JP2017178005A - ハイブリッド車両及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スターターとモータージェネレーターとの協調により、エンジンの始動性を確実に向上するハイブリッド車両及びその制御方法を提供する。
【解決手段】エンジン１０の始動指令に基づいて、クランクシャフト１３に連結されたスターター５８が回転して、そのスターター５８の回転に伴ってクランクシャフト１３が回転したときに、制御装置７０により、モータージェネレーター２１が駆動して、エンジン１０の始動に要する始動トルクＴ０とスターター５８が出力するスタータートルクＴｓとの差分を補うモータートルクＴｍをクランクシャフト１３に付与する構成にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両及びその制御方法に関し、更に詳しくは、エンジンの始動性を向上するハイブリッド車両及びその制御方法に関する。

近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や減速時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる。

このようなハイブリッド車両に関して、エンジンの始動時にスターターとモータージェネレーターとの両方によりクランキングする装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。より具体的に、この装置においては、エンジンの始動時に、スターターによりクランキングを開始した後に、モータージェネレーターでクランキングを維持している。

特開２００２−０４８０３６号公報

しかし、この装置においては、アイドリングストップによるエンジン停止後の再始動時に、モータージェネレーターの条件に基づいて、スターター及びモータージェネレーターの両方によるクランキングと、モータージェネレーターのみによるクランキングとが選択されている。

つまり、この装置においては、モータージェネレーターの状況に応じて、エンジンの再始動時における始動方法が変わるが、スターターに関する状況が考慮されていない。そのため、スターターの状況によっては、エンジンの始動性が悪化するという問題があった。

また、上記の装置においては、モータージェネレーターのみでエンジンのクランクシャフトを回転させることができない場合に、緊急避難的に、スターターによるクランキングが使用されている。このようにモータージェネレーターの状況によって始動方法が変わることで、エンジンの始動における制御が煩雑になり、制御工程が増加することになる。この制御の煩雑化と制御工程の増加により、エンジンの始動性が悪化するという問題もあった。

そこで、本発明の目的は、スターターとモータージェネレーターとの協調により、エンジンの始動性を確実に向上するハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトに歯車機構を介して連結自在のスターターと、このスターターに電気的に接続された低電圧バッテリーと、前記クランクシャフトに接続されたモータージェネレーターと、を備えたハイブリッド車両において、前記クランクシャフトにおける回転の有無を取得する回転取得装置と、この回転取得装置及び前記モータージェネレーターに接続された制御装置と、を備え、前記エンジンの始動指令に基づいて、前記歯車機構を介して前記クランクシャフトに連結された前記スターターが回転して、前記回転取得装置を介してそのスターターの回転に伴って前記クランクシャフトが回転したときに、前記制御装置により、前記モータージェネレーターが駆動して、前記エンジンの始動に要する始動トルクと前記スターターが出力するスタータートルクとの差分を補うモータートルクを前記クランクシャフトに付与する構成にしたことを特徴とするものである。

また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、エンジンの始動時に、スターターが歯車機構を介してそのエンジンのクランクシャフトに連結して回転したときに、そのクランクシャフトに接続されたモータージェネレーターを制御するハイブリッド車両の制御方法において、前記エンジンの始動に要する始動トルクと前記スターターが出力するスタータートルクとの差分を補うモータートルクを算出し、前記エンジンの始動指令に基づいて、前記スターターが前記歯車機構を介して前記クランクシャフトに連結して回転し、そのスターターの回転に伴って前記クランクシャフトが回転したか否かを判定し、前記クランクシャフトが回転したと判定したときに、前記モータージェネレーターを駆動して、前記モータージェネレーターから算出した前記モータートルクを前記クランクシャフトに付与することを特徴とする方法である。

本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、エンジンの始動時におけるスターターとモータージェネレーターとの協調に関して、スターターを主体として、モータージェネレーターを補助的に使用することにした。より具体的には、スターターのクランキングによりクランクシャフトが回転したときに、モータージェネレーターを駆動して始動トルクとスタータートルクとの差分を補うようにした。

つまり、エンジンの始動指令によるスターターの動作を変更せずに、スターターとモータージェネレーターとの協調を図ることで、エンジンの始動時の制御の簡略化を図ることができる。また、鉛バッテリーなどの低電圧バッテリーの充電容量を含むスターターの状況を考慮することで、クランキング中にスターターの状況による始動トルク不足を確実に回避することができる。

これにより、エンジンの始動時にスターターとモータージェネレーターとの協調性を向上して、エンジンの始動性を確実に向上することができる。

本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。 運転者の始動動作に基づいて、駐車した状態からエンジンを始動する方法を例示するフロー図である。 駐車した状態からエンジンを始動する本発明のハイブリッド車両の制御方法を例示するフロー図である。 停車した状態からエンジンを始動する本発明のハイブリッド車両の制御方法の一部を例示するフロー図である。 図４の続きを例示するフロー図である。 低電圧バッテリーの充電容量とスタータートルクとの関係を例示する図である。 冷却水の水温と各トルクとの関係を例示する図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッド車両を示す。

このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、普通乗用車又はバスやトラックなどの大型自動車であり、エンジン１０、モータージェネレーター２１及びトランスミッション３０と、運転状態に応じて車両を複合的に制御するハイブリッドシステム２０とを主に備えている。

エンジン１０においては、エンジン本体１１に形成された複数（この例では４個）の気筒１２内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、クランクシャフト１３が回転駆動される。このエンジン１０には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。クランクシャフト１３の一端は、エンジンクラッチ１４（例えば、湿式多板クラッチなど）を介してモータージェネレーター２１の回転軸２２の一端に接続されている。

モータージェネレーター２１には、発電運転が可能な永久磁石式の交流同期モーターが用いられている。このモータージェネレーター２１の回転軸２２の他端は、トランスミッションクラッチ１５（例えば、湿式多板クラッチなど）を通じて、トランスミッション３０のインプットシャフト３１に接続されている。

トランスミッション３０には、ＨＥＶの運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段へ自動的に変速するＡＭＴ又はＡＴが用いられている。なお、トランスミッション３０は、ＡＭＴのような自動変速式に限るものではなく、ドライバーが手動で変速するマニュアル式であってもよい。

トランスミッション３０で変速された回転動力は、アウトプットシャフト３２に接続されたプロペラシャフト３３を通じてデファレンシャル３４に伝達され、後輪である一対の駆動輪３５にそれぞれ駆動力として分配される。

ハイブリッドシステム２０は、モータージェネレーター２１と、そのモータージェネレーター２１に電気的に接続するインバーター２３、高電圧バッテリー２４、ＤＣ／ＤＣコンバーター２５及び低電圧バッテリー２６とを有している。

高電圧バッテリー２４としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。また、低電圧バッテリー２６には鉛バッテリーが用いられる。

ＤＣ／ＤＣコンバーター２５は、高電圧バッテリー２４と低電圧バッテリー２６との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。また、低電圧バッテリー２６は、スターター５８や各種の車両電装品２７に電力を供給する。

このハイブリッドシステム２０における種々のパラメータ、例えば、電流値、電圧値やＳＯＣなどは、ＢＭＳ（バッテリーマネジメントシステム）２８により検出される。

これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム２０は、制御装置７０により制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム２０は高電圧バッテリー２４から電力を供給されたモータージェネレーター２１により駆動力の少なくとも一部をアシストする。その一方で、慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター２１による回生発電を行い、プロペラシャフト３３等に発生する余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー２４を充電する。また、このＨＥＶは、エンジンクラッチ１４を断状態、かつトランスミッションクラッチ１５を接状態にすることで、モータージェネレーター２１のみを駆動源とする、いわゆるモーター単独走行が可能となる。

なお、モータージェネレーター２１を接続するエンジン１０の駆動力を駆動輪３５に伝達する出力軸としては、クランクシャフト１３、トランスミッション３０の各シャフト、及びプロペラシャフト３３が例示される。また、モータージェネレーター２１とそれらの出力軸との接続機構としては、回転軸２２に取り付けられた第１プーリーとそれらの出力軸に取り付けられた第２プーリーとの間に無端状のベルト状部材を掛け回した機構、ギアボックスなどの減速機構、及びＰＴＯなどの動力取り出し機構などが例示される。

また、このＨＥＶは、クランクシャフト１３に歯車機構５７を介して連結自在に構成されたスターター５８を備えている。

歯車機構５７は、クランクシャフト１３に固定されたリングギア５７ａと、スターター５８の回転軸５９の先端に固定されたピニオンギア５７ｂとから構成されるピニオン摺動式の機構である。なお、この歯車機構５７としては、減速ギアを有するリダクション式の機構や、プラネタリギアを有するプラネタリ式の機構でもよい。

スターター５８は、低電圧バッテリー２６に電気的に接続される直流直巻型モーターで構成されている。このスターター５８は、回転開始直後に最大出力を発生し、回転数の上昇に伴って出力が低下するものである。

エンジン１０の始動においては、エンジン１０の始動指令によりスターター５８の内部の図示しないコイルに電流が流れて、プランジャである回転軸５９が図中の白抜き矢印の方向に移動する。次いで、その回転軸５９の先端に固定されたピニオンギア５７ｂがリングギア５７ａに噛み合って連結する。次いで、スターター５８が回転して、その回転に伴ってリングギア５７ａが回転することで、クランクシャフト１３が回転する。このようにエンジン１０の始動時にクランクシャフト１３が外部からの動力で回転することをクランキングという。そして、このクランキングによりクランクシャフト１３が回転した後に、気筒１２に噴射された燃料の燃焼エネルギーによりエンジン１０が始動する。

なお、ここでいう始動指令としては、運転者により発せられる手動始動指令や、一時的に停止したエンジン１０に対して制御装置７０から発せられる再始動指令が例示される。手動始動指令は、運転者が始動キー６６をＳＴＡＲＴポジションの位置に回したことにより、その始動キー６６から直接的にスターター５８に送られている。再始動指令は、例えば、ブレーキ圧センサ５５が検出したブレーキペダル５６の圧力に応じて制御装置７０からスターター５８に送られている。

このようなエンジン１０の始動においては、低電圧バッテリー２６の充電容量が低下したときに、スターター５８が出力するスタータートルクＴｓがエンジン１０の始動に要する始動トルクＴ０に達しない場合がある。この場合に、エンジン１０の始動性の悪化が生じる。

そこで、上記のＨＥＶは、クランクシャフト１３における回転の有無を取得する回転取得装置（以下、クランク角センサ）６１と、このクランク角センサ６１及びモータージェネレーター２１に接続された制御装置７０と、を備えて構成される。そして、エンジン１０の始動時においては、上述したとおり、エンジン１０の始動指令に基づいて、スターター５８により、ピニオンギア５７ｂがリングギア５７ａに噛み合って連結した後に、スターター５８が回転する。次いで、クランク角センサ６１がスターター５８の回転に伴うクランクシャフト１３の回転を取得する。次いで、クランクシャフト１３が回転したときに、制御装置７０により、モータージェネレーター２１が駆動する。このときに、モータージェネレーター２１がエンジン１０の始動に必要な始動トルクＴ０とスターター５８が出力するスタータートルクＴｓとの差分を補うモータートルクＴｍをクランクシャフト１３に付与する構成である。

クランク角センサ６１は、クランクシャフト１３のクランク角を検出するセンサである。このクランク角センサ６１は、パルス信号によりクランク角を検出している。そこで、このクランク角センサ６１により、最初のパルス信号が検知されると、そのパルス信号に基づいて、制御装置７０によりクランクシャフト１３が回転したことが取得される。回転取得装置としては、クランク角センサ６１の他に、クランクシャフト１３の回転の有無が取得可能なものであればよい。

制御装置７０は、各種処理を行うＣＰＵ、その各種処理を行うために用いられるプログラムや処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成される。この制御装置７０は、信号線（一点鎖線で示す）を介してクランク角センサ６１、バッテリーセンサ２９、及び水温センサ６８のそれぞれに接続される。また、制御装置７０は、信号線を介してエンジン本体１１及びモータージェネレーター２１の出力トルクを制御するインバーター２３のそれぞれに接続される。なお、この制御装置７０により、スターター５８の出力を調節可能にしてもよい。

この制御装置７０の内部記憶装置に記憶された実行プログラムとしては、エンジン１０の始動時に実行されるモータージェネレーター２１の出力制御プログラムが例示される。この出力制御プログラムは、クランクシャフト１３が回転したときにモータージェネレーター２１を駆動するプログラムである。また、この出力制御プログラムは、冷却水Ｗの水温に基づいて始動トルクＴ０を算出し、低電圧バッテリー２６の充電容量に基づいてスタータートルクＴｓを算出し、それらの差分に基づいてモータートルクＴｍを算出するプログラムでもある。なお、制御装置７０は、この出力制御プログラムに代えて、その機能要素を有したハードウェアを備えてもよい。

このＨＥＶの制御方法は、スターター５８とモータージェネレーター２１とを協調してエンジン１０を始動する方法である。エンジン１０を始動する状況としては、ＨＥＶが駐車した状態から始動する状況と、ＨＥＶが停車した状態から始動する状況との二つの状況がある。

図２は、ＨＥＶが駐車した状態から始動する場合の運転者の始動動作を例示している。まず、運転者が、始動キー６６を回して、始動キー６６の位置がＯＮポジションの位置になる（Ｓ１０）。ここで、ハイブリッドシステム２０が起動される。

次いで、運転者が、始動キー６６を回して、始動キー６６の位置がＳＴＡＲＴポジションの位置になる（Ｓ２０）。次いで、始動キー６６からスターター５８に直接的に手動始動指令が発信される（Ｓ３０）。次いで、その手動始動指令によりスターター５８が歯車機構５７を介してクランクシャフト１３に連結して回転する（Ｓ４０）。

次いで、運転者が、エンジン１０の始動を確認する（Ｓ５０）。次いで、運転者が、始動キー６６を離して、始動キー６６の位置がＯＮの位置になる（Ｓ６０）。その時、スタートポジション以外のポジションになったことに応じてスターター５８に停止指令が発信され、その停止指令によりクランクシャフト１３とスターター５８との連結が解除された後に、スターター５８の回転が停止する（Ｓ７０）。そして、この運転者の始動動作は完了する。

一方、ＨＥＶがアイドルストップ等の停車した状態から始動する場合は、運転者の動作やＨＥＶシステムの状況に応じて制御装置７０により発信された再始動指令がスターター
５８に送られる。例えば、運転者が図示しないブレーキペダルを離し、ブレーキ圧センサ５５が圧力低下を検知したことに基づいて、制御装置７０によりスターター５８に再始動指令が発信される。

以下に、上記の状況に応じたＨＥＶの制御方法を、制御装置７０の機能として図３及び図４、図５に基づいて以下に説明する。図３はＨＥＶが駐車した状態からのエンジン１０の始動におけるフローチャートを、図４、図５はＨＥＶが停車した状態からのエンジン１０の始動におけるフローチャートをそれぞれ例示している。

ＨＥＶが駐車した状態からの始動においては、図３に示すように、まず、運転者により始動キー６６がＯＮポジションになると、ハイブリッドシステム２０が起動し、制御装置７０が、各パラメータを取得する（Ｓ１００）。ここでいう各パラメータとは、バッテリーセンサ２９を介して取得される低電圧バッテリー２６の充電容量と、水温センサ６８を介して取得される冷却水Ｗの水温とが例示される。なお、このステップでＢＭＳ２８を介して高電圧バッテリー２４の充電容量を取得してもよい。但し、モータージェネレーター２１においては、高電圧バッテリー２４の充電容量が低下していても、エンジン１０の始動における駆動を制限しないようにすることで、エンジン１０の始動性に有利になる。

次いで、制御装置７０が、エンジン１０の始動に要する始動トルクＴ０とスターター５８が出力するスタータートルクＴｓとの差分を補うモータートルクＴｍを算出する（Ｓ１１０）。

図７は、水温と各トルクとの関係を例示している。エンジン１０を循環する潤滑油の粘度は温度に対して負の関係になる。つまり、温度が高い程、エンジン１０の回転抵抗は小さくなる。従って、エンジン１０の始動に要する始動トルクＴ０は、水温に対して負の関係になる。

そこで、モータートルクＴｍを算出するステップにおいては、制御装置７０が、水温に基づいて、始動トルクＴ０を算出することが望ましい。より具体的には、予め図７に示すようなマップデータＭ１を内部記憶装置に記憶させておき、水温取得装置（以下、水温センサ）６８の検出値である水温とそのマップデータＭ１とを比較して、始動トルクＴ０を算出する方法が例示される。

水温センサ６８は、エンジン１０を冷却する冷却システムを循環している冷却水Ｗの水温を検出するセンサである。この水温センサ６８は、エンジン１０を冷却した後にエンジン１０から放出されて、ラジエーター６９に流入する冷却水Ｗの水温を検出可能な位置に配置されることが好ましい。このように水温センサ６８が配置されることで、エンジン１０の温度状態を高精度に取得可能になり、始動トルクＴ０を高精度に算出可能になる。

ここで、水温Ｔａは、高電圧バッテリー２４の放電特性が低下する温度を示しており、例えば、ゼロ度以下の低温が例示される。つまり、この水温Ｔａ未満においては、高電圧バッテリー２４の放電特性が低下するので、仮に、モータージェネレーター２１を駆動しようとしても、目標とするトルクが出力できずに、無駄な電力が消費される。そこで、水温Ｔａ未満においては、制御装置７０により、モータージェネレーター２１を駆動せずに、スターター５８のみでエンジン１０を始動することが好ましい。このように制御することで、高電圧バッテリー２４の放電特性が低下するような温度環境におけるエンジン１０の始動性を確保可能になる。また、エンジン１０の始動における無駄な電力消費を抑制できるので、燃費の向上に有利になる。

図６は、低電圧バッテリー２６の充電容量とスタータートルクＴｓとの関係を例示して
いる。スタータートルクＴｓは、低電圧バッテリー２６の充電容量に対して正の関係になる。

そこで、モータートルクＴｍを算出するステップにおいては、制御装置７０が、低電圧バッテリー２６の充電容量に基づいて、スタータートルクＴｓを算出することが望ましい。より具体的には、予め図６に示すようなマップデータＭ２を内部記憶装置に記憶させておき、充電容量取得装置（以下、バッテリーセンサ）２９の検出値である充電容量とそのマップデータＭ２とを比較して、スタータートルクＴｓを算出する方法が例示される。

バッテリーセンサ２９は、低電圧バッテリー２６における各種パラメータ、例えば、電流値、電圧値、温度、及び充電容量（ＳＯＣ）などを検出するセンサである。

ここで、充電容量Ｃａは、スタータートルクＴｓがクランクシャフト１３の回転抵抗よりも小さくなる充電容量を示している。つまり、充電容量Ｃａ未満においては、スターター５８の回転軸５９を回転させても、クランクシャフト１３が回転せずに、エンジン１０を始動することができなくなる。そこで、低電圧バッテリー２６においては、充電容量Ｃａ以上となるように、制御装置７０により、高電圧バッテリー２４からＤＣ／ＤＣコンバーター２５を介して電力が供給されるようにすることが好ましい。あるいは、図示しないオルタネーターから電力が供給されるようにしてもよい。このように制御することで、スターター５８によりクランクシャフト１３が回転しないことを確実に回避可能になるので、始動性の向上に有利になる。

以上のように、このステップでは、制御装置７０が、水温に基づいて始動トルクＴ０を算出し、低電圧バッテリー２６の充電容量に基づいてスタータートルクＴｓを算出し、それらの差分としてモータートルクＴｍを算出する。なお、このステップでは、スタータートルクＴｓが始動トルクＴ０を満たす場合にモータートルクＴｍがゼロになる場合もある。

このモータートルクＴｍを算出するまでのステップは、図２における手動始動指令が発信されるステップまでの間に行われることが好ましい。

次いで、制御装置７０が、クランク角センサ６１を介してクランクシャフト１３における回転の有無を取得する（Ｓ１２０）。このステップでは、クランク角センサ６１がクランクシャフト１３における回転の有無を、パルス信号の有無によって取得する。つまり、クランク角センサ６１が最初にパルス信号を検知すると回転したことになる。このようにすることで、早期にスターター５８の回転に伴うクランクシャフト１３の回転を検知可能になるので、エンジン１０の始動性の向上に有利になる。

次いで、制御装置７０が、クランクシャフト１３が回転したか否かを判定する（Ｓ１３０）。ここで、クランクシャフト１３が回転していないと判定した場合は、クランクシャフト１３が回転するまで待つ。一方、クランクシャフト１３が回転したと判定した場合は、次に進む。

次いで、制御装置７０が、インバーター２３を介してモータージェネレーター２１を駆動する（Ｓ１４０）。このとき、モータージェネレーター２１から算出したモータートルクＴｍをクランクシャフト１３に付与して、クランキングを継続して、この制御方法は完了する。そして、図２における運転者によるエンジン１０の始動が確認される。

このステップで、モータージェネレーター２１を駆動する前には、クランクシャフト１３とモータージェネレーター２１とを接続しておく必要がある。そこで、ＨＥＶの駐車時に始動キー６６がオフポジションになったことに基づいて、制御装置７０により、クランクシャフト１３にモータージェネレーター２１を接続する制御、つまり、エンジンクラッチ１４が接状態になる制御を行うことが好ましい。

なお、モータージェネレーター２１を駆動する前にエンジンクラッチ１４が接状態になればよく、始動キー６６がアクセサリーポジションになったときに、あるいは、エンジン１０の始動指令が発信されたときに、エンジンクラッチ１４が接状態になる制御を行ってもよい。但し、始動キー６６がアクセサリーポジションになる前に、エンジンクラッチ１４が接状態になっていると、エンジンクラッチ１４が接状態になるまでの遅延時間が無いので、エンジン１０の始動性の向上に有利になる。従って、この実施形態では、ＨＥＶの駐車時及び停車時にはエンジンクラッチ１４が接状態になっており、モータージェネレーター２１がクランクシャフト１３に接続された状態になっているものとする。

一方、ＨＥＶがアイドルストップ等の停車した状態からの始動においては、図４に示すように、まず、制御装置７０がエンジン１０を始動する条件が成立したか否かを判定する（Ｓ２００）。エンジン１０を始動する条件は、例えば、ブレーキ圧センサ５５が運転者よりブレーキペダル５６を離されたことを検知すると成立する。また、ここで、条件が成立するまでは、待機になり、条件が成立すると次に進む。

次いで、制御装置７０が各パラメータを取得する（Ｓ１００）。次いで、制御装置７０がモータートルクＴｍを算出する（Ｓ１１０）。なお、ＨＥＶが一次的に停車している場合に、ハイブリッドシステム２０が起動した状態に維持されているので、これらのステップにおいては、条件が成立するステップの前に行ってもよい。

次いで、制御装置７０が、スターター５８に再始動指令を発信する（Ｓ２１０）。なお、再始動指令としては、例えば、始動キー６６がＳＴＡＲＴポジションになったときにオンになるスイッチをリレー回路により接続することで発信される信号が例示される。

次いで、図５に示すように、再始動指令によりスターター５８がクランクシャフト１３に連結して回転する（Ｓ２２０）。次いで、制御装置７０が、クランクシャフト１３における回転の有無を取得する（Ｓ１２０）。次いで、制御装置７０が、クランクシャフト１３が回転したか否かを判定する（Ｓ１３０）。次いで、制御装置７０が、モータージェネレーター２１を駆動する（Ｓ１４０）。

次いで、制御装置７０が、エンジン１０が始動したか否かを判定する（Ｓ２３０）。このステップでは、エンジン１０のエンジン回転速度が所定の閾値以上になったか否かで判定する方法が例示される。ここで、エンジン１０が始動していないと判定すると、スターター５８及びモータージェネレーター２１によるクランキングを継続する。一方、エンジン１０が始動したと判定すると、次に進む。

次いで、制御装置７０が、スターター５８に停止指令を発信して、その停止指令によりクランクシャフト１３とスターター５８との連結を解除した後に、スターター５８の回転を停止する（Ｓ２４０）。なお、停止指令としては、例えば、始動キー６６がＳＴＡＲＴポジション以外になったときにオフになるスイッチをリレー回路により切断することで発信される信号が例示される。以上でこの制御方法は完了する。

以上のように、上記の制御においては、エンジン１０の始動時におけるスターター５８とモータージェネレーター２１との協調に関して、スターター５８を主体として、モータージェネレーター２１を補助的に使用することにした。より具体的には、スターター５８によりクランクシャフト１３が回転したことを取得してから、モータージェネレーター２１により始動トルクＴ０とスタータートルクＴｓとの差分を補うようにした。

つまり、エンジン１０の始動指令によるスターター５８の動作を変更せずに、スターター５８とモータージェネレーター２１との協調を図ることで、エンジン１０の始動時の制御の簡略化を図ることができる。また、低電圧バッテリー２６の充電容量を含むスターター５８の状況を考慮することで、クランキング中にスターター５８の状況による始動トルクＴ０不足を確実に回避することができる。

これにより、エンジン１０の始動時にスターター５８とモータージェネレーター２１との協調性を向上して、エンジン１０の始動性を確実に向上することができる。

また、エンジン１０の始動時に、スターター５８によるクランキングを主とすることで、高電圧バッテリー２４の放電特性が低下する状況でも、確実にエンジン１０を始動することが可能になる。

１０ エンジン
１３ クランクシャフト
２１ モータージェネレーター
２６ 低電圧バッテリー
５７ 歯車機構
５８ スターター
６１ 回転取得装置（クランク角センサ）
７０ 制御装置
Ｔ０ 始動トルク
Ｔｓ スタータートルク
Ｔｍ モータートルク

Claims (4)

1. エンジンと、このエンジンのクランクシャフトに歯車機構を介して連結自在のスターターと、このスターターに電気的に接続されたバッテリーと、前記クランクシャフトに接続されたモータージェネレーターと、を備えたハイブリッド車両において、
   前記クランクシャフトにおける回転の有無を取得する回転取得装置と、この回転取得装置及び前記モータージェネレーターに接続された制御装置と、を備え、
   前記エンジンの始動指令に基づいて、前記歯車機構を介して前記クランクシャフトに連結された前記スターターが回転して、
   前記回転取得装置を介してそのスターターの回転に伴って前記クランクシャフトが回転したときに、前記制御装置により、前記モータージェネレーターが駆動して、前記エンジンの始動に要する始動トルクと前記スターターが出力するスタータートルクとの差分を補うモータートルクを前記クランクシャフトに付与する構成にしたことを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記バッテリーの充電容量を取得する充電容量取得装置を備え、
   前記制御装置が、その充電容量取得装置及び前記スターターに接続されて、
   前記充電容量取得装置が取得した充電容量に基づいて、前記制御装置により、前記スタータートルクが算出される構成にした請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記エンジンを冷却する冷却水の水温を取得する水温取得装置を備え、
   前記制御装置が、その水温取得装置に接続されて、
   前記水温取得装置が取得した水温に基づいて、前記制御装置により、前記始動トルクが算出される構成にした請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. エンジンの始動時に、スターターが歯車機構を介してそのエンジンのクランクシャフトに連結して回転したときに、そのクランクシャフトに接続されたモータージェネレーターを制御するハイブリッド車両の制御方法において、
   前記エンジンの始動に要する始動トルクと前記スターターが出力するスタータートルクとの差分を補うモータートルクを算出し、
   前記エンジンの始動指令に基づいて、前記スターターが前記歯車機構を介して前記クランクシャフトに連結して回転し、そのスターターの回転に伴って前記クランクシャフトが回転したか否かを判定し、
   前記クランクシャフトが回転したと判定したときに、前記モータージェネレーターを駆動して、前記モータージェネレーターから算出した前記モータートルクを前記クランクシャフトに付与することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。