JP2004225623A - エンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出する。
【解決手段】上死点検出方法は、エンジンをクランキングさせるモータジェネレータに設けられたレゾルバの変位角の時間変化である角速度を算出するステップ（Ｓ１２０）と、角速度の時間変化である角加速度を算出するステップ（Ｓ１４０）と、角加速度の変化量がしきい値Ａより大きいと（Ｓ１８０にてＹＥＳ）、この変曲点の位置をピストン上死点と判定するステップ（Ｓ１９０）とを含む。角加速度の変曲点（極小点）は、ピストンにかかる力の向きが負（圧縮）から正（膨張）に変化する圧縮上死点と判断される。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのピストンの位置を検知する技術に関し、特に、ピストンが圧縮上死点にあることを検知する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン（たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の機関を用いることが考えられる。）と電気モータとを組合せたハイブリッドシステムと呼ばれるパワートレインを搭載した車両が開発され、実用化されている。このような車両においては、運転者のアクセル操作量に関係なく、エンジンによる運転と電気モータとによる運転とが自動的に切換えられて、最も効率が良くなるように制御される。たとえば、エンジンが、定常状態で運転されて二次電池を充電する発電機を回すために運転される場合、あるいは二次電池の充電量などに応じて走行中に間欠的に運転される場合などは、運転者によるアクセルの操作量とは無関係にエンジンの運転および停止を繰返す。つまりエンジンと電気モータとをそれぞれ単独、または協同して動作させることにより、燃料消費向上や排気ガスを大幅に抑制することが可能になる。
【０００３】
このように、ハイブリッド車両のエンジンは、走行中においても間欠駆動が行なわれることになり、頻繁に停止制御が行なわれるようになる。エンジンの停止制御を行なう場合、エンジンの回転の低下が急激に行なわれると振動や騒音の原因になる。特開２００１−２０７８８５公報（特許文献１）は、エンジンの停止制御時のフリクションの変動を低減することにより、振動を抑制しスムーズかつ迅速にエンジンの停止を行なうことができるハイブリッド車両のエンジン停止制御装置を開示する。この特許文献１に開示された制御装置は、エンジンと、モータジェネレータとを含み、モータジェネレータによりエンジンの動作状態を制御可能なハイブリッド車両のエンジンの停止を制御する。この制御装置は、エンジンに対する停止指示後におけるエンジンの動作状態を検出する状態検出回路と、エンジンの動作状態に応じて、モータジェネレータによるエンジン動作抑制のための抑制制御量を切り換え、エンジン停止制御時のフリクション変動を相殺する制御切換回路とを含む。この状態検出回路は、エンジンのピストン上死点の通過を検出し、制御切換回路は、上死点通過直前にモータジェネレータの抑制制御量を減少側に制御し、上死点通過直後にモータジェネレータの抑制制御量を増加側に制御する。さらに、状態検出回路は、エンジンのクランク角度を検出して、エンジンのピストン上死点の通過を検出する。
【０００４】
特許文献１に開示された制御装置によると、エンジンに対する停止指示後、エンジンの動作状態に応じてモータジェネレータの制御量を最適値に選択できるので、エンジンの停止直前においても過不足なくエンジンに逆トルクを付与してエンジンの動作抑制を行ない、フリクション変動の抑制が可能になる。状態検出回路は、たとえば、モータジェネレータに設けられているレゾルバ等からの信号に基づいて、正確かつ迅速にクランク角度を検出して上死点通過前後、すなわち圧縮および膨張によりフリクションの変化が最も大きくなる時に、モータジェネレータによるエンジン動作抑制のための制御量を増減する。このため、上死点を通過する状態と他の状態とのフリクションの変動を抑制することができる。その結果、エンジンの振動を抑制することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２０７８８５公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された制御装置は、エンジン停止時においてレゾルバからの信号に基づいてクランク角度を検知して上死点近傍にピストンが位置するか否かを検出しているにすぎないので、次のエンジン始動時（クランキング中）まで、正確に上死点位置を判断できるものではない。すなわち、エンジンの始動時には、クランキング速度が遅いので、検知したクランク角度に基づいて上死点を検知しても精度が良くない。また、エンジンに上死点センサを設けて上死点を検知しても、同じように、エンジンの始動時には、クランキング速度が遅いので、精度が良くない。また、エンジンの各気筒ごとに上死点センサを設けるのはコストアップにつながる。
【０００７】
さらに、エンジン停止時には、エンジンがそれまで回転していたので、最後に検出したピストン上死点信号からのレゾルバの変位角度を積算することにより正確にクランク角が検出できる。一方、エンジン始動時には、それまでエンジンが回転していないので、最初のピストン上死点信号が来るまでは正確なクランク角を検出できない。特に、ハイブリッドシステムにおいて、クラッチを介してエンジンとモータジェネレータとが接続される場合には、クラッチを解放する度に毎回エンジンとモータジェネレータとの位置関係が変化してしまい、それまで把握していた位置関係に基づいてレゾルバの変位角を積算してもクランク角を算出できない。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出することができるエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る制御装置は、モータでエンジンを始動するときのピストン上死点を判定するためのエンジン始動制御装置である。この制御装置は、クランキング中のクランク軸の回転角速度を検出するための検出手段と、回転角速度の検出結果に基づいて、上死点を判定するための判定手段とを含む。
【００１０】
第１の発明によると、検出手段は、ピストンに連結されたクランク軸の回転角速度を検出して、判定手段は、この回転角速度の検出結果を用いて、回転角速度の時間変化である回転角加速度を算出する。判定手段は、回転角加速度の変曲点（極小点）においては、ピストンにかかる力の向きが負（圧縮）から正（膨張）に変化しているので、この変曲点を上死点と判定する。その結果、エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出することができるエンジン始動制御装置を提供することができる。
【００１１】
第２の発明に係るエンジン始動制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、検出手段は、クランキング中のモータの回転角速度を検出するための手段を含む。
【００１２】
第２の発明によると、クランキング中のモータの回転角速度を検出して、クランク軸の回転角速度として処理して、エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出することができる。
【００１３】
第３の発明に係るエンジン始動制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、検出手段は、モータに設けられた回転レゾルバから出力される信号に基づいて、回転角速度を検出するための手段を含む。
【００１４】
第３の発明によると、クランキング中のモータの回転角速度を、モータに設けられたレゾルバから出力される信号を用いて検出して、クランク軸の回転角速度として処理して、エンジン始動時におけるピストンの上死点をより正確に検出することができる。
【００１５】
第４の発明に係るエンジン始動制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、判定手段は、回転角速度から回転角加速度の変曲点を検出して、変曲点に基づいて上死点を判定するための手段を含む。
【００１６】
第４の発明によると、判定手段は、回転角加速度の変曲点（極小点）においては、ピストンにかかる力の向きが負（圧縮）から正（膨張）に変化していることから上死点と判定するので、エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出することができる。
【００１７】
第５の発明に係る制御方法は、モータでエンジンを始動するときのピストン上死点を判定するためのエンジン始動制御方法である。この制御方法は、クランキング中のクランク軸の回転角速度を検出する検出ステップと、回転角速度の検出結果に基づいて、上死点を判定する判定ステップとを含む。
【００１８】
第５の発明によると、検出ステップにて、ピストンに連結されたクランク軸の回転角速度を検出して、判定ステップにて、この回転角速度の検出結果を用いて、回転角速度の時間変化である回転角加速度を算出する。判定ステップにて、回転角加速度の変曲点（極小点）においては、ピストンにかかる力の向きが負（圧縮）から正（膨張）に変化しているので、この変曲点を上死点と判定する。その結果、エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出することができるエンジン始動制御方法を提供することができる。
【００１９】
第６の発明に係るエンジン始動制御装置においては、第５の発明の構成に加えて、検出ステップは、クランキング中のモータの回転角速度を検出するステップを含む。
【００２０】
第６の発明によると、クランキング中のモータの回転角速度を検出して、クランク軸の回転角速度として処理して、エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出することができる。
【００２１】
第７の発明に係るエンジン始動制御装置においては、第６の発明の構成に加えて、検出ステップは、モータに設けられた回転レゾルバから出力される信号に基づいて、回転角速度を検出するステップを含む。
【００２２】
第７の発明によると、クランキング中のモータの回転角速度を、モータに設けられたレゾルバから出力される信号を用いて検出して、クランク軸の回転角速度として処理して、エンジン始動時におけるピストンの上死点をより正確に検出することができる。
【００２３】
第８の発明に係るエンジン始動制御装置においては、第５〜７のいずれかの発明の構成に加えて、判定ステップは、回転角速度から回転角加速度の変曲点を検出して、変曲点に基づいて上死点を判定するステップを含む。
【００２４】
第８の発明によると、判定手段は、回転角加速度の変曲点（極小点）においては、ピストンにかかる力の向きが負（圧縮）から正（膨張）に変化していることから上死点と判定するので、エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２６】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図１に示すハイブリッド車両に限定されない。他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。
【００２７】
ハイブリッド車両は、駆動源としての、たとえばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関（以下、単にエンジンという）１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０を含む。なお、図１においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０を、モータ１４０Ａとジェネレータ１４０Ｂ（あるいはモータジェネレータ１４０Ｂ）と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータ１４０Ａがジェネレータとして機能したり、ジェネレータ１４０Ｂがモータとして機能したりする。
【００２８】
ハイブリッド車両には、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達する減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とジェネレータ１４０Ｂとの２経路に分配する動力分割機構（たとえば、遊星歯車機構）２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電するバッテリ２２０と、バッテリ２２０の直流とモータ１４０Ａおよびジェネレータ１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、バッテリ２２０の充放電状態を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）という）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０およびバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、バッテリＥＣＵ２６０、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０等を含む。なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。
【００２９】
動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とモータジェネレータ１４０Ｂとの両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。モータジェネレータ１４０Ｂの回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。図２の共線図に示すように、エンジン１２０の回転力はプラネタリーキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってモータジェネレータ１４０Ｂに、リングギヤ（Ｒ）によってモータおよび出力軸（駆動輪１６０側）に伝えられる。エンジン１２０の回転始動時には、エンジン１２０が停止しているのでフリクショントルクが負の方向に働く。この負のフリクショントルクに対してモータジェネレータ１４０Ｂで正のトルクを発生させて、エンジン１２０をモータジェネレータ１４０で始動（クランキング）する。
【００３０】
図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合には、モータジェネレータ１４０のモータ１４０Ａのみによりハイブリッド車両の走行を行ない、通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１６０の直接駆動を行ない、他方でジェネレータ１４０Ｂを駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータ１４０Ａを駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらにバッテリ２２０からの電力をモータ１４０Ａに供給してモータ１４０Ａの出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪１６０により従動するモータ１４０Ａがジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力をバッテリ２２０に蓄える。なお、バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してジェネレータ１４０Ｂによる発電量を増やしてバッテリ２２０に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応じてエンジン１２０の駆動量を増加する制御を行なう。たとえば、上述のようにバッテリ２２０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１２０の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。
【００３１】
本実施の形態における技術的特徴は、エンジン１２０に対するエンジン始動直後に、モータジェネレータ１４０Ｂを利用して、エンジン１２０のピストン上死点を判定するところである。エンジン１２０の動作状態を検出するために、たとえば、エンジン１２０のクランク軸に取り付けられた歯車の回転位置を検知するピストン上死点センサ３４０と、実質的にエンジン１２０のクランク軸に直結されているモータジェネレータ１４０に備えられている回転センサ（レゾルバ）３６０（図１においては、ジェネレータ１４０Ｂのみを示すがモータ１４０Ａにも存在する）とが設けられる。
【００３２】
ピストン上死点センサ３４０から出力されるピストン上死点信号は、エンジンＥＣＵ２８０に入力され、さらにＨＶ＿ＥＣＵ３２０に入力される。モータジェネレータ１４０のレゾルバ３６０から出力されるレゾルバ角度信号は、ＭＧ＿ＥＣＵ３００に入力され、さらにＨＶ＿ＥＣＵ３２０に入力される。ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、入力された信号の値に基づいて、エンジン１２０のエンジン始動時のピストン上死点を判定する。
【００３３】
エンジン１２０のエンジン始動直後において、エンジンフリクションの変動が最も大きいのは、エンジン１２０のシリンダのピストンが上死点を通過する時、すなわち、圧縮から膨張に変化するところである。図３および図４に示すように、上死点直前（図３（Ａ）および図４（Ａ））においては、エンジンフリクションは大きな負の値となるが、上死点直後（図３（Ｂ）および図４（Ｂ））においては、エンジンフリクションは大きな正の値となる。これは、図４（Ａ）に示すベクトルＦがクランク軸の回転方向と逆方向であって、図４（Ｂ）に示すベクトルＦ’がクランク軸の回転方向と同じ方向であることからわかる。
【００３４】
エンジンフリクショントルクは、上死点前後で大きな負の値から大きな正の値に急激に変化して、それに応じてモータジェネレータ１４０Ｂの角加速度も急激に変化する。本実施の形態においては、これを検出して、上死点を判定する。
【００３５】
車両停止時における車両の運動方程式は、
Ｉ’（ｄωｇ／ｄｔ） ＝ −Ｔｅ ×｛ρ／（１−ρ）｝＋ Ｔｇ
で表わされる。ここで、
Ｉ’＝ Ｉｇ ＋｛ρ／（１＋ρ）｝^２ × Ｉｅ
である。ただし、
ρ ：プラネタリギヤ比
Ｉｇ ：モータジェネレータ１４０Ｂの慣性モーメント
Ｉｅ ：エンジン１２０の慣性モーメント
ωｇ ：モータジェネレータ１４０Ｂの角速度
Ｔｅ ：エンジン１２０のフリクショントルク
Ｔｇ ：モータジェネレータ１４０Ｂのクランキングトルク
モータジェネレータ１４０ＢのクランキングトルクＴｇ が一定であれば、エンジン１２０のフリクショントルクＴｅ の変動が、モータジェネレータ１４０Ｂの角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）に表われる。このことは、前述の通り、エンジンフリクショントルクは、上死点前後で大きな負の値から大きな正の値に急激に変化して、それに応じてモータジェネレータ１４０Ｂの角加速度も急激に変化するので、この角加速度の変曲点を求めれば、ピストン上死点が求められることを示している。
【００３６】
図５を参照して、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０で実行されるピストン上死点判定処理の制御構造を説明する。なお、図５において、モータジェネレータ１４０Ｂを、ＭＧ（１）と記載する。
【００３７】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、エンジン１２０の始動制御中であるか否かを判断する。この判断は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０に入力される各種の信号に基づいて行なわれる。エンジン１２０の始動制御中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００３８】
Ｓ１１０にて、モータジェネレータ１４０Ｂの変位角θを検出する。この処理においては、ＭＧ＿ＥＣＵ３００を介してレゾルバ３６０からＨＶ＿ＥＣＵ３２０に入力されたレゾルバ角度信号に基づいて、モータジェネレータ１４０Ｂの変位角θが検出される。Ｓ１２０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、モータジェネレータ１４０Ｂの角速度ωを算出する。この処理においては、Ｓ１１０にて検出した変位角θから１サンプリングタイム前の変位角θを減算して、その減算値をサンプリングタイムで除算することにより、モータジェネレータ１４０Ｂの角速度ωが算出される。Ｓ１３０にて、Ｓ１１０にて検出したモータジェネレータ１４０Ｂの変位角θを１サンプリングタイム前の変位角θに上書きして保存する。
【００３９】
Ｓ１４０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、モータジェネレータ１４０Ｂの角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）を算出する。この処理においては、Ｓ１２０にて算出した角速度ωから１サンプリングタイム前の角速度ωを減算して、その減算値をサンプリングタイムで除算することにより、モータジェネレータ１４０Ｂの角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）が算出される。Ｓ１５０にて、Ｓ１２０にて算出したモータジェネレータ１４０Ｂの角速度ωを１サンプリングタイム前の角速度ωに上書きして保存する。
【００４０】
Ｓ１６０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、モータジェネレータ１４０Ｂの角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変化量を算出する。この処理においては、Ｓ１４０にて算出した角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）から１サンプリングタイム前の角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）を減算することにより、モータジェネレータ１４０Ｂの角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変化量が算出される。Ｓ１７０にて、Ｓ１４０にて算出したモータジェネレータ１４０Ｂの角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）を１サンプリングタイム前の角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）に上書きして保存する。
【００４１】
Ｓ１８０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、Ｓ１６０にて算出した角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変化量がしきい値Ａよりも大きく、かつＳ１２０にて算出した角速度ωがしきい値Ｂよりも小さいか否かを判断する。このしきい値Ａは、正の値であって、しきい値Ｂは、負の値である。角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変化量がしきい値Ａよりも大きく、かつ角速度ωがしきい値Ｂよりも小さいと（Ｓ１８０にてＹＥＳ）、処理はＳ１９０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１８０にてＮＯ）、この処理は終了する。Ｓ１９０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、上死点判定を行なう。具体的には、リセット状態の上死点判定フラグをセットする。
【００４２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るＨＶ＿ＥＣＵ３２０の動作について説明する。
【００４３】
ハイブリッド車両の運転者がイグニッションキーをエンジンスタート位置にして、エンジンの始動を指示すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＭＧ＿ＥＣＵ３００を介してＨＶ＿ＥＣＵ３２０に入力されたモータジェネレータ１４０Ｂに設けられたレゾルバ３６０の変位角θが検出される（Ｓ１１０）。この変位角θと１サンプリングタイム前の変位角θとの差をサンプリングタイムで除算して、モータジェネレータ１４０Ｂの角速度ωが算出される（Ｓ１２０）。この角速度ωと１サンプリングタイム前の角速度ωとの差をサンプリングタイムで除算して、モータジェネレータ１４０Ｂの角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）が算出される（Ｓ１４０）。この角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）と１サンプリングタイム前の角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）との差を求めて、モータジェネレータ１４０Ｂの角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変化量が算出される（Ｓ１６０）。
【００４４】
角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変化量がしきい値Ａよりも大きく、かつ角速度ωがしきい値Ｂよりも小さいと（Ｓ１８０にてＹＥＳ）、リセット状態の上死点判定フラグがセットされる。角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変化量がしきい値Ａ以下か、または角速度ωがしきい値Ｂ以上であると（Ｓ１８０にてＮＯ）、リセット状態の上死点判定フラグはそのままの状態が維持される。
【００４５】
図６にこの動作をタイミングチャートに示す。図６（Ａ）はモータジェネレータ１４０Ｂへの指令トルク値、図６（Ｂ）はモータジェネレータ１４０Ｂ回転数、図６（Ｃ）は、モータジェネレータ１４０Ｂ角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）、図６（Ｄ）はエンジン１２０に設けられたピストン上死点センサ３４０により検出された上死点、図６（Ｅ）は実際の上死点を表わすタイミングチャートである。このエンジン１２０は４気筒エンジンであるので、図６（Ｄ）および図６（Ｅ）のタイミングチャートにも４気筒分の上死点が表わされる。
【００４６】
図６（Ｃ）のタイミングチャートにおける角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変曲点（極小点）がエンジン１２０の上死点と判断される。図６（Ｅ）に示すように、実際の上死点の２つ目以降から上死点を検出できる。すなわち、クランキングが開始された直後の１つ目の上死点を除く２つ目の上死点から検出することができる。これは、１つ目の上死点は、ピストンがどの位置に停止していたかが停止状態によって変動し、圧縮工程の途中で停止している状態からクランキングされた場合には、圧縮によるエンジンフリクショントルクが大きな負の値にならないので、図６（Ｃ）のタイミングチャートにおける角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変曲点が表われないためである。
【００４７】
比較のために、図６（Ｄ）にエンジン１２０に設けられたピストン上死点センサ３４０による上死点の検出結果を示す。図６（Ｄ）に示すように、クランキング直後の３つの上死点を検出できていない。これは、クランキング速度が遅いことなどによる。
【００４８】
また、このように角加速度（ｄωｇ／ｄｔ）の変曲点に基づいて検出されたピストン上死点により、ピストン上死点センサ３４０の異常を検出することや、上死点判定に基づいてクランク角を推定して、推定されたクランク角に基づいてクランキングトルクを調整してエンジン始動時の振動を抑制することなどを行なうことができる。
【００４９】
以上のようにして、本実施の形態に係るハイブリッド車両のＨＶ＿ＥＣＵによると、エンジンをクランキングさせるモータジェネレータにレゾルバを設けて、その変位角の時間変化である角速度を算出し、さらに角速度の時間変化である回転角加速度を算出する。回転角加速度の変曲点を求め、この変曲点を上死点と判定する。回転角加速度の変曲点（極小点）においては、ピストンにかかる力の向きが負（圧縮）から正（膨張）に変化する圧縮上死点と判断して、エンジン始動時におけるピストンの上死点を正確に検出することができる。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべ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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御ブロック図である。
【図２】動力分割機構の共線図である。
【図３】クランク角度とエンジンフリクショントルクとの関係を表わす図である。
【図４】エンジンのピストン上死点付近のエンジンフリクショントルクを示す図である。
【図５】ＨＶ＿ＥＣＵで実行される上死点判定処理の制御構造を示すフローチャートである。
【図６】上死点判定処理のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１２０ エンジン、１４０ モータジェネレータ、１４０Ａ モータ、１４０Ｂ ジェネレータ、１６０ 駆動輪、１８０ 減速機、２００ 動力分割機構、２２０ バッテリ、２４０ インバータ、２６０ バッテリＥＣＵ、２８０ エンジンＥＣＵ、３００ ＭＧ＿ＥＣＵ、３２０ ＨＶ＿ＥＣＵ、３４０ ピストン上死点センサ、３６０ レゾルバ。

Claims (8)

1. モータでエンジンを始動するときのピストン上死点を判定するためのエンジン始動制御装置であって、
   クランキング中のクランク軸の回転角速度を検出するための検出手段と、
   前記回転角速度の検出結果に基づいて、前記上死点を判定するための判定手段とを含む、エンジン始動制御装置。
2. 前記検出手段は、クランキング中のモータの回転角速度を検出するための手段を含む、請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
3. 前記検出手段は、前記モータに設けられた回転レゾルバから出力される信号に基づいて、前記回転角速度を検出するための手段を含む、請求項２に記載のエンジン始動制御装置。
4. 判定手段は、前記回転角速度から回転角加速度の変曲点を検出して、前記変曲点に基づいて前記上死点を判定するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン始動制御装置。
5. モータでエンジンを始動するときのピストン上死点を判定するためのエンジン始動制御方法であって、
   クランキング中のクランク軸の回転角速度を検出する検出ステップと、
   前記回転角速度の検出結果に基づいて、前記上死点を判定する判定ステップとを含む、エンジン始動制御方法。
6. 前記検出ステップは、クランキング中のモータの回転角速度を検出するステップを含む、請求項５に記載のエンジン始動制御方法。
7. 前記検出ステップは、前記モータに設けられた回転レゾルバから出力される信号に基づいて、前記回転角速度を検出するステップを含む、請求項６に記載のエンジン始動制御方法。
8. 判定ステップは、前記回転角速度から回転角加速度の変曲点を検出して、前記変曲点に基づいて前記上死点を判定するステップを含む、請求項５〜７のいずれかに記載のエンジン始動制御方法。

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