JP5678572B2 - 車両のエンジン始動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジン始動制御装置に関し、特に、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状態からのエンジン始動時の制御に関する。

車両の駆動源としてエンジンとモータとを併用するハイブリッド車両のように、エンジンの自動停止・自動再始動が可能な車両にあっては、自動変速機のシフト位置がＰ（パーキング）レンジになく、つまりパーキングポール及びパーキングギヤ等の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あっても、エンジンを自動的に再始動することが可能な構成となっている。

このような非ロックモードでのエンジン自動再始動の制御の一例が特許文献１に記載されている。このものでは、エンジンとモータとの間に第１クラッチ、モータと駆動輪との間に第２クラッチが介装されたハイブリッド車両において、非ロックモード（自動変速機のシフト位置がＤレンジ）での車両停止状態からのエンジン自動再始動を伴う車両発進時には、第１クラッチを略締結状態、第２クラッチを略開放状態とした上で、モータによるエンジンのクランキングを開始し、エンジンが所定回転数に達したらエンジンの燃料噴射及び点火を行い、その後、第１クラッチを半締結状態としてモータによってエンジントルクをアシストしながら第２クラッチの締結力を増加させて車両の発進を行う。

特開２００３−２９３８１６号公報

上記のように、非ロックモードでの車両停止状態からのエンジン始動時には、モータによるエンジンの始動トルク（クランキングトルク）が不用意に駆動輪側へ出力・伝達されることのないように、基本的には、エンジンと駆動輪との間に介装される摩擦締結要素としてのクラッチ（上記特許文献１にあっては第２クラッチ）を略開放状態に制御している。しかしながら、寒冷地等の極低温状態での冷機始動時のように、油の粘度が高く油圧駆動式のクラッチの作動が困難な場合や、クラッチの駆動油圧を得るためのサブオイルポンプが故障あるいは作動不良状態にある場合など、何らかの理由によりクラッチが開放されずに締結状態あるいは半締結状態に固着している場合、モータによるエンジンの始動トルクの一部が駆動輪側へ不用意に出力・伝達されてしまう。

本発明は、このようなモータによるエンジンの始動トルクが駆動輪側へ伝達されることによって車両が不用意に動くことを回避しつつ、確実にエンジンを始動することを目的としている。

すなわち、本発明に係る車両のエンジン始動制御装置は、エンジンと、このエンジンの始動時にエンジンを回転駆動するモータと、駆動輪をロックするロック機構と、を備えている。この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状態でエンジンを始動する際には、先ず、始動トルクを低下させた所定の第１始動モードによりエンジンを始動する。これによって、仮にエンジンと駆動輪との間のクラッチが固着しているような場合であっても、駆動輪側へ出力・伝達される始動トルクを低く抑制することができる。

そして、この第１始動モードによるエンジンの始動不能と判定された場合、上記ロック機構により駆動輪をロックしたロックモードへ移行させた上で、上記第１始動モードよりもモータの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。

従って、非ロックモードでの車両停止状態からのエンジン始動時において、仮に第１始動モードによるエンジンの始動が失敗しても、第２始動モードによりエンジンを始動することが可能となる。この第２始動モードでは、第１始動モードよりもモータの始動トルク（クランキングトルク）を増加させているために、エンジンを始動できる可能性が高くなり、エンジン始動性が向上する。また、この第２始動モードでは、ロック機構により駆動輪がロックされているために、上述したクラッチ固着などによって仮に始動トルクが駆動輪側へ出力・伝達されたとしても、車両が不用意に動くおそれはない。

このように本発明によれば、非ロックモードでの車両停止状態からのエンジン始動時に、車両の不用意な移動を招くことなく、エンジンの始動性を向上することができる。

この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンの一実施例を示す構成説明図。 この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンの変形例を示す構成説明図。 この発明が適用されるハイブリッド車両のパワートレーンのさらに変形例を示す構成説明図。 このパワートレーンの制御システムを示すブロック線図。 この実施例に係るエンジンの始動制御の流れを示すフローチャート。 この実施例に係るエンジン始動時のモータ始動トルク等の変化を示すタイミングチャート。 第１始動モードによるエンジンの始動失敗の判定回数の演算処理の一例を示す説明図。

以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。

初めに、本発明が適用されるハイブリッド車両の基本的な構成を説明する。図１は、本発明の一実施例としてフロントエンジン・リヤホイールドライブ（FR）式の構成としたハイブリッド車両のパワートレーンを示し、１がエンジン、２が駆動輪（後輪）である。なお、本発明はこのFR形式に限定されるものではなく、FF形式あるいはRR形式等の他の形式としても適用することができる。

図１に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン１の車両前後方向後方に自動変速機３がタンデムに配置されており、エンジン１（クランクシャフト１ａ）からの回転を自動変速機３の入力軸３aへ伝達するシャフト４に、モータ／ジェネレータ５が一体に設けられている。

モータ／ジェネレータ５は、ロータに永久磁石を用いた同期型モータからなり、モータとして作用（いわゆる「力行」）するとともに、ジェネレータ（発電機）としても作用（いわゆる「回生」）するものであり、上記のようにエンジン１と自動変速機３との間に位置している。そして、このモータ／ジェネレータ５とエンジン１との間に、より詳しくは、シャフト４とエンジンクランクシャフト１aとの間に第１クラッチ６が介挿されており、この第１クラッチ６がエンジン１とモータ／ジェネレータ５との間を切り離し可能に結合している。

ここで上記第１クラッチ６は、伝達トルク容量を連続的に変更可能な構成であり、例えば、例えば比例ソレノイドバルブ等でクラッチ作動油圧を連続的に制御することで伝達トルク容量を変更可能な常閉型の乾式単板クラッチあるいは湿式多板クラッチからなる。

また、モータ／ジェネレータ５と駆動輪２との間、より詳しくは、シャフト４と変速機入力軸３aとの間には、第２クラッチ７が介挿されており、この第２クラッチ７がモータ／ジェネレータ５と自動変速機３との間を切り離し可能に結合している。

上記第２クラッチ７も上記第１クラッチ６と同様に、伝達トルク容量を連続的に変更可能な構成であり、例えば比例ソレノイドバルブでクラッチ作動油圧を連続的に制御することで伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチあるいは乾式単板クラッチからなる。

自動変速機３は、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら摩擦要素の締結・解放の組み合わせにより、前進７速後進１速等の変速段を実現するものである。つまり、自動変速機３は、入力軸３ａから入力された回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸３ｂに出力する。この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置８を介して左右の駆動輪（後輪）２へ分配して伝達される。なお、自動変速機３としては、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよい。

上記のパワートレーンにおいては、モータ／ジェネレータ５の動力のみを動力源として走行する電気自動車走行モード（EVモード）と、エンジン１をモータ／ジェネレータ５とともに動力源に含みながら走行するハイブリッド走行モード（HEVモード）と、が可能である。例えば停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時には、EVモードが要求されるが、このEVモードでは、エンジン１からの動力が不要であるからこれを停止させておくとともに第１クラッチ６を解放し、かつ第２クラッチ７を締結させておくととともに自動変速機３を動力伝達状態にする。この状態でモータ／ジェネレータ５のみによって車両の走行がなされる。

また例えば高速走行時や大負荷走行時などではHEVモードが要求されるが、このHEVモードでは、第１クラッチ６および第２クラッチ７をともに締結し、自動変速機３を動力伝達状態にする。この状態では、エンジン１からの出力回転およびモータ／ジェネレータ５からの出力回転の双方が変速機入力軸３aに入力されることとなり、双方によるハイブリッド走行がなされる。

上記モータ／ジェネレータ５は、車両減速時に制動エネルギを回生して回収できるほか、HEVモードでは、エンジン１の余剰のエネルギを電力として回収することができる。

なお、上記EVモードからHEVモードへ遷移するときには、第１クラッチ６を締結し、モータ／ジェネレータ５のトルクを用いてエンジン始動が行われる。また、このとき第１クラッチ６の伝達トルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、円滑なモードの遷移が可能である。

また、上記第２クラッチ７は、いわゆる発進クラッチとして機能し、車両発進時に伝達トルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、トルクコンバータを具備しないパワートレーンにあってもトルク変動を吸収し円滑な発進を可能としている。

なお、図１では、モータ／ジェネレータ５から駆動輪２の間に位置する第２クラッチ７が、モータ／ジェネレータ５と自動変速機３との間に介在しているが、図２に示す実施例のように、第２クラッチ７を自動変速機３とディファレンシャルギヤ装置８との間に介在させてもよい。

また、図１および図２の実施例では、第２クラッチ７として専用のものを自動変速機３の前方もしくは後方に具備しているが、これに代えて、第２クラッチ７として、図３に示すように、自動変速機３内にある既存の前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素などを流用するようにしてもよい。なお、この場合、第２クラッチ７は必ずしも１つの摩擦要素とは限らず、変速段に応じた適宜な摩擦要素が第２クラッチ７となり得る。

図４は、図１〜３のように構成されるハイブリッド車両のパワートレーンにおける制御システムを示している。

この制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ２０を備えている。このパワートレーンの動作点は、目標エンジントルクtTeと、目標モータ／ジェネレータトルクtTm（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数tNm）と、第１クラッチ６の目標伝達トルク容量tTc１と、第２クラッチ７の目標伝達トルク容量tTc２と、で規定される。

また、この制御システムは、少なくとも、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ１１と、モータ／ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ／ジェネレータ回転センサ１２と、変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ１３と、変速機出力回転数Noを検出する出力回転センサ１４と、エンジン１の要求負荷状態を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ１５と、モータ／ジェネレータ５用の電力を蓄電しておくバッテリ９の蓄電状態SOCを検出する蓄電状態センサ１６と、を具備しており、上記動作点の決定のために、これらの検出信号が上記統合コントローラ２０に入力されている。

なお、エンジン回転センサ１１、モータ／ジェネレータ回転センサ１２、入力回転センサ１３、出力回転センサ１４は、例えば図１〜図３に示すように配置される。

上記統合コントローラ２０は、上記の入力情報の中のアクセル開度APOと、バッテリ蓄電状態SOCと、変速機出力回転数No（車速VSP）と、から、運転者が要求している車両の駆動力を実現可能な走行モード（EVモードあるいはHEVモード）を選択するとともに、目標エンジントルクtTe、目標モータ／ジェネレータトルクtTm（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数tNm）、目標第１クラッチ伝達トルク容量tTc１、および目標第２クラッチ伝達トルク容量tTc２、をそれぞれ演算する。

上記目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ２１に供給され、エンジンコントローラ２１は、実際のエンジントルクTeが目標エンジントルクtTeとなるようにエンジン１を制御する。例えば、上記エンジン１はガソリンエンジンからなり、そのスロットルバルブを介してエンジントルクTeが制御される。

一方、上記目標モータ／ジェネレータトルクtTm（あるいは目標モータ／ジェネレータ回転数tNm）はモータ／ジェネレータコントローラ２２に供給され、このモータ／ジェネレータコントローラ２２は、モータ／ジェネレータ５のトルクTm（または回転数Nm）が目標モータ／ジェネレータトルクtTm（または目標モータ／ジェネレータ回転数tNm）となるように、インバータ１０を介してモータ／ジェネレータ５を制御する。

また、上記統合コントローラ２０は、目標第１クラッチ伝達トルク容量tTc1および目標第２クラッチ伝達トルク容量tTc2にそれぞれ対応したソレノイド電流を第１クラッチ６および第２クラッチ７の締結制御ソレノイドバルブ（図示せず）に供給し、第１クラッチ６の伝達トルク容量Tc1が目標伝達トルク容量tTc1に一致するように、また、第２クラッチ７の伝達トルク容量Tc2が目標第２クラッチ伝達トルク容量tTc2に一致するように、第１クラッチ６および第２クラッチ７の締結状態を個々に制御する。

次に、図５及び図６を参照して、本実施例の要部をなすエンジン始動制御について説明する。本実施例においては、エンジン始動モードとして、所定の第１始動トルクＴｍ１によりエンジンのクランキングを行う第１始動モードＭ１と、第１始動トルクＴｍ１よりも大きな第２始動トルクＴｍ２によりエンジンのクランキングを行う第２始動モードＭ２と、を有し、運転状況に応じて両者Ｍ１，Ｍ２を切り換えている。例えば、自動変速機３のシフト位置がＤレンジやＲレンジ、あるいはＮ（ニュートラル）レンジにある場合のように、自動変速機３のシフト位置がＰ（パーキング）レンジになく、パーキングポール及びパーキングギヤ等のロック機構３０（図４参照）によって駆動輪２が機械的に固定すなわちロックされていない非ロックモードでの車両停止状態からエンジンを自動的に始動するような場合には、始動トルクが駆動輪側へ伝達されると車両が不用意に動くおそれがあるために、第２始動モードＭ２よりも始動トルクを所定量ΔＴｍだけ低下させた第１始動モードＭ１によりエンジン始動が行われる。

図５は、エンジン始動時における制御の流れを示すフローチャートであり、本ルーチンは、エンジンの始動要求の検知を条件に実行される。なお、このエンジン始動要求は、図示せぬ他のルーチンにより、アクセル操作量、ブレーキ操作量、バッテリ電圧などの車両運転状態に応じて出力される。

ステップＳ１１〜Ｓ１４では、統合コントローラ２０によりモータ８，バッテリ９及びインバータ１０の状態を検知し、これらの状態が、始動トルクの大きい第２始動モードＭ２の実行が可能な範囲内にあるか否かを判定する。つまり、例えば始動トルクを抑制した第１始動モードＭ１によるエンジンの始動を複数回試みることでバッテリ９の充電量が少なくなっていき、始動トルクの大きい第２始動モードＭ２でのエンジン始動ができなくなる事態を招くことのないように、バッテリ９等の状態に基づいて、第２始動モードＭ２の実行不能な状態となる前に、予め第２始動モード（ステップＳ２５）へ強制的に移行するようにしている。

具体的には、ステップＳ１１では、バッテリ９の電圧が第２始動モードＭ２の実行可能な所定電圧以上であるかを判定する。ステップＳ１２では、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）すなわちバッテリ充電量が第２始動モードＭ２の実行可能な所定量以上であるかを判定する。ステップＳ１３では、モータ／ジェネレータ５の温度が第２始動モードＭ２の実行可能な所定温度範囲内にあるかを判定する。ステップＳ１４では、モータ／ジェネレータ５に接続するインバータ１０の温度が第２始動モードＭ２の実行可能な所定温度範囲内であるかを判定する。これらステップＳ１１〜Ｓ１４のいずれか一つでも否定されるとステップＳ２３へ進んで強制的に第２始動モードＭ２へと移行し、ステップＳ１１〜Ｓ１４の判定条件を全て満たす場合に、ステップＳ１５へ進む。

このステップＳ１５では、エンジン１とモータ／ジェネレータ５との間の第１クラッチ６（ＣＬ１）が締結状態にあるかを判定する。エンジン停止状態では、基本的に、第１クラッチ６は開放されているために、ステップＳ１５の判定が否定されてステップＳ２０へ進み、特開２０１０−３０４８６号公報に記載されているような通常のエンジン始動制御が行われる。つまり、第１クラッチ６を締結した上でモータ／ジェネレータ５によるエンジン１のクランキングを開始し、所定のシーケンスに従い燃料噴射及び点火が行われることとなる。つまり、この例では、第１クラッチ６が開放している場合、後述するような第２クラッチ７の固着を考慮したステップＳ１６以降の制御処理を行わない。但し、このステップＳ１５の判定処理を省略し、第１クラッチ６が開放しているか否かにかかわらず、第２クラッチ７の固着を考慮したステップＳ１６以降の制御処理を行うようにしても良い。

一方、例えば極低温状態にある場合や、第１クラッチ６の駆動油圧を得るためのサブオイルポンプの作動不良時など、何らかの理由で第１クラッチ６が既に締結状態あるいは半締結状態に固着している場合には、ステップＳ１５の第１クラッチ６の締結判定が肯定されてステップＳ１６へ進む。このステップＳ１６では、自動変速機３のシフト位置が、Ｄレンジ又はＲレンジ（あるいはＮレンジ）であるか否かを判定する。換言すると、シフト位置がＰレンジではない、つまり駆動輪２がロックされていない非ロックモードであるかを判定する。非ロックモードでない場合、つまり駆動輪２がロックされているロックモードである場合には、ステップＳ１９へと進む。

このステップＳ１９では、第１クラッチ６の締結状態での通常のエンジン始動制御を行う。つまり、モータ／ジェネレータ５による所定の始動トルクでエンジンのクランキングを開始し、所定のシーケンスに従い燃料噴射及び点火が行われる。

一方、非ロックモードである場合には、ステップＳ１６からステップＳ１７へ進み、始動トルクＴｍ１を低下させた第１始動モードＭ１によるクランキングを開始する。この第１始動モードＭ１では、第２始動モードＭ２に対し、始動トルクＴｍ１を所定量ΔＴｍ（図６参照）だけ低下させている。ここで、車両停止状態における非ロックモードでのエンジン始動の際には、始動トルクが駆動輪側へ伝達されることのないように、エンジン１と駆動輪２との間に介装される摩擦締結要素としての第２クラッチ７は、略開放状態に制御される。但し、極低温状態などでは第２クラッチ７が締結あるいは半締結状態に固着することがあり、このような固着時にも駆動輪側へ伝達される始動トルクが小さくなるように、第１始動モードＭ１では始動トルクＴｍ１を低く抑制している。

続くステップ１８では、第２クラッチ７（ＣＬ２）の固着判定として、第１始動モードＭ１によるクランキングの開始ｔ１から所定時間ΔＣＬ内に、エンジン回転数が所定の判定回転数ｓＮｅに達したか、つまり第２クラッチ７が判定回転数ｓＮｅまでスリップしたかを判定する。なお、車両停止状態では、エンジン回転数と、第２クラッチ７のスリップ回転数（第２クラッチ７の入力側回転数と出力側回転数との回転数差）と、がほぼ等しいことから、エンジン回転数の代わりにスリップ回転数を用いて判定を行うこともできる。ステップＳ１８で第２クラッチ７がスリップした、つまり固着していないと判定されると、上記のステップＳ１９へ進み、通常のエンジン始動制御へと移行して、所定のシーケンスで燃料噴射及び点火が行われる。なお、この時点ではエンジン回転数が所定の判定回転数ｓＮｅに達しているために、図６に示すように、例えば始動トルクΔＴｍ１を出力するクランキング用のトルク制御から目標回転数へ向けた回転数制御に切り換えられることとなる。

クランキングの開始から所定時間ΔＣＬが経過してもエンジン回転数が所定の判定回転数ｓＮｅに達しない場合、この時点ｔ２（図６参照）でエンジンの始動に失敗したと判定し、エンジン始動フラグをＯＮからＯＦＦに切り換えて、第１始動トルクＴｍ１の出力を停止し、第１始動モードＭ１によるクランキングを停止する。この場合、図５において、ステップＳ１８からステップＳ２１へ進み、今回のエンジン始動要求の検知後において、第１始動モードＭ１によるエンジン始動を停止した回数、つまりエンジン始動の失敗回数・試行回数をカウントする。なお、このようにエンジン始動に失敗した場合、例えば所定期間（ｔ２〜ｔ３）の経過後に再びエンジン始動フラグがＯＮとされて、エンジン始動が自動的に再開される。

ステップＳ２２では、この失敗回数が所定の判定回数以上であるかを判定する。失敗回数が判定回数未満であればステップＳ１７へ戻り、次にエンジン始動を再開する際には、再び第１始動モードＭ１での第１始動トルクＴｍ１によるクランキングが試みられる。一方、失敗回数が判定回数以上であれば、第１始動モードＭ１によるエンジンの始動不能と判定して、ステップＳ２３へ進み、次にエンジン始動を試みるときには（ｔ３）、第２始動モードＭ２によるエンジン始動に切り換えられる。

ここで、第２始動モードＭ２では第１始動モードＭ１よりもモータ／ジェネレータ５の始動トルクＴｍ２を増加させていることから、例えば、何度も第１始動モードＭ１によるエンジン始動を試みていると、バッテリ９の充電量が少なくなっていき、第２始動モードＭ２の実行が不可能な状態となるおそれがある。そこで、第２始動モードＭ２が実行できなくなることのないように、つまり第２始動モードＭ２の実行に必要なバッテリ９の電圧や充電量などを確保するように、バッテリ９，モータ／ジェネレータ５及びインバータ１０の状態を検知し、その状態に応じて、上記ステップＳ２２で用いられるエンジン始動失敗の判定回数を変更・調整している。

図７は、このような判定回数の演算処理の一例を示している。この例では、バッテリ９の電圧、バッテリ９の充電状態、モータ／ジェネレータ５の温度、及びモータ／ジェネレータ５に接続するインバータ１０の温度のそれぞれに対し、予め設定・適合された制御マップを参照して判定回数を個別に演算し、これらの判定回数のうち、最も小さい値のものを最終的な判定回数として選択・設定している。図７の制御マップに示すように、第２始動モードＭ２の実行に必要な状態を確保するように、バッテリ電圧が過度に低い場合や過度に高い場合には判定回数を少なくし、バッテリ充電状態（充電量）が低くなるほど判定回数を少なくし、モータ温度が低くなるほど判定回数を少なくし、インバータ温度が低くなるほど判定回数を少なくしている。

エンジンの始動失敗回数が判定回数以上となると、図５のステップＳ２２からステップＳ２３へ進み、ロックモード切換フラグ（図６参照）をＯＮとして、ロック機構３０により駆動輪２をロックしたロックモードへの移行処理を行う。このロックモードへの移行に際し、例えば自動変速機３のシフト位置をＰレンジに切り換える必要がある場合のように、運転者の操作が必要な場合には、その旨を運転者に報知する。例えば、『Ｐレンジに入れて下さい』などのメッセージを、運転者前方のコンソールパネル上に表示し、あるいは音声により運転者に報知する。

なお、ロック機構３０としては、上述したようにＰレンジのときに互いに噛み合うパーキングポール及びパーキングギヤの他、サイドブレーキを用いることもできる。また、ロックモードへの移行に際し、上述したように運転者の操作を案内・報知するものに代えて、例えば統合コントローラ２０によりサイドブレーキを自動的に作動させるなどによって自動的にロックモードへ移行するような構成としても良く、この場合、より確実かつ迅速にロックモードへ移行することが可能となる。

続くステップＳ２４では、ロックモードへの移行が完了したか否かを判定する。例えば、運転者によるＰレンジへの切換操作を検出する。ロックモードへ移行していない場合には上記のステップＳ２３へ戻り、例えばＰレンジへの切換操作が検出されるまで運転者への案内・報知を継続する。

ロックモードへの移行が確認されると、ステップＳ２４からステップＳ２５へ進み、第２始動モードＭ２によるエンジン始動を開始する。すなわち、第１始動トルクＴｍ１よりも大きな第２始動トルクＴｍ２によるクランキングを開始する。この第２始動モードＭ２では、駆動輪２がロックされているために、仮に第２クラッチ７の固着などにより始動トルクＴｍ２の一部が駆動輪側へ伝達されても、車両が不用意に動くことがないので、このような車両の移動を考慮することなく大きな第２始動トルクＴｍ２を与えることができ、エンジンを始動できる可能性が格段に高くなる。

ステップＳ２６では、上記のステップＳ１８と同様、第２クラッチの固着判定として、第２クラッチが判定回転数ｓＮｅまでスリップしたか、つまりエンジン回転数が所定の判定回転数ｓＮｅに達したかを判定する。第２クラッチ７がスリップしていないと判定された場合には、上記のステップＳ２４へ戻り、第２始動モードＭ２でのクランキングを継続する。

このような第２始動モードＭ２によるクランキング中に、エンジン回転数が判定回転数ｓＮｅまで上昇し、つまり第２クラッチ７が判定回転数ｓＮｅだけスリップすると、ステップＳ２６からステップＳ１９へ進み、燃料噴射や点火等の通常のエンジン始動制御が行われる。なお、この時点ｔ４では、エンジン回転数が判定回転数ｓＮｅまで上昇していることから、図６に示すように、モータ／ジェネレータ５がクランキング時のトルク制御から目標回転数へ向けた回転数制御に切り換えられる。

このように本実施例においては、駆動輪２がロックされていない非ロックモードでの車両停止状態でのエンジン始動時には、先ず、始動トルクＴｍ１を抑制した第１始動モードＭ１によるエンジン始動を試みるようにしている（ステップＳ１７）。このため、仮に第２クラッチ７の固着などにより始動トルクが駆動輪側に出力・伝達されるようなことがあっても、始動トルクが小さいことから、不用意な車両の動きを抑制することができる。但し、このように始動トルクを低下させると、エンジンの始動に失敗する可能性が高くなるが、本実施例においては、この第１始動モードＭ１によるエンジンの始動不能を判定し（ステップＳ１８〜Ｓ２２）、エンジンの始動不能と判定された場合には、ロック機構３０により駆動輪２をロックしたロックモードへと移行させた上で（ステップＳ２３，Ｓ２４）、第１始動モードＭ１よりも始動トルクを所定量ΔＴｍだけ増加させた第２始動モードＭ２によりエンジン始動を行うようにしている（ステップＳ２５）。このため、クラッチが固着するような極低温状態であっても、エンジンを始動できる可能性が高くなり、始動可能な環境条件を広げることが可能となる。この第２始動モードＭ２においては、駆動輪２が機械的にロックされているため、仮に始動トルクが駆動輪側へ伝達されたとしても、車両が移動することはない。このため、車両の移動を考慮することなく始動トルクを十分に大きく設定することができる。

また、第１始動モードＭ１でのエンジン始動を何度も試みていると、バッテリの電圧や充電量が少ない場合などでは、始動トルクの大きな第２始動モードＭ２の実行が不可能な状況となるおそれがある。そこで本実施例では、モータ，インバータ及びバッテリの状態が、第２始動モードの実行不能な状態となる前に、強制的に第２始動モードＭ２へ移行するようにしている（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。また、第１始動モードＭ１によるエンジンの始動失敗回数を所定の判定回数に制限するとともに、モータ，インバータ及びバッテリの状態に応じて、この判定回数を変更している（図７参照）。これによって、第２始動モードＭ２の実行に必要なモータ・インバータ性能やバッテリ容量を確保することができ、例えば必要以上に第１始動モードＭ１によるエンジン始動を試みることで第２始動モードＭ２の実行が不可能となるような事態を招くことがない。

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、ここではハイブリッド車両に本発明を適用した実施例について説明したが、エンジンのみを車両駆動源とし、始動用のスタータモータによりエンジンの自動再始動が可能なアイドルストップ車両に本発明を適用することもできる。

１…エンジン
３…自動変速機
５…モータ／ジェネレータ（モータ）
６…第１クラッチ
７…第２クラッチ（摩擦締結要素）
９…バッテリ
１０…インバータ
２０…統合コントローラ
２１…エンジンコントローラ
３０…ロック機構

Claims (5)

1. エンジンと、
   このエンジンの始動時にエンジンを回転駆動するモータと、
   駆動輪をロックするロック機構と、
   を備える車両のエンジン始動制御装置において、
   車両停止中であって、かつ上記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エンジン始動時に、所定の第１始動モードによりエンジンを始動する第１の始動手段と、
   上記第１始動モードによるエンジンの始動不能を判定する判定手段と、
   この判定手段により始動不能と判定された場合に、上記ロック機構により駆動輪をロックしたロックモードへ移行させた上で、上記第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第２の始動手段と、
   上記エンジンと駆動輪との間に介装され、上記エンジンと駆動輪とを切り離し可能に接続する摩擦締結要素と、を有し、
   上記第１始動モードによるエンジン始動中に、エンジン回転数に基づいて上記摩擦締結要素の固着を判定し、固着と判定された場合に、当該第１始動モードによるエンジン始動を停止し、
   上記判定手段は、上記第１始動モードによるエンジン始動の試行回数が所定の判定回数を超える場合に、上記第１始動モードによるエンジンの始動不能と判定し、
   かつ、上記モータに接続するバッテリの状態を検知し、このバッテリの状態に応じて上記判定回数を変更することを特徴とする車両のエンジン始動制御装置。
2. 上記モータまたはこのモータに接続するインバータの状態を検知し、このモータ又はインバータの状態に応じて、上記判定回数を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両のエンジン始動制御装置。
3. 上記モータに接続するバッテリの状態を検知し、このバッテリの状態が、上記第２始動モードの実行不能な状態となる前に、上記第２始動モードへと移行させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のエンジン始動制御装置。
4. 上記モータまたはこのモータに接続するインバータの状態を検知し、このモータまたはインバータの状態が、上記第２始動モードの実行不能な状態となる前に、上記第２始動モードへと移行させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両のエンジン始動制御装置。
5. 上記判定手段により第１始動モードによるエンジンの始動不能と判定された場合に、上記非ロックモードからロックモードへの切換を運転者に案内・報知することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両のエンジン始動制御装置。

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