JP2023124394A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動性が確保されたハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられたモータ、エンジンとモータとの間に設けられたクラッチ、クランク角センサを有したハイブリッド車両の制御装置において、停止したエンジンの始動要求がある場合にエンジンをクランキングするのに要求される要求トルクをモータが出力することによりエンジンを始動する始動制御部と、エンジンの停止時での第１角度及び第１角度からエンジンの正回転方向の所定範囲内で検出可能な第２角度を取得するクランク角取得部と、エンジンの停止時でのクランク角が第１及び第２角度であった場合にそれぞれエンジンをクランキングするのに必要となる第１及び第２必要トルクを算出する算出部と、第１及び第２必要トルクのうち大きい方を要求トルクとして選択する選択部とを備えたハイブリッド車両の制御装置。【選択図】図５

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

エンジン、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられたモータ、動力伝達経路上におけるエンジンとモータとの間に設けられたクラッチ、及びエンジンのクランク角を検出するクランク角センサ、を有したハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両では、停止したエンジンの始動要求がある場合に、クラッチを介してエンジンをクランキングするのに要求される要求トルクをモータが出力することにより、エンジンを始動させる（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３－０９１４６６号公報

エンジンをクランキングするのに必要となるトルクは、エンジンの停止時のクランク角に応じて異なる。従って、エンジンの停止時のクランク角に応じてモータが出力するトルクを変更することが考えられる。しかしながら、クランク角を検出するクランク角センサの検出分解能には、一定の制限がある。このため、エンジンの停止時にクランク角センサにより検出されたクランク角と、エンジン停止時の実際のクランク角とに差が生じ、クランキングのためのトルクが不足してエンジンの始動性が低下するおそれがある。

そこで本発明は、エンジンの始動性が確保されたハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的は、エンジン、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられたモータ、前記動力伝達経路上における前記エンジンと前記モータとの間に設けられたクラッチ、及び前記エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ、を有したハイブリッド車両の制御装置において、停止した前記エンジンの始動要求がある場合に、前記クラッチを介して前記エンジンをクランキングするのに要求される要求トルクを前記モータが出力することにより前記エンジンを始動する始動制御部と、前記エンジンの停止時での前記クランク角センサにより検出された第１角度、及び前記第１角度から前記エンジンの正回転方向の所定範囲内で前記クランク角センサにより検出可能な第２角度、を取得するクランク角取得部と、前記エンジンの停止時での前記クランク角が前記第１及び第２角度であった場合にそれぞれ前記エンジンをクランキングするのに必要となる第１及び第２必要トルクを算出する算出部と、前記第１及び第２必要トルクのうち大きい方を前記要求トルクとして選択する選択部と、を備えたハイブリッド車両の制御装置によって達成可能である。

前記クランク角取得部は、前記第１角度から前記エンジンの逆回転方向で前記クランク角センサにより検出可能な第３角度を更に取得し、前記算出部は、前記エンジンの停止時で前記クランク角が前記第３角度であった場合に前記エンジンをクランキングするのに必要となる第３必要トルクを更に算出し、前記選択部は、前記第１、第２、及び第３必要トルクのうち最大値を前記要求トルクとして選択してもよい。

前記エンジンのスロットル弁よりも下流側の吸気通路内の圧力を取得する圧力取得部を備え、前記算出部は、前記圧力が高いほど前記第１及び第２必要トルクを大きく算出してもよい。

前記算出部は、前記エンジンが停止してからの経過時間が長いほど前記第１及び第２必要トルクを小さく算出してもよい。

本発明によれば、エンジンの始動性が確保されたハイブリッド車両の制御装置を提供できる。

図１は、ハイブリッド車両の概略構成図である。 図２は、エンジンの概略構成図である。 図３Ａは、クランク角を検出するための構造の説明図であり、図３Ｂは、クランク角センサが出力するパルス信号の説明図である。 図４は、モータのトルクと回転数との関係を示したマップである。 図５は、ＥＣＵが実行するエンジン始動制御の一例を示したフローチャートである。 図６は、エンジンの停止時でのクランク角に応じてエンジンをクランキングするのに必要となる必要トルクを規定したマップの一例である。

［ハイブリッド車両の概略構成］
図１は、ハイブリッド車両１の概略構成図である。ハイブリッド車両１には、エンジン１０から駆動輪１３までの動力伝達経路に、Ｋ０クラッチ１４、モータ１５、トルクコンバータ１８、及び変速機１９が順に設けられている。エンジン１０及びモータ１５はハイブリッド車両１の走行用動力源として搭載されている。エンジン１０は、例えばＶ型６気筒ガソリンエンジンであるが気筒数はこれに限定されず、直列型のガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。Ｋ０クラッチ１４、モータ１５、トルクコンバータ１８、及び変速機１９は、変速ユニット１１内に設けられている。変速ユニット１１と左右の駆動輪１３とは、ディファレンシャル１２を介して駆動連結されている。

Ｋ０クラッチ１４は、同動力伝達経路上のエンジン１０とモータ１５との間に設けられている。Ｋ０クラッチ１４は、解放状態から油圧の供給を受けて係合状態となって、エンジン１０とモータ１５との動力伝達を接続する。Ｋ０クラッチ１４は、油圧供給の停止に応じて解放状態となって、エンジン１０とモータ１５との動力伝達を遮断する。係合状態とは、Ｋ０クラッチ１４の両係合要素が連結しエンジン１０とモータ１５が同じ回転数となっている状態である。解放状態とは、Ｋ０クラッチ１４の両係合要素が離れた状態である。

モータ１５は、インバータ１７を介してバッテリ１６に接続されている。モータ１５は、バッテリ１６からの給電に応じて車両の駆動力を発生するモータとして機能し、更にエンジン１０や駆動輪１３からの動力伝達に応じてバッテリ１６に充電する電力を発電する発電機としても機能する。モータ１５とバッテリ１６との間で授受される電力は、インバータ１７により調整されている。

インバータ１７は、後述するＥＣＵ１００によって制御され、バッテリ１６からの直流電圧を交流電圧に変換し、またはモータ１５からの交流電圧を直流電圧に変換する。モータ１５がトルクを出力する力行運転の場合、インバータ１７はバッテリ１６の直流電圧を交流電圧に変換してモータ１５に供給される電力を調整する。モータ１５が発電する回生運転の場合、インバータ１７はモータ１５からの交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１６に供給される電力を調整する。

トルクコンバータ１８は、トルク増幅機能を有した流体継ぎ手である。変速機１９は、ギア段の切替えにより変速比を多段階に切替える有段式の自動変速機であるが、これに限定されず無段式の自動変速機であってもよい。変速機１９は、動力伝達経路上のモータ１５と駆動輪１３の間に設けられている。トルクコンバータ１８を介して、モータ１５と変速機１９とが連結されている。トルクコンバータ１８には、油圧の供給を受けて係合状態となってモータ１５と変速機１９とを直結するロックアップクラッチ２０が設けられている。

変速ユニット１１には、更にオイルポンプ２１と油圧制御機構２２とが設けられている。オイルポンプ２１で発生した油圧は、油圧制御機構２２を介して、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、変速機１９、及びロックアップクラッチ２０にそれぞれ供給されている。油圧制御機構２２には、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、変速機１９、及びロックアップクラッチ２０のそれぞれの油圧回路と、それらの作動油圧を制御するための各種の油圧制御弁と、が設けられている。尚、トルクコンバータ１８の代わりに湿式クラッチが設けられていてもよい。

ハイブリッド車両１には、同ハイブリッド車両としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、車両の走行制御に係る各種演算処理を行う演算処理回路と、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリと、を備える電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００はハイブリッド車両の一例であり、詳しくは後述する始動制御部、クランク角取得部、算出部、選択部、及び圧力取得部を機能的に実現する。

ＥＣＵ１００は、エンジン１０及びモータ１５の駆動を制御する。具体的にはＥＣＵ１００は、エンジン１０のスロットル開度、点火時期、燃料噴射量を制御することにより、エンジン１０のトルクや回転数を制御する。ＥＣＵ１００は、インバータ１７を制御してモータ１５とバッテリ１６との間での電力の授受量を調整することで、モータ１５の回転数やトルクを制御する。またＥＣＵ１００は、油圧制御機構２２の制御を通じて、Ｋ０クラッチ１４やロックアップクラッチ２０、変速機１９の駆動制御を行う。

ＥＣＵ１００には、イグニッションスイッチ７１、クランク角センサ７２、モータ回転数センサ７３、アクセル開度センサ７４、エアフローメータ７５、圧力センサ７６、及び水温センサ７７からの信号が入力される。クランク角センサ７２は、エンジン１０のクランクシャフトの回転速度を検出する。モータ回転数センサ７３は、モータ１５の出力軸の回転速度を検出する。アクセル開度センサ７４は、運転者のアクセルペダルの踏込量であるアクセルペダル開度を検出する。エアフローメータ７５は、エンジン１０の吸入空気量を検出する。圧力センサ７６は、後述するスロットル弁４０よりも下流側の吸気通路３５内の圧力（以下、インマニ圧と称する）を検出する。水温センサ７７は、エンジン１０の冷却水の温度を検出する。

ＥＣＵ１００は、モータモード及びハイブリッドモードの何れかの走行モードでハイブリッド車両を走行させる。モータモードでは、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を解放し、モータ１５の動力により走行する。ハイブリッドモードでは、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を係合状態に切り替えて少なくともエンジン１０の動力により走行する。尚、ハイブリッドモードには、エンジン１０のみの動力で走行するモードや、モータ１５を力行運転させてエンジン１０及びモータ１５の双方を動力源として走行するモードを含む。

走行モードの切り替えは、車速やアクセル開度から求められた車両の要求駆動力と、バッテリ１６の充電状態などに基づいて行われる。例えば、要求駆動力が比較的小さくバッテリ１６の蓄電量を示すＳＯＣ（State Of Charge）が比較的高い場合には、燃費を向上させるためにエンジン１０を停止したモータモードが選択される。要求駆動力が比較的大きい場合やバッテリ１６のＳＯＣが比較的低い場合には、エンジン１０が駆動したハイブリッドモードが選択される。

ＥＣＵ１００は、所定の停止条件が成立した場合にエンジン１０を自動停止させ、所定の始動条件が成立した場合に自動停止したエンジン１０を始動させる間欠運転制御を実行する。例えばＥＣＵ１００は、ハイブリッドモードにおいてアクセル開度がゼロになった場合に、自動停止条件が成立したものとしてエンジン１０を自動停止させる。また、ＥＣＵ１００は、例えばアクセル開度がゼロよりも大きくなった場合に、始動条件が成立したものとしてエンジン１０を自動で始動させる始動制御を実行する。自動停止の際には、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を解放して燃焼を停止する。自動始動の際には、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を介してモータ１５によりエンジン１０をクランキングして燃焼を開始し、その後にＫ０クラッチ１４を係合させる。

［エンジンの概略構成］
図２は、エンジン１０の概略構成図である。エンジン１０は、気筒３０、ピストン３１、コネクティングロッド３２、クランク軸３３、吸気通路３５、吸気弁３６、排気通路３７、及び排気弁３８を有している。図２には、エンジン１０が有する複数の気筒３０のうちの一つのみが表示されている。気筒３０では混合気の燃焼が行われる。ピストン３１は、各気筒３０に往復動可能に収容され、エンジン１０の出力軸であるクランク軸３３にコネクティングロッド３２を介して連結されている。コネクティングロッド３２は、ピストン３１の往復運動をクランク軸３３の回転運動に変換する。

吸気通路３５は、各気筒３０の吸気ポートに吸気弁３６を介して接続されている。排気通路３７は、各気筒３０の排気ポートに排気弁３８を介して接続されている。吸気通路３５には、エアフローメータ７５、圧力センサ７６、及び吸入空気量を調整するスロットル弁４０が設けられている。排気通路３７には排気浄化用の触媒４３が設けられている。

気筒３０には筒内噴射弁４１が設けられている。筒内噴射弁４１は気筒３０内に直接燃料を噴射する。尚、筒内噴射弁４１の代わりに、又は筒内噴射弁４１に加えて、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポート噴射弁が設けられていてもよい。各気筒３０には、吸気通路３５を通じて導入された吸気と筒内噴射弁４１が噴射した燃料との混合気を火花放電により点火する点火プラグ４２が設けられている。

［クランク角の検出構造］
図３Ａは、クランク角を検出するための構造の説明図である。クランク角センサ７２は、エンジン１０のクランク軸３３の回転角の変化に応じた信号を出力する。クランク軸３３には、クランクロータ３４が固定されている。クランク角センサ７２は、磁石及び磁気抵抗素子を内蔵したセンサ回路から構成され、クランクロータ３４の回転により磁気抵抗素子にかかる磁気ベクトルが変化することでパルス信号を生成する磁気抵抗素子式のセンサである。

クランクロータ３４は、外周に複数の突起３４１が周方向に１０°ＣＡの間隔で形成され、その外周の一カ所に突起３４１が欠けた欠歯部３４２を備えている。この欠歯部３４２は、突起の２つ分の幅（３０°ＣＡ分の幅）を有している。クランク角センサ７２は、クランク軸３３と一体回転するクランクロータ３４の複数の突起３４１の通過に対応してパルス信号を出力する。ＥＣＵ１００は、パルス信号を計数することでクランク角を算出する。またＥＣＵ１００は、パルス信号がそれまでの出力間隔の２回分の期間継続して出力されなかった後にパルス信号が出力されたときには、それに基づいて欠歯部３４２を検知する。ＥＣＵ１００は、算出されているクランク角を、欠歯部３４２が検知されるときに算出されるはずのクランク角の値に更新する。ＥＣＵ１００は、このようにしてクランク角を算出し、単位時間当りのクランク軸３３の回転速度を示すエンジン回転数を算出する。

図３Ｂは、クランク角センサ７２が出力するパルス信号の説明図である。本実施例では、クランク角センサ７２はクランク軸３３が１０°ＣＡ回転する毎に、クランクロータ３４の突起３４１に対応したパルス信号を出力する。また、７０°ＣＡ、８０°ＣＡと、図示はしていないが４３０°ＣＡ、４４０°ＣＡとは、クランクロータ３４の欠歯部３４２に対応しており、この区間ではクランク角センサ７２はパルス信号を出力しない。尚、欠歯部３４２の範囲や数はこれに限定されない。

［モータの最大トルクとクランキングに必要なトルク］
図４は、モータ１５のトルクと回転数との関係を示したマップである。縦軸はモータ１５のトルクを示し、横軸はモータ１５の回転数を示している。図４での実線は、モータ１５が出力可能な最大トルクを示している。モータ１５の回転数が低い場合に最大トルクは高く、モータ１５の回転数が高くなるほど最大トルクは低下する。ここで、モータ１５は上述したエンジン１０をクランキングに必要なトルクを余剰トルクとして常時確保しておく必要がある。このため、モータモードで走行可能な運転領域は、最大トルクからクランキングに必要なトルク分を除算した範囲となる。

モータモードでの走行領域が広いほど、エンジン１０の駆動頻度を抑制することができるため燃費が向上する。このため、クランキングに必要なトルクは、エンジン１０の始動性に影響のない範囲でできるだけ低いことが好ましい。エンジン１０のクランキングの際には、モータ１５はエンジン１０の回転の抵抗となる回転抵抗トルクに打ち勝つだけのトルクを出力する必要がある。エンジン１０の回転抵抗トルクは、エンジン１０の停止時のクランク角によって変動する。本実施例では、ＥＣＵ１００はこのようなエンジン１０の停止時のクランク角に対応したトルクをモータ１５から出力させることにより、エンジン１０を始動する。以下に詳しく説明する。

［エンジン始動制御］
図５は、ＥＣＵ１００が実行するエンジン始動制御の一例を示したフローチャートである。本制御は、イグニッションがオンの場合に実行される。ＥＣＵ１００は、クランク角センサ７２からのパルス信号に基づいてエンジン１０の回転が停止しているか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＮｏの場合には本制御を終了する。ステップＳ１でＹｅｓの場合、ＥＣＵ１００はエンジン１０の始動要求があるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２でＮｏの場合には本制御を終了する。ステップＳ２でＮｏの場合には本制御を終了する。

次に、ＥＣＵ１００はクランク角センサ７２に基づいて第１～第３角度を取得する（ステップＳ３）。第１角度は、エンジン１０が停止状態でクランク角センサ７２により検出されたクランク角である。第２角度は、第１角度からエンジン１０の正回転方向の所定範囲内でクランク角センサ７２により検出可能なクランク角である。第３角度は、第１角度からエンジン１０の逆回転方向の所定範囲内でクランク角センサ７２により検出可能なクランク角である。本実施例では、第２角度として、第１角度からエンジン１０が正回転した場合に第１角度の次にクランク角センサ７２により検出される角度を示している。また、第３角度として、第１角度が検出される直前にクランク角センサ７２により検出されたクランク角である。換言すれば、第２及び第３角度は、クランク角センサ７２により検出可能なクランク角であって、第１角度の前後のクランク角である。

例えば図３Ｂに示すように、第１角度が５０°ＣＡの場合、第２及び第３角度はそれぞれ６０°ＣＡ及び４０°ＣＡである。第１角度が６０°ＣＡの場合には、第２及び第３角度はそれぞれ９０°ＣＡ及び５０°ＣＡである。第１角度が９０°ＣＡの場合には、第２及び第３角度はそれぞれ１００°ＣＡ及び６０°ＣＡである。ステップＳ３は、クランク角取得部が実行する処理の一例である。

次にＥＣＵ１００は、圧力センサ７６に基づいてインマニ圧を取得する（ステップＳ４）。ステップＳ５は、圧力取得部が実行する処理の一例である。次にＥＣＵ１００は、エンジン１０の停止からの経過時間を算出する（ステップＳ５）。

次に、ＥＣＵ１００は、上述した第１～第３角度とインマニ圧とエンジン１０の回転停止からの経過時間とに基づいて、図６のマップを参照して第１～第３必要トルクを算出する（ステップＳ６）。図６は、エンジン１０の停止時でのクランク角に応じてエンジン１０をクランキングするのに必要となる必要トルクを規定したマップの一例である。図６のマップは、縦軸は必要トルクを示し、横軸はクランク角を示す。従って第１～第３必要トルクは、エンジン１０の回転停止時のクランク角が第１～第３角度であった場合にエンジン１０をクランキングするために必要なトルクである。

図６のマップでは、６つの気筒３０のうちの一つの吸気行程上死点（０°ＣＡ）から圧縮行程上死点（１２０°ＣＡ）近傍にまで対応した必要トルクを示している。従って実際のマップは、０°ＣＡ～１１０°ＣＡまでの必要トルクが、１２０°ＣＡ～２３０°ＣＡ、２４０°ＣＡ～３５０°ＣＡ、３６０°ＣＡ～４７０°ＣＡ、４８０°ＣＡ～５９０°ＣＡ、６００°ＣＡ～７１０°ＣＡのそれぞれの区間での必要トルクと略同じ値に規定されている。尚、上述したように７０°ＣＡ、８０°ＣＡ、４３０°ＣＡ、４４０°ＣＡは欠歯部３４２に対応しているため、この区間ではトルクは定められていない。

図６には、エンジン１０の回転停止直後でのインマニ圧が高い場合と低い場合とでの必要トルクと、エンジン１０の回転停止から所定時間経過後に筒内圧が大気圧となった場合での必要トルクを示している。これらの必要トルクは実験結果により算出された適合値である。

図６に示すように、エンジン１０の回転停止直後では、停止時でのクランク角に関わらずに必要トルクは一定である。これは回転停止直後では筒内圧は未だに高く、クランキング時にエンジン１０の回転の抵抗となるコンプレッショントルクも高く、クランキングするためには停止時のクランク角によらずに大きなトルクが必要となるからである。また、図６のマップに示すように、エンジン１０の回転停止直後でのインマニ圧が高い場合には低い場合よりも、必要トルクが高い値に規定されている。回転停止直後でのインマニ圧が高い場合には低い場合よりも筒内圧は高く、エンジン１０のコンプレッショントルクも高いからである。

また、エンジン１０の回転停止後からピストンリングとボア壁との隙間から筒内の空気が漏れはじめて筒内圧が徐々に低下し、回転停止から所定時間経過後には筒内圧が大気圧に維持される。この場合にはコンプレッショントルクも低下しているため、必要トルクは回転停止直後での必要トルクよりも低い値となる。また、この場合でのコンプレッショントルクは、大気圧となった筒内の容積の大きさ、換言すれば、クランク角に応じて大きく異なる。このため、図６に示すように、回転停止時でのクランク角に応じて必要トルクが異なっている。この場合、必要トルクはピストン３１が下死点（６０°ＣＡ）で最小となり、上死点で最大となる。

例えばＥＣＵ１００は、回転停止直後では、図６に示すように回転停止直後でのインマニ圧に応じて第１～第３必要トルクをすべて同じ値として算出する。またＥＣＵ１００は、回転停止から所定時間経過した後では、回転停止から所定時間経過後は筒内圧が大気圧となった場合での必要トルクに基づいて第１～第３必要トルクを算出する。

また、ＥＣＵ１００は、回転停止から所定時間経過する前では、第１～第３必要トルクについて例えば以下のようにして算出する。回転停止直後のインマニ圧に応じて定まる回転停止直後での必要トルクと、筒内圧が大気圧となった場合での必要トルクとの差分を算出する。次に回転停止から筒内圧が大気圧となるまでの所定時間に対する、実際の回転停止からの経過時間の割合を算出する。次に上述した差分に割合を乗算する。このようにして得られた値は、回転停止からの経過時間での必要トルクの低下分に相当する。従って、この値を回転停止直後での必要トルクから減算した値を、最終的な必要トルクとして算出する。以上の算出を第１～第３角度のそれぞれで行うことにより第１～第３必要トルクを算出することができる。この場合は、回転停止直後でのインマニ圧によらずに、回転停止から所定時間経過後に筒内圧が大気圧になることを前提としている。ステップＳ６は、算出部が実行する処理の一例である。

次に、ＥＣＵ１００は第１～第３必要トルクのうち最大値を要求トルクとして選択し（ステップＳ７）、エンジン１０を始動するための始動制御を実行する（ステップＳ８）。始動制御では、Ｋ０クラッチ１４をスリップさせてモータ１５から要求トルクを出力させることによりエンジン１０のクランキングを開始し、その後に初めて圧縮上死点を超える予定の気筒３０から燃焼を開始してＫ０クラッチ１４を係合させる。これによりエンジン１０が始動する。ステップＳ７は、選択部が実行する処理の一例である。ステップＳ８は、始動制御部が実行する処理の一例である。

このように、第１～第３必要トルクのうち最大値を要求トルクとして選択する理由は以下による。上述したようにクランク角センサ７２の検出分解能は、欠歯部３４２を除いて１０°ＣＡである。このため回転停止時の実際のクランク角は、上述した第１角度と第２角度との間に位置しており、第１及び第２角度の何れに近いのかが判別することができない。また、コンプレッショントルクによる反発力により、圧縮行程にある気筒３０のピストン３１が上死点を超えられずにエンジン１０が回転停止直前で逆回転する場合がある。この場合に回転停止時の実際のクランク角は、上述した第１角度と第３角度との間に位置しており、第１及び第３角度の何れに近いのかが判別することができない。従って、第１～第３必要トルクから最大値を要求トルクとして選択することにより、クランキングに必要なトルクが不足してエンジン１０の始動性が低下することを抑制することができる。

また、要求トルクの選択範囲は、上述したように第１角度に対応した第１必要トルクと、第１角度の前後の第２及び第３角度にそれぞれ対応した第２及び第３必要トルクとに限られる。例えば要求トルクの選択範囲が広すぎると、要求トルクとして選択された必要トルクが、実際にクランキングに必要なトルクに対して過大となるおそれがある。本実施例のように要求トルクの選択範囲を制限することにより、要求トルクが実際にクランキングに必要なトルクに対して過大となることを回避できる。これにより、クランキング時のモータ１５への要求トルクが低減されモータモードでの走行領域を確保することができ、エンジン１０の駆動頻度を抑制して燃費を向上させることができる。

また、図６に示したように、エンジン１０の停止後から筒内圧が大気圧となるまでは、停止直後のインマニ圧が高いほど第１～第３必要トルクは大きな値として算出される。このため、コンプレッショントルクの大きさを考慮してクランキングに必要なトルクが不足することを抑制できる。

また、図６に示したように、エンジン１０の停止後から筒内圧が大気圧となるまでは、停止からの経過時間が長いほど第１～第３必要トルクを小さな値として算出される。このため、経過時間が長くなるほど低下するコンプレッショントルクに対して、クランキングに必要なトルクが過大になりすぎることを抑制できる。

尚、回転停止時に検出されたクランク角が欠歯部３４２に対応している場合、第３必要トルクを算出せずに、第１及び第２必要トルクのうち大きい方を要求トルクとして選択してもよい。例えば本実施例では、回転停止時に検出されたクランク角が６０°ＣＡの場合には、第１角度である６０°ＣＡと第２角度である９０°ＣＡのそれぞれに対応した第１及び第２必要トルクのうち大きい方を、要求トルクとして選択してもよい。この理由は以下による。回転停止直前にエンジン１０が逆回転したとしても１０°ＣＡ程度しか逆回転しないのに対し、欠歯部３４２には３０°ＣＡが対応している。このため、回転停止直前にエンジン１０が逆回転した場合であっても、実際のエンジン１０の停止時でのクランク角は、この３０°ＣＡの範囲内にある可能性が高いからである。

クランク角センサ７２が、エンジン１０が逆回転をした場合においてもその逆回転分を差し引いたクランク角を検出できる場合には、第３必要トルクを算出せずに、第１及び第２必要トルクのうち大きい方を要求トルクとして選択してもよい。逆回転後の停止時でクランク角センサ７２が検出したクランク角が第１角度に相当するため、第３角度に対応した第３必要トルクは不要となるからである。

上記実施例では、クランク角センサ７２の検出分解能は１０°ＣＡであるが、これに限定されない。また、エンジン１０は６気筒エンジンであるため、必要トルクは０°ＣＡ～７２０°ＣＡまで１２０°ＣＡ毎にほぼ同じ推移を繰り返す。例えば４気筒エンジンの場合には、必要トルクは０°ＣＡ～７２０°ＣＡまで１８０°ＣＡ毎にほぼ同じ推移を繰り返す。８気筒エンジンの場合には、必要トルクは０°ＣＡ～７２０°ＣＡまで９０°ＣＡ毎にほぼ同じ推移を繰り返す。

上記実施例では、第２及び第３角度として、クランク角センサ７２により検出可能な第１角度の前後のクランク角を例に説明したがこれに限定されない。例えば、第１角度から必要トルクの差が大きくなり過ぎない所定範囲内にある、クランク角センサ７２により検出可能な第２及び第３角度を取得して、第２及び第３角度にそれぞれ対応した第２及び第３必要トルクを算出してもよい。具体的には、クランク角センサ７２の検出分解能が上述した１０°ＣＡよりも更に高い（例えば５°ＣＡ）の場合には、第２及び第３角度は必ずしも第１角度の前後の角度に限定されず、例えば第１角度からエンジン１０の正回転方向でクランク角センサ７２により検出可能な２つめの角度を第２角度としてもよい。第３角度についても同様である。

上記実施例では、単一のＥＣＵ１００によりハイブリッド車両を制御する場合を例示したが、これに限定されず、例えばエンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、モータ１５を制御するモータＥＣＵ、Ｋ０クラッチ１４を制御するクラッチＥＣＵ等の複数のＥＣＵによって、上述した制御を実行してもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ ハイブリッド車両
１０ エンジン
１４ Ｋ０クラッチ（クラッチ）
１５ モータ
７２ クランク角センサ
１００ ＥＣＵ（始動制御部、クランク角取得部、算出部、及び選択部、圧力取得部）

Claims (4)

1. エンジン、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられたモータ、前記動力伝達経路上における前記エンジンと前記モータとの間に設けられたクラッチ、及び前記エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ、を有したハイブリッド車両の制御装置において、
   停止した前記エンジンの始動要求がある場合に、前記クラッチを介して前記エンジンをクランキングするのに要求される要求トルクを前記モータが出力することにより前記エンジンを始動する始動制御部と、
   前記エンジンの停止時での前記クランク角センサにより検出された第１角度、及び前記第１角度から前記エンジンの正回転方向の所定範囲内で前記クランク角センサにより検出可能な第２角度、を取得するクランク角取得部と、
   前記エンジンの停止時での前記クランク角が前記第１及び第２角度であった場合にそれぞれ前記エンジンをクランキングするのに必要となる第１及び第２必要トルクを算出する算出部と、
   前記第１及び第２必要トルクのうち大きい方を前記要求トルクとして選択する選択部と、を備えたハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記クランク角取得部は、前記第１角度から前記エンジンの逆回転方向で前記クランク角センサにより検出可能な第３角度を更に取得し、
   前記算出部は、前記エンジンの停止時で前記クランク角が前記第３角度であった場合に前記エンジンをクランキングするのに必要となる第３必要トルクを更に算出し、
   前記選択部は、前記第１、第２、及び第３必要トルクのうち最大値を前記要求トルクとして選択する、請求項１のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記エンジンのスロットル弁よりも下流側の吸気通路内の圧力を取得する圧力取得部を備え、
   前記算出部は、前記圧力が高いほど前記第１及び第２必要トルクを大きく算出する、請求項１又は２のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記算出部は、前記エンジンが停止してからの経過時間が長いほど前記第１及び第２必要トルクを小さく算出する、請求項１乃至３の何れかのハイブリッド車両の制御装置。
   

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