JP2021062644A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの再始動時にトーショナルダンパの捻れを抑制して始動ショックを抑制可能なハイブリッド車両を提供する。【解決手段】制御部１１のＨＶ−ＥＣＵは、エンジン１３の再始動要求に従って、第１ＭＧ１４を用いてエンジン１３を再始動させる再始動処理を実行する。ダンパ２４は、第１ＭＧ１４とエンジン１３との間の動力伝達経路に設けられ、捻り振動を吸収するように構成される。制御部１１のＨＶ−ＥＣＵは、再始動要求時にエンジン回転速度がしきい値よりも高い場合は、再始動要求時にエンジン回転速度がしきい値以下である場合よりも、再始動処理の実行時におけるエンジン１３の出力を小さくする。【選択図】図１

Description

本開示は、エンジン及び回転電機を搭載したハイブリッド車両に関する。

エンジン及び回転電機を搭載し、走行中にエンジンを停止させて回転電機により走行可能なハイブリッド車両が公知である。たとえば、特許第５２９３８９５号公報（特許文献１）には、エンジンの自動停止要求に従ってエンジンが停止状態に向かう過渡中においてエンジンの再始動要求があった場合に、エンジンのクランク位置が圧縮行程以外にあるときはエンジンを再始動する一方で、クランク位置が圧縮行程にあるときはエンジンの停止を継続するハイブリッド車両が記載されている。

このハイブリッド車両によれば、自動停止要求に伴ってエンジンが回転停止状態に向かう過渡中において再始動要求があった際に、始動ショックの抑制と加速応答性とを両立させることができる（特許文献１参照）。

特許第５２９３８９５号公報

エンジンが停止状態に向かう過渡中においてエンジンの再始動要求があった場合に、エンジンの回転速度（非零）によっては、エンジンのクランキングに要するトルク（クランキングトルク）が小さくなる可能性がある。クランキングトルクが小さいときにエンジンが初爆を迎えると、トーショナルダンパの捻れが大きくなり、その結果、始動ショックが大きくなる可能性がある。

本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、エンジンの再始動時にトーショナルダンパの捻れを抑制して始動ショックを抑制可能なハイブリッド車両を提供することである。

本開示のハイブリッド車両は、エンジンと、回転電機と、制御装置と、ダンパとを備える。制御装置は、エンジンの再始動要求に従って、回転電機を用いてエンジンを再始動させる再始動処理を実行する。ダンパは、回転電機とエンジンとの間の動力伝達経路に設けられ、捻り振動を吸収するように構成される。制御装置は、再始動要求時にエンジン回転速度がしきい値よりも高い場合は、再始動要求時にエンジン回転速度がしきい値以下である場合よりも、再始動処理の実行時におけるエンジンの出力を小さくする。

このような構成とすることにより、再始動要求時に、エンジン回転速度がしきい値よりも高いためにクランキングトルクが小さくなる場合に、エンジン強制力を低減させることができる。これにより、ダンパ（トーショナルダンパ）の捻れが抑制される。したがって、このハイブリッド車両によれば、始動ショックを抑制することができる。

本開示のハイブリッド車両によれば、エンジンの再始動時にトーショナルダンパの捻れを抑制して始動ショックを抑制することができる。

本開示の実施の形態に従うハイブリッド車両の全体構成図である。 図１に示すハイブリッド車両の制御システムの一例を示す図である。 ＨＶ−ＥＣＵにより実行される処理の手順の一例を示す第１のフローチャートである。 ＨＶ−ＥＣＵにより実行される処理の手順の一例を示す第２のフローチャートである。 エンジンが回転停止状態から再始動するときのエンジンの動作を示す図である。 エンジンの停止処理中に再始動するときのエンジンの動作を示す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜ハイブリッド車両の構成＞
図１は、本開示の実施の形態に従うハイブリッド車両の全体構成図である。図１を参照して、このハイブリッド車両１０は、エンジン１３と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ（Motor Generator）」と称する。）１４と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」と称する。）１５と、遊星歯車機構２０と、ダンパ２４と、駆動輪３４と、蓄電装置１８と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」と称する。）８１と、制御部１１とを備える。

エンジン１３は、複数の気筒４６を有する内燃機関である。エンジン１３は、たとえば、直列４気筒の火花点火型のガソリンエンジンである。エンジン１３の吸気通路には、吸入される空気の流量を調整できる吸気絞り弁（スロットルバルブ）４９が設けられている。各気筒４６内には、燃料と空気の混合気を着火する点火プラグ４５が設けられている。排気通路を流れる排気は、各種後処理装置（図示せず）により浄化されてから車外へ放出される。エンジン１３に設けられる各種電気機器は、制御部１１からの制御信号Ｃ２に従って動作する。

第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５は、電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより電力を発生する発電機としての機能とを有する回転電機である。第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５は、たとえば、永久磁石式同期モータや誘導モータ等の交流モータである。第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５は、ＰＣＵ８１に電気的に接続されている。

ＰＣＵ８１は、第１インバータ１６と、第２インバータ１７と、コンバータ８３とを含む。コンバータ８３は、たとえば、第１インバータ１６及び第２インバータ１７に与えられる直流電圧を蓄電装置１８の電圧以上に昇圧する昇圧回路である。

第１インバータ１６は、コンバータ８３から出力される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１４に供給する一方で、第１ＭＧ１４により発電された交流電力を直流電力に変換してコンバータ８３に供給するように構成される。

第２インバータ１７は、コンバータ８３から出力される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１５に供給する一方で、第２ＭＧ１５により発電された交流電力を直流電力に変換してコンバータ８３に供給するように構成される。

このように、ＰＣＵ８１は、第１ＭＧ１４及び／又は第２ＭＧ１５により発電された電力を用いて蓄電装置１８を充電したり、蓄電装置１８の電力を用いて第１ＭＧ１４及び／又は第２ＭＧ１５を駆動したりする。

蓄電装置１８は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１８は、たとえば、リチウムイオン電池或いはニッケル水素電池等の二次電池や、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を含んで構成される。なお、リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池であり、電解質が液体の一般的なリチウムイオン二次電池のほか、固体の電解質を用いた所謂全固体電池も含み得る。

蓄電装置１８は、エンジン１３の動力を用いて第１ＭＧ１４が発電した電力を、第１インバータ１６を通じて受けて蓄えることができ、また、車両の減速時等に第２ＭＧ１５が発電した電力を、第２インバータ１７を通じて受けて蓄えることができる。そして、蓄電装置１８は、蓄えられた電力を、第２インバータ１７を通じて第２ＭＧ１５へ供給したり、エンジン１３の始動時（走行中の再始動時を含む。）に第１インバータ１６を通じて第１ＭＧ１４へ供給したりすることができる。

第１ＭＧ１４は、遊星歯車機構２０に連結されている。エンジン１３は、ダンパ２４を介在させて遊星歯車機構２０に連結されている。ダンパ２４は、第１ＭＧ１４とエンジン１３との間の動力伝達経路に設けられるトーショナルダンパであり、捻り振動を吸収するように構成される。

遊星歯車機構２０は、サンギヤＳと、サンギヤＳと同軸に配置されたリングギヤＲと、サンギヤＳ及びリングギヤＲに噛み合うピニオンギヤＰと、ピニオンギヤＰを自転及び公転可能に保持するキャリヤＣとを含む。エンジン１３の出力軸２２は、ダンパ２４を介在させてキャリヤＣに連結されている。第１ＭＧ１４の回転軸２３は、サンギヤＳに連結されている。リングギヤＲは、出力ギヤ２１に連結されている。

エンジン１３の出力トルクが伝達されるキャリヤＣが入力要素に、出力ギヤ２１にトルクを出力するリングギヤＲが出力要素に、第１ＭＧ１４の回転軸２３が連結されるサンギヤＳが反力要素として機能する。すなわち、遊星歯車機構２０は、エンジン１３の出力を第１ＭＧ１４側と出力ギヤ２１側とに分割する。第１ＭＧ１４は、エンジン１３の出力トルクに応じたトルクを出力するように制御される。また、エンジン１３の始動時には、第１ＭＧ１４は、エンジン１３の出力軸２２を回転させるクランキングトルクを発生する。この遊星歯車機構２０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、エンジン１３の出力軸２２と同一の軸線Ｃｎｔ上に配置されている。

カウンタシャフト２５は、軸線Ｃｎｔに平行に配置されている。カウンタシャフト２５には、出力ギヤ２１に噛み合うドリブンギヤ２６が設けられている。また、カウンタシャフト２５には、ドライブギヤ２７がさらに設けられており、ドライブギヤ２７は、デファレンシャルギヤ２８におけるリングギヤ２９に噛み合っている。ドリブンギヤ２６は、第２ＭＧ１５の回転軸３０に設けられたドライブギヤ３１と噛み合っている。したがって、第２ＭＧ１５の出力トルクが、ドリブンギヤ２６において、出力ギヤ２１から出力されるトルクに加えられる。このようにして合成されたトルクは、デファレンシャルギヤ２８から左右に延びたドライブシャフト３２，３３を介して駆動輪３４に伝達される。駆動輪３４にトルクが伝達されることにより、ハイブリッド車両１０に駆動力が発生する。

なお、この例では、ハイブリッド車両１０は、第２ＭＧ１５の回転軸３０の一方端に設けられるドライブギヤ３１がドリブンギヤ２６に噛み合う構成を有するものとして説明したが、第２ＭＧ１５は、たとえば、リングギヤＲと駆動輪３４との間の動力伝達経路上に設けられればよく、特に上述のような構成に限定されるものではない。第２ＭＧ１５は、たとえば、カウンタシャフト２５に設けられる構成であってもよい。

図２は、図１に示すハイブリッド車両１０の制御システムの一例を示す図である。図２を参照して、制御部１１（図１）は、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６２と、ＭＧ−ＥＣＵ６３と、エンジンＥＣＵ６４とを含む。ＨＶ−ＥＣＵ６２には、車速センサ６６、アクセル開度センサ６７、第１ＭＧ回転速度センサ６８、第２ＭＧ回転速度センサ６９、エンジン回転角度センサ７０、水温センサ７１、電池監視ユニット７３、第１ＭＧ温度センサ７４、第２ＭＧ温度センサ７５、第１ＩＮＶ温度センサ７６、第２ＩＮＶ温度センサ７７、及びエアフローメータ５０が接続されている。

車速センサ６６は、ハイブリッド車両１０の速度を検出する。アクセル開度センサ６７は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出する。第１ＭＧ回転速度センサ６８及び第２ＭＧ回転速度センサ６９は、それぞれ第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５の回転速度を検出する。エンジン回転角度センサ７０は、エンジン１３の出力軸２２の回転角度（クランク角度）を検出する。水温センサ７１は、エンジン１３の冷却水の温度を検出する。

電池監視ユニット７３は、蓄電装置１８の満充電容量に対する残存充電量の比率である充電率（ＳＯＣ：State of Charge）を取得し、取得したＳＯＣを示す信号をＨＶ−ＥＣＵ６２に出力する。電池監視ユニット７３は、たとえば、蓄電装置１８の電流、電圧、及び温度を検出するセンサを含む。電池監視ユニット７３は、検出された電流、電圧、及び温度を用いてＳＯＣを算出することによってＳＯＣを取得する。ＳＯＣの算出方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法等、種々の公知の手法を採用可能である。

第１ＭＧ温度センサ７４及び第２ＭＧ温度センサ７５は、それぞれ第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５の内部温度、たとえばコイルや磁石に関連する温度を検出する。第１ＩＮＶ温度センサ７６及び第２ＩＮＶ温度センサ７７は、それぞれ第１インバータ１６及び第２インバータ１７の温度、たとえばスイッチング素子に関連する温度を検出する。エアフローメータ５０は、エンジン１３の吸気通路を流通する空気の流量を検出する。そして、各種センサは、検出結果を示す信号をＨＶ−ＥＣＵ６２に出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン１３、第１ＭＧ１４、及び第２ＭＧ１５を協調制御するための制御装置であり、各種信号の送受を制御する入出力装置、各種の制御プログラムやマップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含む）、制御プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）、及び計時するためのカウンタ等を備えて構成される。

このハイブリッド車両１０は、エンジン１３を動力源とした走行モード（以下「ＨＶ走行モード」と称する。）と、エンジン１３を停止し第２ＭＧ１５を駆動して走行する走行モード（以下「ＥＶ走行モード」と称する。）とに設定又は切替が可能である。走行モードの設定又は切替は、ＨＶ−ＥＣＵ６２により実行される。

ＥＶ走行モードは、たとえば低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷の運転領域の際に選択される走行モードであり、エンジン１３を停止して第２ＭＧ１５の出力トルクを走行用駆動源とする。ＨＶ走行モードは、高車速かつ要求駆動力が大きい高負荷の運転領域の際に選択される走行モードであり、エンジン１３の出力トルクと第２ＭＧ１５の出力トルクとを合算したトルクを走行用駆動源とする。

ＨＶ走行モードでは、エンジン１３から出力されるトルクを駆動輪３４に伝達する際に、第１ＭＧ１４により反力を遊星歯車機構２０に作用させる。そのため、サンギヤＳが反力要素として機能する。すなわち、加速要求に基づく目標エンジントルクに応じたトルクを駆動輪３４に作用させるために、目標エンジントルクに対する反力トルクを第１ＭＧ１４に出力させる。

具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、アクセルペダルの踏み込み量によって決まるアクセル開度や車速等に応じて要求駆動力を決定し、その要求駆動力からエンジン１３の要求パワー（後述のＰｅ指令）を算出する。ＨＶ−ＥＣＵ６２は、その要求パワーに対するシステム効率が最適となるように走行モードを切替えながら車両を制御する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン１３の要求パワーから、たとえばエンジン１３の燃料消費が最小となるようなエンジン動作点（回転速度及びトルク）を決定する。

第１ＭＧ１４は、上記の動作点でエンジン１３が作動するようにトルク及び回転速度が制御される。第１ＭＧ１４は、通電される電流値やその周波数に応じてトルク及び回転速度を任意に制御することができる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、ＨＶ走行モード中、アクセル開度や車速等に応じて決定される要求駆動力が出力ギヤ２１（駆動輪３４）に出力されるように、エンジン１３、第１ＭＧ１４、及び第２ＭＧ１５を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ６２は、第１ＭＧ１４に発生させるトルクＴｇを指示する指令（Ｔｇ指令）、及び第２ＭＧ１５に発生させるトルクＴｍを指示する指令（Ｔｍ指令）をＭＧ−ＥＣＵ６３へ出力する。また、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン１３に発生させるパワーＰｅを指示する指令（Ｐｅ指令）をエンジンＥＣＵ６４へ出力する。

ＭＧ−ＥＣＵ６３は、ＨＶ−ＥＣＵ６２から受ける指令に基づいて、第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５を駆動するための信号Ｃ１を生成してＰＣＵ８１へ出力する。エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶ−ＥＣＵ６２から受けるＰｅ指令に基づいて、吸気絞り弁４９や点火プラグ４５等、エンジン１３の各部に対して各種の制御を行なう。

なお、この例では、ＨＶ−ＥＣＵ６２、ＭＧ−ＥＣＵ６３、及びエンジンＥＣＵ６４が個別のＥＣＵとして構成されている例が示されているが、これらのＥＣＵを適宜纏めて一つのＥＣＵで構成してもよい。

＜エンジンの停止処理及び再始動処理＞
ＨＶ−ＥＣＵ６２は、運転中のエンジン１３を停止する停止処理、及び停止したエンジン１３を再始動する再始動処理を実行する。ＨＶ−ＥＣＵ６２は、要求駆動力の低下に伴なうＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへの切替要求やＳＯＣ上昇に伴なう蓄電装置１８の充電完了等によるエンジン停止要求に基づいて、エンジン１３の運転停止を判断した場合には、燃料噴射を停止するとともに第１ＭＧ１４のトルクを０にして、エンジン回転速度Ｎｅを低下させてエンジン１３を回転停止状態とする一連の停止処理を実行する。

一方、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、要求駆動力の増大に伴なうＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切替要求やＳＯＣ低下に伴なう蓄電装置１８の充電要求等によるエンジン再始動要求に基づいて、エンジン１３の運転開始を判断した場合には、エンジン回転速度Ｎｅを所定の完爆可能しきい値以上に引き上げるためのクランキングトルクを第１ＭＧ１４に発生させるとともに、そのしきい値以上にて燃料噴射及び点火を開始して、エンジン１３を運転状態とする一連の再始動処理を実行する。

ここで、エンジン１３の停止処理の実行中に（停止処理に従ってエンジン１３が回転停止状態に向かう過渡中に）、エンジン１３の再始動処理が要求される場合がある。この場合、エンジン１３が回転停止状態となって停止処理が完了してから再始動処理を実行すると、エンジン１３の再始動までにタイムラグが生じるため、停止処理の実行中であっても、再始動処理が要求された場合には、直ちに再始動処理を実行するのが望ましい。

そして、停止処理の実行中に再始動処理が要求される場合に、エンジン１３の回転速度Ｎｅ（非零）によっては、第１ＭＧ１４によるクランキングトルクが小さくなる可能性がある。詳しくは、クランキングトルクは、再始動時のエンジン回転速度Ｎｅに依存し、エンジン回転速度Ｎｅが高いほどクランキングトルクは小さくなる。特に、再始動時のエンジン回転速度Ｎｅが完爆可能しきい値以上であれば、クランキングトルクは実質的に０でよい。

そして、クランキングトルクが小さいときにエンジン１３が初爆を迎えると、第１ＭＧ１４とエンジン１３との間の動力伝達経路に設けられているダンパ２４の捻れが大きくなり、その結果、始動ショックが大きくなる可能性がある。特に、ダンパ２４が低剛性（捻れ変動大）であり、さらに、再始動時のエンジン強制力が大きい場合には、クランキングトルクが小さいときに上記の状況が発生する。なお、エンジン強制力は、エンジン１３のパワーが大きく、エンジン１３に吸入される空気量が多くなる程（すなわち、スロットル開度が大きい程）、大きくなる傾向がある。

そこで、本実施の形態に従うハイブリッド車両１０では、エンジン１３の再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅが所定のしきい値よりも高い場合は、再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値以下である場合よりも、再始動処理の実行時におけるエンジン１３の出力を小さくする。しきい値は、たとえば、エンジン１３が完爆可能なエンジン回転速度の下限である。

このような構成により、エンジン１３の停止処理中に再始動要求があり、そのときのエンジン回転速度Ｎｅがしきい値よりも高いために再始動時のクランキングトルクが小さくなる場合に、エンジン強制力を低減させることができる。これにより、ダンパ２４の捻れが抑制され、始動ショックを抑制することができる。

以下では、エンジン１３の停止処理中に再始動が要求される場合に、ＨＶ−ＥＣＵ６２により実行される処理の手順について説明する。

図３は、ＨＶ−ＥＣＵ６２により実行される処理の手順の一例を示す第１のフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎に繰り返し実行される。

図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン１３の停止処理中であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。たとえば、ＥＶ走行モードへの切替要求や蓄電装置１８の充電完了等によるエンジン停止要求に従ってエンジン１３が回転停止状態に向かう過渡中である場合に、停止処理中であると判定される。ステップＳ１０において停止処理中でないと判定された場合は（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、後述のステップＳ６０へ処理を移行する。

ステップＳ１０において停止処理中であると判定された場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン１３の再始動が要求されたか否かを判定する（ステップＳ２０）。たとえば、ＨＶ走行モードへの切替要求やエンジン１３を用いた蓄電装置１８の充電要求等が生じた場合に、再始動が要求されたものと判定される。再始動の要求がなければ（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、後述のステップＳ６０へ処理を移行する。

ステップＳ２０において再始動要求があったものと判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン回転速度Ｎｅが所定の完爆判定値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ３０）。この完爆判定値は、エンジン１３が完爆するエンジン回転速度Ｎｅのしきい値であり、事前の評価試験等によって予め設定される。

そして、エンジン回転速度Ｎｅが完爆判定値よりも高いと判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、停止処理中再始動フラグをオンにする（ステップＳ４０）。一方、ステップＳ３０においてエンジン回転速度Ｎｅが完爆判定値以下であると判定されると（ステップＳ３０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、停止処理中再始動フラグをオフにする（ステップＳ５０）。

すなわち、この停止処理中再始動フラグは、エンジン１３の再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅが完爆判定値よりも高く、クランキングトルクが小さくなる場合にオンとなるフラグである。停止処理中に再始動要求があった場合でも、エンジン回転速度Ｎｅが完爆判定値以下であるときは、ある程度のクランキングトルクが必要であるため、停止処理中再始動フラグはオフとされる。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン１３の停止処理によってエンジン１３が停止しているか、又はエンジン１３の再始動処理によってエンジン１３の始動が完了したかを判定する（ステップＳ６０）。そして、エンジン１３が停止しているか、又はエンジン１３の始動が完了したと判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、停止処理中再始動フラグをオフにする（ステップＳ７０）。この処理は、エンジン１３の停止又は始動完了により停止処理中再始動フラグをリセットするものである。

図４は、ＨＶ−ＥＣＵ６２により実行される処理の手順の一例を示す第２のフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、図３に示したフローチャートの処理とは独立して実行される。そして、このフローチャートに示される一連の処理も、所定周期毎に繰り返し実行される。

図４を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン１３の再始動処理中であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。たとえば、エンジン１３の再始動要求に従ってエンジン１３が再始動処理を開始してから、エンジン１３が運転状態になったと判断されるまでの間、再始動処理中であると判定される。

ステップＳ１１０において再始動処理中ではないと判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、エンジン１３のパワー指令値（要求パワー）を示すＰｅ指令の上昇レート（以下「Ｐｅ上昇レート」と称する。）を第１レートＰ１に設定する（ステップＳ１２０）。すなわち、再始動処理中ではない通常のエンジン運転中は、Ｐｅ指令の上昇レートは、第１レートＰ１に抑えられる。

一方、ステップＳ１１０において再始動処理中であると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、停止処理中再始動フラグがオンであるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

停止処理中再始動フラグがオフであると判定された場合（ステップＳ１３０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、Ｐｅ上昇レートを第２レートＰ２に設定する（ステップＳ１４０）。すなわち、たとえばエンジン１３が回転停止状態から再始動するときは、Ｐｅ指令の上昇レートは、第１レートＰ１と異なる再始動時用の第２レートＰ２に抑えられる。

一方、ステップＳ１３０において、停止処理中再始動フラグはオンであると判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ６２は、Ｐｅ上昇レートを第３レートＰ３に設定する（ステップＳ１５０）。すなわち、エンジン１３の停止処理中に、エンジン回転速度Ｎｅが所定の完爆判定値よりも高い状態で再始動が要求されたときは、Ｐｅ指令の上昇レートが、第２レートＰ２と異なる第３レートＰ３に抑えられる。

ここで、この第３レートＰ３は、第２レートＰ２よりも小さい。これにより、再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値（完爆判定値）よりも高い場合に、再始動処理の実行時におけるＰｅ指令を小さくすることができる。すなわち、再始動要求時にクランキングトルクが小さくなる場合に、エンジン１３の出力を小さくすることができる。これにより、エンジン強制力を低減させてダンパ２４の捻れを抑制することができる。その結果、始動ショックを抑制することができる。

なお、この実施の形態では、再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値（完爆判定値）よりも高い場合に、Ｐｅ上昇レートを小さくすることで、再始動処理中のエンジン１３の出力を小さくするものとしたが、エンジン１３のパワーＰｅそのものを小さくしてもよい。たとえば、再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値よりも高い場合に、算出されたＰｅ指令に１よりも小さい定数を乗算する等して、再始動処理中のエンジン１３の出力を小さくするようにしてもよい。

最後に、エンジン１３の再始動時におけるエンジン１３の動作について説明する。
図５は、エンジン１３が回転停止状態から再始動するときのエンジン１３の動作を示す図である。この図５は、エンジン１３の停止処理中に再始動するときのエンジン１３の動作を示す後述の図６と対比して示されるものである。

図５において、エンジン回転速度Ｎｅのしきい値Ｎｔｈは、図３のステップＳ３０に示した完爆判定値である。すなわち、エンジン１３の再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎｔｈよりも高いと、再始動時のクランキングトルクが小さくなり、エンジン強制力が大きい場合には、ダンパ２４の捻れが大きくなって始動ショックが増大する可能性がある。

図５を参照して、時刻ｔ１以前は、エンジン１３は停止しており、時刻ｔ１において、たとえば要求駆動力の増大に伴なうＨＶ走行モードへの切替要求に従って、エンジン１３の再始動処理が開始されるものとする。

再始動処理が開始されると、第１ＭＧ１４によるエンジン１３のクランキングが開始され、エンジン回転速度Ｎｅが０から上昇するとともに、エンジン１３のパワー指令値を示すＰｅ指令も上昇する。再始動要求時（時刻ｔ１）において、エンジン回転速度Ｎｅはしきい値Ｎｔｈ以下であるので（Ｎｅ＝０）、停止処理中再始動フラグはオフである。したがって、Ｐｅ指令の上昇レート（Ｐｅ上昇レート）は、第２レートＰ２に設定され（図４）、Ｐｅ指令の上昇に伴なってスロットル開度も大きくなる。

そして、時刻ｔ２において、エンジン１３が初爆を迎えると、エンジン運転モードは、再始動処理モードから運転モードへ移行する。

図６は、エンジン１３の停止処理中に再始動するときのエンジン１３の動作を示す図である。この図６においても、エンジン回転速度Ｎｅのしきい値Ｎｔｈは、図３のステップＳ３０に示した完爆判定値である。また、Ｐｅ指令における点線Ｌ１２、及びスロットル開度における点線Ｌ２２は、それぞれ図５に示した、エンジン１３が回転停止状態から再始動するときのＰｅ指令及びスロットル開度を示す。

図６を参照して、時刻ｔ１１以前は、エンジン１３は運転中であり（運転モード）、時刻ｔ１１において、たとえば要求駆動力の低下に伴なうＥＶ走行モードへの切替要求に従って、エンジン１３の停止処理が開始されるものとする。停止処理が開始されると、エンジン回転速度Ｎｅは０に向けて低下していく。

エンジン１３の停止処理の実行中に（停止処理によってエンジン回転速度Ｎｅが０に向かう過渡中に）、時刻ｔ１２において、たとえば要求駆動力の増大に伴なうＨＶ走行モードへの切替要求に従って、エンジン１３の再始動処理が開始されるものとする。

再始動処理が開始されると、第１ＭＧ１４によるエンジン１３のクランキングが開始され、エンジン回転速度Ｎｅが上昇に転じるとともに、Ｐｅ指令も上昇する。ここで、この例では、再始動要求時（時刻ｔ１２）において、エンジン回転速度Ｎｅはしきい値Ｎｔｈよりも高いので（Ｎｅ＞Ｎｔｈ）、停止処理中再始動フラグがオンとなる。

したがって、線Ｌ１１で示されるＰｅ指令の上昇レート（Ｐｅ上昇レート）は、点線Ｌ１２で示されるＰｅ指令（エンジン１３が停止状態から再始動するときのＰｅ指令）の第２レートＰ２よりも小さい第３レートＰ３に設定される（図４）。また、Ｐｅ指令の上昇に伴なってスロットル開度も上昇するところ、線Ｌ２１で示されるスロットル開度の上昇レートも、点線Ｌ２２で示されるスロットル開度（エンジン１３が回転停止状態から再始動するときのスロットル開度）の上昇レートよりも小さい上昇レートとなる。

したがって、エンジン１３が初爆を迎える時刻ｔ１３において、Ｐｅ指令は、エンジン１３が回転停止状態から再始動するときのＰｅ指令（点線Ｌ１２）よりも小さくなり、スロットル開度も、エンジン１３が回転停止状態から再始動するときのスロットル開度（点線Ｌ２２）よりも小さくなる。これにより、エンジン１３の再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎｔｈよりも高く、クランキングトルクが小さくなる状況において、エンジン強制力が抑制され、ダンパ２４の捻れが抑制される。その結果、始動ショックが抑制される。

以上のように、この実施の形態においては、エンジン１３の再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎｔｈ（完爆判定値）よりも高い場合は、再始動要求時にエンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎｔｈ以下である場合よりも、再始動処理の実行時におけるエンジン１３の出力（Ｐｅ指令）を小さくする。

このような構成とすることにより、再始動要求時に、エンジン回転速度Ｎｅがしきい値Ｎｔｈよりも高く、第１ＭＧ１４によるクランキングトルクが小さくなる場合には、エンジン強制力が小さくなる。これにより、ダンパ２４の捻れが抑制される。したがって、この実施の形態によれば、始動ショックを抑制することができる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０ ハイブリッド車両、１１ 制御部、１３ エンジン、１４，１５ ＭＧ、１６，１７ インバータ、１８ 蓄電装置、２０ 遊星歯車機構、２１ 出力ギヤ、２２ 出力軸、２３，３０ 回転軸、２４ ダンパ、２５ カウンタシャフト、２６ ドリブンギヤ、２７，３１ ドライブギヤ、２８ デファレンシャルギヤ、２９，Ｒ リングギヤ、３２，３３ ドライブシャフト、３４ 駆動輪、４５ 点火プラグ、４６ 気筒、４９ 吸気絞り弁、５０ エアフローメータ、６６ 車速センサ、６７ アクセル開度センサ、６８，６９ 回転速度センサ、７０ エンジン回転角度センサ、７１ 水温センサ、７３ 電池監視ユニット、７４，７５ 温度センサ、７６ ＩＮＶ温度センサ、８３ コンバータ、Ｃ キャリヤ、Ｃｎｔ 軸線、Ｐ ピニオンギヤ、Ｓ サンギヤ。

Claims (1)

1. エンジンと、
   回転電機と、
   前記エンジンの再始動要求に従って、前記回転電機を用いて前記エンジンを再始動させる再始動処理を実行する制御装置と、
   前記回転電機と前記エンジンとの間の動力伝達経路に設けられ、捻り振動を吸収するように構成されたダンパとを備え、
   前記制御装置は、前記再始動要求時に前記エンジンの回転速度がしきい値よりも高い場合は、前記再始動要求時に前記回転速度が前記しきい値以下である場合よりも、前記再始動処理の実行時における前記エンジンの出力を小さくする、ハイブリッド車両。
   

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