JP2018047791A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機の不具合を抑制しつつ、クラッチの係合判定の誤判定を抑制できる電子制御装置を提供すること。【解決手段】電子制御装置は、エンジン始動前において、変速機がニュートラルギアであり、且つ、エンジンの始動が指示された場合に、モータジェネレータによってエンジンを始動させるエンジン始動時であると判定する。また、電子制御装置は、エンジン始動時であると判定されると、エンジン回転数とモータ回転数を取得し、取得したエンジン回転数の場合にモータジェネレータがとりうる回転数の上限値をクラッチの係合を判定するための判定値として取得する（Ｓ３０〜Ｓ３２）。そして、電子制御装置１０は、モータ回転数が判定値を超えている場合にクラッチは係合していないと判定し、モータ回転数が判定値を超えていない場合にクラッチは係合していると判定する（Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３５）。【選択図】図６

Description

本発明は、エンジンの動力を伝達するエンジン軸と、モータジェネレータの動力を伝達するモータ軸との間に設けられたクラッチが係合しているか否かを判定する電子制御装置に関する。

従来、特許文献１に開示された、クラッチが係合しているか否かを判定するクラッチ制御装置がある。

クラッチ制御装置は、エンジンからの駆動力が入力される第１クラッチ板と、電動モータの回転と同期するように構成された第２クラッチ板とを備えたクラッチにおいて、第１クラッチ板と第２クラッチ板が係合されたか否か判定する。そして、クラッチ制御装置は、第１クラッチ板と第２クラッチ板が移動を開始してから所定の推定時間が経過した後における各クラッチ板の回転数差が所定値以下であることを条件に、クラッチの係合完了を判定する。

特開２０１３−１２３９６４号公報

上記のように動力源としてエンジンとモータジェネレータを備えたハイブリッド車では、クラッチを係合して、変速機をニュートラルギアにすると、モータジェネレータの発生トルクが車輪には伝わらずエンジンのみに伝わる。このため、ハイブリッド車では、この特徴をエンジン始動手段として利用することが考えられる。これによって、ハイブリッド車は、スタータモータを廃止した安価なハイブリッドシステムを構築できる可能性がある。

ところが、モータジェネレータは、クラッチが係合していない状態で回転すると、負荷が軽いため、瞬時に高回転に達して不具合が生じる虞がある。そこで、特許文献１に開示されているように、クラッチが係合されたか否かを判定することが考えられる。

しかしながら、特許文献１では、所定の推定時間が経過した後にクラッチの係合完了を判定するため、所定の推定時間が経過するまでの間に、モータジェネレータが高回転に達してしまい不具合が生じる可能性がある。また、エンジンの回転数とモータジェネレータの回転数は、エンジンの始動時において、クラッチが係合している場合、一定範囲の回転数の乖離を伴いながら共に上昇していく。このため、特許文献１では、各クラッチ板の回転数差が所定値以下であることを条件にクラッチの係合完了を判定するため、クラッチが係合しているにもかかわらず、クラッチが係合していないと誤判定してしまう可能性がある。

本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、電動機の不具合を抑制しつつ、クラッチの係合判定の誤判定を抑制できる電子制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本開示は、
車両における内燃機関（２０）の動力を伝達する内燃機関軸（８１）と、車両における電動機（３０）の動力を伝達する電動機軸（８２）との間に設けられたクラッチ（４０）が係合しているか否かを判定する電子制御装置であって、
内燃機関が始動していない状態において、車両の変速機（５０）がニュートラルギアであり、且つ、内燃機関の始動が指示された場合に、電動機によって内燃機関を始動させる内燃機関始動時であると判定する始動判定部（Ｓ２０、Ｓ２２）と、
内燃機関始動時であると判定されると、内燃機関の回転数を取得する第１回転数取得部（Ｓ３０）と、
内燃機関始動時であると判定されると、電動機の回転数を取得する第２回転数取得部（Ｓ３２）と、
内燃機関始動時であると判定されると、変速機がニュートラルギアでクラッチが係合している状態において、取得した内燃機関の回転数の場合に電動機がとりうる回転数の上限値を、クラッチの係合を判定するための判定値として取得する判定値取得部（Ｓ３１）と、
取得した電動機の回転数と取得した判定値とを比較して、電動機の回転数が判定値を超えている場合、クラッチは係合していないと判定し、電動機の回転数が判定値を超えていない場合、クラッチは係合していると判定する係合判定部（Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３５）と、を備えていることを特徴とする。

このように、本開示は、内燃機関の回転数と、電動機の回転数と、判定値とを取得できれば、クラッチが係合しているか否かを判定することができる。よって、本開示は、所定の推定時間などが経過するのを待つ必要がないため、クラッチが係合しているか否かを迅速に判定できる。つまり、本開示は、変速機がニュートラルでクラッチが係合していない状態で、電動機が高回転に達してしまうことを迅速に判定できるため、電動機に不具合が生じることを抑制できる。

また、判定値は、変速機がニュートラルでクラッチが係合している状態において、取得した内燃機関の回転数の場合に、電動機がとりうる回転数の上限値である。そして、本開示は、この判定値と取得した電動機の回転数とを比較して、クラッチが係合しているか否かを判定するため、誤判定を抑制できる。

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態における電子制御装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図である。 実施形態における電子制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施形態における動力マネジメント部の処理動作を示すフローチャートである。 実施形態における動力マネジメント部のエンジン始動制御を示すフローチャートである。 実施形態における動力マネジメント部のクランキングトルク算出処理を示すフローチャートである。 実施形態におけるクラッチ係合判定部の判定処理を示すフローチャートである。 実施形態におけるエンジン回転数と、クラッチ係合と判定するモータ回転数との関係を示す図面である。 実施形態におけるクラッチ係合時のエンジン回転数とモータ回転数との関係を示す図面である。 実施形態におけるクラッチ非係合時のエンジン回転数とモータ回転数との関係を示す図面である。 実施形態におけるモータジェネレータによるクランキング時のトルク特性を示す図面である。 スタータモータのトルク特性を示す図面である。 実施形態における判定値マップを示す図面である。

以下において、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。本実施形態では、図１、図２に示すように、車両１００に搭載された電子制御装置１０を採用する。

図１を用いて、電子制御装置１０が搭載された車両１００の構成を説明する。車両１００は、動力源として内燃機関であるエンジン２０とモータジェネレータ（以下モータ）３０とが搭載されており、所謂ハイブリッド車である。

車両１００は、エンジン２０の出力軸であるエンジン軸８１の動力がモータ３０を介して変速機５０に伝達され、この変速機５０の出力軸の動力が車軸８４等を介して車輪９０に伝達される。また、車両１００は、エンジン２０の動力を車輪９０に伝達する動力伝達系のうちのエンジン２０と変速機５０との間に、モータ３０の回転軸である第２モータ軸８３の動力を車輪９０に伝達可能に構成されている。なお、エンジン軸８１は、内燃機関軸に相当する。

さらに、エンジン２０とモータ３０との間には、動力伝達を断続するためのクラッチ４０が設けられている。具体的には、エンジン２０の動力を伝達するエンジン軸８１と、モータ３０の動力を伝達する第１モータ軸８２との間にクラッチ４０が設けられている。また、クラッチ４０は、対を成す二つのクラッチ板を備えており、一方のクラッチ板がエンジン軸８１の回転に同期し、他方のクラッチ板が第１モータ軸８２の回転に同期するように構成されている。なお、第１モータ軸８２は、電動機軸に相当する。

このクラッチ４０は、例えば油圧駆動式の油圧クラッチである。クラッチ４０は、運転者によるクラッチペダル４１の操作に応じて、二つのクラッチ板が係合したり、係合が解除したりする。よって、クラッチ４０は、係合状態と非係合状態とを取りうると言える。

また、車両１００は、モータ３０を駆動するインバータ３１と、インバータ３１と電気的に接続された高圧バッテリ３２を備えている。そして、モータ３０は、インバータ３１を介して高圧バッテリ３２と電力を授受するようになっている。

車両１００は、運転状態（高圧バッテリ３２の充電状態や要求トルク等）に応じて、走行モードが例えばＨＶモードとＥＶモードとの間で切り換え可能に構成されている。後程説明する電子制御装置１０は、走行モードの切り換えや、各モードにおけるエンジン２０やモータ３０の制御、すなわち走行制御を行う。電子制御装置１０は、各モードでのエンジン２０やモータ３０の制御を行う場合、アクセルペダルセンサ６０から出力された、運転者によるアクセルペダルの操作に応じたセンサ信号などを用いて行う。

なお、ＨＶモードは、クラッチ４０を係合してエンジン２０とモータ３０のうちの少なくともエンジン２０の動力で走行するモードである。つまり、ＨＶモードは、エンジン２０の動力のみで車輪９０を駆動するか又はエンジン２０の動力とモータ３０の動力の両方で車輪９０を駆動するモードである。一方、ＥＶモードは、クラッチ４０を解放してエンジン２０とモータ３０のうちのモータ３０の動力のみで走行するモードである。つまり、ＥＶモードは、エンジン２０の燃焼を停止してモータ３０の動力で車輪９０を駆動するモードである。

また、車両１００は、運転者がクラッチペダル４１によってクラッチ４０を係合させ、シフトレバー５１によって変速機５０をニュートラルギアにすることで、モータ３０の発生トルクが車輪９０には伝わらずエンジン２０のみに伝わる。このため、車両１００では、この特徴がエンジン２０の始動手段として利用される。つまり、車両１００は、スタータモータを用いることなくエンジン２０の始動を行うことが可能である。後程説明する電子制御装置１０は、運転者によるエンジン始動スイッチ７０の操作に応じて、エンジン２０を始動させる際におけるモータ３０の制御、すなわちエンジン始動制御を行う。

モータ３０は、電動機としての機能、及び発電機としての機能を有する。また、モータ３０は、電動機としてトルクを出力することで、車両１００の動力源としてトルクを出力するとともに、エンジン２０を始動する際にエンジン回転速度を上昇させるスタータモータとして機能する。

図２を用いて、電子制御装置１０の構成を説明する。電子制御装置１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びこれらを接続するバスラインなどのハードを備えている。また、電子制御装置１０は、機能ブロックとして、エンジン制御部１１、モータ制御部１２、クラッチ係合判定部１３、動力マネジメント部１４、記憶部１５などを備えている。

エンジン制御部１１は、エンジン回転センサ２０ａ、エアフロメータ２０ｂ、スロットル開度センサ２０ｃ、水温センサ２０ｄなどのエンジン系センサからのセンサ信号を取得可能に構成されている。また、エンジン制御部１１は、インジェクタ２１、イグナイタ２２、スロットルモータ２３などの各種アクチュエータを駆動制御する。

エンジン制御部１１は、エンジン系センサから出力されたセンサ信号や、動力マネジメント部１４からのエンジン要求トルクを示す信号などに基づいて、各種アクチュエータを制御することで、エンジン２０を駆動制御する。例えば、エンジン制御部１１は、エンジン２０の回転数（エンジン回転数）を算出して、エンジン２０を駆動制御する。

エンジン回転センサ２０ａは、エンジン軸８１の回転位置及び回転速度を検出し、検出結果を示すセンサ信号を出力する。エアフロメータ２０ｂは、吸入空気量を検出し、吸入空気量を示すセンサ信号を出力する。スロットル開度センサ２０ｃは、スロットルバルブのスロットル開度を検出し、スロットル開度を示すセンサ信号を出力する。水温センサ２０ｄは、エンジン２０の冷却水温度を検出し、冷却水温度を示すセンサ信号を出力する。

また、エンジン制御部１１は、インジェクタ２１を開閉制御することで、燃料噴射量を制御する。エンジン制御部１１は、イグナイタ２２を駆動制御することで、点火時期を制御する。エンジン制御部１１は、スロットルモータ２３によってスロットルバルブを開閉制御することで、吸入空気量を制御する。

モータ制御部１２は、モータ電圧センサ３０ａ、モータ電流センサ３０ｂ、モータ回転センサ３０ｃ、高圧バッテリ電圧センサ３２ａなどのモータ系センサからのセンサ信号を取得可能に構成されている。また、モータ電圧センサ３０ａは、モータ系センサから出力されたセンサ信号や、動力マネジメント部１４からのモータ要求トルクを示す信号などに基づいて、モータ３０を駆動制御する。例えば、モータ制御部１２は、モータ３０の回転数（モータ回転数）を算出して、モータ３０を駆動制御する。

モータ電圧センサ３０ａは、モータ３０の駆動電圧を検出し、駆動電圧を示すセンサ信号を出力する。モータ電流センサ３０ｂは、モータ３０に流れるモータ電流を検出し、検出したモータ電流を示すセンサ信号を出力する。モータ回転センサ３０ｃは、モータ３０のロータ回転角を検出し、検出したロータ回転角を示すセンサ信号を出力する。高圧バッテリ電圧センサ３２ａは、高圧バッテリ３２の正負端子間に設けられており、高圧バッテリ３２のバッテリ電圧を検出し、検出したバッテリ電圧を示すセンサ信号を出力する。

クラッチ係合判定部１３は、エンジン制御部１１で算出されたエンジン回転数と、モータ制御部１２で算出されたモータ回転数とを取得可能であり、且つ、記憶部１５の記憶内容が参照可能に構成されている。クラッチ係合判定部１３は、エンジン制御部１１で算出されたエンジン回転数と、モータ制御部１２で算出されたモータ回転数と、記憶部１５に記憶されている係合判定マップとから、クラッチ４０が係合しているか否かを判定する（クラッチ係合判定）。

このように、クラッチ４０が係合しているか否かを判定するのは、モータ３０によってエンジン２０を始動する際に、モータ３０が過回転することを防止するためである。車両１００は、クラッチ４０が係合状態でエンジン２０を始動した場合、エンジン回転数とモータ回転数にある程度の差が生じる。このため、クラッチ係合判定部１３は、エンジン回転数に対するモータ回転数の上限値を設定し、モータ回転数が上限値以下の場合に、クラッチ４０が係合していると判定（推定）する。なお、この上限値は、クラッチ係合判定値と称することができる。

動力マネジメント部１４は、クラッチ係合判定部１３の判定結果、すなわちクラッチ４０が係合状態であるか非係合状態であるかを参照可能に構成されている。また、動力マネジメント部１４は、モータ系センサからのセンサ信号に加えて、アクセルペダルセンサ６０からセンサ信号、エンジン始動スイッチ７０からの信号を取得可能に構成されている。さらに、動力マネジメント部１４は、シフトレバー５１の操作位置などによって、変速機５０がニュートラルギアであるか否かを判定可能に構成されている。

アクセルペダルセンサ６０は、運転者によって操作されるアクセルペダルのアクセル開度を検出し、検出したアクセル開度を示す信号を出力する。エンジン始動スイッチ７０は、運転者によって操作されることで、エンジン２０の始動を示す始動信号を出力する。例えば、エンジン始動スイッチ７０は、運転者によって操作されてオンになると、エンジン２０の始動を示す始動信号を出力する。

なお、動力マネジメント部１４の処理動作に関しては、後程、図３、図４、図５を用いて説明する。

記憶部１５は、エンジン制御部１１が算出したエンジン回転数ｎｅ（ｒｐｍ）、モータ制御部１２が算出したモータ回転数ｓｎｒ（ｒｐｍ）、クラッチ係合判定値ｒｍａｘ（ｒｐｍ）が一時的に記憶される。また、記憶部１５は、クラッチ係合判定を実行するエンジン回転数の上限値、又は、エンジン始動制御を実行するエンジン回転数の上限値であるエンジン始動判定回転数（ｒｐｍ）が記憶されている。さらに、記憶部１５は、後程説明するクランキングトルク算出マップや係合判定マップなどが記憶されている。エンジン始動判定回転数は、例えば２５００〜３０００ｒｐｍなどを採用できる。

なお、ｎｅ、ｓｎｒ、ｒｍａｘは、変数であり、例えば記憶部１５のＲＡＭに記憶される。一方、エンジン始動判定回転数、クランキングトルク算出マップ、係合判定マップは、例えば、記憶部１５のＲＯＭに記憶される。エンジン始動判定回転数は、定数であり、予め設定されてＲＯＭに記憶される。また、クランキングトルク算出マップや係合判定マップは、予め作成されてＲＯＭに記憶される。

クランキングトルク算出マップは、図１０に示すように、エンジン回転数と、クランキングトルクとが関連付けられている。動力マネジメント部１４は、エンジン制御部１１で算出されたエンジン回転数を取得して、クランキングトルク算出マップに基づいて、エンジン回転数に対応するクランキングトルク（Ｎｍ）を出力する。つまり、動力マネジメント部１４は、このようにして、クランキングトルクを取得する。なお、クランキングトルクは、エンジン２０を始動させるためにモータ３０に出力させるトルクである。また、クランキングトルクは、エンジン２０の始動に必要なモータ３０のトルクと言える。

係合判定マップは、図７、図１２に示すように、エンジン回転数と、クラッチ４０が係合状態と判定するモータ回転数の上限値であるクラッチ係合判定値とが関連付けられている。言い換えると、係合判定マップは、変速機５０がニュートラルギアでクラッチ４０が係合している状態における、エンジン２０の各エンジン回転数と、エンジン回転数毎におけるクラッチ係合判定値とが関連付けられている。クラッチ係合判定値は、変速機５０がニュートラルギアでクラッチ４０が係合している状態において、各エンジン回転数で、モータ３０がとりうるモータ回転数の上限値である。

クラッチ係合判定部１３は、エンジン制御部１１で算出されたエンジン回転数を取得し、係合判定マップに基づいて、エンジン回転数に対応するクラッチ係合判定値を取得する。なお、係合判定マップは、クラッチ係合判定値を算出するためのマップとも言える。そして、クラッチ係合判定部１３は、モータ回転数が図７のハッチングで示す範囲内の場合に、クラッチ４０が係合状態であると判定し、範囲外の場合に、クラッチ４０が非係合状態であると判定することになる。

なお、図７、図１２では、クラッチ係合判定値を単に判定値と記載している。係合判定マップは、特許請求の範囲におけるマップに相当する。クラッチ係合判定値は、特許請求の範囲における上限値に相当する。図７の一点鎖線は、クラッチ係合判定値がエンジン回転数と等しい場合の直線を示している。

図９に示すように、変速機５０がニュートラルギアでクラッチ４０が係合していない状態で、モータ３０を回転させた場合、エンジン回転数が上昇することなく、モータ回転数のみが上昇していく。このため、エンジン回転数とモータ回転数との乖離Ｓ１は、モータ回転数に相当することになる。

一方、図８に示すように、変速機５０がニュートラルギアでクラッチ４０が係合した状態で、モータ３０を回転させた場合、モータ回転数とエンジン回転数は、一定範囲内の回転数の乖離Ｓ２を伴いながら上昇していく。当然ながら、乖離Ｓ１と乖離Ｓ２との関係は、乖離Ｓ１＞乖離Ｓ２である。

乖離Ｓ２は、エンジン２０、モータ３０、及びエンジン２０の始動に関わる構成部品の弾性、機械部品のあそび、クラッチ板の滑り等により生じるものと思われる。この特性によれば、エンジン２０を始動させている時は、エンジン回転数とモータ回転数に、ある程度の乖離があってもクラッチ４０が係合していると判断できる。

このため、本実施形態では、クラッチ係合判定値として、変速機５０がニュートラルギアでクラッチ４０が係合している状態において、各エンジン回転数で、モータ３０がとりうるモータ回転数の上限値を採用している。これによって、電子制御装置１０は、クラッチ４０が係合状態であるにもかかわらず、非係合状態であると誤判定することを抑制できる。また、電子制御装置１０は、モータ回転数とエンジン回転数とが一致している場合にクラッチ４０が係合状態と判定し、モータ回転数とエンジン回転数とが不一致の場合にクラッチ４０が非係合状態と判定する場合よりも誤判定を抑制できる。

また、図８に示すように、モータ３０によってエンジン２０を始動させている時では、エンジン回転数よりもモータ回転数の方が高くなりやすい。特に、エンジン２０の始動を開始してから所定期間においては、このような状況になりやすい。よって、本実施形態では、図７、図１２に示すように、クラッチ係合判定値として、変速機５０がニュートラルギアでクラッチ４０が係合状態でのエンジン回転数以上である値を採用している。これによって、電子制御装置１０は、クラッチ４０が係合状態であるにもかかわらず、非係合状態であると誤判定することをより一層抑制できる。

また、本実施形態では、図７に示すように、クラッチ係合判定値として、クラッチ係合判定値と、クラッチ係合判定値に対応するエンジン回転数との差が、エンジン回転数が高い場合の値より低い場合の値の方が大きい例を採用している。つまり、クラッチ係合判定値は、エンジン回転数が低くなるに連れて、エンジン回転数との差が大きくなる値を採用している。これによって、電子制御装置１０は、クラッチ４０が係合状態であるにもかかわらず、非係合状態であると誤判定することを、さらに抑制できる。

また、図８に示すように、モータ３０によってエンジン２０を始動させている時では、モータ回転数の上昇とともに、エンジン回転数が上昇する。よって、本実施形態では、図７、図１２に示すように、クラッチ係合判定値として、エンジン回転数の上昇に伴って漸増する値を採用している。これによって、クラッチ係合判定値は、実際のエンジン２０とモータ３０の動作に対応した値となり好ましい。

しかしながら、本発明のクラッチ係合判定値は、これに限定されない。クラッチ係合判定値は、変速機５０がニュートラルギアでクラッチ４０が係合している状態において、取得したエンジン回転数の場合に、モータ３０がとりうるモータ回転数の上限値であれば、モータ３０の不具合を抑制しつつ、クラッチ４０の係合判定の誤判定を抑制できる。

ここで、図３〜図６を用いて、電子制御装置１０の処理動作に関して説明する。

動力マネジメント部１４は、所定時間毎に図３のフローチャートで示す処理を実行する。ステップＳ１０では、エンジン始動前か否かを判定する。詳述すると、動力マネジメント部１４は、エンジン２０が自力で回転している状態であるエンジン始動後であるか、エンジン２０が自力で回転していない状態であるエンジン始動前であるかを判定する。よって、エンジン始動前は、エンジン２０が始動していない状態と言える。

動力マネジメント部１４は、エンジン制御部１１で算出されたエンジン回転数とエンジン始動判定回転数とに基づいてエンジン始動前か否かを判定する。そして、動力マネジメント部１４は、現在のエンジン回転数がエンジン始動判定回転数に達している場合、エンジン始動前と判定せず、すなわちエンジン始動後あると判定してステップＳ１１へ進む。一方、動力マネジメント部１４は、現在のエンジン回転数がエンジン始動判定回転数に達していない場合、エンジン始動前であると判定してステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１１では、走行制御を行う。ステップＳ１２では、エンジン始動制御を行う。

次に、図４を用いて、エンジン始動制御に関して説明する。動力マネジメント部１４は、エンジン始動制御として、所定時間毎に図４のフローチャートで示す処理を実行する。

ステップＳ２０では、変速機５０がニュートラルギアであるか否かを判定する（始動判定部）。動力マネジメント部１４は、モータ３０によってエンジン２０を始動させるエンジン始動時であるか否かを判定するために、この判定を行う。動力マネジメント部１４は、変速機５０がニュートラルであるか否かを判定し、ニュートラルであると判定した場合、ステップＳ２２へ進み、ニュートラルであると判定しなかった場合、ステップＳ２１へ進む。

ステップＳ２２では、エンジン始動スイッチがオンであるか否かを判定する（始動判定部）。動力マネジメント部１４は、モータ３０によってエンジン２０を始動させるエンジン始動時であるか否かを判定するために、この判定を行う。動力マネジメント部１４は、エンジン始動スイッチ７０がオンであると判定した場合、エンジン２０の始動を示す始動信号が出力されたとみなしてステップＳ２３へ進む。言い換えると、動力マネジメント部１４は、エンジン始動スイッチ７０がオンであると判定した場合、エンジン２０の始動が指示されたとみなしてステップＳ２３へ進む。また、動力マネジメント部１４は、エンジン始動スイッチ７０がオンであると判定しなかった場合、エンジン２０の始動を示す始動信号が出力されていないとみなしてステップＳ２１へ進む。

このように、動力マネジメント部１４は、エンジン２０が始動していない状態において、変速機５０がニュートラルギアであり、且つ、エンジン２０の始動が指示された場合に、モータ３０によってエンジン２０を始動させるエンジン始動時であると判定する。

ステップＳ２３では、クラッチ係合判定がＯＫであるか否かを判定する。動力マネジメント部１４は、後程説明するクラッチ係合判定部１３による判定結果を参照して、クラッチ係合判定がＯＫであるか否かを判定する。そして、動力マネジメント部１４は、クラッチ係合判定がＯＫであると判定した場合、ステップＳ２４へ進み、クラッチ係合判定がＯＫでないと判定した場合、ステップＳ２１へ進む。

なお、クラッチ係合判定がＯＫとは、クラッチ４０が係合している状態を示している。一方、クラッチ係合判定がＯＫでないとは、クラッチ４０が係合していない状態を示している。

ステップＳ２４では、クランキングトルクを算出する（トルク指令部）。動力マネジメント部１４は、クランキングトルクを算出する場合、図５のフローチャートで示す処理を実行する。

ステップＳ２４１では、変数ｎｅ←エンジン回転数とする。つまり、動力マネジメント部１４は、現在のエンジン回転数を取得する。ステップＳ２４２では、クランキングトルク算出マップからクランキングトルクを算出する。動力マネジメント部１４は、ステップＳ２４１で取得したエンジン回転数と、図１０に示すクランキングトルク算出マップとから、取得したエンジン回転数に対応するクランキングトルクを取得する。なお、動力マネジメント部１４は、ステップＳ２４２の処理が終了すると、図４のステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２５では、モータ要求トルク←クランキングトルクとする（トルク指令部）。動力マネジメント部１４は、ステップＳ２４１で取得したクランキングトルクをモータ要求トルクとする。つまり、動力マネジメント部１４は、クラッチ４０が係合していると判定した場合、モータ３０に対してクランキングトルクの発生を指令してエンジン２０をクランキングさせる。

なお、動力マネジメント部１４は、モータ３０に対してクランキングトルクの発生を指令する場合、エンジン回転数が、エンジン２０が始動したとみなせる回転数となるまで、指令を継続させると好ましい。例えば、動力マネジメント部１４は、図１０に示すように、エンジン回転数が、エンジン始動判定回転数に達するまで指令を継続させる。一方、図１１は、スタータモータでエンジンを始動させる際の、スタータモータのトルク特性を示す図面である。ここでのスタータモータとは、本実施形態のモータ３０とは異なり、エンジンを始動させる専用のモータである。

ところで、モータ３０によってエンジン２０を始動させている時では、エンジン回転数よりもモータ回転数の方が高くなりやすいが、図８の乖離Ｓ３で示すように、瞬間的に、モータ回転数よりもエンジン回転数が高くなることも起こりうる。このように、エンジン回転数が瞬間的に高い回転数となっているのであれば、エンジン２０が自力で回転している状態となるために十分なエンジン回転数を得られていない場合がある。このため、本実施形態では、エンジン始動後と判定できるエンジン回転数まで、モータ３０からクランキングトルクを出力することとし、スタータモータのトルク特性よりも高回転域までクランキングトルクを出力する特性としている。これによって、電子制御装置１０は、エンジン２０が自力で回転している状態となるために十分な回転が得られる。

ここで、エンジン回転数が瞬間的に高い回転数になるなどエンジン回転数が変動することを抑制するためには、エンジン回転数をなます、移動平均値を用いる、モータ回転数との平均値を用いる等の方法を採用することが考えられる。しかしながら、その場合は、電子制御装置１０の演算負荷が増加する懸念がある。また、エンジン回転数ではなくモータ回転数を用いてクランキングトルクを算出する場合も同様の手法で対応できる。

ステップＳ２１では、モータ要求トルク←０Ｎｍとする（トルク指令部）。つまり、動力マネジメント部１４は、モータ３０に対してトルクを発生しないように指令する。動力マネジメント部１４は、変速機５０がニュートラルギアでない場合や、エンジン始動スイッチ７０がオンでない場合、クランキングが必要ないため、モータ３０に対してトルクを発生しないように指令する。

また、動力マネジメント部１４は、変速機５０がニュートラルギアで、且つ、クラッチ４０が係合していない状態で、モータ３０を回転させることを抑制するために、モータ３０に対してトルクを発生しないように指令する。つまり、動力マネジメント部１４は、モータ３０が高回転に達して、モータ３０に不具合が生じることを抑制するためである。

ここで、図６を用いて、クラッチ係合判定処理に関して説明する。クラッチ係合判定部１３は、エンジン始動時であると判定されると、所定時間毎に図６のフローチャートで示す処理を実行する。なお、クラッチ係合判定部１３は、エンジン回転数がエンジン始動判定回転数に達していない場合にクラッチ係合判定を実行し、エンジン回転数がエンジン始動判定回転数に達していた場合はクラッチ係合判定を実行しないようにしてもよい。

ステップＳ３０では、変数ｎｅ←エンジン回転数とする（第１回転数取得部）。クラッチ係合判定部１３は、クラッチ係合判定値ｒｍａｘを取得するために、エンジン回転数を取得する。言い換えると、クラッチ係合判定部１３は、変数ｎｅの値として、エンジン制御部１１で算出された現在のエンジン回転数を採用する。

ステップＳ３１では、係合判定マップからｒｍａｘを算出する（判定値取得部）。クラッチ係合判定部１３は、クラッチ４０が係合しているか否かを判定するために、ステップＳ３０で取得したエンジン回転数と係合判定マップとから、クラッチ係合判定値ｒｍａｘを取得する。つまり、クラッチ係合判定部１３は、取得したエンジン回転数と係合判定マップとから、取得したエンジン回転数に関連付けられた上限値をクラッチ係合判定値ｒｍａｘとして取得する。

なお、本発明は、これに限定されず、計算式によって、クラッチ４０が係合している状態でのエンジン回転数毎における、モータ３０がとりうるモータ回転数の上限値を算出することで、クラッチ係合判定値ｒｍａｘを取得してもよい。

ステップＳ３２では、変数ｓｎｒ←モータ回転数とする（第２回転数取得部）。クラッチ係合判定部１３は、クラッチ４０が係合しているか否かを判定するために、モータ回転数を取得する。言い換えると、クラッチ係合判定部１３は、変数ｓｎｒの値として、モータ制御部１２で算出された現在のモータ回転数を採用する。

ステップＳ３３では、変数ｒｍａｘ＞変数ｓｎｒであるか否かを判定する（係合判定部）。クラッチ係合判定部１３は、ステップＳ３１で取得したクラッチ係合判定値ｒｍａｘと、ステップＳ３２で取得したモータ回転数ｓｎｒとを比較して、モータ回転数ｓｎｒがクラッチ係合判定値ｒｍａｘに達しているか否かを判定する。そして、クラッチ係合判定部１３は、ｒｍａｘ＞ｓｎｒであると判定しなかった場合、ステップＳ３４へ進み、ｒｍａｘ＞ｓｎｒであると判定した場合、ステップＳ３５へ進む。

ステップＳ３４では、クラッチ係合判定←ＯＫとする（係合判定部）。クラッチ係合判定部１３は、モータ回転数ｓｎｒがクラッチ係合判定値ｒｍａｘを超えていない場合、クラッチは係合していると判定する。

ステップＳ３５では、クラッチ係合判定←ＮＧとする（係合判定部）。クラッチ係合判定部１３は、モータ回転数ｓｎｒがクラッチ係合判定値ｒｍａｘを超えている場合、クラッチは係合していないと判定する。

以上のように、電子制御装置１０は、エンジン回転数と、モータ回転数と、クラッチ係合判定値とを取得できれば、クラッチ４０が係合しているか否かを判定することができる。よって、電子制御装置１０は、所定の推定時間などが経過するのを待つ必要がないため、クラッチ４０が係合しているか否かを迅速に判定できる。つまり、電子制御装置１０は、変速機５０がニュートラルでクラッチ４０が係合していない状態で、モータ３０が高回転に達してしまうことを迅速に判定できるため、モータ３０に不具合が生じることを抑制できる。

また、クラッチ係合判定値は、変速機５０がニュートラルでクラッチ４０が係合している状態において、取得したエンジン回転数の場合に、モータ３０がとりうるモータ回転数の上限値である。そして、電子制御装置１０は、このクラッチ係合判定値と取得したモータ回転数とを比較して、クラッチ４０が係合しているか否かを判定するため、誤判定を抑制できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

１０…電子制御装置、１１…エンジン制御部、１２…モータ制御部、１３…クラッチ係合判定部、１４…動力マネジメント部、１５…記憶部、２０…エンジン、３０…モータジェネレータ、３１…インバータ、３２…高圧バッテリ、４０…クラッチ、４１…クラッチペダル、５０…変速機、５１…シフトレバー、６０…アクセルペダルセンサ、７０…エンジン始動スイッチ、８１…エンジン軸、８２…第１モータ軸、８３…第２モータ軸、８４…車軸、９０…駆動輪、１００…車両

Claims (7)

1. 車両における内燃機関（２０）の動力を伝達する内燃機関軸（８１）と、前記車両における電動機（３０）の動力を伝達する電動機軸（８２）との間に設けられたクラッチ（４０）が係合しているか否かを判定する電子制御装置であって、
   前記内燃機関が始動していない状態において、前記車両の変速機（５０）がニュートラルギアであり、且つ、前記内燃機関の始動が指示された場合に、前記電動機によって前記内燃機関を始動させる内燃機関始動時であると判定する始動判定部（Ｓ２０、Ｓ２２）と、
   前記内燃機関始動時であると判定されると、前記内燃機関の回転数を取得する第１回転数取得部（Ｓ３０）と、
   前記内燃機関始動時であると判定されると、前記電動機の回転数を取得する第２回転数取得部（Ｓ３２）と、
   前記内燃機関始動時であると判定されると、前記変速機がニュートラルギアで前記クラッチが係合している状態において、取得した前記内燃機関の回転数の場合に前記電動機がとりうる回転数の上限値を、前記クラッチの係合を判定するための判定値として取得する判定値取得部（Ｓ３１）と、
   取得した前記電動機の回転数と取得した前記判定値とを比較して、前記電動機の回転数が前記判定値を超えている場合、前記クラッチは係合していないと判定し、前記電動機の回転数が前記判定値を超えていない場合、前記クラッチは係合していると判定する係合判定部（Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３５）と、を備えている電子制御装置。
2. 前記係合判定部が係合していると判定した場合、前記電動機に対してクランキングトルクの発生を指令して前記内燃機関をクランキングさせ、前記係合判定部が係合していないと判定した場合、前記電動機に対してトルクを発生しないように指令するトルク指令部（Ｓ２１、Ｓ２４、Ｓ２５）を備えている請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記トルク指令部は、前記電動機に対してクランキングトルクの発生を指令する場合、前記内燃機関の回転数が、前記内燃機関が始動したとみなせる回転数となるまで、前記指令を継続させる請求項２に記載の電子制御装置。
4. 前記上限値は、前記変速機がニュートラルで前記クラッチが係合している状態での前記内燃機関の回転数以上の値である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子制御装置。
5. 前記上限値は、前記内燃機関の回転数の上昇に伴って漸増する値である請求項４に記載の電子制御装置。
6. 前記上限値と、前記上限値に対応する前記内燃機関の回転数との差は、前記内燃機関の回転数が高い場合の値より低い場合の値の方が大きい請求項４又は５に記載の電子制御装置。
7. 前記変速機がニュートラルで前記クラッチが係合している状態における、前記内燃機関の各回転数と、前記内燃機関の回転数毎に前記電動機がとりうる回転数の前記上限値とが関連付けられたマップを備えており、
   前記判定値取得部は、取得した前記内燃機関の回転数と前記マップとから、取得した前記内燃機関の回転数に関連付けられた前記上限値を前記判定値として取得する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子制御装置。

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