JP2014177255A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行している状態からエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求により的確に応えることができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両の車両制御装置は、車両が停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行していると判定され、かつエンジンの始動要求が検知された場合に、駆動力を算出する駆動力算出部（２０７）と、エンジンの始動時において、モータで駆動力を出力することにより駆動軸を駆動し、駆動力の出力が完了したら、エンジンを回転させて、車両を、エンジンとモータとの双方を動力源として走行させるエンジン始動制御部（２０６）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、車両制御装置に関する。

モータのみで走行するモータ走行モードと、エンジンとモータとの双方で走行するハイブリッド走行モードとを切り替えて走行可能なハイブリッド車両において、モータ走行モードからハイブリッド走行モードに遷移する際、モータとエンジンとの間に設けられたクラッチを締結し、走行に使用しているモータによりエンジンを始動することで、スタータモータ等を別途設けることなくエンジンを始動する技術が知られている。このような従来技術では、ドライバーから要求される駆動力が大きくなってエンジンを始動させる場合、モータと車両駆動軸との間に介装されて、モータと車両駆動軸とを断接するクラッチを開放することでエンジン回転数をすばやく上昇させることができる技術も知られている。

特開２０１２−１３１４９７号公報

しかしながら、このような従来技術では、要求される駆動力が大きくなってエンジンを始動させる時点で、クラッチを解放して、車両駆動軸をモータから遮断しているため、ドライバーがアクセルを踏んでから再度クラッチが締結するまで駆動力が伝達できなくなってしまう。このため、従来技術では、ドライバーの走行の要求に的確に応えることが困難である。

また、従来技術では、エンジン始動の際、クラッチを滑らせることにより駆動力変化を抑制しているため、クラッチが過熱して、不具合が生じるおそれがある。このため、従来技術では、クラッチの加熱を防止するために高い冷却性能を備えることが必要となってくる。

実施形態の車両制御装置は、車両が、エンジンを用いずにモータを動力源として走行しているか、エンジンとモータとの双方を動力源として走行しているかを、エンジンの運転状態に基づいて判定する判定部と、エンジンの始動要求を検知する検知部と、車両が、エンジンを用いずにモータを動力源として走行していると判定された場合で、かつエンジンの始動要求が検知された場合に、要求された駆動力を算出する駆動力算出部と、エンジンの始動時において、モータで駆動力を出力することにより駆動軸を駆動し、駆動力の出力が完了したら、エンジンを回転させて、車両を、エンジンとモータとの双方を動力源として走行させるエンジン始動制御部と、を備えた。当該構成により、一例として、停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行している状態からエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求に的確に応えることができる。また、モータと駆動軸とを断接するクラッチの加熱を容易に防止することができる。

実施形態の車両制御装置は、車両がモータのみを動力源として走行している時に、エンジンの始動要求が発生した場合、駆動力を算出する駆動力算出部と、エンジンの始動時において、モータで駆動力を出力することにより駆動軸を駆動し、駆動力の出力が完了したら、エンジンを回転させて、車両を、エンジンとモータとの双方を動力源として走行させるエンジン始動制御部と、を備えた。当該構成により、一例として、モータのみを動力源として走行している状態からエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求に的確に応えることができる。また、モータと駆動軸とを断接するクラッチの加熱を容易に防止することができる。

また、実施形態の車両制御装置において、検知部は、ドライバーによるアクセル開度を検知し、アクセル開度が所定の第１閾値より大きい場合に、エンジンの始動要求があったと判断する。当該構成により、一例として、停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行している状態からアクセルを踏んでエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求に的確に応えることができ、かつ、モータと駆動軸とを断接するクラッチの加熱を容易に防止することができる。

また、実施形態の車両制御装置において、検知部は、ドライバーによるアクセル開度を検知し、アクセル開度に基づくアクセル開速度が所定の第２閾値より大きい場合に、エンジンの始動要求があったと判断する。当該構成により、一例として、停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行している状態からアクセルを踏んでエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求により的確に応えることができる。

また、実施形態の車両制御装置において、駆動力算出部は、アクセル開度と、車速とに基づいて、駆動力を算出する。当該構成により、一例として、停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行している状態からアクセルを踏んでエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求により的確に応えることができる。

また、実施形態の車両制御装置において、駆動力算出部は、さらに、エンジンの始動要求から駆動力の出力の完了前に、駆動力を増加させる。当該構成により、一例として、停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行している状態でエンジンを始動させる場合において、駆動力の出力完了の間際により強い駆動力で車両を動かすことができ、ドライバーの走行の要求により的確に応えることができる。

また、実施形態の車両制御装置において、駆動力算出部は、モータの最大トルクに基づいて駆動力を算出する。当該構成により、一例として、停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行している状態からエンジンを始動させる場合において、より強い駆動力で車両を動かすことができ、ドライバーの走行の要求により的確に応えることができる。

また、実施形態の車両制御装置において、エンジン始動制御部は、エンジンの始動要求から所定の第２時間経過した場合、車両の加速度が所定の目標加速度に達した場合、車両の駆動輪の回転数が所定の第３閾値より大きい場合、のいずれかの場合に、駆動力の出力が完了したと判断する。当該構成により、一例として、停車またはエンジンを用いずにモータを動力源として走行している状態からエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求に的確に応えることができる。

図１は、実施形態１のハイブリッド車両の構成図である。 図２は、実施形態１の統合ＥＣＵの機能的構成を示すブロック図である。 図３は、車速およびアクセル開度と、要求駆動力との関係を示すグラフである。 図４は、実施形態１にかかる駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。 図５は、図４の各ステップにおけるアクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段の状態を示すグラフである。 図６は、実施形態２にかかる駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、図６の各ステップにおけるアクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段の状態を示すグラフである。 図８は、実施形態３にかかる駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、図８の各ステップにおけるアクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段の状態を示すグラフである。 図１０は、実施形態４にかかる駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。 図１１は、図１０の各ステップにおけるアクセル開度、アクセル開速度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段の状態を示すグラフである。

以下に添付図面を参照して、車両制御装置の実施形態を詳細に説明する。以下に示す実施形態では、車両制御装置を搭載したハイブリッド車両を例にあげて説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１のハイブリッド車両１００の構成図である。本実施形態のハイブリッド車両１００は、図１に示すように、動力源として、燃料の燃焼エネルギーにより回転動力（トルク）を出力するエンジン（ＥＮＧ）１０１と、電気エネルギーにより回転動力（トルク）を出力するモータジェネレータ（ＭＧ）１０２と備えた前輪駆動の車両である。本実施形態のハイブリッド車両１００は、駆動系と制御装置３００とを備えている。

本実施形態のハイブリッド車両１００は、駆動系として、駆動輪である右前輪ＦＲおよび左前輪ＦＬと、駆動軸としてのドライブシャフト１２１ａ，１２１ｂおよびディファレンシャル１２０とエンジン１０１と、モータジェネレータ１０２と、クラッチ１０３と、クラッチアクチュエータ１０４と、変速部１０５，１０６，１０８（Ｔ／Ｍ−ＭＧ変速部１０５、Ｔ／Ｍ−ＥＮＧ変速部１０６、共通変速部１０８）と、シフトアクチュエータ１０７と、を有している。

エンジン１０１は、例えば、燃料（例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系）の燃焼により、エンジン出力軸からトルクを出力する内燃機関である。エンジン１０１は、各種センサ（エンジン回転センサ等）、アクチュエータ（インジェクタ、スロットルバルブを駆動するアクチュエータ等）を有している。エンジン１０１は、エンジンＥＣＵ（ＥＮＧ−ＥＣＵ）１１１に通信可能に接続されており、エンジンＥＣＵ１１１によって制御される。

クラッチ１０３は、エンジン１０１および変速部１０５、１０６，１０８、モータジェネレータ１０２との間に介装され、エンジン１０１から変速部１０５、１０６，１０８へのトルクを断接可能な装置である。クラッチ１０３は、トランスミッションＥＣＵ（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）１１３によって駆動制御されるクラッチアクチュエータ１０４によって、締結および開放が制御される。

モータジェネレータ１０２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回され、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である。モータジェネレータ１０２は、インバータ１１０を介してバッテリ（不図示）と電力のやりとりを行う。具体的には、モータジェネレータ１０２は、エンジン１０１からエンジン出力軸に出力された回転動力を用いて発電してバッテリを充電したり、Ｔ／Ｍ−ＭＧ変速部１０５からのトルクを用いて回生してバッテリを充電したり、バッテリからの電力を用いてトルクをＴ／Ｍ−ＭＧ変速部１０５に出力することができる。

変速部１０５，１０６，１０８は、モータジェネレータ１０２やエンジン１０１から出力されるトルクを駆動軸（ディファレンシャル１２０およびドライブシャフト１２１ａ，１２１ｂ）を介して駆動輪ＦＲ，ＦＬに伝達する機構である。変速部１０５，１０６，１０８は、Ｔ／Ｍ−ＭＧ変速部１０５と、Ｔ／Ｍ−ＥＮＧ変速部１０６と、共通変速部１０８とから構成される。Ｔ／Ｍ−ＭＧ変速部１０５は、モータジェネレータ１０２から出力された回転動力を変速して駆動軸（ディファレンシャル１２０およびドライブシャフト１２１ａ，１２１ｂ）を介して駆動輪ＦＲ，ＦＬに伝達し、Ｔ／Ｍ−ＥＮＧ変速部１０６は、エンジン１０１のエンジン出力軸から出力されたトルクを変速して駆動軸（ディファレンシャル１２０およびドライブシャフト１２１ａ，１２１ｂ）を介して駆動輪ＦＲ，ＦＬに伝達する機構である。共通変速部１０８は、モータジェネレータ１０２およびエンジン１０１の双方から出力されたトルクを変速して駆動軸（ディファレンシャル１２０およびドライブシャフト１２１ａ，１２１ｂ）を介して駆動輪ＦＲ，ＦＬに伝達する機構である。これらの変速部は、それぞれ複数のギア段に切替え可能に構成されている。

次に、ハイブリッド車両１００の制御装置３００について説明する。制御装置３００は、ハイブリッド車両１００全体を制御する。制御装置３００は、図１に示すように、インバータ１１０と、ブレーキ油圧制御部１０９と、エンジンＥＣＵ（ＥＮＧ−ＥＣＵ）１１１と、電子制御ブレーキＥＣＵ（ＥＣＢ−ＥＣＵ）１１２と、トランスミッションＥＣＵ（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）１１３と、モータジェネレータＥＣＵ（ＭＧ−ＥＣＵ）１１４と、統合ＥＣＵ２００とを主に備えている。

エンジンＥＣＵ（ＥＮＧ−ＥＣＵ）１１１は、エンジン１０１に内蔵された不図示の各種アクチュエータ（例えば、スロットルバルブ、インジェクタ等を駆動するアクチュエータ等）、各種センサ（例えば、エンジン回転センサ等）及び統合ＥＣＵ２００と通信可能に接続されている。エンジンＥＣＵ（ＥＮＧ−ＥＣＵ）１１１は、統合ＥＣＵ２００からエンジントルク指令（アクセル開度指令）を受信して、エンジン１０１の動作を制御する。

電子制御ブレーキＥＣＵ（ＥＣＢ−ＥＣＵ）１１２は、ブレーキ油圧制御部１０９と統合ＥＣＵ２００と電気的に接続されている。電子制御ブレーキＥＣＵ１１２は、統合ＥＣＵ２００から回生実行トルクを受信して、ブレーキ油圧制御部１０９に対して指令を行うことにより、ブレーキ・バイ・ワイヤーの一種である電子制御ブレーキシステム（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によるブレーキ制御を行う。

ブレーキ油圧制御部１０９は、ＥＣＢ−ＥＣＵ１１２からの指令を受けて、ブレーキ１１７，１１８に対するブレーキ油圧制御を行って、駆動輪に対してブレーキを車両状況に応じて自動的に作動させることができる。

トランスミッションＥＣＵ（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）１１３は、クラッチアクチュエータ１０４、シフトアクチュエータ１０７および統合ＥＣＵ２００と電気的に接続されている。トランスミッションＥＣＵ１１３は、統合ＥＣＵ２００からクラッチ要求を受信してクラッチアクチュエータ１０４を制御し、クラッチ１０３の断接の制御を行う。また、トランスミッションＥＣＵ１１３は、統合ＥＣＵ２００から変速要求を受信してシフトアクチュエータ１０７を制御して、Ｔ／Ｍ−ＥＮＧ変速部１０６、Ｔ／Ｍ−ＭＧ変速部１０５および共通変速部１０８のギア段の切替えを制御する。

インバータ１１０は、モータジェネレータＥＣＵ（ＭＧ−ＥＣＵ）１１４からの制御信号に応じて、三相交流を生成してモータジェネレータ１０２に印加し、モータジェネレータ１０２の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する。インバータ１１０は、昇圧コンバータ（不図示）を介してバッテリと電気的に接続されている。

モータジェネレータＥＣＵ（ＭＧ−ＥＣＵ）１１４は、インバータ１１０、不図示の各種センサ（例えば、回転センサ等）、および統合ＥＣＵ２００と通信可能に接続されている。モータジェネレータＥＣＵ１１４は、統合ＥＣＵ２００からモータトルク指令を受信し、インバータ１１０を介してモータジェネレータ１０２の動作を制御する。

ここで、エンジンＥＣＵ１１１、電子制御ブレーキＥＣＵ１１２、トランスミッションＥＣＵ１１３、モータジェネレータＥＣＵ１１４のそれぞれでは、統合ＥＣＵ２００からの制御信号に応じて、不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）を不図示のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体から読み出して読み出したプログラムを実行することにより、上述の各種制御処理を行う。

統合ＥＣＵ２００は、エンジンＥＣＵ１１１、電子制御ブレーキＥＣＵ１１２、トランスミッションＥＣＵ１１３、モータジェネレータＥＣＵ１１４の動作を制御する。統合ＥＣＵ２００は、エンジンＥＣＵ１１１、電子制御ブレーキＥＣＵ１１２、トランスミッションＥＣＵ１１３、モータジェネレータＥＣＵ１１４、各種センサ（例えば、回転センサ等）、各種スイッチ（例えば、イグニッションスイッチ等）と通信可能に接続されている。本実施形態では、統合ＥＣＵ２００は、アクセル開度センサ（不図示）からアクセル開度を受信し、車速センサ（不図示）からハイブリッド車両１００の車速を受信する。また、統合ＥＣＵ２００はエンジンＥＣＵ１１１からエンジン１０１の運転状態を受信する。さらに統合ＥＣＵ２００は、ブレーキストロークセンサ（不図示）からブレーキストロークを、シフトレバー（不図示）からシフトポジションを、バッテリ（不図示）から充電率ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）をそれぞれ受信する。

以下、統合ＥＣＵ２００の詳細について説明する。図２は、実施形態１の統合ＥＣＵ２００の機能的構成を示すブロック図である。本実施形態の統合ＥＣＵ２００は、図２に示すように、走行モード判定部２０１と、検知部２０２と、駆動力算出部２０７と、目標電力算出部２０３と、動作点決定部２０４とを主に備えている。

統合ＥＣＵ２００では、ハイブリッド車両１００の所定の状況に応じて、不図示のＣＰＵが所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）を不図示のＲＯＭ等の記憶媒体から読み出して読み出したプログラムを実行することにより、上記各部として機能し、以下に示す各部の機能を実行して、エンジンＥＣＵ１１１、電子制御ブレーキＥＣＵ１１２、トランスミッションＥＣＵ１１３、モータジェネレータＥＣＵ１１４に対して各種制御信号を出力する。

走行モード判定部２０１は、エンジンＥＣＵ１１１からエンジン１０１の運転状態を入力し、エンジン１０１の運転状態から、ハイブリッド車両１００の走行モードを判定する。モータ走行モード（以下、「ＥＶ走行モード」という。）は、クラッチ１０３の開放状態で、ハイブリッド車両１００がエンジン１０１を用いずにモータジェネレータ１０２のみを動力源として走行する走行モードである。ハイブリッド走行モード（以下、「ＨＶ走行モード」という。）は、クラッチ１０３の締結状態で、ハイブリッド車両１００が、エンジン１０１とモータジェネレータ１０２との双方を動力源として走行する走行モードである。走行モード判定部２０１は、判定した走行モードを、検知部２０２に送出する。また、走行モード判定部２０１は、車速等から、ハイブリッド車両１００が停車中であることも検知する。ここで、本実施形態の走行モードは、モータ走行モードとハイブリッド走行モードがある。

検知部２０２は、エンジン１０１の始動要求を検知する。本実施形態では、検知部２０２は、アクセル開度センサ（不図示）から、ドライバーによるアクセル開度を入力し、アクセル開度が所定の第１閾値より大きい場合に、すなわち、ドライバーによるアクセルの踏み込みが大きい場合に、エンジン１０１の始動要求があったと判断する。

駆動力算出部２０７は、ハイブリッド車両１００が停車中または走行モード判定部２０１によりハイブリッド車両１００がＥＶ走行モードで走行していると判定された場合で、かつ検知部２０２によりエンジン１０１の始動要求が検知された場合に、アクセル開度センサ（不図示）から入力されたアクセル開度と、車速センサから入力された車速とから、ドライバーの加速操作によりドライバーが要求する駆動力（要求駆動力）を求め、この要求駆動力からハイブリッド車両１００の駆動軸に対する駆動力を算出する。

図３は、車速およびアクセル開度と、要求駆動力との関係を示す目標駆動力マップである。横軸は、車速であり、縦軸は要求駆動力である。本実施形態では、駆動力算出部２０７は、図３に示す目標駆動力マップを記憶しており、ドライバーが運転操作により要求する要求駆動力を、図３の目標駆動力マップにおいて、入力されたアクセル開度と車速に対応する要求駆動力として決定し、要求駆動力に基づいた駆動力を算出する。駆動力算出部２０７は、算出した駆動力を動作点決定部２０４に送出する。

目標電力算出部２０３は、バッテリからＳＯＣを入力し、ＳＯＣに基づいて目標電力を算出する。目標電力算出部２０３は、算出した目標電力を動作点決定部２０４に送出する。

動作点決定部２０４は、アクセル開度と、駆動力と、目標電力、走行モード等から、これらの動作点到達目標として、エンジン１０１の目標とするエンジントルクやモータジェネレータ１０２の目標とするモータトルク、クラッチ１０３の目標とする締結容量、変速部１０５，１０６，１０８の目標とするギア段等を求める。動作点決定部２０４は、図２に示すように、エンジン始動制御部２０６を備えている。

エンジン始動制御部２０６は、エンジン１０１の始動時において、モータジェネレータＥＣＵ１１４にモータトルク指令を送出することにより、駆動力算出部２０７により算出された駆動力を出力して駆動軸を駆動して、ハイブリッド車両１００を動かす。そして、エンジン始動制御部２０６は、駆動力の出力が完了したら（すなわち、ハイブリッド車両１００が動いたら）、エンジンＥＣＵ１１１に対してエンジントルク指令（アクセル開度指令）を送出してエンジン１０１を回転させて、ハイブリッド車両１００をＨＶ走行モードで走行させる。ここで、本実施形態では、エンジン始動制御部２０６は、エンジン１０１の始動要求の時点でタイマーを設定して、エンジン１０１の始動要求の時点から所定の時間（第２時間）が経過したときに、駆動力の出力が完了したと判断している。

次に、以上のように構成された本実施形態の駆動制御処理について説明する。図４は、実施形態１にかかる駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。図４のフローチャートでは、主としてエンジン始動制御に関する処理について示している。また、図５は、図４の各ステップにおけるアクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段の状態を示すグラフである。図５において、横軸は時間を示し、縦軸は、アクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段のそれぞれを示している。

まず、走行モード判定部２０１は、エンジン１０１の運転状態から現在のハイブリッド車両１００の走行モードを判定する（ステップＳ１１）。そして、検知部２０２は、アクセル開度センサからアクセル開度を取得する（ステップＳ１２）。

次に、検知部２０２は、走行モードがＥＶ走行モードであり、かつアクセル開度が所定の第１閾値（エンジン始動閾値）より大きいか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、検知部２０２は、走行モードがＥＶ走行モードであり、かつアクセル開度が所定の第１閾値より大きい場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ドライバーがアクセルを深く踏み込み、エンジン始動要求があったと判断する。そして、図５に示すように、これ以降、エンジン１０１の始動制御が開始される。

一方、走行モードがＨＶ走行モードであり、またはアクセル開度が第１閾値以下である場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ドライバーはアクセルをそれほど踏み込んでおらず、検知部２０２は、エンジン始動要求は行われていないと判断し、処理を終了する。

以下、エンジン始動制御について説明する。エンジン始動要求があった場合には、駆動力算出部２０７は、アクセル開度と車速とから、図３に示したグラフを参照して、要求駆動力を決定し、要求駆動力に基づいた駆動力を算出する（ステップＳ１４）。駆動力算出部２０７は、算出した駆動力を動作点決定部２０４のエンジン始動制御部２０６に出力する。

エンジン始動制御部２０６は、駆動力算出部２０７から出力される駆動力を受信しており、受信した駆動力でモータジェネレータ１０２を駆動するようにモータトルク指令をモータジェネレータＥＣＵ１１４に送出する。これにより、駆動力が出力され、駆動軸が駆動される。

エンジン始動制御部２０６は、駆動力の出力が完了したか否かを、エンジン始動要求から所定の第２時間が経過したか否かによって判断する（ステップＳ１５）。そして、第２時間が経過しておらず、駆動力の出力が完了していない場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１４に戻り、駆動力算出部２０７による駆動力の算出を繰り返し実行する。これにより、エンジン始動要求があった場合でも、駆動力の出力が完了するまでは、走行モードはＥＶ走行モードのまま、モータジェネレータ１０２のみによる駆動軸の駆動が続行されることになる。

一方、ステップＳ１５で、エンジン始動要求から第２時間が経過しており、駆動力の出力が完了した場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、エンジン始動制御部２０６は、トランスミッションＥＣＵ１１３に対して変速要求を送出し、図５に示すように、ＥＶ走行モード用のギア段であるＥＶ走行用ギア段であった変速部１０５，１０６，１０８を、エンジン１０１とモータジェネレータ１０２とが直結となるように、エンジン始動用ギア段に変速させる（ステップＳ１６）。これにより、図５に示すように、エンジン１０１のエンジン軸の回転数が上昇する。

次に、エンジン始動制御部２０６は、トランスミッションＥＣＵ１１３に対してクラッチ要求を送出し、クラッチ１０３を締結させる（ステップＳ１７）。ここで、クラッチ１０３の締結容量は任意である。

そして、エンジン始動制御部２０６は、モータジェネレータＥＣＵ１１４に対してモータトルク指令を送出し、モータジェネレータ１０２を力行させて、モータジェネレータ１０２によってエンジン１０１をクランキングする（ステップＳ１８）。

次いで、エンジン始動制御部２０６は、トランスミッションＥＣＵ１１３に対して変速要求を送出し、図５に示すように、変速部１０５，１０６，１０８を、アクセル開度や車速に応じたＨＶ走行用ギア段に変速させる（ステップＳ１９）。ここで、ＨＶ走行用ギア段は、ＨＶ走行モード用のギア段である。これにより、エンジン１０１が始動し、ハイブリッド車両１００は、ＨＶ走行モードで走行することになる。

このように本実施形態では、ハイブリッド車両１００が停車中またはＥＶ走行モードで走行中のときに、ドライバーからのエンジン始動要求があり、アクセル開度が第１閾値より大きくなった場合には、要求駆動力から駆動力を算出し、当該駆動力で駆動軸をモータジェネレータ１０２で駆動してハイブリッド車両１００を動かし、駆動力の出力が完了したら、エンジンを始動してハイブリッド車両１００をＨＶ走行モードで走行させているので、停車中またはＥＶ走行モードからアクセルを踏んでエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求に的確に応えることができる。

また、本実施形態では、エンジン１０１の始動の際、クラッチ１０３を滑らせて駆動力変化を抑制することは行う必要がないため、クラッチ１０３の加熱を容易に防止することができる。

（実施形態２）
本実施形態では、ＥＶ走行モードの際にエンジン始動要求があった場合、駆動力の出力完了の間際に駆動力を増加させるものである。

本実施形態のハイブリッド車両１００の構成は、実施形態１と同様である。本実施形態の駆動力算出部２０７は、エンジン１０１の始動要求から駆動力の出力の完了間際の区間において、駆動力を増加させる。より具体的には、駆動力算出部２０７は、エンジン１０１の始動要求から、駆動力び出力完了の間際の区間に開始される所定の第１時間経過後であって、かつ駆動力の出力の完了時点（エンジン始動要求から第２時間の経過前）に、要求駆動力を増加させ、増加させた要求駆動力から駆動力を算出することで、駆動力を増加させている。

図６は、実施形態２にかかる駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。また、図７は、図６の各ステップにおけるアクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段の状態を示すグラフである。図７において、横軸は時間を示し、縦軸は、アクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段のそれぞれを示している。

ハイブリッド車両１００の現在の走行モードの取得からエンジン始動制御における駆動力算出までの処理（ステップＳ１１〜Ｓ１４）は実施形態１と同様に行われる。駆動力算出部２０７は、駆動力を算出すると、所定の第１時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ６１）。そして、第１時間を経過した場合には（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、算出した駆動力を上述のように増加する（ステップＳ６２）。この増加した駆動力は、エンジン始動制御部２０６によって、モータトルク指令としてモータジェネレータＥＣＵ１１４からモータジェネレータ１０２へ伝達されて、モータジェネレータ１０２が駆動軸を駆動する。図７に示すように、ステップＳ６２の駆動力出力の完了間際の区間において、要求駆動力を増加させており、これにより、当該区間で算出される駆動力（実駆動力）は、実施形態１に比べて高い値となる。

そして、実施形態１と同様に、エンジン始動制御部２０６は、当該駆動力の出力が完了したか否かを判断する（ステップＳ１５）。そして、駆動力の出力が完了していない場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１４に戻り、駆動力算出部２０７による駆動力の算出および増加を繰り返し実行する。これにより、駆動力出力の完了の間際に要求駆動力を増加させることにより駆動力（実駆動力）が増加する。ステップＳ１６からＳ１９までの処理については実施形態１と同様に行われる。

このように本実施形態では、ハイブリッド車両１００が停車中またはＥＶ走行モードで走行中のときにエンジン始動要求があった場合、駆動軸に対する駆動力を算出し、駆動力の出力が完了する間際で、駆動力を増加して、モータジェネレータ１０２が増加した駆動力で駆動軸を駆動しているので、停車中またはＥＶ走行モードからアクセルを踏んでエンジンを始動させる場合において、駆動力出力完了の間際に、より強い駆動力でハイブリッド車両１００を動かすことができ、ドライバーの走行の要求により的確に応えることができる。

（実施形態３）
実施形態１，２では、エンジン始動要求があった場合に、駆動軸に対する駆動力をアクセル開度と車速とから算出していたが、この実施形態３では、モータジェネレータ１０２の最大トルクに基づいて駆動力を求めている。

本実施形態のハイブリッド車両１００の構成は、実施形態１と同様である。本実施形態の駆動力算出部２０７は、モータジェネレータ１０２の最大トルクに基づいて駆動力を算出する。より具体的には、駆動力算出部２０７は、モータジェネレータ１０２の最大トルクを要求駆動力として決定し、この要求駆動力から駆動力を算出する。

図８は、実施形態３にかかる駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。また、図９は、図８の各ステップにおけるアクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段の状態を示すグラフである。図９において、横軸は時間を示し、縦軸は、アクセル開度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段のそれぞれを示している。

ハイブリッド車両１００の現在の走行モードの取得から走行モードの判定およびアクセル開度の判断までの処理（ステップＳ１１〜Ｓ１３）は実施形態１と同様に行われる。

ステップＳ１３で、走行モードがＥＶ走行モードであり、かつアクセル開度が所定の第１閾値より大きく、エンジン始動要求があったと判断された場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、エンジン１０１の始動制御が開始され、駆動力算出部２０７は、モータジェネレータ１０２の最大トルクを要求駆動力として決定し、この要求駆動力から駆動力を算出する（ステップＳ８２）。図９に示すように、ステップＳ８２の区間では、モータジェネレータ１０２の最大トルクを要求駆動力としており、これにより、当該区間で算出される駆動力（実駆動力）は、実施形態１に比べて高い値となる。

そして、この駆動力は、エンジン始動制御部２０６によって、モータトルク指令としてモータジェネレータＥＣＵ１１４からモータジェネレータ１０２へ伝達されて、モータジェネレータ１０２が駆動軸を駆動する。これ以降のステップＳ１５からＳ１９までの処理については実施形態１と同様に行われる。

このように本実施形態では、ハイブリッド車両１００が停車中またはＥＶ走行モードで走行中のときにエンジン始動要求があった場合、モータジェネレータ１０２の最大トルクに基づいて駆動力を算出し、モータジェネレータ１０２により駆動軸を駆動しているので、停車中またはＥＶ走行モードからアクセルを踏んでエンジンを始動させる場合において、モータジェネレータ１０２でより高い駆動力でハイブリッド車両１００を動かすことができ、ドライバーの走行の要求により的確に応えることができる。

（実施形態４）
実施形態１〜３では、エンジン始動要求の有無をアクセル開度で判断していたが、この実施形態４では、アクセル開速度により判断している。

本実施形態のハイブリッド車両１００の構成は、実施形態１と同様である。本実施形態の検知部２０２は、アクセル開度センサ（不図示）からアクセル開度を一定時間ごとに入力し、一定時間ごとに入力された複数のアクセル開度からアクセル開速度を算出する。そして、検知部２０２は、アクセル開速度が所定の第２閾値より大きい場合に、エンジン１０１の始動要求があったと判断する。すなわち、検知部２０２は、ドライバーのアクセルを踏む速度が高ければ、加速するためのエンジン始動要求があったと判断している。

図１０は、実施形態４にかかる駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。また、図１１は、図１０の各ステップにおけるアクセル開度、アクセル開速度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段の状態を示すグラフである。図１１において、横軸は時間を示し、縦軸は、アクセル開度、アクセル開速度、エンジン始動要求、駆動力、回転数、ギア段のそれぞれを示している。

まず、実施形態１と同様に、走行モード判定部２０１は、エンジン１０１の運転状態から現在のハイブリッド車両１００の走行モードを判定する（ステップＳ１１）。そして、検知部２０２は、アクセル開度センサからアクセル開度を一定時間ごとに取得する（ステップＳ１２）。次いで、検知部２０２は、一定時間ごとに複数のアクセル開度からアクセル開速度を算出する（ステップＳ１００１）。

次に、検知部２０２は、走行モードがＥＶ走行モードであり、かつアクセル開速度が所定の第２閾値（エンジン始動閾値）より大きいか否かを判断する（ステップＳ１００２）。そして、検知部２０２は、走行モードがＥＶ走行モードであり、かつアクセル開速度が所定の第２閾値より大きい場合には（ステップＳ１００２：Ｙｅｓ）、エンジン始動要求があったと判断する。図１１では、アクセル開速度が第２閾値より大きい場合を示している。そして、これ以降、エンジン１０１の始動制御が開始される。これ以降のエンジン始動制御の処理（ステップＳ１４〜Ｓ１９）については実施形態１と同様に行われる。

ステップＳ１００２において、走行モードがＨＶ走行モードであり、またはアクセル開速度が第２閾値以下である場合には（ステップＳ１００２：Ｎｏ）、検知部２０２は、エンジン始動要求は行われていないと判断し、処理を終了する。

このように本実施形態では、エンジン始動要求の有無をアクセル開速度で判断しているので、ＥＶ走行モードからアクセルを踏んでエンジンを始動させる場合において、ドライバーの走行の要求により的確に捉えて応えることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

このような例として、実施形態１〜４では、エンジン１０１の始動要求の時点から所定の第２時間が経過したときに、駆動力出力の完了を判断していたが、これに限定されるものではない。例えば、アクセル開度センサから入力されるアクセル開度や車速センサから入力される車速から、ハイブリッド車両１００の加速度を算出し、加速度が所定の目標加速度以上である場合に、駆動力の出力が完了したと判断するように、エンジン始動制御部２０６を構成することができる。これにより、ＥＶ走行モードからエンジン１０１を始動させる場合において、駆動力の出力の完了をより正確に判断することができる。

この場合において、ハイブリッド車両１００が坂道等の勾配のある場所を走行している場合に、上記目標加速度を増減するようにエンジン始動制御部２０６を構成することができる。例えば、ハイブリッド車両１００が上り坂を走行中であることが検知された場合には、目標加速度を小さくし、ハイブリッド車両１００が下り坂を走行中であることが検知された場合には、目標加速度を大きくするように、エンジン始動制御部２０６を構成することができる。

また、駆動輪ＦＲ，ＦＬの回転数を検出し、当該回転数が所定の閾値以上である場合に、駆動力の出力が完了したと判断するように、エンジン始動制御部２０６を構成してもよい。これは、ハイブリッド車両１００が、ドライバーが要求した方向に動いたことにより駆動力の出力の完了を判断するものである。

１０１ エンジン
１０２ モータジェネレータ
１０３ クラッチ
１０４ クラッチアクチュエータ
１０５ Ｔ／Ｍ−ＭＧ変速部
１０６ Ｔ／Ｍ−ＥＮＧ変速部
１０７ シフトアクチュエータ
１０８ 共通変速部
１０９ ブレーキ油圧制御部
１１０ インバータ
１１１ エンジンＥＣＵ（ＥＮＧ−ＥＣＵ）
１１２ 電子制御ブレーキＥＣＵ（ＥＣＢ−ＥＣＵ）
１１３ トランスミッションＥＣＵ（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）
１１４ モータジェネレータＥＣＵ（ＭＧ−ＥＣＵ）
１２０ ディファレンシャル
１２１ａ，１２１ｂ ドライブシャフト
２００ 統合ＥＣＵ（判定部、検知部、駆動力算出部、目標電力算出部、エンジン始動制御部）
２０１ 走行モード判定部（判定部）
２０２ 検知部
２０３ 目標電力算出部
２０４ 動作点決定部
２０６ エンジン始動制御部
２０７ 駆動力算出部
３００ 制御装置

Claims (8)

1. 車両が、エンジンを用いずにモータを動力源として走行しているか、前記エンジンと前記モータとの双方を動力源として走行しているかを、前記エンジンの運転状態に基づいて判定する判定部と、
   前記エンジンの始動要求を検知する検知部と、
   前記車両が、前記エンジンを用いずに前記モータを動力源として走行していると判定された場合で、かつ前記エンジンの始動要求が検知された場合に、要求された駆動力を算出する駆動力算出部と、
   前記エンジンの始動時において、前記モータで前記駆動力を出力することにより駆動軸を駆動し、前記駆動力の出力が完了したら、前記エンジンを回転させて、前記車両を、前記エンジンと前記モータとの双方を動力源として走行させるエンジン始動制御部と、
   を備えた車両制御装置。
2. 車両がモータのみを動力源として走行している時に、エンジンの始動要求が発生した場合、駆動力を算出する駆動力算出部と、
   前記エンジンの始動時において、前記モータで前記駆動力を出力することにより駆動軸を駆動し、前記駆動力の出力が完了したら、前記エンジンを回転させて、前記車両を、前記エンジンと前記モータとの双方を動力源として走行させるエンジン始動制御部と、
   を備えた車両制御装置。
3. 前記検知部は、ドライバーによるアクセル開度を検知し、前記アクセル開度が所定の第１閾値より大きい場合に、前記エンジンの始動要求があったと判断する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記検知部は、ドライバーによるアクセル開度を検知し、前記アクセル開度に基づくアクセル開速度が所定の第２閾値より大きい場合に、前記エンジンの始動要求があったと判断する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記駆動力算出部は、前記アクセル開度と、車速とに基づいて、前記駆動力を算出する、
   請求項３または４に記載の車両制御装置。
6. 前記駆動力算出部は、さらに、前記エンジンの始動要求から前記駆動力の出力の完了前に、前記駆動力を増加させる、
   請求項１〜５のいずれか一つに記載の車両制御装置。
7. 前記駆動力算出部は、前記モータの最大トルクに基づいて前記駆動力を算出する、
   請求項１〜６のいずれか一つに記載の車両制御装置。
8. 前記エンジン始動制御部は、
   前記エンジンの始動要求から所定の第２時間経過した場合、
   前記車両の加速度が所定の目標加速度に達した場合、
   前記車両の駆動輪の回転数が所定の第３閾値より大きい場合、
   のいずれかの場合に、前記駆動力の出力が完了したと判断する、
   請求項１、３〜７のいずれか一つに記載の車両制御装置。

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