特開 2022-182392 ハイブリッド車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022182392

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/08 20060101AFI20221201BHJP

   B60K 6/485 20071001ALI20221201BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20221201BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20221201BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20221201BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20221201BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20221201BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

B60W10/08 900

B60K6/485 ZHV

B60W10/06 900

B60W20/00 900

F02D29/02 321B

B60L50/16

B60L50/60

B60L15/20 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021089918

(22)【出願日】2021-05-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松浦 亮平

【テーマコード（参考）】

3D202

3G093

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA09

3D202BB05

3D202BB12

3D202CC42

3D202DD16

3D202DD18

3D202DD24

3D202DD26

3D202DD27

3G093AA07

3G093CA01

3G093DA01

3G093DB01

3G093EC02

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BA00

5H125CA02

5H125EE02

5H125EE08

5H125EE31

(57)【要約】

【課題】エンジン始動時におけるモータジェネレータへの過電流の供給を抑止することができるハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】内燃機関とモータジェネレータとを制御する車両制御装置は、燃料を噴射する際に要求されるＭＧ要求トルクが、燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの間における最高ＭＧ回転数で付与できるＭＧ制限トルク以下のトルクであると判定された場合には、燃料噴射弁から燃料を噴射する際に、インバータを介してモータジェネレータが内燃機関のクランクシャフトにＭＧ要求トルクを付与するように制御し、一方、ＭＧ要求トルクがＭＧ制限トルクよりも大きいトルクであると判定された場合には、燃料噴射弁から燃料を噴射する際に、インバータを介してモータジェネレータが内燃機関のクランクシャフトにＭＧ制限トルクを付与するように制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関と、
前記内燃機関に駆動連結されるモータジェネレータと、
前記内燃機関のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
前記モータジェネレータにインバータを介して電気的に接続されたバッテリと、
前記内燃機関と前記モータジェネレータとを制御する車両制御装置と、
を備え、
前記車両制御装置は、
前記エンジン回転数がゼロから予め定められた始動回転数を超えるまで前記モータジェネレータを使用して前記内燃機関を始動するクランキング中において、前記エンジン回転数が前記始動回転数よりも低い回転数閾値以上である場合に、前記内燃機関の燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を取得する噴射量取得部と、
前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際の前記エンジン回転数に応じて、前記モータジェネレータが定格出力で前記内燃機関のクランクシャフトに付与するように要求されるＭＧ要求トルクを取得するＭＧ要求トルク取得部と、
前記燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの間における前記モータジェネレータの最高回転数である最高ＭＧ回転数を取得する最高ＭＧ回転数取得部と、
前記モータジェネレータが前記最高ＭＧ回転数で回転駆動されたときに、前記モータジェネレータの最大定格入力電流で前記内燃機関のクランクシャフトに付与できるＭＧ制限トルクを取得するＭＧ制限トルク取得部と、
前記ＭＧ要求トルクが前記ＭＧ制限トルク以下のトルクであるか否かを判定するＭＧトルク判定部と、
を有し、
前記ＭＧトルク判定部を介して前記ＭＧ要求トルクが前記ＭＧ制限トルク以下のトルクであると判定された場合には、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際に、前記インバータを介して前記モータジェネレータが前記内燃機関のクランクシャフトに前記ＭＧ要求トルクを付与するように制御し、
一方、前記ＭＧトルク判定部を介して前記ＭＧ要求トルクが前記ＭＧ制限トルクよりも大きいトルクであると判定された場合には、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際に、前記インバータを介して前記モータジェネレータが前記内燃機関のクランクシャフトに前記ＭＧ制限トルクを付与するように制御する、
ハイブリッド車両。

【請求項2】

請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記モータジェネレータのモータジェネレータ回転数を検出するＭＧ回転数検出装置を備え、
前記最高ＭＧ回転数取得部は、
前記噴射量取得部を介して取得した前記燃料噴射量と、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際の前記エンジン回転数と、に基づいて、前記燃料噴射弁から噴射された燃料によって前記クランクシャフトに付与される噴射トルクを取得する噴射トルク取得部と、
前記ＭＧ要求トルク取得部を介して取得した前記ＭＧ要求トルクと、前記噴射トルク取得部を介して取得した前記噴射トルクと、に基づいて、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際の前記モータジェネレータ回転数から前記最高ＭＧ回転数まで増加する増加回転数を取得する増加回転数取得部と、
を有し、
前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際の前記モータジェネレータ回転数に前記増加回転数取得部を介して取得した前記増加回転数を加算して前記最高ＭＧ回転数を算出する、
ハイブリッド車両。

【請求項3】

請求項２に記載のハイブリッド車両において、
前記増加回転数取得部は、
前記燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの噴射一周期の半噴射周期経過するまでの半周期時間を取得する半周期時間取得部を有し、
前記半周期時間取得部を介して取得した半周期時間に基づいて、前記増加回転数を算出する、
ハイブリッド車両。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
前記内燃機関を始動するために前記クランクシャフトに与える必要のある要求始動トルクを前記エンジン回転数に応じて記憶する要求始動トルク記憶部を備え、
前記回転数閾値は、
前記モータジェネレータの定格出力で前記クランクシャフトに付与することができるＭＧ定格トルクが前記要求始動トルクに一致するときの前記エンジン回転数として予め設定されている、
ハイブリッド車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

エンジン及びモータジェネレータを備えたハイブリッド車両に関する技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載される車両のエンジン始動制御装置では、エンジンのクランクシャフトと、モータジェネレータの出力軸とは、それぞれのプーリを介して伝達ベルトにより駆動連結されている。そして、電子制御装置は、エンジンの始動時に、モータジェネレータの駆動を開始して、モータジェネレータがクランクシャフトに付与できる最大ＭＧトルクが、エンジンを始動するのに必要な要求始動トルクに達したか否かを判定する。尚、エンジン回転数が閾値Ｎｘに達するまで、最大ＭＧトルクは、要求始動トルクよりも小さいトルクに設定されている。

【0003】

そして、最大ＭＧトルクが要求始動トルクに達していないと判定された場合には、電子制御装置は、モータジェネレータが最大ＭＧトルクを出力するように制御すると共に、燃料噴射弁からアシスト噴射量の燃料を噴射するように制御する。一方、最大ＭＧトルクが要求始動トルク以上になったと判定された場合には、電子制御装置は、エンジン回転数が始動回転数に達するまで、燃料噴射弁から噴射するアシスト噴射量をゼロに設定し、モータジェネレータが要求始動トルクを出力するように制御する。尚、エンジン回転数が始動回転数に達した後は、電子制御装置は、エンジンの運転状態に基づいて燃料噴射弁から燃料を噴射する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１３７２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載された車両のエンジン始動制御装置では、最大ＭＧトルクが要求始動トルクよりも小さいと判定された場合には、電子制御装置は、燃料噴射弁を制御する操作信号と、モータジェネレータへ最大ＭＧトルクを出力するように制御する操作信号と、を出力する。このため、電子制御装置からインバータへの通信遅れ等の影響で、インバータからモータジェネレータに駆動電流が出力されるまでの時間遅れが発生する。

【0006】

このため、インバータからモータジェネレータに駆動電流が出力される際のモータジェネレータのＭＧ回転数は、燃料噴射時のＭＧ回転数よりも上昇している。その結果、インバータからモータジェネレータへ出力された供給電流が、モータジェネレータの定格出力を超える過電流となり、高圧バッテリのバッテリ寿命の低下やモータジェネレータの破損を引き起こす虞がある。

【0007】

そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、エンジン始動時におけるモータジェネレータへの過電流の供給を抑止することができるハイブリッド車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関と、前記内燃機関に駆動連結されるモータジェネレータと、前記内燃機関のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、前記モータジェネレータにインバータを介して電気的に接続されたバッテリと、前記内燃機関と前記モータジェネレータとを制御する車両制御装置と、を備え、前記車両制御装置は、前記エンジン回転数がゼロから予め定められた始動回転数を超えるまで前記モータジェネレータを使用して前記内燃機関を始動するクランキング中において、前記エンジン回転数が前記始動回転数よりも低い回転数閾値以上である場合に、前記内燃機関の燃料噴射弁から噴射する燃料噴射量を取得する噴射量取得部と、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際の前記エンジン回転数に応じて、前記モータジェネレータが定格出力で前記内燃機関のクランクシャフトに付与するように要求されるＭＧ要求トルクを取得するＭＧ要求トルク取得部と、前記燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの間における前記モータジェネレータの最高回転数である最高ＭＧ回転数を取得する最高ＭＧ回転数取得部と、前記モータジェネレータが前記最高ＭＧ回転数で回転駆動されたときに、前記モータジェネレータの最大定格入力電流で前記内燃機関のクランクシャフトに付与できるＭＧ制限トルクを取得するＭＧ制限トルク取得部と、前記ＭＧ要求トルクが前記ＭＧ制限トルク以下のトルクであるか否かを判定するＭＧトルク判定部と、を有し、前記ＭＧトルク判定部を介して前記ＭＧ要求トルクが前記ＭＧ制限トルク以下のトルクであると判定された場合には、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際に、前記インバータを介して前記モータジェネレータが前記内燃機関のクランクシャフトに前記ＭＧ要求トルクを付与するように制御し、一方、前記ＭＧトルク判定部を介して前記ＭＧ要求トルクが前記ＭＧ制限トルクよりも大きいトルクであると判定された場合には、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際に、前記インバータを介して前記モータジェネレータが前記内燃機関のクランクシャフトに前記ＭＧ制限トルクを付与するように制御する、ハイブリッド車両である。

【0009】

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るハイブリッド車両において、前記モータジェネレータのモータジェネレータ回転数を検出するＭＧ回転数検出装置を備え、前記最高ＭＧ回転数取得部は、前記噴射量取得部を介して取得した前記燃料噴射量と、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際の前記エンジン回転数と、に基づいて、前記燃料噴射弁から噴射された燃料によって前記クランクシャフトに付与される噴射トルクを取得する噴射トルク取得部と、前記ＭＧ要求トルク取得部を介して取得した前記ＭＧ要求トルクと、前記噴射トルク取得部を介して取得した前記噴射トルクと、に基づいて、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際の前記モータジェネレータ回転数から前記最高ＭＧ回転数まで増加する増加回転数を取得する増加回転数取得部と、を有し、前記燃料噴射弁から燃料を噴射する際の前記モータジェネレータ回転数に前記増加回転数取得部を介して取得した前記増加回転数を加算して前記最高ＭＧ回転数を算出する、ハイブリッド車両である。

【0010】

次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係るハイブリッド車両において、前記増加回転数取得部は、前記燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの噴射一周期の半噴射周期経過するまでの半周期時間を取得する半周期時間取得部を有し、前記半周期時間取得部を介して取得した半周期時間に基づいて、前記増加回転数を算出する、ハイブリッド車両である。

【0011】

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明乃至第３の発明のうちの１の発明に係るハイブリッド車両において、前記内燃機関を始動するために前記クランクシャフトに与える必要のある要求始動トルクを前記エンジン回転数に応じて記憶する要求始動トルク記憶部を備え、前記回転数閾値は、前記モータジェネレータの定格出力で前記クランクシャフトに付与することができるＭＧ定格トルクが前記要求始動トルクに一致するときの前記エンジン回転数として予め設定されている、ハイブリッド車両である。

【発明の効果】

【0012】

第１の発明によれば、車両制御装置は、燃料を噴射する際に要求されるＭＧ要求トルクが、燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの間における最高ＭＧ回転数で付与できるＭＧ制限トルク以下のトルクであるか否かを判定する。そして、ＭＧ要求トルクがＭＧ制限トルク以下のトルクであると判定された場合には、車両制御装置は、燃料噴射弁から燃料を噴射する際に、インバータを介してモータジェネレータが内燃機関のクランクシャフトにＭＧ要求トルクを付与するように制御する。

【0013】

これにより、燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの間における最高ＭＧ回転数においても、インバータを介してモータジェネレータに最大定格入力電流以下の電流が入力されるため、モータジェネレータへの過電流の供給を抑止することができる。その結果、バッテリ寿命の低下やモータジェネレータの破損を抑止することができる。

【0014】

一方、ＭＧ要求トルクがＭＧ制限トルクよりも大きいトルクであると判定された場合には、車両制御装置は、燃料噴射弁から燃料を噴射する際に、インバータを介してモータジェネレータが内燃機関のクランクシャフトにＭＧ制限トルクを付与するように制御する。これにより、燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの間における最高ＭＧ回転数においても、モータジェネレータに最大定格入力電流が入力されるため、モータジェネレータへの過電流の供給を抑止することができる。その結果、バッテリ寿命の低下やモータジェネレータの破損を抑止することができる。

【0015】

第２の発明によれば、最高ＭＧ回転数取得部は、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量と、燃料噴射弁から燃料を噴射する際のエンジン回転数と、に基づいて、噴射された燃料によってクランクシャフトに付与される噴射トルクを取得する。そして、最高ＭＧ回転数取得部は、この噴射トルクとＭＧ要求トルクと、に基づいて、燃料噴射弁から燃料を噴射する際のモータジェネレータ回転数から増加する増加回転数を取得する。続いて、最高ＭＧ回転数取得部は、燃料噴射弁から燃料を噴射する際のモータジェネレータ回転数に増加回転数を加算して最高ＭＧ回転数を算出する。従って、最高ＭＧ回転数取得部は、燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの間におけるモータジェネレータの最高回転数である最高ＭＧ回転数を迅速に取得することができる。

【0016】

第３の発明によれば、増加回転数取得部は、燃料噴射弁から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの噴射一周期の半噴射周期経過するまでの半周期時間に基づいて、増加回転数を算出する。これにより、最高ＭＧ回転数取得部は、燃料噴射弁から燃料を噴射する際のモータジェネレータ回転数に増加する増加回転数を加算することによって、最高ＭＧ回転数を迅速に取得することができる。

【0017】

第４の発明によれば、回転数閾値は、モータジェネレータの定格出力でクランクシャフトに付与することができるＭＧ定格トルクが、内燃機関を始動するためにクランクシャフトに与える必要のある要求始動トルクに一致するときのエンジン回転数として予め設定されている。これにより、車両制御装置は、エンジン始動時に、エンジン回転数が回転数閾値以上であるか否かを迅速に判定することができ、エンジン始動時の燃料噴射量の取得処理の迅速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を説明する図である。

【図2】始動時のエンジン回転数とＭＧ定格トルクと要求始動トルクとの関係性を示すマップである。

【図3】モータジェネレータのＭＧ回転数とトルクとの関係を示すマップである。

【図4】車両ＥＣＵが実行するエンジン始動制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】燃料噴射時におけるＭＧトルク信号出力とインバータ出力電流との時間遅れの一例を示すタイムチャートである。

【図6】ＭＧ要求トルクとインバータ出力電流の時間遅れにより出力されるＭＧ実トルクとの一例を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係るハイブリッド車両を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るハイブリッド車両１の概略構成について図１に基づいて説明する。

【0020】

図１に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、内燃機関（以下、「エンジン」という。）１１と、トランスミッション１２と、モータジェネレータ２１と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５１と、エンジンＥＣＵ５２と、モータＥＣＵ５３と、を主に備えている。ハイブリッド車両１は、エンジン１１とモータジェネレータ２１を駆動源としている。

【0021】

エンジン１１のクランクシャフト１１Ａの一端は、トランスミッション１２等を介して不図示の駆動輪に駆動連結されている。エンジン１１は、例えばディーゼルエンジンであり、複数（本実施形態では、例えば、４個）の気筒１３を有しており、燃料噴射弁１５が、それぞれの気筒１３に設けられている。各燃料噴射弁１５には、不図示のコモンレールと不図示の燃料配管を介して燃料が供給されており、各燃料噴射弁１５は、エンジンＥＣＵ５２からの制御信号によって駆動され、それぞれの気筒１３内に燃料を噴射する。

【0022】

また、クランクシャフト１１Ａの他端には、第１プーリ１６に駆動連結されている。第１プーリ１６には、伝達ベルト１７が掛け回されている。尚、図示は省略するが、エンジン１１のクランクシャフト１１Ａは、ベルト、プーリ、ギヤ（スプロケット）、チェーン等を介して、油圧を発生するための油圧ポンプ等にも駆動連結されている。また、エンジン１１には、クランク角センサ４１（エンジン回転数検出装置）と冷却水温センサ４２等が設けられている。また、大気圧センサ４５が車両ＥＣＵ５１に設けられている。大気圧センサ４５は、車両ＥＣＵ５１の周囲の大気圧に応じた検出信号を車両ＥＣＵ５１に出力する。

【0023】

クランク角センサ４１は、クランクシャフト１１Ａの回転角（すなわち、クランク角度）に応じた検出信号を車両ＥＣＵ５１とエンジンＥＣＵ５２に出力する。例えば、クランク角センサ４１は、クランクシャフト１１Ａが５度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが車両ＥＣＵ５１とエンジンＥＣＵ５２に入力される。車両ＥＣＵ５１とエンジンＥＣＵ５２は、クランク角センサ４１の出力パルスからクランク角度、及び、エンジン回転数を検出する。冷却水温センサ４２は、エンジン１１の不図示のウォータジャケットの出口部に取りつけられて、ウォータジャケットを循環する冷却水の冷却水温に応じた検出信号を車両ＥＣＵ５１に出力する。

【0024】

モータジェネレータ２１は、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換したり、力学的エネルギーを電気エネルギーに変換したりする電力機器である。本実施形態では、モータジェネレータ２１として、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期式の電動発電機を採用する。このモータジェネレータ２１の回転軸２１Ａの一端には、第２プーリ１８に駆動連結されている。第２プーリ１８には、伝達ベルト１７が掛け回されている。即ち、モータジェネレータ２１は、第２プーリ１８、伝達ベルト１７、及び第１プーリ１６を介して、エンジン１１のクランクシャフト１１Ａに駆動連結されている。このモータジェネレータ２１は、エンジン１１を始動するスタータモータ１９の代わりに、クランキングを行う機能も有している。

【0025】

モータジェネレータ２１は、電動モータとして機能する場合には、第２プーリ１８に回転トルクを与え、その回転トルクが伝達ベルト１７及び第１プーリ１６を介してエンジン１１のクランクシャフト１１Ａに入力される。即ち、この場合には、モータジェネレータ２１は、エンジン１１の駆動をアシストする。一方、モータジェネレータ２１は、発電機として機能する場合には、エンジン１１のクランクシャフト１１Ａの回転トルクが、第１プーリ１６、伝達ベルト１７及び第２プーリ１８を介して、モータジェネレータ２１の回転軸２１Ａに入力される。その回転軸２１Ａの回転に応じて、モータジェネレータ２１が発電する。

【0026】

モータジェネレータ２１には、インバータ２２を介して高圧バッテリ２３が電気的に接続されている。インバータ２２は、いわゆる双方向インバータであり、モータＥＣＵ５３からの制御信号に従って、モータジェネレータ２１が発電した交流電圧を直流電圧に変換して高圧バッテリ２３に出力し、高圧バッテリ２３が出力した直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ２１に出力する。

【0027】

また、モータジェネレータ２１には、モータジェネレータ回転センサ（以下、「ＭＧ回転センサ」という。）４３（ＭＧ回転数検出装置）が設けられている。ＭＧ回転センサ４３は、例えば、回転軸２１Ａの回転角に応じた検出信号を車両ＥＣＵ５１とモータＥＣＵ５３に出力する。例えば、ＭＧ回転センサ４３は、回転軸２１Ａが５度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが車両ＥＣＵ５１とモータＥＣＵ５３に入力される。車両ＥＣＵ５１とモータＥＣＵ５３は、ＭＧ回転センサ４３の出力パルスからモータジェネレータ回転数を検出する。

【0028】

高圧バッテリ２３は、４８Ｖのリチウムイオン電池である。高圧バッテリ２３は、モータジェネレータ２１が電動モータとして機能するときには、モータジェネレータ２１に電力を供給する。また、高圧バッテリ２３は、モータジェネレータ２１が発電機として機能するときには、モータジェネレータ２１から電力の供給を受けて充電される。また、高圧バッテリ２３の電流値、電圧値や充電率（ＳＯＣ）等は、バッテリマネージメントシステム（ＢＭＳ）２８により検出され、車両ＥＣＵ５１に出力される。尚、高圧バッテリ２３は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池（例えば、ニッケル水素電池）を採用してもよいし、全固体二次電池を採用してもよい。

【0029】

モータジェネレータ２１には、インバータ２２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２５が接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、高圧バッテリ２３にも接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５は、インバータ２２や高圧バッテリ２３から出力される直流電圧を１２Ｖ～１５Ｖに降圧して出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２５には、低圧バッテリ２６が接続されている。

【0030】

低圧バッテリ２６は、高圧バッテリ２３よりも電圧の低い１２Ｖの鉛蓄電池である。低圧バッテリ２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が駆動していないときや、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力電圧が１２Ｖであるときには、１２Ｖの直流電圧を出力する。低圧バッテリ２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力電圧が低圧バッテリ２６の開回路電圧（ＯＣＶ）より大きいときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５から電力の供給を受けて充電される。

【0031】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２５及び低圧バッテリ２６には、各種の補機（車両用電装品）２７が接続されている。補機２７の例としては、例えば、車両の前照灯、方向指示灯、室内灯などのライト関係や、カーナビゲーション装置やスピーカ等の車内装備が挙げられる。補機２７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５が駆動していないときには、低圧バッテリ２６から電力の供給を受ける。補機２７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５の出力電圧が低圧バッテリ２６の開回路電圧（ＯＣＶ）よりも大きいときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５から電力の供給を受ける。

【0032】

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２５及び低圧バッテリ２６には、補機２７の１つとしてスタータモータ１９が接続されている。スタータモータ１９は、直流電動機であり、スタータモータ１９の出力軸がエンジン１１のクランクシャフト１１Ａに駆動連結されている。スタータモータ１９は、低圧バッテリ２６やＤＣ／ＤＣコンバータ２５からの電力供給を受けて駆動する。

【0033】

ハイブリッド車両１の車両制御装置を構成する車両ＥＣＵ５１とエンジンＥＣＵ５２及びモータＥＣＵ５３は、演算装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置と、各種信号を入出力するための入出力ポートと（いずれも図示せず）を含んで構成される。記憶装置は、作業用メモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）と、保存用ストレージ（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリ等）とを含む。

【0034】

車両ＥＣＵ５１とエンジンＥＣＵ５２及びモータＥＣＵ５３は、入力ポートに接続された各種機器（センサ等）から信号を受信し、受信した信号に基づいて出力ポートに接続された各種機器を制御する。記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することで、各種制御が実行される。但し、車両ＥＣＵ５１とエンジンＥＣＵ５２及びモータＥＣＵ５３が行う制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。本実施形態に係る車両ＥＣＵ５１とエンジンＥＣＵ５２及びモータＥＣＵ５３は、本発明に係る「車両制御装置」の一例として機能する。

【0035】

車両ＥＣＵ５１は、エンジン１１に対する出力要求値（例えば、燃料噴射量、トルク要求値等）と、モータジェネレータ２１に対する出力要求値（例えば、トルク要求値等）とを算出する。そして、車両ＥＣＵ５１は、エンジン１１に対する出力要求値をエンジンＥＣＵ５２に出力すると共に、モータジェネレータ２１に対する出力要求値をモータＥＣＵ５３に出力する。

【0036】

モータＥＣＵ５３は、車両ＥＣＵ５１から入力された出力要求値に基づいて、インバータ２２を介してモータジェネレータ２１に対する電力の供給（ひいては、モータジェネレータ２１の出力トルク）を制御する。つまり、モータＥＣＵ５３は、車両ＥＣＵ５１から入力された制御信号に基づいて、インバータ２２からモータジェネレータ２１へ出力される電力の大きさ（振幅）及び周波数等を制御する。また、モータＥＣＵ５３は、車両ＥＣＵ５１から入力された制御信号に基づいて、高圧バッテリ２３の充放電制御を行う。

【0037】

また、エンジンＥＣＵ５２は、車両ＥＣＵ５１から入力された出力要求値に基づいて、エンジン１１の運転制御（燃料噴射制御等）を行う。例えば、エンジンＥＣＵ５２は、車両ＥＣＵ５１から燃料噴射量の制御信号が入力されると、燃料噴射弁１５を介して入力された燃料噴射量の燃料を気筒１３内に噴射する。即ち、車両ＥＣＵ５１は、エンジンＥＣＵ５２を介して、エンジン１１の燃料噴射弁１５からの１噴射当たりの燃料噴射量を制御している。

【0038】

また、車両ＥＣＵ５１は、エンジン１１が停止している状態において、エンジン１１の始動要求があった場合には、スタータモータ１９とモータジェネレータ２１のどちらを使用してエンジン１１を始動するかを決定する。具体的には、低温、高地といったバッテリ駆動が厳しい環境での始動要求のときには、スタータモータ１９を使用したエンジン１１の始動を決定する。

【0039】

また、車両ＥＣＵ５１は、バッテリ駆動可能な環境下での始動要求のときには、モータジェネレータ２１を使用したエンジン１１の始動を決定する。例えば、アイドルストップ中に、不図示のブレーキペダルの踏み込みが解除されたことを不図示のブレーキペダルセンサによって検出することによりモータジェネレータ２１を使用したエンジン１１の始動を決定する。

【0040】

従って、エンジン１１のフリクションが小さい状態でエンジン１１を始動させる場合（例えば、暖機完了後のアイドルストップからの始動時や、短時間停車後の再始動時等）には、車両ＥＣＵ５１は、モータジェネレータ２１を使用したエンジン１１の始動を決定する。また、車両ＥＣＵ５１は、モータジェネレータ２１を使用したエンジン１１の始動を決定した場合には、後述のように、エンジン１１の始動期間中（クランキング中）における燃料噴射弁１５からの燃料噴射量をアシスト噴射量ＱＦとして算出する。

【0041】

次に、モータジェネレータ２１が定格出力で出力できるＭＧ定格トルクＴＭと、エンジン１１を始動するために必要な要求始動トルクＴＥとの関係について図２及び図３に基づいて説明する。図２に示すように、エンジン１１を始動する際には、エンジン回転数が所定の期間内に始動回転数ＮＳ（例えば、約６００［ｒｐｍ］）に至るように制御される。そして、エンジン回転数が上昇するためにエンジン１１のクランクシャフト１１Ａに対して付与する必要がある要求始動トルクＴＥが、エンジン回転数に対するマップＭ１として車両ＥＣＵ５１の記憶装置の保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されている。

【0042】

要求始動トルクＴＥは、エンジン回転数がゼロであるときに最大で、エンジン回転数がゼロから増加していくに従って小さくなる。そして、要求始動トルクＴＥは、エンジン回転数がある程度高くなって始動回転数ＮＳに至るまでは、概ね一定の値となる。また、エンジン回転数が上昇するためにエンジン１１のクランクシャフト１１Ａに対して付与する必要があるモータジェネレータ２１のＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭは、実機試験等によって取得され、エンジン回転数に対するマップＭ２として車両ＥＣＵ５１の記憶装置の保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されている。

【0043】

また、図３に示すように、モータジェネレータ２１が定格出力で出力できるＭＧ定格トルクＴＭは、モータジェネレータ２１のモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）がゼロのときに最大で、モータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）が増加していくに従って小さくなる。尚、モータジェネレータ２１のＭＧ定格トルクＴＭは、実機試験等によって取得され、モータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）に対するマップＭ４として車両ＥＣＵ５１の記憶装置の保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されている。

【0044】

そのため、図２に示すように、モータジェネレータ２１が、エンジン１１のクランクシャフト１１Ａに伝達ベルト１７を介して付与できるＭＧ定格トルクＴＭは、エンジン回転数がゼロのときに最大で、要求始動トルクＴＥよりも大きくなり、エンジン回転数がゼロから増加していくに従って小さくなる。そして、ＭＧ定格トルクＴＭの低下割合は、要求始動トルクＴＥの低下割合よりも大きいため、エンジン回転数が回転数閾値ＮＸ（例えば、約２００［ｒｐｍ］～３００［ｒｐｍ］）を超えると、ＭＧ定格トルクＴＭは、要求始動トルクＴＥよりも小さくなる。従って、エンジン回転数が回転数閾値ＮＸのときに、ＭＧ定格トルクＴＭが要求始動トルクＴＥに一致する。

【0045】

即ち、エンジン回転数がゼロから回転数閾値ＮＸまでのときは、モータジェネレータ２１のＭＧ定格トルクＴＭが要求始動トルクＴＥを満足している。一方、エンジン回転数が回転数閾値ＮＸ以上になるとＭＧ定格トルクＴＭが要求始動トルクＴＥよりも小さくなり不足トルクＴＦ（＝噴射トルクＴＱＦ）が発生する。そのため、エンジン回転数が回転数閾値ＮＸ以上になった場合には、車両ＥＣＵ５１は、不足トルクＴＦを補うために、後述のように、燃料噴射弁１５からアシスト噴射量ＱＦの燃料を噴射するように制御する（図４参照）。

【0046】

尚、始動回転数ＮＳ及び回転数閾値ＮＸは、実機試験等によって取得され、記憶装置の保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されている。また、アシスト噴射量ＱＦは、実機試験等によって取得され、エンジン回転数に対するマップＭ３（図２参照）として車両ＥＣＵ５１の記憶装置の保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されている。

【0047】

次に、上記のように構成されたハイブリッド車両１において、車両ＥＣＵ５１がモータジェネレータ２１を使用したエンジン１１の始動を決定した際に、車両ＥＣＵ５１が実行する「エンジン始動制御処理」の一例について図４乃至図６に基づいて説明する。尚、車両ＥＣＵ５１は、モータジェネレータ２１を使用してエンジン１１を始動する際に、所定時間間隔（例えば、０．１ｍｓｅｃ～１ｍｓｅｃ間隔）にて、図４のフローチャートに示される処理を繰り返し起動し、ステップＳ１１へと処理を進める。図４のフローチャートで示されるプログラムは、車両ＥＣＵ５１の記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に記憶されている。

【0048】

ステップＳ１１において、車両ＥＣＵ５１は、クランク角センサ４１から入力されたパルス信号に基づいて、クランクシャフト１１Ａのクランク角度とエンジン１１のエンジン回転数を検出してＲＡＭに記憶する。また、車両ＥＣＵ５１は、冷却水温センサ４２から入力された検出信号に基づいて、エンジン１１内を循環する冷却水の冷却水温を検出してＲＡＭに記憶する。

【0049】

また、車両ＥＣＵ５１は、大気圧センサ４５から入力された検出信号に基づいて、車両ＥＣＵ５１の周囲の大気圧を検出してＲＡＭに記憶する。また、車両ＥＣＵ５１は、ＭＧ回転センサ４３から入力された検出信号に基づいて、モータジェネレータ２１のモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１２の処理に進む。

【0050】

ステップＳ１２において、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したエンジン回転数を読み出す。また、車両ＥＣＵ５１は、始動回転数ＮＳを保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）から読み出す。続いて、車両ＥＣＵ５１は、エンジン回転数が始動回転数ＮＳよりも低い回転数であるか否かを判定する。そして、エンジン回転数が始動回転数ＮＳ以上であると判定された場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、車両ＥＣＵ５１は、エンジン１１の始動が終了したと判定して、当該処理を終了する。

【0051】

一方、エンジン回転数が始動回転数ＮＳよりも低い回転数であると判定された場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５１は、ステップＳ１３の処理に進む。ステップＳ１３において、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したエンジン回転数を読み出す。また、車両ＥＣＵ５１は、回転数閾値ＮＸを保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）から読み出す。続いて、車両ＥＣＵ５１は、エンジン回転数が回転数閾値ＮＸ以上であるか否かを判定する。

【0052】

そして、エンジン回転数が回転数閾値ＮＸよりも低い回転数であると判定された場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、車両ＥＣＵ５１は、ステップＳ１４の処理に進む。ステップＳ１４において、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したエンジン回転数を読み出す。そして、車両ＥＣＵ５１は、このエンジン回転数に対応づけられた要求始動トルクＴＥを、保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されるマップＭ１（図２参照）から求める。続いて、車両ＥＣＵ５１は、この要求始動トルクＴＥがＭＧ定格トルクＴＭよりも小さいトルクであるため（図２参照）、この要求始動トルクＴＥをモータジェネレータ２１の駆動トルクとしてモータＥＣＵ５３へ出力した後、当該処理を終了する。

【0053】

これにより、モータＥＣＵ５３は、インバータ２２を介して、モータジェネレータ２１がエンジン１１のクランクシャフト１１Ａに伝達ベルト１７を介して要求始動トルクＴＥを付与するように駆動制御する。従って、燃料噴射弁１５から気筒１３内に燃料を噴射しない状態で、エンジン１１の始動が行われる。

【0054】

一方、エンジン回転数が回転数閾値ＮＸ以上であると判定された場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５１は、ステップＳ１５の処理に進む。ステップＳ１５において、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したクランクシャフト１１Ａのクランク角度を読み出し、燃料噴射弁１５から燃料を噴射する燃料噴射タイミングになったか否かを判定する。そして、燃料噴射弁１５から燃料を噴射する燃料噴射タイミングになっていないと判定された場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、車両ＥＣＵ５１は、当該処理を終了する。

【0055】

一方、燃料噴射弁１５から燃料を噴射する燃料噴射タイミングになったと判定された場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５１は、ステップＳ１６の処理に進む。ステップＳ１６において、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したエンジン回転数を読み出す。そして、車両ＥＣＵ５１は、このエンジン回転数に対応づけられたアシスト噴射量ＱＦを、保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されるマップＭ３（図２参照）から算出してＲＡＭに記憶する。

【0056】

続いて、車両ＥＣＵ５１は、このアシスト噴射量ＱＦを不足トルクＴＦ（図２参照）を補うための燃料噴射量としてエンジンＥＣＵ５２に出力した後、ステップＳ１７の処理に進む。これにより、エンジンＥＣＵ５２は、燃料噴射弁１５からアシスト噴射量ＱＦの燃料を気筒１３内に噴射するように制御する。

【0057】

ここで、図５に示すように、車両ＥＣＵ５１は、エンジンＥＣＵ５２に対して、アシスト噴射量ＱＦを不足トルクＴＦ（図２参照）を補うための燃料噴射量として出力すると共に、モータＥＣＵ５３に対して、モータジェネレータ２１が伝達ベルト１７を介してクランクシャフト１１Ａに付与するＭＧ定格トルクＴＭを出力トルクとして出力する。この場合に、モータＥＣＵ５３が、ＭＧ定格トルクＴＭをモータジェネレータ２１の出力トルクとして入力されてから、インバータ２２からこのＭＧ定格トルクＴＭに対応する出力電流がモータジェネレータ２１に出力されるまでに、「時間遅れ」が発生する。

【0058】

また、燃料噴射弁１５から燃料を噴射するときのモータジェネレータ２１のモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）が最も低下する。そして、燃料噴射弁１５から燃料を噴射してから、モータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）は、増加して、燃料噴射周期の半周期後におけるモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）が最も高くなる。つまり、燃料噴射弁１５から燃料を噴射してから、燃料噴射周期の半周期後におけるモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）は、燃料噴射したときのモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）よりもΔＭＧだけ増加する。

【0059】

そのため、燃料噴射タイミングにおいて、上記ステップＳ１１で検出したモータジェネレータ回転数に対する定格入力電流が、燃料噴射周期の半噴射周期後において、インバータ２２からモータジェネレータ２１に出力されても、過電流にならないようにする必要がある。つまり、車両ＥＣＵ５１は、燃料噴射タイミングから燃料噴射周期の半周期後において、定格入力電流以下の電流をインバータ２２からモータジェネレータ２１に出力するように制御する必要がある。具体的には、車両ＥＣＵ５１は、後述するステップＳ１７以降の処理を実行する。

【0060】

ステップＳ１７において、車両ＥＣＵ５１は、燃料噴射弁１５から気筒１３内にアシスト噴射量ＱＦの燃料を噴射した後、燃料噴射周期の半周期後における、エンジン１１とモータジェネレータ２１とによってクランクシャフト１１Ａに付与できる合計トルクＴＡを算出した後、ステップＳ１８の処理に進む。具体的には、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したエンジン回転数を読み出す。そして、車両ＥＣＵ５１は、このエンジン回転数に対応づけられたＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭを保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されるマップＭ２（図２参照）から算出してＲＡＭに記憶する。

【0061】

また、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したエンジン回転数と、上記ステップＳ１６でＲＡＭに記憶したアシスト噴射量ＱＦとをＲＡＭから読み出す。そして、車両ＥＣＵ５１は、保存用ストレージに予め記憶した不図示のマップから、このエンジン回転数とアシスト噴射量ＱＦとに対応するクランクシャフト１１Ａに付与される噴射トルクＴＱＦを算出してＲＡＭに記憶する。

【0062】

また、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶した冷却水温を読み出し、保存用ストレージに予め記憶した不図示のマップからフリクションによってロスするフリクショントルクＴＲを取得してＲＡＭに記憶する。また、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶した大気圧を読み出し、保存用ストレージに予め記憶した不図示のマップからポンピングトルクＴＰを取得してＲＡＭに記憶する。そして、車両ＥＣＵ５１は、下記式（１）を用いて合計トルクＴＡを算出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１８の処理に進む。

【0063】

合計トルクＴＡ＝ＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭ＋噴射トルクＴＱＦ－フリクショントルクＴＲ－ポンピングトルクＴＰ ・・・（１）

【0064】

ステップＳ１８において、車両ＥＣＵ５１は、燃料噴射弁１５から燃料を噴射してから、燃料噴射周期の半噴射周期後におけるモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）の増加量（増加回転数）ΔＭＧを算出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１９の処理に進む。具体的には、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したエンジン回転数を読み出す。そして、車両ＥＣＵ５１は、このエンジン回転数［ｒｐｍ］と合計トルクＴＡから、クランクシャフト１１Ａが半回転（クランク角で１８０度ＣＡ）する時間を燃料噴射弁１５から燃料を噴射する噴射周期として、この噴射周期の半噴射周期（クランク角で９０度ＣＡ）回転する半周期時間［ｓｅｃ］を算出する。

【0065】

続いて、車両ＥＣＵ５１は、モータジェネレータ２１の質量であるＭＧ質量を保存用ストレージから読み出す。また、車両ＥＣＵ５１は、上記式（１）により算出した合計トルクＴＡをＲＡＭから読み出す。そして、車両ＥＣＵ５１は、下記式（２）を用いてモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）の増加量ΔＭＧ［ｒｐｍ］を算出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１９の処理に進む。尚、モータジェネレータ２１の質量であるＭＧ質量は、保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されている。

【0066】

ΔＭＧ＝合計トルクＴＡ÷ＭＧ質量×半周期時間÷２π×６０ ・・・・・（２）

【0067】

ステップＳ１９において、車両ＥＣＵ５１は、燃料噴射弁１５から燃料を噴射してから半噴射周期後における、モータジェネレータ２１の最高回転数である最高ＭＧ回転数ＭＧＭＡＸ［ｒｐｍ］を算出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２０の処理に進む。具体的には、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１１でＲＡＭに記憶したモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）［ｒｐｍ］を読み出す。そして、車両ＥＣＵ５１は、このモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）［ｒｐｍ］に、上記式（２）により算出した増加量（増加回転数）ΔＭＧ［ｒｐｍ］を加算したモータジェネレータ回転数を、モータジェネレータ２１の燃料噴射時から半噴射周期後の最高ＭＧ回転数ＭＧＭＡＸ［ｒｐｍ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２０の処理に進む。

【0068】

ステップＳ２０において、車両ＥＣＵ５１は、モータジェネレータ２１の定格出力であるＭＧ定格出力を保存用ストレージから読み出す。また、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１９でＲＡＭに記憶したモータジェネレータ２１の燃料噴射時から半噴射周期後の最高ＭＧ回転数ＭＧＭＡＸ［ｒｐｍ］を読み出す。そして、車両ＥＣＵ５１は、このＭＧ定格出力を最高ＭＧ回転数ＭＧＭＡＸで割り算した値を、燃料噴射時にモータＥＣＵ５３に出力可能なモータジェネレータ２１の上限の出力トルクであるＭＧ制限トルクＴＳとしてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１の処理に進む。尚、モータジェネレータ２１の定格出力であるＭＧ定格出力は、保存用ストレージ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されている。

【0069】

ステップＳ２１において、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ１７でＲＡＭに記憶したＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭを読み出す。また、車両ＥＣＵ５１は、上記ステップＳ２０でＲＡＭに記憶したＭＧ制限トルクＴＳを読み出す。そして、ＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭがＭＧ制限トルクＴＳ以下のトルクであるか否かを判定する。そして、ＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭがＭＧ制限トルクＴＳ以下のトルクであると判定された場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５１は、ステップＳ２２の処理に進む。

【0070】

つまり、車両ＥＣＵ５１は、燃料噴射時のモータジェネレータ回転数に対する定格入力電流が、燃料噴射時から半噴射周期後において、インバータ２２を介してモータジェネレータ２１に出力されても、最大定格入力電流以下の入力電流となり、過電流にならないと判定して（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２の処理に進む。ステップＳ２２において、車両ＥＣＵ５１は、モータＥＣＵ５３に対してＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭを出力して、モータジェネレータ２１をＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭで駆動するように指示した後、当該処理を終了する。

【0071】

これにより、燃料噴射弁１５から燃料を噴射してから次に燃料を噴射するまでの間における最高ＭＧ回転数ＭＧＭＡＸにおいても、インバータ２２を介してモータジェネレータ２１に最大定格入力電流以下の電流が入力されるため、モータジェネレータ２１への過電流の供給を抑止することができる。その結果、高圧バッテリ２３の寿命の低下やモータジェネレータ２１の破損を抑止することができる。

【0072】

一方、上記ステップＳ２１で、ＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭがＭＧ制限トルクＴＳよりも大きいトルクであると判定された場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、車両ＥＣＵ５１は、ステップＳ２３の処理に進む。つまり、車両ＥＣＵ５１は、燃料噴射時のモータジェネレータ回転数に対する定格入力電流が、燃料噴射時から半噴射周期後において、インバータ２２を介してモータジェネレータ２１に出力されると、最大定格入力電流を超えた入力電流となり、過電流になると判定して（Ｓ２１：ＮＯ）、ステップＳ２３の処理に進む。

【0073】

ステップＳ２３において、車両ＥＣＵ５１は、モータＥＣＵ５３に対してＭＧ制限トルクを出力して、モータジェネレータ２１をＭＧ制限トルクで駆動するように指示した後、当該処理を終了する。

【0074】

例えば、図６に示すように、Ｎ回目の燃料噴射時に、車両ＥＣＵ５１が、ＭＧ定格トルク（ＭＧ要求トルク）ＴＭよりも小さいＭＧ制限トルクＴＳをモータＥＣＵ５３に対して出力する。この場合には、一点鎖線で示すように、燃料噴射時から半噴射周期後（時間遅れ後）における最高ＭＧ回転数ＭＧＭＡＸにおいて、インバータ２２を介して、ＭＧ制限トルクに対応する最大定格入力電流がモータジェネレータ２１に入力される。これにより、モータジェネレータ２１への過電流の供給を抑止することができる。その結果、高圧バッテリ２３の寿命の低下やモータジェネレータ２１の破損を抑止することができる。

【0075】

ここで、エンジン１１は、内燃機関の一例として機能する。クランク角センサ４１は、エンジン回転数検出装置の一例として機能する。高圧バッテリ２３は、バッテリの一例として機能する。車両ＥＣＵ５１、エンジンＥＣＵ５２及びモータＥＣＵ５３は、車両制御装置の一例を構成する。車両ＥＣＵ５１は、噴射量取得部、ＭＧ要求トルク取得部、最高ＭＧ回転数取得部、ＭＧ制限トルク取得部、ＭＧトルク判定部、噴射トルク取得部、増加回転数取得部、半周期時間取得部、要求始動トルク記憶部の一例として機能する。ＭＧ回転センサ４３は、ＭＧ回転数検出装置の一例として機能する。

【0076】

尚、前記実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。

【0077】

また、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。尚、以下の説明において上記図１～図６の前記実施形態に係るハイブリッド車両１等と同一符号は、前記実施形態に係るハイブリッド車両１等と同一あるいは相当部分を示すものである。

【0078】

（Ａ）例えば、車両ＥＣＵ５１は、エンジンＥＣＵ５２及びモータＥＣＵ５３として機能するように構成してもよい。これにより、部品点数の削減化を図ることができる。

【0079】

（Ｂ）また、例えば、エンジン１１の始動時における燃料噴射によるエンジン回転数の増加量ΔＮＥと、モータジェネレータ２１のモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）の増加量ΔＭＧとは、伝達ベルト１７を介して同期している。そのため、上記ステップＳ１７において、モータジェネレータ２１のモータジェネレータ回転数の増加量ΔＭＧに替えて、エンジン１１のエンジン回転数の増加量ΔＮＥを用いて、燃料噴射時から半噴射周期後における、モータジェネレータ２１の上限の出力トルクであるＭＧ制限トルクＴＳを算出するようにしてもよい。

【0080】

これにより、ＭＧ制限トルクＴＳの算出精度の向上を図り、モータジェネレータ２１の出力トルクを拡大できて、エンジン１１の始動性を改善することができる。また、燃料噴射の一周期でＭＧ制限トルクＴＳを算出することが可能となり、モータＥＣＵ５３へモータジェネレータ２１の出力トルクを送信した場合の時間遅れによるモータジェネレータ２１への過電流の供給を抑止することができる。その結果、高圧バッテリ２３の寿命の低下やモータジェネレータ２１の破損を抑止することができる。

【0081】

（Ｃ）また、例えば、モータＥＣＵ５３が、ＭＧ定格トルクＴＭをモータジェネレータ２１の出力トルクとして入力されてから、インバータ２２を介して、このＭＧ定格トルクＴＭに対応する出力電流がモータジェネレータ２１に出力されるまでの「時間遅れ」を実機試験等によって予め計測して、車両ＥＣＵ５１の保存用ストレージに予め記憶するようにしてもよい。そして、車両ＥＣＵ５１は、燃料噴射時のモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）から、この「時間遅れ」後におけるモータジェネレータ回転数（ＭＧ回転数）までの増加量ΔＭＧを算出するようにしてもよい。

【0082】

これにより、ＭＧ制限トルクＴＳの算出精度の向上を図り、モータジェネレータ２１の出力トルクを拡大できて、エンジン１１の始動性を改善することができる。また、ＭＧトルクに対応する出力電流が、この「時間遅れ」でインバータ２２を介して、モータジェネレータ２１に出力されても、モータジェネレータ２１への過電流の供給を抑止することができる。その結果、高圧バッテリ２３の寿命の低下やモータジェネレータ２１の破損を抑止することができる。また、「時間遅れ」を実機試験等によって予め計測するため、制限トルクの算出精度の向上を図ることができる。

【符号の説明】

【0083】

１ ハイブリッド車両
１１ 内燃機関（エンジン）
１１Ａ クランクシャフト
１３ 気筒
１５ 燃料噴射弁
２１ モータジェネレータ
２２ インバータ
２３ 高圧バッテリ
４１ クランク角センサ
４３ モータジェネレータ回転センサ（ＭＧ回転センサ）
５１ 車両ＥＣＵ
５２ エンジンＥＣＵ
５３ モータＥＣＵ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】