JP2014159207A - ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】走行状況に応じたエンジン始動を行なうことができるハイブリッド車両のエンジン始動制御装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両１０は、エンジン１１と、モータ１２と、クラッチ１３と、制御部２０と、アクセルセンサ３１と、車速センサ３２と、エンジン回転数センサ３３とを備えている。走行中にエンジン始動要求が有ると、アクセル開度が所定値を越えているか否かが判断され、アクセル開度が所定値を越えていると、クラッチ１３が第１の伝達トルクに切換わることにより、モータ１２の出力トルクによってエンジン１１が始動する。エンジン１１の回転数が所定値を越えると、第１の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さい第２の伝達トルクに切換わり、エンジン１１の回転が維持される。始動終了が判定されると、トルク伝達率が最大の第３の伝達トルクに切換わり、エンジン１１の出力トルクがクラッチ１３を介して車輪１８に伝達される。
【選択図】図１

Description

この発明は、走行用のエンジンとモータとの間にクラッチを備えたハイブリッド車両に適用されるエンジン始動制御装置に関する。
ハイブリッド車両の一例は、走行用のエンジン（内燃機関）と電動モータ（これ以降、単にモータと称する）と、クラッチとを有し、走行条件等に応じてモータのみによる走行と、エンジンを併用するハイブリッド走行あるいはエンジンのみの走行に切換えることができるように構成されている。例えば特許文献１のハイブリッド車両では、モータによって走行しているときに、クラッチを接続することによって、エンジンを始動させるようにしており、このエンジン始動の際に前記クラッチを滑らせる半クラッチ制御を行なっている。特許文献２のハイブリッド車両も、モータによって車両が走行しているときに、クラッチを接続することによってエンジンを始動させるように構成され、エンジン始動の際に前記クラッチを滑らせる半クラッチ制御を行なっている。
特開２０１０−２１５０９７号公報 特許第５００９４４９号公報
前記特許文献１や特許文献２には、エンジンを始動させる際にクラッチをいわゆる半クラッチ状態にすることが開示されている。しかし単に半クラッチにしただけでは、車両の走行状態（例えばアクセル開度が大きい場合とか、低開度高車速走行時、あるいは低開度低車速走行時など、多様な走行状況に応じてきめ細かなエンジン始動が行なわれるとは限らない。
例えば、モータによる走行中に急加速や急勾配の登坂走行を行なう場合のように急速な出力増加が要求される場合（高開度始動時）には、エンジンを速やかに始動させて出力を立ち上げる必要があるが、単なる半クラッチ状態でエンジンを始動させるだけではエンジンを迅速始動させることができないことがあり、アクセルペダルを大きく踏み込んだときの応答性が問題となる。一方、車両が高速走行しているときにエンジンを始動させる場合（低開度高車速始動時）に、高開度始動時と同等の伝達トルクの半クラッチ状態でエンジンを始動させると、モータの出力トルクの多くがエンジン始動用に分配されるため、運転フィーリングとして出力不足を感じてしまうことがある。
従ってこの発明は、エンジンとモータとクラッチとを備えたハイブリッド車両において、モータによる車両走行時に、走行状態に応じたエンジン始動を行なうことができるエンジン始動制御装置を提供することにある。
本発明の１つの実施形態は、走行用のエンジン(11)とモータ(12)との間にクラッチ(13)が配置されたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置であって、アクセル開度を検出する手段(31)と、車速を検出する手段(32)と、エンジン(11)の始動要求の有無を判断する手段(ST1)と、該車両がモータ(12)によって走行中に前記エンジン(11)の始動要求が有ったときに前記アクセル開度と前記車速とに応じて前記クラッチ(13)の伝達トルクを切換えるトルク切換手段(20)とを具備している。
また、エンジン回転数を検出する手段(33)をさらに具備し、前記トルク切換手段(20)の一例は、前記アクセル開度が所定値(A1)を越えているときに実行する高開度始動モード(1)を含んでいる。高開度始動モード(1)の一例は、前記クラッチ(13)を第１の伝達トルク(CL1)に切換えることによってエンジン(11)を始動させ、エンジン回転数が所定値(R1)を越えると前記クラッチ(13)を前記第１の伝達トルク(CL1)よりもトルク伝達率が小さい第２の伝達トルク(CL2)に切換え、始動終了が判断されると前記クラッチ(13)を前記第１および第２の伝達トルク(CL1,CL2)よりも大きい第３の伝達トルク(CL3)に切換える手段(ST3-ST7)を有している。第３の伝達トルク(CL3)の一例は、エンジン(11)とモータ(12)とを直結状態にする実質的にトルク伝達率１００％の伝達トルクである。
前記トルク切換手段(20)の一例は、前記アクセル開度が所定値(A1)を越えていないときでかつ前記車速が所定値(S1)を越えているときに実行する低開度高車速始動モード(2)と、前記アクセル開度が所定値(A1)を越えていないときでかつ前記車速が所定値(S1)を越えていないときに実行する低開度低車速始動モード(3)とを含んでいる。
低開度高車速始動モード(2)の一例は、前記クラッチ(13)を前記第１の伝達トルク(CL1)よりもトルク伝達率が小さくかつ前記第２の伝達トルク(CL2)よりもトルク伝達率が大きい第４の伝達トルク(CL4)に切換えることによってエンジン(11)を始動させ、エンジン回転数が所定値(R1)を越えると前記クラッチ(13)を前記第４の伝達トルク(CL4)よりもトルク伝達率が小さい第５の伝達トルク(CL5)に切換え、始動終了が判断されると前記クラッチ(13)を前記第３の伝達トルク(CL3)に切換える手段(ST9-ST12)を有している。
低開度低車速始動モード(3)の一例は、車速が所定値(S1)を越えていないときにクラッチ(13)を前記第１の伝達トルク(CL1)よりもトルク伝達率が小さくかつ前記第２の伝達トルク(CL2)よりもトルク伝達率が大きい第６の伝達トルク(CL6)に切換えることによってエンジン(11)を始動させ、始動終了が判断されるとクラッチ(13)を前記第３の伝達トルク(CL3)に切換える手段(ST13,ST14)を有している。
エンジン回転数を検出する手段(33)をさらに具備し、前記トルク切換手段の一例は、アクセル開度にかかわらず前記車速が所定値(S1)を越えているときに実行する高車速始動モードを含み、該高車速始動モードは、前記クラッチ(13)を前記第４の伝達トルク(CL4)に切換えることによってエンジン(11)を始動させ、前記エンジン回転数が所定値(R1)を越えると前記クラッチ(13)を前記第４の伝達トルク(CL4)よりもトルク伝達率が小さい第５の伝達トルク(CL5)に切換え、始動終了が判断されると前記クラッチ(11)を前記第４および第５の伝達トルク(CL4,CL5)よりも大きい第３の伝達トルク(CL3)に切換える手段を有している。
本発明によれば、エンジンとモータとクラッチとを備えたハイブリッド車両において、モータによる走行中にアクセル開度と車速とに応じて前記クラッチの伝達トルクを切換えることにより、走行状態に応じたエンジン始動を行なうことができる。例えば高開度始動時には、クラッチが第１の伝達トルクに設定されることにより、モータの出力トルクをエンジンに短時間に伝えて迅速に始動させることができる。例えば低開度高車速始動時には、クラッチが第４の伝達トルクに切換わることによってエンジンが始動し、始動後はエンジンの回転を維持できる程度の第２の伝達トルクに切換わることにより、モータの出力を駆動輪に分配する割合を多くすることができる。
本発明の１つの実施形態に係るエンジン始動制御装置を備えたハイブリッド車両の構成を模式的に示す図。 図１に示されたハイブリッド車両の高開度始動モードのクラッチ伝達トルクと回転数との関係を示すタイムチャート。 図１に示されたハイブリッド車両の低開度高車速始動モードのクラッチ伝達トルクと回転数との関係を示すタイムチャート。 図１に示されたハイブリッド車両の低開度低車速始動モードのクラッチ伝達トルクと回転数との関係を示すタイムチャート。 図１に示されたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置の処理の流れを示すフローチャート。
以下に本発明の１つの実施形態に係るエンジン始動制御装置を備えたハイブリッド車両について、図１から図５を参照して説明する。
図１に示されたハイブリッド車両１０は、走行用のエンジン１１と走行用のモータ１２とを備えている。モータ１２は、駆動用バッテリから供給される電力によって回転する。エンジン１１とモータ１２との間にクラッチ１３が配置されている。モータ１２の出力軸１４には、トランスミッション１５と差動機１６等を備えた動力伝達機構１７が接続されている。クラッチ１３が接続されると、エンジン１１とモータ１２とが直列に接続された状態となることにより、エンジン１１が出力するトルクとモータ１２が出力するトルクとによって、出力軸１４が回転する。クラッチ１３が切り離されると、モータ１２の出力のみによって車輪１８が回転する。
クラッチ１３はアクチュエータ１３ａによって接続と切離しが行なわれ、かつ、アクチュエータ１３ａの作動ストロークに応じてクラッチ伝達トルク（この明細書では単に伝達トルクと言うこともある）を変化させることができるようになっている。アクチュエータ１３ａは、例えば油圧によって作動するピストンを有し、このピストンの位置に応じてクラッチ１３の伝達トルクを変化させる。ただし油圧以外に、例えば電気式、機械式、流体式、磁気式のアクチュエータが使用されてもよい。クラッチ１３が完全に接続されたときのトルク伝達率は実質的に１００％であり、エンジン１１とモータ１２とが直結した状態となる。クラッチ１３が切離されたときのトルク伝達率は実質的にゼロとなる。
このハイブリッド車両１０は、エンジン１１とモータ１２とクラッチ１３のアクチュエータ１３ａ等を電子的に制御する制御部２０を備えている。制御部２０は、エンジン１１を制御するエンジンコントロールユニット２１と、モータ１２を制御するモータコントロールユニット２２と、エンジン始動制御装置としての機能も有するＥＣＵ（Electrical Control Unit）２３と、クラッチコントロールユニット２４などを含んでいる。モータコントロールユニット２２は、モータ１２に与える指示トルクに基いて、モータ１２に供給する電流を制御することにより、モータ１２が発生する出力トルクを変化させる。
またこのハイブリッド車両１０は、アクセルペダル３０の操作量を検出するアクセルセンサ３１と、車両１０の速度（これ以降、車速と言う）を検出する手段として機能する車速センサ３２と、エンジン１１の回転数を検出する手段として機能するエンジン回転数センサ３３などを備えている。アクセルペダル３０を図１中の矢印Ａ方向に踏み込むと、踏み込み量が大きくなるほど、アクセルセンサ３１によって検出されるアクセル開度が大きくなる。すなわち本実施形態のアクセルセンサ３１は、アクセル開度を検出する手段として機能する。
エンジン回転数センサ３３によって検出されたエンジン回転数（ｒｐｍ）は制御部２０のＥＣＵ２３に入力される。エンジン回転数はクランクシャフト１１ａの回転数に相当するが、単位時間当たりのクランクシャフト１１ａの回転速度を利用してもよい。
制御部２０は、車両１０の走行状況に応じてクラッチ１３の伝達トルク（例えばアクチュエータ１３ａの作動ストローク）を変化させるエンジン始動制御装置としての機能も担っている。クラッチ１３のアクチュエータ１３ａは、制御部２０のクラッチコントロールユニット２４によって制御され、後述するように車両１０の運転状況に応じてトルク伝達率をゼロから１００％の間で変化させる。すなわちこの制御部２０は、エンジン始動要求が検出されたときに走行状況に応じてクラッチ１３の伝達トルクを切換えるためのトルク切換手段として機能するコンピュータプログラムが組込まれている。
図２から図４は、それぞれ、車両１０がモータ１２によって走行しているときに、エンジン１１を始動する場合の時間軸（横軸）に対するクラッチ伝達トルクとモータ回転数およびエンジン回転数の変化を示している。以下に図２から図４について説明する。
図２は“（１）高開度始動モード”すなわちモータ１２による走行中で、急加速や登坂走行、重量物積載時のようにアクセル開度（出力要求）が大きいときにエンジン１１を始動する場合であり、図２の（Ａ）はクラッチ伝達トルク、（Ｂ）はモータ回転数およびエンジン回転数の変化を示している。図２において、時間ｔ０からｔ１の間は、車両１０はモータ１２のみによって走行するため、クラッチ伝達トルクはゼロである。
図２中の時間ｔ１においてエンジン始動要求が有ると、クラッチ１３が第１の伝達トルクＣＬ１に切換わることにより、モータ１２の出力トルクがクラッチ１３を介してエンジン１１に伝達され、エンジン１１がクランキングされる。第１の伝達トルクＣＬ１は比較的トルク伝達率が大きいため、その分、接続時にショックが生じるが、エンジン１１を迅速に始動させることができる。
エンジン１１が始動すると、図２中の時間ｔ２においてクラッチ１３が第２の伝達トルクＣＬ２に切換わる。第２の伝達トルクＣＬ２は、第１の伝達トルクＣＬ１よりもトルク伝達率が小さい。例えばクラッチ直結状態のトルク伝達率を１００％とすると、第１の伝達トルクＣＬ１のトルク伝達率は例えば６０％、第２の伝達トルクＣＬ２のトルク伝達率は例えば３０％である。第２の伝達トルクＣＬ２は、エンジン１１の回転を維持できる程度のトルク伝達率とし、モータトルクによる加速を優先する。
図２中の時間ｔ３において、始動が終了したことが判断されると、クラッチ１３が第３の伝達トルクＣＬ３に切換わる。始動が終了したか否かは、例えばエンジン回転数センサ３３によって検出されるエンジン回転数が安定する値（例えばモータ回転数と同値）に達したか否かを、制御部２０によって判定することによって行なわれる。第３の伝達トルクＣＬ３は、トルク伝達率が実質的に１００％、すなわちクラッチ直結状態であり、これにより、エンジン１１の出力トルクがクラッチ１３とモータ１２と動力伝達機構１７を介して車輪１８に伝わる。
図３は“（２）低開度高車速始動モード”、すなわち、モータ１２による高速走行中でかつアクセル開度が小さいときにエンジン１１を始動する場合である。図３において、時間ｔ０からｔ１の間は、車両１０はモータ１２のみによって走行するため、クラッチ伝達トルクはゼロである。
図３の時間ｔ１においてエンジン始動要求が有ると、クラッチ１３が第４の伝達トルクＣＬ４に切換わることによって、モータ１２の出力トルクがクラッチ１３を介してエンジン１１に伝達される。その結果、エンジン１１がクランキングされることによって、エンジン１１が始動する。
第４の伝達トルクＣＬ４は第１の伝達トルクＣＬ１（図２に示す）と比較してトルク伝達率が小さいため、第１の伝達トルクＣＬ１で始動させる場合と比較して始動の立ち上がりは緩いが、その分、ショックが抑えられる。例えばクラッチ直結状態のトルク伝達率を１００％とすると、第４の伝達トルクＣＬ４のトルク伝達率は例えば５０％である。
エンジン１１が始動すると、図３中の時間ｔ２において、クラッチ１３が第５の伝達トルクＣＬ５に切換わることにより、モータトルクを駆動側（動力伝達機構１７）に多く分配する。第５の伝達トルクＣ５は、“（１）高開度始動モード”で説明した第２の伝達トルクＣＬ２と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。例えば第２の伝達トルクＣＬ２のトルク伝達率を３０％、第５の伝達トルクＣＬ５のトルク伝達率を４０％としてもよい。この場合、高開度始動モードの第２の伝達トルクＣＬ２は、低開度高車速始動モードの第５の伝達トルクＣＬ５よりもトルク伝達率が小さい。
図３中の時間ｔ３で始動が終了したことが判断されると、図２と同様に、クラッチ１３が第３の伝達トルクＣＬ３に切換わることにより、エンジン１１の出力トルクがクラッチ１３とモータ１２と動力伝達機構１７を介して車輪１８に伝わる。
図４は“（３）低開度低車速始動モード”、すなわち、モータ１２による低速走行中でかつアクセル開度が小さいときにエンジン１１を始動する場合である。図４において、時間ｔ０からｔ１の間は、車両１０はモータ１２のみによって走行するため、クラッチ伝達トルクはゼロである。
図４中の時間ｔ１においてエンジン始動要求が有ると、クラッチ１３が第６の伝達トルクＣＬ６に切換わる。この第６の伝達トルクＣＬ６は、時間ｔ３（始動終了）まで維持される。第６の伝達トルクＣＬ６は、“（２）低開度高車速始動モード”で説明した第４の伝達トルクＣＬ４と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。例えば第４の伝達トルクＣＬ４と第６の伝達トルクＣＬ６のトルク伝達率は、それぞれ５０％である。時間ｔ３（始動終了）以降は、クラッチ１３が第３の伝達トルクＣＬ３に切換わることにより、エンジン１１の出力トルクがクラッチ１３とモータ１２と動力伝達機構１７を介して車輪１８に伝わる。
以下に、本実施形態の制御部２０を備えたエンジン始動制御装置の処理の流れについて、図５のフローチャートを参照して説明する。
図５のステップＳＴ１において、エンジンの始動要求の有無が判断される。始動要求の有無は、例えばエンジンコントロールユニット２１の信号に基いて判断されてもよい。その場合、エンジンコントロールユニット２１はエンジン１１の始動要求の有無を判断する手段として機能する。ステップＳＴ１において、始動要求有りと判定されると（ステップＳＴ１で“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２に進む。始動要求が無ければ（ステップＳＴ１で“ＮＯ”）、以下に説明するエンジン始動制御が行なわれることなく終了となる。
ステップＳＴ２では、アクセル開度が所定値Ａ１と比較される。アクセル開度は、例えばアクセルセンサ３１の出力によって得ることができる。アクセル開度が所定値Ａ１を越えていると判断されると（ステップＳＴ２で“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ３に進む。アクセル開度が所定値Ａ１を越えていなければ（ステップＳＴ２で“ＮＯ”）、ステップＳＴ８に進む。
ステップＳＴ３からステップＳＴ７までは、図２で説明した“（１）高開度始動モード”に相当する。ステップＳＴ３では、クラッチ１３が第１の伝達トルクＣＬ１に切換わり、ステップＳＴ４に進む。ステップＳＴ４では、エンジン回転数が所定値Ｒ１と比較される。エンジン回転数は、例えばエンジン回転数センサ３３の出力によって得ることができる。エンジン１１が始動するとエンジン回転数が上昇する。
ステップＳＴ４において、エンジン回転数が所定値Ｒ１を越えたと判断されると（ステップＳＴ４で“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ５に進む。エンジン回転数が所定値Ｒ１を越えていなければ（ステップＳＴ４で“ＮＯ”）、ステップＳＴ３に戻ってエンジン１１の始動が続行される。
ステップＳＴ５では、クラッチ１３が第２の伝達トルクＣＬ２に切換わる。前記したように第２の伝達トルクＣＬ２は、第１の伝達トルクＣＬ１よりも値が小さく、エンジン１１の回転を維持できる程度のトルク伝達率に設定されているため、モータ１２の出力トルクの多くを車輪１８を回転させるための動力伝達機構１７に分配することができる。
ステップＳＴ６において始動が終了したと判断されると（ステップＳＴ６で“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ７に進む。始動が終了していなければ（ステップＳＴ６で“ＮＯ”）、ステップＳＴ５に戻り、第２の伝達トルクＣＬ２のもとでエンジン１１の回転が維持される。
ステップＳＴ７では、クラッチ１３が第３の伝達トルクＣＬ３に切換わる。第３の伝達トルクＣＬ３は、トルク伝達率が実質的に１００％、すなわちクラッチ直結状態であり、これにより、エンジン１１の出力トルクがクラッチ１３とモータ１２と動力伝達機構１７を介して車輪１８に伝わる。
次に“（２）低開度高車速始動モード”について説明する。
ステップＳＴ８において車速が所定値Ｓ１と比較される。車速は、例えば車速センサ３２の出力によって得ることができる。車速が所定値Ｓ１を越えていると判断されると（ステップＳＴ８で“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ９に進み“（２）低開度高車速始動モード”が実行される。車速が所定値Ｓ１を越えていなければ（ステップＳＴ８で“ＮＯ”）、ステップＳＴ１３に進む。
ステップＳＴ９からステップＳＴ１２までは、図３で説明した“（２）低開度高車速始動モード”に相当する。ステップＳＴ９では、クラッチ１３が第４の伝達トルクＣＬ４に切換わることによってエンジン１１を始動させ、ステップＳＴ１０に進む。第４の伝達トルクＣＬ４は第１の伝達トルクＣＬ１と比較してトルク伝達率が小さいため、第１の伝達トルクＣＬ１で始動させる場合と比較して始動の立ち上がりは緩いが、その分、ショックが抑えられる。
ステップＳＴ１０ではエンジン回転数が所定値Ｒ１と比較される。エンジン１１が始動するとエンジン回転数が上昇する。ステップＳＴ１０において、エンジン回転数が所定値Ｒ１を越えていると判断されると（ステップＳＴ１０で“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１１に進む。エンジン回転数が所定値Ｒ１を越えていなければ（ステップＳＴ１０で“ＮＯ”）、ステップＳＴ９に戻り、第４の伝達トルクＣＬ４のもとでエンジン１１の始動が続行される。
ステップＳＴ１１では、クラッチ１３が第５の伝達トルクＣＬ５に切換わる。第５の伝達トルクＣＬ５は、第１の伝達トルクＣＬ１よりも値が小さく、エンジン１１の回転を維持できる程度のトルク伝達率に設定されているため、モータ１２の出力トルクの多くを車輪１８を回転させるための動力伝達機構１７に分配することができる。この第５の伝達トルクＣＬ５は、“（１）高開度始動モード”で説明した第２の伝達トルクＣＬ２と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。
ステップＳＴ１２において、始動が終了したと判断されると（ステップＳＴ１２で“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、クラッチ１３が第３の伝達トルクＣＬ３（クラッチ直結）に切換わる。これにより、エンジン１１の出力トルクがクラッチ１３とモータ１２と動力伝達機構１７を介して車輪１８に伝わる。始動が終了していなければ（ステップＳＴ１２で“ＮＯ”）、ステップＳＴ１１に戻り、第５の伝達トルクＣＬ５のもとでエンジン１１の回転が維持される。
次に“（３）低開度低車速始動モード”について説明する。
前記ステップＳＴ８において、車速が所定値Ｓ１を越えていない場合（ステップＳＴ８で“ＮＯ”）、ステップＳＴ１３に進む。ステップＳＴ１３では、クラッチ１３が第６の伝達トルクＣＬ６に切換わる。第６の伝達トルクＣＬ６は第１の伝達トルクＣＬ１と比較してトルク伝達率が小さいため、第１の伝達トルクＣＬ１で始動させる場合と比較して始動の立ち上がりは緩いが、その分、ショックが抑えられる。この第６の伝達トルクＣＬ６は、“（２）低開度高車速始動モード”で説明した第４の伝達トルクＣＬ４と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。
ステップＳＴ１４において、始動が終了したと判断されると（ステップＳＴ１４で“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、クラッチ１３が第３の伝達トルクＣＬ３（クラッチ直結）に切換わる。これにより、エンジン１１の出力トルクがクラッチ１３とモータ１２と動力伝達機構１７を介して車輪１８に伝わる。始動が終了していなければ（ステップＳＴ１４で“ＮＯ”）、ステップＳＴ１３に戻り、第６の伝達トルクＣＬ６のもとでエンジン１１の回転が引き上げられる。
以上説明したように本実施形態によれば、モータ１２による走行中にエンジン１１の始動要求が出たとき、アクセル開度と車速に応じて複数種類の始動制御が行なわれる。例えば“（１）高開度始動モード”では、クラッチ１３が第１の伝達トルクＣＬ１に設定されることによりエンジン１１の始動が短時間で行なわれ、アクセルペダル３０を踏み込んだときにエンジン１１のトルクが迅速に立ち上がるため応答性が良くなる。そしてエンジン回転数が所定値Ｒ１を越えると第２の伝達トルクＣＬ２に切換わることにより、エンジン１１の回転を維持できる程度のモータ出力トルクがエンジン１１に伝達されるため、モータ出力トルクの多くを車輪１８を回転させるための駆動トルクに分配することができる。このため出力が比較的小さいモータにとって有利である。
また“（２）低開度高車速始動モード”では、クラッチ１３が第４の伝達トルクＣＬ４に設定されるため、クラッチ接続時のショックが小さく、しかもエンジン回転数が所定値Ｒ１を越えると第５の伝達トルクＣＬ５に切換わることにより、モータ出力トルクの多くを車輪１８を回転させるための駆動トルクに分配することができる。そして“（３）低開度低車速始動モード”では、第６の伝達トルクＣＬ６によってエンジン１１が始動し、始動後はエンジン１１とモータ１２とを直結状態にすることができるものである。
トルク切換手段の上位概念は、アクセル開度にかかわらず車速が所定値Ｓ１を越えているときに実行する高車速始動モードを含んでいる。該高車速始動モードは、例えば図５中のステップＳＴ８〜ＳＴ１２に示されるように、クラッチ１３を第４の伝達トルクＣＬ４に切換えることによってエンジン１１を始動させ、エンジン回転数が所定値Ｒ１を越えるとクラッチ(13)を前記第４の伝達トルクＣＬ４よりもトルク伝達率が小さい第５の伝達トルクＣＬ５に切換え、始動終了が判断されるとクラッチ１１を第４および第５の伝達トルクＣＬ４，ＣＬ５よりも大きい第３の伝達トルクＣＬ３に切換える手段を有している。
なお本発明を実施するに当たり、ハイブリッド車両に搭載するエンジンやモータおよびクラッチあるいは各種センサの構成や配置をはじめとして、エンジン始動制御装置を構成する具体的な要素を種々に変更して実施できることは言うまでもない。例えば前記クラッチは、湿式多板クラッチ、乾式クラッチ、流体クラッチ、磁力を利用するマグネットクラッチなど、車両の仕様に応じて様々の形態のクラッチを採用することができる。
１０…ハイブリッド車両、１１…エンジン、１２…モータ、１３…クラッチ、２０…制御部、２３…ＥＣＵ、３１…アクセルセンサ（アクセル開度を検出する手段）、３２…車速センサ（車速検出手段）、３３…エンジン回転数センサ（回転数検出手段）、ＣＬ１…第１の伝達トルク、ＣＬ２…第２の伝達トルク、ＣＬ３…第３の伝達トルク、ＣＬ４…第４の伝達トルク、ＣＬ５…第５の伝達トルク、ＣＬ６…第６の伝達トルク。

Claims (8)

  1. 走行用のエンジンとモータとの間にクラッチが配置されたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置であって、
    アクセル開度を検出する手段と、
    車速を検出する手段と、
    エンジンの始動要求の有無を判断する手段と、
    該車両がモータによって走行中に前記エンジンの始動要求が有ったときに前記アクセル開度と前記車速とに応じて前記クラッチの伝達トルクを切換えるトルク切換手段と、
    を具備したことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  2. エンジン回転数を検出する手段をさらに具備し、
    前記トルク切換手段は、
    前記アクセル開度が所定値を越えているときに実行する高開度始動モードを含み、
    前記高開度始動モードは、
    前記クラッチを第１の伝達トルクに切換えることによってエンジンを始動させ、
    前記エンジン回転数が所定値を越えると前記クラッチを前記第１の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さい第２の伝達トルクに切換え、
    始動終了が判断されると前記クラッチを前記第１および第２の伝達トルクよりも大きい第３の伝達トルクに切換える手段を有したことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  3. 前記トルク切換手段は、
    前記アクセル開度が所定値を越えていないときでかつ前記車速が所定値を越えているときに実行する低開度高車速始動モードと、
    前記アクセル開度が所定値を越えていないときでかつ前記車速が所定値を越えていないときに実行する低開度低車速始動モードとを含み、
    前記低開度高車速始動モードは、
    前記クラッチを前記第１の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さくかつ前記第２の伝達トルクよりもトルク伝達率が大きい第４の伝達トルクに切換えることによってエンジンを始動させ、
    前記エンジン回転数が所定値を越えると前記クラッチを前記第４の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さい第５の伝達トルクに切換え、
    始動終了が判断されると前記クラッチを前記第３の伝達トルクに切換える手段を有し、
    前記低開度低車速始動モードは、
    前記クラッチを前記第１の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さくかつ前記第２の伝達トルクよりもトルク伝達率が大きい第６の伝達トルクに切換えることによってエンジンを始動させ、
    始動終了が判断されると前記クラッチを前記第３の伝達トルクに切換える手段を有したことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  4. 前記第３の伝達トルクが前記エンジンと前記モータとを直結する実質的にトルク伝達率１００％の伝達トルクであることを特徴とする請求項２または３に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  5. 前記高開度始動モードの前記第２の伝達トルクと、前記低開度高車速始動モードの前記第５の伝達トルクとが互いに同等であることを特徴とする請求項３または４に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  6. 前記高開度始動モードの前記第２の伝達トルクは、前記低開度高車速始動モードの前記第５の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さいことを特徴とする請求項３または４に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  7. 前記低開度高車速始動モードの第４の伝達トルクと、前記低開度低車速始動モードの第６の伝達トルクとが互いに同等であることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  8. エンジン回転数を検出する手段をさらに具備し、
    前記トルク切換手段は、
    前記車速が所定値を越えているときに実行する高車速始動モードを含み、
    前記高車速始動モードは、
    前記クラッチを前記第４の伝達トルクに切換えることによってエンジンを始動させ、
    前記エンジン回転数が所定値を越えると前記クラッチを前記第４の伝達トルクよりもトルク伝達率が小さい第５の伝達トルクに切換え、
    始動終了が判断されると前記クラッチを前記第４および第５の伝達トルクよりも大きい第３の伝達トルクに切換える手段を有したことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
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