JP4165028B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関と電気モータを駆動源とするハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来のハイブリッド車両における、（ａ）目標モータ／ジェネレータ回転数、（ｂ）モータ／ジェネレータ回転数、（ｃ）ブレーキの作動状態、（ｄ）モータ／ジェネレータトルク値及び、（ｅ）モータ／ジェネレータの制御モードの変移を示すタイムチャートである。
【０００３】
従来、この種のハイブリッド車両において内燃機関を始動する場合、電気モータ（本明細書で、「電気モータ」と言った場合、内燃機関の回転で発電するジェネレータ機能を有する「モータ／ジェネレータ」も含む）で内燃機関のクランク軸（出力軸）を回転駆動して始動することが行われている。この始動に際して、図８に示すように、制御手段から始動要求が出力された時点Ｔ１で、従来は、電気モータは図８（ｅ）に示すように速度制御されることから、内燃機関のクランク軸（電気モータ）が回転を開始する時点Ｔ２までは、図８（ｄ）に示すように、電気モータから大きな始動トルクＳＴが出力され、クランク軸が回転を開始すると共に、その出力トルクは低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、エンジンなどの内燃機関は、車両のフレームに対して防振ゴムなどの防振支持手段を介して支持されているので、速度制御される電気モータから大きな始動トルクＳＴが内燃機関のクランク軸に急激に入力されると、当該始動トルクＳＴにより防振ゴムが短時間で過大に変形してしまう。その後、クランク軸が回転を開始して電気モータの出力トルクが急激に減少すると、当該過大な変形が生じた防振ゴムに作用していたトルクが解放されて、大きな揺れ戻しが生じ、図８（ｂ）に示すように、内燃機関（電気モータ）の回転に不連続な回転変化Ｐが生じ、ショックとなってドライバに違和感を生じさせる。
【０００５】
ハイブリッド車両は、燃費の向上や排ガス対策などから、エンジンのアイドリング時に当該アイドリングを停止させる制御がよく行われ、しかも、蓄電池への充電に際しても内燃機関を始動させる必要があることから、電気モータによる内燃機関の始動動作は、内燃機関のみの車両よりも頻繁に行われる。
【０００６】
従って、内燃機関の始動の度にこうした防振支持手段の過度の変形に基づく揺れ戻しが生じることは、運転フィーリングの上からも好ましくない。
【０００７】
そこで、本発明は、ハイブリッド車両において、電気モータにより内燃機関を始動する際に、該内燃機関の防振支持手段に生じる過度の変形を防止して、ドライバに違和感を生じさせる原因となる回転変化が生じない、ハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
本発明は、駆動源として、車体に搭載された電気モータ（３）と内燃機関（２）を有し、前記内燃機関は前記車体（１０）に対して防振支持手段（１０ａ）を介して支持されており、前記内燃機関の始動は、前記電気モータを回転駆動することにより内燃機関にトルクを与えることにより行う、ハイブリッド車両において、
前記内燃機関の始動に際して、前記電気モータをトルク制御モードで制御して、停止状態の前記内燃機関に、該内燃機関が回転を開始しない大きさの予トルク（ＰＴ）を与える予トルク付与手段（１２、ＥＳＰ）と、
前記予トルク付与手段により前記内燃機関に所定の予トルクが付与されたところで、前記電気モータの制御モードを前記トルク制御モードから速度制御モードに切り換えて前記内燃機関を回転させる電気モータ制御切り換え手段（１２、ＥＳＰ）と、を設けて構成される。
【０００８】
請求項２の発明は、前記内燃機関が所定の回転数（例えば、図４の内燃機関始動プログラムＥＳＰの目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮ）に達したところで、前記内燃機関の自力回転を開始させる点火駆動手段（１３、内燃機関始動プログラムＥＳＰのステップＳ１２）を設けて構成される。
【０００９】
請求項３の発明は、前記防振支持手段は、前記車体と内燃機関との間に配置されたゴム部材（１０ｄ）を有することを特徴として構成される。
【００１０】
請求項４の発明は、前記防振支持手段は、バネ係数の異なる複数の材料（例えば、図６の心材１０ｅと周材１０ｆ）から形成されていることを特徴として構成される。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記バネ係数の異なる複数の材料は、バネ係数が小さな材料（例えば、心材１０ｅ）が内燃機関側に配置され、バネ係数が大きな材料（例えば、周材１０ｆ）が車体側に配置されて構成される。
【００１３】
請求項６の発明は、前記電気モータ制御切り換え手段は、前記予トルク付与手段により与えられた予トルクにより、前記内燃機関が回転を開始した場合には、直ちに前記電気モータの制御モードを前記トルク制御モードから速度制御モードに切り換えることを特徴として構成される。
【００１４】
請求項７の発明は、前記電気モータ制御切り換え手段は、前記予トルク付与手段による前記内燃機関への予トルクの付与が、当該予トルクの付与から所定時間（例えば、内燃機関始動プログラムＥＳＰの規定値’１０’）経過したところで、前記電気モータの制御モードを前記トルク制御モードから速度制御モードに切り換えることを特徴として構成される。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項５記載の発明において、前記予トルク付与手段が前記内燃機関に与える予トルクは、前記防振支持手段のバネ係数が小さな材料（１０ｅ）が主として変形する大きさの予トルクで構成される。
【００１６】
請求項９の発明は、前記内燃機関を、前記予トルク付与手段による予トルクの付与の後、始動させる方法と、前記電気モータを前記予トルク付与手段を介することなく、直ちに速度制御モードで始動させる方法を、選択的に使用する始動制御手段を設けて構成される。
【００１７】
請求項１０の発明は、前記予トルク付与手段が前記内燃機関に与える予トルクは、前記防振支持手段が変形する大きさの予トルクで構成される。
【００１８】
請求項１１の発明は、前記予トルク付与手段が前記内燃機関に与える予トルクは、前記内燃機関の水温に基づいて設定されることを特徴として構成される。
【００１９】
請求項１２の発明は、予トルク付与手段が前記内燃機関に与える予トルクは、前記内燃機関の油温に基づいて設定されることを特徴として構成される。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、予トルク付与手段（１２、ＥＳＰ）により、内燃機関の始動に際して、電気モータをトルク制御モードで制御して、停止状態の前記内燃機関に予トルク（ＰＴ）を与えることができる。これにより、内燃機関の回転開始に必要なトルクを、分散させた形で入力することが可能となり、従来のように、内燃機関の回転開始に必要なトルクを一度に急激に入力する必要が無くなる。これにより、内燃機関の実際の回転開始時には、予トルクと起動トルクとの差分だけが内燃機関に急激に入力されるが、その差分は、大幅に抑えられ、防振支持手段に生じる変形はそれだけ少なくなる。
【００２１】
即ち、予トルクは、速度制御モードによる急激な起動トルク入力に比して内燃機関に対する付与速度を穏やかなものとすることが出来るので、それに伴う変形も小さくすることが出来、引き続いて、内燃機関の回転開始動作時に防振支持手段が変形したとしても、その変形総量を小さく抑えることが出来る。これにより、ドライバに違和感を生じさせる原因となる回転変化が生じることを未然に防止することが出来る。
そして、電気モータ制御切り換え手段が、トルク制御モードで予トルクが付与された状態の内燃機関を、速度制御モードで回転させるので、電気モータによる内燃機関の始動を円滑に行うことが出来る。
【００２２】
請求項２の発明によると、点火駆動手段（１３、内燃機関始動プログラムＥＳＰのステップＳ１２）により、内燃機関が所定の回転数（例えば、図４の内燃機関始動プログラムＥＳＰの目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮ）に達したところで、前記内燃機関の自力回転を開始させることが出来る。
【００２３】
請求項３の発明によると、ゴム部材（１０ｄ）により、安価な材料で、効果的に内燃機関の防振を図ることが出来る。
【００２４】
請求項４の発明によると、防振支持手段をバネ係数の異なる複数の材料（例えば、図６の心材１０ｅと周材１０ｆ）から形成することにより、内燃機関に生じる複雑な振動モードに容易に対応することが出来る。
【００２５】
請求項５の発明によると、通常の内燃機関（２）の防振支持に使用される防振支持手段の構造に本発明を適用することが出来る。
【００２７】
請求項６の発明によると、予トルク付与手段により与えられた予トルクにより、内燃機関が回転を開始した場合には、直ちに前記電気モータの制御モードを前記トルク制御モードから速度制御モードに切り換えられるので、直ちに内燃機関を点火させることが出来る。
【００２８】
請求項７の発明によると、予トルクの付与は所定時間（例えば、内燃機関始動プログラムＥＳＰの規定値’１０’）継続されるので、防振支持手段の変形をゆっくりと生じさせることが出来、その後の内燃機関の回転開始時における不連続な回転変化の発生を未然に防止することが出来る。
【００２９】
請求項８の発明によると、予トルクにより、起動に際して、大きな変形が生じる防振支持手段のバネ係数が小さな材料（１０ｅ）を予め変形させておくことが出来、後の速度制御に際した大変形を防止することが出来る。
【００３０】
請求項９の発明によると、始動制御手段により、前記予トルク付与手段による予トルクの付与の後、始動させる方法と、電気モータを前記予トルク付与手段を介することなく、直ちに速度制御モードで始動させる方法を、選択的に使用することが可能となるので、そのときの内燃機関の状態に応じた始動方法の選択が可能となる。
【００３１】
請求項１０の発明によると、予トルクにより、起動に際して、大きな変形が生じる防振支持手段を予め変形させておくことが出来、後の速度制御に際した大変形を防止することが出来る。
【００３２】
請求項１１の発明によると、予トルクの値が、内燃機関の水温に基づいて設定されるので、内燃機関の状態に応じて予トルクの大きさを最適なものにすることが出来る。
【００３３】
請求項１２の発明によると、予トルクの値が、内燃機関の油温に基づいて設定されるので、内燃機関の状態に応じて予トルクの大きさを最適なものにすることが出来る。
【００３４】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図に沿って説明する。
【００３６】
図１は本発明に係る車輌の駆動系を示すブロック模式図、図２は本発明に適用される自動変速機構を示す図で、（ａ）は自動変速機構のスケルトン図、（ｂ）はその作動表、図３はハイブリッド車両の制御系を示すブロック図、図４はエンジン始動プログラムの一例を示すフローチャート、図５は、（ａ）目標モータ／ジェネレータ回転数、（ｂ）モータ／ジェネレータ回転数、（ｃ）ブレーキの作動状態、（ｄ）モータ／ジェネレータトルク値及び（ｅ）モータ／ジェネレータの制御モードの変移を示すタイムチャート、図６はマウント部の詳細を示す平面図、図７は防振ゴムの作用トルクとバネ係数の関係を示したグラフ、図８は従来のハイブリッド車両における、（ａ）目標モータ／ジェネレータ回転数、（ｂ）モータ／ジェネレータ回転数、（ｃ）ブレーキの作動状態、（ｄ）モータ／ジェネレータトルク値及び（ｅ）モータ／ジェネレータの制御モードの変移を示すタイムチャートである。
【００３７】
図１に示すように、ハイブリッド車両の駆動源は、車体に搭載されたエンジン２及びモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）３により構成されており、その駆動力は、自動変速機を構成するトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）４を介して自動変速機構５に出力される。
【００３８】
エンジン２は、図２（ａ）に示すように、車体１０に複数のマウント１０ａを介して搭載されており、マウント１０ａは、図６に示すように、車体１０に固定された平面視円形の台座１０ｂを有している。台座１０ｂは、周囲に環状の枠１０ｃを有しており、枠１０ｃ内には、円柱状に形成された防振ゴム１０ｄが嵌入されている。防振ゴム１０ｄは、バネ係数の小さな弾性材料から形成された心材１０ｅと、該心材１０ｅよりもバネ係数の大きな材料から形成された周材１０ｆを有しており、心材１０ｅの周囲に周材１０ｆが両者が一体化された形で形成されている。
【００３９】
なお、図１に示すエンジン２及びモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）３が接続される自動変速機構５は、入力される駆動力を所定の車輌走行状況に基づいて変速し、車輪等に出力する。また、該自動変速機構５には、変速を行うための複数の摩擦係合要素が配設されており、その摩擦係合要素の係合を油圧制御して変速し、かつ上記トルクコンバータ４を制御するための油圧制御装置６が備えられている。そして、該油圧制御装置６に油圧を供給するための機械式オイルポンプ７及び電動オイルポンプ８が、それぞれ配設されている。該機械式オイルポンプ７は、トルクコンバータ４と連動するように配設されており、エンジン２及びモータ・ジェネレータ３の駆動力により駆動される。また、電動オイルポンプ８は、エンジン２及びモータ・ジェネレータ３の駆動力とは独立しており、不図示のバッテリーから電力供給されるモータにより駆動される。
【００４０】
ついで、自動変速機構について図に沿って説明する。図２は本発明に適用される自動変速機構５を示す図で、（ａ）は自動変速機構５のスケルトン図、（ｂ）はその作動表、である。図２（ａ）に示すように、主自動変速機構３０は、エンジン出力軸に整列して配置される第１軸に配置されており、エンジン２（Ｅ／Ｇ）及びモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）３よりロックアップクラッチ３６を有するトルクコンバータ４を介して駆動力が伝達される入力軸３７を有している。該第１軸には、トルクコンバータ４に隣接する機械式オイルポンプ７及び電動オイルポンプ８、ブレーキ部３４、プラネタリギヤユニット部３１、クラッチ部３５が順に配置されている。
【００４１】
プラネタリギヤユニット部３１はシンプルプラネタリギヤ３２とダブルピニオンプラネタリギヤ３３から構成されている。該シンプルプラネタリギヤ３２は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、及びこれらギヤに噛合するピニオンＰ１を支持したキャリヤＣＲからなり、また、該ダブルピニオンプラネタリギヤ３３は、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ２及びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ３を互に噛合するように支持するキャリヤＣＲからなる。そして、サンギヤＳ１及びサンギヤＳ２は、それぞれ入力軸３７に回転自在に支持された中空軸に回転自在に支持されている。また、キャリヤＣＲは、前記両プラネタリギヤ３２，３３に共通しており、それぞれサンギヤＳ１，Ｓ２に噛合するピニオンＰ１及びピニオンＰ２は一体に回転するように連結されている。
【００４２】
ブレーキ部３４は、内径側から外径方向に向って順次ワンウェイクラッチＦ１、ブレーキＢ１そしてブレーキＢ２が配設されており、また、カウンタドライブギヤ３９はスプラインを介してキャリヤＣＲに連結している。更に、リングギヤＲ２にワンウェイクラッチＦ２が介在しており、該リングギヤＲ２外周とケースとの間にはブレーキＢ３が介在している。また、クラッチ部３５は、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２を備えており、該フォワードクラッチＣ１は、リングギヤＲ１と入力軸３７との間に介在しており、また、該ダイレクトクラッチＣ２は、サンギヤＳ１と入力軸３７との間に介在している。
【００４３】
副変速機構４０は、入力軸３７からなる第１軸に平行に配置された第２軸４３に配設されており、これら第１軸及び第２軸は、ディファレンシャル軸（左右車軸）４５ｌ，４５ｒからなる第３軸と合せて、側面視３角状に構成されている。そして、該副変速機構４０は、シンプルプラネタリギヤ４１，４２を有しており、キャリヤＣＲ３とリングギヤＲ４が一体に連結すると共に、サンギヤＳ３，Ｓ４同士が一体に連結して、シンプソンタイプのギヤ列を構成している。更に、リングギヤＲ３がカウンタドリブンギヤ４６に連結して入力部を構成し、またキャリヤＣＲ３及びリングギヤＲ４が出力部となる減速ギヤ４７に連結している。更に、キャリヤＣＲ３と一体サンギヤＳ３，Ｓ４との間にＵＤダイレクトクラッチＣ３が介在し、また一体サンギヤＳ３（Ｓ４）がブレーキＢ４にて適宜係止し得、かつキャリヤＣＲ４がブレーキＢ５にて適宜係止し得る。これにより、該副変速機構４０は、前進３速の変速段を得られる。
【００４４】
また、第３軸を構成するディファレンシャル装置５０は、デフケース５１を有しており、該ケース５１には前記減速ギヤ４７と噛合するギヤ５２が固定されている。更に、デフケース５１の内部にはデフギヤ５３及び左右サイドギヤ５５，５６が互に噛合してかつ回転自在に支持されており、左右サイドギヤから左右車軸４５ｌ，４５ｒが延設されている。これにより、ギヤ５２からの回転が、負荷トルクに対応して分岐され、左右車軸４５ｌ，４５ｒを介して左右の前輪に伝達される。
【００４５】
ついで、本自動変速機構５の作動を、図２（ｂ）に示す作動表に沿って説明する。１速（１ＳＴ）状態では、フォワードクラッチＣ１，ワンウェイクラッチＦ２及びブレーキＢ５が係合する。これにより、主変速機構３０は、１速となり、該減速回転がカウンタギヤ３９，４６を介して副変速機構４０におけるリングギヤＲ３に伝達される。該副変速機構４０は、ブレーキＢ５によりキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態にあり、前記主変速機構３０の減速回転は、該副変速機構４０により更に減速されて、そしてギヤ４７，５２及びディファレンシャル装置５０を介して車軸４５ｌ，４５ｒに伝達される。
【００４６】
２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラッチＣ１の外、ブレーキＢ２が係合すると共に、ワンウェイクラッチＦ２からワンウェイクラッチＦ１に滑らかに切換わり、主変速機構３０は２速状態となる。また、副変速機構４０は、ブレーキＢ５の係合により１速状態にあり、この２速状態と１速状態が組合さって、自動変速機構５全体で２速が得られる。
【００４７】
３速（３ＲＤ）状態では、主変速機構３０は、フォワードクラッチＣ１、ブレーキＢ２及びワンウェイクラッチＦ１が係合した上述２速状態と同じであり、副変速機構４０がブレーキＢ４を係合する。すると、サンギヤＳ３，Ｓ４が固定され、リングギヤＲ３からの回転は２速回転としてキャリヤＣＲ３から出力し、従って主変速機構３０の２速と副変速機構４０の２速で、自動変速機構５全体で３速が得られる。
【００４８】
４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構３０は、フォワードクラッチＣ１、ブレーキＢ２及びワンウェイクラッチＦ１が係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変速機構４０は、ブレーキＢ４を解放すると共にＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、リングギヤＲ４とサンギヤＳ３（Ｓ４）が連結して、両プラネタリギヤ４１，４２が一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構３０の２速と副変速機構４０の直結（３速）が組合されて、自動変速機構５全体で、４速回転が得られる。
【００４９】
５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力軸３７の回転がリングギヤＲ１及びサンギヤＳ１に共に伝達されて、主変速機構３０は、ギヤユニット３１が一体回転する直結回転となる。また、副変速機構４０は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合した直結回転となっており、従って主変速機構３０の３速（直結）と副変速機構４０の３速（直結）が組合されて、自動変速機構５全体で、５速回転が得られる。
【００５０】
後進（ＲＥＶ）状態では、ダイレクトクラッチＣ２及びブレーキＢ３が係合すると共に、ブレーキＢ５が係合する。この状態では、主変速機構３０にあっては、後進回転が取り出され、また副変速機構４０は、ブレーキＢ５に基づきキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態に保持される。従って、主変速機構３０の逆転と副変速機構４０の１速回転が組合され、逆転減速回転が得られる。
【００５１】
なお、図２（ｂ）において、三角印は、エンジンブレーキ時に作動することを示す。即ち、１速にあっては、ブレーキＢ３が係合して、ワンウェイクラッチＦ２に代ってリングギヤＲ２を固定する。２速、３速、４速にあっては、ブレーキＢ１が係合して、ワンウェイクラッチＦ１に代ってサンギヤＳ２を固定する。
【００５２】
また、車両には、図３に示すように、モータ／ジェネレータ３を制御するモータ制御部１２が接続しており、モータ制御部１２には、車両制御部１２及び変速機制御部１５などが接続している。
【００５３】
ハイブリッド車両は上記のような構成を有するので、アイドルストップ制御などにより、車両が内燃機関であるエンジン２が停止した状態から、ドライバのスロットルの踏み込みにより走行を開始する要求や、電気モータとしてのモータ／ジェネレータ３を駆動するバッテリーの蓄電容量の不足から充電する要求が生じた場合などには、車両制御部１３は、ドライバによってブレーキが踏まれているか否かを公知の手法で検出し、ブレーキがＯＮ状態（図５（ｃ）参照）、即ち、ドライバによるブレーキの踏み込みが解放された（ＯＮ→ＯＦＦ）と判定された場合には、図５に示すように、モータ制御部１２に対して、時点Ｔ１で始動要求ＳＤを出力する。
【００５４】
これを受けて、モータ制御部１２は、図４に示す内燃機関始動プログラムＥＳＰを実行し、エンジン２を始動する。即ち、内燃機関始動プログラムＥＳＰは、ステップＳ１で、エンジン始動要求ＳＤが出力されているか否かを判定し、エンジン始動要求ＳＤが出力されている場合には、ステップＳ２に入り、モータ／ジェネレータ３でエンジン２を始動させる際に、最初にエンジン２に掛ける予トルクの値ＰＴを設定する。この予トルクは例えば４０Ｎｍ程度であり、この程度のトルクではエンジン２は回転することはない。予トルクの値が設定されたところで、ステップＳ３でタイマ’４’がセットされ、ステップＳ４でモータ制御部１２はモータ／ジェネレータ３に対してトルク制御モードでのモータ制御を開始し、ステップＳ２で設定された予トルクの値ＰＴがモータ／ジェネレータ３から出力されるように、モータ／ジェネレータ３を制御する。この予トルクの付与は、ステップＳ６で定められた規定の時間である、規定値’１０’の間継続される。
【００５５】
すると、モータ／ジェネレータ３からは、図５（ｄ）に示すように、値ＰＴなる予トルクがエンジン２に対して所定時間出力される。エンジン２は、値ＰＴなる予トルクが入力されると、当該予トルクではエンジン２が回転を開始することはないので、エンジン２全体に予トルクが作用することとなる。
【００５６】
エンジン２は、既に述べたように、車体１０に対して複数のマウント１０ａにより、エンジン２下部に設けられたエンジン支持部２ａを介して弾性的に支持されているので、エンジン２に予トルクに対応するトルクが作用することにより、マウント１０ａの防振ゴム１０ｄは、図６に示すように、エンジン２支持部２ａにより枠１０ｃ側に変形させられる。防振ゴム１０ｄは既に述べたように、エンジン支持部２ａと当接するエンジン側の心材１０ｅとその外周側に設けられた車体側の周材１０ｆの、それぞれバネ係数の相違する２種の部材から形成されているので、全体として、入力トルクに対するバネ係数は、図７に示すような特性を有している。即ち、図６の心材１０ｅのみが変形しているトルクが小さな状態では、バネ係数は小さく、変形が周材１０ｆに及ぶ程大きなトルクが作用した場合には、バネ係数は大きくなるように設定されている。
【００５７】
いま、予トルクとして値ＰＴなるトルクが所定時間入力された場合、エンジン支持部２ａによる防振ゴム１０ｄの変形は、予トルクが所定時間維持されることと相まって、ゆっくりとした穏やかなものとなる。またその変形範囲は、心材１０ｅ部分に留まり、周囲のバネ係数が高い周材１０ｆ部分にまで及ばない。また、予トルクの値ＰＴは図５に示すように、通常の速度制御の場合に出力される起動トルクＭＴよりも約１／２程度の値である。
【００５８】
なお、予トルクの値ＰＴの上限は、エンジンが回転を開始しないトルクであり、下限は、マウント１０ａの防振ゴム１０ｄが変形を開始するトルクとなる。この場合、エンジンが回転を開始しないトルクとは、エンジンのピストンが空気を圧縮する際に必要な力であり、圧縮比に基づくコンプレッショントルクとピストンリングとシリンダ間などの摺動抵抗に基づくフリクショントルクから決まる。コンプレッショントルク及びフリクショントルクは、エンジン水温及び油温によって変化するため、温度変化に応じた予トルクのマップを実験などにより求めて、そこから値を参照して予トルクの値ＰＴを決定するようにする。
【００５９】
ステップＳ４で、所定時間継続付与される予トルクによりマウント１０ａを予め変形させたところで、ステップＳ５に入り、エンジン回転数Ｅ／Ｇｒｐｍが０を越えた場合、即ち、予トルクでエンジン２が回転を開始してしまった場合には、モータ／ジェネレータ３の制御モードをそれまでのトルク制御から、後述するステップＳ７以降の速度制御による始動動作に切り換える。なお、この際、モータ／ジェネレータ３からエンジン２には、図５（ｄ）に示す起動トルクＭＴが急激に入力されるが、既に起動トルクＭＴが入力される直前まで、エンジン２には予トルクが付与されていたので、新たにエンジン２に入力されるトルク変化は、起動トルクＭＴと予トルクＰＴとの差分だけであり、この差分の入力に起因する防振ゴム１０ｄの変形は、起動トルクＭＴが一気に入力される従来の起動方法に比して、大幅に少なくなる。従って、エンジン２が回転を開始した際の防振ゴム１０ｄからの揺れ戻しは、それほど大きくなることはなく、その後のエンジン２（モータ／ジェネレータ３）の回転に不連続な回転変化などが生じるようなことはない。
【００６０】
また、ステップＳ５に入り、エンジン回転数Ｅ／Ｇｒｐｍが０を越えない場合（通常は、越えない）には、ステップＳ６に入り、ステップＳ３のタイマ’４’が規定値’１０’を超えているか否かを判定し、タイマ’４’が規定値’１０’を越えるまで、ステップＳ４から６を実行し、既に述べたように、規定値’１０’に規定された時間だけ予トルクをエンジン２に与え続ける。
【００６１】
次に、ステップＳ７に入り、エンジン２の始動に際しての目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを設定する。このモータ回転数ＴｇｔｍｔＮは、基本的にはスロットル開度が０の時のアイドル回転数を目標値とするが、ドライバのスロットル開度に応じて、マップなどにより目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを決定してもよい。
【００６２】
次に、ステップＳ８に入り、タイマ’１’をセットし、ステップＳ９で、それまでの低い予トルクに基づくトルク制御モードから、モータ／ジェネレータ３の制御モードを、速度制御モードに切り換えて、目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを目標とする制御に入る。すると、モータ／ジェネレータ３の出力トルクは、図５（ｄ）に示すように、制御モードがトルク制御から速度制御に切り替わった時点Ｔ２から、それまでの予トルクの値ＰＴから、起動トルクＭＴに上昇し、これにより、図５（ｂ）に示すように、エンジン２の出力軸は回転を開始する。
【００６３】
以後、ステップＳ１０で、実際のモータ／ジェネレータ３の回転数ｍｔＮが目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを上回ったか否かを判定し、実際のモータ／ジェネレータ３の回転数ｍｔＮが目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを上回らないまま、タイマ’１’による計時が規定値’３’（通常、３ｍｓｅｃ程度）を上回た場合には、ステップＳ１１で、モータ制御部１２はモータ／ジェネレータ３に何らかの異常が生じているものと判定して、内燃機関始動プログラムＥＳＰを終了して、エンジン２の始動動作を中止する。
【００６４】
規定値’３’以内に、実際のモータ／ジェネレータ３の回転数ｍｔＮが目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを上回った場合には、ステップＳ１２に入り、モータ制御部１２は、車両制御部１２を介してエンジン２に対するインジェクションをＯＮにして、エンジンでの燃料の噴射を開始してエンジン２を点火させ、自力回転を開始する。
【００６５】
なお、この際、モータ／ジェネレータ３及びエンジン２の回転数は、図５（ｂ）に示すように、モータ／ジェネレータ３の速度制御モードにより、それまでの予トルクが付与された停止状態から、急速に目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮに向けて上昇して行くが、その際も、モータ／ジェネレータ３からエンジン２には、図５（ｄ）に示す起動トルクＭＴが急激に入力される。しかし、既に起動トルクＭＴが入力される直前まで、エンジン２には予トルクが規定値’１０’に規定された時間だけ付与されていたので、新たにエンジン２に入力されるトルク変化は、起動トルクＭＴと予トルクＰＴとの差分だけであり、この差分の入力に起因する防振ゴム１０ｄの変形は、起動トルクＭＴが０から一気に入力される従来の起動方法に比して、大幅に少なくなる。従って、エンジン２が回転を開始した際の防振ゴム１０ｄからの揺れ戻しは、それほど大きくなることはなく、その後のエンジン２（モータ／ジェネレータ３）の回転に不連続な回転変化などが生じるようなことはない。
【００６６】
次に、ステップＳ１３で、モータ制御部１２は、タイマ’３’をセットし、ステップＳ１４で、エンジン点火に伴うトルクの吹き上がりにより目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮと実際のモータ／ジェネレータ３の回転数ｍｔＮとの差が、所定の規定値’１’ （通常、３０ｒｐｍ程度）を越えてエンジン２が燃焼を開始して、自力回転しているか否かを判定し、目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮと実際のモータ／ジェネレータ３の回転数ｍｔＮとの差が、所定の規定値’１’を越えている場合には、エンジン２は自力回転しているものと判定してステップＳ１５を経由してステップＳ１６で完爆判定フラグをＯＮにし、ステップＳ１７でタイマ’２’をセットする。
【００６７】
また、ステップＳ１４で、目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮと実際のモータ／ジェネレータ３の回転数ｍｔＮとの差が、所定の規定値’１’を越えていないものと判定された場合で、完爆判定フラグがＯＮでない場合には、ステップＳ１８からステップＳ１９に入る。更に、ステップＳ１３のタイマ’３’が、所定の規定値’２’ （通常、３ｍｓｅｃ程度）を越えていた場合には、所定時間内での、エンジン２の自力回転が判定されないことから、エンジン２の失火と判定して、内燃機関始動プログラムＥＳＰの実行を中止して、モータ／ジェネレータ３による始動動作を中止する。
【００６８】
なお、ステップＳ１８で、完爆判定フラグが、ＯＮとなっている場合には、ステップＳ２２に入り、目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを再度設定する。
【００６９】
また、ステップＳ１７でタイマ’２’の設定後に、モータ制御部１２は、ステップＳ２０に入り、目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを、目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮと現在のモータ／ジェネレータ３の回転数ｍｔＮとの偏差分だけ変化させて、新たな目標モータ回転数ＴｇｔｍｔＮを設定し、完爆判定がＯＮとなった以後の、エンジン２の吹き上がりを防止する。この動作は、ステップＳ２１で、ステップＳ１７のタイマ’２’が規定値’４’（通常、２ｓｅｃ程度）を越えるまで継続され、エンジン２が完爆後にモータ／ジェネレータ３（エンジン２）の回転数ｍｔＮが安定するのを待つ。
【００７０】
タイマ’２’が、規定値’４’を越えたところで、ステップＳ２３に入り、モータ／ジェネレータ３へのトルク指令値を０Ｎｍに設定し、更にステップＳ２４で当該指令を実行して、モータ／ジェネレータ３の出力トルクを０にする。こにより、エンジン２は、自力回転することとなり、始動動作は完了する。
【００７１】
なお、エンジン２のモータ／ジェネレータ３の速度制御モードによる回転を開始させるに際して、既に述べたように、エンジン２の出力軸には、予トルクが掛けられているので、速度制御の開始に際した起動トルクＭＴの出力時間が短時間でも、更には、それほど大きな始動トルクを掛けなくても簡単にエンジン２が回転を開始することが出来、それだけエネルギを節約することが出来、省燃費となる。
【００７２】
上述の実施例は、エンジン２を車体１０に弾性的に支持する防振支持手段として、車体１０とエンジン２の間に配置される防振ゴム１０ｄを用い、該防振ゴム１０ｄは、エンジン支持部２ａに近接した側にバネ係数が低い弾性材料かならる心材１０ｅを設け、その外側にそれよりもバネ係数が高い弾性材料かならなる周材１０ｆを設けた場合について述べたが、防振ゴム１０ｄとしては、必ずしも、バネ係数の異なる多層構造である必要はなく、単一のバネ係数を有する弾性材料から構成してもよい。更に、防振支持手段は、防振ゴムなどのゴム部材に限らず、バネなどの適宜な弾性手段を用いることもできる。
【００７３】
また、本発明による、トルク制御により予トルクをエンジン２に付与しておいた後、速度制御に制御モードを切り換えて、エンジン２を回転開始させる方法は、エンジン２の始動時に毎回必ず行う必要はなく、必要に応じて、最初から速度制御モードによる、従来の始動方法も適宜選択的に使用することが出来るように、モータ制御部１２を構成することも当然可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る車輌の駆動系を示すブロック模式図である。
【図２】図２は本発明に適用される自動変速機構を示す図で、（ａ）は自動変速機構のスケルトン図、（ｂ）はその作動表である。
【図３】図３はハイブリッド車両の制御系を示すブロック図である。
【図４】図４はエンジン始動プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、（ａ）目標モータ／ジェネレータ回転数、（ｂ）モータ／ジェネレータ回転数、（ｃ）ブレーキの作動状態、（ｄ）モータ／ジェネレータトルク値及び（ｅ）モータ／ジェネレータの制御モードの変移を示すタイムチャートである。
【図６】図６はマウント部の詳細を示す平面図である。
【図７】図７は防振ゴムの作用トルクとバネ係数の関係を示したグラフである。
【図８】図８は従来のハイブリッド車両における、（ａ）目標モータ／ジェネレータ回転数、（ｂ）モータ／ジェネレータ回転数、（ｃ）ブレーキの作動状態、（ｄ）モータ／ジェネレータトルク値及び（ｅ）モータ／ジェネレータの制御モードの変移を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
２……内燃機関（エンジン）
３……電気モータ（モータ／ジェネレータ）
１０……車体
１０ａ……防振支持手段（マウント）
１０ｄ……ゴム部材（防振ゴム）
１０ｅ……バネ係数の小さな材料（心材）
１０ｆ……バネ係数の大きな材料（周材）
１２……予トルク付与手段（モータ制御部）
１３……点火駆動手段（車両制御部）
ＥＳＰ……予トルク付与手段、電気モータ制御切り換え手段、点火駆動手段
（内燃機関始動プログラム）
ＴｇｔｍｔＮ……所定の回転数（目標モータ回転数）
ＰＴ……予トルク

Claims (12)

1. 駆動源として、車体に搭載された電気モータと内燃機関を有し、前記内燃機関は前記車体に対して防振支持手段を介して支持されており、前記内燃機関の始動は、前記電気モータを回転駆動することにより内燃機関にトルクを与えることにより行う、ハイブリッド車両において、
   前記内燃機関の始動に際して、前記電気モータをトルク制御モードで制御して、停止状態の前記内燃機関に、該内燃機関が回転を開始しない大きさの予トルクを与える予トルク付与手段と、
   前記予トルク付与手段により前記内燃機関に所定の予トルクが付与されたところで、前記電気モータの制御モードを前記トルク制御モードから速度制御モードに切り換えて前記内燃機関を回転させる電気モータ制御切り換え手段と、を設けて構成した、ハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記内燃機関が所定の回転数に達したところで、前記内燃機関の自力回転を開始させる点火駆動手段を設けて構成した、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記防振支持手段は、前記車体と内燃機関との間に配置されたゴム部材を有することを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記防振支持手段は、バネ係数の異なる複数の材料から形成されていることを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記バネ係数の異なる複数の材料は、バネ係数が小さな材料が内燃機関側に配置され、バネ係数が大きな材料が車体側に配置されて構成される、請求項４記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記電気モータ制御切り換え手段は、前記予トルク付与手段により与えられた予トルクにより、前記内燃機関が回転を開始した場合には、直ちに前記電気モータの制御モードを前記トルク制御モードから速度制御モードに切り換えることを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記電気モータ制御切り換え手段は、前記予トルク付与手段による前記内燃機関への予トルクの付与が、当該予トルクの付与から所定時間経過したところで、前記電気モータの制御モードを前記トルク制御モードから速度制御モードに切り換えることを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記予トルク付与手段が前記内燃機関に与える予トルクは、前記防振支持手段のバネ係数が小さな材料が主として変形する大きさの予トルクである、請求項５記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 前記内燃機関を、前記予トルク付与手段による予トルクの付与の後、始動させる方法と、前記電気モータを前記予トルク付与手段を介することなく、直ちに速度制御モードで始動させる方法を、選択的に使用する始動制御手段を設けて構成した、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
10. 前記予トルク付与手段が前記内燃機関に与える予トルクは、前記防振支持手段が変形する大きさの予トルクである、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
11. 前記予トルク付与手段が前記内燃機関に与える予トルクは、前記内燃機関の水温に基づいて設定されることを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
12. 前記予トルク付与手段が前記内燃機関に与える予トルクは、前記内燃機関の油温に基づいて設定されることを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。

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