JP6897509B2

JP6897509B2 - ハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置

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Publication number: JP6897509B2
Application number: JP2017216827A
Authority: JP
Inventors: 雅浩柄澤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2021-06-30
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Also published as: JP2019085054A

Description

本発明は、エンジンおよび駆動用電動機を搭載したハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、エンジン始動時の制御技術に関する。

エンジンと、油圧式クラッチを介してエンジンに連結された駆動用電動機と、その駆動用電動機に電力を供給する高電圧電源と、電動オイルポンプと、その電動オイルポンプに電力を供給する低電圧電源と、を備えたハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両がそれである。

国際公開第２０１４／０９１５８８号

ところで、特許文献１に記載のようなハイブリッド車両において、内燃機関であるエンジンを始動させるためのスタータモータを設け、車両の発進、加速操作時にそのスタータモータを低電圧電源を用いてエンジンを始動させることが考えられる。しかし、駆動用電動機の駆動力が充分に得られる場合はそれほど問題とならないが、例えば極低温時のように駆動用電動機の出力が不足するような高電圧電源の出力不足の状態では車両の発進応答性を向上させるには、低電圧電源はエンジン始動用のスタータモータと前記油圧式クラッチの油圧源である電動オイルポンプとを同時期に駆動しなければならなくなるため、低電圧電源から供給される電力が不足してしまうおそれがある。また、低電圧電源が先にスタータモータに電力を供給してエンジンを始動させ、その後電動オイルポンプを作動させる方法も考えられるが、この場合には電動オイルポンプによる油圧の発生が遅れるため、油圧式クラッチの係合作動が遅くなり、車両の発進応答性が低下してしまうおそれがある。

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、エンジンおよび駆動用電動機を駆動源として搭載したハイブリッド車両において、低電圧電源の出力不足に拘らず車両の発進応答性を向上させるハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、エンジンと、前記エンジンに油圧式クラッチを介して連結された駆動用電動機と、前記エンジンを始動するスタータモータと、前記スタータモータに第１電圧の電力を供給する低電圧電源と、前記第１電圧よりも高い第２電圧の電力を前記駆動用電動機に供給して前記駆動用電動機を駆動する高電圧電源と、前記低電圧電源から供給される電力によって駆動される電動オイルポンプと、を備えるハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置であって、前記高電圧電源から出力された前記第２電圧の電力を前記第１電圧の電力に電圧を降下させて出力する降圧回路と、前記降圧回路から出力された前記第１電圧の電力を、前記低電圧電源から出力された前記第１電圧の電力に替えて、前記スタータモータまたは前記電動オイルポンプに供給する切替回路と、を含み、前記エンジンの始動時において、前記スタータモータおよび前記電動オイルポンプへ電力を同時供給する前記低電圧電源が出力不足状態である場合には、前記低電圧電源に替えて、前記高電圧電源から前記スタータモータまたは前記電動オイルポンプに電力が供給されることにある。

本発明のハイブリッド車両の始動制御装置によれば、前記エンジンの始動時において、前記低電圧電源が出力不足状態である場合には、前記高電圧電源から前記スタータモータまたは前記電動オイルポンプに電力が供給され、前記スタータモータによる前記エンジンの始動と前記油圧式クラッチの係合とが速やかに行われる。これにより、例えば極低温下で高電圧電源がモータ走行を行う出力を確保できない状態において、速やかに要求駆動力を得るためにエンジンの始動および油圧式クラッチの同時期の作動が求められるが、このような低電圧電源の供給電力が不足する場合に限って、高電圧電源からスタータモータまたは電動オイルポンプに電力が供給されるため、前記低電圧電源の出力不足に拘らず車両の発進応答性が向上させられる。

本発明の一実施例であるハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。図１のハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置のエンジン始動時制御に係る制御機能の要部を例示する機能ブロック線図である。図１のハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置によるエンジン始動時制御の一例の要部を説明するフローチャートである。本発明の他の実施例であるハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。本発明のさらに他の実施例であるハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置が適用されるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施例について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９０の電子制御装置６０が適用されるハイブリッド車両９０の概略構成を示す図である。図１では、電力供給関係は実線矢印で表わされ、電子制御関係は破線矢印で表わされ、作動油を供給する油路関係は二重線矢印で表わされている。

エンジン１２のクランク軸１４は、油圧式クラッチＫ０を介して駆動用電動機ＭＧに連結されている。エンジン１２および駆動用電動機ＭＧにより発生させられた駆動力は、入力軸１６を介して自動変速機１８に伝達される。自動変速機１８は、出力軸２０、差動歯車装置２２、および左右１対の車軸２４をそれぞれ介して左右１対の駆動輪２６へ駆動力を伝達する。

エンジン１２は、例えば燃料が燃焼室内に直接噴射される筒内噴射型のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置６０から供給される指令に従って燃料噴射や点火時期が制御される。

エンジン１２と駆動用電動機ＭＧとの間の動力伝達経路には、係合状態に応じて動力伝達を制御するクラッチＫ０が設けられている。すなわち、エンジン１２の出力部材であるクランク軸１４は、斯かるクラッチＫ０を介して駆動用電動機ＭＧのロータ３０に選択的に連結されるようになっている。駆動用電動機ＭＧのロータ３０は、入力軸１６を介して自動変速機１８に連結されている。このクラッチＫ０は、例えば油圧アクチュエータによって係合制御される多板式の油圧式摩擦係合装置であり、ソレノイドを含む第１油圧制御回路７０から供給される油圧に応じて、係合（完全係合）、スリップ係合、解放（完全解放）の各状態となるように制御される。すなわち、第１油圧制御回路７０から供給される油圧に応じてそのトルク容量が制御されるようになっている。クラッチＫ０が係合されることにより、クランク軸１４と入力軸１６との間で動力伝達が行われる。一方、クラッチＫ０が解放されることにより、クランク軸１４と入力軸１６との間で動力伝達が遮断される。クラッチＫ０がスリップ係合されることにより、クランク軸１４と入力軸１６との間でクラッチＫ０のトルク容量（伝達トルク）に応じた動力伝達が行われる。

駆動用電動機ＭＧは、入力軸１６の回転中心線を中心に回転可能に支持されたロータ３０と、そのロータ３０の外周側において非回転部材であるケース（トランスアクスルケース）に固定されたステータ３２と、を備えており、駆動力を発生するモータ（発動機）および反力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能を有するモータジェネレータである。

自動変速機１８は、例えば、予め定められた複数の変速段（変速比）の何れかが選択的に成立させられる有段式の自動変速機構であり、斯かる変速を行うために複数の係合要素を備えて構成されている。例えば、多板式のクラッチやブレーキ等、油圧アクチュエータによって係合制御される複数の油圧式摩擦係合装置を備えており、第２油圧制御回路７２から供給される油圧によってそれら複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合乃至解放されることにより、それら油圧式摩擦係合装置の連結状態の組合せに応じて複数（例えば、第１速から第６速）の前進変速段、或いは後進変速段の何れかが選択的に成立させられる。

入力軸１６には機械式オイルポンプ２８が連結されており、入力軸１６の回転に伴い機械式オイルポンプ２８により発生させられた油圧がライン圧発生回路３４（油圧発生部）に元圧として供給されるようになっている。機械式オイルポンプ２８は、例えばギヤ式オイルポンプとして構成され、入力軸１６の回転に連動して駆動される。したがって、エンジン１２および駆動用電動機ＭＧの少なくとも一方により入力軸１６が回転駆動されている場合には機械式オイルポンプ２８は駆動され、入力軸１６の回転速度に応じた油圧（吐出量）が出力される。入力軸１６が停止中の場合、すなわちエンジン１２および駆動用電動機ＭＧのいずれも作動していない場合には機械式オイルポンプ２８は停止される。ハイブリッド車両９０において、機械式オイルポンプ２８は、クラッチＫ０に対して駆動用電動機ＭＧ側の動力伝達経路に備えられている。ハイブリッド車両９０には、機械式オイルポンプ２８とは別に、電力により油圧を発生する電動オイルポンプ３６が設けられている。

ハイブリッド車両９０は、エンジン１２を始動するためのスタータモータ３８に電力を供給する鉛蓄電池等の低電圧電源４０と、駆動用電動機ＭＧに電力を供給するニッケル水素電池（ＮｉＨ電池）等の高電圧電源４２と、を備えている。低電圧電源４０は比較的低電圧である第１電圧、例えば１２Ｖの蓄電装置（低圧バッテリ）であり、高電圧電源４２は第１電圧に比較して高電圧である第２電圧、例えば４８Ｖの蓄電装置（高圧バッテリ）である。好適には、低電圧電源４０は、高電圧電源４２よりも蓄電可能な電気エネルギーが小さい。駆動用電動機ＭＧは、図示しないインバータを介して高電圧電源４２に接続されており、電子制御装置６０によりそのインバータが制御されることでステータ３２のコイルに供給される駆動電流が調節されることにより駆動用電動機ＭＧの駆動が制御される。スタータモータ３８は電子制御装置６０により制御され、スタータモータ３８が起動されることでエンジン１２が始動される。

降圧回路４４は、高電圧電源４２から電力の供給を受け、その電力の電圧を降圧して低電圧の電力を出力する。例えば、降圧回路４４は、高電圧電源４２から第２電圧である４８Ｖの電力の供給を受け、それを第１電圧である１２Ｖに降圧して電力を出力する。

切替回路５０は、低電圧電源４０から電動オイルポンプ３６に電力を供給する状態と、高電圧電源４２から降圧回路４４を介して電動オイルポンプ３６に電力を供給する状態と、が選択可能とされている。切替回路５０は、後述の電子制御装置６０によってその状態の選択が制御される。

電動オイルポンプ３６は、例えば定容積型のギヤ式ポンプと、そのギヤ式ポンプを駆動する回転速度制御可能なオイルポンプモータ（電動機）と、を備えて構成されている。このオイルポンプモータは、駆動用電動機ＭＧに比べて電動機容量が小さい。切替回路５０を介して低電圧電源４０または高電圧電源４２から電力が供給されてオイルポンプモータの回転速度が制御されることにより電動オイルポンプ３６から出力される油圧（吐出量）が制御される。電動オイルポンプ３６は、図示しないインバータ等を介してオイルポンプモータに供給される電力が制御されることにより、オイルポンプモータ４６の回転速度が制御され、そのオイルポンプモータの回転速度に対応するギヤ式ポンプにより発生させられる油圧（作動油の吐出量）が目標値（目標油圧）となるように制御される。電動オイルポンプ３６により発生させられた油圧がライン圧発生回路３４に元圧として供給されるようになっている。

ライン圧発生回路３４において、機械式オイルポンプ２８および電動オイルポンプ３６は並列に設けられている。機械式オイルポンプ２８および電動オイルポンプ３６の少なくとも一方が作動させられることで、機械式オイルポンプ２８、電動オイルポンプ３６から供給される油圧を元圧としてレギュレータバルブによってライン圧ＰLが調圧される。ライン圧ＰＬの作用油は、第１油圧制御回路７０や第２油圧制御回路７２に供給される。

電子制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および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がＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め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、エンジン１２の駆動制御、駆動用電動機ＭＧの駆動制御、自動変速機１８の変速制御、電動オイルポンプ３６の駆動制御、およびクラッチＫ０の係合力制御等の各種制御を実行する。

電子制御装置６０には、ハイブリッド車両９０に設けられた各スイッチや各センサにより検出される各種信号が入力されるようになっている。例えば、アクセルペダルに配設されたアクセル開度センサ３００により検出される要求駆動力に対応するアクセル開度θを表すアクセル開度信号Ｓａｃｃ、車速センサ３０２により検出される車速Ｖを表す車速信号Ｓｖ、温度センサ３０４により検出されるハイブリッド車両９０の環境温度或いは周囲温度を表す温度信号Ｓｔｅｍｐ、起電力センサ３０６により検出される低電圧電源４０の起電力を表す起電力信号Ｓｅｆ等が電子制御装置６０に入力される。

電子制御装置６０から、ハイブリッド車両９０に設けられた各装置に各種制御信号が出力されるようになっている。例えば、電子制御装置６０は、エンジン１２に燃料噴射や点火時期を制御する制御信号を出力し、スタータモータ３８に起動してエンジン１２を始動するための制御信号を出力する。また、後述するように降圧回路４４、切替回路５０、第１油圧制御回路７０、および第２油圧制御回路７２を制御する信号が電子制御装置６０からそれら各回路に出力される。

図２は、図１のハイブリッド車両９０の電子制御装置６０内のエンジン始動時制御装置１０のエンジン始動時制御に係る制御機能の要部を例示する機能ブロック線図である。ハイブリッド車両９０のエンジン始動時制御装置１０は、始動判定部６０ａ、負荷判定部６０ｂ、および回路制御部６０ｃを備える。

ところで、鉛蓄電池やニッケル水素電池等の充放電可能な二次電池は、温度が低くなると電力の供給能力が減少する。そのため、例えば発進加速操作時に高電圧電源４２が極低温であってその供給電力が低い場合には、高電圧電源４２を用いた駆動用電動機ＭＧの出力を確保できないため、速やかな発進加速応答が求められる。このため、例えばアクセル開度θおよび車速Ｖで表される車両状態が予め設定されたモータ走行領域を超えることに基づいて出されるエンジン始動指令に応じてスタータモータ３８によるエンジン１２の始動と、電動オイルポンプ３６の起動と、が判定される。具体的には、温度センサ３０４により検出された環境温度或いは周囲温度が極低温であることに基づいて上記エンジン始動指令が出されていることにより、始動判定部６０ａはエンジン１２の始動と電動オイルポンプ３６の起動とを同時期に行うか否かを判定する。始動判定部６０ａは、エンジン始動および電動オイルポンプ３６の起動を同時期に行うと判定した場合、その判定結果を示す判定結果信号Ｓｒｓｌｔを負荷判定部６０ｂに送る。

負荷判定部６０ｂは、始動判定部６０ａから判定結果信号Ｓｒｓｌｔが入力されると、例えば低電圧電源４０が極低温であることに基づいて、又は、低電圧電源４０に設けられた起電力センサ３０６から入力された低電圧電源４０の起電力を表す起電力信号Ｓｅｆに基づいて、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超える出力不足状態であるか否かを判定する。判定が低電圧電源４０が極低温であることに基づく場合は、具体的には、温度センサ３０４から入力された環境温度或いは周囲温度を表す温度信号Ｓｔｅｍｐが予め定められた判定温度未満であることにより、負荷判定部６０ｂはスタータモータ３８のエンジン始動時の回転速度および電動オイルポンプ３６の吐出能力が充分に得られない低電圧電源４０の出力不足状態と判定する。判定が起電力信号Ｓｅｆに基づく場合は、具体的には、起電力センサ３０６から入力された低電圧電源４０の起電力を表す起電力信号Ｓｅｆが予め定められた判定起電力未満であることにより、負荷判定部６０ｂはスタータモータ３８のエンジン始動時の回転速度および電動オイルポンプ３６の吐出能力が充分に得られない低電圧電源４０の出力不足状態と判定する。負荷判定部６０ｂは、回路制御部６０ｃにその判定結果に応じた制御を行うよう指示する制御指令信号Ｓｃｏｎｔを送る。

回路制御部６０ｃは、負荷判定部６０ｂから制御指令信号Ｓｃｏｎｔが入力されると、制御指令信号Ｓｃｏｎｔに応じて各種制御を実行する。

制御指令信号Ｓｃｏｎｔが、例えば環境温度或いは周囲温度が極低温であること、または、低電圧電源４０の起電力が低いことに基づいて、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超えること、すなわち低電圧電源４０が出力不足状態を表す場合には、回路制御部６０ｃは、作動信号Ｓｏｐｅを降圧回路４４に送って降圧回路４４を作動させて高電圧電源４２から供給された電力を、例えば１２Ｖに降圧して切替回路５０に供給するようにする。また、回路制御部６０ｃは、切替信号Ｓｓｗを切替回路５０に送って降圧回路４４から供給された電力を電動オイルポンプ３６に供給させるとともに、低電圧電源４０から電動オイルポンプ３６への電力の供給を遮断させる。なお、前述したように、電動オイルポンプ３６のオイルポンプモータは、駆動用電動機ＭＧに比べて電動機容量が小さいので、例えば高電圧電源４２が極低温でその供給電力が低い場合であっても、高電圧電源４２は駆動用電動機ＭＧを駆動できなくても電動オイルポンプ３６を駆動することはできる。したがって、電動オイルポンプ３６は、高電圧電源４２から供給される電力で駆動され、ライン圧発生回路３４は電動オイルポンプ３６で発生された油圧を元圧にしたライン圧ＰＬを第１油圧制御回路７０や第２油圧制御回路７２に送る。一方、低電圧電源４０は、スタータモータ３８に電力を供給してスタータモータ３８を起動し、エンジン１２を始動させる。そして、回路制御部６０ｃは、エンジン１２の始動後速やかに、第１油圧制御回路７０のソレノイドを制御してクラッチＫ０を係合させ、また、第２油圧制御回路７２のソレノイドを制御して自動変速機１８内の動力伝達経路の断接を行うクラッチを係合させる。

制御指令信号Ｓｃｏｎｔが、例えば環境温度或いは周囲温度が極低温ではないこと、且つ低電圧電源４０の起電力が低くないことに基づいて、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超えないこと、すなわち低電圧電源４０が出力不足状態ではないことを表す場合には、回路制御部６０ｃは、作動信号Ｓｏｐｅを降圧回路４４に送らず降圧回路４４を作動させないようにする。また、回路制御部６０ｃは、切替信号Ｓｓｗを切替回路５０に送って低電圧電源４０から電動オイルポンプ３６へ電力を供給させるとともに、降圧回路４４から電動オイルポンプ３６への電力の供給を遮断する。したがって、電動オイルポンプ３６は、低電圧電源４０から供給される電力で駆動され、ライン圧発生回路３４は電動オイルポンプ３６で発生された油圧を元圧にしてライン圧ＰＬを第１油圧制御回路７０や第２油圧制御回路７２に送る。また、低電圧電源４０はスタータモータ３８にも電力を供給して起動し、エンジン１２を始動させる。そして、回路制御部６０ｃは、エンジン１２の始動後速やかに、第１油圧制御回路７０のソレノイドを制御してクラッチＫ０を係合させ、また、第２油圧制御回路７２のソレノイドを制御して自動変速機１８内の動力伝達経路の断接を行うクラッチを係合させる。

図３は、図１のハイブリッド車両９０のエンジン始動時制御装置１０によるエンジン始動時制御の一例の要部を説明するフローチャートである。

図３のフローチャートは、例えばエンジン始動時制御装置１０を含む電子制御装置６０において所定の時間（例えば、数ｍｓ）毎にスタートを繰り返して実行される。

まず、始動判定部６０ａに対応するステップＳ１０において、エンジン１２の始動と電動オイルポンプ３６の起動とを同時期に行うか否かが判定される。ステップＳ１０の判定が肯定される場合はステップＳ２０が実行される。ステップＳ１０の判定が否定される場合は、リターンが実行される。

負荷判定部６０ｂに対応するステップＳ２０において、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超える出力不足状態か否かが判定される。ステップＳ２０の判定が肯定される場合はステップＳ３０が実行される。ステップＳ２０の判定が否定される場合はステップＳ４０が実行される。

回路制御部６０ｃに対応するステップＳ３０において、スタータモータ３８が低電圧電源４０から電力が供給され、電動オイルポンプ３６が高電圧電源４２から電力が供給される制御がなされる。そしてリターンが実行される。

回路制御部６０ｃに対応するステップＳ４０において、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６に低電圧電源４０から電力が供給される制御がなされる。そしてリターンが実行される。

本実施例のハイブリッド車両９０のエンジン始動時制御装置１０によれば、エンジン１２の始動時において、例えば環境温度或いは周囲温度が極低温であること、または、低電圧電源４０の起電力が低いことに基づいて、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超えること、すなわち低電圧電源４０が出力不足状態の場合には、高電圧電源４２から電動オイルポンプ３６に電力が供給される。すなわち、電動オイルポンプ３６は高電圧電源４２から電力が供給され、低電圧電源４０はスタータモータ３８のみに電力を供給する。したがって、低電圧電源４０から供給される電力が不足してしまうことが抑制され、スタータモータ３８によるエンジン１２の始動と電動オイルポンプ３６の駆動とが速やかに行われるため、エンジン１２の始動とともにクラッチＫ０の係合が速やかに行われる。このように、低電圧電源４０の供給電力が不足する場合に限って、高電圧電源４２から電動オイルポンプ３６に電力が供給されるため、駆動用電動機ＭＧに電力を供給する高電圧電源４２の消費電力が抑さえられつつ、ハイブリッド車両９０の発進応答性の低下が防止される。

図４は、本発明の他の実施例であるハイブリッド車両１９０の電子制御装置１６０内のエンジン始動時制御装置１１０が適用されるハイブリッド車両１９０の概略構成を示す図である。なお、以下の説明において前述の実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施例のエンジン始動時制御装置１１０が適用されるハイブリッド車両１９０では、降圧回路４４は低電圧電源４０に電力を供給する、すなわち高電圧電源４２は降圧回路４４を介して低電圧電源４０を充電するように構成されている。

本実施例においては、前述の実施例１における図２の機能ブロック線図のうち回路制御部６０ｃの制御機能が少し異なる。制御指令信号Ｓｃｏｎｔが、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超えること、すなわち低電圧電源４０が出力不足状態を表す場合には、前述の実施例１と同様の制御に加えて、回路制御部６０ｃは、作動信号Ｓｏｐｅによって高電圧電源４２から供給された電力が降圧回路４４を介して低電圧電源４０に供給されるようにする。したがって、スタータモータ３８は、低電圧電源４０とともに、降圧回路４４および低電圧電源４０を介して高電圧電源４２からも電力が供給される。

本実施例においては、前述の実施例１における図３のエンジン始動時制御のフローチャートのうちステップＳ３０では、低電圧電源４０および高電圧電源４２からスタータモータ３８に電力が供給されるとともに、高電圧電源４２から電動オイルポンプ３６に電力が供給される。

本実施例のハイブリッド車両１９０のエンジン始動時制御装置１１０によれば、エンジン１２の始動時において、例えば環境温度或いは周囲温度が極低温であること、または、低電圧電源４０の起電力が低いことに基づいて、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超えること、すなわち低電圧電源４０が出力不足状態の場合には、高電圧電源４２から電動オイルポンプ３６に電力が供給される。また、スタータモータ３８には低電圧電源４０および高電圧電源４２から電力が供給される。すなわち、低電圧電源４０はスタータモータ３８へ供給される電力の一部を担うだけでよい。したがって、低電圧電源４０からスタータモータ３８へ供給される電力が不足してしまうことが前述の実施例１よりもさらに抑制され、スタータモータ３８によるエンジン１２の始動と電動オイルポンプ３６の駆動とが速やかに行われるため、エンジン１２の始動とともにクラッチＫ０の係合が速やかに行われる。よって、前述の実施例１と同様に、駆動用電動機ＭＧに電力を供給する高電圧電源４２の消費電力が抑さえられつつ、ハイブリッド車両１９０の発進応答性の低下が防止される。

図５は、本発明のさらに他の実施例であるハイブリッド車両２９０の電子制御装置２６０内のエンジン始動時制御装置２１０が適用されるハイブリッド車両２９０の概略構成を示す図である。なお、以下の説明において前述の実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施例においては、エンジン始動時制御装置２１０の機能ブロック線図は図２と略同じであるが、回路制御部６０ｃの制御機能が異なる。制御指令信号Ｓｃｏｎｔが、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超えること、すなわち低電圧電源４０が出力不足状態を表す場合には、回路制御部６０ｃは、作動信号Ｓｏｐｅを降圧回路４４に送って降圧回路４４を作動させて高電圧電源４２から供給された電力を降圧して切替回路２５０に供給するようにする。また、回路制御部６０ｃは、切替信号Ｓｓｗを切替回路２５０に送って降圧回路４４から供給された電力をスタータモータ３８に供給させるとともに、低電圧電源４０からスタータモータ３８への電力の供給を遮断させる。したがって、スタータモータ３８は、高電圧電源４２から供給される電力で起動されてエンジン１２が始動される。一方、低電圧電源４０は、電動オイルポンプ３６に電力を供給し、ライン圧発生回路３４は電動オイルポンプ３６で発生された油圧を元圧にしたライン圧ＰＬを第１油圧制御回路７０や第２油圧制御回路７２に送る。

制御指令信号Ｓｃｏｎｔが、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超えないこと、すなわち低電圧電源４０が出力不足状態ではないことを表す場合には、回路制御部６０ｃは、作動信号Ｓｏｐｅを降圧回路４４に送らず降圧回路４４を作動させないようにする。また、回路制御部６０ｃは、切替信号Ｓｓｗを切替回路２５０に送って低電圧電源４０からスタータモータ３８へ電力を供給させるとともに、降圧回路４４からスタータモータ３８への電力の供給を遮断する。したがって、スタータモータ３８は、低電圧電源４０から供給される電力で駆動される。また、低電圧電源４０は電動オイルポンプ３６にも電力を供給し、ライン圧発生回路３４は電動オイルポンプ３６で発生された油圧を元圧にしてライン圧ＰＬを第１油圧制御回路７０や第２油圧制御回路７２に送る。

本実施例においては、前述の実施例１における図３のエンジン始動時制御のフローチャートのうちステップＳ３０では、低電圧電源４０から電動オイルポンプ３６に電力が供給されるとともに、高電圧電源４２からスタータモータ３８に電力が供給される。

本実施例のハイブリッド車両２９０のエンジン始動時制御装置２１０によれば、エンジン１２の始動時において、例えば環境温度或いは周囲温度が極低温であること、または、低電圧電源４０の起電力が低いことに基づいて、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６の消費電力が低電圧電源４０の予め定められた供給電力を超えること、すなわち低電圧電源４０が出力不足状態の場合には、高電圧電源４２からスタータモータ３８に電力が供給される。また、電動オイルポンプ３６には低電圧電源４０から電力が供給される。すなわち、低電圧電源４０は電動オイルポンプ３６へ供給される電力を担うだけでよい。したがって、スタータモータ３８および電動オイルポンプ３６へ供給される電力が不足してしまうことが抑制され、スタータモータ３８によるエンジン１２の始動と電動オイルポンプ３６の駆動とが速やかに行われるため、エンジン１２の始動とともにクラッチＫ０の係合が速やかに行われる。よって、前述の実施例１、実施例２と同様に、駆動用電動機ＭＧに電力を供給する高電圧電源４２の消費電力が抑さえられつつ、ハイブリッド車両２９０の発進応答性の低下が防止される。

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。

前述の実施例１、実施例２、実施例３では、温度センサ３０４はハイブリッド車両９０、１９０、２９０の環境温度或いは周囲温度を検出するためにハイブリッド車両９０、１９０、２９０にそれぞれ配設されていたが、これに限らない。例えば、低電圧電源４０や高電圧電源４２の電池温度を直接検出するために、別途温度センサが配設されても良い。このとき、低電圧電源４０および高電圧電源４２の電池温度がそれぞれ予め定められた判定温度未満となる低温であることによって、低電圧電源４０や高電圧電源４２から供給される電力が不足する出力不足状態であるとの判定がなされても良い。

なお、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、１１０、２１０：エンジン始動時制御装置
１２：エンジン
３６：電動オイルポンプ
３８：スタータモータ
４０：低電圧電源
４２：高電圧電源
４４：降圧回路
５０、２５０：切替回路
６０、１６０、２６０：電子制御装置
６０ａ：始動判定部
６０ｂ：負荷判定部
６０ｃ：回路制御部
９０、１９０、２９０：ハイブリッド車両
Ｋ０：油圧式クラッチ
ＭＧ：駆動用電動機

Claims

エンジンと、前記エンジンに油圧式クラッチを介して連結された駆動用電動機と、前記エンジンを始動するスタータモータと、前記スタータモータに第１電圧の電力を供給する低電圧電源と、前記第１電圧よりも高い第２電圧の電力を前記駆動用電動機に供給して前記駆動用電動機を駆動する高電圧電源と、前記低電圧電源から供給される電力によって駆動される電動オイルポンプと、を備えるハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置であって、
前記高電圧電源から出力された前記第２電圧の電力を前記第１電圧の電力に電圧を降下させて出力する降圧回路と、前記降圧回路から出力された前記第１電圧の電力を、前記低電圧電源から出力された前記第１電圧の電力に替えて、前記スタータモータまたは前記電動オイルポンプに供給する切替回路と、を含み、
前記エンジンの始動時において、
前記スタータモータおよび前記電動オイルポンプへ電力を同時供給する前記低電圧電源が出力不足状態である場合には、前記低電圧電源に替えて、前記高電圧電源から前記スタータモータまたは前記電動オイルポンプに電力が供給される
ことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動時制御装置。