JP3861486B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の動力源および変速機を備えているハイブリッド車の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の動力源として一般に使用されている内燃機関（エンジン）に加えて、第２の動力源として電動機を搭載した車両が開発されている。この種の車両では、電動機の出力する動力が、車両の走行のためには必ずしも充分ではないが、電動機の出力の制御性がよいこと、電動機を発電機として機能させればエネルギの回生をおこなうことできること、電動機は排ガスを生じないことなどの利点を生かして電動機を使用するように構成している。
【０００３】
このように、エンジンおよび電動機を動力源とするハイブリッド車の一例が特開平６−５４４０９号公報に記載されている。この公報に記載されたハイブリッド車においては、車両が電動機の駆動により走行している場合も、エンジンオイルおよび冷却水の少なくとも一方が加熱されて暖められているので、電動機の駆動モードからエンジンの駆動モードに切り換えられたときに、エンジンの温度が既に高くなっており、エンジンの始動性が向上するものとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載されているようなハイブリッド車において、車両の状態に応じてエンジン駆動モードと電動機駆動モードとが相互に切り換えられた場合は、ドライブトレーンにおいてトルク変動が生じ、このトルク変動が車輪に伝達されてショックを招く可能性がある。しかしながら、上記公報に記載されたハイブリッド車においては、エンジンの始動性についての考慮はなされているものの、モードの切り換えにともなうトルク変動については考慮がなされておらず、結果的に上記のような問題点を改善するには至らなかった。
【０００５】
この発明は上記課題を解決するためのもので、エンジンおよび電動機を有するハイブリッド車において、変速機が駆動ポジションにある状態でエンジンを始動する場合のショックを抑制することの可能なハイブリッド車の制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために請求項１の発明は、車輪に対してトルクを伝達することの可能なエンジンおよび電動機と、このエンジンおよび電動機と前記車輪との間に配置され、前記トルクを前記車輪に伝達する駆動ポジションを選択可能な変速機とを有し、前記駆動ポジションが選択されている場合に、前記エンジンを停止状態から運転状態に変更することの可能なハイブリッド車の制御装置において、前記駆動ポジションが選択されかつ車両が停止しているとともに運転者が車両を発進させる意図がない状態で前記エンジンが始動指令に基づいて始動される場合は、前記変速機の変速比を最大変速比よりも小さく設定し、前記駆動ポジションが選択されかつ車両が停止しているとともに運転者により発進操作が行われていることによって運転者が車両を発進させることを意図している状態で前記エンジンが始動指令に基づいて始動される場合は、前記変速機の変速比として最大変速比を設定する変速比制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１の発明によれば、駆動ポジションが選択され、かつ、車両が停止している状態で始動指令に基づいてエンジンが始動される場合は、運転者に車両を発進させる意図がないのであれば、変速機の変速比が最大変速比よりも小さく制御されるため、エンジンの始動にともなって変速機から出力されるトルクの変動が抑制される。これに対して、運転者により発進操作がおこなわれていることによって運転者が車両を発進させることを意図している場合は、変速機の変速比が最大変速比に制御される。したがって、運転者の発進意図に適合したトルクが発生する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記運転者が車両を発進させる意図および発進操作の有無の判断は、アクセル操作に基づいて行われるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用に加えて、アクセル操作の有無に基づいて運転者の発進意図および発進操作の有無を判断することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図面を参照して具体的に説明する。図２は、この発明を適用したハイブリッド車の基本的な構成を示している。ここに示す例は、エンジン１の出力側にモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２が配置され、モータ・ジェネレータ２の出力側にトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５を介して自動変速機６が配置されている。エンジン１は、燃料の燃焼によって動力を出力する形式の装置であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのほかに、液化石油ガスや天然ガスなどのガス燃料を燃焼させるエンジンなどがその例である。
【００１１】
図３は、エンジン１からトルクコンバータ５に至るパワートレーンの構成を示すブロック図であり、図４はエンジン１から自動変速機６に至るパワートレーンのスケルトン図である。エンジン１のクランクシャフト１３にフライホイール３が連結されているとともに、このフライホイール３に制振機構（ダンパ）４が連結されている。また、エンジン１とモータ・ジェネレータ２との間には、係合・解放可能なクラッチ１００が設けられている。
【００１２】
モータ・ジェネレータ２は、エンジン１とは異なる種類の動力源であり、電気的エネルギを回転運動などの運動エネルギに変換して出力することのできる電動機としての機能と、運動エネルギを電気的エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを有する。前記モータ・ジェネレータ２として、例えば永久磁石型同期モータが使用され、その出力側部材であるロータの回転角度を検出するためのレゾルバ７がモータ・ジェネレータ２と並列に配列されている。そして、レゾルバ７のロータもモータ・ジェネレータ２のロータと同様に、ダンパ４とトルクコンバータ５とを連結している部材もしくはトルクコンバータ５の入力側の部材に連結されている。
【００１３】
さらに、モータ・ジェネレータ２にはインバータ１０１を介してバッテリ１０２が接続され、モータ・ジェネレータ２およびインバータ１０１ならびにバッテリ１０２を制御するコントローラ１０３が設けられている。前記インバータ１０１は、バッテリ１０２の直流電流を３相交流電流に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する一方、モータ・ジェネレータ２で発電された３相交流電流を直流電流に変換してバッテリ１０２に供給する３相ブリッジ回路を備えている。この３相ブリッジ回路は、例えば６個のパワートランジスタを電気的に接続して構成され、これらのパワートランジスタのオン・オフを切り換えることにより、モータ・ジェネレータ２とバッテリ１０２との間の電流の向きを切り換える。このようにして、３相交流電流と直流電流との相互の変換と、モータ・ジェネレータ２に印加される３相交流電流の周波数の調整と、モータ・ジェネレータ２に印加される３相交流電流の大きさの調整と、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクの大きさの調整とがおこなわれる。
【００１４】
そして、モータ・ジェネレータ２を電動機として機能させる場合は、バッテリ１０２からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する。また、モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させる場合は、回転子の回転により発生した誘導電圧をインバータ１０１により直流電圧に変換してバッテリ１０２に充電する。さらに、コントローラ１０３は、バッテリ１０２からモータ・ジェネレータ２に供給される電流値、またはモータ・ジェネレータ２により発電される電流値を検出または制御する機能を備えている。また、コントローラ１０３は、モータ・ジェネレータ２の回転数を制御する機能と、バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ：state of charge）を検出および制御する機能とを備えている。
【００１５】
上記のモータ・ジェネレータ２は、エンジン１を始動させる機能と、車輪１０４に伝達する動力を出力する機能と、車輪１０４から入力される運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有する。このモータ・ジェネレータ２によりエンジン１を始動させる場合はクラッチ１００が係合される。さらに、エンジン１を始動させるためのスタータモータ１Ｃが別途設けられている。
【００１６】
一方、前記トルクコンバータ５は、フロントカバー３３、ポンプインペラ３５、タービンランナ４８、ステータ３５Ａ、一方向クラッチ４３、ロックアップクラッチ４９などを有する公知の構造のものである。また、前記自動変速機６は変速機入力軸４４を有し、その先端部にハブ４６が取り付けられている。そして、このハブ４６に対して、タービンランナ４８とロックアップクラッチ４９とが連結されている。また、自動変速機６は、後述する歯車変速機構５５と油圧制御装置３９とを備えており、歯車変速機構５５から後方側に延びた出力軸３２を介して車輪３２Ａにトルクを出力するようになっている。
【００１７】
さらに、油圧制御装置３９は、前記ロックアップクラッチ４９の係合・解放の制御および変速制御ならびに摩擦係合装置の係合圧の制御をおこなうためのものであって、複数の電磁バルブや切り換えバルブならびに調圧バルブを備え、電磁バルブを電気的に制御することにより、上記の各制御を実行するように構成されている。なお、この油圧制御装置３９としては、従来知られている自動変速機用の油圧制御装置を採用することができる。油圧制御装置３９に供給される油圧は、エンジン１の動力により駆動される機械式オイルポンプ１Ｇにより発生することが可能である。
【００１８】
また、この実施形態においては、モータ・ジェネレータ２の他にモータ・ジェネレータ１Ｆが設けられており、このモータ・ジェネレータ１Ｆにより駆動される電動オイルポンプ１Ｄが設けられている。さらに、電動オイルポンプ１Ｄおよび機械式オイルポンプ１Ｇと、油圧制御装置３９との油圧回路を選択的に切り換える切換弁（図示せず）が設けられている。そして、エンジン１が停止して機械式オイルポンプ１Ｇが停止した場合は、電動オイルポンプ１Ｄにより発生した油圧を、油圧制御装置３９の油圧回路に供給することにより、自動変速機６の変速比の制御もしくはロックアップクラッチ４９の係合・解放制御をおこなうことが可能なように構成されている。
【００１９】
図４に示す自動変速機６は、後進段を含む複数の変速段、具体的には前進５段・後進１段の変速段を設定することが可能である。すなわち、自動変速機６は、トルクコンバータ５に続けて副変速部６１と、主変速部６２とを備えている。その副変速部６１は、いわゆるオーバードライブ部であって１組のシングルピニオン型遊星歯車機構６３によって構成され、キャリヤ６４が前記変速機入力軸４４に連結され、またこのキャリヤ６４とサンギヤ６５との間に一方向クラッチＦ0 と一体化クラッチＣ0 とが並列に配置されている。なお、この一方向クラッチＦ0 はサンギヤ６５がキャリヤ６４に対して相対的に正回転（変速機入力軸４４の回転方向の回転）する場合に係合するようになっている。またサンギヤ６５の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。そしてこの副変速部６１の出力要素であるリングギヤ６６が、主変速部６２の入力要素である中間軸６７に接続されている。
【００２０】
したがって副変速部６１は、多板クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊星歯車機構６３の全体が一体となって回転するため、中間軸６７が変速機入力軸４４と同速度で回転し、低速段となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ６５の回転を止めた状態では、リングギヤ６６が変速機入力軸４４に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００２１】
他方、主変速部６２は三組の遊星歯車機構７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャリヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三者が連結され、かつそのキャリヤ９２に出力軸５７が連結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結されている。
【００２２】
この主変速部６２の歯車列では後進段と前進側の四つの変速段とを設定することができ、そのためのクラッチおよびブレーキが以下のように設けられている。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されている第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６７との間に第１クラッチＣ1 が設けられ、また互いに連結された第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１と中間軸６７との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。
【００２３】
つぎにブレーキについて述べると、第１ブレーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８１の回転を止めるように配置されている。またこれらのサンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とトランスミッションハウジング１０との間には、第１一方向クラッチＦ1 と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ1 はサンギヤ７１，８１が逆回転（変速機入力軸４４の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。
【００２４】
多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 は第１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とトランスミッションハウジング１０との間に設けられている。そして第３遊星歯車機構９０のリングギヤ９３の回転を止めるブレーキとして多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と第２一方向クラッチＦ2 とがトランスミッションハウジング１０との間に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ９３が逆回転しようとする際に係合するようになっている。
【００２５】
上述した各変速部６１，６２の回転部材のうち副変速部６１のクラッチＣ0 の回転数を検出するタービン回転数センサ６８と、自動変速機６の出力軸３２の回転数を検出する出力軸回転数（車速）センサ６９とが設けられている。そして、出力軸３２にはプロペラシャフト（図示せず）などの動力伝達装置が接続され、この動力伝達装置を介して動力が車輪３２Ａに伝達されるように構成されている。
【００２６】
上記の自動変速機６では、各クラッチやブレーキを図５の作動図表に示すように係合・解放することにより前進５段・後進１段の変速段を設定することができる。なお、図５において○印は係合状態、空欄は解放状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は係合するものの動力伝達に関係しないことをそれぞれ示す。
【００２７】
また自動変速機６は、シフトレバー４Ｃをマニュアル操作することにより、例えばＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションを選択することが可能である。
【００２８】
ここで、Ｄポジションは車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて前進第１速ないし第５速を設定するためのポジションであり、また４ポジションは、第１速ないし第４速、３ポジションは第１速ないし第３速、２ポジションは第１速および第２速、Ｌポジションは第１速をそれぞれ設定するためのポジションである。そして、摩擦係合装置の係合・解放状態の制御により、エンジン１またはモータ・ジェネレータ２のトルクの少なくとも一方を出力軸３２に伝達することの不可能な非駆動ポジションには、Ｐポジション、Ｎポジションが含まれる。これに対して入力トルクを出力軸３２に伝達することの可能な駆動ポジションには、Ｒポジション、Ｄポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションが含まれる。
【００２９】
なお、３ポジションないしＬポジションは、エンジンブレーキレンジを設定するポジションであり、それぞれのポジションで設定可能な変速段のうち最も高速側の変速段でエンジンブレーキを効かせるように構成されている。そして、自動変速機６は、前進段の第１速で最大変速比が設定され、以下、第２速から第５速へと変速段を高速段側に変更することにともなって、変速比が段階的に小さくなる、いわゆる有段式の自動変速機である。
【００３０】
上記のエンジン１、モータ・ジェネレータ２、自動変速機６、クラッチ１００などの各装置は、車両の状態を示す各種の検出信号や、予め設定されているデータならびに制御パターンに基づいて制御される。例えば図６に示すように、マイクロコンピュータを主体とする総合制御装置（ＥＣＵ）６０に各種の信号を入力し、その入力された信号に基づく演算結果を制御信号として出力するようになっている。
【００３１】
この入力信号の例を挙げれば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）コンピュータからの信号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）コンピュータからの信号、エンジン回転数ＮE の信号、エンジン水温の信号、イグニッションスイッチからの信号、バッテリ１０２のＳＯＣ（State of Charge：充電状態）信号、アクセルペダル１Ａの操作量を示すアクセル開度の信号、エンジン１の吸気管に配置されている電子スロットルバルブ１Ｂの開度を示すスロットル開度信号、デフォッガのオン・オフ信号、エアコンのオン・オフ信号、車速信号、自動変速機６の作動油温の信号、シフトレバー４Ｃの操作を示すシフトポジション信号、サイドブレーキのオン・オフ信号、フットブレーキペダル１Ｅのオン・オフ信号、触媒（排気浄化触媒）温度信号、カム角センサからの信号、スポーツシフト信号、車両加速度センサからの信号、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクを調整するための動力源ブレーキ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサ６８からの信号、レゾルバ７の信号などである。
【００３２】
また、出力信号の例を挙げると、クラッチ１００への制御信号、点火装置への制御信号、燃料噴射装置への制御信号、コントローラ１０３への信号、スタータモータ１Ｃへの信号、油圧制御装置３９の自動変速機（ＡＴ）ソレノイドへの信号、油圧制御装置３９のＡＴライン圧コントロールソレノイドへの信号、ＡＢＳアクチュエータへの信号、モータ・ジェネレータ１Ｆを制御する信号、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止をそれぞれ別個に表示する動力源インジケータへの信号、スポートモードインジケータへの信号、ＶＳＣアクチュエータへの信号、油圧制御装置３９のＡＴロックアップコントロールバルブへの信号などである。
【００３３】
そして、アクセル開度、シフトポジション、車速、フットブレーキペダルのオン・オフなどの信号が総合制御装置６０に入力されると、これらの信号に対応するエンジン出力、モータ・ジェネレータ２の出力が演算され、総合制御装置６０から制御信号が出力されて車両の駆動力が制御される。例えば、アクセル開度および車速をパラメータとするマップに基づいて、駆動力要求を演算するとともに、この駆動力要求の全部をエンジン１で発生させる駆動モードと、加速時などのように、駆動力要求の一部をエンジン１で発生させ、その不足分をモータ・ジェネレータ２の動力により補う駆動モードと、発進時などのように、エンジン効率の低い状態において、駆動力要求の全部をモータ・ジェネレータ２により発生させる駆動モードとを選択することが可能である。なお、これらの駆動モードの変更にともなうエンジン１またはモータ・ジェネレータ２の駆動・停止は、イグニッションスイッチの信号以外の条件に基づいておこなうことが可能である。
【００３４】
また、総合制御装置６０においては、フットブレーキペダル１Ｅの信号、車速などに基づいて車両に対する減速要求が演算され、その減速要求に対応して油圧ブレーキ装置（図示せず）により負担するべき制動力と、モータ・ジェネレータ２により負担するべき制動力（回生制動トルク）とが演算される。上記のように各駆動モードのいずれかを選択する場合、もしくはモータ・ジェネレータ２による回生制動をおこなう場合は、クラッチ１００が例えば次のように制御される。まず少なくともエンジン１の動力を車輪３２Ａに伝達する場合は、クラッチ１００が係合される。モータ・ジェネレータ２の動力のみを車輪３２Ａに伝達する場合は、クラッチ１００の係合・解放を任意に選択できる。また、減速時に車輪３２Ａの運動エネルギをモータ・ジェネレータ２に伝達して回生制動をおこなう場合は、クラッチ１００の係合・解放を任意に選択できる。
【００３５】
さらに、総合制御装置６０には、自動変速機６の変速段を制御するための変速線図（マップ）が記憶されている。この変速線図は、車速およびスロットル開度をパラメータとして設定されている。また、総合制御装置６０にはロックアップクラッチ４９の係合・解放を制御するためのロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。このロックアップクラッチ制御マップは、車速およびスロットル開度をパラメータとして設定されている。ここで、実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、モータ・ジェネレータ２がこの発明の電動機に相当し、自動変速機６がこの発明の変速機に相当する。
【００３６】
図１は、上記ハード構成を有するハイブリッド車の制御例を説明するためのフローチャートである。先ず、データの読み込みなどの入力信号の処理（ステップ２０１）をおこない、ついで、停止中のエンジン１を運転状態に切り換えるための条件が成立しているか否かが判断される（ステップ２０２）。ステップ２０２の条件は、車速およびアクセル開度をパラメータとするマップに基づいて判断され、例えば、モータ・ジェネレータ２が駆動され、かつ、エンジンが停止している状態から、モータ・ジェネレータ２を停止してエンジン１を単独で始動する場合と、モータ・ジェネレータ２およびエンジン１が停止している状態から、エンジン１を単独で始動する場合とが挙げられる。
【００３７】
ステップ２０２で否定判断された場合はリターンされ、ステップ２０２で肯定判断された場合は、シフトレバー４Ｃにより非駆動ポジション、つまり、ＮポジションまたはＰポジションが選択されているか否かが判断される（ステップ２０３）。例えばＤポジションが選択されていてステップ２０３で否定判断された場合は、車速≒零、つまり、車両停止中であるか否かが判断される（ステップ２０４）。ステップ２０４で肯定判断された場合はアクセルオフか否かが判断される（ステップ２０５）。
【００３８】
ステップ２０５で肯定判断された場合は、運転者が車両を発進させる意図がないため、大きな駆動力が必要とされない。そこで、自動変速機６の変速段として、最大変速比を達成する第１速以外の変速段、例えば第３速または第４速または第５速を所定時間設定するように、油圧制御装置３９に対して信号を出力する（ステップ２０６）。ここで、所定時間は１秒程度であり、エンジン回転数が零の状態から、エンジン１が始動して所定回転数に到達するまでの時間に相当する。なお、この実施形態においては、電動オイルポンプ１Ｄが設けられているため、エンジン１の始動前に、自動変速機６の摩擦係合装置を係合させ、上記変速段を設定することが可能である。その後、エンジン１をモータ・ジェネレータ２またはスタータモータ１Ｃの動力により始動させる指令を出力し（ステップ２０７）、リターンされる。
【００３９】
また、ステップ２０５で否定判断された場合は、運転者が車両を発進させることを意図していることになる。そこで、車両の発進性能を優先し、自動変速機６の変速段を第１速に設定するように、油圧制御装置３９に対して信号を出力する（ステップ２０８）。ついで、モータ・ジェネレータ２またはスタータモータ１Ｃによりエンジン１を始動させる指令を出力し（ステップ２０９）、リターンされる。
【００４０】
一方、ステップ２０４で否定判断された場合は、前述した変速線図に基づいて自動変速機６の変速段を制御し（ステップ２１０）、ステップ２０９に進む。前記ステップ２０３で肯定判断された場合は、前記変速線図に基づいて自動変速機６の変速段を制御する信号を出力する（ステップ２１１）。ついで、モータ・ジェネレータ２またはスタータモータ１Ｃによりエンジン１を始動させる指令を出力し（ステップ２１２）、リターンされる。ここで、図１のフローチャートに示された機能的手段とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ステップ２０２，〜２０９がこの発明の変速比制御手段に相当する。
【００４１】
図７は、図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。まず、エンジン１の始動指令がオフされてエンジン回転数が零に制御され、かつ、モータ・ジェネレータ２から正のトルクが出力されている状態においては、変速線図に基づいて自動変速機６の変速段が第１速に設定され、ロックアップクラッチ制御マップに基づいてロックアップクラッチ４９がオン（係合）されている。
【００４２】
ついで、時刻ｔ１においてモータ・ジェネレータ２を停止してエンジン１を始動させる条件が成立すると、自動変速機６の変速段が第１速から第４速に強制的に変更されている。その後、時刻ｔ２においてエンジン１の始動指令がオンされてエンジン回転数が徐々に上昇している。これと同時に、モータ・ジェネレータ２のトルクが徐々に低下するとともに、ロックアップクラッチ４９の係合圧が徐々に低下している。
【００４３】
そして、時刻ｔ３においてロックアップクラッチ４９がオフ（完全解放）されるとともに、時刻ｔ４においてエンジン回転数が所定値に到達し、かつ、モータ・ジェネレータ２のトルクが零に制御されている。時刻ｔ４以降はエンジン回転数がほぼ一定に制御されている。また、時刻ｔ１から所定時間ＴＰＲ４が経過した時点、すなわち、時刻ｔ５において、自動変速機６が第４速から、変速線図に基づいて第１速に変更されている。
【００４４】
以上のように、図１および図７の制御例によれば、シフトレバー４Ｃの操作により、自動変速機６の駆動ポジションが選択され、かつ、車両が停止し、さらにアクセルオフの状態でエンジン１を始動する場合は、自動変速機６の変速段が、最大変速比である第１速よりも小さい変速比の変速段、例えば第４速に制御される。したがって、エンジン１の始動にともなって自動変速機６から出力されるトルクの変動が車輪３２Ａに伝達された場合に、トルクの増幅が抑制されてショックを回避することができる。なお、この発明は、公知の無段変速機（ＣＶＴ）が搭載されたハイブリッド車にも適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、変速機の駆動ポジションが選択され、かつ、車両が停止している状態で始動指令に基づいてエンジンが始動される場合は、運転者に車両を発進させる意図がないのであれば、変速機の変速比が、最大変速比よりも小さい変速比に設定される。したがって、エンジンの始動にともなって変速機から出力されるトルクの変動が車輪に伝達された場合に、トルクの増幅が抑制されてショックを回避することができる。これに対して運転者により発進操作がおこなわれていることによって運転者が車両を発進させることを意図している場合は、変速機の変速比が最大変速比に制御される。したがって、運転者の意図に適合したトルクが発生し、ドライバビリティが向上する。
【００４６】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られる他、アクセル操作の有無に基づいて運転者の発進意図および発進操作の有無を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一制御例を示すフローチャートである。
【図２】 この発明を適用したハイブリッド車の構成を原理的に示すブロック図である。
【図３】 図２に示すエンジンからトルクコンバータに至るパワートレーンの構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の一例における自動変速機のギヤトレーンを示すスケルトン図である。
【図５】 図４の自動変速機の各変速段を設定するためのクラッチおよびブレーキの係合・解放を示す図表である。
【図６】 この発明の一例における総合制御装置における入出力信号を示す図である。
【図７】 図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 ４Ｃ…シフトレバー、 ６…自動変速機、 ６０…総合制御装置。
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の動力源および変速機を備えているハイブリッド車の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の動力源として一般に使用されている内燃機関（エンジン）に加えて、第２の動力源として電動機を搭載した車両が開発されている。この種の車両では、電動機の出力する動力が、車両の走行のためには必ずしも充分ではないが、電動機の出力の制御性がよいこと、電動機を発電機として機能させればエネルギの回生をおこなうことできること、電動機は排ガスを生じないことなどの利点を生かして電動機を使用するように構成している。
【０００３】
このように、エンジンおよび電動機を動力源とするハイブリッド車の一例が特開平６−５４４０９号公報に記載されている。この公報に記載されたハイブリッド車においては、車両が電動機の駆動により走行している場合も、エンジンオイルおよび冷却水の少なくとも一方が加熱されて暖められているので、電動機の駆動モードからエンジンの駆動モードに切り換えられたときに、エンジンの温度が既に高くなっており、エンジンの始動性が向上するものとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載されているようなハイブリッド車において、車両の状態に応じてエンジン駆動モードと電動機駆動モードとが相互に切り換えられた場合は、ドライブトレーンにおいてトルク変動が生じ、このトルク変動が車輪に伝達されてショックを招く可能性がある。しかしながら、上記公報に記載されたハイブリッド車においては、エンジンの始動性についての考慮はなされているものの、モードの切り換えにともなうトルク変動については考慮がなされておらず、結果的に上記のような問題点を改善するには至らなかった。
【０００５】
この発明は上記課題を解決するためのもので、エンジンおよび電動機を有するハイブリッド車において、変速機が駆動ポジションにある状態でエンジンを始動する場合のショックを抑制することの可能なハイブリッド車の制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために請求項１の発明は、車輪に対してトルクを伝達することの可能なエンジンおよび電動機と、このエンジンおよび電動機と前記車輪との間に配置され、前記トルクを前記車輪に伝達する駆動ポジションを選択可能な変速機とを有し、前記駆動ポジションが選択されている場合に、前記エンジンを停止状態から運転状態に変更することの可能なハイブリッド車の制御装置において、前記駆動ポジションが選択されかつ車両が停止しているとともに運転者が車両を発進させる意図がない状態で前記エンジンが始動指令に基づいて始動される場合は、前記変速機の変速比を最大変速比よりも小さく設定し、前記駆動ポジションが選択されかつ車両が停止しているとともに運転者により発進操作が行われていることによって運転者が車両を発進させることを意図している状態で前記エンジンが始動指令に基づいて始動される場合は、前記変速機の変速比として最大変速比を設定する変速比制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１の発明によれば、駆動ポジションが選択され、かつ、車両が停止している状態で始動指令に基づいてエンジンが始動される場合は、運転者に車両を発進させる意図がないのであれば、変速機の変速比が最大変速比よりも小さく制御されるため、エンジンの始動にともなって変速機から出力されるトルクの変動が抑制される。これに対して、運転者により発進操作がおこなわれていることによって運転者が車両を発進させることを意図している場合は、変速機の変速比が最大変速比に制御される。したがって、運転者の発進意図に適合したトルクが発生する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記運転者が車両を発進させる意図および発進操作の有無の判断は、アクセル操作に基づいて行われるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用に加えて、アクセル操作の有無に基づいて運転者の発進意図および発進操作の有無を判断することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図面を参照して具体的に説明する。図２は、この発明を適用したハイブリッド車の基本的な構成を示している。ここに示す例は、エンジン１の出力側にモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２が配置され、モータ・ジェネレータ２の出力側にトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５を介して自動変速機６が配置されている。エンジン１は、燃料の燃焼によって動力を出力する形式の装置であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのほかに、液化石油ガスや天然ガスなどのガス燃料を燃焼させるエンジンなどがその例である。
【００１１】
図３は、エンジン１からトルクコンバータ５に至るパワートレーンの構成を示すブロック図であり、図４はエンジン１から自動変速機６に至るパワートレーンのスケルトン図である。エンジン１のクランクシャフト１３にフライホイール３が連結されているとともに、このフライホイール３に制振機構（ダンパ）４が連結されている。また、エンジン１とモータ・ジェネレータ２との間には、係合・解放可能なクラッチ１００が設けられている。
【００１２】
モータ・ジェネレータ２は、エンジン１とは異なる種類の動力源であり、電気的エネルギを回転運動などの運動エネルギに変換して出力することのできる電動機としての機能と、運動エネルギを電気的エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを有する。前記モータ・ジェネレータ２として、例えば永久磁石型同期モータが使用され、その出力側部材であるロータの回転角度を検出するためのレゾルバ７がモータ・ジェネレータ２と並列に配列されている。そして、レゾルバ７のロータもモータ・ジェネレータ２のロータと同様に、ダンパ４とトルクコンバータ５とを連結している部材もしくはトルクコンバータ５の入力側の部材に連結されている。
【００１３】
さらに、モータ・ジェネレータ２にはインバータ１０１を介してバッテリ１０２が接続され、モータ・ジェネレータ２およびインバータ１０１ならびにバッテリ１０２を制御するコントローラ１０３が設けられている。前記インバータ１０１は、バッテリ１０２の直流電流を３相交流電流に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する一方、モータ・ジェネレータ２で発電された３相交流電流を直流電流に変換してバッテリ１０２に供給する３相ブリッジ回路を備えている。この３相ブリッジ回路は、例えば６個のパワートランジスタを電気的に接続して構成され、これらのパワートランジスタのオン・オフを切り換えることにより、モータ・ジェネレータ２とバッテリ１０２との間の電流の向きを切り換える。このようにして、３相交流電流と直流電流との相互の変換と、モータ・ジェネレータ２に印加される３相交流電流の周波数の調整と、モータ・ジェネレータ２に印加される３相交流電流の大きさの調整と、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクの大きさの調整とがおこなわれる。
【００１４】
そして、モータ・ジェネレータ２を電動機として機能させる場合は、バッテリ１０２からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する。また、モータ・ジェネレータ２を発電機として機能させる場合は、回転子の回転により発生した誘導電圧をインバータ１０１により直流電圧に変換してバッテリ１０２に充電する。さらに、コントローラ１０３は、バッテリ１０２からモータ・ジェネレータ２に供給される電流値、またはモータ・ジェネレータ２により発電される電流値を検出または制御する機能を備えている。また、コントローラ１０３は、モータ・ジェネレータ２の回転数を制御する機能と、バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ：state of charge）を検出および制御する機能とを備えている。
【００１５】
上記のモータ・ジェネレータ２は、エンジン１を始動させる機能と、車輪１０４に伝達する動力を出力する機能と、車輪１０４から入力される運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有する。このモータ・ジェネレータ２によりエンジン１を始動させる場合はクラッチ１００が係合される。さらに、エンジン１を始動させるためのスタータモータ１Ｃが別途設けられている。
【００１６】
一方、前記トルクコンバータ５は、フロントカバー３３、ポンプインペラ３５、タービンランナ４８、ステータ３５Ａ、一方向クラッチ４３、ロックアップクラッチ４９などを有する公知の構造のものである。また、前記自動変速機６は変速機入力軸４４を有し、その先端部にハブ４６が取り付けられている。そして、このハブ４６に対して、タービンランナ４８とロックアップクラッチ４９とが連結されている。また、自動変速機６は、後述する歯車変速機構５５と油圧制御装置３９とを備えており、歯車変速機構５５から後方側に延びた出力軸３２を介して車輪３２Ａにトルクを出力するようになっている。
【００１７】
さらに、油圧制御装置３９は、前記ロックアップクラッチ４９の係合・解放の制御および変速制御ならびに摩擦係合装置の係合圧の制御をおこなうためのものであって、複数の電磁バルブや切り換えバルブならびに調圧バルブを備え、電磁バルブを電気的に制御することにより、上記の各制御を実行するように構成されている。なお、この油圧制御装置３９としては、従来知られている自動変速機用の油圧制御装置を採用することができる。油圧制御装置３９に供給される油圧は、エンジン１の動力により駆動される機械式オイルポンプ１Ｇにより発生することが可能である。
【００１８】
また、この実施形態においては、モータ・ジェネレータ２の他にモータ・ジェネレータ１Ｆが設けられており、このモータ・ジェネレータ１Ｆにより駆動される電動オイルポンプ１Ｄが設けられている。さらに、電動オイルポンプ１Ｄおよび機械式オイルポンプ１Ｇと、油圧制御装置３９との油圧回路を選択的に切り換える切換弁（図示せず）が設けられている。そして、エンジン１が停止して機械式オイルポンプ１Ｇが停止した場合は、電動オイルポンプ１Ｄにより発生した油圧を、油圧制御装置３９の油圧回路に供給することにより、自動変速機６の変速比の制御もしくはロックアップクラッチ４９の係合・解放制御をおこなうことが可能なように構成されている。
【００１９】
図４に示す自動変速機６は、後進段を含む複数の変速段、具体的には前進５段・後進１段の変速段を設定することが可能である。すなわち、自動変速機６は、トルクコンバータ５に続けて副変速部６１と、主変速部６２とを備えている。その副変速部６１は、いわゆるオーバードライブ部であって１組のシングルピニオン型遊星歯車機構６３によって構成され、キャリヤ６４が前記変速機入力軸４４に連結され、またこのキャリヤ６４とサンギヤ６５との間に一方向クラッチＦ0 と一体化クラッチＣ0 とが並列に配置されている。なお、この一方向クラッチＦ0 はサンギヤ６５がキャリヤ６４に対して相対的に正回転（変速機入力軸４４の回転方向の回転）する場合に係合するようになっている。またサンギヤ６５の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。そしてこの副変速部６１の出力要素であるリングギヤ６６が、主変速部６２の入力要素である中間軸６７に接続されている。
【００２０】
したがって副変速部６１は、多板クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊星歯車機構６３の全体が一体となって回転するため、中間軸６７が変速機入力軸４４と同速度で回転し、低速段となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ６５の回転を止めた状態では、リングギヤ６６が変速機入力軸４４に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００２１】
他方、主変速部６２は三組の遊星歯車機構７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャリヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三者が連結され、かつそのキャリヤ９２に出力軸５７が連結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結されている。
【００２２】
この主変速部６２の歯車列では後進段と前進側の四つの変速段とを設定することができ、そのためのクラッチおよびブレーキが以下のように設けられている。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されている第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６７との間に第１クラッチＣ1 が設けられ、また互いに連結された第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１と中間軸６７との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。
【００２３】
つぎにブレーキについて述べると、第１ブレーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８１の回転を止めるように配置されている。またこれらのサンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とトランスミッションハウジング１０との間には、第１一方向クラッチＦ1 と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ1 はサンギヤ７１，８１が逆回転（変速機入力軸４４の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。
【００２４】
多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 は第１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とトランスミッションハウジング１０との間に設けられている。そして第３遊星歯車機構９０のリングギヤ９３の回転を止めるブレーキとして多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と第２一方向クラッチＦ2 とがトランスミッションハウジング１０との間に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ９３が逆回転しようとする際に係合するようになっている。
【００２５】
上述した各変速部６１，６２の回転部材のうち副変速部６１のクラッチＣ0 の回転数を検出するタービン回転数センサ６８と、自動変速機６の出力軸３２の回転数を検出する出力軸回転数（車速）センサ６９とが設けられている。そして、出力軸３２にはプロペラシャフト（図示せず）などの動力伝達装置が接続され、この動力伝達装置を介して動力が車輪３２Ａに伝達されるように構成されている。
【００２６】
上記の自動変速機６では、各クラッチやブレーキを図５の作動図表に示すように係合・解放することにより前進５段・後進１段の変速段を設定することができる。なお、図５において○印は係合状態、空欄は解放状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は係合するものの動力伝達に関係しないことをそれぞれ示す。
【００２７】
また自動変速機６は、シフトレバー４Ｃをマニュアル操作することにより、例えばＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションを選択することが可能である。
【００２８】
ここで、Ｄポジションは車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて前進第１速ないし第５速を設定するためのポジションであり、また４ポジションは、第１速ないし第４速、３ポジションは第１速ないし第３速、２ポジションは第１速および第２速、Ｌポジションは第１速をそれぞれ設定するためのポジションである。そして、摩擦係合装置の係合・解放状態の制御により、エンジン１またはモータ・ジェネレータ２のトルクの少なくとも一方を出力軸３２に伝達することの不可能な非駆動ポジションには、Ｐポジション、Ｎポジションが含まれる。これに対して入力トルクを出力軸３２に伝達することの可能な駆動ポジションには、Ｒポジション、Ｄポジション、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌポジションが含まれる。
【００２９】
なお、３ポジションないしＬポジションは、エンジンブレーキレンジを設定するポジションであり、それぞれのポジションで設定可能な変速段のうち最も高速側の変速段でエンジンブレーキを効かせるように構成されている。そして、自動変速機６は、前進段の第１速で最大変速比が設定され、以下、第２速から第５速へと変速段を高速段側に変更することにともなって、変速比が段階的に小さくなる、いわゆる有段式の自動変速機である。
【００３０】
上記のエンジン１、モータ・ジェネレータ２、自動変速機６、クラッチ１００などの各装置は、車両の状態を示す各種の検出信号や、予め設定されているデータならびに制御パターンに基づいて制御される。例えば図６に示すように、マイクロコンピュータを主体とする総合制御装置（ＥＣＵ）６０に各種の信号を入力し、その入力された信号に基づく演算結果を制御信号として出力するようになっている。
【００３１】
この入力信号の例を挙げれば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）コンピュータからの信号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）コンピュータからの信号、エンジン回転数ＮE の信号、エンジン水温の信号、イグニッションスイッチからの信号、バッテリ１０２のＳＯＣ（State of Charge：充電状態）信号、アクセルペダル１Ａの操作量を示すアクセル開度の信号、エンジン１の吸気管に配置されている電子スロットルバルブ１Ｂの開度を示すスロットル開度信号、デフォッガのオン・オフ信号、エアコンのオン・オフ信号、車速信号、自動変速機６の作動油温の信号、シフトレバー４Ｃの操作を示すシフトポジション信号、サイドブレーキのオン・オフ信号、フットブレーキペダル１Ｅのオン・オフ信号、触媒（排気浄化触媒）温度信号、カム角センサからの信号、スポーツシフト信号、車両加速度センサからの信号、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクを調整するための動力源ブレーキ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサ６８からの信号、レゾルバ７の信号などである。
【００３２】
また、出力信号の例を挙げると、クラッチ１００への制御信号、点火装置への制御信号、燃料噴射装置への制御信号、コントローラ１０３への信号、スタータモータ１Ｃへの信号、油圧制御装置３９の自動変速機（ＡＴ）ソレノイドへの信号、油圧制御装置３９のＡＴライン圧コントロールソレノイドへの信号、ＡＢＳアクチュエータへの信号、モータ・ジェネレータ１Ｆを制御する信号、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の駆動・停止をそれぞれ別個に表示する動力源インジケータへの信号、スポートモードインジケータへの信号、ＶＳＣアクチュエータへの信号、油圧制御装置３９のＡＴロックアップコントロールバルブへの信号などである。
【００３３】
そして、アクセル開度、シフトポジション、車速、フットブレーキペダルのオン・オフなどの信号が総合制御装置６０に入力されると、これらの信号に対応するエンジン出力、モータ・ジェネレータ２の出力が演算され、総合制御装置６０から制御信号が出力されて車両の駆動力が制御される。例えば、アクセル開度および車速をパラメータとするマップに基づいて、駆動力要求を演算するとともに、この駆動力要求の全部をエンジン１で発生させる駆動モードと、加速時などのように、駆動力要求の一部をエンジン１で発生させ、その不足分をモータ・ジェネレータ２の動力により補う駆動モードと、発進時などのように、エンジン効率の低い状態において、駆動力要求の全部をモータ・ジェネレータ２により発生させる駆動モードとを選択することが可能である。なお、これらの駆動モードの変更にともなうエンジン１またはモータ・ジェネレータ２の駆動・停止は、イグニッションスイッチの信号以外の条件に基づいておこなうことが可能である。
【００３４】
また、総合制御装置６０においては、フットブレーキペダル１Ｅの信号、車速などに基づいて車両に対する減速要求が演算され、その減速要求に対応して油圧ブレーキ装置（図示せず）により負担するべき制動力と、モータ・ジェネレータ２により負担するべき制動力（回生制動トルク）とが演算される。上記のように各駆動モードのいずれかを選択する場合、もしくはモータ・ジェネレータ２による回生制動をおこなう場合は、クラッチ１００が例えば次のように制御される。まず少なくともエンジン１の動力を車輪３２Ａに伝達する場合は、クラッチ１００が係合される。モータ・ジェネレータ２の動力のみを車輪３２Ａに伝達する場合は、クラッチ１００の係合・解放を任意に選択できる。また、減速時に車輪３２Ａの運動エネルギをモータ・ジェネレータ２に伝達して回生制動をおこなう場合は、クラッチ１００の係合・解放を任意に選択できる。
【００３５】
さらに、総合制御装置６０には、自動変速機６の変速段を制御するための変速線図（マップ）が記憶されている。この変速線図は、車速およびスロットル開度をパラメータとして設定されている。また、総合制御装置６０にはロックアップクラッチ４９の係合・解放を制御するためのロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。このロックアップクラッチ制御マップは、車速およびスロットル開度をパラメータとして設定されている。ここで、実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、モータ・ジェネレータ２がこの発明の電動機に相当し、自動変速機６がこの発明の変速機に相当する。
【００３６】
図１は、上記ハード構成を有するハイブリッド車の制御例を説明するためのフローチャートである。先ず、データの読み込みなどの入力信号の処理（ステップ２０１）をおこない、ついで、停止中のエンジン１を運転状態に切り換えるための条件が成立しているか否かが判断される（ステップ２０２）。ステップ２０２の条件は、車速およびアクセル開度をパラメータとするマップに基づいて判断され、例えば、モータ・ジェネレータ２が駆動され、かつ、エンジンが停止している状態から、モータ・ジェネレータ２を停止してエンジン１を単独で始動する場合と、モータ・ジェネレータ２およびエンジン１が停止している状態から、エンジン１を単独で始動する場合とが挙げられる。
【００３７】
ステップ２０２で否定判断された場合はリターンされ、ステップ２０２で肯定判断された場合は、シフトレバー４Ｃにより非駆動ポジション、つまり、ＮポジションまたはＰポジションが選択されているか否かが判断される（ステップ２０３）。例えばＤポジションが選択されていてステップ２０３で否定判断された場合は、車速≒零、つまり、車両停止中であるか否かが判断される（ステップ２０４）。ステップ２０４で肯定判断された場合はアクセルオフか否かが判断される（ステップ２０５）。
【００３８】
ステップ２０５で肯定判断された場合は、運転者が車両を発進させる意図がないため、大きな駆動力が必要とされない。そこで、自動変速機６の変速段として、最大変速比を達成する第１速以外の変速段、例えば第３速または第４速または第５速を所定時間設定するように、油圧制御装置３９に対して信号を出力する（ステップ２０６）。ここで、所定時間は１秒程度であり、エンジン回転数が零の状態から、エンジン１が始動して所定回転数に到達するまでの時間に相当する。なお、この実施形態においては、電動オイルポンプ１Ｄが設けられているため、エンジン１の始動前に、自動変速機６の摩擦係合装置を係合させ、上記変速段を設定することが可能である。その後、エンジン１をモータ・ジェネレータ２またはスタータモータ１Ｃの動力により始動させる指令を出力し（ステップ２０７）、リターンされる。
【００３９】
また、ステップ２０５で否定判断された場合は、運転者が車両を発進させることを意図していることになる。そこで、車両の発進性能を優先し、自動変速機６の変速段を第１速に設定するように、油圧制御装置３９に対して信号を出力する（ステップ２０８）。ついで、モータ・ジェネレータ２またはスタータモータ１Ｃによりエンジン１を始動させる指令を出力し（ステップ２０９）、リターンされる。
【００４０】
一方、ステップ２０４で否定判断された場合は、前述した変速線図に基づいて自動変速機６の変速段を制御し（ステップ２１０）、ステップ２０９に進む。前記ステップ２０３で肯定判断された場合は、前記変速線図に基づいて自動変速機６の変速段を制御する信号を出力する（ステップ２１１）。ついで、モータ・ジェネレータ２またはスタータモータ１Ｃによりエンジン１を始動させる指令を出力し（ステップ２１２）、リターンされる。ここで、図１のフローチャートに示された機能的手段とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ステップ２０２，〜２０９がこの発明の変速比制御手段に相当する。
【００４１】
図７は、図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。まず、エンジン１の始動指令がオフされてエンジン回転数が零に制御され、かつ、モータ・ジェネレータ２から正のトルクが出力されている状態においては、変速線図に基づいて自動変速機６の変速段が第１速に設定され、ロックアップクラッチ制御マップに基づいてロックアップクラッチ４９がオン（係合）されている。
【００４２】
ついで、時刻ｔ１においてモータ・ジェネレータ２を停止してエンジン１を始動させる条件が成立すると、自動変速機６の変速段が第１速から第４速に強制的に変更されている。その後、時刻ｔ２においてエンジン１の始動指令がオンされてエンジン回転数が徐々に上昇している。これと同時に、モータ・ジェネレータ２のトルクが徐々に低下するとともに、ロックアップクラッチ４９の係合圧が徐々に低下している。
【００４３】
そして、時刻ｔ３においてロックアップクラッチ４９がオフ（完全解放）されるとともに、時刻ｔ４においてエンジン回転数が所定値に到達し、かつ、モータ・ジェネレータ２のトルクが零に制御されている。時刻ｔ４以降はエンジン回転数がほぼ一定に制御されている。また、時刻ｔ１から所定時間ＴＰＲ４が経過した時点、すなわち、時刻ｔ５において、自動変速機６が第４速から、変速線図に基づいて第１速に変更されている。
【００４４】
以上のように、図１および図７の制御例によれば、シフトレバー４Ｃの操作により、自動変速機６の駆動ポジションが選択され、かつ、車両が停止し、さらにアクセルオフの状態でエンジン１を始動する場合は、自動変速機６の変速段が、最大変速比である第１速よりも小さい変速比の変速段、例えば第４速に制御される。したがって、エンジン１の始動にともなって自動変速機６から出力されるトルクの変動が車輪３２Ａに伝達された場合に、トルクの増幅が抑制されてショックを回避することができる。なお、この発明は、公知の無段変速機（ＣＶＴ）が搭載されたハイブリッド車にも適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、変速機の駆動ポジションが選択され、かつ、車両が停止している状態で始動指令に基づいてエンジンが始動される場合は、運転者に車両を発進させる意図がないのであれば、変速機の変速比が、最大変速比よりも小さい変速比に設定される。したがって、エンジンの始動にともなって変速機から出力されるトルクの変動が車輪に伝達された場合に、トルクの増幅が抑制されてショックを回避することができる。これに対して運転者により発進操作がおこなわれていることによって運転者が車両を発進させることを意図している場合は、変速機の変速比が最大変速比に制御される。したがって、運転者の意図に適合したトルクが発生し、ドライバビリティが向上する。
【００４６】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られる他、アクセル操作の有無に基づいて運転者の発進意図および発進操作の有無を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一制御例を示すフローチャートである。
【図２】 この発明を適用したハイブリッド車の構成を原理的に示すブロック図である。
【図３】 図２に示すエンジンからトルクコンバータに至るパワートレーンの構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の一例における自動変速機のギヤトレーンを示すスケルトン図である。
【図５】 図４の自動変速機の各変速段を設定するためのクラッチおよびブレーキの係合・解放を示す図表である。
【図６】 この発明の一例における総合制御装置における入出力信号を示す図である。
【図７】 図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…モータ・ジェネレータ、 ４Ｃ…シフトレバー、 ６…自動変速機、 ６０…総合制御装置。
Claims (2)
- 車輪に対してトルクを伝達することの可能なエンジンおよび電動機と、このエンジンおよび電動機と前記車輪との間に配置され、前記トルクを前記車輪に伝達する駆動ポジションを選択可能な変速機とを有し、前記駆動ポジションが選択されている場合に、前記エンジンを停止状態から運転状態に変更することの可能なハイブリッド車の制御装置において、
前記駆動ポジションが選択されかつ車両が停止しているとともに運転者が車両を発進させる意図がない状態で前記エンジンが始動指令に基づいて始動される場合は、前記変速機の変速比を最大変速比よりも小さく設定し、前記駆動ポジションが選択されかつ車両が停止しているとともに運転者により発進操作が行われていることによって運転者が車両を発進させることを意図している状態で前記エンジンが始動指令に基づいて始動される場合は、前記変速機の変速比として最大変速比を設定する変速比制御手段を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 - 前記運転者が車両を発進させる意図および発進操作の有無の判断は、アクセル操作に基づいて行われるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
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