JP2020066314A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

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JP2020066314A
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cranking
power
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裕也 安藤
Yuya Ando
裕也 安藤
健明 鈴木
Takeaki Suzuki
健明 鈴木
慎介 岩崎
Shinsuke Iwasaki
慎介 岩崎
美樹 杉田
Miki Sugita
美樹 杉田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Y2300/18—Propelling the vehicle
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Abstract

【課題】エンジンの冷間始動時に、より簡易な制御でエンジンを始動可能にする。【解決手段】エンジンの冷間始動時には、第１蓄電装置および第２蓄電装置からの電力を用いてスタータによりエンジンがクランキングされるようにスタータおよび電力伝達装置を制御する第１クランキング制御、または、第１蓄電装置および第２蓄電装置からの電力を用いてモータジェネレータによりエンジンがクランキングされるようにモータジェネレータおよび電力伝達装置を制御する第２クランキング制御を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンをクランキングするためのスタータと、エンジンにクラッチを介して接続されるモータジェネレータと、スタータに電気的に接続される低電圧バッテリと、モータジェネレータに電気的に接続される高電圧バッテリと、低電圧バッテリが接続された第１電力ラインと高電圧バッテリが接続された第２電力ラインとの間に設けられるＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、エンジンの冷間始動時には、低電圧バッテリからの電力を用いてスタータによりエンジンをクランキングするのと同時に、第１クラッチをオンにして高電圧バッテリからの電力を用いてモータジェネレータによってもエンジンをクランキングする。即ち、スタータおよびモータジェネレータによりエンジンをクランキングする。これにより、低トルクのスタータの採用を可能にしている。
特開２０１７−２１７９４３号公報
上述のハイブリッド自動車では、エンジンの冷間始動時に、スタータのクランキングトルクとモータジェネレータのクランキングトルクとをエンジンのクランキングに適するように協調させる必要があり、制御が複雑となる。このため、エンジンの冷間始動時に、より簡易な制御でエンジンを始動可能にすることが求められる。
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンの冷間始動時に、より簡易な制御でエンジンを始動可能にすることを主目的とする。
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
前記エンジンをクランキングするためのスタータと、
前記エンジンに接続されるモータジェネレータと、
前記スタータに第１電力ラインを介して接続される第１蓄電装置と、
前記モータジェネレータに第２電力ラインを介して接続される第２蓄電装置と、
前記第１電力ラインと前記第２電力ラインとの電力の伝達および伝達の解除を行なう電力伝達装置と、
前記エンジンと前記スタータと前記モータジェネレータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記エンジンの冷間始動時には、
前記第１蓄電装置および前記第２蓄電装置からの電力を用いて前記スタータにより前記エンジンがクランキングされるように前記スタータおよび前記電力伝達装置を制御する第１クランキング制御、または、
前記第１蓄電装置および前記第２蓄電装置からの電力を用いて前記モータジェネレータにより前記エンジンがクランキングされるように前記モータジェネレータおよび前記電力伝達装置を制御する第２クランキング制御を実行する、
ことを要旨とする。
この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンの冷間始動時には、第１蓄電装置および第２蓄電装置からの電力を用いてスタータによりエンジンがクランキングされるようにスタータおよび電力伝達装置を制御する第１クランキング制御、または、第１蓄電装置および第２蓄電装置からの電力を用いてモータジェネレータによりエンジンがクランキングされるようにモータジェネレータおよび電力伝達装置を制御する第２クランキング制御を実行する。即ち、エンジンの冷間始動時には、第１蓄電装置および第２蓄電装置からの電力を用いてスタータおよびモータジェネレータのうちの何れかによりエンジンをクランキングするのである。これにより、エンジンの冷間始動時に、スタータおよびモータジェネレータによりエンジンをクランキングするものに比して、より簡易な制御でエンジンを始動可能にすることができる。
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記スタータは、直流直巻型であり、前記モータジェネレータは、直流分巻型であり、前記制御装置は、前記エンジンの冷間始動時には、前記第１クランキング制御を実行するものとしてもよい。エンジンは、回転停止状態のときに回転抵抗が大きく、回転し始めると回転抵抗が小さくなる。また、スタータやモータジェネレータにおいて、直流直巻型は、直流分巻型に比して回転停止状態のときに大きいトルクを出力可能な特性を有する。したがって、エンジンの冷間始動時に、第１クランキング制御を実行することにより、第２クランキング制御を実行するものに比して、エンジンの回転数を値０からより確実に上昇させることができる。
この場合、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記エンジンの冷間始動時に、前記第１クランキング制御により前記エンジンの回転数が始動完了回転数に至らないときには、前記第１クランキング制御の実行から前記第２クランキング制御の実行に切り替えるものとしてもよい。直流分巻型は、直流直巻型に比して高出力（回転数の上昇に対するトルクの低下程度が小さい）の特性を有する。したがって、第１クランキング制御の実行によりエンジンの回転数が始動完了回転数に至らないときに、第２クランキング制御を実行することにより、エンジンの回転を始動完了回転数により確実に至らせることができる。
本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＥＣＵ７０により実行されるクランキング制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。 変形例のクランキング制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例でエンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、クラッチ２４と、変速機２６と、スタータ３０と、ギヤ機構３２と、モータジェネレータ４０と、ベルト機構４２と、バッテリ５０，５２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７０とを備える。
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。クラッチ２４は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、エンジン２２のクランクシャフト２３と変速機２６の入力軸との接続および接続の解除を行なう。
変速機２６は、例えば１０段変速の自動変速機として構成されており、入力軸や出力軸、複数の遊星歯車、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）を有し、入力軸がクラッチ２４を介してエンジン２２に接続されていると共に出力軸が減速機２７を介して駆動輪２８ａ，２８ｂに連結されている。この変速機２６は、複数の摩擦係合要素の係脱により、第１速から第１０速までの前進段や後進段を形成して入力軸と出力軸との間で動力を伝達する。なお、変速機２６としては、１０段変速の変速機に限定されるものではなく、４段変速や５段変速、６段変速、８段変速などの変速機を用いるものとしてもよい。
スタータ３０は、直流直巻型のモータとして構成されており、電力ライン３８に接続されている。ギヤ機構３２は、外歯を有すると共にエンジン２２のクランクシャフト２３に取り付けられるリングギヤ３３と、スタータ３０の回転軸３１と一体に回転するピニオンギヤ３４と、ピニオンギヤ３４をその軸方向に移動させてピニオンギヤ３４とリングギヤ３３との噛合および噛合の解除を行なうアクチュエータ３５とを有する。
モータジェネレータ４０は、直流分巻型のモータジェネレータとして構成されており、電力ライン４８に接続されている。ベルト機構４２は、エンジン２２のクランクシャフト２３に取り付けられたプーリ４３と、モータジェネレータ４０の回転軸４１に取り付けられたプーリ４４と、プーリ４３とプーリ４４とに掛け渡されたベルト４５とを有する。
バッテリ５０は、例えば定格電圧が１２Ｖの鉛蓄電池として構成されており、電力ライン３８に接続されている。バッテリ５２は、例えば定格電圧が４０Ｖ〜５０Ｖ程度のニッケル水素バッテリやリチウムイオン二次電池として構成されており、電力ライン４８に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ５４は、電力ライン３８と電力ライン４８とに接続されており、電力ライン３８の電力を昇圧して電力ライン４８に供給したり、電力ライン４８の電力を降圧して電力ライン３８に供給したりする。
ＥＣＵ７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。ＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。ＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、回転数センサ２２ａからのエンジン２２の回転数Ｎｅや、水温センサ２２ｂからのエンジン２２の冷却水の温度としての冷却水温Ｔｗ、油温センサ２２ｃからのエンジン２２の潤滑・冷却用の潤滑油の温度としての油温Ｔｏを挙げることができる。また、バッテリ５０，５２の端子間に取り付けられた電圧センサセンサからのバッテリ５０，５２の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２や、バッテリ５０，５２の出力端子に取り付けられたバッテリ５０の電流Ｉｂ１，Ｉｂ２も挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖ、外気温センサ８９からの外気温Ｔａも挙げることができる。ＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力される。ＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、エンジン２２や変速機２６、スタータ３０、アクチュエータ３５、モータジェネレータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４への制御信号を挙げることができる。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２を始動する際の動作について説明する。図２は、ＥＣＵ７０により実行されるクランキング制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の始動指示が行なわれたときに実行される。なお、エンジン２２を始動する際には、ＥＣＵ７０は、図２のクランキング制御ルーチンの実行中にエンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔ以上に至ると、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する。運転開始回転数Ｎｓｔとしては、例えば、５００〜７００ｒｐｍ程度が用いられる。
図２のクランキング制御ルーチンが実行されると、ＥＣＵ７０は、最初に、ピニオンギヤ３４がその軸方向におけるリングギヤ３３側に移動してピニオンギヤ３４とリングギヤ３３とが噛合するようにアクチュエータ３５を制御する（ステップＳ１００）。続いて、水温センサ２２ｂからのエンジン２２の冷却水温Ｔｗを入力し（ステップＳ１１０）、入力したエンジン２２の冷却水温Ｔｗを閾値Ｔｗｒｅｆと比較する（ステップＳ１１２）。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆは、エンジン２２の通常始動時であるか冷間始動時であるかを判断するのに用いられる閾値であり、それぞれ、−５℃や０℃、５℃などが用いられる。
ステップＳ１１２でエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の通常始動時であると判断し、通常時クランキング制御を実行する（ステップＳ１２０）。ここで、通常時クランキング制御では、バッテリ５０からの電力を用いてスタータ３０によりエンジン２２がクランキングされるようにスタータ３０を制御する。
続いて、エンジン２２の始動が完了したか否かを判定し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の始動が完了していないと判定したときには、ステップＳ１２０に戻る。こうしてステップＳ１２０，Ｓ１３０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ１３０でエンジン２２の始動が完了したと判定すると、スタータ３０を駆動停止し（ステップＳ１６０）、ピニオンギヤ３４がその軸方向におけるリングギヤ３３から離間する側に移動してピニオンギヤ３４とリングギヤ３３との噛合が解除されるようにアクチュエータ３５を制御して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。ここで、エンジン２２の始動完了の判定は、エンジン２２の回転数Ｎｅが始動完了回転数Ｎｃｏ以上に至ったときに行なわれる。始動完了回転数Ｎｃｏとしては、例えば、８００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ程度が用いられる。
ステップＳ１１２でエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の冷間始動時であると判断し、冷間時クランキング制御を実行する（ステップＳ１４０）。ここで、冷間時クランキング制御では、バッテリ５０，５２からの電力を用いてスタータ３０によりエンジン２２がクランキングされるようにスタータ３０とＤＣ／ＤＣコンバータ５４とを制御する。なお、このとき、バッテリ５０からスタータ３０に電力が供給されるのに加えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４の駆動によりバッテリ５２からＤＣ／ＤＣコンバータ５４を介してスタータ３０に電力が供給される。
続いて、エンジン２２の始動が完了したか否かを判定し（ステップＳ１５０）、エンジン２２の始動が完了していないと判定したときには、ステップＳ１４０に戻る。こうしてステップＳ１４０，Ｓ１５０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ１５０でエンジン２２の始動が完了したと判定すると、スタータ３０を駆動停止し（ステップＳ１６０）、ピニオンギヤ３４がその軸方向におけるリングギヤ３３から離間する側に移動してピニオンギヤ３４とリングギヤ３３との噛合が解除されるようにアクチュエータ３５を制御して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１５０の処理は、ステップＳ１３０の処理と同様に行なわれる。
このように、エンジン２２の冷間始動時に、バッテリ５０，５２からの電力を用いてスタータ３０によりエンジン２２をクランキングすることにより、スタータ３０およびモータジェネレータ４０によりエンジン２２をクランキングするものに比して、より簡易な制御で（スタータ３０のクランキングトルクとモータジェネレータ４０のクランキングトルクとの協調を考慮する必要がない制御で）エンジン２２をクランキングして始動することができる。
しかも、エンジン２２の冷間始動時には、スタータ３０およびモータジェネレータ４０のうちスタータ３０によりエンジン２２をクランキングすることにより、以下の効果を奏する。エンジン２２は、回転停止状態のときに回転抵抗が大きく、回転し始めると回転停止状態に比して回転抵抗が小さくなる。また、実施例では、スタータ３０が直流直巻型のモータとして構成されると共にモータジェネレータ４０が直流分巻型のモータジェネレータとして構成されており、直流直巻型は、直流分巻型に比して回転停止状態のときに大きいトルクを出力可能な特性を有する。したがって、エンジン２２の冷間始動時に、スタータ３０によりエンジン２２をクランキングすることにより、モータジェネレータ４０によりエンジン２２をクランキングするものに比して、エンジン２２の回転数を値０からより確実に上昇させることができる。
図３は、エンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。図示するように、エンジン２２の始動指示が行なわれたときに（時刻ｔ１１）、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満の場合、バッテリ５０，５２からの電力を用いたスタータ３０によるエンジン２２のクランキングを伴って（冷間時クランキング制御の実行を伴って）エンジン２２を始動する。そして、エンジン２２の始動が完了すると（時刻ｔ１２）、エンジン２２からの動力を用いてモータジェネレータ４０により発電が行なわれ、バッテリ５２が充電されると共にＤＣ／ＤＣコンバータ５４の駆動によりバッテリ５０も充電される。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の冷間始動時には、バッテリ５０，５２からの電力を用いてスタータ３０によりエンジン２２をクランキングする。これにより、スタータ３０およびモータジェネレータ４０によりエンジン２２をクランキングするものに比して、より簡易な制御で（スタータ３０のクランキングトルクとモータジェネレータ４０のクランキングトルクとの協調を考慮する必要がない制御で）エンジン２２をクランキングして始動することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、スタータ３０が直流直巻型であると共にモータジェネレータ４０が直流分巻型であることを踏まえて、エンジン２２の冷間始動時には、バッテリ５０，５２からの電力を用いてスタータ３０によりエンジン２２をクランキングするものとした。しかし、モータジェネレータ４０が直流直巻型である場合、エンジン２２の冷間始動時には、バッテリ５０，５２からの電力を用いてモータジェネレータ４０によりエンジン２２をクランキングするものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の通常時始動時には、バッテリ５０からの電力を用いてスタータ３０によりエンジン２２をクランキングするものとした。しかし、エンジン２２の通常始動時には、エンジン２２の回転抵抗がそれほど大きくないことから、モータジェネレータ４０が直流分巻型であっても、バッテリ５２からの電力を用いてモータジェネレータ４０によりエンジン２２をクランキングするものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＣＵ７０は、図２のクランキング制御ルーチンを実行するものとしたが、これに代えて、図４のクランキング制御ルーチンを実行するものとしてもよい。図４のクランキング制御ルーチンは、ステップＳ２００〜Ｓ２５０の処理を追加した点を除いて、図２のクランキング制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。
図４のクランキング制御ルーチンでは、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１５０でエンジン２２の始動が完了していないと判定したときには、スタータ３０によるエンジン２２のクランキングの開始から所定時間が経過した（スタータ３０によるエンジン２２のクランキングが所定時間に亘って継続した）か否かを判定する（ステップＳ２００）。そして、スタータ３０によるエンジン２２のクランキングの開始から所定時間が経過していないと判定したときには、ステップＳ１４０に戻る。ここで、所定時間としては、例えば、数百ｍｓｅ程度が用いられる。
ステップＳ１４０〜Ｓ２００の処理を繰り返し実行している間に、ステップ１５０でエンジン２２の始動が完了したと判定する前にステップＳ２００でスタータ３０によるエンジン２２のクランキングの開始から所定時間が経過したと判定したときには、スタータ３０を駆動停止し（ステップＳ２１０）、ピニオンギヤ３４がその軸方向におけるリングギヤ３３から離間する側に移動してピニオンギヤ３４とリングギヤ３３との噛合が解除されるようにアクチュエータ３５を制御し（ステップＳ２２０）、冷間時第２クランキング制御を実行する（ステップＳ２３０）。即ち、冷間時クランキング制御から冷間時第２クランキング制御に切り替える。ここで、冷間時第２クランキング制御では、バッテリ５０，５２からの電力を用いてモータジェネレータ４０によりエンジン２２がクランキングされるようにモータジェネレータ４０とＤＣ／ＤＣコンバータ５４とを制御する。なお、このとき、バッテリ５２からモータジェネレータ４０に電力が供給されるのに加えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４の駆動によりバッテリ５０からＤＣ／ＤＣコンバータ５４を介してモータジェネレータ４０に電力が供給される。
続いて、エンジン２２の始動が完了したか否かを判定し（ステップＳ２４０）、エンジン２２の始動が完了していないと判定したときには、ステップＳ２３０に戻る。こうしてステップＳ２３０，Ｓ２４０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ２４０でエンジン２２の始動が完了したと判定すると、モータジェネレータ４０を駆動停止して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ２４０の処理は、ステップＳ１５０の処理と同様に行なわれる。
この変形例では、エンジン２２の冷間始動時に、バッテリ５０，５２からの電力を用いたスタータ３０によるエンジン２２をクランキングによりエンジン２２の回転数Ｎｅが始動完了回転数Ｎｃｏに至らないときには、バッテリ５０，５２からの電力を用いてモータジェネレータ４０によりエンジン２２をクランキングする。スタータ３０やモータジェネレータ４０において、直流分巻型は直流直巻型に比して高出力（回転数の上昇に対するトルクの低下程度が小さい）の特性を有する。したがって、こうした制御を行なうことにより、エンジン２２の回転数Ｎｅを始動完了回転数Ｎｃｏにより確実に至らせることができる。
図５は、この変形例でエンジン２２を始動する際の様子の一例を示す説明図である。図示するように、エンジン２２の始動指示が行なわれたときに（時刻ｔ２１）、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満の場合、バッテリ５０，５２からの電力を用いたスタータ３０によるエンジン２２のクランキングを伴って（冷間時クランキング制御の実行を伴って）エンジン２２を始動しようとする。しかし、所定時間が経過してもエンジン２２の回転数Ｎｅが始動完了回転数Ｎｃｏに至らないときには（時刻ｔ２２）、バッテリ５０，５２からの電力を用いたモータジェネレータ４０によるエンジン２２のクランキングを伴って（冷間時第２クランキング制御の実行を伴って）エンジン２２を始動する。そして、エンジン２２の始動が完了すると（時刻ｔ２３）、エンジン２２からの動力を用いてモータジェネレータ４０により発電が行なわれ、バッテリ５２が充電されると共にＤＣ／ＤＣコンバータ５４の駆動によりバッテリ５０も充電される。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の通常始動時であるか冷間始動時であるかを、エンジン２２の冷却水温Ｔｗと閾値Ｔｗｒｅｆとの比較により判定するものとしたが、エンジン２２の油温Ｔｏと閾値Ｔｏｒｅｆとの比較により判定するものとしてもよいし、外気温Ｔａと閾値Ｔａｒｅｆとの比較により判定するものとしてもよい。ここで、閾値Ｔｏｒｅｆや閾値Ｔａｒｅｆは、閾値Ｔｗｒｅｆと同様に定められる。また、エンジン２２の冷却水温Ｔｗと油温Ｔｏと外気温Ｔａとのうちの複数を用いて判定するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２とモータジェネレータ４０とは、ベルト機構４２を介して接続されるものとしたが、ギヤ機構を介して接続されるものとしてもよいし、直結されるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、第１蓄電装置としてバッテリ５０を用いるものとしたが、バッテリ５０に代えてコンデンサを用いるものとしてもよい。また、実施例では、第２蓄電装置としてバッテリ５２を用いるものとしたが、バッテリ５２に代えてコンデンサを用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、図１に示したように、エンジン２２とスタータ３０とモータジェネレータ４０とバッテリ５０，５２とＤＣ／ＤＣコンバータ５４とを備えるものとしたが、バッテリ５０，５２の定格電圧が同一の場合（例えば、共に１２Ｖの場合）、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４に代えて、スイッチ１５４を備えるものとしてもよい。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、スタータ３０が「スタータ」に相当し、モータジェネレータ４０が「モータジェネレータ」に相当し、バッテリ５０が「第１蓄電装置」に相当し、バッテリ５２が「第２蓄電装置」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５４が「電力伝達装置」に相当し、ＥＣＵ７０が「制御装置」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２２ａ 回転数センサ、２２ｂ 水温センサ、２２ｃ 油温センサ、２３ クランクシャフト、２４ クラッチ、２６ 変速機、２７ 減速機、２８ａ，２８ｂ 駆動輪、３０ スタータ、３１，４１ 回転軸、３２ ギヤ機構、３３ リングギヤ、３４ ピニオンギヤ、３５ アクチュエータ、３８ 電力ライン、４０ モータジェネレータ、４２ ベルト機構、４３，４４ プーリ、４５ ベルト、４８ 電力ライン、５０ バッテリ、５２ バッテリ、５４ ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０ ＥＣＵ、、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ 外気温センサ、１５４ スイッチ。

Claims (3)

  1. エンジンと、
    前記エンジンをクランキングするためのスタータと、
    前記エンジンに接続されるモータジェネレータと、
    前記スタータに第１電力ラインを介して接続される第１蓄電装置と、
    前記モータジェネレータに第２電力ラインを介して接続される第２蓄電装置と、
    前記第１電力ラインと前記第２電力ラインとの電力の伝達および伝達の解除を行なう電力伝達装置と、
    前記エンジンと前記スタータと前記モータジェネレータとを制御する制御装置と、
    を備えるハイブリッド自動車であって、
    前記制御装置は、前記エンジンの冷間始動時には、
    前記第１蓄電装置および前記第２蓄電装置からの電力を用いて前記スタータにより前記エンジンがクランキングされるように前記スタータおよび前記電力伝達装置を制御する第１クランキング制御、または、
    前記第１蓄電装置および前記第２蓄電装置からの電力を用いて前記モータジェネレータにより前記エンジンがクランキングされるように前記モータジェネレータおよび前記電力伝達装置を制御する第２クランキング制御を実行する、
    ハイブリッド自動車。
  2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
    前記スタータは、直流直巻型であり、
    前記モータジェネレータは、直流分巻型であり、
    前記制御装置は、前記エンジンの冷間始動時には、前記第１クランキング制御を実行する、
    ハイブリッド自動車。
  3. 請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御装置は、前記エンジンの冷間始動時に、前記第１クランキング制御により前記エンジンの回転数が始動完了回転数に至らないときには、前記第１クランキング制御の実行から前記第２クランキング制御の実行に切り替える、
    ハイブリッド自動車。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022002941A (ja) * 2020-06-23 2022-01-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
CN114483413A (zh) * 2022-02-18 2022-05-13 中国第一汽车股份有限公司 轻混系统的发动机启动方法、轻混系统、存储介质

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7314887B2 (ja) * 2020-09-03 2023-07-26 トヨタ自動車株式会社 エンジン装置
KR20220145670A (ko) * 2021-04-22 2022-10-31 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 엔진의 시동 장치 및 방법
CN113685299A (zh) * 2021-09-08 2021-11-23 馨联动力(曲阜)有限公司 混合动力汽车p挡发动机低温冷起动控制方法
EP4335709A1 (en) * 2022-09-12 2024-03-13 FERRARI S.p.A. Road vehicle provided with an electronic dc-dc power converter and corresponding control method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08318747A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Aqueous Res:Kk ハイブリット車輌
JP2007246030A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両のエンジン始動装置
JP2012111267A (ja) * 2010-11-19 2012-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車両及び車両のエンジン始動方法
JP2017178005A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド車両及びその制御方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4328976B2 (ja) * 2006-03-20 2009-09-09 三菱ふそうトラック・バス株式会社 ハイブリッド電気自動車の制御装置
JP2015033914A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッドシステム、ハイブリッド車両、及びハイブリッドシステムの動力伝達方法
JP6332137B2 (ja) * 2015-05-20 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08318747A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Aqueous Res:Kk ハイブリット車輌
JP2007246030A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両のエンジン始動装置
JP2012111267A (ja) * 2010-11-19 2012-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車両及び車両のエンジン始動方法
JP2017178005A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド車両及びその制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022002941A (ja) * 2020-06-23 2022-01-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
CN114483413A (zh) * 2022-02-18 2022-05-13 中国第一汽车股份有限公司 轻混系统的发动机启动方法、轻混系统、存储介质

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