアとを含む。遊星歯車装置である。

本発明によれば、エンジンとモータと変速機とを備えた車両において、システム停止状態での車両走行中にユーザによってシステム起動要求がなされた場合に、制動力の発生を抑制しつつエンジンを始動させることができる。

車両の全体ブロック図である。 動力分割機構および変速機の共線図（その１）である。 動力分割機構および変速機の共線図（その２）である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その１）である。 反力ＦＣおよび油圧制動力ＦＥＣＢの変化態様の一例を示す図（その１）である。 ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その２）である。 反力ＦＣおよび油圧制動力ＦＥＣＢの変化態様の一例を示す図（その２）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に従う車両１の全体ブロック図である。車両１は、駆動輪８２を回転させて走行する。車両１は、駆動輪８２に伝達される駆動力を発生する駆動装置と、駆動輪８２に伝達される制動力を発生する電子制御制動装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、以下「ＥＣＢ」という）５８０と、駆動装置およびＥＣＢ５８０を含む車両１の各機器を制御する電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」という）１０００とを備える。

車両１の駆動装置は、主に、エンジン１００、第１ＭＧ（Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２００、動力分割機構３００、第２ＭＧ４００、変速機５００、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６００、およびバッテリ７００などで構成される。

エンジン１００は、燃料を燃焼させて動力を出力する内燃機関である。エンジン１００の動力は動力分割機構３００に入力される。

動力分割機構３００は、エンジン１００から入力された動力を、プロペラ軸（出力軸）５６０への動力と第１ＭＧ２００への動力とに分割する。

動力分割機構３００は、サンギヤ（Ｓ）３１０と、リングギヤ（Ｒ）３２０と、サンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合するピニオンギヤ（Ｐ）３４０と、ピニオンギヤ（Ｐ）３４０を自転かつ公転自在に保持しているキャリア（Ｃ）３３０とを有する遊星歯車機構である。

キャリア（Ｃ）３３０はエンジン１００のクランクシャフトに連結される。サンギヤ（Ｓ）３１０は第１ＭＧ２００のロータに連結される。リングギヤ（Ｒ）３２０は出力軸５６０に連結される。

第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００は、交流の回転電機であって、電動機（モータ）としても発電機（ジェネレータ）としても機能する。第２ＭＧ４００の動力は変速機５００に入力される。

変速機５００は、第２ＭＧ４００の回転速度を変速して出力軸５６０に伝達する。
変速機５００は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速機５００は、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０と、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０と、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０に噛合する第１ピニオン（Ｐ１）５３１と、第１ピニオン（Ｐ１）５３１および第２サンギヤ（Ｓ２）５２０に噛合する第２ピニオン（Ｐ２）５３２と、第２ピニオン（Ｐ２）５３２に噛合するリングギヤ（Ｒ１）５４０と、各ピニオン５３１，５３２を自転かつ公転自在に保持しているキャリア（Ｃ１）５５０とを有する。したがって、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０とリングギヤ（Ｒ１）５４０とは、各ピニオン５３１，５３２と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ（Ｓ２）５２０とリングギヤ（Ｒ１）５４０とは、第２ピニオン（Ｐ２）５３２と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

キャリア（Ｃ１）５５０は、出力軸５６０に連結される。第２サンギヤ（Ｓ）５２０は、第２ＭＧ４００のロータに連結される。

さらに、変速機５００には、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を選択的に固定するＢ１ブレーキ５６１と、リングギヤ（Ｒ１）５４０を選択的に固定するＢ２ブレーキ５６２とが設けられている。

Ｂ１ブレーキ５６１は、変速機５００のケース側に固定された摩擦材と第１サンギヤ（Ｓ１）５１０側に固定された摩擦材との摩擦力によって係合力を生じる。Ｂ２ブレーキ５６２は、変速機５００のケース側に固定された摩擦材とリングギヤ（Ｒ１）５４０側に固定された摩擦材との摩擦力によって係合力を生じる。これらのブレーキ５６１，５６２は、ＥＣＵ１０００からの制御信号に応じた油圧を出力する変速用油圧回路（図示せず）に接続されており、この変速用油圧回路から出力される油圧によって係合されたり解放されたりする。

Ｂ１ブレーキ５６１を係合して第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を固定するとともに、Ｂ２ブレーキ５６２を解放してリングギヤ（Ｒ１）５４０を固定しない場合には、変速機５００の変速段が高速段Ｈｉとなる。一方、Ｂ２ブレーキ５６２を係合してリングギヤ（Ｒ１）５４０を固定するとともに、Ｂ１ブレーキ５６１を解放して第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を固定しない場合には、変速機５００の変速段が高速段Ｈｉより変速比の大きい低速段Ｌｏとなる。なお、変速比は、変速機５００の出力軸回転速度（＝出力軸５６０の回転速度Ｎｐ）に対する入力軸回転速度（＝第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２）の比である。

ＥＣＢ５８０は、ＥＣＵ１０００によって制御される油圧シリンダ（図示せず）が発生する制動油圧によって、駆動輪８２に油圧制動力ＦＥＣＢを作用させる。なお、ＥＣＢ５８０は従動輪（図示せず）に対しても設けられるようにしてもよい。

車両１には、第１ＭＧ２００、動力分割機構３００、第２ＭＧ４００、および変速機５００の各部に潤滑油および冷却油として作用するオイルを供給する機械式オイルポンプ（Ｍ−Ｏ／Ｐ）８００および電動式オイルポンプ（Ｅ−Ｏ／Ｐ）９００が並列に設けられる。

機械式オイルポンプ８００は、エンジン１００の駆動力によってオイルパン（図示せず）に貯留されたオイルを吸い込み、吸い込んだオイルを各部に供給する。したがって、エンジン１００が停止されると、機械式オイルポンプ８００も停止される。一方、電動式オイルポンプ９００は、ＥＣＵ１０００からの制御信号によって制御されるモータ（図示せず）の駆動力によってオイルパンに貯留されたオイルを吸い込み、吸い込んだオイルを各部に供給する。したがって、エンジン１００が停止されても、電動式オイルポンプ９００は駆動可能である。

機械式オイルポンプ８００および電動式オイルポンプ９００からのオイルは、上述した変速用油圧回路にも供給され、変速機５００の作動油圧（Ｂ１ブレーキ５６１およびＢ２ブレーキ５６２を係合させるための油圧）の元圧としても利用される。

出力軸５６０は、動力分割機構３００を介して伝達されるエンジン１００の動力および変速機５００を介して伝達される第２ＭＧ４００の動力の少なくともいずれかの動力によって回転する。出力軸５６０の回転力は減速機を介して駆動輪８２に伝達される。これにより、車両１が走行される。

図２は、動力分割機構３００および変速機５００の共線図を示す。
動力分割機構３００が上述のように構成されることによって、サンギヤ（Ｓ）３１０の回転速度（＝第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１）、キャリア（Ｃ）３３０の回転速度（＝エンジン回転速度Ｎｅ）、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度は、動力分割機構３００の共線図上で直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。

また、変速機５００が上述のように構成されることによって、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０の回転速度、リングギヤ（Ｒ１）５４０の回転速度、キャリア（Ｃ１）５５０の回転速度、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０の回転速度（＝第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２）は、変速機５００の共線図上で直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まれば残りの２つの回転速度も決まる関係）になる。

変速機５００のキャリア（Ｃ１）５５０は出力軸５６０に接続されているため、キャリア（Ｃ１）５５０の回転速度は出力軸５６０の回転速度（すなわち車速Ｖ）と一致する。また、動力分割機構３００のリングギヤ（Ｒ）３２０も出力軸５６０に接続されているため、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度も出力軸５６０の回転速度（すなわち車速Ｖ）と一致する。

低速段Ｌｏでは、Ｂ２ブレーキ５６２が係合されてリングギヤ（Ｒ１）５４０が固定されるので、リングギヤ（Ｒ１）５４０の回転速度が０となる。また、高速段Ｈｉでは、Ｂ１ブレーキ５６１が係合されて第１サンギヤ（Ｓ１）５１０が固定されるので、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０の回転速度が０となる。したがって、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が同じである場合には、図２に示すように、高速段Ｈｉの共線（一点鎖線）と低速段Ｌｏの共線（実線）との関係により、高速段Ｈｉ形成時の車速Ｖは低速段Ｌｏ形成時の車速Ｖよりも高くなる。

図１に戻って、ＰＣＵ６００は、バッテリ７００から供給される高電圧の直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００に出力する。これにより、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００が駆動される。また、ＰＣＵ６００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００によって発電される交流電力を直流電力に変換してバッテリ７００へ出力する。これにより、バッテリ７００が充電される。

バッテリ７００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００を駆動するための高
電圧（たとえば２００Ｖ程度）の直流電力を蓄える二次電池である。バッテリ７００は、代表的にはニッケル水素やリチウムイオンを含んで構成される。なお、バッテリ７００に代えて、大容量のキャパシタも採用可能である。

ＳＭＲ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｉｎ Ｒｅｌａｙ）７１０は、バッテリ７００とＰＣＵ６００を含む高電圧システムとの電気的な接続状態を切り替えるためのリレーである。

さらに、車両１には、エンジン回転速度センサ１０、出力軸回転速度センサ１５、レゾルバ２１，２２、アクセルポジションセンサ３１、ブレーキストロークセンサ３２が備えられる。エンジン回転速度センサ１０は、エンジン回転速度Ｎｅ（エンジン１００のの回転速度）を検出する。出力軸回転速度センサ１５は、出力軸５６０の回転速度Ｎｐを車速Ｖとして検出する。レゾルバ２１，２２は、それぞれ第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１（第１ＭＧ２００の回転速度）、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２（第２ＭＧ４００の回転速度）を検出する。アクセルポジションセンサ３１は、アクセルペダル操作量Ａ（ユーザによるアクセルペダルの操作量）を検出する。ブレーキストロークセンサ３２は、ブレーキペダル操作量Ｂ（ユーザによるブレーキペダルの操作量）を検出する。これらの各センサは検出結果をＥＣＵ１０００に出力する。

さらに、車両１には、スタートスイッチ３５が備えられる。スタートスイッチ３５は、システム起動要求およびシステム停止要求をユーザが入力するための操作を行なうスイッチである。システム起動要求とは、駆動装置などを含む車両１の制御システム（以下、単に「車両システム」という）の制御状態を起動状態（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態」という）にさせるための要求である。システム停止要求とは、車両システムの制御状態を停止状態（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態」という）にさせるための要求である。スタートスイッチ３５は、システム起動要求が入力された場合は、システム起動要求信号ＲｏｎをＥＣＵ１０００に出力し、システム停止要求が入力された場合はシステム停止要求信号ＲｏｆｆをＥＣＵ１０００に出力する。

さらに、車両１には、監視ユニット３７が備えられる。監視ユニット３７は、バッテリ７００の電圧、電流、温度などを監視し、監視結果をＥＣＵ１０００に出力する。さらに、監視ユニット３７は、自らの故障が生じた場合およびバッテリ７００の異常を検出した場合には、故障を示す故障信号ＦＬＴをＥＣＵ１０００に出力する。

さらに、車両１には、報知装置３８が備えられる。報知装置３８は、ＥＣＵ１０００からの制御信号に応じてさまざまな情報を映像および／または音声でユーザに報知する。

ＥＣＵ１０００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ１０００は、演算処理の結果に基づいて車両１に搭載される各機器を制御する。

ＥＣＵ１０００は、車両システムの制御状態を、上述のＲｅａｄｙ−ＯＮ状態およびＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態のいずれかに切り替える。

Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、ＥＣＵ１０００は、ユーザのアクセルペダル操作に応じて駆動装置から駆動力を発生させることを許容する。具体的には、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、エンジン１００が始動状態（燃料の燃焼エネルギで回転している状態）に維持されるとともに、ＳＭＲ７１０が閉じられ、かつＰＣＵ６００の動作（第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００の制御）が可能な状態にされる。また、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、電動式オイルポンプ９００やＥＣＢ５８０などの他の機器も作動可能な状態にされる。

一方、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、ＥＣＵ１０００は、ユーザのアクセルペダル操作に応じて駆動装置から駆動力を発生させることを許容しない。具体的には、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、エンジン１００が停止状態（燃料の燃焼が停止された状態）にされるとともに、ＰＣＵ６００の動作も停止される。したがって、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、ユーザがアクセルペダルを操作しても駆動力は発生しない。また、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、電動式オイルポンプ９００やＥＣＢ５８０などの他の機器も停止される。

ＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態でＲｅａｄｙ−ＯＦＦ条件が成立すると、車両システムの制御状態をＲｅａｄｙ−ＯＮ状態からＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態に切り替える。ここで、「Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ条件」とは、たとえば、スタートスイッチ３５からシステム停止要求信号Ｒｏｆｆを受信した（ユーザが誤ってスタートスイッチ３５を操作した）という条件などを含む。

以上のような構成を有する車両１において、車両走行中にＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態に切り替えられた場合は、しばらくの間は、駆動力の発生が停止された状態で惰性（慣性）での走行が継続されることになる。

図３は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態で車両１が前進方向に惰性走行する場合の共線図を示す。Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、エンジン１００が停止されてエンジン回転速度Ｎｅが０となる。一方、車両１は惰性で走行しており、出力軸５６０に接続されたキャリア（Ｃ１）５５０およびリングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度はしばらくの間は０には低下しない。そのため、動力分割機構３００の共線図の関係から、第１ＭＧ２００は負回転状態（Ｎｍ１＜０）となる。

このようなＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にシステム起動要求があった場合には、再びエンジン１００を始動させてＲｅａｄｙ−ＯＮ状態とすることが望ましい。そのためには、第１ＭＧ２００を負回転回生状態（負回転でジェネレータとして機能する状態）に制御することで第１ＭＧ２００から正方向のクランキング力Ｆを発生させてエンジン１００をクランキングする必要がある。この際、リングギヤ（Ｒ）３２０には、クランキングにより発生する反力ＦＣが負方向に作用する。リングギヤ（Ｒ）３２０は出力軸５６０に連結されているため、反力ＦＣは車両１の制動力として作用することになる。したがって、クランキングによって制動力が発生することになる。

このような制動力の発生を防止するためには、第２ＭＧ４００を制御することによって、反力ＦＣを相殺するための力（以下「キャンセル力ＦＣｃａｎｃｅｌ」という）を出力軸５６０に正方向に作用させることが望ましい。ところが、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、機械式オイルポンプ８００および電動式オイルポンプ９００の双方が停止されているために、変速機５００に十分な作動油圧が供給されず、Ｂ１ブレーキ５６１およびＢ２ブレーキ５６２は解放されている可能性がある。そのため、クランキング時は変速機５００はニュートラル状態（動力を伝達しない状態）となっており、第２ＭＧ４００の動力を出力軸５６０に伝達することができない可能性がある。また、仮に電動式オイルポンプ９００を作動させることも考えられるが、電動式オイルポンプ９００が故障している場合はやはり変速機５００に十分な作動油圧を供給できない。そのため、第２ＭＧ４００を用いてキャンセル力ＦＣｃａｎｃｅｌを発生させることができない可能性がある。

そこで、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にシステム起動要求があった場合、ユーザによってブレーキ操作が行なわれたとき（ユーザが制動力を要求したとき）に、第１ＭＧ２００とＥＣＢ５８０とを関連付けて制御する「協調制御」を行なうことによってエンジン１００をクランキングする。

本実施の形態では、協調制御の一例として、図３に示すように、第１ＭＧ２００からクランキング力Ｆを発生させつつ、反力ＦＣと油圧制動力ＦＥＣＢとの合計がユーザの要求制動力Ｆｒｅｑ（ブレーキペダル操作量Ｂに対応する制動力）となるように油圧制動力ＦＥＣＢを調整する場合を説明する。

図４は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にＥＣＵ１０００が行なう処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中に所定周期で繰り返し実行される。なお、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中は、エンジン１００が停止され（機械式オイルポンプ８００が停止され）、かつ電動式オイルポンプ９００も停止されている。

Ｓ１０にて、ＥＣＵ１０００は、システム起動要求の有無を判定する。システム起動要求がない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、処理は終了される。

システム起動要求がある場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１１にて、ユーザにブレーキ操作を促すための情報を報知装置３８に出力する。これにより、ブレーキ操作を促すための情報が映像および／または音声でユーザに報知される。

Ｓ１２にて、ＥＣＵ１０００は、ユーザによるブレーキ操作の有無を判定する。ＥＣＵ１０００は、ブレーキペダル操作量Ｂが０以上である場合に、ブレーキ操作があると判定する。

ブレーキ操作がない場合（Ｓ１２にてＮＯ）、処理は終了され、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態が維持される。

ブレーキ操作がある場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１３にて、ブレーキペダル操作量Ｂからユーザの要求制動力Ｆｒｅｑを求め、求めた要求制動力Ｆｒｅｑがクランキングによって発生する反力ＦＣ以上であるか否かを判定する。より詳しくは、ＥＣＵ１０００は、要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣのピーク予測値（以下「反力最大値ＦＣｍａｘ」という）以上である場合に、要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ以上であると判定する。なお、反力最大値ＦＣｍａｘとしては、予め実験等で求められた値を用いてもよいし、車両状態に応じて算出された値を用いてもよい。

要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ未満であると（Ｓ１３にてＮＯ）、処理は終了され、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態が維持される。なお、この際、Ｓ１１の処理と同様に、ユーザにブレーキ操作を促すための情報を報知装置３８に出力するようにしてもよい。

要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ以上であると（Ｓ１３にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１４にて、上述の協調制御によってエンジン１００をクランキングする。具体的には、上述したように、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ２００からクランキング力Ｆを発生させつつ、反力ＦＣと油圧制動力ＦＥＣＢとの合計がユーザの要求制動力Ｆｒｅｑとなるように、反力ＦＣに応じて油圧制動力ＦＥＣＢを調整する。なお、反力ＦＣの大きさは、たとえば第１ＭＧ２００の実出力から算出可能である。

図５は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中に協調制御によってクランキングを行なう際の反力ＦＣおよび油圧制動力ＦＥＣＢの変化態様の一例を示す図である。

図５に示す例では、システム起動要求がなされた時刻ｔ１において、既にブレーキ操作が行なわれており、かつ要求制動力Ｆｒｅｑは反力最大値ＦＣｍａｘよりも大きい。そのため、その後の時刻ｔ２以降に、実際にクランキングが行なわれるとともに、クランキングによって発生する反力ＦＣと油圧制動力ＦＥＣＢとの合計（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）が要求制動力Ｆｒｅｑとなるように油圧制動力ＦＥＣＢが調整される。具体的には、時刻ｔ２にて反力ＦＣが増加し始めると、反力ＦＣの増加分だけ油圧制動力ＦＥＣＢが減少され、時刻ｔ３にて反力ＦＣが減少し始めると、反力ＦＣの減少分だけ油圧制動力ＦＥＣＢが増加される。時刻ｔ３における反力ＦＣのピーク値（＝反力最大値ＦＣｍａｘ）は要求制動力Ｆｒｅｑよりも小さいため、制動力は生じない。これにより、実際に車両１に作用する制動力（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）を要求制動力Ｆｒｅｑに維持しつつ、クランキングを行なうことができる。

図４に戻って、Ｓ１５にて、ＥＣＵ１０００は、クランキングによってエンジン１００が始動したか否かを判定する。より具体的には、ＥＣＵ１０００は、クランキング中の燃料噴射および点火によってエンジン１００が始動状態となったか否か（いわゆる完爆したか否か）を判定する。エンジン１００が始動していない場合（Ｓ１５にてＮＯ）、処理はＳ１１に戻される。

エンジン１００が始動した場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１６にて、車両システムの制御状態をＲｅａｄｙ−ＯＮ状態に切り替える。

以上のように、本実施の形態に係るＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にシステム起動要求があった場合、ユーザによってブレーキ操作が行なわれたときに、第１ＭＧ２００を用いてエンジンのクランキングを行ないつつ、クランキングによって発生する制動力（＝反力ＦＣ）とＥＣＢ５８０が発生する制動力（＝油圧制動力ＦＥＣＢ）との合計が要求制動力Ｆｒｅｑとなるように、反力ＦＣに応じて油圧制動力ＦＥＣＢを調整する「協調制御」を行なう。これにより、制動力を抑制しつつエンジン１００を始動させることができる。
［実施の形態２］
上述の実施の形態１では、ブレーキ操作があっても、その操作量が小さく要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ未満であるとき（図４のＳ１２にてＹＥＳかつＳ１３にてＮＯのとき）は、協調制御によるクランキングは行なわれない。

これに対し、本実施の形態２では、ブレーキ操作があった場合には、たとえ要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ未満であっても、協調制御によるクランキングを行なう。より具体的には、ブレーキ操作があった場合に、要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ以上であるか否かに応じて第１協調制御および第２協調制御のいずれかを選択し、選択した協調制御によるクランキングを行なう。その他の構造、機能、処理は、上述の実施の形態１と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。

図６は、本実施の形態によるＥＣＵ１０００がＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中に行なう処理手順を示すフローチャートである。なお、図６に示したステップのうち、前述の図４に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

ブレーキ操作がありかつ要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ以上である場合（Ｓ１２にてＹＥＳかつＳ１３にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１４ａに移す。

Ｓ１４ａにて、ＥＣＵ１０００は、第１協調制御によってエンジン１００をクランキングする。第１協調制御は、上述の図４のＳ１４の処理内容と同じ制御である。すなわち、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ２００からクランキング力Ｆを発生させつつ、反力ＦＣと油圧制動力ＦＥＣＢとの合計がユーザの要求制動力Ｆｒｅｑとなるように油圧制動力ＦＥＣＢを調整する（図５参照）。

一方、ブレーキ操作はあったものの要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ未満である場合（Ｓ１２にてＹＥＳかつＳ１３にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１４ｂに移す。

Ｓ１４ａにて、ＥＣＵ１０００は、第２協調制御によってエンジン１００をクランキングする。第２協調制御は、反力ＦＣと油圧制動力ＦＥＣＢとの合計が要求制動力Ｆｒｅｑを超えることを許容しつつ、反力ＦＣと油圧制動力ＦＥＣＢとの合計の変化率が反力ＦＣの変化率よりも小さくなるように油圧制動力ＦＥＣＢを調整する制御である。すなわち、要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ未満である場合、実制動力（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）はクランキング時に要求制動力Ｆｒｅｑを超えることになるが、ユーザは少なくともブレーキ操作を行なっており制動力の発生を要求している。この点を考慮し、実制動力が要求制動力Ｆｒｅｑを超えることを許容して、クランキングを優先させる。ただし、制動力を最小限に抑えるために、実制動力（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）が少なくとも反力ＦＣ以下になるように油圧制動力ＦＥＣＢを調整する。また、クランキング時の実制動力（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）の変化率が反力ＦＣの変化率よりも小さくなるように油圧制動力ＦＥＣＢを調整する。

図７は、第２協調制御によってクランキングを行なう際の反力ＦＣおよび油圧制動力ＦＥＣＢの変化態様の一例を示す図である。

図７に示すように、システム起動要求がなされた時刻ｔ１１において、既にブレーキ操作が行なわれており要求制動力Ｆｒｅｑは０よりも大きい。しかしながら、ブレーキペダル操作量Ｂは比較的小さく、要求制動力Ｆｒｅｑは反力最大値ＦＣｍａｘ未満である。このような状態でクランキングを行なうと要求制動力Ｆｒｅｑを超える制動力が生じることになるが、少なくともユーザはブレーキ操作を行なっており制動力を要求している。この点を考慮し、要求制動力Ｆｒｅｑを超える制動力を許容して、時刻ｔ１２にてクランキングを開始させる。ただし、実制動力（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）が反力最大値ＦＣｍａｘ以下になるように油圧制動力ＦＥＣＢが調整される。すなわち、反力ＦＣが最大となる時刻ｔ１３において油圧制動力ＦＥＣＢは０とされる。これにより、制動力が最小限に抑えられる。また、クランキング時の実制動力（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）の変化率が反力ＦＣの変化率よりも小さくなるように油圧制動力ＦＥＣＢが調整される。すなわち、反力ＦＣが増加する時刻ｔ１２〜ｔ１３においては、実制動力（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）の増加率が反力ＦＣの増加率よりも小さくなるように油圧制動力ＦＥＣＢが徐々に減少される。また、反力ＦＣが減少する時刻ｔ１３〜ｔ１４においては、実制動力（＝ＦＣ＋ＦＥＣＢ）の減少率が反力ＦＣの減少率よりも小さくなるように油圧制動力ＦＥＣＢが徐々に増加される。これにより、反力ＦＣの変化を極力和らげることができる。なお、図７に示す例では、実制動力の変化率をより小さくするために、クランキング前（時刻ｔ１２よりも前）の所定期間およびクランキング後（時刻ｔ１４よりも後）の所定期間においても、実制動力（＝ＦＥＣＢ）が要求制動力Ｆｒｅｑを超えることが許容されている。

以上のように、本実施の形態に係るＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にシステム起動要求があった場合、ユーザによってブレーキ操作が行なわれたときに、要求制動力Ｆｒｅｑが反力ＦＣ以上であるか否かに応じて第１協調制御によるクランキングおよび第２協調制御によるクランキングのいずれかを選択的に行なう。これにより、制動力を極力抑制しつつエンジン１００を始動させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン回転速度センサ、１５ 出力軸回転速度センサ、２１，２２ レゾルバ、３１ アクセルポジションセンサ、３２ ブレーキストロークセンサ、３５ スタートスイッチ、３７ 監視ユニット、３８ 報知装置、８２ 駆動輪、１００ エンジン、２００ 第１ＭＧ、３００ 動力分割機構、４００ 第２ＭＧ、５００ 変速機、５３１，５３２ ピニオン、５６０ 出力軸、５６１ Ｂ１ブレーキ、５６２ Ｂ２ブレーキ、５８０ ＥＣＢ、７００ バッテリ、８００ 機械式オイルポンプ、９００ 電動式オイルポンプ。

Claims (12)

1. 駆動輪を回転させて走行する車両であって、
   前記駆動輪に伝達される駆動力を発生する駆動装置と、
   前記駆動輪に伝達される制動力を発生する制動装置と、
   前記駆動装置および前記制動装置を制御する制御装置とを備え、
   前記駆動装置は、
   エンジンと、
   第１モータと、
   前記エンジンと前記第１モータと前記駆動輪との間に設けられた動力分割装置と、
   第２モータと、
   前記第２モータと前記駆動輪との間に設けられた変速機とを備え、
   前記制御装置は、前記駆動力の発生が許容されていない第１状態での車両走行中に前記駆動力の発生が許容された第２状態への切替要求がユーザによってなされた場合、ユーザのブレーキ操作が行なわれたときに、前記第１モータと前記制動装置とを関連付けて制御する協調制御を行なうことによって前記エンジンを始動させる、車両。
2. 前記協調制御は、前記エンジンのクランキングを行なうための動力を前記第１モータから発生させつつ、前記クランキングによって前記駆動輪に発生する第１制動力に応じて前記制動装置が発生する第２制動力を調整する制御である、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記ブレーキ操作が行なわれたことに加えてユーザの要求制動力が前記第１制動力に対応する値以上であるときに、前記協調制御を行なう、請求項２に記載の車両。
4. 前記協調制御は、前記第１制動力と前記第２制動力との合計制動力が前記要求制動力となるように前記第２制動力を調整する制御である、請求項３に記載の車両。
5. 前記制御装置は、前記ブレーキ操作が行なわれかつユーザの要求制動力が前記第１制動力に対応する値以上であるときは、前記第１制動力と前記第２制動力との合計制動力が前記要求制動力となるように前記第２制動力を調整する第１協調制御を行なう、請求項２に記載の車両。
6. 前記制御装置は、前記ブレーキ操作が行なわれかつ前記要求制動力が前記第１制動力に対応する値未満であるときは、前記合計制動力が前記要求制動力を超えることを許容しつつ前記クランキング時の前記合計制動力の変化率が前記第１制動力の変化率よりも小さくなるように前記第２制動力を調整する第２協調制御を行なう、請求項５に記載の車両。
7. 前記制御装置は、ユーザの要求制動力が前記第１制動力に対応する値未満であるときは、ユーザに前記ブレーキ操作を促すための情報を出力する、請求項２に記載の車両。
8. 前記変速機は、前記エンジンの動力で作動するオイルポンプから供給される油圧を用いて前記第２モータの動力を前記駆動輪に伝達し、
   前記制御装置は、前記ブレーキ操作が行なわれたことに加えて前記変速機に供給される油圧の低下によって前記第２モータの動力を前記駆動輪に伝達できないときに、前記協調制御を行なう、請求項１に記載の車両。
9. 前記制御装置は、前記協調制御によって前記エンジンを始動させた後に前記第２状態への切替を行なう、請求項１に記載の車両。
10. 前記制御装置は、前記ブレーキ操作が行なわれないときは、前記第２状態への切替を行なわずに第１状態を維持する、請求項１に記載の車両。
11. 前記制御装置は、前記第１状態での車両走行中に前記第２状態への切替要求がなされた場合、ユーザに前記ブレーキ操作を促すための情報を出力する、請求項１に記載の車両。
12. 前記動力分割装置は、前記第１モータに連結されるサンギヤと、前記駆動輪に連結されるリングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤと係合するピニオンギヤと、前記エンジンに連結され前記ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアとを含む遊星歯車装置である、請求項１に記載の車両。

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