JP2023091912A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト伝動機構を介して伝達するトルクでエンジンをクランキングする際に、エンジンの始動完了を適切に判定することが可能な車両の制御装置を提供する。【解決手段】スタータモータの出力トルクを歯車伝動機構を介してエンジンに伝達し、前記エンジンをクランキングする第１クランキング機構と、モータジェネレータの出力トルクをベルト伝動機構を介して前記エンジンに伝達し、前記エンジンをクランキングする第２クランキング機構と、を備えた車両の制御装置において、前記第２クランキング機構で前記エンジンを始動する場合に、前記エンジンの始動を開始した時点から第１所定時間が経過し、かつ、前記エンジンの回転数が所定回転数を上回った時点から第２所定時間以上経過した後に、前記エンジンの始動完了を判定する（ステップＳ６，Ｓ７）。【選択図】図３

Description

この発明は、少なくともエンジン（内燃機関）を駆動力源とする車両の制御装置に関し、特に、自動変速機、および、駆動方式または動力伝達方式が異なる二系統のエンジン始動機構（クランキング機構）を搭載した車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、内燃機関（エンジン）にベルト伝動機構を介して動力を伝達し、エンジンをクランキングするモータジェネレータと、エンジンに歯車伝動機構を介して動力を伝達し、エンジンをクランキングするスタータモータとを備えた内燃機関の始動制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献１に記載された内燃機関の始動制御装置は、エンジンを始動する際に、冷却水の温度、および、補機の駆動要求の有無に応じて要求クランキングトルクを算出する。そして、算出した要求クランキングトルクに基づいて、モータジェネレータによるクランキング、スタータモータによるクランキング、もしくは、モータジェネレータおよびスタータモータの両方によるクランキングのうちのいずれかを選択してエンジンのクランキングを開始する。更に、エンジンのクランキングを開始した後に、ベルト伝動機構のスリップ状態を判定する。そして、判定したベルト伝動機構のスリップ状態に基づいて、モータジェネレータによるクランキング、または、スタータモータによるクランキングのいずれか一方を選択し、エンジンを始動完了（完爆）までクランキングする。

特開２０１４－１３４１３０号公報

上記のように、特許文献１に記載された発明で制御の対象にするエンジンは、モータジェネレータでエンジンをクランキングする機構と、通常のスタータモータでエンジンをクランキングする機構との、駆動方式または動力伝達方式の異なる二系統のエンジン始動機構（クランキング機構）を備えている。そのうち、モータジェネレータでベルト伝動機構を介してエンジンをクランキングする場合は、出力の大きいモータジェネレータの特性により、初期のエンジン回転数は良好に立ち上がって上昇する。但し、エンジン回転数が上昇する過程で、ベルトのたわみに起因して、一旦、エンジン回転数が落ち込んで（低下して）しまう。その後、エンジン回転数は再び上昇してエンジンが始動する。従来のスタータモータで歯車伝動機構を介してエンジンをクランキングする場合は、そのようなエンジン回転数の落ち込みは見られない。そのため、上記のようなモータジェネレータでクランキングする際に、従来のスタータモータでクランキングする場合と同じようにエンジンの始動完了を判定すると、その始動完了の状態を誤判定してしまう可能性がある。例えば、自動変速機を搭載した車両の場合、自動変速機における変速は、エンジンの動力で駆動される機械式オイルポンプで発生する油圧を用いて、自動変速機のクラッチおよびブレーキの係合・解放の動作を制御することによって行われる。そのような自動変速機を搭載した車両で、例えば、短時間の間に前進および後進を繰り返すいわゆるガレージシフト操作が行われる場合に、上記のようなエンジンの始動完了の誤判定が起きてしまうと、実際にはエンジンの始動が完了しておらず、油圧の立ち上がりが不完全な状態で、自動変速機が制御されることになる。そのため、自動変速機のクラッチおよびブレーキを適切に動作させることができず、上記のようなガレージシフト操作を適切に実行できなくなってしまうおそれがある。

この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、エンジンの始動時に、ベルト伝動機構を介して伝達するトルクでエンジンをクランキングする車両を対象にして、エンジンの始動完了の状態を適切に判定することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、少なくともエンジン（内燃機関）を含む駆動力源と、前記エンジンの回転数を変速する自動変速機と、第１モータが出力するトルクを歯車伝動機構を介して前記エンジンに伝達し、前記エンジンをクランキングする第１クランキング機構と、第２モータが出力するトルクをベルト伝動機構を介して前記エンジンに伝達し、前記エンジンをクランキングする第２クランキング機構と、を備えた車両の制御装置において、前記エンジン、前記自動変速機、前記第１モータ、および、前記第２モータをそれぞれ制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記第２クランキング機構で前記エンジンを始動する場合に、前記エンジンの始動（あるいは、エンジンのクランキング）を開始した時点から第１所定時間が経過し、かつ、前記エンジンの回転数が所定回転数を上回った時点から（前記第１所定時間と異なる）第２所定時間以上経過した後に、前記エンジンの始動完了を判定することを特徴とするものである。

なお、この発明における前記自動変速機は、前記自動変速機内の係合機構（クラッチ、ブレーキ）の動作を、前記エンジンの動力を利用して発生する油圧で制御するクラッチ係合制御によって前記変速を行う構成の変速機であってよく、この発明における前記コントローラは、前記クラッチ係合制御を実行して前記自動変速機を制御するとともに、前記エンジンの始動完了を判定した後に、前記クラッチ係合制御の実行を許可する（すなわち、前記エンジンの始動完了を判定するまで、前記クラッチ係合制御の実行を禁止する）ように構成してもよい。

この発明で制御対象にする車両は、駆動力源として、少なくともエンジン（内燃機関）を搭載している。そして、そのエンジンをクランキングして始動する機構として、駆動方式または動力伝達方式が異なる二系統のクランキング機構を搭載している。すなわち、歯車伝動機構を介して伝達するトルクでエンジンをクランキングする第１クランキング機構、および、ベルト伝動機構を介して伝達するトルクでエンジンをクランキングする第２クランキング機構を備えている。第１クランキング機構は、例えば、エンジンのフライホイールの外周に形成されたリングギヤと噛み合うピニオンをスタータモータ（第１モータ）で駆動して、エンジンをクランキングする機構であり、これは、従来のエンジン車両において一般的なクランキング機構である。一方、第２クランキング機構は、例えば、マイルドハイブリッド、あるいは、４８Ｖハイブリッドなどと称されるハイブリッドシステムで用いられるモータジェネレータまたはスタータジェネレータ（第２モータ）で、エンジンをクランキングする機構である。この場合のモータジェネレータは、ベルト伝動機構を介して、エンジンのクランク軸に連結される。この第２クランキング機構で用いられるモータジェネレータは、通常、第１クランキング機構で用いられる従来のスタータモータと比較して出力が大きい。そのため、第２クランキング機構でエンジンをクランキングする場合は、初期のエンジン回転数の立ち上がりが良好である。但し、ベルト伝動機構を用いていることから、初期にエンジン回転数が上昇した後に、ベルト伝動機構におけるベルトのたわみなどに起因して、一旦、エンジン回転数が低下して落ち込んでしまう。従来のスタータモータを用いる第１クランキング機構では、歯車伝動機構によって動力伝達を行うので、そのようなエンジン回転数の落ち込みは発生しない。そこで、この発明の車両の制御装置では、第２クランキング機構でエンジンを始動する際には、上記のようなモータジェネレータと、従来のスタータモータとの特性の違いを考慮して、エンジンの始動完了の判定を行う。すなわち、第２クランキング機構でエンジンを始動する場合は、単に、エンジン回転数と閾値とでエンジンの始動完了を判定するのではなく、エンジンの始動（すなわち、エンジンのクランキング）を開始した時点からの経過時間と、エンジン回転数が閾値を上回った時点からの経過時間との両方が考慮されて、エンジンの始動完了が判定される。そのため、エンジンを始動する際に、ベルトのたわみによる初期のエンジン回転数の落ち込みのような、従来と異なる挙動を呈する場合であっても、エンジンの始動完了を誤判定してしまうことを回避または抑制できる。

したがって、この発明の車両の制御装置によれば、ベルト伝動機構を介して伝達するトルクでエンジンをクランキングして始動する際に、エンジンの始動完了の状態を、誤判定することなく、適切に判定することができる。

また、この発明の車両の制御装置では、上記のようにしてエンジンの始動完了の状態を判定した後に、自動変速機で変速を行うためのクラッチ係合制御の実行が許可される。言い換えると、エンジンの始動完了の状態を判定するまで、自動変速機におけるクラッチ係合制御の実行が禁止される。そのため、自動変速機におけるクラッチ係合制御は、エンジンの始動が完了し、制御油圧が適切に立ち上がった状態で実行される。例えば、エンジンの始動直後に、短時間の間に前進および後進を繰り返すいわゆるガレージシフト操作が行われる場合であっても、制御油圧の立ち上がり不足を回避して、自動変速機の変速制御を適切に実行することができる。

この発明の車両の制御装置で制御の対象とする車両の構成を説明するための図であって、特に、スタータモータを用いた第１クランキング機構、および、モータジェネレータとベルト伝動機構を用いた第２クランキング機構、ならびに、それらの制御系統等の一例を示す図である。 従来一般的な車両、および、従来のスタータモータを用いたクランキング機構の一例を示す図である。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 図３のフローチャートに示す制御を実行した場合の、エンジン回転数の変化、および、自動変速機のクラッチ係合制御の許可判定等を説明するための図であって、特に、従来のスタータモータを用いた第１クランキング機構でエンジンを始動する場合のエンジン回転数の挙動を示すタイムチャートである。 図３のフローチャートに示す制御を実行した場合の、エンジン回転数の変化、および、自動変速機のクラッチ係合制御の許可判定等を説明するための図であって、特に、モータジェネレータとベルト伝動機構を用いた第２クランキング機構でエンジンを始動する場合のエンジン回転数の挙動を示すタイムチャートである。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

この発明の実施形態で制御の対象にする車両は、少なくともエンジンを駆動力源として搭載した車両である。エンジンだけを駆動力源とするコンベンショナルなエンジン車両でもよく、あるいは、駆動力源としてエンジンおよびモータを搭載したハイブリッド車両を制御の対象にすることもできる。また、この発明の実施形態で制御の対象にする車両は、上記のエンジンの動力を利用して発生する油圧で制御される自動変速機を備えている。更に、この発明の実施形態で制御の対象にする車両は、エンジンをクランキングして始動する機構として、駆動方式または動力伝達方式が異なる二系統のクランキング機構を備えている。図１に、この発明の実施形態で制御の対象にする車両の構成の概要を示してある。

図１に示す車両Ｖｅは、いわゆる、マイルドハイブリッド、あるいは、４８Ｖハイブリッドなどと称されるハイブリッドシステムを搭載した車両であり、駆動力源として、エンジン（ENG）１、および、モータジェネレータ（48V・MG）２を備えている。また、車両Ｖｅは、その他の主要な構成要素として、スタータモータ（Starter）３、第１クランキング機構４、第２クランキング機構５、自動変速機（T/M）６、検出部（Sensor）７、および、コントローラ（ECU）８を備えている。

エンジン１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど、燃料を燃焼させて動力（機械的エネルギ）を得る内燃機関である。エンジン１は、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、あるいは、ＥＧＲシステムにおけるスロットルバルブの開度などが電気的に制御される。

モータジェネレータ２は、上述のマイルドハイブリッドシステム、あるいは、４８Ｖハイブリッドシステムで用いられるモータであり、エンジン１をクランキングするスターターモータ、エンジン１の出力をアシストするアシストモーター、および、発電機（ジェネレータ、または、オルタネータ）として機能する。すなわち、モータジェネレータ２は、例えば、図２に示すような、コンベンショナルなエンジン車両Ｖｅ’におけるオルタネータ（12V・Alternator）２１に替えて搭載されるモータであり、原動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えている。モータジェネレータ２は、“スタータジェネレータ”と称される場合もある。なお、図２において、図１で示すこの発明の実施形態における車両Ｖｅと構成や機能が同じ部材もしくは部品等については、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付けてある。

また、モータジェネレータ２には、４８Ｖのバッテリ（48V・Battery）９が接続されている。バッテリ９は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池であり、車両Ｖｅの発進時や加速時に、バッテリ９からモータジェネレータ２に電力を供給する。そして、モータジェネレータ２が出力するトルクで車両Ｖｅの駆動力をアシストする。また、車両Ｖｅの減速時には、モータジェネレータ２で発電した電力でバッテリ９を充電する。それとともに、モータジェネレータ２で発電した電力は、ＤＣ・ＤＣコンバータ（DC/DC）１０で、電圧が４８Ｖから１２Ｖに変換され、１２Ｖのバッテリ（12V・Battery）１１を充電する。バッテリ１１は、従来、一般的に用いられている鉛蓄電池などの二次電池であり、後述するスタータモータ３、および、補機類（Accessories）１２などに電力を供給する。

そして、モータジェネレータ２は、この発明の実施形態における“第２モータ”に相当しており、モータジェネレータ２が出力するトルクを、ベルト伝動機構１３を介してエンジン１に伝達し、エンジン１をクランキングする。ベルト伝動機構１３は、プーリと、プーリに巻き掛けられる伝動ベルトとによって構成される巻き掛け伝動機構である。図１に示す例では、ベルト伝動機構１３は、エンジン１のクランク軸１ａに一体に取り付けられた大径プーリ１３ａ、モータジェネレータ２の出力軸２ａに一体に取り付けられた小径プーリ１３ｂ、および、それらプーリ１３ａ，１３ｂに巻き掛けられたベルト１３ｃによって構成されている。したがって、モータジェネレータ２は、ベルト伝動機構１３と共に、この発明の実施形態における第２クランキング機構５を構成している。また、図１に示す例では、エアコンディショナ用のコンプレッサ（A/C Compressor）１４が、ベルト伝動機構１３と同様のベルト伝動機構１５によって、エンジン１に接続されている。なお、ベルト伝動機構１３、および、ベルト伝動機構１５は、ベルト１３ｃを共用して一体的に動力伝達を行う、いわゆる多軸伝動の構成であってもよい。

なお、この発明の実施形態における車両Ｖｅ、すなわち、４８Ｖのマイルドハイブリッドシステムを搭載する車両Ｖｅでは、基本的に、モータジェネレータ２のみの出力による通常の走行は想定していない。但し、例えば、車両Ｖｅの発進時、あるいは、極低速走行時に、モータジェネレータ２のみの出力による、いわゆるクリープ走行や、それに準ずる極低速で低負荷の走行が可能である。そのため、この発明の実施形態では、このモータジェネレータ２も広義の駆動力源とする。

スタータモータ３は、従来、一般的に用いられているエンジン始動用のモータであり、１２Ｖのバッテリ１１から供給される電力で駆動し、エンジン１をクランキングする。具体的には、スタータモータ３は、この発明の実施形態における“第１モータ”に相当しており、スタータモータ３が出力するトルクを、歯車伝動機構１６を介してエンジン１に伝達し、エンジン１をクランキングする。歯車伝動機構１６は、例えば、エンジン１のフライホイール（図示せず）の外周に形成されたリングギヤ（図示せず）と、そのリングギヤに噛み合うピニオン（図示せず）との歯車対によって構成される伝動機構である。スタータモータ３の出力軸（図示せず）に、歯車伝動機構１６のピニオンが一体に取り付けられており、スタータモータ３でフライホイールおよびクランク軸１ａを駆動することにより、エンジン１をクランキングする。したがって、スタータモータ３は、歯車伝動機構１６と共に、この発明の実施形態における第１クランキング機構４を構成している。

自動変速機６は、エンジン１の出力側に連結され、エンジン１の回転数を変速するとともに、エンジン１が出力するトルクを、ドライブシャフト（図示せず）等を介して、駆動輪（図示せず）に伝達する。自動変速機６は、従来、一般的に用いられている車両用の変速機であり、例えば、複数の遊星歯車機構（図示せず）の間の動力伝達状態を油圧制御するステップ式（有段）の自動変速機である。あるいは、油圧制御で動作させる前後進切り替え機構（図示せず）を備えた無段変速機であってもよい。自動変速機６は、変速段（変速比）の変更、前後進段の切り替え、および、ニュートラル状態の設定等を行う。

上記のように、自動変速機６は、変速段（変速比）、あるいは、前後進段、および、ニュートラルの切り替え、すなわち、変速動作を油圧制御によって行う。具体的には、自動変速機６の内部に構成された係合機構（図示せず）の動作を油圧制御する。例えば、自動変速機６の内部に設けられているクラッチおよびブレーキ（図示せず）の係合および解放の動作を油圧制御することにより、上記のような変速動作を行う。その油圧制御に用いる油圧は、通常、機械式オイルポンプ（図示せず）によって発生させる。すなわち、機械式オイルポンプで、エンジン１の動力を利用して発生する油圧を用いて、上記のようなクラッチおよびブレーキの係合・解放状態を制御する。

検出部７は、車両Ｖｅを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置であり、例えば、電源部、マイクロコンピュータ、センサ、および、入出力インターフェース等を含む。特に、この発明の実施形態における検出部７は、エンジン１、モータジェネレータ２、スタータモータ３、および、自動変速機６をそれぞれ制御するためのデータを検出する。例えば、検出部７は、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ、モータジェネレータ２の回転数を検出するモータ回転数センサ、スタータモータ３の回転数を検出するモータ回転数センサ、自動変速機６のシフト位置を検出するシフトセンサ、および、制御内容の経過時間を検出するタイマー（いずれも、図示せず）などの各種センサ・機器を有している。そして、検出部７は、後述するコントローラ８と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器・装置等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ８に出力する。

コントローラ８は、例えば、マイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、特に、この発明の実施形態におけるコントローラ８は、主に、エンジン１、モータジェネレータ２、スタータモータ３、および、自動変速機６の動作をそれぞれ制御する。コントローラ８には、上記の検出部７で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ８は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ８は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような、エンジン１、モータジェネレータ２、スタータモータ３、および、自動変速機６の動作等をそれぞれ制御するように構成されている。なお、図１では一つのコントローラ８が設けられた例を示しているが、コントローラ８は、制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。

前述したように、この発明の実施形態における車両の制御装置は、ベルト伝動機構１３を介して伝達するトルクでエンジン１をクランキングして始動する際に、エンジン１の始動完了の状態を、誤判定することなく、適切に判定することを目的にして構成されている。そのためにコントローラ８で実行される制御の一例を、図３のフローチャートに示してある。

図３のフローチャートにおいて、先ず、ステップＳ１では、車両Ｖｅのイグニッション状態がＯＮであるか否かが判断される。例えば、イグニッションスイッチ（図示せず）がＯＮで、エンジン１の点火または燃料の燃焼が可能な状態であるか否かが判断される。

未だ、イグニッション状態がＯＮでないこと、例えば、未だ、イグニッションスイッチがＯＦＦであることにより、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、この図３のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。

それに対して、イグニッション状態がＯＮであること、例えば、イグニッションスイッチがＯＮになったことにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２へ進む。

ステップＳ２では、モータジェネレータ２によるエンジン１の始動が可能であるか否かが判断される。この発明の実施形態における車両Ｖｅは、第１クランキング機構４、および、第２クランキング機構５の、駆動方式または動力伝達方式が異なる二系統のクランキング機構を備えている。第１クランキング機構４は、従来のスタータモータ３および歯車伝動機構１６から構成されるクランキング機構であり、例えば、冷間時や、エンジン１の停止から一定時間放置された状態（ソーク後）でのエンジン１の始動時に用いられる。また、第１クランキング機構４は、第２クランキング機構５によるエンジン１の始動が不可の場合に用いられる。一方、第２クランキング機構５は、常用的に、エンジン１の始動時に用いられる。但し、例えば、４８Ｖのバッテリ９のＳＯＣが所定値以下の場合や、上記のような冷間時やソーク後の場合など、第２クランキング機構５によるエンジン１の始動を不可とする条件の下では、第１クランキング機構によってエンジン１の始動が行われる。

したがって、モータジェネレータ２によるエンジン１の始動が不可である、すなわち、第２クランキング機構５によるエンジン１の始動が不可であることにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、ステップＳ３に進み、第１クランキング機構４によるエンジン１の始動が行われる。

ステップＳ３では、スタータモータ３によるエンジン１の始動が可能であるか否かが判断される。すなわち、第１クランキング機構４によるエンジン１の始動が可能であるか否かが判断される。例えば、１２Ｖのバッテリ１０のＳＯＣが所定値以下の場合や、想定外の極低温時には、第１クランキング機構４によるエンジン１の始動は不可であると判断される。

スタータモータ３によるエンジン１の始動が不可である、すなわち、第１クランキング機構４によるエンジン１の始動が不可であることにより、このステップＳ３で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、この図３のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。

それに対して、スタータモータ３によるエンジン１の始動が可能である、すなわち、第１クランキング機構４によるエンジン１の始動が可能であることにより、ステップＳ３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、スタータモータ３によるエンジン１の始動、すなわち、第１クランキング機構４によるエンジン１のクランキングが開始される。それとともに、クランキングによって上昇するエンジン１の回転数が所定値（回転数判定閾値Ｎ_１）を上回ったか否か判断される。これは、従来、一般的なエンジンの始動完了の判定方法である。例えば、図４のタイムチャートに示すように、第１クランキング機構４でエンジン１をクランキングする場合、すなわち、スタータモータ３の出力トルクを歯車伝動機構１６を介してエンジン１に伝達し、エンジン１をクランキングする場合は、時刻ｔ１１でエンジン１の始動、すなわち、エンジン１のクランキングが開始されると、エンジン１の回転数は、時刻ｔ１１以降、時刻ｔ１３にかけて、ほぼ直線的に上昇する。そのため、エンジン１の回転数が、エンジン１の始動完了の状態を判定するための閾値として定めた回転数判定閾値Ｎ_１を上回った時点（時刻ｔ１２）で、エンジン１の始動完了の状態を判定することができる。

したがって、エンジン１の回転数が、未だ、回転数判定閾値Ｎ_１未満であることにより、このステップＳ４で否定的に判断された場合は、再度、このステップＳ４の制御が実行される。すなわち、エンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_１を上回るまで、このステップＳ４の制御が繰り返される。

それに対して、エンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_１を上回ったことにより、ステップＳ４で肯定的に判断された場合、すなわち、第１クランキング機構４によるエンジン１の始動完了の状態を判定した場合には、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、クラッチ係合制御の実行が許可される。この発明の実施形態におけるクラッチ係合制御では、自動変速機６の中の係合機構の動作（係合・解放）が、エンジン１の動力で駆動する機械式オイルポンプで発生する油圧で制御される。上記のように、エンジン１の始動完了が判定された状態は、エンジン１は自立回転しており、機械式オイルポンプで発生する油圧も規定の圧力まで立ち上がっている状態である。そのため、クラッチ係合制御における油圧制御は、適切に実行可能な状態である。したがって、このステップＳ５では、従来と同様に、第１クランキング機構４によるエンジン１の始動完了の状態を判定した場合に、クラッチ係合制御の実行が許可され、それ以降、速やかに、自動変速機６の変速制御が実行可能になる。

上記のステップＳ５でクラッチ係合制御の実行が許可されると、その後、この図３のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。

一方、モータジェネレータ２によるエンジン１の始動が可能である、すなわち、第２クランキング機構５によるエンジン１の始動が可能であることにより、上記のステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ６に進み、第２クランキング機構５によるエンジン１の始動が行われる。

ステップＳ６では、エンジン１の始動、すなわち、エンジン１のクランキングが開始された時点から、第１所定時間αが経過したか否かが判断される。図５のタイムチャートに示すように、第２クランキング機構５でエンジン１をクランキングする場合、すなわち、モータジェネレータ２の出力トルクをベルト伝動機構１３を介してエンジン１に伝達し、エンジン１をクランキングする場合は、時刻ｔ２１でエンジン１の始動、すなわち、エンジン１のクランキングが開始されると、エンジン１の回転数は、時刻ｔ２１以降、時刻ｔ２２にかけて、速やかに立ち上がる。但し、時刻ｔ２３の前後で、不可避的に発生するベルトのたわみなどに起因して、一旦、エンジン１の回転数が低下してしまう。この状態は、機械式オイルポンプで発生する油圧が、未だ、規定の圧力まで立ち上がっておらず、油圧が不安定になっている。そのため、クラッチ係合制御における油圧制御も不安定になってしまう可能性がある。そこで、このステップＳ６では、ベルト伝動機構１３を用いた第２クランキング機構５でエンジン１をクランキングする場合には、初期のエンジン１の回転数の落ち込みの影響を排除するために、クランキングの開始時点から、第１所定時間αが経過する間、機械式オイルポンプで発生する油圧を用いる油圧制御の実行を、一時的に、禁止または保留する。第１所定時間αは、第２クランキング機構５によるクランキングの際の、上記のようなエンジン１の回転数の落ち込みを考慮し、例えば、実機による運転実験やシミュレーションなどの結果を基に予め定められている。

したがって、エンジン１の始動（クランキング）から、未だ、第１所定時間αが経過していないことにより、このステップＳ６で否定的に判断された場合は、再度、このステップＳ６の制御が実行される。すなわち、エンジン１の始動（クランキング）から第１所定時間αが経過するまで、このステップＳ６の制御が繰り返される。

それに対して、エンジン１の始動（クランキング）から第１所定時間αが経過したことにより、ステップＳ６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、エンジン１の回転数が所定値（回転数判定閾値Ｎ_２）を上回り、かつ、そのエンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_２を上回った時点から、第２所定時間βが経過したか否かが判断される。図５のタイムチャートに示すように、第２クランキング機構５でエンジン１をクランキングする場合、時刻ｔ２３の前後で、一時的にエンジン１の回転数が落ち込んだ後は、時刻ｔ２３から時刻ｔ２６にかけて、従来のスタータモータ３でクランキングする場合と同様に、ほぼ直線的に上昇する。そのため、エンジン１の回転数が、エンジン１の始動完了の状態を判定するための閾値として定めた回転数判定閾値Ｎ_２を上回った時点（時刻ｔ２４）以降で、かつ、その時刻ｔ２４から第２所定時間βが経過した時点（時刻ｔ２５）で、確実に、エンジン１の始動完了の状態を判定することができる。なお、第２所定時間βは、前述の第１所定時間αと同様に、第２クランキング機構５によるクランキングの際の、上記のようなエンジン１の回転数の落ち込みを考慮し、例えば、実機による運転実験やシミュレーションなどの結果を基に予め定められている。また、回転数判定閾値Ｎ_２は、前述の回転数判定閾値Ｎ_１と同じ値の閾値であってもよい。あるいは、前述の回転数判定閾値Ｎ_１とは別個に設定されてもよい。これら回転数判定閾値Ｎ_１，Ｎ_２も、例えば、実機による運転実験やシミュレーションなどの結果を基に予め定められている。更に、回転数判定閾値Ｎ_１，Ｎ_２は、エンジン１を始動する際の車両Ｖｅ周辺の状況または環境に応じて変更してもよい。特に、ソーク後にエンジン１を始動（クランキング）する場合は、通常時と比較してエンジン１が始動しにくくなることを考慮し、ソーク時間やソーク時の油温に基づいて、回転数判定閾値Ｎ_１，Ｎ_２を変更してもよい。例えば、ソーク時間が長いほど、エンジン１の始動完了の判定に時間をかけるように、回転数判定閾値Ｎ_１，Ｎ_２をより大きい（回転数が高い）値に変更する、あるいは、油温が低いほど、エンジン１の始動完了の判定に時間をかけるように、回転数判定閾値Ｎ_１，Ｎ_２をより大きい（回転数が高い）値に変更してもよい。

したがって、エンジン１の回転数が、未だ、回転数判定閾値Ｎ_２未満であること、または、エンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_２を上回った時点から、未だ、第２所定時間βが経過していないことにより、このステップＳ７で否定的に判断された場合は、再度、このステップＳ７の制御が実行される。すなわち、エンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_２を上回り、かつ、そのエンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_２を上回った時点から第２所定時間βが経過するまで、このステップＳ７の制御が繰り返される。

それに対して、エンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_２を上回り、かつ、そのエンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_２を上回った時点から第２所定時間βが経過したことにより、ステップＳ７で肯定的に判断された場合、すなわち、第２クランキング機構５によるエンジン１の始動完了の状態を判定した場合には、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、従前のとおり、クラッチ係合制御の実行が許可される。この場合は、ベルト伝動機構１３を用いた第２クランキング機構５でエンジン１がクランキングされるため、クランキングの際にエンジン１の回転数の落ち込みが発生する。それに対して、上記のように、第１所定時間αおよび第２所定時間βを設定し、第２クランキング機構５によるエンジン１の始動完了を判定することにより、エンジン１の始動完了を誤判定してしまうことを回避し、エンジン１の始動完了の状態を適切に判定することができる。したがって、適切にエンジン１の始動完了が判定された状態であり、機械式オイルポンプで発生する油圧も規定の圧力まで適切に立ち上がっている状態で、クラッチ係合制御の実行が許可され、それ以降、適切に、自動変速機６の変速制御が実行可能になる。

ステップＳ５でクラッチ係合制御の実行が許可されると、その後、この図３のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。

このように、この発明の実施形態における車両の制御装置では、ベルト伝動機構１３を用いた第２クランキング機構５でエンジン１を始動する際には、第２クランキング機構５のモータジェネレータ２と、従来のスタータモータ３との特性の違いを考慮して、エンジン１の始動完了の判定が行われる。すなわち、第２クランキング機構５でエンジン１をクランキングして始動する場合は、従来のように、単に、エンジン１の回転数と回転数判定閾値Ｎ_１とでエンジン１の始動完了を判定するのではなく、エンジン１の始動（すなわち、エンジン１のクランキング）を開始した時点からの経過時間（第１所定時間α）と、エンジン１の回転数が回転数判定閾値Ｎ_２を上回った時点からの経過時間（第２所定時間β）との両方を考慮して、エンジン１の始動完了が判定される。そのため、第２クランキング機構５でエンジン１を始動する際に、ベルト伝動機構１３におけるベルトのたわみに起因する初期のエンジン回転数の落ち込みが発生する場合であっても、エンジン１の始動完了を誤判定してしまうことを回避または抑制できる。

したがって、この発明の実施形態における車両の制御装置によれば、ベルト伝動機構１３を介して伝達するトルクでエンジン１をクランキングして始動する際に、エンジン１の始動完了の状態を、誤判定することなく、適切に判定することができる。

また、この発明の実施形態における車両の制御装置では、上記のようにしてエンジン１の始動完了の状態を適切に判定した後に、自動変速機６で変速を行うためのクラッチ係合制御の実行が許可される。言い換えると、エンジン１の始動完了の状態を判定するまで、自動変速機６におけるクラッチ係合制御の実行が禁止される。そのため、自動変速機６におけるクラッチ係合制御は、エンジン１の始動が完了し、制御油圧が適切に立ち上がった状態で実行される。例えば、エンジン１の始動直後に、短時間の間に前進および後進を繰り返すいわゆるガレージシフト操作が行われる場合であっても、制御油圧の立ち上がり不足を回避して、自動変速機６の変速制御を適切に実行することができる。

１ エンジン（ENG；内燃機関）
１ａ （エンジンの）クランク軸
２ モータジェネレータ（48V・MG；第２モータ）
２ａ （モータジェネレータの）出力軸
３ スタータモータ（Starter；第１モータ）
４ 第１クランク機構
５ 第２クランク機構
６ 自動変速機（T/M）
７ 検出部（Sensor）
８ コントローラ（ECU）
９ バッテリ（48V・Battery）
１０ ＤＣ・ＤＣコンバータ（DC/DC）
１１ バッテリ（12V・Battery）
１２ 補機類（Accessories）
１３ ベルト伝動機構
１３ａ （ベルト伝動機構の）大径プーリ
１３ｂ （ベルト伝動機構の）小径プーリ
１３ｃ （ベルト伝動機構の）ベルト
１４ エアコンディショナ用コンプレッサ（A/C Compressor）
１５ （コンプレッサ用の）ベルト伝動機構
１６ 歯車伝動機構
２１ オルタネータ（12V・Alternator）
Ｖｅ 車両
Ｖｅ’ （従来構成の）エンジン車両

Claims (1)

1. 少なくともエンジンを含む駆動力源と、前記エンジンの回転数を変速する自動変速機と、第１モータが出力するトルクを歯車伝動機構を介して前記エンジンに伝達し、前記エンジンをクランキングする第１クランキング機構と、第２モータが出力するトルクをベルト伝動機構を介して前記エンジンに伝達し、前記エンジンをクランキングする第２クランキング機構と、を備えた車両の制御装置において、
   前記エンジン、前記自動変速機、前記第１モータ、および、前記第２モータをそれぞれ制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記第２クランキング機構で前記エンジンを始動する場合に、
   前記エンジンの始動を開始した時点から第１所定時間が経過し、かつ、前記エンジンの回転数が所定回転数を上回った時点から第２所定時間以上経過した後に、前記エンジンの始動完了を判定する
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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