特許 7601038 ハイブリッド車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20241210BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20241210BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20241210BHJP

   B60K 6/24 20071001ALI20241210BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20241210BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20241210BHJP

   B60W 20/19 20160101ALI20241210BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20241210BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

B60W10/06 900

B60W10/02 900

B60W10/08 900

B60K6/24 ZHV

B60K6/48

B60K6/547

B60W20/19

F02P5/15 E

B60L50/16

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022041614

(22)【出願日】2022-03-16

(65)【公開番号】P2023136147

(43)【公開日】2023-09-29

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 卓弘

(72)【発明者】

【氏名】加地 雅広

(72)【発明者】

【氏名】枡田 哲

【審査官】熊谷 健治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１５５６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５８２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６４８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４２５６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ １０／０２

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｋ ６／２４

Ｂ６０Ｋ ６／４８

Ｂ６０Ｋ ６／５４７

Ｂ６０Ｗ ２０／１９

Ｆ０２Ｐ ５／１５

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
前記エンジンから駆動輪までの動力伝達経路上に設けられたモータと、
前記エンジンと前記モータとの間の前記動力伝達経路上に設けられたクラッチと、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、
前記クラッチが解放状態で前記エンジンの始動要求がある場合に、前記クラッチを介して前記モータにより前記エンジンをクランキングしつつ前記エンジンの燃焼を開始して前記クラッチを係合する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記エンジンの始動要求がある場合において前記アクセル開度が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により肯定判定がなされた場合に、前記判定部により否定判定がなされた場合よりも、前記エンジンの点火時期を進角させる点火時期制御部と、
前記クラッチの係合時での前記モータの回転数を予測する予測部と、を含み、
前記点火時期制御部は、予測された前記モータの回転数が高いほど前記点火時期を進角させる、ハイブリッド車両。

【請求項2】

前記エンジンの温度を検出する温度検出部を備え、
前記点火時期制御部は、前記エンジンの温度が低いほど前記点火時期を進角させる、請求項１のハイブリッド車両。

【請求項3】

前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部を備え、
前記点火時期制御部は、前記エンジンの回転数が高いほど前記点火時期を進角させる、請求項１又は２のハイブリッド車両。

【請求項4】

前記点火時期制御部は、前記アクセル開度が大きいほど前記点火時期を進角させる、請求項１乃至３の何れかのハイブリッド車両。

【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。

【背景技術】

【0002】

エンジンと、エンジンから駆動輪までの動力伝達経路上に設けられたモータと、エンジンとモータとの間の動力伝達経路上に設けられたクラッチとを備えたハイブリッド車両がある。このようなハイブリッド車両においてクラッチが解放状態でエンジンの始動要求がある場合には、クラッチを介してモータによりエンジンをクランキングしつつエンジンの燃焼が開始してクラッチが係合する。このようにしてエンジンが始動する（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－０５４１６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンジン始動時に運転者により操作されるアクセル開度が大きい場合、即ち、運転者による加速要求の度合いが大きい場合に、エンジントルクの増大速度が遅いと、運転者の要求に対して加速応答性が低下するおそれがある。

【0005】

そこで本発明は、エンジン始動時での加速応答性が向上した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】

【0006】

上記目的は、エンジンと、前記エンジンから駆動輪までの動力伝達経路上に設けられたモータと、前記エンジンと前記モータとの間の前記動力伝達経路上に設けられたクラッチと、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、前記クラッチが解放状態で前記エンジンの始動要求がある場合に、前記クラッチを介して前記モータにより前記エンジンをクランキングしつつ前記エンジンの燃焼を開始して前記クラッチを係合する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記エンジンの始動要求がある場合において前記アクセル開度が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により肯定判定がなされた場合に、前記判定部により否定判定がなされた場合よりも、前記エンジンの点火時期を進角させる点火時期制御部と、前記クラッチの係合時での前記モータの回転数を予測する予測部と、を含み、前記点火時期制御部は、予測された前記モータの回転数が高いほど前記点火時期を進角させる、ハイブリッド車両によって達成できる。

【0009】

前記エンジンの温度を検出する温度検出部を備え、前記点火時期制御部は、前記エンジンの温度が低いほど前記点火時期を進角させてもよい。

【0010】

前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部を備え、前記点火時期制御部は、前記エンジンの回転数が高いほど前記点火時期を進角させてもよい。

【0011】

前記点火時期制御部は、前記アクセル開度が大きいほど前記点火時期を進角させてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、エンジン始動時での加速応答性が向上したハイブリッド車両を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、ハイブリッド車両の概略構成図である。

【図2】図２は、エンジンの概略構成図である。

【図3】図３は、ＥＣＵが実行するエンジン始動制御の一例を示したフローチャートである。

【図4】図４Ａ～図４Ｃは、点火時期を規定したマップの一例である。

【図5】図５は、モータ回転数予測制御の一例を示したフローチャートである。

【図6】図６Ａは、アクセル開度毎のペラ軸トルクとペラ軸回転数との関係を規定したマップであり、図６Ｂは、車両要求トルクとモータの回転数との関係を規定したマップである。

【図7】図７は、点火時期とモータ回転数との関係を規定したマップである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［ハイブリッド車両の概略構成］
図１は、ハイブリッド車両１の概略構成図である。ハイブリッド車両１には、エンジン１０から駆動輪１３までの動力伝達経路に、Ｋ０クラッチ１４、モータ１５、トルクコンバータ１８、及び変速機１９が順に設けられている。エンジン１０及びモータ１５は、ハイブリッド車両１の走行用駆動源として搭載されている。エンジン１０は、例えばＶ型６気筒ガソリンエンジンであるが気筒数はこれに限定されず、直列型のガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。Ｋ０クラッチ１４、モータ１５、トルクコンバータ１８、及び変速機１９は、変速ユニット１１内に設けられている。変速ユニット１１と左右の駆動輪１３とは、プロペラシャフト１２ａ及びディファレンシャル１２を介して駆動連結されている。

【0015】

Ｋ０クラッチ１４は、同動力伝達経路上のエンジン１０とモータ１５との間に設けられている。Ｋ０クラッチ１４は、解放状態から油圧の供給を受けて係合状態となって、エンジン１０とモータ１５との動力伝達を接続する。Ｋ０クラッチ１４は、油圧供給の停止に応じて解放状態となって、エンジン１０とモータ１５との動力伝達を遮断する。係合状態とは、Ｋ０クラッチ１４の両係合要素が連結しエンジン１０とモータ１５が同じ回転数となっている状態である。解放状態とは、Ｋ０クラッチ１４の両係合要素が離れた状態である。

【0016】

モータ１５は、インバータ１７を介してバッテリ１６に接続されている。モータ１５は、バッテリ１６からの給電に応じて車両の駆動力を発生するモータとして機能し、更にエンジン１０や駆動輪１３からの動力伝達に応じてバッテリ１６に充電する電力を発電する発電機としても機能する。モータ１５とバッテリ１６との間で授受される電力は、インバータ１７により調整されている。

【0017】

インバータ１７は、後述するＥＣＵ１００によって制御され、バッテリ１６からの直流電圧を交流電圧に変換し、またはモータ１５からの交流電圧を直流電圧に変換する。モータ１５がトルクを出力する力行運転の場合、インバータ１７はバッテリ１６の直流電圧を交流電圧に変換してモータ１５に供給される電力を調整する。モータ１５が発電する回生運転の場合、インバータ１７はモータ１５からの交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１６に供給される電力を調整する。

【0018】

トルクコンバータ１８は、トルク増幅機能を有した流体継ぎ手である。変速機１９は、ギア段の切替えにより変速比を多段階に切替える有段式の自動変速機であるが、これに限定されず無段式の自動変速機であってもよい。変速機１９は、動力伝達経路上のモータ１５と駆動輪１３の間に設けられている。トルクコンバータ１８を介して、モータ１５と変速機１９とが連結されている。トルクコンバータ１８には、油圧の供給を受けて係合状態となってモータ１５と変速機１９とを直結するロックアップクラッチ２０が設けられている。

【0019】

変速ユニット１１には、更にオイルポンプ２１と油圧制御機構２２とが設けられている。オイルポンプ２１で発生した油圧は、油圧制御機構２２を介して、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、変速機１９、及びロックアップクラッチ２０にそれぞれ供給されている。油圧制御機構２２には、Ｋ０クラッチ１４、トルクコンバータ１８、変速機１９、及びロックアップクラッチ２０のそれぞれの油圧回路と、それらの作動油圧を制御するための各種の油圧制御弁と、が設けられている。尚、トルクコンバータ１８の代わりに湿式クラッチが設けられていてもよい。

【0020】

ハイブリッド車両１には、同車両の制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、車両の走行制御に係る各種演算処理を行う演算処理回路と、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリと、を備える電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両の制御装置の一例であり、詳しくは後述する判定部、点火時期制御部、及び予測部を機能的に実現する。

【0021】

ＥＣＵ１００は、エンジン１０及びモータ１５の駆動を制御する。具体的にはＥＣＵ１００は、エンジン１０のスロットル開度、点火時期、燃料噴射量を制御することにより、エンジン１０の回転数やトルクを制御する。ＥＣＵ１００は、インバータ１７を制御してモータ１５とバッテリ１６との間での電力の授受量を調整することで、モータ１５の回転数やトルクを制御する。またＥＣＵ１００は、油圧制御機構２２の制御を通じて、Ｋ０クラッチ１４やロックアップクラッチ２０、変速機１９の駆動制御を行う。

【0022】

ＥＣＵ１００には、イグニッションスイッチ７１、クランク角センサ７２、モータ回転数センサ７３、アクセル開度センサ７４、エアフローメータ７５、及び水温センサ７６からの信号が入力される。クランク角センサ７２は、エンジン１０のクランクシャフトの回転数を検出する。クランク角センサ７２は、エンジン回転数検出部の一例である。モータ回転数センサ７３は、モータ１５の出力軸の回転速度を検出する。モータ回転数センサ７３は、モータ回転数検出部の一例である。アクセル開度センサ７４は、運転者のアクセルペダルの踏込量であるアクセルペダル開度を検出する。アクセル開度センサ７４は、アクセル開度検出部の一例である。エアフローメータ７５は、エンジン１０の吸入空気量を検出する。水温センサ７６は、エンジン１０を冷却する冷却水の温度を検出する。冷却水の温度はエンジン１０の温度と相関し、水温センサ７６はエンジン温度検出部の一例である。尚、エンジン温度検出部は、例えばエンジン１０の温度と相関するエンジン１０を潤滑する潤滑油の温度を検出する油温センサであってもよい。

【0023】

ＥＣＵ１００は、モータモード及びハイブリッドモードの何れかの走行モードでハイブリッド車両を走行させる。モータモードでは、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を解放し、モータ１５の動力により走行する。ハイブリッドモードでは、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を係合状態に切り替えて少なくともエンジン１０の動力により走行する。尚、ハイブリッドモードには、エンジン１０のみの動力で走行するモード、モータ１５を力行運転させてエンジン１０及びモータ１５の双方を動力源として走行するモードを含む。

【0024】

走行モードの切り替えは、車速やアクセル開度から求められた車両の要求駆動力と、バッテリ１６の充電状態などに基づいて行われる。例えば、要求駆動力が比較的小さくバッテリ１６の蓄電量を示すＳＯＣ（State Of Charge）が比較的高い場合には、燃費を向上させるためにエンジン１０を停止したモータモードが選択される。要求駆動力が比較的大きい場合やバッテリ１６のＳＯＣが比較的低い場合には、エンジン１０が駆動したハイブリッドモードが選択される。

【0025】

ＥＣＵ１００は、ハイブリッドモードにおいて、所定の停止条件が成立した場合にエンジン１０を自動停止させ、所定の始動条件が成立した場合に自動停止したエンジン１０を始動させる間欠運転制御を実行する。例えばＥＣＵ１００は、ハイブリッドモードにおいてアクセル開度がゼロになった場合に、自動停止条件が成立したものとしてエンジン１０を自動停止させる。また、ＥＣＵ１００は、アクセル開度がゼロよりも大きくなった場合に、始動条件が成立したものとしてエンジン１０を自動で始動させる。尚、エンジン１０を自動停止させる際には、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を解放して燃料噴射を停止する。エンジン１０を自動で始動させる際には、ＥＣＵ１００はＫ０クラッチ１４を介してモータ１５によりエンジン１０をクランキングして燃料噴射及び点火を開始し、その後にＫ０クラッチ１４を係合させる。

【0026】

［エンジンの概略構成］
図２は、エンジン１０の概略構成図である。エンジン１０は、気筒３０、ピストン３１、コネクティングロッド３２、クランク軸３３、吸気通路３５、吸気弁３６、排気通路３７、及び排気弁３８を有している。図２には、エンジン１０が有する複数の気筒３０のうちの一つのみが表示されている。気筒３０では混合気の燃焼が行われる。ピストン３１は、各気筒３０に往復動可能に収容され、エンジン１０の出力軸であるクランク軸３３にコネクティングロッド３２を介して連結されている。コネクティングロッド３２は、ピストン３１の往復運動をクランク軸３３の回転運動に変換する。

【0027】

吸気通路３５は、各気筒３０の吸気ポートに吸気弁３６を介して接続されている。排気通路３７は、各気筒３０の排気ポートに排気弁３８を介して接続されている。吸気通路３５には、エアフローメータ７５、及び吸入空気量を調整するスロットル弁４０が設けられている。排気通路３７には排気浄化用の触媒４３が設けられている。

【0028】

気筒３０には筒内噴射弁４１が設けられている。筒内噴射弁４１は気筒３０内に直接燃料を噴射する。尚、筒内噴射弁４１の代わりに、又は筒内噴射弁４１に加えて、吸気ポートに向けて燃料を噴射するポート噴射弁が設けられていてもよい。各気筒３０には、吸気通路３５を通じて導入された吸気と筒内噴射弁４１が噴射した燃料との混合気を火花放電により点火する点火装置４２が設けられている。

【0029】

このように構成されたエンジン１０に対してＫ０クラッチ１４が解放状態で始動要求があると、ＥＣＵ１００は以下のようにエンジン１０やＫ０クラッチ１４、モータ１５を制御する。ＥＣＵ１００は、Ｋ０クラッチ１４をスリップさせてモータ１５のトルクを増大させることにより、Ｋ０クラッチ１４を介してモータ１５によりエンジン１０をクランキングさせる。エンジン回転数が所定値以上になると、ＥＣＵ１００はエンジン１０での燃焼を開始し、エンジン回転数とモータ回転数とを同期させてＫ０クラッチ１４を係合する。このようにしてエンジン１０の始動が完了する。ここで、エンジン１０の始動時に運転者によって操作されるアクセル開度が大きい場合、即ち、運転者による加速要求の度合いが大きい場合に、エンジントルクの増大速度が遅いと、運転者の要求に対して加速応答性が低下するおそれがある。そこでＥＣＵ１００は、エンジン１０の始動要求がありアクセル開度が大きい場合に、エンジン１０の点火時期を進角させてエンジントルクを早期に増大させる。詳しくは以下に説明する。

【0030】

［エンジン始動制御］
図３は、ＥＣＵ１００が実行するエンジン始動制御の一例を示したフローチャートである。本制御では、イグニッションがオンの状態で所定の周期ごとに繰り返し実行される。ＥＣＵ１００は、エンジン１０の始動要求があるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＮｏの場合には、本制御は終了する。ステップＳ１でＹｅｓの場合にＥＣＵ１００は、アクセル開度が閾値α以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。閾値αは、運転者による加速要求の度合いが大きく点火時期の進角が必要となる最小値に設定されている。ステップＳ２は、判定部が実行する処理の一例である。

【0031】

ステップＳ２でＮｏの場合には、運転者による加速要求の度合いは小さいものとみなして、ＥＣＵ１００は通常点火始動制御を実行する（ステップＳ３）。通常点火始動制御では、詳しくは後述するが冷却水の温度、エンジン回転数、及び予測モータ回転数に基づいて点火時期が制御されてエンジン１０を始動する。

【0032】

ステップＳ２でＹｅｓの場合には、運転者による加速要求の度合いは大きいものとみなして、ＥＣＵ１００は進角点火始動制御を実行する（ステップＳ４）。進角点火始動制御では、通常点火始動制御よりも点火時期が進角側に設定してエンジン１０を始動する。進角点火始動制御についても通常点火始動制御と同様に、冷却水の温度、エンジン回転数、及び予測モータ回転数に基づいて点火時期が制御される。ステップＳ４は、点火時期制御部が実行する処理の一例である。

【0033】

通常点火始動制御及び進角点火始動制御では、ＥＣＵ１００は図４Ａ～図４Ｃのマップを参照して点火時期を制御する。図４Ａ～図４Ｃは、点火時期を規定したマップの一例である。図４Ａ～図４Ｃには、通常点火始動制御が実行されるアクセル開度が閾値α未満の場合での点火時期と、進角点火始動制御が実行されるアクセル開度が閾値α以上の場合での点火時期とを示している。

【0034】

図４Ａは、点火時期と冷却水の温度との関係を規定したマップの一例である。縦軸は点火時期［ｄｅｇ］を示し、横軸は冷却水の温度［℃］を示す。図４Ａに示すようにアクセル開度が閾値α未満及び閾値α以上の何れの場合も、水温センサ７６により検出された冷却水の温度が低いほど、点火時期は進角側となるように規定されている。冷却水の温度が低いほどエンジントルクが低下しやすく、このエンジントルクの低下分を補うように点火時期を進角させることが好ましいからである。また、アクセル開度が閾値α以上の場合には、アクセル開度α未満の場合よりも、点火時期は進角側となるように規定されている。アクセル開度が閾値α以上の場合には、運転者による加速要求の度合いが大きく、エンジントルクを早期に増大させることが加速応答性の観点から好ましいからである。

【0035】

図４Ａのマップでは、冷却水の温度の低下に対する点火時期の進角量の増大率に関して、アクセル開度が閾値α以上の場合の方が閾値α未満の場合よりも大きく規定されている。冷却水温度の低下量が同じ場合であっても、アクセル開度が大きい場合の方が小さい場合よりも、エンジントルクの低下への影響が大きいからである。

【0036】

図４Ｂは、点火時期とエンジン回転数との関係を規定したマップの一例である。縦軸は点火時期［ｄｅｇ］を示し、横軸はエンジン回転数［ｒｐｍ］を示す。図４Ｂに示すようにアクセル開度が閾値α未満及び閾値α以上の何れの場合も、クランク角センサ７２により検出されたエンジン回転数が高いほど、点火時期は進角側となるように規定されている。エンジン回転数が高い場合に点火時期を進角させることにより、燃焼速度を速めることができ、筒内圧力が最大となるタイミングをトルク効率の高い最適なタイミングに対応させることができるからである。また、図４Ｂでもアクセル開度が閾値α以上の場合には、アクセル開度α未満の場合よりも、点火時期は進角側となるように規定されている。この場合もエンジントルクを早期に増大させることが加速応答性の観点から好ましいからである。

【0037】

図４Ｂのマップでは、エンジン回転数が所定値未満では、点火時期はアクセル開度に関わらずに一定である。エンジン回転数が低い場合には、点火時期を進角させても燃焼速度が速くなりにくくエンジントルクが増大しにくいからである。また、エンジン回転数がこの所定値以上では、エンジン回転数の増大に対する点火時期の進角量の増大率は、アクセル開度が閾値α以上の場合の方が閾値α未満の場合よりも大きく規定されている。また、エンジン回転数が更に高い所定値以上となると、点火時期は一定に制限される。点火時期を進角側に制御しすぎるとノッキングが発生するおそれがあるからである。

【0038】

図４Ｃは、点火時期と予測モータ回転数との関係を規定したマップの一例である。縦軸は点火時期［ｄｅｇ］を示し、横軸は予測モータ回転数［ｒｐｍ］を示す。予測モータ回転数は、詳しくは後述するがアクセル開度に基づいて予測される、エンジン始動制御でのＫ０クラッチ１４の係合時でのモータ回転数である。図４Ｃに示すようにアクセル開度が閾値α未満及び閾値α以上の何れの場合も、予測モータ回転数が所定値以上で高いほど、点火時期は進角側となるように規定されている。予測モータ回転数が高いほど、Ｋ０クラッチ１４の係合前でのエンジン回転数との差分が大きいことを示し、エンジン１０の始動時でのエンジントルクを確保することが好ましいからである。図４Ｃでもアクセル開度が閾値α以上の場合には、アクセル開度α未満の場合よりも、点火時期は進角側となるように規定されている。この場合もエンジントルクを早期に増大させることが加速応答性の観点から好ましいからである。

【0039】

図４Ｃのマップでは、予測モータ回転数の増大に対する点火時期の進角量の増大率に関して、アクセル開度が閾値α以上の場合の方が、アクセル開度が閾値α未満の場合よりも大きく規定されている。予測モータ回転数の増大量が同じ場合であっても、アクセル開度が大きい場合の方が小さい場合よりも、エンジントルクの増大率を大きく確保する必要があるからである。

【0040】

以上のように、ＥＣＵ１００は進角点火始動制御では通常点火始動制御よりも点火時期を進角側に制御する。これにより、運転者の加速要求に対応してエンジン始動時のエンジントルクを早期に増大させることができ、加速応答性が向上している。

【0041】

尚、図４Ａ～図４Ｃのマップでは点火時期は直線状に変化するが、これに限定されず、曲線状又は階段状に変化してもよい。また、上記のようなマップに限定されず、アクセル開度、冷却水温度、エンジン回転数、及び予測モータ回転数を引数とする演算式により点火時期を算出してもよい。また、上述したマップでは、アクセル開度が閾値α以上の場合にはそのアクセル開度によらずに点火時期が規定されているが、これに限定されない。アクセル開度が閾値α以上の場合にアクセル開度が大きいほど、点火時期は進角側となるように規定してもよい。

【0042】

［モータ回転数予測制御］
次に、上述した予測モータ回転数を算出するためのモータ回転数予測制御について説明する。モータ回転数予測制御は、予測部が実行する処理の一例である。図５は、モータ回転数予測制御の一例を示したフローチャートである。モータ回転数予測制御は、エンジン１０の始動要求があってアクセル開度が閾値α以上の場合に実行される。

【0043】

最初にＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ７４に基づいて、エンジン１０の始動要求時のアクセル開度と、単位時間当たりのアクセル開度変化率を算出する（ステップＳ１１）。次に、ＥＣＵ１００は、Ｋ０クラッチ１４の係合時でのアクセル開度を予測する（ステップＳ１２）。具体的には、エンジン１０の始動要求があってからＫ０クラッチ１４が係合するまでに要する時間に、アクセル開度変化率を乗算して、この乗算して得られた値に現時点でのアクセル開度を加算することにより、Ｋ０クラッチ１４の係合時でのアクセル開度を予測する。

【0044】

次にＥＣＵ１００は、予測されたアクセル開度に基づいて、Ｋ０クラッチ１４の係合時でのエンジン１０への要求トルクを予測する（ステップＳ１３）。具体的には以下のようにしてＫ０クラッチ１４の係合時でのエンジン１０への要求トルクを予測する。

【0045】

ＥＣＵ１００は、予測されたアクセル開度から、図６Ａのマップを参照してハイブリッド車両１への要求トルク（以下、車両要求トルクと称する）を算出する。図６Ａは、アクセル開度毎のペラ軸トルクとペラ軸回転数との関係を規定したマップである。縦軸はペラ軸トルク［Ｎ・ｍ］を示し、横軸はペラ軸回転数［ｒｐｍ］を示している。ペラ軸トルク及びペラ軸回転数は、プロペラシャフト１２ａのトルク及び回転数である。ペラ軸トルクが車両要求トルクに相当する。図６Ａには、アクセル開度が０％、５０％、及び１００％の場合を一例として示している。ＥＣＵ１００のメモリには、このような変速段毎のマップが記憶されている。

【0046】

図６Ａに示すように、アクセル開度が増大するほどペラ軸トルク、即ち車両要求トルクが増大する。ＥＣＵ１００は、予測されたアクセル開度と現時点での変速段に基づいて、車両要求トルクを算出する。次に、車両要求トルクに現時点でのモータ回転数を乗算して、ハイブリッド車両１への要求出力（以下、車両要求出力と称する）を算出する。

【0047】

次に、車両要求出力にバッテリ１６の充放電要求に基づく出力（以下、充放電要求出力と称する）を加算することにより、エンジン１０への要求出力（以下、エンジン要求出力と称する）を算出する。充放電要求出力は、バッテリ１６への充電要求がある場合には正の値として算出され、バッテリ１６への放電要求がある場合には負の値として算出され、バッテリ１６への充放電要求がない場合には０として算出される。次に、エンジン要求出力を現時点でのエンジン回転数で除算することにより、エンジン１０への要求トルク（以下、エンジン要求トルクと称する）を算出する。

【0048】

次にＥＣＵ１００は、このようにして算出されたエンジン要求トルクに基づいて、予測モータ回転数を算出する（ステップＳ１４）。具体的には、ＥＣＵ１００は図６Ｂのマップを参照して、エンジン要求トルクからＫ０クラッチ１４の係合時のモータ回転数を予測する。図６Ｂは、車両要求トルクとモータ回転数との関係を規定したマップである。縦軸は車両要求トルク［Ｎ・ｍ］を示し、横軸はモータ回転数［ｒｐｍ］を示す。

【0049】

図６Ｂには等出力線を点線で示し、変速段に応じた回転数とトルクとの関係を細線で示し、実際のハイブリッド車両１の動作線を太線で示している。例えば、現在のハイブリッド車両１の運転状態が動作点Ｐ１を示し変速段が３速である場合であってエンジン要求トルクＴ２の場合、Ｋ０クラッチ１４の係合時での予測される変速段は４段であり予測モータ回転数は回転数Ｒ２である。このようにアクセル開度に基づいてＫ０クラッチ１４の係合時でのモータ回転数を予測することができる。

【0050】

以上のようにして算出された予測モータ回転数に基づいて点火時期が進角されるため、予測モータ回転数に対応させてエンジントルクを早期に増大させることができ、加速応答性が向上している。

【0051】

次に、変形例について説明する。上記実施例では、予測モータ回転数に応じて点火時期の進角量を算出した。これに対して変形例では、ＥＣＵ１００は、エンジン１０の始動要求がある場合にモータ回転数センサ７３により検出されたモータ回転数に応じて点火時期の進角量を算出する。具体的には、ＥＣＵ１００は図７のマップを参照して、点火時期の進角量を算出する。図７は、点火時期とモータ回転数との関係を規定したマップである。縦軸は点火時期［ｄｅｇ］を示し、横軸はモータ回転数［ｒｐｍ］を示す。図７は、図４Ｃに対応している。この場合も図４Ｃのマップと同様にアクセル開度が閾値α未満及び閾値α以上の何れの場合も、モータ回転数が高いほど点火時期は進角側となるように規定されている。本変形例では、上述した実施例とは異なりモータ回転数を予測する必要はないため、ＥＣＵ１００の処理負担が低減されている。

【0052】

上記実施例では、単一のＥＣＵ１００によりハイブリッド車両を制御する場合を例示したが、これに限定されない。例えばエンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、モータ１５を制御するモータＥＣＵ、Ｋ０クラッチ１４を制御するクラッチＥＣＵ、これらのＥＣＵを統合制御するハイブリッドＥＣＵ等の複数のＥＣＵによって、上述した制御を実行してもよい。例えば上述したステップＳ１及びＳ２をハイブリッドＥＣＵが実行して、ステップＳ３及びＳ４についてはエンジンＥＣＵが実行してもよい。

【0053】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0054】

１０ エンジン
１４ Ｋ０クラッチ
１５ モータ
７２ クランク角センサ（エンジン回転数検出部）
７３ モータ回転数センサ（モータ回転数検出部）
７４ アクセル開度センサ（アクセル開度検出部）
７６ 水温センサ（エンジン温度検出部）
１００ ＥＣＵ（判定部、点火時期制御部、予測部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】