特許 7605064 ハイブリッド車両の制御装置

(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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/50 20160101AFI20241217BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20241217BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20241217BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20241217BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B60W20/50

B60K6/48 ZHV

B60W10/08 900

B60L15/20 K

B60L50/16

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021130299

(22)【出願日】2021-08-06

(65)【公開番号】P2023024171

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2024-01-25

(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】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】園田 芳裕

【審査官】三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０３６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１８０６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４６０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ６／２０ － ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ － ２０／５０

Ｂ６０Ｌ １５／２０

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行用駆動力源である内燃機関及び電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の間の動力伝達を断接する係合装置と、前記内燃機関を始動するスタータモータと、を備えるハイブリッド車両において、予め定められた駆動力源切替マップから車両状態に基づいてＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、ＨＥＶ走行モードのいずれかに切替えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記走行用駆動力源の起動要求を受けたか否かを判定する起動要求判定部と、
前記起動要求を受けた場合、前記電動機及び前記係合装置を用いて前記内燃機関を始動することができない所定の異常が前記起動要求よりも前に検知されていた場合には、前記車両状態に拘わらず、前記スタータモータを用いて前記内燃機関を始動することを決定する起動方式決定部と、
前記起動方式決定部により前記スタータモータを用いて前記内燃機関を始動することが決定されると、前記スタータモータを用いて前記内燃機関の始動を実行するハイブリッド制御部と、を含む
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行用駆動力源である内燃機関及び電動機と、それら内燃機関及び電動機の間の動力伝達を断接する係合装置と、内燃機関を始動するスタータモータと、を備えるハイブリッド車両の、制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

走行用駆動力源である内燃機関及び電動機と、それら内燃機関及び電動機の間の動力伝達を断接する係合装置と、内燃機関を始動するスタータモータと、を備えるハイブリッド車両の、制御装置であって、電動機及び係合装置を用いて内燃機関をクランキングすることで内燃機関を始動させる方法が知られている。例えば、特許文献１に記載のものがそれである。特許文献１に記載の方法では、スタータモータを用いて内燃機関を始動することも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５９６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載のハイブリッド車両において、走行用駆動力源の起動要求を受けると、電動機のみから走行用駆動力が出力される走行モードで走行可能な状態とされる場合がある。その場合、電動機及び係合装置を用いて内燃機関を始動することができない所定の異常が発生していた場合、電動機のみから走行用駆動力が出力される走行モードでの走行中において電動機及び係合装置を用いて内燃機関を始動することができない。そのため、電動機に電力を供給するバッテリに実際に蓄電されている充電量分しか走行できないため、走行可能距離が著しく低下してしまうおそれがある。

【0005】

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、電動機及び係合装置を用いて内燃機関を始動することができない所定の異常が発生していた場合、走行可能距離が低下することを抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１発明の要旨とするところは、（ａ）走行用駆動力源である内燃機関及び電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の間の動力伝達を断接する係合装置と、前記内燃機関を始動するスタータモータと、を備えるハイブリッド車両において、予め定められた駆動力源切替マップから車両状態に基づいてＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、ＨＥＶ走行モードのいずれかに切替えるハイブリッド車両の制御装置であって、（ｂ）前記走行用駆動力源の起動要求を受けたか否かを判定する起動要求判定部と、（ｃ）前記起動要求を受けた場合、前記電動機及び前記係合装置を用いて前記内燃機関を始動することができない所定の異常が前記起動要求よりも前に検知されていた場合には、前記車両状態に拘わらず、前記スタータモータを用いて前記内燃機関を始動することを決定する起動方式決定部と、（ｄ）前記起動方式決定部により前記スタータモータを用いて前記内燃機関を始動することが決定されると、前記スタータモータを用いて前記内燃機関の始動を実行するハイブリッド制御部と、を含むことにある。

【発明の効果】

【0007】

第１発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、起動方式決定部により、前記走行用駆動力源の起動要求を受けた場合、前記電動機及び前記係合装置を用いて前記内燃機関を始動することができない所定の異常が前記起動要求よりも前に検知されていた場合には、前記車両状態に拘わらず、前記スタータモータを用いて前記内燃機関を始動することが決定されると、ハイブリッド制御部により、スタータモータを用いて前記内燃機関の始動が実行される。このように、電動機及び係合装置を用いて内燃機関を始動することができない所定の異常が起動要求よりも前に検知されていた場合には、スタータモータを用いて内燃機関が始動される。始動された内燃機関から出力される走行用駆動力によりハイブリッド車両が走行させられることにより、走行可能距離が電動機に電力を供給するバッテリに実際に蓄電されている充電量分に制限されないため、走行可能距離が低下することが抑制される。

【0008】

第２発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第１発明において、（ａ）前記所定の異常が検知された場合には、前記所定の異常が検知されたことが記憶され、（ｂ）前記起動要求を受けた場合において前記所定の異常が検知されたことが記憶されていると、前記スタータモータを用いて前記内燃機関が始動される。例えば、走行用駆動力源の起動要求を受けて実行される起動に要する時間に比較して、所定の異常の検知に要する時間が長い場合がある。そのような場合であっても所定の異常が検知されたことが予め記憶されているため、所定の異常が検知されたことが予め記憶されていない場合に比較して、走行用駆動力源の起動要求を受けた場合にスタータモータを用いて内燃機関の始動制御を速やかに実行することができる。これにより、ドライバビリティの低下が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例に係る電子制御装置を備えるハイブリッド車両の概略構成図であるとともに、ハイブリッド車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。

【図2】図１に示す電子制御装置の制御作動を説明するフローチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

【実施例】

【0011】

図１は、本発明の実施例に係る電子制御装置１００を備えるハイブリッド車両１０（以下、単に「車両１０」と記す。）の概略構成図であるとともに、車両１０における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。

【0012】

車両１０は、走行用駆動力源ＰＧであるエンジン１２及び電動機ＭＧと、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路ＰＴに設けられた動力伝達装置１６と、を備える。車両１０は、ハイブリッド車両である。また、車両１０は、インバータ５２、油圧制御回路５４、電動オイルポンプであるＥＯＰ５６、メインバッテリ６０、システムメインリレー６２、補機バッテリ６６、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８、スタータモータ７０、及び電子制御装置１００を備える。

【0013】

エンジン１２は、周知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置１００によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置５０が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴe［Nm］が制御される。なお、本明細書では、特に区別しない場合には、トルク、駆動力、動力、及び力（パワー）は同義である。エンジン１２は、本発明における「内燃機関」に相当する。

【0014】

動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース１８内において、エンジン１２側から順に、エンジン連結軸２０、クラッチＫ０、電動機連結軸２２、トルクコンバータ２４、自動変速機２８の入力回転部材であるＡＴ入力軸２６、自動変速機２８等を備える。動力伝達装置１６は、自動変速機２８の出力回転部材であるＡＴ出力軸３０に連結されたディファレンシャルギヤ３２、ディファレンシャルギヤ３２に連結された一対のドライブシャフト３４等を備える。

【0015】

エンジン連結軸２０は、エンジン１２とクラッチＫ０とを連結する部材であって、例えばクランク軸である。エンジン連結軸２０には、フライホイール１２ａが相対回転不能に取り付けられている。

【0016】

電動機ＭＧは、例えば電気エネルギーから機械的な動力を発生させる電動機としての機能（電動機機能）及び機械的な動力から電気エネルギーを発生させる発電機としての機能（発電機機能）を備えた所謂モータジェネレータである。なお、電動機ＭＧは、本発明における「電動機」に相当する。

【0017】

エンジン１２に連結されたエンジン連結軸２０と、電動機ＭＧのロータに連結された電動機連結軸２２と、の間にはクラッチＫ０が設けられている。クラッチＫ０は、エンジン１２と電動機連結軸２２との間での動力伝達を断接可能な係合装置であり、例えば湿式多板型の油圧式摩擦係合装置である。クラッチＫ０が係合状態にされると、クラッチＫ０は、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達を可能とする。クラッチＫ０が解放状態にされると、クラッチＫ０は、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達を切断する。クラッチＫ０が半係合状態すなわちスリップ係合状態にされると、クラッチＫ０は、スリップ係合状態に基づいた伝達トルク容量（クラッチＫ０の係合力）に応じてエンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達を可能とする。なお、クラッチＫ０は、本発明における「係合装置」に相当する。

【0018】

電動機ＭＧは、メインバッテリ６０に蓄えられた電力により回転駆動され、ハイブリッド車両１０の走行用駆動力を出力する。また、電動機ＭＧは、エンジン１２からクラッチＫ０を介して入力される走行用駆動力により発電したり、駆動輪１４側から入力される被駆動力を回生により電力に変換して発電したりする。それら発電された電力は、インバータ５２及びシステムメインリレー６２を介してメインバッテリ６０に充電される。

【0019】

インバータ５２は、電動機ＭＧとメインバッテリ６０との間に設けられ、電子制御装置１００によって制御されることにより直流を交流に変換したり交流を直流に変換したりする電源回路である。例えば、インバータ５２は、メインバッテリ６０から供給される直流を交流に変換して電動機ＭＧに出力して駆動したり、電動機ＭＧで発電された交流を直流に変換してメインバッテリ６０に出力したりする。

【0020】

スタータモータ７０は、エンジン１２を始動するモータであって、例えばフライホイール１２ａの外周部に刻まれたリングギヤと噛み合ってエンジン１２をクランキング可能な周知のモータである。

【0021】

メインバッテリ６０は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の充放電可能な二次電池である。メインバッテリ６０は、主に電動機ＭＧを駆動するための電力を供給したり、回生により電動機ＭＧで発電された電力を充電したりするのに用いられる第１バッテリである。補機バッテリ６６は、例えば鉛蓄電池やリチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池である。補機バッテリ６６は、主に補機（スタータモータ７０やエンジン制御装置５０など）へ電力を供給するために用いられる第２バッテリである。用途の相違から、メインバッテリ６０は、補機バッテリ６６に比較してバッテリ電圧Ｖbatが高くされている。例えば、補機バッテリ６６が１２［V］であるのに対して、メインバッテリ６０はそれよりも高電圧である。

【0022】

メインバッテリ６０は、システムメインリレー６２を介してインバータ５２に接続されている。システムメインリレー６２は、電子制御装置１００によって開状態（切断状態）と閉状態（接続状態）とが切り替えられる、例えばメカニカルリレーである。システムメインリレー６２が閉状態とされると、メインバッテリ６０とインバータ５２との間で電力の授受が可能とされる。システムメインリレー６２が開状態とされると、メインバッテリ６０とインバータ５２との間での電力の授受が不能とされる。

【0023】

ＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、インバータ５２及びシステムメインリレー６２の間を接続する電力線６４と補機バッテリ６６との間に設けられ、直流を昇圧したり降圧したりする電源回路である。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、メインバッテリ６０から電力線６４に供給されている電圧を降圧してメインバッテリ６０よりも低電圧の直流を補機バッテリ６６に充電したり、補機バッテリ６６から供給されている直流を昇圧して補機バッテリ６６よりも高電圧の直流を電力線６４に出力したりする。

【0024】

トルクコンバータ２４は、周知のトルクコンバータである。トルクコンバータ２４は、電動機連結軸２２に連結されたポンプ翼車と、ＡＴ入力軸２６に連結されたタービン翼車と、ポンプ翼車とタービン翼車とを直結するロックアップクラッチ４０と、を備える。トルクコンバータ２４は、走行用駆動力源ＰＧ（エンジン１２、電動機ＭＧ）から出力された走行用駆動力を流体を介して電動機連結軸２２からＡＴ入力軸２６へ伝達できる流体式伝動装置である。車両１０は、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ４２を備える。ＭＯＰ４２は、ポンプ翼車に連結されており、走行用駆動力源ＰＧ（エンジン１２、電動機ＭＧ）により回転駆動させられて動力伝達装置１６で用いられる作動油OILを吐出する。

【0025】

ＥＯＰ５６は、走行用駆動力源ＰＧであるエンジン１２や電動機ＭＧの回転とは独立して、ＥＯＰ駆動用モータ５８の回転により駆動可能な周知のオイルポンプである。ＥＯＰ駆動用モータ５８は、周知の電動機であり、電子制御装置１００によって不図示のインバータが制御されることにより、ＥＯＰ駆動用モータ５８の回転速度が制御される。ＥＯＰ５６は、ＥＯＰ駆動用モータ５８により回転駆動させられて動力伝達装置１６で用いられる作動油OILを吐出する。

【0026】

自動変速機２８は、走行用駆動力源ＰＧ（エンジン１２、電動機ＭＧ）からＡＴ入力軸２６に入力された走行用駆動力を変速してＡＴ出力軸３０に出力する周知の自動変速機であり、例えば遊星歯車式や常時噛合型平行軸式の有段変速機、或いは、ベルト式やパワーローラー式の無段変速機などである。自動変速機２８は、電子制御装置１００により制御される油圧制御回路５４によって、異なる変速比γatのうちから所望の変速比γatが形成されるように制御される。本実施例では、自動変速機２８は、複数組の遊星歯車装置と、複数の変速用係合装置ＣＢと、を備える、公知の遊星歯車式の自動変速機である。変速用係合装置ＣＢは、各々、油圧制御回路５４から変速用係合装置ＣＢの断接状態を制御する油圧アクチュエータに供給される油圧が調圧されることにより、完全係合状態、半係合状態、及び解放状態などの断接状態が切り替えられる。自動変速機２８は、変速用係合装置ＣＢのうちのいずれかの係合装置の係合によって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi［rpm］／ＡＴ出力回転速度Ｎo［rpm］）が異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）のうちのいずれかのギヤ段が形成される。

【0027】

ディファレンシャルギヤ３２は、自動変速機２８のＡＴ出力軸３０から伝達された走行用駆動力を受けて、一対のドライブシャフト３４に対し適宜回転速度差を許容しつつ相互に等しい駆動トルクを伝達する、周知のディファレンシャルギヤである。

【0028】

油圧制御回路５４は、ＭＯＰ４２やＥＯＰ５６から吐出された作動油OILの油圧を元圧として、ケース１８内の各部に必要な作動油OILを供給する。例えば、油圧制御回路５４は、クラッチＫ０の断接制御用の油圧、自動変速機２８の変速制御用の油圧、トルクコンバータ２４のロックアップクラッチ４０の断接制御用の油圧をそれぞれ生成し、ケース１８内の各油圧アクチュエータに供給する。

【0029】

動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される走行用駆動力は、クラッチＫ０が係合された場合には、エンジン連結軸２０から、クラッチＫ０、電動機連結軸２２、トルクコンバータ２４、自動変速機２８、ディファレンシャルギヤ３２、及びドライブシャフト３４等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。電動機ＭＧから出力される走行用駆動力は、クラッチＫ０の断接状態にかかわらず、電動機連結軸２２から、トルクコンバータ２４、自動変速機２８、ディファレンシャルギヤ３２、及びドライブシャフト３４等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。

【0030】

車両電源スイッチ９４は、例えば運転席の近傍に配設され、車両１０の電源供給状態を切り替えるために操作される自動復帰式の押ボタンスイッチである。

【0031】

例えば、不図示のブレーキペダルの踏込操作を伴う車両電源スイッチ９４の押圧操作によって、車両走行を可能とする起動状態に車両１０の電源供給状態が切り替えられる。車両電源スイッチ９４が起動状態に切り替えられると、パワースイッチ信号ＳＷonが出力され且つ電動機ＭＧ又はエンジン１２が走行用駆動力を出力可能な状態とされる、すなわちパワースイッチ信号ＳＷonがオン状態とされ且つ走行可能な状態とされる。本実施例における走行用駆動力源ＰＧの起動要求とは、起動状態とする車両電源スイッチ９４の押圧操作である。起動要求は、車両１０の状態を走行可能な状態とする要求である。

【0032】

例えば、不図示のブレーキペダルの踏込操作を伴なわない車両電源スイッチ９４の押圧操作によって、車両走行を可能とするための電源オン状態（ＩＧ－ＯＮ状態）と、車両走行に係わる電源をオフとし且つ車両走行に関わらない電源をオンとして車両１０の一部の機能、例えば不図示のオーディオ装置、カーナビゲーション装置等を稼働可能とするための電源一部オン状態（ＡＣＣ－ＯＮ状態、ＩＧ－ＯＦＦ状態）と、いずれの電源もオフ状態とする車両電源オフ状態（ＡＬＬ－ＯＦＦ状態）と、に車両１０の電源供給状態が順次切り替えられる。車両１０の停止時に、車両電源オフ状態とする車両電源スイッチ９４の押圧操作が行われることにより、走行用駆動力源ＰＧが停止されるすなわち走行可能な状態ではなくなる。

【0033】

車両１０においては、ＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、及びＨＥＶ走行モードのいずれかの走行モードが選択可能である。ＢＥＶ走行モードは、エンジン１２を運転停止させた状態で電動機ＭＧを力行制御することにより走行用駆動力源ＰＧのうち電動機ＭＧのみを駆動力源とするＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）走行を行う走行モードである。エンジン走行モードは、クラッチＫ０を係合状態にして走行用駆動力源ＰＧのうちエンジン１２のみを駆動力源とする走行モードである。ＨＥＶ走行モードは、クラッチＫ０を係合状態にして走行用駆動力源ＰＧのうちエンジン１２及び電動機ＭＧの両方を駆動力源とするＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行を行う走行モードである。

【0034】

車両１０の走行をＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、及びＨＥＶ走行モードのいずれとするかは、例えば駆動力源切替マップにより切り替えられる。駆動力源切替マップは、例えば車速Ｖ［km/h］及び要求駆動トルクＴrdem［Nm］を変数とする二次元座標で走行モードが予め定められた関係である。一般的にエンジン効率が低下する、車速Ｖが比較的低い低車速領域且つ要求駆動トルクＴrdemが比較的低い領域（＝アクセル開度θaccが比較的低い領域）において、ＢＥＶ走行モードが選択される領域とされる。一方、車速Ｖが比較的高い高車速領域、或いは、要求駆動トルクＴrdemが比較的高い領域（＝アクセル開度θaccが比較的高い領域）において、エンジン走行モード又はＨＥＶ走行モードが選択される領域とされる。また、ＢＥＶ走行モードは、メインバッテリ６０の充電状態値（予め定められた満充電容量に対する実際に蓄電されている充電量の比）ＳＯＣ［%］が所定のエンジン始動閾値以上の場合に適用される。言い換えると、メインバッテリ６０の充電状態値ＳＯＣがエンジン始動閾値未満の場合には、駆動力源切替マップにおいて、ＢＥＶ走行モードが選択される領域が無くなり、全てエンジン走行モード又はＨＥＶ走行モードが選択される領域とされることと同じである。エンジン始動閾値は、エンジン１２を強制的に始動してメインバッテリ６０を充電する必要がある充電状態値ＳＯＣであることを判定するための予め定められた閾値である。

【0035】

電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、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はＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに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車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置１００は、必要に応じてエンジン制御用、電動機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。なお、電子制御装置１００は、本発明における「制御装置」に相当する。

【0036】

電子制御装置１００には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ８０、タービン回転速度センサ８２、出力回転速度センサ８４、電動機回転速度センサ８６、アクセル開度センサ８８、スロットル弁開度センサ９０、バッテリセンサ９２、車両電源スイッチ９４など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe［rpm］、ＡＴ入力回転速度Ｎi［rpm］と同値であるタービン回転速度Ｎt［rpm］、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo［rpm］、電動機ＭＧの回転速度である電動機回転速度Ｎmg［rpm］、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc［%］、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth［%］、メインバッテリ６０のバッテリ温度ＴＨbat［℃］やバッテリ充放電電流Ｉbat［A］やバッテリ電圧Ｖbat［V］、運転者により車両電源スイッチ９４が起動状態に切り替えられたことに伴って出力されるパワースイッチ信号ＳＷonなど）が、それぞれ入力される。

【0037】

電子制御装置１００からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置５０、インバータ５２、油圧制御回路５４、ＥＯＰ駆動用モータ５８、システムメインリレー６２、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御するためのエンジン制御信号Ｓe、電動機ＭＧを制御するための電動機制御信号Ｓmg、変速用係合装置ＣＢを制御するための変速制御信号ＳatやクラッチＫ０を制御するためのＫ０制御信号Ｓk0やロックアップクラッチ４０を制御するためのＬＵ制御信号Ｓlu、ＥＯＰ５６を制御するためのＥＯＰ制御信号Ｓeop、システムメインリレー６２の開閉を制御するためのリレー制御信号Ｓsmr、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８の電圧変換を制御するためのコンバータ制御信号Ｓconなど）が、それぞれ出力される。

【0038】

電子制御装置１００は、ハイブリッド制御部１０２、起動制御部１０４、クラッチ制御部１０６、変速制御部１０８、及び異常検知部１１０を機能的に備える。

【0039】

ハイブリッド制御部１０２は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御部１０２ａと、インバータ５２を介して電動機ＭＧの作動を制御する電動機制御部１０２ｂと、を機能的に備え、それらの制御機能によりエンジン１２及び電動機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。

【0040】

ハイブリッド制御部１０２は、例えば駆動要求量マップに実際のアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。駆動要求量マップは、アクセル開度θacc及び車速Ｖと駆動要求量との間の関係が実験的に或いは設計的に予め定められて記憶されたマップである。駆動要求量は、例えば駆動輪１４における要求駆動トルクＴrdemである。要求駆動トルクＴrdemは、見方を換えればそのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーＰrdem［W］である。駆動要求量としては、駆動輪１４における要求駆動力Ｆrdem［N］、ＡＴ出力軸３０における要求出力トルク等を用いることもできる。駆動要求量の算出では、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良い。

【0041】

ハイブリッド制御部１０２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２８の変速比γat、メインバッテリ６０の充電可能電力Ｗin［W］や放電可能電力Ｗout［W］等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン１２を制御するエンジン制御信号Ｓeと、電動機ＭＧを制御する電動機制御信号Ｓmgと、を出力する。エンジン制御信号Ｓeは、例えばそのときのエンジン回転速度ＮeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジン１２のパワーであるエンジンパワーＰe［W］の指令値である。電動機制御信号Ｓmgは、例えばそのときの電動機回転速度Ｎmgにおける電動機トルクＴmg［Nm］を出力する電動機ＭＧの消費電力Ｗm［W］の指令値である。

【0042】

メインバッテリ６０の充電可能電力Ｗinは、メインバッテリ６０の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、メインバッテリ６０の入力制限を示している。メインバッテリ６０の放電可能電力Ｗoutは、メインバッテリ６０の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、メインバッテリ６０の出力制限を示している。メインバッテリ６０の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbat及びメインバッテリ６０の充電状態値ＳＯＣに基づいて電子制御装置１００により算出される。

【0043】

ハイブリッド制御部１０２は、車両１０の状態に応じた走行モード（ＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、ＨＥＶ走行モード）で車両１０を制御する。例えば、車両１０の状態に応じた走行モードは、前述した駆動力源切替マップにより選択される。

【0044】

エンジン制御部１０２ａは、車両１０に対する駆動要求量を実現するようにエンジントルクＴeを制御する。電動機制御部１０２ｂは、車両１０に対する駆動要求量を実現するように電動機トルクＴmgを制御する。具体的には、ＢＥＶ走行モードにおいては、電動機制御部１０２ｂは、要求駆動トルクＴrdemを実現するように電動機トルクＴmgを制御する。エンジン走行モードにおいては、エンジン制御部１０２ａは、要求駆動トルクＴrdemの全部を実現するようにエンジントルクＴeを制御し、電動機制御部１０２ｂは、要求駆動トルクＴrdemに対してエンジントルクＴeの余剰分がある場合にはその余剰分で発電するように電動機トルクＴmgを制御する。ＨＥＶ走行モードにおいては、エンジン制御部１０２ａは、要求駆動トルクＴrdemの一部を実現するようにエンジントルクＴeを制御し、電動機制御部１０２ｂは、要求駆動トルクＴrdemに対してエンジントルクＴeでは不足するトルク分を補うように電動機トルクＴmgを制御する。

【0045】

変速制御部１０８は、例えば変速マップを用いて自動変速機２８の変速判断を行い、必要に応じて変速制御を実行するための変速制御信号Ｓatを油圧制御回路５４へ出力する。変速マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機２８の変速が判断されるための変速線を有する予め定められた所定の関係である。変速マップでは、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクＴrdemに替えて要求駆動力Ｆrdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。

【0046】

ここから、走行用駆動力源ＰＧが停止している状態において、車両電源スイッチ９４が運転者により操作されて走行用駆動力源ＰＧの起動要求がなされた場合について説明する。

【0047】

起動制御部１０４は、起動要求判定部１０４ａ、異常判定部１０４ｂ、及び起動方式決定部１０４ｃを機能的に備える。

【0048】

起動要求判定部１０４ａは、走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けたか否かを判定する。例えば、起動要求判定部１０４ａは、パワースイッチ信号ＳＷonがオン状態であるか否かに基づいて走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けたか否かを判定する。具体的には、運転者により押圧操作がされることにより車両電源スイッチ９４が起動状態に切り替えられると、走行用駆動力源ＰＧの起動要求があったと判定される。

【0049】

起動要求判定部１０４ａにより走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けたと判定されると、異常判定部１０４ｂは、走行用駆動力源ＰＧの起動要求よりも前に、電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２を始動することができない所定の異常が検知されていたか否かを判定する。例えば、所定の異常が検知されていたか否かは、後述する異常検知部１１０により所定の異常が検知されたことが記憶されているか否かに基づいて判定される。所定の異常とは、電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２をクランキングして始動することができない異常であって、例えば（ａ）システムメインリレー６２が故障している場合、（ｂ）電動機回転速度センサ８６がレゾルバであってそのレゾルバの回転角学習が完了していない場合、（ｃ）エンジン制御部１０２ａとクラッチ制御部１０６との間で通信異常（通信途絶）が発生している場合などである。レゾルバの回転角学習とは、レゾルバによって検出された電動機ＭＧの回転位置と、実際の電動機ＭＧの回転位置と、の差が予め定められた許容範囲内となるように補正する学習である。

【0050】

（ａ）システムメインリレー６２が故障している場合（例えば、システムメインリレー６２の閉状態における電気抵抗が高くなっている場合）には、メインバッテリ６０とインバータ５２との接続状態が正常ではないため、電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２をクランキングすることは好ましくない。（ｂ）レゾルバの回転角学習が完了していない場合には、例えば矩形波で駆動する矩形波駆動により電動機ＭＧが駆動制御されると、位相ずれによって電動機ＭＧから意図しない走行用駆動力が出力されるおそれがある。そのため、矩形波駆動による電動機ＭＧの駆動制御が禁止され、この矩形波駆動が禁止された状態では電動機ＭＧからクランキングトルクＴcrを出力させることができないおそれがある。（ｃ）エンジン制御部１０２ａとクラッチ制御部１０６との間で通信異常（通信途絶）が発生している場合は、クラッチＫ０及び電動機ＭＧによるエンジン１２のクランキングに連動して後述するようなエンジン制御部１０２ａによるエンジン１２への燃料供給や点火などができない。

【0051】

起動要求判定部１０４ａにより走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けたと判定され且つ異常判定部１０４ｂにより走行用駆動力源ＰＧの起動要求よりも前に所定の異常が検知されていたと判定された場合、起動方式決定部１０４ｃは、車両１０の状態にかかわらずエンジン走行モードで走行可能な状態とする起動方式を選択することを決定する。例えば、走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けた直後において、車速Ｖ及びアクセル開度θaccがいずれも零値であって前述の駆動力源切替マップにおいてＢＥＶ走行モードの領域である場合であっても、エンジン走行モードで走行可能な状態とされる。そして、起動方式決定部１０４ｃは、スタータモータ７０を用いてエンジン１２をクランキングしてエンジン１２の始動制御（以下、「エンジン始動制御」と記す。）を実行することを決定する。

【0052】

起動方式決定部１０４ｃによりスタータモータ７０を用いてエンジン始動制御を実行することが決定されると、ハイブリッド制御部１０２のエンジン制御部１０２ａ及びクラッチ制御部１０６は、エンジン始動制御を実行する。具体的には、エンジン制御部１０２ａは、スタータモータ７０によりフライホイール１２ａを介してエンジン１２のクランキングを行わせるとともにエンジン１２への燃料供給や点火などを開始させる。クラッチ制御部１０６は、エンジン１２が完爆して（運転を開始して）自立運転可能になった後に、クラッチＫ０を解放状態から半係合状態を経て係合状態に切り替える。これにより、エンジン１２から出力される走行用駆動力がクラッチＫ０を介して駆動輪１４に伝達可能とされる。ハイブリッド制御部１０２は、エンジン始動制御の完了後は、車両１０をエンジン走行モードで走行させる。

【0053】

起動要求判定部１０４ａにより走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けたと判定され且つ異常判定部１０４ｂにより走行用駆動力源ＰＧの起動要求よりも前に所定の異常が検知されていなかったと判定された場合、起動方式決定部１０４ｃは、車両１０の状態に応じて起動方式を決定する。例えば、走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けた直後において、車速Ｖ及びアクセル開度θaccがいずれも零値であって前述の駆動力源切替マップにおいてＢＥＶ走行モードの領域である場合には、エンジン始動制御は実行されず、ＢＥＶ走行モードで走行可能な状態とされる。ハイブリッド制御部１０２は、走行開始後においては車両１０の状態に応じて車両１０をＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、又はＨＥＶ走行モードのいずれかで走行させる。ハイブリッド制御部１０２及びクラッチ制御部１０６は、必要に応じて電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２をクランキングしてエンジン始動制御を実行する。具体的には、電動機制御部１０２ｂは、クラッチ制御部１０６によるクラッチＫ０の解放状態から係合状態への切り替えに合わせて、クランキングが終了するまで電動機ＭＧがクランキングトルクＴcrを出力するように制御する。また、エンジン制御部１０２ａは、クラッチＫ０及び電動機ＭＧによるエンジン１２のクランキングに連動して、エンジン１２への燃料供給や点火などを制御する。

【0054】

異常検知部１１０は、車両１０に電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２を始動することができない所定の異常が発生しているか否かを検知する。また、異常検知部１１０は、所定の異常を検知した場合、所定の異常が検知されたことを記憶する。例えば、異常検知部１１０は、所定の異常が検知されない場合には異常検知フラグをオフとし、所定の異常が検知された場合には異常検知フラグをオンとする。

【0055】

図２は、図１に示す電子制御装置１００の制御作動を説明するフローチャートの一例である。図２のフローチャートは、走行用駆動力源ＰＧが停止している状態において繰り返し実行される。

【0056】

まず、起動要求判定部１０４ａの機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、運転者により車両電源スイッチ９４の押圧操作がされることにより走行用駆動力源ＰＧの起動要求があったか否かが判定される。Ｓ１０の判定が肯定された場合は、異常判定部１０４ｂの機能に対応するＳ２０において、Ｓ１０における走行用駆動力源ＰＧの起動要求よりも前に、電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２を始動することができない所定の異常が検知されていたか否かが判定される。例えば、異常検知フラグがオンであるか否かが判定される。Ｓ１０の判定が否定された場合は、終了となる。

【0057】

Ｓ２０の判定が肯定された場合は、起動制御部１０４及びクラッチ制御部１０６の機能に対応するＳ３０において、スタータモータ７０を用いたエンジン始動制御が実行され、ハイブリッド制御部１０２の機能に対応するＳ４０において、車両１０がエンジン走行モードで走行させられる。

【0058】

Ｓ２０の判定が否定された場合は、ハイブリッド制御部１０２の機能に対応するＳ５０において、車両１０の状態に応じてＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、又はＨＥＶ走行モードで車両１０が走行させられる。Ｓ５０の実行後、異常検知部１１０の機能に対応するＳ６０において、車両１０に電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２を始動することができない所定の異常が発生しているか否かが検知される。

【0059】

Ｓ６０の検知が肯定された場合は、異常検知部１１０の機能に対応するＳ７０において、異常検知フラグがオンとされる。Ｓ４０の実行後、Ｓ６０の検知が否定された場合、又はＳ７０の実行後は、ハイブリッド制御部１０２の機能に対応するＳ８０において、走行用駆動力源ＰＧが停止される。そして終了となる。

【0060】

本実施例によれば、走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けた場合、電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２を始動することができない所定の異常が起動要求よりも前に検知されていた場合には、スタータモータ７０を用いてエンジン１２が始動される。このように、電動機ＭＧ及びクラッチＫ０を用いてエンジン１２を始動することができない所定の異常が起動要求よりも前に検知されていた場合には、スタータモータ７０を用いてエンジン１２が始動される。始動されたエンジン１２から出力される走行用駆動力により車両１０が走行させられる、すなわちエンジン走行モードで車両１０が走行させられることにより、走行可能距離が電動機ＭＧに電力を供給するメインバッテリ６０に実際に蓄電されている充電量分に制限されないため、走行可能距離が低下することが抑制される。

【0061】

本実施例によれば、（ａ）所定の異常が検知された場合には、所定の異常が検知されたことが異常検知フラグがオンとされることで記憶され、（ｂ）走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けた場合において所定の異常が検知されたことが異常検知フラグに記憶されていると、スタータモータ７０を用いてエンジン１２が始動される。例えば、走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けて実行される始動制御に要する時間に比較して、所定の異常の検知に要する時間が長い場合がある。そのような場合であっても所定の異常が検知されたことが異常検知フラグに予め記憶されているため、所定の異常が検知されたことが異常検知フラグに予め記憶されていない場合に比較して、走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けた場合にスタータモータ７０を用いてエンジン１２の始動制御を速やかに実行することができる。これにより、ドライバビリティの低下が抑制される。

【0062】

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。

【0063】

前述の実施例では、走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けた場合において所定の異常が検知されたことが異常検知フラグに記憶されていると、スタータモータ７０を用いてエンジン１２が始動される態様であったが、本発明はこの態様に限らない。例えば、電子制御装置１００が所定期間毎に所定の異常が発生しているか否かを繰り返し検知し、電子制御装置１００は、所定の異常が発生していることを検知した後に走行用駆動力源ＰＧの起動要求を受けた場合（すなわち所定の異常が走行用駆動力源ＰＧの起動要求よりも前に検知されていた場合）には、スタータモータ７０を用いてエンジン１２を始動する態様であっても良い。

【0064】

前述の実施例では、所定の異常が検知された場合には、所定の異常が検知されたことが異常検知フラグがオンとされることで記憶される態様であったが、この態様に限らず、所定の異常が検知されたことが記憶されるのであればどのような態様であっても良い。

【0065】

前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ２４が用いられたが、本発明はこの態様に限らない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ２４に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。また、流体式伝動装置は、必ずしも備えられている必要はなく、例えば発進用のクラッチに置き換えられても良い。

【0066】

前述の実施例では、メインバッテリ６０とシステムメインリレー６２とは直接接続されていたが、本発明はこの態様に限らない。例えば、メインバッテリ６０とシステムメインリレー６２との間に昇圧コンバータが設けられた態様であっても良い。この態様においては、メインバッテリ６０の電圧が昇圧コンバータにより昇圧され、この昇圧された電圧がシステムメインリレー６２及び電力線６４を介してインバータ５２に出力される。

【0067】

なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において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。

【符号の説明】

【0068】

１０：ハイブリッド車両
１２：エンジン（内燃機関）
７０：スタータモータ
１００：電子制御装置（制御装置）
Ｋ０：クラッチ（係合装置）
ＭＧ：電動機
ＰＧ：走行用駆動力源

【図1】

【図2】