JP2023024172A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチにトルク容量を生じさせない状態でエンジンを始動する際に、エンジンの始動性の低下を抑制する。【解決手段】クラッチにトルク容量を生じさせない状態でエンジンを始動する第２始動制御によるエンジンの始動に際して、エンジンの始動に失敗した場合には、又は、エンジンの始動の失敗が予測されると判定された場合には、第１クランキングトルクによりエンジンを始動する第１始動制御又は第２クランキングトルク（＞第１クランキングトルク）によりエンジンを始動する強制始動制御が行われるので、電動機によるクランキングを伴わないエンジン始動が失敗したときや失敗しそうなときには、電動機によるクランキングによって始動し易くされる。よって、クラッチにトルク容量を生じさせない状態でエンジンを始動する際に、エンジンの始動性の低下を抑制することができる。【選択図】図６

Description

本発明は、エンジンと電動機との間に設けられたクラッチを備えた車両の制御装置に関するものである。

エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられたクラッチと、を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両のエンジン始動制御装置がそれである。この特許文献１には、ロック機構により駆動輪がロックされていない非ロックモードでの車両停止中にエンジンを始動する場合、エンジンをクランキングする為の電動機による始動トルクが比較的低くされた第１始動モードによりエンジンを始動すること、又、第１始動モードによるエンジンの始動が不能とされた場合に、ロック機構により駆動輪がロックされたロックモードへ移行させた上で、第１始動モードよりも始動トルクを増加させた第２始動モードによりエンジンを始動することが開示されている。

特開２０１２－９２６６４号公報

ところで、クラッチにトルク容量を生じさせない状態で、つまりエンジンをクランキングする為の電動機による始動トルクを生じさせない状態で、エンジンを始動することが考えられる。特許文献１に記載の技術では、始動トルクによるエンジンの始動に失敗した場合、始動トルクを増加させることによってエンジンを始動し、エンジンの始動性の低下を抑制しているが、始動トルクを生じさせない状態でエンジンを始動する場合に、エンジンの始動性の低下を抑制することについては改善の余地がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、クラッチにトルク容量を生じさせない状態でエンジンを始動する際に、エンジンの始動性の低下を抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられたクラッチと、を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記エンジンを停止状態から運転状態へ切り替える場合には、前記エンジンの回転速度を引き上げるクランキングに必要な所定の第１クランキングトルクを前記クラッチが伝達するように前記クラッチのトルク容量を制御すると共に前記第１クランキングトルクを前記電動機が出力するように前記電動機を制御し、前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御する第１始動制御と、（ｃ）前記エンジンを運転状態から停止状態へ切り替える停止過程において再び運転状態へ切り替える場合には、前記クラッチにトルク容量を生じさせない状態で前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御し、前記エンジンの運転開始後に前記クラッチにトルク容量を生じさせて前記クラッチを係合状態へ切り替える第２始動制御と、を行う始動制御部を含んでおり、（ｄ）前記始動制御部は、前記第１始動制御による前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの始動に失敗した場合には、又は、前記エンジンの始動の失敗が予測されると判定した場合には、前記第１クランキングトルクよりも大きい所定の第２クランキングトルクを前記クラッチが伝達するように前記クラッチのトルク容量を制御すると共に前記第２クランキングトルクを前記電動機が出力するように前記電動機を制御し、前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御する強制始動制御を行うものであり、（ｅ）前記始動制御部は、前記第２始動制御による前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの始動に失敗した場合には、又は、前記エンジンの始動の失敗が予測されると判定した場合には、前記第１始動制御又は前記強制始動制御を行うことにある。

前記第１の発明によれば、クラッチにトルク容量を生じさせない状態でエンジンを始動する第２始動制御によるエンジンの始動に際して、エンジンの始動に失敗した場合には、又は、エンジンの始動の失敗が予測されると判定された場合には、第１クランキングトルクによりエンジンを始動する第１始動制御又は第２クランキングトルク（＞第１クランキングトルク）によりエンジンを始動する強制始動制御が行われるので、電動機によるクランキングを伴わないエンジン始動が失敗したときや失敗しそうなときには、電動機によるクランキングによって始動し易くされる。よって、クラッチにトルク容量を生じさせない状態でエンジンを始動する際に、エンジンの始動性の低下を抑制することができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 エンジンの第１始動制御が実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。 エンジンの始動制御が自律復帰始動にて実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。 第１始動制御によるエンジンの始動に際して、強制始動制御が実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。 自律復帰始動によるエンジンの始動に失敗した場合のタイムチャートの一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、自律復帰始動の際にエンジンの始動性の低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、動力源ＳＰとして機能する、エンジン１２及び電動機ＭＧを備えたハイブリッド車両である。又、車両１０は、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６と、を備えている。

エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置９０によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置５０が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

電動機ＭＧは、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。電動機ＭＧは、車両１０に備えられたインバータ５２を介して、車両１０に備えられたバッテリ５４に接続されている。バッテリ５４は、電動機ＭＧに対して電力を授受する蓄電装置である。電動機ＭＧは、後述する電子制御装置９０によってインバータ５２が制御されることにより、電動機ＭＧの出力トルクであるＭＧトルクＴmが制御される。ＭＧトルクＴmは、例えば電動機ＭＧの回転方向がエンジン１２の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。具体的には、電動機ＭＧは、バッテリ５４から供給される電力により動力を発生する。又、電動機ＭＧは、エンジン１２の動力や駆動輪１４側から入力される被駆動力により発電を行う。バッテリ５４は、電動機ＭＧの発電による電力を充電する。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギーも同意である。前記動力は、特に区別しない場合には駆動力、トルク、及び力も同意である。

動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース１８内において、Ｋ０クラッチ２０、トルクコンバータ２２、自動変速機２４等を備えている。Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路におけるエンジン１２と電動機ＭＧとの間に設けられたクラッチである。トルクコンバータ２２は、Ｋ０クラッチ２０を介してエンジン１２に連結されている。自動変速機２４は、トルクコンバータ２２に連結されており、トルクコンバータ２２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に介在させられている。自動変速機２４は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路における電動機ＭＧと駆動輪１４との間に設けられた変速機である。又、動力伝達装置１６は、自動変速機２４の出力回転部材である変速機出力軸２６に連結されたプロペラシャフト２８、プロペラシャフト２８に連結されたディファレンシャルギヤ３０、ディファレンシャルギヤ３０に連結された１対のドライブシャフト３２等を備えている。又、動力伝達装置１６は、エンジン１２とＫ０クラッチ２０とを連結するエンジン連結軸３４、Ｋ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２とを連結する電動機連結軸３６等を備えている。

電動機ＭＧは、ケース１８内において、電動機連結軸３６に動力伝達可能に連結されている。つまり、電動機ＭＧは、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路、特にはＫ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。見方を換えれば、電動機ＭＧは、Ｋ０クラッチ２０を介することなくトルクコンバータ２２や自動変速機２４と動力伝達可能に連結されている。

トルクコンバータ２２は、電動機連結軸３６と連結されたポンプ翼車２２ａ、及び自動変速機２４の入力回転部材である変速機入力軸３８と連結されたタービン翼車２２ｂを備えている。トルクコンバータ２２は、動力源ＳＰからの動力を流体を介して電動機連結軸３６から変速機入力軸３８へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ２２は、ポンプ翼車２２ａとタービン翼車２２ｂとを連結する、つまり電動機連結軸３６と変速機入力軸３８とを連結する直結クラッチとしてのＬＵクラッチ４０を備えている。ＬＵクラッチ４０は、公知のロックアップクラッチである。

ＬＵクラッチ４０は、車両１０に備えられた油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧であるＬＵ油圧ＰＲluによりＬＵクラッチ４０のトルク容量であるＬＵトルクＴluが変化させられることで、作動状態つまり制御状態が切り替えられる。ＬＵクラッチ４０の制御状態としては、ＬＵクラッチ４０が完全に解放された状態である解放状態、ＬＵクラッチ４０が滑りを伴って係合された状態であるスリップ状態、及びＬＵクラッチ４０が完全に係合された状態である係合状態がある。ＬＵクラッチ４０が解放状態とされることにより、トルクコンバータ２２はトルク増幅作用が得られるトルクコンバータ状態とされる。又、ＬＵクラッチ４０が係合状態とされることにより、トルクコンバータ２２はポンプ翼車２２ａ及びタービン翼車２２ｂが一体回転させられるロックアップ状態とされる。

自動変速機２４は、例えば不図示の１組又は複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置ＣＢと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置ＣＢは、例えば公知の油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、各々、油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧であるＣＢ油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量であるＣＢトルクＴcbが変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。

自動変速機２４は、係合装置ＣＢのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）が異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機２４は、後述する電子制御装置９０によって、ドライバー（＝運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、変速機入力軸３８の回転速度であり、自動変速機２４の入力回転速度である。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、トルクコンバータ２２の出力回転速度であるタービン回転速度Ｎtと同値である。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、タービン回転速度Ｎtで表すことができる。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、変速機出力軸２６の回転速度であり、自動変速機２４の出力回転速度である。

Ｋ０クラッチ２０は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される油圧式の摩擦係合装置である。Ｋ０クラッチ２０は、油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧であるＫ０油圧ＰＲk0によりＫ０クラッチ２０のトルク容量であるＫ０トルクＴk0が変化させられることで、係合状態、スリップ状態、解放状態などの制御状態が切り替えられる。

車両１０において、Ｋ０クラッチ２０の係合状態では、エンジン１２とトルクコンバータ２２とが動力伝達可能に連結される。一方で、Ｋ０クラッチ２０の解放状態では、エンジン１２とトルクコンバータ２２との間の動力伝達が遮断される。電動機ＭＧはトルクコンバータ２２に連結されているので、Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２を電動機ＭＧと断接するクラッチとして機能する。

動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０が係合された場合に、エンジン連結軸３４から、Ｋ０クラッチ２０、電動機連結軸３６、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、ディファレンシャルギヤ３０、及びドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。又、電動機ＭＧから出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０の制御状態に拘わらず、電動機連結軸３６から、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、ディファレンシャルギヤ３０、及びドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。

車両１０は、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ５８、電動式のオイルポンプであるＥＯＰ６０、ポンプ用モータ６２等を備えている。ＭＯＰ５８は、ポンプ翼車２２ａに連結されており、動力源ＳＰにより回転駆動させられて動力伝達装置１６にて用いられる作動油OILを吐出する。ポンプ用モータ６２は、ＥＯＰ６０を回転駆動する為のＥＯＰ６０専用のモータである。ＥＯＰ６０は、ポンプ用モータ６２により回転駆動させられて作動油OILを吐出する。ＭＯＰ５８やＥＯＰ６０が吐出した作動油OILは、油圧制御回路５６へ供給される。油圧制御回路５６は、ＭＯＰ５８及び／又はＥＯＰ６０が吐出した作動油OILを元にして各々調圧した、ＬＵ油圧ＰＲlu、ＣＢ油圧ＰＲcb、Ｋ０油圧ＰＲk0などを供給する。

車両１０は、更に、車両１０の制御装置を含む電子制御装置９０を備えている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置９０は、必要に応じてエンジン制御用、電動機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ７０、タービン回転速度センサ７２、出力回転速度センサ７４、ＭＧ回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８、スロットル弁開度センサ８０、ブレーキスイッチ８２、バッテリセンサ８４、油温センサ８６など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、ＡＴ入力回転速度Ｎiと同値であるタービン回転速度Ｎt、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、電動機ＭＧの回転速度であるＭＧ回転速度Ｎm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Ｂon、バッテリ５４のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、油圧制御回路５６内の作動油OILの温度である作動油温ＴＨoilなど）が、それぞれ供給される。

電子制御装置９０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置５０、インバータ５２、油圧制御回路５６、ポンプ用モータ６２など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、電動機ＭＧを制御する為のＭＧ制御指令信号Ｓm、係合装置ＣＢを制御する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcb、Ｋ０クラッチ２０を制御する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0、ＬＵクラッチ４０を制御する為のＬＵ油圧制御指令信号Ｓlu、ＥＯＰ６０を制御する為のＥＯＰ制御指令信号Ｓeopなど）が、それぞれ出力される。

ＣＢ油圧制御指令信号Ｓcbは、油圧制御回路５６から調圧されたＣＢ油圧ＰＲcbを供給させる為の油圧指令値であるＣＢ油圧指令値Ｓpcbに相当する。Ｋ０油圧制御指令信号Ｓk0は、油圧制御回路５６から調圧されたＫ０油圧ＰＲk0を供給させる為の油圧指令値であるＫ０油圧指令値Ｓpk0に相当する。ＬＵ油圧制御指令信号Ｓluは、油圧制御回路５６から調圧されたＬＵ油圧ＰＲluを供給させる為の油圧指令値であるＬＵ油圧指令値Ｓpluに相当する。

電子制御装置９０は、車両１０における各種制御を実現する為に、動力源制御手段すなわち動力源制御部９２、始動制御手段すなわち始動制御部９４、停止制御手段すなわち停止制御部９６、及び変速機制御手段すなわち変速機制御部９８を備えている。

動力源制御部９２は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部９２ａとしての機能と、インバータ５２を介して電動機ＭＧの作動を制御する電動機制御手段すなわち電動機制御部９２ｂとしての機能と、を含んでおり、それらの制御機能によりエンジン１２及び電動機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行するハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部である。

動力源制御部９２は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記駆動要求量は、例えば駆動輪１４における要求駆動トルクＴrdemである。要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］は、見方を換えればそのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーＰrdem［Ｗ］である。前記駆動要求量としては、駆動輪１４における要求駆動力Ｆrdem［Ｎ］、変速機出力軸２６における要求ＡＴ出力トルク等を用いることもできる。前記駆動要求量の算出では、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良い。動力源制御部９２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２４の変速比γat等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン１２を制御するエンジン制御指令信号Ｓeと、電動機ＭＧを制御するＭＧ制御指令信号Ｓmと、を出力する。

動力源制御部９２は、電動機ＭＧの出力のみで要求駆動トルクＴrdemを賄える場合には、車両１０を駆動する駆動モードをＢＥＶ駆動モードとする。ＢＥＶ駆動モードは、Ｋ０クラッチ２０の解放状態において、電動機ＭＧのみを動力源ＳＰに用いて走行するモータ走行（＝ＢＥＶ走行）が可能なモータ駆動モードである。一方で、動力源制御部９２は、少なくともエンジン１２の出力を用いないと要求駆動トルクＴrdemを賄えない場合には、駆動モードをエンジン駆動モードつまりＨＥＶ駆動モードとする。ＨＥＶ駆動モードは、Ｋ０クラッチ２０の係合状態において、少なくともエンジン１２を動力源ＳＰに用いて走行するエンジン走行つまりハイブリッド走行（＝ＨＥＶ走行）が可能なハイブリッド駆動モードである。他方で、動力源制御部９２は、電動機ＭＧの出力のみで要求駆動トルクＴrdemを賄える場合であっても、バッテリ５４の充電が必要な場合やエンジン１２等の暖機が必要な場合などには、ＨＥＶ駆動モードを成立させる。

始動制御部９４は、エンジン１２の制御状態を停止状態から運転状態へ切り替えるエンジン始動要求の有無を判定する。例えば、始動制御部９４は、ＢＥＶ駆動モード時に、要求駆動トルクＴrdemが電動機ＭＧの出力のみで賄える範囲よりも増大したか否か、又は、エンジン１２等の暖機が必要であるか否か、又は、バッテリ５４の充電が必要であるか否かなどに基づいて、エンジン始動要求が有るか否かを判定する。

始動制御部９４は、エンジン１２の始動制御を実行するようにＫ０クラッチ２０を制御する。例えば、始動制御部９４は、エンジン始動要求が有ると判定した場合には、クランキングトルクＴcrをエンジン１２側へ伝達する為のＫ０トルクＴk0が得られるように、解放状態のＫ０クラッチ２０を係合状態に向けて制御する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0を油圧制御回路５６へ出力する。クランキングトルクＴcrは、エンジン回転速度Ｎeを引き上げるエンジン１２のクランキングに必要な所定の第１クランキングトルクである。

始動制御部９４は、エンジン１２の始動制御を実行するようにエンジン１２及び電動機ＭＧを制御する。例えば、始動制御部９４は、エンジン始動要求が有ると判定した場合には、Ｋ０クラッチ２０の係合状態への切替えに合わせて、電動機ＭＧがクランキングトルクＴcrを出力する為のＭＧ制御指令信号Ｓmをインバータ５２へ出力する。又、始動制御部９４は、エンジン始動要求が有ると判定した場合には、Ｋ０クラッチ２０及び電動機ＭＧによるエンジン１２のクランキングに連動して、燃料供給やエンジン点火などを開始する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。始動制御部９４は、エンジン１２の点火が開始された初爆後にエンジン１２の爆発による自立回転が安定した状態すなわちエンジン１２が完爆した状態となるようにエンジントルクＴeを出力する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。

このように、始動制御部９４は、エンジン１２を停止状態から運転状態へ切り替える場合には、クランキングトルクＴcrをＫ０クラッチ２０が伝達するようにＫ０トルクＴk0を制御すると共にクランキングトルクＴcrを電動機ＭＧが出力するように電動機ＭＧを制御し、エンジン１２が運転を開始するようにエンジン１２を制御する第１始動制御ＣＴst1を行う。

エンジン１２のクランキング時には、Ｋ０クラッチ２０の係合に伴う反力トルクが生じる。この反力トルクは、ＢＥＶ走行時には、エンジン始動中のエンジン１２等のイナーシャによる駆動トルクＴrの落ち込みを生じさせる。その為、エンジン１２を始動する際にクランキングトルクＴcrに向けて増加させられるＭＧトルクＴmは、この反力トルクを打ち消す為のＭＧトルクＴmである。クランキングトルクＴcrは、エンジン１２のクランキングに必要なＫ０トルクＴk0であり、電動機ＭＧ側からＫ０クラッチ２０を介してエンジン１２側へ流れる、エンジン１２のクランキングに必要なＭＧトルクＴmである。クランキングトルクＴcrは、例えばエンジン１２の諸元、エンジン１２の始動方法等に基づいて予め定められた例えば一定のクランキングトルクである。

始動制御部９４は、第１始動制御ＣＴst1を行う際、エンジン１２のクランキングを実行した後には、電動機ＭＧがクランキングトルクＴcrの出力を停止する為のＭＧ制御指令信号Ｓmをインバータ５２へ出力すると共に、Ｋ０クラッチ２０の入力回転速度と出力回転速度とを同期させる為の同期用Ｋ０トルクＴk0sycが得られるように、Ｋ０クラッチ２０を完全係合状態に向けて制御する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0を油圧制御回路５６へ出力する。同期用Ｋ０トルクＴk0sycは、クランキングの実行後に、エンジン１２の完爆の外乱とならない為の、クランキングトルクＴcrよりも小さな予め定められたＫ０トルクＴk0である。エンジン１２の完爆の外乱とならないということとは、エンジン１２の初爆後に、エンジン１２の自立回転を妨げないということである。このように、始動制御部９４は、エンジン１２のクランキングの実行後、Ｋ０クラッチ２０を完全係合状態へ切り替えるようにＫ０トルクＴk0を制御する。つまり、始動制御部９４は、エンジン１２のクランキングの実行後、Ｋ０クラッチ２０の入力回転速度と出力回転速度とを同期させる同期制御を行う。Ｋ０クラッチ２０の入力回転速度は、エンジン連結軸３４の回転速度であって、エンジン回転速度Ｎeと同値である。Ｋ０クラッチ２０の出力回転速度は、電動機連結軸３６の回転速度であって、ＭＧ回転速度Ｎmと同値である。つまり、始動制御部９４は、エンジン回転速度ＮeとＭＧ回転速度Ｎmとを同期させるＫ０クラッチ２０による同期制御すなわちＫ０同期制御を行う。

図２は、エンジン１２の第１始動制御ＣＴst1が実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。図２において、ｔ１時点は、例えばＢＥＶ走行中に、運転者によるアクセルペダルの踏み増し操作に伴ってエンジン始動要求が有ると判定されたことにより、エンジン１２の始動制御が開始された時点を示している。エンジン１２の始動制御の開始後、Ｋ０クラッチ２０のパック詰め制御すなわちＫ０パック詰め制御が行われる（ｔ１時点－ｔ２時点参照）。Ｋ０パック詰め制御は、Ｋ０クラッチ２０の摩擦プレート等におけるパッククリアランスを詰められた状態とする制御である。Ｋ０パック詰め制御では、先ず、Ｋ０油圧ＰＲk0の初期応答性を向上させる為に、一時的に高いＫ０油圧指令値Ｓpk0を出力するクイックアプライが実行され、次いで、Ｋ０クラッチ２０のパック詰めを完了させる為に、一定圧で待機するパック詰め用定圧待機が実行される。破線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0では、Ｋ０クラッチ２０をパック詰め完了状態に維持する為のＫ０油圧ＰＲk0が出力されている。実線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0では、Ｋ０クラッチ２０をパック詰め完了状態に維持する為のＫ０油圧ＰＲk0に、クランキングトルクＴcrに相当するＫ０油圧ＰＲk0分を加えたＫ０油圧ＰＲk0が出力されている。破線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0と実線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0とでは、Ｋ０パック詰め制御の期間は本来は異なるが、図２では便宜上同じ長さとしている。Ｋ０パック詰め制御の実行後、エンジン１２をクランキングする為に、クランキングトルクＴcrをエンジン１２側へ伝達するＫ０クラッチ２０によるクランキングすなわちＫ０クランキングが実行される（ｔ２時点－ｔ３時点参照）。Ｋ０クランキング時において、エンジン回転速度Ｎeが引き上げられると、エンジン点火などが開始されてエンジン１２が初爆させられる。Ｋ０クランキングの実行後、Ｋ０同期制御が実行される（ｔ３時点－ｔ４時点参照）。Ｋ０同期制御では、Ｋ０油圧ＰＲk0の初期応答性を向上させる為に、一時的に低いＫ０油圧指令値Ｓpk0を出力するクイックドレンが実行され、次いで、Ｋ０クラッチ２０を完全係合状態へ切り替える為に、同期用Ｋ０トルクＴk0sycに相当するＫ０油圧指令値Ｓpk0が出力される。Ｋ０同期制御の期間中には、エンジン１２の爆発による自立回転によってエンジン回転速度Ｎeが上昇させられ、エンジン１２が完爆させられる。ｔ４時点は、エンジン１２の始動制御が完了させられた時点を示している。

停止制御部９６は、エンジン１２の制御状態を運転状態から停止状態へ切り替えるエンジン１２の停止要求であるエンジン停止要求の有無を判定する。例えば、停止制御部９６は、ＨＥＶ駆動モード時に、要求駆動トルクＴrdemが電動機ＭＧの出力のみで賄える範囲内であって、エンジン１２等の暖機が不要であり、バッテリ５４の充電が不要であるか否かなどに基づいて、エンジン停止要求が有るか否かを判定する。

停止制御部９６は、エンジン停止要求が有ると判定した場合には、エンジントルクＴeを漸減する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。その後、停止制御部９６は、Ｋ０クラッチ２０を解放状態へ切り替えた後に、エンジン１２への燃料供給を停止するフューエルカットを実施する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。

Ｋ０クランキングが必要なクランキング始動を例示してエンジン１２の始動制御を説明した。エンジン１２の始動制御は、このクランキング始動に限らない。例えば、エンジン１２の制御状態を運転状態から停止状態へ切り替える過渡中に、エンジン１２の再始動が要求される場合がある。この場合、フューエルカットを解除し、エンジン１２を点火することによってエンジン１２の自律運転が可能であるならば、Ｋ０クランキングは必要ない。このようなエンジン１２の始動制御を、自律復帰始動と称する。この自律復帰始動においても、クランキング始動と同様に、エンジン回転速度ＮeやエンジントルクＴeが安定したエンジン１２の完爆後に、Ｋ０同期制御が実行され、Ｋ０クラッチ２０が速やかに係合状態とされる。

つまり、始動制御部９４は、エンジン１２を運転状態から停止状態へ切り替える停止過程において再び運転状態へ切り替える場合には、Ｋ０クラッチ２０にＫ０トルクＴk0を生じさせない状態でエンジン１２が運転を開始するようにエンジン１２を制御し、エンジン１２の運転開始後にＫ０クラッチ２０にＫ０トルクＴk0を生じさせてＫ０クラッチ２０を係合状態へ切り替える第２始動制御ＣＴst2を行う。エンジン１２の運転開始後は、例えばエンジン１２の完爆後である。Ｋ０クラッチ２０にＫ０トルクＴk0を生じさせない状態でエンジン１２を始動する始動制御は、自律復帰始動である。

図３は、エンジン１２の始動制御が自律復帰始動にて実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。図３において、ｔ１ｂ時点は、例えばＫ０クラッチ２０の解放状態で行われているエンジン１２の停止過程において、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作に伴ってエンジン始動要求が有ると判定されたことにより、自律復帰始動によるエンジン１２の始動制御が開始された時点を示している。自律復帰始動では、エンジン点火などが開始されてエンジン１２が初爆させられる。エンジン１２の初爆後、エンジン１２の爆発による自立回転によってエンジン回転速度Ｎeが上昇させられ、エンジン１２が完爆させられる。自律復帰始動時には、Ｋ０パック詰め制御が行われるものの、Ｋ０クランキングは実行されない（ｔ１ｂ時点－ｔ２ｂ時点参照）。ｔ２ｂ時点は、エンジン１２の完爆通知が出力された時点を示している。エンジン１２の完爆通知は、例えばエンジン回転速度Ｎeが予め定められたエンジン１２の完爆回転速度に到達した時点からの経過時間が予め定められた完爆通知待機時間を超えたときにエンジン制御部９２ａにより出力される。この完爆通知待機時間は、例えばエンジン１２の排ガス要件が考慮されて予め定められている。エンジン１２の完爆通知が出力されると、Ｋ０同期制御が実行され（ｔ２ｂ時点－ｔ３ｂ時点参照）、その後、エンジン１２の始動制御が完了させられる（ｔ３ｂ時点参照）。

変速機制御部９８は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機２４の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機２４の変速制御を実行する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcbを油圧制御回路５６へ出力する。前記変速マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機２４の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。前記変速マップでは、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクＴrdemに替えて要求駆動力Ｆrdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。

ここで、クランキング始動にてエンジン１２の始動制御が実行される第１始動制御ＣＴst1において、エンジン始動が失敗したときや失敗しそうなときには、Ｋ０クランキングによるエンジン１２の始動が成功し易くされる為に、Ｋ０クランキング時のクランキングトルクＴcrを増大させる。加えて、同期用Ｋ０トルクＴk0sycも増大させる。

つまり、始動制御部９４は、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に際して、エンジン１２の始動に失敗した場合には、又は、エンジン１２の始動の失敗が予測されると判定した場合には、嵩上げクランキングトルクＴcrpをＫ０クラッチ２０が伝達するようにＫ０トルクＴk0を制御すると共に嵩上げクランキングトルクＴcrpを電動機ＭＧが出力するように電動機ＭＧを制御し、エンジン１２が運転を開始するようにエンジン１２を制御する強制始動制御ＣＴstcを行う。嵩上げクランキングトルクＴcrpは、エンジン回転速度Ｎeを確実に引き上げる為の予め定められたクランキングトルクであって、クランキングトルクＴcrよりも大きい所定の第２クランキングトルクである。

始動制御部９４は、例えばクランキングトルクＴcrの出力開始時点から所定完爆時間までの間に、エンジン制御部９２ａから完爆通知が出力されていないか否かに基づいて、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したか否かを判定する。始動制御部９４は、例えばエンジン１２の冷間時であるか否かに基づいて、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動の失敗が予測されるか否かを判定する。

始動制御部９４は、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したと判定した場合には、始動アシスト要求フラグをオフ（＝ＯＦＦ）からオン（＝ＯＮ）へ切り替える。又、始動制御部９４は、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動の失敗が予測されると判定した場合には、始動アシスト要求フラグをオフからオンへ切り替える。

図４は、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に際して、強制始動制御ＣＴstcが実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。図４において、ｔ１ｃ時点は、例えばＢＥＶ走行中に、エンジン１２の始動制御が開始された時点を示している。エンジン１２の始動制御の開始後、Ｋ０パック詰め制御が行われる（ｔ１ｃ時点－ｔ２ｃ時点参照）。実線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0では、Ｋ０クラッチ２０をパック詰め完了状態に維持する為のＫ０油圧ＰＲk0に、クランキングトルクＴcrに相当するＫ０油圧ＰＲk0分を加えたＫ０油圧ＰＲk0が出力されている。Ｋ０パック詰め制御の実行後、Ｋ０クランキングが実行される（ｔ２ｃ時点－ｔ３ｃ時点参照）。Ｋ０クランキングの実行に当たり、始動アシスト要求フラグがオンとされているので、つまり始動アシスト要求が有るので、エンジン１２をクランキングする為に、クランキングトルクＴcrよりも大きな嵩上げクランキングトルクＴcrpをエンジン１２側へ伝達するＫ０クランキングが実行される。尚、二点鎖線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0は、始動アシスト要求が無いときに、クランキングトルクＴcrによってＫ０クランキングが実行される場合である。Ｋ０クランキングの実行後、Ｋ０同期制御が実行され（ｔ３ｃ時点－ｔ４ｃ時点参照）、その後、エンジン１２の始動制御が完了させられる（ｔ４ｃ時点参照）。Ｋ０同期制御において、始動アシスト要求が有るときは、同期用Ｋ０トルクＴk0sycが嵩増しさせられる。始動アシスト要求が有るときは、同期用Ｋ０トルクＴk0sycの嵩増しと併せて、同期用Ｋ０トルクＴk0sycの下限ガード処理が為されても良い。尚、二点鎖線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0は、始動アシスト要求が無いときの同期用Ｋ０トルクＴk0sycに相当するＫ０油圧指令値Ｓpk0が出力された場合である。

ところで、自律復帰始動における、Ｋ０クランキングが実行されない第２始動制御ＣＴst2において、エンジン始動が失敗したときや失敗しそうなときには、エンジン１２の始動が成功し易くされる為に、Ｋ０クランキングが実行される始動制御によってエンジン１２の始動を行うことが好ましい。

つまり、始動制御部９４は、第２始動制御ＣＴst2によるエンジン１２の始動に際して、エンジン１２の始動に失敗した場合には、又は、エンジン１２の始動の失敗が予測されると判定した場合には、第１始動制御ＣＴst1又は強制始動制御ＣＴstcを行う。第２始動制御ＣＴst2によるエンジン１２の始動に失敗した場合には、エンジン１２の停止状態からエンジン回転速度Ｎeを引き上げる必要があるので、Ｋ０クランキングが実行される、第１始動制御ＣＴst1又は強制始動制御ＣＴstcによってエンジン１２の始動が行われる。又は、第２始動制御ＣＴst2の実施に当たり、エンジン１２の始動の失敗が予測されると判定した場合には、自律復帰始動をサポートするという観点から、第１始動制御ＣＴst1又は強制始動制御ＣＴstcが行われる。

始動制御部９４は、例えば自律復帰始動の過渡中にエンジン１２が停止状態となったか否かに基づいて、第２始動制御ＣＴst2によるエンジン１２の始動に失敗したか否かを判定する。始動制御部９４は、例えばエンジン１２の冷間時であるか否かに基づいて、又は、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したという履歴が有るか否かに基づいて、第２始動制御ＣＴst2によるエンジン１２の始動の失敗が予測されるか否かを判定する。始動制御部９４は、例えば前回の第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動の際にエンジン１２の始動に失敗したと判定されたか否かに基づいて、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したという履歴が有るか否かを判定する。尚、エンジン１２の始動の失敗が予測されると判定されたときに第１始動制御ＣＴst1が行われる場合、エンジン１２の停止状態からではなくエンジン１２の停止過程からの自律復帰始動によるエンジン始動のサポートであるので、エンジン１２の冷間時である場合や第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したという履歴が有る場合でも、エンジン１２を始動し易くされる。

始動制御部９４は、第２始動制御ＣＴst2によるエンジン１２の始動に失敗したと判定した場合には、始動アシスト要求フラグをオフからオンへ切り替える。又、始動制御部９４は、第２始動制御ＣＴst2によるエンジン１２の始動の失敗が予測されると判定した場合には、始動アシスト要求フラグをオフからオンへ切り替える。

第２始動制御ＣＴst2によるエンジン１２の始動に失敗したときに、更に、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したという履歴が有る場合には、第１始動制御ＣＴst1が行われてもエンジン１２の始動に失敗する可能性があるので、強制始動制御ＣＴstcによってエンジン１２を始動する。つまり、始動制御部９４は、第２始動制御ＣＴst2によるエンジン１２の始動に失敗したときに、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したという履歴が有る場合には、強制始動制御ＣＴstcを行う。

図５は、自律復帰始動によるエンジン１２の始動に失敗した場合のタイムチャートの一例を示す図である。図５において、ｔ１ｄ時点は、例えばＫ０クラッチ２０の解放状態で行われているエンジン１２の停止過程において、自律復帰始動によるエンジン１２の始動制御が開始された時点を示している。エンジン１２の初爆後、エンジン回転速度Ｎeが上昇させられず、エンジン１２が停止状態とされると、自律復帰始動に失敗したと判定され、始動アシスト要求フラグがオフからオンへ切り替えられる（ｔ２ｄ時点参照）。尚、例えばエンジン回転速度Ｎeが所定回転速度以上であるという判定が所定回数連続して成立させられなかった場合にも、始動アシスト要求フラグがオフからオンへ切り替えられる。自律復帰始動に失敗した場合には、Ｋ０クランキングが実行される、第１始動制御ＣＴst1又は強制始動制御ＣＴstcが行われる。この際、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したという履歴が有る場合には、強制始動制御ＣＴstcが行われる。実線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0は、強制始動制御ＣＴstcが行われた場合であり、二点鎖線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0は、第１始動制御ＣＴst1が行われた場合である（ｔ２ｄ時点－ｔ３ｄ時点参照）。その後、エンジン１２の始動制御が完了させられる（ｔ３ｄ時点参照）。

図６は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、自律復帰始動の際にエンジン１２の始動性の低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。

図６において、フローチャートの各ステップは始動制御部９４の機能に対応している。ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、エンジン１２の始動制御の実行中であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合はＳ２０において、Ｋ０パック詰め制御が未完了であるか否かが判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合はＳ３０において、Ｋ０パック詰め制御が実行される。上記Ｓ２０の判断が否定される場合はＳ４０において、エンジン１２の完爆前であるか否かが判定される。このＳ４０の判断が肯定される場合はＳ５０において、エンジン１２の始動制御が自律復帰始動であるか否かが判定される。このＳ５０の判断が肯定される場合はＳ６０において、始動アシスト要求が有るか否かが判定される。このＳ６０の判断が否定される場合は上記Ｓ４０に戻される。上記Ｓ５０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ６０の判断が肯定される場合は、Ｓ７０において、Ｋ０クランキングが未完了であるか否かが判定される。このＳ７０の判断が肯定される場合はＳ８０において、第１始動制御ＣＴst1であるか第２始動制御ＣＴst2（自律復帰始動）であるか強制始動制御ＣＴstcであるかに応じた、Ｋ０クランキングが実行される。上記Ｓ４０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ７０の判断が否定される場合は、Ｓ９０において、第１始動制御ＣＴst1であるか自律復帰始動であるか強制始動制御ＣＴstcであるかに応じた、Ｋ０同期制御が実行される。

上述のように、本実施例によれば、自律復帰始動によるエンジン１２の始動に際して、エンジン１２の始動に失敗した場合には、又は、エンジン１２の始動の失敗が予測されると判定された場合には、第１始動制御ＣＴst1又は強制始動制御ＣＴstcが行われるので、電動機ＭＧによるクランキングつまりＫ０クランキングを伴わないエンジン始動が失敗したときや失敗しそうなときには、Ｋ０クランキングによって始動し易くされる。よって、自律復帰始動の際に、エンジン１２の始動性の低下を抑制することができる。

また、本実施例によれば、自律復帰始動によるエンジン１２の始動に失敗したときに、第１始動制御ＣＴst1によるエンジン１２の始動に失敗したという履歴が有る場合には、強制始動制御ＣＴstcが行われるので、Ｋ０クランキングを伴わないエンジン始動が失敗したときにＫ０クランキングによっても始動し難いときには、より大きなクランキングトルクＴcrによるクランキングによって始動し易くされる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、自動変速機２４として遊星歯車式の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。自動変速機２４は、公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）を含む同期噛合型平行２軸式自動変速機などであっても良い。要は、エンジンと電動機とを含む動力源と、エンジンと電動機との間に設けられたクラッチと、を備えた車両であれば、本発明を適用することができる。

また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ２２が用いられたが、この態様に限らない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ２２に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。又は、流体式伝動装置は、必ずしも備えられている必要はなく、例えば発進用のクラッチに置き換えられても良い。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：エンジン
１４：駆動輪
２０：Ｋ０クラッチ（クラッチ）
９０：電子制御装置（制御装置）
９４：始動制御部
ＭＧ：電動機

Claims (1)

1. エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられたクラッチと、を備えた車両の、制御装置であって、
   前記エンジンを停止状態から運転状態へ切り替える場合には、前記エンジンの回転速度を引き上げるクランキングに必要な所定の第１クランキングトルクを前記クラッチが伝達するように前記クラッチのトルク容量を制御すると共に前記第１クランキングトルクを前記電動機が出力するように前記電動機を制御し、前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御する第１始動制御と、
   前記エンジンを運転状態から停止状態へ切り替える停止過程において再び運転状態へ切り替える場合には、前記クラッチにトルク容量を生じさせない状態で前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御し、前記エンジンの運転開始後に前記クラッチにトルク容量を生じさせて前記クラッチを係合状態へ切り替える第２始動制御と、
   を行う始動制御部を含んでおり、
   前記始動制御部は、前記第１始動制御による前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの始動に失敗した場合には、又は、前記エンジンの始動の失敗が予測されると判定した場合には、前記第１クランキングトルクよりも大きい所定の第２クランキングトルクを前記クラッチが伝達するように前記クラッチのトルク容量を制御すると共に前記第２クランキングトルクを前記電動機が出力するように前記電動機を制御し、前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御する強制始動制御を行うものであり、
   前記始動制御部は、前記第２始動制御による前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの始動に失敗した場合には、又は、前記エンジンの始動の失敗が予測されると判定した場合には、前記第１始動制御又は前記強制始動制御を行うことを特徴とする車両の制御装置。

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