JPWO2014057579A1

JPWO2014057579A1 - 車両

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Publication number: JPWO2014057579A1
Application number: JP2013535979A
Authority: JP
Inventors: 慶光高橋; 啓介森崎; 大介糸山; 英明矢口; 須貝　信一; 信一須貝
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: CN103874614B; JP5747991B2; DE112012007010B4; US9216730B2; WO2014057579A1; CN103874614A; US20140107878A1; DE112012007010T5

Abstract

ＥＣＵは、エンジンと、エンジンの回転軸に付与されるクランキングトルクを発生可能なモータとを備えた車両に搭載される。ＥＣＵは、エンジン始動要求がない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、エンジンが惰性回転中であるか否かを判定する（Ｓ１１）。ＥＣＵは、クランキング目標トルクＴＣｔａｇをエンジン回転速度Ｎｅに応じて変更する（Ｓ１２）。これにより、クランキング時のエンジン回転速度Ｎｅを失火および共振を回避可能な最適領域まで低下させて滞留させることができる。

Description

本発明は、エンジンを備えた車両に関する。

特開２００４−９２６２３号公報（特許文献１）には、車両走行中にエンジンが停止している状態において、スロットル開度が所定値よりも小さいときにエンジンの再始動を許容することや、スロットル開度を強制的に所定値よりも小さくした後にエンジンの再始動を許容することが開示されている。これにより、車両走行中にエンジンの再始動を許容しつつ、エンジンの再始動時に駆動力が急増して急な飛び出しが発生してしまうことを回避することができる。

特開２００４−９２６２３号公報

しかしながら、エンジンの惰性回転中に特許文献１のようにスロットル開度が小さい状態（吸入空気量が少ない状態）でエンジンの再始動を行なうと、エンジンを適切に再始動できない場合がある。たとえば、エンジンの高回転中にインジェクタから燃料を噴射してエンジンを再始動させようとしても、特許文献１のように吸入空気量が少ない状態であれば、吸入空気量に対して燃料が過多となり、失火が発生してしまう場合がある。

この対策として、インジェクタの燃料噴射量を低下させることが考えられる。しかしながら、仮に燃料噴射量を最少値にしたとしても依然として吸入空気量に対して燃料が過多となる場合には、失火の発生を回避することができない。また、他の対策として、吸入空気量を増加させることが考えられる。しかしながら、この対策では、エンジンの再始動時に駆動力が急増するという問題（特許文献１で解決されていた問題）を回避することができない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンが惰性で回転しているときにエンジンを始動する際に、吸入空気量を増加させることなく失火を回避可能な回転領域にエンジン回転速度を維持することである。

この発明に係る車両は、エンジンと、エンジンの回転軸に付与されるクランキングトルクを発生可能なモータと、エンジンの始動要求があった場合にクランキングトルクが目標トルクとなるようにモータを制御する制御装置とを備える。制御装置は、エンジンが惰性で回転しているときに始動要求があった場合、エンジンの回転速度に応じて目標トルクを変更する。

好ましくは、制御装置は、回転速度がしきい速度よりも高いときの目標トルクを、回転速度がしきい速度よりも低いときの目標トルクよりも小さい値に設定する。しきい速度は、エンジンに吸入される空気量が所定量よりも少ない状態でエンジンの失火が生じる回転領域の下限値に対応する値である。

好ましくは、制御装置は、回転速度がしきい速度よりも高いときの目標トルクを、回転速度が高いほど小さい値に設定する。

好ましくは、目標トルクは、エンジンに吸入される吸入空気量が所定量よりも少ない状態でエンジンの失火を回避可能な回転領域まで回転速度を低下させることができる値に設定される。

好ましくは、目標トルクは、失火を回避可能な回転領域まで回転速度を低下させることができ、かつ車両の共振を回避可能な回転領域に回転速度を維持することができる値に設定される。

好ましくは、制御装置は、エンジンに吸入される吸入空気量が所定量よりも少ない状態でエンジンが惰性で回転しているときに始動要求があった場合に、回転速度に応じて目標トルクを変更する。

好ましくは、制御装置は、車両の走行中にエンジンを停止させる処理が行なわれているときに始動要求があった場合に、回転速度に基づいてクランキングトルクを変更する。

好ましくは、制御装置は、ユーザによるアクセルペダル操作量が所定量よりも小さい状態でエンジンが惰性で回転しているときに始動要求があった場合に、回転速度に基づいてクランキングトルクを変更する。

好ましくは、制御装置は、エンジンが回転していないときに始動要求があった場合、目標トルクを回転速度に応じては変動しない値に設定する。

本発明によれば、エンジンが惰性で回転しているときにエンジンを始動する際に、吸入空気量を増加させることなく失火を回避可能な回転領域にエンジンの回転速度を維持することができる。

車両の全体ブロック図である。前進走行中にエンジンのクランキングが行なわれる場合の共線図を示す。エンジン停止処理中にエンジンのクランキングが行なわれる場合の共線図を示す。ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その１）である。クランキング目標トルクＴＣｔａｇとエンジン回転速度Ｎｅとの対応関係を示す図である。エンジン回転速度ＮｅおよびクランキングトルクＴＣのタイミングチャートである。ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その２）である。ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その３）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、本実施例による車両１の全体ブロック図である。車両１は、車両駆動力を発生する駆動装置と、駆動装置を含む車両１の複数の機器を制御するＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）１０００とを備える。

車両１の駆動装置は、エンジン１００と、第１ＭＧ（ＭＧ：ＭｏｔｏｒＧｅｎｅｒａｔｏｒ）２００と、動力分割機構３００と、第２ＭＧ４００と、プロペラ軸（出力軸）５６０と、ＰＣＵ（ＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）６００と、バッテリ７００と、ＳＭＲ（ＳｙｓｔｅｍＭａｉｎＲｅｌａｙ）７１０とを含む。

車両１は、エンジン１００および第２ＭＧ４００の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行するハイブリッド車両である。なお、本発明を適用可能な車両は、ハイブリッド車両に限定されるものではなく、たとえばエンジンのみを駆動源とする車両であってもよい。

エンジン１００は、燃料を燃焼させて動力を出力する内燃機関である。エンジン１００の動力は、ダンパ機構１０１を介して動力分割機構３００に伝達される。ダンパ機構１０１は、エンジン１００から動力分割機構３００に伝達される回転変動を吸収して緩和する。

動力分割機構３００は、エンジン１００から入力された動力を、出力軸５６０への動力と第１ＭＧ２００への動力とに分割する。

動力分割機構３００は、サンギヤ（Ｓ）３１０と、リングギヤ（Ｒ）３２０と、サンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合するピニオンギヤ（Ｐ）３４０と、ピニオンギヤ（Ｐ）３４０を自転かつ公転自在に保持しているキャリア（Ｃ）３３０とを有する遊星歯車機構である。キャリア（Ｃ）３３０はエンジン１００のクランクシャフトに連結される。サンギヤ（Ｓ）３１０は第１ＭＧ２００のロータに連結される。リングギヤ（Ｒ）３２０は出力軸５６０に連結される。

動力分割機構３００が上述のように構成されることによって、サンギヤ（Ｓ）３１０の回転速度（＝第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１）、キャリア（Ｃ）３３０の回転速度（＝エンジン回転速度Ｎｅ）、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度（＝第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２、すなわち車速Ｖ）は、動力分割機構３００の共線図（後述の図２、３参照）上で直線で結ばれる関係、すなわちいずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係になる。

第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００は、交流の回転電機であって、モータとしてもジェネレータとしても機能する。第２ＭＧ４００のロータは、出力軸５６０に連結される。なお、後述するように、第１ＭＧ２００は、エンジン１００を始動する際に、エンジン１００をクランキングするためにエンジン１００の回転軸（クランク軸）に付与されるトルク（以下「クランキングトルクＴＣ」という）を発生する。

出力軸５６０は、動力分割機構３００を介して伝達されるエンジン１００の動力、および第２ＭＧ４００の動力の少なくともいずれかの動力によって回転する。出力軸５６０の回転力は減速機８１を介して左右の駆動輪８２に伝達される。これにより、車両１が走行される。

ＰＣＵ６００は、バッテリ７００から供給される高電圧の直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００に出力する。これにより、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００が駆動される。また、ＰＣＵ６００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００によって発電される交流電力を直流電力に変換してバッテリ７００へ出力する。これにより、バッテリ７００が充電される。

バッテリ７００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００を駆動するための高電圧（たとえば２００Ｖ程度）の直流電力を蓄える二次電池である。バッテリ７００は、代表的にはニッケル水素やリチウムイオンを含んで構成される。なお、車両外部の電源からの電力でバッテリ７００を充電することができるシステムを車両１に搭載するようにしてもよい。

ＳＭＲ７１０は、バッテリ７００とＰＣＵ６００を含む電気システムとの接続状態を切り替えるためのリレーである。

さらに、車両１には、エンジン回転速度センサ１０、エアフローメータ１１、スロットルポジションセンサ１２、出力軸回転速度センサ１５、レゾルバ２１，２２、アクセルポジションセンサ３１が備えられる。エンジン回転速度センサ１０は、エンジン回転速度Ｎｅを検出する。エアフローメータ１１は、吸入空気量Ｇａ（エンジン１００に吸入される空気量）を検出する。スロットルポジションセンサ１２は、スロットル開度θ（スロットルバルブの作動量）を検出する。出力軸回転速度センサ１５は、出力軸５６０の回転速度Ｎｐを車速Ｖとして検出する。レゾルバ２１，２２は、それぞれ第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を検出する。アクセルポジションセンサ３１は、ユーザによるアクセルペダル操作量ＡＰを検出する。これらの各センサは検出結果をＥＣＵ１０００に出力する。

さらに、車両１には、スタートスイッチ３５が備えられる。スタートスイッチ３５は、駆動装置を含む車両１の制御システム（以下、単に「車両システム」という）の制御状態の切替をユーザが要求するためのスイッチである。ユーザがスタートスイッチ３５を押した場合、スタートスイッチ３５はその旨を示す信号ＲをＥＣＵ１０００に出力する。

ＥＣＵ１０００は、図示しないＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ１０００は、演算処理の結果に基づいて車両システムを制御する。

ＥＣＵ１０００は、スタートスイッチ３５からの信号Ｒに基づいて、車両システムの制御状態を、作動状態（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態」という）および停止状態（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態」という）のいずれかの状態に切り替える。

ＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態でユーザがスタートスイッチ３５を押す操作（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ要求操作」という）を行なった場合、エンジン１００への燃料噴射を停止してエンジン１００を停止させる処理（以下「エンジン停止処理」という）を行ない、車両システムの制御状態をＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態に切り替える。Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、エンジン１００、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００が停止されるため、ユーザがアクセルペダルを操作しても駆動装置から駆動力は発生されない。

ＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態でユーザがスタートスイッチ３５を押す操作（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＮ要求操作」を行なった場合、エンジン１００をクランキングしてエンジン１００を始動させる処理（以下「エンジン始動処理」という）を行ない、エンジン始動処理が完了した後に車両システムの制御状態をＲｅａｄｙ−ＯＮ状態に切り替える。Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、エンジン１００、第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００の作動が許容されており、ユーザによるアクセルペダル操作に応じて駆動装置から駆動力が発生される。

図２は、前進走行中にエンジン１００のクランキングが行なわれる場合の共線図を示す。図２に示すように、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ２００から正方向のトルクを発生させることで、エンジン１００のクランク軸に正方向のクランキングトルクＴＣを付与する。この際、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１が正の値である場合は、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ２００を力行状態に制御することで、第１ＭＧ２００から正方向のトルクを発生させる。一方、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１が負の値である場合は、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ２００を回生状態に制御することで、第１ＭＧ２００から正方向のトルクを発生させる。

クランキングトルクＴＣによってエンジン回転速度Ｎｅが所定の回転速度領域に含まれるようになると、ＥＣＵ１０００は、燃料噴射装置を制御してエンジン１００に燃料を噴射し、点火装置を制御して噴射された燃料を点火する制御を行なう。これによって燃料の燃焼状態が完全な状態になる（いわゆる完爆する）と、エンジン始動処理が完了する。

以上のような構成を有する車両１において、エンジン停止処理中（燃料噴射は停止されているがエンジン１００が未だ惰性で回転しているとき）に、エンジン始動要求がなされるケースは様々存在する。たとえば、上述したように車両走行中にＲｅａｄｙ−ＯＦＦ要求操作があるとエンジン停止処理が開始される。このエンジン停止処理中にＲｅａｄｙ−ＯＮ要求操作があると、エンジン始動要求がなされることになる。また、何らかの理由でエンジン停止処理が行なわれている最中にユーザがアクセルペダルを踏むのを止めてエンジンブレーキを要求した場合にも、エンジン始動要求がなされる場合がある。

本実施例によるＥＣＵ１０００は、エンジン停止中（エンジン１００が回転していないとき）にエンジン始動要求があった場合だけでなく、エンジン停止処理中（エンジン１００が惰性で回転しているとき）にエンジン始動要求があった場合にも、クランキングトルクＴＣをエンジン１００に付与する。

ところが、エンジン停止処理中にエンジン１００を再始動する際には、エンジン回転速度Ｎｅが高いと、失火が生じてエンジン１００を再始動させることができなくなる可能性がある。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅの高い領域では、吸入空気量が少ないと、吸入空気量に対して燃料噴射量が過多となり、燃料が燃焼せずに失火してしまう。したがって、エンジン回転速度Ｎｅの高い領域では、エンジン１００を再始動させることができない可能性がある。

図３は、エンジン停止処理中にエンジン１００のクランキングが行なわれる場合の共線図を示す。

図３において、「α」は、吸入空気量Ｇａが所定量よりも少ない状態においてエンジン１００の失火が生じ始めるエンジン回転速度に対応する値である。以下では、この「α」を「しきい速度α」と呼び、しきい速度αよりも高いエンジン回転領域を「失火領域」と、しきい速度αよりも低いエンジン回転領域を「失火回避領域」と呼ぶことにする。しきい速度αは、失火領域の下限値に対応する値である。なお、本実施例においては、しきい速度αは、吸入空気量Ｇａが最少量である場合（スロットルバルブが全閉である場合）を想定して実験等によって予め求められる。

また、図３において、「β」（β＜α）は、ダンパ機構１０１の共振が発生する可能性があるエンジン回転領域の上限値に対応する値である。以下、この「β」を「しきい速度β」と呼び、しきい速度βよりも低いエンジン回転領域を「共振領域」と、しきい速度βよりも高いエンジン回転領域を「共振回避領域」と呼ぶことにする。また、しきい速度βよりも高くかつしきい速度αよりも低いエンジン回転領域を「最適領域」と呼ぶことにする。

図３に示すように、共線Ｌ１に示す状態（エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度αを超えている状態）でエンジン停止処理が開始された場合を想定する。この場合、燃料噴射の停止に伴って、エンジン回転速度Ｎｅは徐々にゼロに向けて低下していく。このような惰性回転中にエンジン始動要求があると、クランキングトルクＴＣが付与される。

このクランキングトルクＴＣが過大であると、共線Ｌ２に示すように、エンジン回転速度Ｎｅがクランキング前よりも増加して失火領域に入ってしまう。そのため、エンジン１００を完爆させることができない可能性がある。

一方、クランキングトルクＴＣが過小であると、共線Ｌ３に示すように、エンジン回転速度Ｎｅが低下し過ぎて共振領域で滞留し、振動やノイズが発生してしまう可能性がある。

そこで、本実施例によるＥＣＵ１０００は、エンジン停止処理中（惰性回転中）にエンジン始動要求があった場合、エンジン回転速度Ｎｅに応じてクランキングトルクＴＣの目標値（以下「クランキング目標トルクＴＣｔａｇ」という）を適切な値に変更することで、共線Ｌ４に示すようにクランキング時のエンジン回転速度Ｎｅを最適領域に低下させて滞留させる。

なお、失火を回避する他の方法としては、燃料噴射量を低下させることも考えられる。しかしながら、燃料噴射量の最少値は燃料噴射装置の仕様（燃料インジェクタノズルを開閉することができる最短時間）によって物理的に決まってしまうため、仮に燃料噴射量を限界まで低下させて最少値にしたとしても依然として燃料が過多となる場合には、失火を回避することができない。また、単に失火を回避するだけであれば、吸入空気量Ｇａを増加させることも考えられる。しかしながら、吸入空気量Ｇａを増加させてしまうと、エンジン再始動時に駆動力が急増して急な飛び出しが発生してしまう。このような飛び出し感は、エンジン再始動後の走行を安定的に行ないたいユーザや、エンジンブレーキを作用させたいユーザにとって好ましくない場合が多い。そのため、エンジン停止処理中にエンジンを再始動させる際に吸入空気量Ｇａを増加させることは好ましくない。これらの点に鑑み、本実施例によるＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度Ｎｅに応じてクランキング目標トルクＴＣｔａｇを適切な値に変更することで、吸入空気量Ｇａを増加させることなくクランキング時のエンジン回転速度Ｎｅを最適領域に低下させて滞留させる。

図４は、ＥＣＵ１０００の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは所定周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン始動要求があったか否かを判定する。エンジン始動要求がない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理を終了させる。

エンジン始動要求があった場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１１に移し、エンジン回転速度Ｎｅが０よりも大きいか否かを判定する。この処理は、エンジン停止処理中においてエンジンが惰性で回転している状態であるか否かを判定するための処理である。

エンジン回転速度Ｎｅが０である場合（Ｓ１１にてＮＯ）、すなわちエンジン１００が回転していない場合、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１３に移し、クランキング目標トルクＴＣｔａｇを所定値Ｔ１に設定する。この処理は、従来の手法でクランキング目標トルクＴＣｔａｇを設定する場合に相当する。本実施例においては、所定値Ｔ１がエンジン回転速度Ｎｅに応じては変動しない固定値である場合を例示的に説明する。

一方、エンジン回転速度Ｎｅが０よりも大きい場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、すなわち、エンジン停止処理中においてエンジンが惰性で回転している状態である場合、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１２に移し、クランキング目標トルクＴＣｔａｇをエンジン回転速度Ｎｅに応じて変更する。言い換えれば、ＥＣＵ１０００は、クランキング目標トルクＴＣｔａｇを、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする関数ｆ（Ｎｅ）に設定する。

図５は、Ｓ１２の処理で設定されるクランキング目標トルクＴＣｔａｇとエンジン回転速度Ｎｅとの対応関係を示す図である。

図５に示すように、失火領域（しきい速度αよりも高いエンジン回転領域）のクランキング目標トルクＴＣｔａｇは、失火回避領域（しきい速度αよりも低いエンジン回転領域）のクランキング目標トルクＴＣｔａｇよりも、低い値に設定される。

失火領域のクランキング目標トルクＴＣｔａｇは、エンジン回転速度Ｎｅが高いほど小さい値に設定される。一方、失火回避領域のクランキング目標トルクＴＣｔａｇは、零に近い回転領域ではＮｅ＝０のときの値と同じ所定値Ｔ１に設定されるが、しきい速度αに近い回転領域ではしきい速度αに近づくにつれて徐々に所定値Ｔ１よりも低下される。

図５に示されるクランキング目標トルクＴＣｔａｇは、エンジン回転速度Ｎｅを失火回避領域（しきい速度αよりも低いエンジン回転領域）まで低下させることができ、かつエンジン回転速度Ｎｅを共振回避領域（しきい速度βよりも高いエンジン回転領域）に維持することができる値に設定される。

これにより、最適領域（しきい速度αよりも低くかつしきい速度βよりも高いエンジン回転領域）においてエンジンフリクションと釣り合う好適なクランキングトルクＴＣをエンジン１００に付与させることができる。たとえば、クランキング前のエンジン回転速度Ｎｅがしきい速度αよりも高い場合には、エンジン回転速度Ｎｅに応じてクランキングトルクＴＣが下げられるため、クランキング時のエンジン回転速度Ｎｅは早期に最適領域まで低下し、最適領域に滞留することになる。そのため、失火および共振を回避しつつエンジン１００を適切に始動させることができる。

図４に戻って、Ｓ１４にて、ＥＣＵ１０００は、クランキングトルクＴＣを発生させる処理を行なう。具体的には、ＥＣＵ１０００は、実際のクランキングトルクＴＣがＳ１２あるいはＳ１３で設定されたクランキング目標トルクＴＣｔａｇになるように第１ＭＧ２００を制御する。

Ｓ１５にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度Ｎｅが最適領域（しきい速度αよりも低くかつしきい速度βよりも高いエンジン回転領域）に含まれるか否かを判定する。エンジン回転速度Ｎｅが最適領域に含まれない場合（Ｓ１５にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１４に戻す。

エンジン回転速度Ｎｅが最適領域に含まれる場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１６に移し、エンジン１００に燃料を噴射して点火する制御を行なう。これにより、エンジン始動処理が完了する。

図６は、エンジン停止処理中にエンジン始動要求があった場合のエンジン回転速度ＮｅおよびクランキングトルクＴＣのタイミングチャートである。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度αよりも高い状態で車両１が走行しているときに、時刻ｔ１でエンジン停止処理が開始されると、エンジン回転速度Ｎｅが徐々に０に向けて低下していく。

エンジン１００が惰性回転中である時刻ｔ２でエンジン始動要求があると、クランキング目標トルクＴＣｔａｇがエンジン回転速度Ｎｅに応じて最適な値に設定される（上述の図５参照）。そして、実際のクランキングトルクＴＣがクランキング目標トルクＴＣｔａｇとなるように制御される。これにより、エンジン回転速度Ｎｅは、失火領域から最適領域に低下する。最適領域内でクランキングトルクＴＣとエンジンフリクショントルクとが釣り合う状態になるため、エンジン回転速度Ｎｅは、共振領域には低下せずに最適領域内で滞留するようになる。そして、エンジン回転速度Ｎｅが最適領域内で滞留している時刻ｔ３でエンジン１００に燃料が噴射されて点火されるため、失火および共振を回避しつつエンジン１００が適切に始動（完爆）される。

従来においては、しきい速度αを超える高いエンジン回転領域でエンジンが惰性回転している状態でエンジンを始動させることを想定していなかった。そのため、たとえば、図６の一点鎖線に示すように、エンジンが惰性回転していてもエンジンが回転していないときの値と同じ所定値Ｔ１をクランキング目標トルクＴＣｔａｇに設定する場合があった。この場合、クランキングトルクＴＣが過大となりクランキン時のエンジン回転速度Ｎｅが失火領域に入ってしまうため、失火が生じる可能性があった。また、たとえば、図６の二点鎖線に示すように、エンジンの惰性回転中にエンジンを始動させるときにはそもそもクランキングトルクＴＣを発生させない（ＴＣｔａｇ＝０にする）ようにする場合があった。この場合、エンジン回転速度Ｎｅが低下し過ぎて共振領域に入ってしまい、エンジン始動時に振動やノイズが発生してしまう可能性があった。本実施例においては、このような問題を生じさせることなく、エンジンを適切に始動させることができる。

以上のように、本実施例によるＥＣＵ１０００は、エンジンの惰性回転中にエンジン始動要求があった場合、エンジン回転速度Ｎｅに応じてクランキング目標トルクＴＣｔａｇを変更する。そのため、エンジン回転速度Ｎｅが高くかつ吸入空気量Ｇａが少ない状態でエンジンを始動する場合においても、吸入空気量Ｇａを増加させることなくクランキング時のエンジン回転速度Ｎｅを失火を回避可能な回転領域に好適に低下および滞留させることができる。

＜変形例１＞
上述の図４に示したフローチャートでは、エンジン始動要求があり（Ｓ１０にてＹＥＳ）かつエンジン回転速度Ｎｅが０よりも大きい場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）に、エンジン回転速度Ｎｅに応じてクランキング目標トルクＴＣｔａｇを変更していた（Ｓ１２）。

これに対し、エンジン回転速度Ｎｅに応じてクランキング目標トルクＴＣｔａｇを変更する条件に、下記の追加条件１〜３の少なくともいずれかを適宜追加してもよい。

（追加条件１）車両走行中にエンジン停止処理が行なわれているという条件。
（追加条件２）吸入空気量Ｇａが所定量Ｇ０よりも少ないという条件。

（追加条件３）アクセルペダル操作量ＡＰが所定量Ａ０よりも少ないという条件。
図７は、本変形例１によるＥＣＵ１０００の処理手順の一例を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、前述の図４に示したフローチャートに対し、たとえば上記の追加条件１〜３にそれぞれ対応するＳ２０、Ｓ２１、Ｓ２２の処理をすべて追加したものである。

すなわち、ＥＣＵ１０００は、エンジン始動要求があり（Ｓ１０にてＹＥＳ）、かつ車両走行中にエンジン停止処理が行なわれており（Ｓ２０にてＹＥＳ）、かつエンジン回転速度Ｎｅが０よりも大きく（Ｓ１１にてＹＥＳ）、かつ吸入空気量Ｇａが所定量Ｇ０よりも少なく（Ｓ２１にてＹＥＳ）、かつアクセルペダル操作量ＡＰが所定量Ａ０よりも少ない場合（Ｓ２２にてＹＥＳ）に、エンジン回転速度Ｎｅに応じてクランキング目標トルクＴＣｔａｇをエンジン回転速度Ｎｅに応じて変更する。そうでない場合（Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ２０〜Ｓ２２のいずれかでＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１３に移し、クランキング目標トルクＴＣｔａｇを所定値Ｔ１に設定する。

このようにすると、より失火の可能性が高い場合に限って、エンジン回転速度Ｎｅに応じてクランキング目標トルクＴＣｔａｇを変更することができる。

＜変形例２＞
図８は、本変形例２によるＥＣＵ１０００の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図８に示したステップのうち、前述の図４に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

ＥＣＵ１０００は、Ｓ３０にて、エンジン始動処理中であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０００は、エンジン始動要求があった場合あるいはエンジン始動要求後に未だエンジン１００が完爆していない場合に、エンジン始動処理中であると判定する。エンジン始動処理中でない場合（Ｓ３０にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理を終了させる。

一方、エンジン始動処理中である場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ３１に移し、エンジン回転速度Ｎｅが上述のしきい速度αよりも大きいか否かを判定する。この処理は、エンジン回転速度Ｎｅが上述の失火領域に含まれるか否かを判定する処理である。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度αよりも小さい場合（Ｓ３１にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ３３に移し、クランキング目標トルクＴＣｔａｇを所定値Ａに設定する。この処理は、従来の手法でクランキング目標トルクＴＣｔａｇを設定する場合に相当する。たとえば、所定値Ａは、上述の図５に示す失火回避領域のクランキング目標トルクＴＣｔａｇと同様の値に設定される。

エンジン回転速度Ｎｅがしきい速度αよりも大きい場合（Ｓ３１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ３２に移し、クランキング目標トルクＴＣｔａｇを所定値Ｂに設定する。ここで、所定値Ｂは、エンジン回転速度Ｎｅに応じて変動する値であって、Ｓ３３で設定される所定値Ａよりも小さい値である。たとえば、所定値Ｂは、上述の図５に示す失火領域のクランキング目標トルクＴＣｔａｇと同様の値に設定される。

Ｓ３４にて、ＥＣＵ１０００は、実際のクランキングトルクＴＣがＳ３２あるいはＳ３３で設定されたクランキング目標トルクＴＣｔａｇになるように第１ＭＧ２００を制御する。

Ｓ３５にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度Ｎｅが最適領域（しきい速度αよりも低くかつしきい速度βよりも高いエンジン回転領域）に含まれるか否かを判定する。

エンジン回転速度Ｎｅが最適領域に含まれない場合（Ｓ３５にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ３１に戻し、Ｓ３１〜Ｓ３４の処理を繰り返す。

エンジン回転速度Ｎｅが最適領域に含まれる場合（Ｓ３５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、処理をＳ１６に移し、エンジン１００に燃料を噴射して点火する制御を行なう。これにより、エンジン始動処理が完了する。

このようにしても、実施例１と同様、吸入空気量Ｇａを増加させることなくクランキング時のエンジン回転速度Ｎｅを失火を回避可能な回転領域に好適に低下および滞留させることができる。

今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１車両、１０エンジン回転速度センサ、１１エアフローメータ、１２スロットルポジションセンサ、１５出力軸回転速度センサ、２１，２２レゾルバ、３１アクセルポジションセンサ、３５スタートスイッチ、８１減速機、８２駆動輪、１００エンジン、１０１ダンパ機構、２００第１ＭＧ、３００動力分割機構、４００第２ＭＧ、５６０出力軸、６００ＰＣＵ、７００バッテリ、１０００ＥＣＵ。

Claims

エンジンと、
前記エンジンの回転軸に付与されるクランキングトルクを発生可能なモータと、
前記エンジンの始動要求があった場合に前記クランキングトルクが目標トルクとなるように前記モータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記エンジンが惰性で回転しているときに前記始動要求があった場合、前記エンジンの回転速度に応じて前記目標トルクを変更する、車両。
前記制御装置は、前記回転速度がしきい速度よりも高いときの前記目標トルクを、前記回転速度が前記しきい速度よりも低いときの前記目標トルクよりも小さい値に設定し、
前記しきい速度は、前記エンジンに吸入される空気量が所定量よりも少ない状態で前記エンジンの失火が生じる回転領域の下限値に対応する値である、請求項１に記載の車両。
前記制御装置は、前記回転速度が前記しきい速度よりも高いときの前記目標トルクを、前記回転速度が高いほど小さい値に設定する、請求項２に記載の車両。
前記目標トルクは、前記エンジンに吸入される吸入空気量が所定量よりも少ない状態で前記エンジンの失火を回避可能な回転領域まで前記回転速度を低下させることができる値に設定される、請求項１に記載の車両。
前記目標トルクは、前記失火を回避可能な回転領域まで前記回転速度を低下させることができ、かつ前記車両の共振を回避可能な回転領域に前記回転速度を維持することができる値に設定される、請求項４に記載の車両。
前記制御装置は、前記エンジンに吸入される吸入空気量が所定量よりも少ない状態で前記エンジンが惰性で回転しているときに前記始動要求があった場合に、前記回転速度に応じて前記目標トルクを変更する、請求項１に記載の車両。
前記制御装置は、前記車両の走行中に前記エンジンを停止させる処理が行なわれているときに前記始動要求があった場合に、前記回転速度に基づいて前記目標トルクを変更する、請求項１に記載の車両。
前記制御装置は、ユーザによるアクセルペダル操作量が所定量よりも小さい状態で前記エンジンが惰性で回転しているときに前記始動要求があった場合に、前記回転速度に基づいて前記目標トルクを変更する、請求項１に記載の車両。
前記制御装置は、前記エンジンが回転していないときに前記始動要求があった場合、前記目標トルクを前記回転速度に応じては変動しない値に設定する、請求項１に記載の車両。