JP3374675B2 - ハイブリッド車両およびエンジン始動制御方法 - Google Patents

ハイブリッド車両およびエンジン始動制御方法

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JP3374675B2
JP3374675B2 JP28411096A JP28411096A JP3374675B2 JP 3374675 B2 JP3374675 B2 JP 3374675B2 JP 28411096 A JP28411096 A JP 28411096A JP 28411096 A JP28411096 A JP 28411096A JP 3374675 B2 JP3374675 B2 JP 3374675B2
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electric
started
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02N11/006Starting of engines by means of electric motors using a plurality of electric motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/22Arrangement 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
    • B60K6/26Arrangement 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
    • B60K2006/268Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンおよび電動
モータを動力源として備えているハイブリッド車両に係
り、特に、エンジンを始動させる技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジ
ンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走
行時の動力源として備えているとともに、その動力源と
駆動輪との間に自動変速機が設けられているハイブリッ
ド車両が、例えば特開平7−67208号公報等に記載
されている。このようなハイブリッド車両においては、
例えば運転状態に応じてエンジンと電動モータとを使い
分けて走行することにより、所定の走行性能を維持しつ
つ燃料消費量や排出ガス量を低減できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ハイブリッド車両においては、専用のスタータによって
エンジンを始動するだけでなく、走行用の電動モータを
利用してエンジンを始動することも可能であるが、それ
等の使い分けについては従来何ら言及されていない。
【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、エンジンおよび電動
モータを動力源として備えているハイブリッド車両にお
いて、小型で安価なスタータを用いてエンジンを好適に
始動できるようにすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第1発明は、(a) 燃料の燃焼エネルギーで作動す
るエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータと
を車両走行時の動力源として備えているとともに、(b)
前記エンジンを始動させるためのスタータを有するハイ
ブリッド車両において、(c) 通常は前記電動モータで前
記エンジンをクランキングして始動するが、その電動モ
ータによる始動が不可の場合には、前記スタータでその
エンジンをクランキングして始動するエンジン始動制御
手段を有することを特徴とする。
【0006】第2発明は、第1発明のハイブリッド車両
において、前記電動モータを駆動する電気エネルギーを
貯える蓄電装置を備え、その蓄電装置が蓄電量不足の場
合に前記電動モータによる始動が不可であると判断する
ことを特徴とする。
【0007】第3発明は、第1発明または第2発明のハ
イブリッド車両において、前記電動モータの故障時に前
記電動モータによる始動が不可であると判断することを
特徴とする。
【0008】第4発明は、第1発明〜第3発明の何れか
のハイブリッド車両において、前記電動モータを駆動す
る電気エネルギーを貯える蓄電装置を備え、前記電動モ
ータ自体や蓄電装置を含む電気系統の故障時に前記電動
モータによる始動が不可であると判断することを特徴と
する。
【0009】第5発明は、第1発明〜第4発明の何れか
のハイブリッド車両において、クランキングが所定時間
経過してもエンジンを始動できない場合に前記電動モー
タによる始動が不可であると判断することを特徴とす
る。
【0010】第6発明は、第1発明〜第5発明の何れか
のハイブリッド車両において、前記スタータを駆動する
電気エネルギーを貯える低電圧蓄電装置を備えることを
特徴とする。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】第発明は、燃料の燃焼エネルギーで作動
するエンジンを車両走行時の動力源として備えていると
ともに、高電圧の電気エネルギーで作動する電動モータ
前記エンジンを始動させるためにその電動モータよ
りも低電圧で作動するスタータとを有する車両のエンジ
ン始動制御方法において、通常は前記電動モータで前記
エンジンをクランキングして始動するが、その電動モー
タによる始動が不可の場合には、前記スタータでそのエ
ンジンをクランキングして始動することを特徴とする。
【0017】第発明は、第発明のエンジン始動制御
方法において、前記電動モータを駆動する高電圧の電気
エネルギーを貯える高電圧蓄電装置を備え、その高電圧
蓄電装置が蓄電量不足の場合に前記電動モータによる始
動が不可であると判断することを特徴とする。
【0018】第発明は、第発明または第発明のエ
ンジン始動制御方法において、クランキングが所定時間
経過してもエンジンを始動できない場合に前記電動モー
タによる始動が不可であると判断することを特徴とす
る。
【0019】第10発明は、燃料の燃焼エネルギーで作
動するエンジンとモータジェネレータとを車両走行時の
動力源として備えているとともに、前記エンジンを始動
させるためのスタータを有するハイブリッド車両におい
て、通常は前記モータジェネレータで前記エンジンをク
ランキングして始動するが、そのモータジェネレータに
よる始動が不可の場合には、前記スタータでそのエンジ
ンをクランキングして始動するエンジン始動制御手段を
有することを特徴とする。
【0020】第11発明は、燃料の燃焼エネルギーで作
動するエンジンを車両走行時の動力源として備えている
とともに、モータジェネレータと前記エンジンを始動さ
せるためのスタータとを有する車両のエンジン始動制御
方法において、通常は前記モータジェネレータで前記エ
ンジンをクランキングして始動するが、そのモータジェ
ネレータによる始動が不可の場合には、前記スタータで
そのエンジンをクランキングして始動することを特徴と
する。
【0021】
【0022】
【0023】
【発明の効果】第1発明〜第6発明のハイブリッド車両
においては、通常はエンジンを始動するためのクランキ
ングに車両走行用の電動モータが用いられるため、大き
なトルクでエンジンを速やかに始動できるとともに、そ
の電動モータ用の蓄電装置の蓄電量不足や電動モータ等
の故障などで電動モータよるエンジンの始動が不可の場
合には、スタータによってエンジンが始動されるため、
エンジンによる走行や蓄電装置の充電が可能である。ま
た、スタータは例外的に使用されるだけであるため、使
用回数が少なくて耐久性が向上するとともに、トルク不
足でクランキング時間が多少長くなっても差し支えない
ため、小型で安価なスタータを採用できる。
【0024】
【0025】第発明〜第発明のエンジン始動制御方
法においては、通常はエンジンを始動するためのクラン
キングに高電圧の電気エネルギーで作動する電動モータ
が用いられるため、大きなトルクでエンジンを速やかに
始動できるとともに、その電動モータ用の高電圧蓄電装
置が蓄電量不足や電動モータ等の故障などで電動モータ
よるエンジンの始動が不可の場合には、スタータによっ
てエンジンが始動されるため、エンジンによる走行や蓄
電装置の充電が可能である。また、スタータは例外的に
使用されるだけであるため、使用回数が少なくて耐久性
が向上するとともに、トルク不足でクランキング時間が
多少長くなっても差し支えないため、小型で安価なスタ
ータを採用できる。
【0026】第10発明のハイブリッド車両において
は、通常はエンジンを始動するためのクランキングに車
両走行用のモータジェネレータが用いられるため、大き
なトルクでエンジンを速やかに始動できるとともに、そ
のモータジェネレータ用の蓄電装置が蓄電量不足やモー
タジェネレータ等の故障などでモータジェネレータによ
るエンジンの始動が不可の場合には、スタータによって
エンジンが始動されるため、エンジンによる走行や蓄電
装置の充電が可能である。また、スタータは例外的に使
用されるだけであるため、使用回数が少なくて耐久性が
向上するとともに、トルク不足でクランキング時間が多
少長くなっても差し支えないため、小型で安価なスター
タを採用できる。 第11発明のエンジン始動制御方法に
おいては、通常はエンジンを始動するためのクランキン
グにモータジェネレータが用いられるが、そのモータジ
ェネレータ用の蓄電装置が蓄電量不足やモータジェネレ
ータ等の故障などでモータジェネレータによるエンジン
の始動が不可の場合には、スタータによってエンジンが
始動されるため、エンジンによる走行や蓄電装置の充電
が可能である。また、スタータは例外的に使用されるだ
けであるため、使用回数が少なくて耐久性が向上すると
ともに、トルク不足でクランキング時間が多少長くなっ
ても差し支えないため、小型で安価なスタータを採用で
きる。
【0027】
【発明の実施の形態】ここで、本発明は、例えばクラッ
チにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源
を切り換える切換タイプや、遊星歯車装置などの合成、
分配機構によってエンジンおよび電動モータの出力を合
成したり分配したりするミックスタイプなど、エンジン
と電動モータとを車両走行時の動力源として備えている
種々のタイプのハイブリッド車両に適用され得る。
【0028】車両走行時に用いられる電動モータの蓄電
装置は一般に高電圧(例えば288Vなど)であるが、
スタータ(始動用モータ)は、通常のエンジン駆動車両
などが備えている蓄電装置と同じ低電圧(12Vなど)
の蓄電装置から電力供給されて作動させられるものが好
適に用いられる。外部接続端子を有する低電圧蓄電装置
を採用すれば、蓄電量不足の場合に通常のエンジン駆動
車両などからブースターケーブルなどで容易に電力供給
を受け、スタータを作動させてエンジンをクランキング
することができる。低電圧蓄電装置は、エアコンなどの
補機類の電源として用いることができるし、電圧変換装
置などを用いて電動モータ側の高電圧蓄電装置などから
充電できるようにすることも可能である。蓄電装置を充
電する発電機は、電動モータと別個に設けられても良い
が、共通のモータジェネレータを用いることもできる。
【0029】第1発明で、電動モータによるエンジンの
始動が不可の場合は、例えば蓄電量不足で電動モータを
使用できない場合、使用できてもエンジンの始動に十分
なトルクが得られない場合、電動モータ自体や蓄電装置
を含む電気系統の故障で電動モータの作動や制御が不能
(モータフェール)の場合、クランキングが所定時間経
過してもエンジンを始動できない場合などである。
【0030】
【0031】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例であるハイ
ブリッド車両のハイブリッド駆動装置10の骨子図であ
る。このハイブリッド駆動装置10はFR(フロントエ
ンジン・リヤドライブ)車両用のもので、燃料の燃焼エ
ネルギーで作動するエンジン12と、電気エネルギーで
作動する電動モータおよび発電機として機能するモータ
ジェネレータ14と、シングルピニオン型の遊星歯車装
置16と、自動変速機18とを車両の前後方向に沿って
備えており、出力軸19から図示しないプロペラシャフ
トや差動装置などを介して左右の駆動輪(後輪)へ動力
を伝達する。遊星歯車装置16は機械的に力を合成分配
する合成分配機構で、モータジェネレータ14と共に電
気式トルコン24を構成しており、そのリングギヤ16
rは第1クラッチCE1 を介してエンジン12に連結さ
れ、サンギヤ16sはモータジェネレータ14のロータ
軸14rに連結され、キャリア16cは自動変速機18
のインプットシャフト26に連結されている。また、サ
ンギヤ16sおよびキャリア16cは第2クラッチCE
2 によって連結されるようになっている。なお、エンジ
ン12の出力は、回転変動やトルク変動を抑制するため
のフライホイール28およびスプリング、ゴム等の弾性
部材によるダンパ装置30を介して第1クラッチCE1
に伝達される。第1クラッチCE1 および第2クラッチ
CE2 は、何れも油圧アクチュエータによって係合、解
放される摩擦式の多板クラッチである。
【0032】自動変速機18は、前置式オーバードライ
ブプラネタリギヤユニットから成る副変速機20と、単
純連結3プラネタリギヤトレインから成る前進4段、後
進1段の主変速機22とを組み合わせたものである。具
体的には、副変速機20はシングルピニオン型の遊星歯
車装置32と、油圧アクチュエータによって摩擦係合さ
せられる油圧式のクラッチC0 、ブレーキB0 と、一方
向クラッチF0 とを備えて構成されている。主変速機2
2は、3組のシングルピニオン型の遊星歯車装置34、
36、38と、油圧アクチュエータによって摩擦係合さ
せられる油圧式のクラッチC1 , C2 、ブレーキB1
2 ,B3 ,B4 と、一方向クラッチF1 ,F2 とを備
えて構成されている。そして、図2に示されているソレ
ノイドバルブSL1〜SL4の励磁、非励磁により油圧
回路44が切り換えられたり、シフト操作手段としての
シフトレバー40に機械的に連結されたマニュアルシフ
トバルブによって油圧回路44が機械的に切り換えられ
たりすることにより、係合手段であるクラッチC0 ,C
1 ,C2 、ブレーキB0 ,B1 ,B2 ,B3 ,B4がそ
れぞれ係合、解放制御され、図3に示されているように
ニュートラル(N)と前進5段(1st〜5th)、後
進1段(Rev)の各変速段が成立させられる。なお、
上記自動変速機18や前記電気式トルコン24は、中心
線に対して略対称的に構成されており、図1では中心線
の下半分が省略されている。
【0033】図3のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッ
チの欄の「○」は係合、「●」はシフトレバー40がエ
ンジンブレーキレンジ、すなわち「3」、「2」、また
は「L」レンジ、或いは「DM(ダイレクトモード)」
レンジへ操作された場合に係合、そして、空欄は非係合
を表している。その場合に、ニュートラルN、後進変速
段Rev、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバ
ー40に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブに
よって油圧回路44が機械的に切り換えられることによ
って成立させられ、シフトレバー40がD(前進)レン
ジへ操作された場合の1st〜5thの相互間の変速や
DMレンジでのエンジンブレーキの有無はソレノイドバ
ルブSL1〜SL4によって電気的に制御される。ま
た、前進変速段の変速比は1st(第1変速段)から5
th(第5変速段)となるに従って段階的に小さくな
り、4thの変速比i4 =1(直結)である。図3に示
されている変速比は一例である。
【0034】シフトレバー40は、図8に示すように
「P(パーキング)」、「R(リバース)」、「N(ニ
ュートラル)」、「D(ドライブ)」、「DM(ダイレ
クトモード)」、「4」、「3」、「2」、「L」の計
9つの操作レンジへ操作することが可能で、このうち図
の上下方向(車両前後方向)に位置する6つの操作位置
に対応してマニュアルシフトバルブは移動させられ、そ
の6つの操作位置はシフトポジションセンサ46によっ
て検知される。「DM」レンジは、前記5つの前進変速
段(エンジンブレーキ作動)を手動で切換操作できるレ
ンジで、「DM」レンジへ操作されたことはダイレクト
モードスイッチ41(図2参照)によって検出されるよ
うになっている。「DM」レンジでは、前後方向(図の
上下方向)へシフトレバー40を操作することが可能
で、「DM」レンジでのそのシフトレバー40の前後操
作が+スイッチ42および−スイッチ43によって検出
されるとともに、自動変速機18は+スイッチ42の操
作回数に応じてアップシフトされ、−スイッチ43の操
作回数に応じてダウンシフトされる。
【0035】油圧回路44は図4に示す回路を備えてい
る。図4において符号70は1−2シフトバルブを示
し、符号71は2−3シフトバルブを示し、符号72は
3−4シフトバルブを示している。これらのシフトバル
ブ70、71、72の各ポートの各変速段での連通状態
は、それぞれのシフトバルブ70、71、72の下側に
示している通りである。なお、その数字は各変速段を示
す。
【0036】2−3シフトバルブ71のポートのうち第
1変速段および第2変速段で入力ポート73に連通する
ブレーキポート74に、第3ブレーキB3 が油路75を
介して接続されている。この油路にはオリフィス76が
介装されており、そのオリフィス76と第3ブレーキB
3 との間にダンパーバルブ77が接続されている。この
ダンパーバルブ77は、第3ブレーキB3 にライン圧P
Lが急激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝
作用を行うものである。
【0037】符号78はB−3コントロールバルブであ
って、第3ブレーキB3 の係合圧を制御するようになっ
ている。すなわち、このB−3コントロールバルブ78
は、スプール79とプランジャ80とこれらの間に介装
したスプリング81とを備えており、スプール79によ
って開閉される入力ポート82に油路75が接続され、
またこの入力ポート82に選択的に連通させられる出力
ポート83が第3ブレーキB3 に接続されている。さら
にこの出力ポート83は、スプール79の先端側に形成
したフィードバックポート84に接続されている。一
方、上記スプリング81を配置した箇所に開口するポー
ト85には、2−3シフトバルブ71のポートのうち第
3変速段以上の変速段でDレンジ圧(ライン圧PL)を
出力するポート86が油路87を介して連通させられて
いる。また、プランジャ80の端部側に形成した制御ポ
ート88には、リニアソレノイドバルブSLUが接続さ
れ、信号圧PSLU が作用させられるようになっている。
したがって、B−3コントロールバルブ78は、スプリ
ング81の弾性力とポート85に供給される油圧とによ
って調圧レベルが設定され、且つ制御ポート88に供給
される信号圧PSLU が高いほどスプリング81による弾
性力が大きくなるように構成されている。
【0038】図4における符号89は、2−3タイミン
グバルブであって、この2−3タイミングバルブ89
は、小径のランドと2つの大径のランドとを形成したス
プール90と第1のプランジャ91とこれらの間に配置
したスプリング92とスプール90を挟んで第1のプラ
ンジャ91とは反対側に配置された第2のプランジャ9
3とを有している。2−3タイミングバルブ89の中間
部のポート94に油路95が接続され、また、この油路
95は2−3シフトバルブ71のポートのうち第3変速
段以上の変速段でブレーキポート74に連通させられる
ポート96に接続されている。油路95は途中で分岐し
て、前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポー
ト97にオリフィスを介して接続されており、上記ポー
ト94に選択的に連通させられるポート98は油路99
を介してソレノイドリレーバルブ100に接続されてい
る。そして、第1のプランジャ91の端部に開口してい
るポートにリニアソレノイドバルブSLUが接続され、
また第2のプランジャ93の端部に開口するポートに第
2ブレーキB2 がオリフィスを介して接続されている。
【0039】前記油路87は第2ブレーキB2 に対して
油圧を供給・排出するためのものであって、その途中に
は小径オリフィス101とチェックボール付きオリフィ
ス102とが介装されている。また、この油路87から
分岐した油路103には、第2ブレーキB2 から排圧す
る場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス1
04が介装され、この油路103は以下に説明するオリ
フィスコントロールバルブ105に接続されている。
【0040】オリフィスコントロールバルブ105は第
2ブレーキB2 からの排圧速度を制御するためのバルブ
であって、そのスプール106によって開閉されるよう
に中間部に形成したポート107には第2ブレーキB2
が接続されており、このポート107より図での下側に
形成したポート108に前記油路103が接続されてい
る。第2ブレーキB2 を接続してあるポート107より
図での上側に形成したポート109は、ドレインポート
に選択的に連通させられるポートであって、このポート
109には、油路110を介して前記B−3コントロー
ルバルブ78のポート111が接続されている。尚、こ
のポート111は、第3ブレーキB3 を接続してある出
力ポート83に選択的に連通させられるポートである。
【0041】オリフィスコントロールバルブ105のポ
ートのうちスプール106を押圧するスプリングとは反
対側の端部に形成した制御ポート112が油路113を
介して、3−4シフトバルブ72のポート114に接続
されている。このポート114は、第3変速段以下の変
速段で第3ソレノイドバルブSL3の信号圧を出力し、
また、第4変速段以上の変速段で第4ソレノイドバルブ
SL4の信号圧を出力するポートである。さらに、この
オリフィスコントロールバルブ105には、前記油路9
5から分岐した油路115が接続されており、この油路
115を選択的にドレインポートに連通させるようにな
っている。
【0042】なお、前記2−3シフトバルブ71におい
て第2変速段以下の変速段でDレンジ圧を出力するポー
ト116が、前記2−3タイミングバルブ89のうちス
プリング92を配置した箇所に開口するポート117に
油路118を介して接続されている。また、3−4シフ
トバルブ72のうち第3変速段以下の変速段で前記油路
87に連通させられるポート119が油路120を介し
てソレノイドリレーバルブ100に接続されている。
【0043】符号121は第2ブレーキB2 用のアキュ
ームレータを示し、その背圧室にはリニアソレノイドバ
ルブSLNが出力する信号圧PSLN に応じて調圧された
アキュームレータコントロール圧Pacが供給されるよう
になっている。2→3変速時に前記2−3シフトバルブ
71が切り換えられると、第2ブレーキB2 には油路8
7を介してDレンジ圧(ライン圧PL)が供給される
が、このライン圧PLによってアキュムレータ121の
ピストン121pが上昇を開始する。このピストン12
1pが上昇している間は、ブレーキB2 に供給される油
圧(係合圧)PB2は、スプリング121sの下向きの付
勢力およびピストン121pを下向きに付勢する上記ア
キュムレータコントロール圧Pacと釣り合う略一定、厳
密にはスプリング121sの圧縮変形に伴って漸増させ
られ、ピストン121pが上昇端に達するとライン圧P
Lまで上昇させられる。すなわち、ピストン121pが
移動する変速過渡時の係合圧PB2は、アキュムレータコ
ントロール圧Pacによって定まるのである。
【0044】アキュムレータコントロール圧Pacは、第
3変速段成立時に係合制御される上記第2ブレーキB2
用のアキュムレータ121の他、図示は省略するが第1
変速段成立時に係合制御されるクラッチC1 用のアキュ
ムレータ、第4変速段成立時に係合制御されるクラッチ
2 用のアキュムレータ、第5変速段成立時に係合制御
されるブレーキB0 用のアキュムレータにも供給され、
それ等の係合・解放時の過渡油圧が制御される。
【0045】図4の符号122はC−0エキゾーストバ
ルブを示し、さらに符号123はクラッチC0 用のアキ
ュームレータを示している。C−0エキゾーストバルブ
122は2速レンジでの第2変速段のみにおいてエンジ
ンブレーキを効かせるためにクラッチC0 を係合させる
ように動作するものである。
【0046】このような油圧回路44によれば、第2変
速段から第3変速段への変速、すなわち第3ブレーキB
3 を解放すると共に第2ブレーキB2 を係合する所謂ク
ラッチツウクラッチ変速において、入力軸26の入力ト
ルクなどに基づいて第3ブレーキB3 の解放過渡油圧や
第2ブレーキB2 の係合過渡油圧を制御することによ
り、変速ショックを好適に軽減することができる。その
他の変速についても、リニアソレノイドバルブSLNの
デューティ制御によってアキュムレータコントロール圧
acを調圧することにより、クラッチC1 、C2 やブレ
ーキB0 の過渡油圧が制御される。
【0047】ハイブリッド駆動装置10は、図2に示さ
れるようにハイブリッド制御用コントローラ50及び自
動変速制御用コントローラ52を備えている。これらの
コントローラ50、52は、CPUやRAM、ROM等
を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、アク
セル操作量センサ62、車速センサ63、インプットシ
ャフト回転数センサ64、エンジン水温センサ65、シ
フトポジションセンサ46からそれぞれアクセル操作量
θAC、車速V(自動変速機18の出力軸19の回転数N
O に対応)、自動変速機18の入力軸26の回転数
I 、エンジン水温THW 、シフトレバー40の操作レ
ンジを表す信号が供給される他、エンジントルクTE
モータトルクTM 、エンジン回転数NE 、モータ回転数
M 、蓄電装置58,66(図5参照)の蓄電量SOC
1 ,SOC2 、ブレーキのON,OFFなどに関する情
報が、種々の検出手段などから供給されるようになって
おり、予め設定されたプログラムに従って信号処理を行
う。アクセル操作量θACは、アクセルペダルなど運転者
により出力要求量に応じて操作されるアクセル操作手段
48の操作量である。なお、エンジントルクTE はスロ
ットル弁開度や燃料噴射量などから求められ、モータト
ルクTM はモータ電流などから求められ、蓄電量SOC
1 ,SOC2 は蓄電装置58,66の電圧値、或いはモ
ータジェネレータ14がジェネレータとして機能する充
電時のモータ電流や充電効率などから求められる。
【0048】前記エンジン12は、ハイブリッド制御用
コントローラ50によってスロットル弁開度や燃料噴射
量、点火時期などが制御されることにより、アクセル操
作量θAC等の運転状態に応じて出力が制御される。モー
タジェネレータ14は、図5に示すようにM/G制御器
(インバータ)56を介して高電圧(例えば288V)
の蓄電装置58に接続されており、ハイブリッド制御用
コントローラ50により、その蓄電装置58から電気エ
ネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動される回
転駆動状態と、回生制動(モータジェネレータ14自体
の電気的な制動トルク)によりジェネレータとして機能
して蓄電装置58に電気エネルギーを充電する充電状態
と、ロータ軸14rが自由回転することを許容する無負
荷状態とに切り換えられる。また、前記第1クラッチC
1 及び第2クラッチCE2 は、ハイブリッド制御用コ
ントローラ50により電磁弁等を介して油圧回路44が
切り換えられることにより、係合或いは解放状態が切り
換えられる。
【0049】上記ハイブリッド制御用コントローラ50
は、前記エンジン12を始動するために、スタータ(始
動専用モータ)68を作動させてエンジン12をクラン
キング(クランク軸を回転駆動)するようになってい
る。スタータ68は、一般のエンジン駆動車両などが備
えている蓄電装置と同じ低電圧(12Vなど)の蓄電装
置66から電力供給されて作動させられるとともに、そ
の蓄電装置66は外部接続端子を備えている。蓄電装置
66はまた、電圧変換装置67を介して前記M/G制御
器56および蓄電装置58に接続され、それ等との間で
電力を授受できるようになっているとともに、エアコン
等の補機類69やコントローラ50,52の電源として
も用いられるようになっている。
【0050】図2に戻って、前記自動変速機18は、自
動変速制御用コントローラ52によって前記ソレノイド
バルブSL1〜SL4、リニアソレノイドバルブSL
U、SLT、SLNの励磁状態が制御され、油圧回路4
4が切り換えられたり油圧制御が行われたりすることに
より、運転状態(例えばアクセル操作量θACおよび車速
Vなど)に応じて予め設定された変速パターンに従って
変速段が自動的に切り換えられる。
【0051】ハイブリッド制御用コントローラ50は、
例えば本願出願人が先に出願した特願平7−29414
8号に記載されているように、図6に示すフローチャー
トに従って図7に示す9つの運転モードの1つを選択
し、その選択したモードでエンジン12及び電気式トル
コン24を作動させる。ハイブリッド制御用コントロー
ラ50による信号処理のうち、図6の各ステップを実行
する部分は、予め定められたモード切換条件に従って複
数の運転モードを自動的に切り換える運転モード切換手
段として機能している。
【0052】図6において、ステップS1ではエンジン
始動要求があったか否かを、例えばエンジン12を動力
源として走行したり、エンジン12によりモータジェネ
レータ14を回転駆動して蓄電装置58を充電したりす
るために、エンジン12を始動すべき旨の指令があった
か否か等によって判断し、始動要求があればステップS
2のエンジン始動ルーチンを実行する。エンジン始動ル
ーチンは、例えば図9のように実行されるもので、ハイ
ブリッド制御用コントローラ50による信号処理のう
ち、図9の各ステップSA1〜SA5を実行する部分は
請求項1、10のエンジン始動制御手段として機能して
いる。
【0053】図9において、ステップSA1では高電圧
蓄電装置58の蓄電量SOC1 が所定値α以上か否かを
判断し、SOC1 <αの場合はステップSA5でスター
タ68によりエンジン12をクランキングするととも
に、燃料噴射などを行ってエンジン12を始動する。こ
のエンジン12の始動は、第1クラッチCE1 を解放し
た状態で行われる。所定値αは、例えばモータジェネレ
ータ14によりエンジン12をクランキングして始動す
るのに必要な最低限の蓄電量などである。
【0054】SOC1 ≧αの場合は、ステップSA1に
続いてステップSA2を実行し、モータフェールか否か
をダイアグノーシスの記録などで判断する。モータフェ
ールは、例えばモータジェネレータ14自体の故障、或
いは蓄電装置58を含む電気系統の故障などで、モータ
ジェネレータ14の作動や制御が不能の場合である。モ
ータフェールでなければステップSA3を実行し、エン
ジン12のクランキングを開始してから予め定められた
所定時間T1 秒が経過したか否かを判断し、所定時間T
1 秒以内であればステップSA4でモード9を選択する
が、モータフェールの場合や所定時間T1 秒を経過した
場合は、前記ステップSA5を実行してスタータ68に
よりエンジン12をクランキングする。所定時間T1
は、モード9の実行でエンジン12をクランキングして
始動させるのに十分な時間である。
【0055】ステップSA4で選択されるモード9は、
図7から明らかなように第1クラッチCE1 を係合(O
N)し、第2クラッチCE2 を係合(ON)し、モータ
ジェネレータ14により遊星歯車装置16を介してエン
ジン12をクランキングするとともに、燃料噴射などを
行ってエンジン12を始動する。このモード9は、車両
停止時には前記自動変速機18をニュートラルにして行
われ、モード1のように第1クラッチCE1 を解放した
モータジェネレータ14のみを動力源とする走行時に
は、第1クラッチCE1 を係合すると共に走行に必要な
要求出力以上の出力でモータジェネレータ14を作動さ
せ、その要求出力以上の余裕出力でエンジン12を回転
駆動することによって行われる。また、車両走行時であ
っても、一時的に自動変速機18をニュートラルにして
モード9を実行することも可能である。なお、場合によ
っては第2クラッチCE2 を解放した状態で、モータジ
ェネレータ14によりエンジン12をクランキングする
こともできる。
【0056】図6に戻って、前記ステップS1の判断が
否定された場合、すなわちエンジン始動要求がない場合
には、ステップS3を実行することにより、制動力の要
求があるか否かを、例えばブレーキがONか否か、シフ
トレバー40の操作レンジがLや2などのエンジンブレ
ーキレンジ或いはDMレンジで、且つアクセル操作量θ
ACが0か否か、或いは単にアクセル操作量θACが0か否
か、等によって判断する。この判断が肯定された場合に
はステップS4を実行する。ステップS4では、蓄電装
置58の蓄電量SOC1 が予め定められた最大蓄電量B
以上か否かを判断し、SOC1 ≧BであればステップS
5でモード8を選択し、SOC1 <Bであればステップ
S6でモード6を選択する。最大蓄電量Bは、蓄電装置
58に電気エネルギーを充電することが許容される最大
の蓄電量で、蓄電装置58の充放電効率などに基づいて
例えば80%程度の値が設定される。
【0057】上記ステップS5で選択されるモード8
は、図7に示されるように第1クラッチCE1 を係合
(ON)し、第2クラッチCE2 を係合(ON)し、モ
ータジェネレータ14を無負荷状態とし、エンジン12
を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴
射量を0とするものであり、これによりエンジン12の
引き擦り回転やポンプ作用による制動力、すなわちエン
ジンブレーキが車両に作用させられ、運転者によるブレ
ーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。また、モ
ータジェネレータ14は無負荷状態とされ、自由回転さ
せられるため、蓄電装置58の蓄電量SOC1 が過大と
なって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。
【0058】ステップS6で選択されるモード6は、図
7から明らかなように第1クラッチCE1 を解放(OF
F)し、第2クラッチCE2 を係合(ON)し、エンジ
ン12を停止し、モータジェネレータ14を充電状態と
するもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレー
タ14が回転駆動されることにより、蓄電装置58を充
電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回
生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作
が軽減されて運転操作が容易になる。また、第1クラッ
チCE1 が解放されてエンジン12が遮断されているた
め、そのエンジン12の回転抵抗によるエネルギー損失
がないとともに、蓄電量SOC1 が最大蓄電量Bより少
ない場合に実行されるため、蓄電装置58の蓄電量SO
1 が過大となって充放電効率等の性能を損なうことが
ない。
【0059】ステップS3の判断が否定された場合、す
なわち制動力の要求がない場合にはステップS7を実行
し、エンジン発進が要求されているか否かを、例えばモ
ード3などエンジン12を動力源とする走行中の車両停
止時か否か、すなわち車速V≒0か否か等によって判断
する。この判断が肯定された場合には、ステップS8に
おいてアクセルがONか否か、すなわちアクセル操作量
θACが略零の所定値より大きいか否かを判断し、アクセ
ルONの場合にはステップS9でモード5を選択し、ア
クセルがONでなければステップS10でモード7を選
択する。
【0060】上記ステップS9で選択されるモード5
は、図7から明らかなように第1クラッチCE1 を係合
(ON)し、第2クラッチCE2 を解放(OFF)し、
エンジン12を運転状態とし、モータジェネレータ14
の回生制動トルクを制御することにより、車両を発進さ
せるものである。具体的に説明すると、遊星歯車装置1
6のギヤ比をρE とすると、エンジントルクTE :遊星
歯車装置16の出力トルク:モータトルクTM =1:
(1+ρE ):ρE となるため、例えばギヤ比ρEを一
般的な値である0.5程度とすると、エンジントルクT
E の半分のトルクをモータジェネレータ14が分担する
ことにより、エンジントルクTE の約1.5倍のトルク
がキャリア16cから出力される。すなわち、モータジ
ェネレータ14のトルクの(1+ρE )/ρE 倍の高ト
ルク発進を行うことができるのである。また、モータ電
流を遮断してモータジェネレータ14を無負荷状態とす
れば、ロータ軸14rが逆回転させられるだけでキャリ
ア16cからの出力は0となり、車両停止状態となる。
すなわち、この場合の遊星歯車装置16は発進クラッチ
およびトルク増幅装置として機能するのであり、モータ
トルク(回生制動トルク)TM を0から徐々に増大させ
て反力を大きくすることにより、エンジントルクTE
(1+ρE )倍の出力トルクで車両を滑らかに発進させ
ることができるのである。
【0061】ここで、本実施例では、エンジン12の最
大トルクの略ρE 倍のトルク容量のモータジェネレー
タ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型
で小容量のモータジェネレータ14が用いられており、
装置が小型で且つ安価に構成される。また、本実施例で
はモータトルクTM の増大に対応して、スロットル弁開
度や燃料噴射量を増大させてエンジン12の出力を大き
くするようになっており、反力の増大に伴うエンジン回
転数NE の低下に起因するエンジンストール等を防止し
ている。
【0062】ステップS10で選択されるモード7は、
図7から明らかなように第1クラッチCE1 を係合(O
N)し、第2クラッチCE2 を解放(OFF)し、エン
ジン12を運転状態とし、モータジェネレータ14を無
負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モ
ータジェネレータ14のロータ軸14rが逆方向へ自由
回転させられることにより、自動変速機18のインプッ
トシャフト26に対する出力が零となる。これにより、
モード3などエンジン12を動力源とする走行中の車両
停止時に一々エンジン12を停止させる必要がないとと
もに、前記モード5のエンジン発進が実質的に可能とな
る。
【0063】ステップS7の判断が否定された場合、す
なわちエンジン発進の要求がない場合にはステップS1
1を実行し、要求出力Pdが予め設定された第1判定値
P1以下か否かを判断する。要求出力Pdは、走行抵抗
を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作量θAC
やその変化速度、車速V(出力回転数NO )、自動変速
機18の変速段などに基づいて、予め定められたデータ
マップや演算式などにより算出される。また、第1判定
値P1はエンジン12のみを動力源として走行する中負
荷領域とモータジェネレータ14のみを動力源として走
行する低負荷領域の境界値であり、エンジン12による
充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量
や燃料消費量などができるだけ少なくなるように実験等
によって定められている。
【0064】ステップS11の判断が肯定された場合、
すなわち要求出力Pdが第1判定値P1以下の場合に
は、ステップS12で蓄電量SOC1 が予め設定された
最低蓄電量A以上か否かを判断し、SOC1 ≧Aであれ
ばステップS13でモード1を選択する一方、SOC1
<AであればステップS14でモード3を選択する。最
低蓄電量Aはモータジェネレータ14を動力源として走
行する場合に蓄電装置58から電気エネルギーを取り出
すことが許容される最低の蓄電量であり、蓄電装置58
の充放電効率などに基づいて例えば70%程度の値が設
定される。前記図9のステップSA1における所定値α
は、この最低蓄電量Aよりも十分に小さい値であるが、
最低蓄電量Aと同程度の値を設定することもできる。
【0065】上記モード1は、前記図7から明らかなよ
うに第1クラッチCE1 を解放(OFF)し、第2クラ
ッチCE2 を係合(ON)し、エンジン12を停止し、
モータジェネレータ14を要求出力Pdで回転駆動させ
るもので、モータジェネレータ14のみを動力源として
車両を走行させる。この場合も、第1クラッチCE1
解放されてエンジン12が遮断されるため、前記モード
6と同様に引き擦り損失が少なく、自動変速機18を適
当に変速制御することにより効率の良いモータ駆動制御
が可能である。また、このモード1は、要求出力Pdが
第1判定値P1以下の低負荷領域で且つ蓄電装置58の
蓄電量SOC1 が最低蓄電量A以上の場合に実行される
ため、エンジン12を動力源として走行する場合よりも
エネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減でき
るとともに、蓄電装置58の蓄電量SOC1 が最低蓄電
量Aより低下して充放電効率等の性能を損なうことがな
い。
【0066】ステップS14で選択されるモード3は、
図7から明らかなように第1クラッチCE1 および第2
クラッチCE2 を共に係合(ON)し、エンジン12を
運転状態とし、モータジェネレータ14を回生制動によ
り充電状態とするもので、エンジン12の出力で車両を
走行させながら、モータジェネレータ14によって発生
した電気エネルギーを蓄電装置58に充電する。エンジ
ン12は、要求出力Pd以上の出力で運転させられ、そ
の要求出力Pdより大きい余裕動力分だけモータジェネ
レータ14で消費されるように、そのモータジェネレー
タ14の電流制御が行われる。
【0067】ステップS11の判断が否定された場合、
すなわち要求出力Pdが第1判定値P1より大きい場合
には、ステップS15において、要求出力Pdが第1判
定値P1より大きく第2判定値P2より小さいか否か、
すなわちP1<Pd<P2か否かを判断する。第2判定
値P2は、エンジン12のみを動力源として走行する中
負荷領域とエンジン12およびモータジェネレータ14
の両方を動力源として走行する高負荷領域の境界値であ
り、エンジン12による充電時を含めたエネルギー効率
を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができるだけ
少なくなるように実験等によって予め定められている。
そして、P1<Pd<P2であればステップS16でS
OC1 ≧Aか否かを判断し、SOC1 ≧Aの場合にはス
テップS17でモード2を選択し、SOC1 <Aの場合
には前記ステップS14でモード3を選択する。また、
Pd≧P2であればステップS18でSOC1 ≧Aか否
かを判断し、SOC1 ≧Aの場合にはステップS19で
モード4を選択し、SOC1 <Aの場合にはステップS
17でモード2を選択する。
【0068】上記モード2は、前記図7から明らかなよ
うに第1クラッチCE1 および第2クラッチCE2 を共
に係合(ON)し、エンジン12を要求出力Pdで運転
し、モータジェネレータ14を無負荷状態とするもの
で、エンジン12のみを動力源として車両を走行させ
る。また、モード4は、第1クラッチCE1 および第2
クラッチCE2 を共に係合(ON)し、エンジン12を
運転状態とし、モータジェネレータ14を回転駆動する
もので、エンジン12およびモータジェネレータ14の
両方を動力源として車両を高出力走行させる。このモー
ド4は、要求出力Pdが第2判定値P2以上の高負荷領
域で実行されるが、エンジン12およびモータジェネレ
ータ14を併用しているため、エンジン12およびモー
タジェネレータ14の何れか一方のみを動力源として走
行する場合に比較してエネルギー効率が著しく損なわれ
ることがなく、燃費や排出ガスを低減できる。また、蓄
電量SOC1 が最低蓄電量A以上の場合に実行されるた
め、蓄電装置58の蓄電量SOC1 が最低蓄電量Aより
低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。
【0069】上記モード1〜4の運転条件についてまと
めると、蓄電量SOC1 ≧Aであれば、Pd≦P1の低
負荷領域ではステップS13でモード1を選択してモー
タジェネレータ14のみを動力源として走行し、P1<
Pd<P2の中負荷領域ではステップS17でモード2
を選択してエンジン12のみを動力源として走行し、P
2≦Pdの高負荷領域ではステップS19でモード4を
選択してエンジン12およびモータジェネレータ14の
両方を動力源として走行する。また、SOC1<Aの場
合には、要求出力Pdが第2判定値P2より小さい中低
負荷領域でステップS14のモード3を実行することに
より蓄電装置58を充電するが、要求出力Pdが第2判
定値P2以上の高負荷領域ではステップS17でモード
2が選択され、充電を行うことなくエンジン12により
高出力走行が行われる。
【0070】ステップS17のモード2は、P1<Pd
<P2の中負荷領域で且つSOC1≧Aの場合、或いは
Pd≧P2の高負荷領域で且つSOC1 <Aの場合に実
行されるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ
14よりもエンジン12の方がエネルギー効率が優れて
いるため、モータジェネレータ14を動力源として走行
する場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。ま
た、高負荷領域では、モータジェネレータ14およびエ
ンジン12を併用して走行するモード4が望ましいが、
蓄電装置58の蓄電量SOC1 が最低蓄電量Aより小さ
い場合には、上記モード2によるエンジン12のみを動
力源とする運転が行われることにより、蓄電装置58の
蓄電量SOC1 が最低蓄電量Aよりも少なくなって充放
電効率等の性能を損なうことが回避される。
【0071】このような本実施例のハイブリッド駆動装
置10においては、通常はエンジン12を始動するため
のクランキングに車両走行用のモータジェネレータ14
が用いられるため、大きなトルクでエンジン12を速や
かに始動できるとともに、そのモータジェネレータ14
用の高電圧蓄電装置58の蓄電量不足時やモータフェー
ル時、或いはモータジェネレータ14によるクランキン
グ時間が所定時間T1秒を経過した時には、スタータ6
8によってエンジン12が始動されるため、そのエンジ
ン12による走行が可能で、モータフェール時以外は蓄
電装置58の充電も可能である。
【0072】また、スタータ68は例外的に使用される
だけであるため、使用回数が少なくて耐久性が向上する
とともに、トルク不足でクランキング時間が多少長くな
っても差し支えないため、小型で安価なスタータを採用
できる。
【0073】また、スタータ68は、一般のエンジン駆
動車両が備えている低電圧の蓄電装置66から電力供給
されて作動させられるとともに、その蓄電装置66は外
部接続端子を備えているため、蓄電装置58,66が共
に蓄電量不足の場合には、一般のエンジン駆動車両から
ブースターケーブルなどで容易に電力供給を受けること
ができる。これにより、スタータ68でエンジン12を
クランキングして始動させることが可能で、モータジェ
ネレータ14により発電して蓄電装置58,66を充電
することができるとともに、高電圧用の充電機器が不要
でコスト低減や信頼性向上を図ることができる。
【0074】なお、上記実施例は、請求項1乃至11
記載の発明の実施例である。
【0075】10は、前記図9の代わりに実行される
フローチャートである。
【0076】図10において、ステップSB1ではエン
ジン水温THW が所定値β以上か否かを判断し、THW
<βの場合は、ステップSB5でスタータ68およびモ
ード9によりエンジン12をクランキングしてエンジン
12を始動する。すなわち、スタータ68およびモータ
ジェネレータ14の両方でエンジン12をクランキング
するのである。所定値βは、例えばエンジン12の回転
抵抗が大きくて、スタータ68のみではエンジン12を
クランキングして始動することができないような低温度
である。
【0077】THW ≧βの場合は、ステップSB1に続
いてステップSB2を実行し、スタータフェールか否か
をダイアグノーシスの記録などで判断する。スタータフ
ェールは、例えばスタータ68自体の故障、或いは蓄電
装置66を含む電気系統の故障などで、スタータ68の
作動や制御が不能の場合である。スタータフェールでな
ければステップSB3を実行し、エンジン12のクラン
キングを開始してから予め定められた所定時間T2 秒が
経過したか否かを判断し、所定時間T2 秒以内であれば
ステップSB4を実行するが、スタータフェールの場合
や所定時間T2秒を経過した場合は前記ステップSB5
を実行する。ステップSB4は、スタータ68のみでエ
ンジン12をクランキングして始動させるステップで、
上記所定時間T2 秒は、スタータ68のみでエンジン1
2をクランキングして始動させるのに十分な時間であ
る。このスタータ68のみによるエンジン12の始動
は、第1クラッチCE1 を解放した状態で行われる。
【0078】本実施例では、通常はスタータ68でエン
ジン12をクランキングして始動するが、エンジン水温
THW が低い時やスタータフェール時、或いはスタータ
68によるクランキング時間が所定時間T2 秒を経過し
た時には、モード9が追加して実行され、モータジェネ
レータ14によりエンジン12のクランキングがアシス
トされるため、トルクが小さい小型で安価なスタータ6
8を採用できる。また、スタータ68のみによるエンジ
ン12の始動が不可の場合でも、モータジェネレータ1
4によりクランキングがアシストされ、エンジン12を
始動させることができるため、そのエンジン12による
走行や蓄電装置66の充電などが可能である。
【0079】なお、上記ステップSB5では、スタータ
68およびモード9を実行してエンジン12をクランキ
ングするようになっているが、スタータ68を作動させ
ることなくモード9のみ、すなわちモータジェネレータ
14だけでエンジン12をクランキングして始動させる
ようにしても良い。
【0080】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、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
【0081】例えば、前記実施例では後進1段および前
進5段の変速段を有する自動変速機18が用いられてい
たが、図11に示すように前記副変速機20を省略して
主変速機22のみから成る自動変速機60を採用し、図
12に示すように前進4段および後進1段で変速制御を
行うようにすることもできる。但し、このような変速機
を備えていないハイブリッド車両にも本発明は適用可能
である。
【0082】その他一々例示はしないが、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるハイブリッド車両のハ
イブリッド駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図2】図1のハイブリッド駆動装置が備えている制御
系統を説明する図である。
【図3】図1の自動変速機の各変速段を成立させる係合
要素の作動を説明する図である。
【図4】図1の自動変速機が備えている油圧回路の一部
を示す図である。
【図5】図2のハイブリッド制御用コントローラと電気
式トルコン等との接続関係を説明する図である。
【図6】図1のハイブリッド駆動装置の基本的な作動を
説明するフローチャートである。
【図7】図6のフローチャートにおける各モード1〜9
の作動状態を説明する図である。
【図8】シフトレバーの操作パターンの一例を示す図で
ある。
【図9】図6におけるステップS2のエンジン始動ルー
チンの具体的内容を説明するフローチャートの一例を示
す図で、請求項1乃至11に記載の発明の一実施例であ
る。
【図10】図6におけるステップS2のエンジン始動ル
ーチンの具体的内容を説明するフローチャートの別の例
を示す図である。
【図11】本発明が好適に適用されるハイブリッド車両
のハイブリッド駆動装置の別の例を説明する骨子図であ
る。
【図12】図11の自動変速機の各変速段を成立させる
係合要素の作動を説明する図である。
【符号の説明】
12:エンジン 14:モータジェネレータ(電動モータ) 50:ハイブリッド制御用コントローラ 58:蓄電装置(高電圧蓄電装置) 66:低電圧蓄電装置 68:スタータ ステップSA1〜SA5:エンジン始動制御手段(請求
項1、10)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B60K 6/04 733 B60K 6/04 733 F02D 29/02 F02D 29/02 D F02N 11/00 F02N 11/00 K 11/04 11/04 D (72)発明者 畑 祐志 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 三上 強 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−93517(JP,A) 特開 平11−117837(JP,A) 特開 平8−170533(JP,A) 実開 昭60−102471(JP,U) 実開 平6−25556(JP,U) 実開 平4−128004(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 6/02 - 6/04 B60L 11/02 - 11/14 F02D 29/02 - 29/06 F02N 11/00 - 11/04

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジ
    ンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走
    行時の動力源として備えているとともに、前記エンジン
    を始動させるためのスタータを有するハイブリッド車両
    において、 通常は前記電動モータで前記エンジンをクランキングし
    て始動するが、該電動モータによる始動が不可の場合に
    は、前記スタータで該エンジンをクランキングして始動
    するエンジン始動制御手段を有することを特徴とするハ
    イブリッド車両。
  2. 【請求項2】 前記電動モータを駆動する電気エネルギ
    ーを貯える蓄電装置を備え、該蓄電装置が蓄電量不足の
    場合に前記電動モータによる始動が不可であると判断す
    ることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車
    両。
  3. 【請求項3】 前記電動モータの故障時に前記電動モー
    タによる始動が不可であると判断することを特徴とする
    請求項1または2に記載のハイブリッド車両。
  4. 【請求項4】 前記電動モータを駆動する電気エネルギ
    ーを貯える蓄電装置を備え、前記電動モータ自体や蓄電
    装置を含む電気系統の故障時に前記電動モータによる始
    動が不可であると判断することを特徴とする請求項1乃
    至3の何れか1項に記載のハイブリッド車両。
  5. 【請求項5】 クランキングが所定時間経過してもエン
    ジンを始動できない場合に前記電動モータによる始動が
    不可であると判断することを特徴とする請求項1乃至4
    の何れか1項に記載のハイブリッド車両。
  6. 【請求項6】 前記スタータを駆動する電気エネルギー
    を貯える低電圧蓄電装置を備えることを特徴とする請求
    項1乃至5の何れか1項に記載のハイブリッド車両。
  7. 【請求項7】 燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジ
    ンを車両走行時の動力源として備えているとともに、
    電圧の電気エネルギーで作動する電動モータと前記エ
    ンジンを始動させるために該電動モータよりも低電圧で
    作動するスタータとを有する車両のエンジン始動制御方
    法において、 通常は前記電動モータで前記エンジンをクランキングし
    て始動するが、該電動モータによる始動が不可の場合に
    は、前記スタータで該エンジンをクランキングして始動
    することを特徴とするエンジン始動制御方法。
  8. 【請求項8】 前記電動モータを駆動する高電圧の電気
    エネルギーを貯える高電圧蓄電装置を備え、該高電圧
    電装置が蓄電量不足の場合に前記電動モータによる始動
    が不可であると判断することを特徴とする請求項に記
    載のエンジン始動制御方法。
  9. 【請求項9】 クランキングが所定時間経過してもエン
    ジンを始動できない場合に前記電動モータによる始動が
    不可であると判断することを特徴とする請求項または
    に記載のエンジン始動制御方法。
  10. 【請求項10】 燃料の燃焼エネルギーで作動するエン
    ジンとモータジェネレータとを車両走行時の動力源とし
    て備えているとともに、前記エンジンを始動させるため
    のスタータを有するハイブリッド車両において、 通常は前記モータジェネレータで前記エンジンをクラン
    キングして始動するが、該モータジェネレータによる始
    動が不可の場合には、前記スタータで該エンジンをクラ
    ンキングして始動するエンジン始動制御手段を有するこ
    とを特徴とするハイブリッド車両。
  11. 【請求項11】 燃料の燃焼エネルギーで作動するエン
    ジンを車両走行時の動力源として備えているとともに、
    モータジェネレータと前記エンジンを始動させるための
    スタータとを有する車両のエンジン始動制御方法におい
    て、 通常は前記モータジェネレータで前記エンジンをクラン
    キングして始動するが、該モータジェネレータによる始
    動が不可の場合には、前記スタータで該エンジンをクラ
    ンキングして始動することを特徴とするエンジン始動制
    御方法。
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