JP5488712B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、１モータ・２クラッチのパワートレーン系にてエンジン始動要求にしたがってエンジン始動制御を開始するハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、１モータ・２クラッチのパワートレーン系を持つハイブリッド車両において、アクセル踏み込み操作によるアクセル増に伴う「EVモード」→「HEVモード」の切り替え要求によるエンジン始動時には、第２クラッチCL2が滑り始める前から第１クラッチCL1の締結を開始し、第２クラッチCL2をスリップさせながらエンジン始動を実施するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−６９８１７号公報

１モータ・２クラッチのパワートレーン系を持つハイブリッド車両では、アクセル足離しによるコースト状態のEV走行では、例えば、μスリップ制御中や変速制御中に、第２クラッチCL2を負にスリップさせながらコースト駆動力を実現することがある。ここで、「μスリップ制御（マイクロスリップ制御）」とは、EV走行中にフリクショントルクを低減するために第２クラッチCL2を僅かに滑らせる制御のことをいう。

しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、エンジン始動要求があると、直ちにエンジンのクランキングを開始する構成としている。このため、クランキング開始後において、第２クラッチCL2のスリップが負から正へと極性が切り替わる際、ゼロクロスにより一時的に第２クラッチCL2のスリップが無くなってしまう。この結果、第１クラッチCL1の締結に伴う入力トルクの変動が遮断されず、エンジン始動ショックが発生してしまうおそれがある、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、アクセル増によるエンジン始動要求時であって、第２クラッチのスリップ極性が負のとき、エンジン始動ショックを低減することができる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。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータと、第１クラッチと、第２クラッチと、クランキング開始許可制御手段と、を備える手段とした。
前記第１クラッチは、前記エンジンと前記モータの間に介装され、前記モータをスタータモータとするエンジン始動時に締結される。
前記第２クラッチは、前記モータと駆動輪の間に介装され、前記エンジン始動時にスリップ締結される。
前記クランキング開始許可制御手段は、前記エンジン始動要求がアクセル開度の増加による駆動力要求の場合であって、前記第２クラッチのスリップ極性が負である場合、スリップ極性が正になるまで前記エンジンのクランキングの開始を待たせる。

よって、エンジン始動要求がアクセル開度の増加による駆動力要求の場合であって、第２クラッチのスリップ極性が負である場合、クランキング開始許可制御手段において、スリップ極性が正になるまでエンジンのクランキングの開始を待たせる制御が行われる。
すなわち、エンジン始動要求にしたがってエンジン始動制御を実施した場合、第２クラッチのスリップ極性が負から正に切り替わるとき、ゼロクロスにより一時的に第２クラッチのスリップが無くなりクラッチ締結状態となり、エンジン始動に伴い変動する入力トルクの遮断効果が低減する。これに対し、アクセル増によるエンジン始動要求時であって、第２クラッチのスリップ極性が負のとき、入力トルクの遮断効果が低減することを考慮し、エンジンのクランキングの開始を待たせる。よって、第２クラッチのスリップ極性が正になるのを待ってクランキングを開始することで、エンジン始動ショックが低減される。
この結果、アクセル増によるエンジン始動要求時であって、第２クラッチのスリップ極性が負のとき、エンジン始動ショックを低減することができる。

実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレーン系を示すパワートレーン系構成図である。 実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。 実施例１の統合コントローラを示す演算ブロック図である。 実施例１の制御装置で用いられる定常目標トルクマップ(a)とMGアシストトルクマップ(b)を示すマップ図である。 実施例１の制御装置で用いられるエンジン始動停止線マップを示すマップ図である。 実施例１の制御装置で用いられるバッテリSOCに対する走行中要求発電出力を示す特性図である。 実施例１の制御装置で用いられるエンジンの最良燃費線を示す特性図である。 実施例１の自動変速機における変速線の一例を示す変速マップ図である。 実施例１の統合コントローラにて実行される統合制御演算処理の構成および流れを示すフローチャートである。 図９のステップS05にて実行される目標走行モード演算処理での目標走行モード遷移の一例を示す目標走行モード図である。 図９のステップS06にて実行される過渡走行モード演算処理の一例を示す演算ブロック図である。 図９のステップS08にて実行される目標入力トルク演算処理の一例を示す演算ブロック図である。 図９のステップS05にて実行されるクランキング開始許可判定演算処理の構成および流れを示すフローチャートである。 比較例においてEV走行中にCL2を負にスリップさせながらコースト駆動力を実現しているときにアクセル増によるエンジン始動要求があった場合のアクセル開度・車速・前後Ｇ・トルク（モータトルク、エンジントルク、目標駆動トルク）・回転数（出力軸回転数、モータ回転数）・CL1ストローク・モータ制御モードの各特性を示すタイムチャートである。 実施例１においてEV走行中にCL2を負にスリップさせながらコースト駆動力を実現しているときにアクセル増によるエンジン始動要求があった場合のアクセル開度・車速・前後Ｇ・トルク（モータトルク、エンジントルク、目標駆動トルク）・回転数（出力軸回転数、モータ回転数）・CL1ストローク・モータ制御モードの各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレーン系を示す。以下、図１に基づきパワートレーン系構成を説明する。

実施例１のハイブリッド車両のパワートレーン系は、図１に示すように、エンジン１と、モータジェネレータ２（モータ）と、自動変速機３と、第１クラッチ４と、第２クラッチ５と、ディファレンシャルギア６と、タイヤ７、７（駆動輪）と、を備えている。

実施例１のハイブリッド車両は、エンジンと１モータ・２クラッチを備えたパワートレーン系構成であり、走行モードとして、第１クラッチ４の締結による「HEVモード」と、第１クラッチ４の開放による「EVモード」と、第２クラッチ５をスリップ締結状態にして走行する「WSCモード」と、を有する。

前記エンジン１は、その出力軸とモータジェネレータ２（略称MG）の入力軸とが、トルク容量可変の第１クラッチ４（略称CL1）を介して連結される。

前記モータジェネレータ２は、その出力軸と自動変速機３（略称AT）の入力軸とが連結される。

前記自動変速機３は、その出力軸にディファレンシャルギア６を介してタイヤ７、７が連結される。

前記第２クラッチ４（略称CL2）は、自動変速機３のシフト状態に応じて異なる変速機内の動力伝達を担っているトルク容量可変のクラッチ・ブレーキによる締結要素のうち、１つを用いている。これにより自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力を合成してタイヤ７、７へ出力する。

前記第１クラッチ４と前記第２クラッチ５には、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチ等を用いればよい。このパワートレーン系には、第１クラッチ４の接続状態に応じて２つの運転モードがあり、第１クラッチ４の切断状態では、モータジェネレータ２の動力のみで走行する「EVモード」であり、第１クラッチ４の接続状態では、エンジン１とモータジェネレータ２の動力で走行する「HEVモード」である。

そして、パワートレーン系には、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ１０と、モータジェネレータ２の回転数を検出するMG回転センサ１１と、自動変速機３の入力軸回転数を検出するAT入力回転センサ１２と、自動変速機３の出力軸回転数を検出するAT出力回転センサ１３と、が設けられる。

図２は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す。以下、図２に基づいて制御システム構成を説明する。

実施例１の制御システムは、図２に示すように、統合コントローラ２０と、エンジンコントローラ２１と、モータコントローラ２２と、インバータ８と、バッテリ９と、ソレノイドバルブ１４と、ソレノイドバルブ１５と、アクセル開度センサ１７と、CL1ストロークセンサ２３と、SOCセンサ１６と、を備えている。

前記統合コントローラ２０は、パワートレーン系構成要素の動作点を統合制御する。この統合コントローラ２０では、アクセル開度APOとバッテリ充電状態SOCと、車速VSP（自動変速機出力軸回転数に比例）と、に応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択する。そして、モータコントローラ２２に目標MGトルクもしくは目標MG回転数を指令し、エンジンコントローラ２１に目標エンジントルクを指令し、ソレノイドバルブ１４、１５に駆動信号を指令する。

前記エンジンコントローラ２１は、エンジン１を制御する。前記モータコントローラ２２は、モータジェネレータ２を制御する。前記インバータ８は、モータジェネレータ２を駆動する。前記バッテリ９は、電気エネルギーを蓄える。前記ソレノイドバルブ１４は、第１クラッチ４の油圧を制御する。前記ソレノイドバルブ１５は、第２クラッチ５の油圧を制御する。前記アクセル開度センサ１７は、アクセル開度(APO)を検出する。前記CL1ストロークセンサ２３は、第１クラッチ４(CL1)のクラッチピストンのストロークを検出する。前記SOCセンサ１６は、バッテリ９の充電状態を検出する。

図３は、実施例１の統合コントローラ２０を示す演算ブロック図である。以下、図３に基づいて統合コントローラ２０の構成を説明する。

前記統合コントローラ２０は、図３に示すように、目標駆動トルク演算部100と、モード選択部200と、目標発電出力演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を備えている。

前記目標駆動トルク演算部100は、図４(a)に示す目標定常駆動トルクマップと、図４(b)に示すMGアシストトルクマップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPから、目標定常駆動トルクとMGアシストトルクを算出する。

前記モード選択部200は、図５に示す車速毎のアクセル開度で設定されているエンジン始動停止線マップを用いて、運転モード（HEVモード、EVモード）を演算する。エンジン始動線とエンジン停止線は、エンジン始動線（SOC高、SOC低）とエンジン停止線（SOC高、SOC低）の特性に代表されるように、バッテリSOCが低くなるにつれて、アクセル開度APOが小さくなる方向に低下する特性として設定されている。
ここで、エンジン始動処理は、「EVモード」の選択状態で図５に示すエンジン始動線をアクセル開度APOが越えた時点で、第２クラッチ５をスリップさせるように、第２クラッチ５のトルク容量を制御する。そして、第２クラッチ５がスリップ開始したと判断した後に第１クラッチ４の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。エンジン回転が初爆可能な回転数に達成したらエンジン１を燃焼作動させ、モータ回転数とエンジン回転数が近くなったところで第１クラッチ４を完全に締結する。その後、第２クラッチ５をロックアップさせて「HEVモード」に遷移させることをいう。

前記目標発電出力演算部300は、図６に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCから目標発電出力を演算する。また、現在の動作点から図７で示す最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。

前記動作点指令部400では、アクセル開度APOと目標定常トルク、MGアシストトルクと目標モードと車速VSPと要求発電出力とを入力する。そして、これらの入力情報を動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクと目標CL2トルク容量と目標変速比とCL1ソレノイド電流指令を演算する。

前記変速制御部500は、目標CL2トルク容量と目標変速比とから、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブを駆動制御する。図８に変速制御で用いられる変速線マップの一例を示す。車速VSPとアクセル開度APOから現在の変速段から次変速段をいくつにするか判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。

図９は、実施例１の統合コントローラ２０にて実行される統合制御演算処理の構成および流れを示す。以下、図９の各ステップについて説明する。

ステップS01では、各コントローラからデータを受信し、次のステップS02では、センサ値を読み込み、後の演算に必要な情報を取り込む。

ステップS03では、ステップS02でのセンサ値読み込みに続き、車速VSP、アクセル開度APO、ブレーキ制動力に応じて目標駆動トルクを演算し、ステップS04へ進む。

ステップS04では、ステップS03での目標駆動トルクの演算に続き、目標駆動トルク、バッテリSOC、アクセル開度APO、車速VSP、路面勾配、等の車両状態に応じて、目標走行モードを選択し、ステップS06へ進む。
参考として、図１０に「EVモード」と「HEVモード」と「WSCモード」を互いに遷移する目標走行モードの抜粋を示す。このステップS04の演算で、「EVモード」から「HEVモード」または「WSCモード」へのモード遷移を選択した場合にエンジン始動を実施する。

ステップS05では、ステップS04での目標走行モード演算に続き、モータ回転数制御によるエンジンクランキングの開始許可を判定し、ステップS06へ進む（図１３参照）。
ここでは、エンジン始動要求がアクセル開度をはじめとする駆動力要求の場合、かつ、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が負の場合には、スリップ極性が正になるまでエンジンクランキングを待たせるようにしている。詳しくは、図１３に基づいて後述する。

ステップS06では、ステップS05でのクランキング開始許可判定演算に続き、エンジン始動時の第１クラッチ４(CL1)，第２クラッチ５(CL2)の状態に応じて、モータ制御モード、エンジン起動タイミングを選択するという過渡走行モードの演算を行い、ステップS07へ進む（図１１参照）。
過渡走行モードの演算は、図１１に示すように、第１クラッチ４(CL1)，第２クラッチ５(CL2)のスリップ状態や、エンジン完爆状態に応じて、各デバイス状態を切替え、走行状態を管理する。
本演算において、ステップS05で判定したクランキング開始許可フラグを参照して、モータ回転数制御を決定する。さらに、入力トルクの極性が正となった時に、第１クラッチ４(CL1)の締結を開始する。その理由は、スリップする／スリップしないだけならば、｜入力トルク｜＞クラッチトルク容量で判定できるが、クランキングを正スリップさせたいため、第２クラッチ５(CL2)がスリップする向きが正であることを判定してから、第１クラッチ４(CL1)の締結を開始する。

ステップS07では、ステップS06での過渡走行モード演算に続き、ステップS05で決めた走行状態及びモータ制御状態に合わせて、目標入力回転数を演算し、ステップS08へ進む。
ここで、エンジン始動時のうちクランキング時は、第２クラッチ５(CL2)のスリップを維持するように制御する。エンジン１の完爆を判定した後は、第２クラッチ５(CL2)のスリップを収束させるように制御する。

ステップS08では、ステップS07での目標入力回転数演算に続き、目標駆動トルク及び各種デバイスの保護を考慮した目標入力トルクを演算し、ステップS09へ進む（図１２参照）。
エンジン始動時は、目標駆動トルクに対して、第２クラッチ５(CL2)をスリップさせやすくするように、図１２に示すように、CL2スリップ助長トルクを加算する。この時、CL2トルク容量を低下させつつ、本演算を行うことで、実入力トルク＞第２クラッチトルク容量の状態を積極的に作ることでスリップ促進させる。

ステップS09では、ステップS08での目標入力トルク演算に続き、ステップS08で算出した目標入力トルク及び発電要求を考慮し、エンジン１とモータジェネレータ２へのトルク配分を決め、それぞれの目標値を算出し、ステップS10へ進む。

ステップS10では、ステップS09での目標エンジントルク／モータトルク演算に続き、ステップS06の過渡走行モード演算で決めた指令に応じて、第１クラッチ４(CL1)の目標クラッチトルク容量を演算し、ステップS11へ進む。

ステップS11では、ステップS10での目標クラッチ１トルク容量演算に続き、ステップS06で決めた走行状態、CL2スリップ回転数に応じて、第２クラッチ５(CL2)の目標クラッチトルク容量を演算し、ステップS12へ進む。

ステップS12では、ステップS11での目標クラッチ２トルク容量演算に続き、各コントローラへデータを送信し、エンドへ進む。

図１３は、図９のステップS05にて実行されるクランキング開始許可判定演算処理の構成および流れを示す。（クランキング開始許可制御手段）。以下、図１３の各ステップについて説明する。なお、この処理は、EV走行時に開始される。

ステップS101では、目標走行モードが「HEVモード」または「WSCモード」であるか否かを判断する。Yes（HEV,WSCモードでエンジン始動要求有り）の場合はステップS103へ進み、No（EVモードでエンジン始動要求無し）の場合はステップS102へ進む。
つまり、EV走行中に目標走行モードが「HEVモード」または「WSCモード」に切り替わった場合には、アクセル増によるエンジン始動要求が出される。

ステップS102では、ステップS101でのEVモードでエンジン始動要求無しであるとの判断、あるいは、ステップS103でのEV走行中に負スリップであるとの判断、あるいは、ステップS104での入力トルク≦０であるとの判断、あるいは、ステップS105でのCL2スリップ＞しきい値が所定時間未経過であるとの判断に続き、クランキング開始許可フラグをOFFに設定し、エンドへ進む。

ステップS103では、ステップS101でのHEV,WSCモードでエンジン始動要求有りであるとの判断に続き、EV走行中に正スリップになったか否かを判断する。Yes（EV走行中に正スリップ）の場合はステップS104へ進み、No（EV走行中に負スリップ）の場合はステップS102へ進む。

ステップS104では、ステップS103でのEV走行中に正スリップになったとの判断に続き、入力トルクが、入力トルク＞０であるか否かを判断する。Yes（入力トルク＞０）の場合はステップS105へ進み、No（入力トルク≦０）の場合はステップS102へ進む。

ステップS105では、ステップS104での入力トルク＞０であるとの判断に続き、CL2スリップ＞しきい値（正）が所定時間経過したか否かを判断する。Yes（CL2スリップ＞しきい値が所定時間経過）の場合はステップS106へ進み、No（CL2スリップ＞しきい値が所定時間未経過）の場合はステップS102へ進む。

ステップS106では、ステップS105でのCL2スリップ＞しきい値が所定時間経過したとの判断に続き、クランキング開始許可フラグを、クランキング開始許可フラグ＝OFFからクランキング開始許可フラグ＝ONに書き換え、エンドへ進む。

次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題について」の説明を行う。続いて、実施例１のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「クランキング開始許可判定演算処理作用」、「クランキング開始許可制御作用」に分けて説明する。

［比較例の課題について］
EV走行中にCL2を負にスリップさせながらコースト駆動力を実現しているときにアクセル増によるエンジン始動要求があった場合、エンジン始動要求に応えて直ちにクランキングを開始するものを比較例とする（図１４）。

図１４の時刻t1から時刻t2までのアクセル足離しによるコースト状態で、μスリップ制御を維持したままでEV走行を行うと、時刻t1〜時刻t2の途中時点で第２クラッチCL2が正スリップ（モータ回転数＞出力軸回転数）から負スリップ（モータ回転数＜出力軸回転数）へと切り替わる。つまり、第２クラッチCL2を負スリップさせながらコースト駆動力を実現する。

しかし、時刻t2にてアクセル踏み込み操作を開始し、その後、時刻t3にてエンジン始動要求が出されると、図１４の矢印Ａに示すように、第２クラッチCL2は負スリップのままである。この状態でエンジン始動要求に応えて直ちにエンジンのクランキングを開始すると、クランキング開始直後であって、第２クラッチCL2のスリップ極性が負から正へと切り替わる図１４の矢印Ｂに示す領域にてゼロクロス状態（モータ回転数＝出力軸回転数）となる。このゼロクロス状態では、第２クラッチCL2の入力回転数と出力回転数が同じになって第２クラッチCL2が締結状態になるというように、一時的に第２クラッチCL2のスリップが無くなってしまう。

この結果、第１クラッチCL1の締結に伴うモータトルク（入力トルク）の変動が発生すると（図１４の矢印Ｃ）、第２クラッチCL2のスリップ締結による変動トルクの遮断効果が発揮されず、変動トルクが第２クラッチCL2を経由してそのまま駆動輪に伝達される。このため、図１４の矢印Ｄに示すように、前後Ｇが変動し、エンジン始動ショックが発生してしまう。

［クランキング開始許可判定演算処理作用］
EV走行中であり、目標走行モードが「EVモード」を維持する間は、図１３のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→エンドへと進む流れが繰り返され、ステップS102では、クランキング開始許可フラグが、クランキング開始許可フラグ＝OFFに設定されたままとなる。

そして、EV走行中に目標走行モードが「HEVモード」や「WSCモード」となり、エンジン始動要求があっても、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が負である間は、図１３のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS103→ステップS102→エンドへと進む流れが繰り返される。つまり、ステップS102では、クランキング開始許可フラグ＝OFFの設定が維持されたままとなる。

そして、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が正になっても、入力トルク≦０である間は、図１３のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS103→ステップS104→ステップS102→エンドへと進む流れが繰り返される。つまり、ステップS102では、クランキング開始許可フラグ＝OFFの設定が維持されたままとなる。

そして、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が正であり、かつ、入力トルク＞０になっても、CL2スリップ＞しきい値が所定時間経過するまでの間は、図１３のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS103→ステップS104→ステップS105→ステップS102→エンドへと進む流れが繰り返される。つまり、ステップS102では、クランキング開始許可フラグ＝OFFの設定が維持されたままとなる。

そして、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が正であり、かつ、入力トルク＞０であり、かつ、CL2スリップ＞しきい値が所定時間経過という各条件が成立すると、図１３のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS103→ステップS104→ステップS105→ステップS106→エンドへと進む流れが繰り返される。つまり、ステップS106では、クランキング開始許可フラグが、クランキング開始許可フラグ＝OFFからクランキング開始許可フラグ＝ONへと切り替えられる。

実施例１のクランキング開始許可制御は、下記の点を特徴とする。
(a) ステップ101にてEV走行中に目標走行モードが「HEVモード」や「WSCモード」となったとき、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が負である場合、スリップ極性が正になるまでエンジン１のクランキングの開始を待たせる。
(b) ステップ101にて目標走行モードの変更に伴いエンジン始動要求があると、目標駆動トルクに、第２クラッチ５(CL2)のスリップ助長トルクを上乗せしたトルクを目標入力トルクとして設定する。
(c) ステップS103にて第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が正になると共に駆動トルクの極性が正となった時、モータジェネレータ２によるモータ回転数制御を開始する。
(d) ステップS104にて入力トルクの極性が正となった時に、第１クラッチ４(CL1)の締結を開始する。

［クランキング開始許可制御作用］
実施例１におけるクランキング開始許可制御作用を、EV走行中にCL2を負にスリップさせながらコースト駆動力を実現しているときにアクセル増によるエンジン始動要求があったときの各特性を示す図１５のタイムチャートに基づき説明する。

図１５の時刻t1から時刻t2までのアクセル足離しによるコースト状態で、μスリップ制御を維持したままでEV走行を行うと、時刻t1〜時刻t2の途中時点で第２クラッチCL2が正スリップ（モータ回転数＞出力軸回転数）から負スリップ（モータ回転数＜出力軸回転数）へと切り替わる。つまり、第２クラッチCL2を負スリップさせながらコースト駆動力を実現する。

しかし、時刻t2にてアクセル踏み込み操作を開始し、その後、時刻t3にてエンジン始動要求が出されると、図１５の矢印Ｅに示すように、第２クラッチCL2は負スリップのままである。この第２クラッチCL2が負スリップのときは、エンジン１のクランキング開始を待たせる。そして、図１５の矢印Ｆに示す領域にて第２クラッチCL2のスリップ極性が負から正へと切り替わると共に駆動トルクの極性が正であると、図１５のモータ制御モード特性に示すように、モータ回転数制御を開始する。そして、図１５の矢印Ｇに示す領域にて入力トルクの極性が正になると、図１５の矢印Ｈに示す領域内のCL1ストローク特性に示すように、第１クラッチ４(CL1)の締結を開始する。このように、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が正であり、かつ、入力トルク＞０であるという条件が成立し、その後、CL2スリップ＞しきい値が所定時間経過という条件が成立する時刻t4になると、クランキング開始許可フラグがONとなり、何ら拘束を受けることなくエンジン始動制御が実施される。

この結果、第１クラッチCL1の締結に伴うモータトルク（入力トルク）の変動が発生しても、第２クラッチCL2のスリップ締結による変動トルクの遮断効果が発揮され、変動トルクが第２クラッチCL2により遮断される。このため、図１５の矢印Ｉに示すように、前後Ｇの変動が抑えられ、エンジン始動ショックが低減される。

上記のように、実施例１では、エンジン始動要求がアクセル開度の増加による駆動力要求の場合であって、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が負である場合、スリップ極性が正になるまでエンジン１のクランキングの開始を待たせる構成を採用している。
すなわち、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が負のとき、直ちにクランキングを開始すると、ゼロクロスにより一時的に第２クラッチ５(CL2)のスリップが無くなり、入力トルクの遮断効果が低減することを考慮し、クランキングの開始を待たせる。
したがって、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が負である間は、クランキングの開始を待たせることで、エンジン始動ショックが低減される。

実施例１では、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が正になると共に駆動トルクの極性が正となった時、モータジェネレータ２によるモータ回転数制御を開始する構成を採用している。
すなわち、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が負から正になり、かつ、駆動トルクの極性が正になると、入力トルクの遮断効果を低減するゼロクロス要因が解消される。
したがって、入力トルクの遮断効果を低減するゼロクロス要因の解消により、確実にエンジン始動ショックが低減される。

実施例１では、入力トルクの極性が正となった時に、第１クラッチ４(CL1)の締結を開始する構成を採用している。
すなわち、モータトルクと第２クラッチ５(CL2)のトルク容量の絶対値による大小関係だけでなく、第２クラッチ５(CL2)のスリップ後のスリップ回転数の極性を考慮して第１クラッチ４(CL1)の締結を開始することになる。
したがって、入力トルクの遮断効果を低減する第２クラッチ５(CL2)のスリップ回転数極性要因の解消により、確実にエンジン始動ショックが低減される。

実施例１では、目標走行モードの変更に伴いエンジン始動要求があると、目標駆動トルクに、第２クラッチ５(CL2)のスリップ助長トルクを上乗せしたトルクを目標入力トルクとして設定する構成を採用している。
すなわち、スリップ助長トルクの上乗せにより、油圧制御精度が低い低トルク領域でも確実に第２クラッチ５(CL2)をスリップさせることができる。
したがって、入力トルクの遮断効果を低減する第２クラッチ５(CL2)のスリップ助長により、低トルク領域でのエンジン始動時においても確実にエンジン始動ショックが低減される。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) エンジン１と、
モータ（モータジェネレータ２）と、
前記エンジン１と前記モータ（モータジェネレータ２）の間に介装され、前記モータ（モータジェネレータ２）をスタータモータとするエンジン始動時に締結される第１クラッチ４と、
前記モータ（モータジェネレータ２）と駆動輪（タイヤ７，７）の間に介装され、前記エンジン始動時にスリップ締結される第２クラッチ５と、
前記エンジン始動要求がアクセル開度の増加による駆動力要求の場合であって、前記第２クラッチ５のスリップ極性が負である場合、スリップ極性が正になるまで前記エンジン１のクランキングの開始を待たせるクランキング開始許可制御手段（図１３）と、
を備える。
このため、アクセル増によるエンジン始動要求時であって、第２クラッチ５のスリップ極性が負のとき、エンジン始動ショックを低減することができる。

(2) 前記クランキング開始許可制御手段（図１３）は、前記第２クラッチ５のスリップ極性と駆動トルクの極性が共に正となった時、前記モータ（モータジェネレータ２）の回転数制御を開始する（ステップS103）。
このため、(1)の効果に加え、入力トルクの遮断効果を低減するゼロクロス要因の解消により、確実にエンジン始動ショックを低減することができる。

(3) 前記クランキング開始許可制御手段（図１３）は、入力トルクの極性が正となった時に、前記第１クラッチ４の締結を開始する（ステップS104）。
このため、(1)または(2)の効果に加え、入力トルクの遮断効果を低減する第２クラッチ５のスリップ回転数極性要因の解消により、確実にエンジン始動ショックを低減することができる。

(4) 前記第２クラッチ５への目標入力トルクを制御する目標入力トルク制御手段（ステップS08）を設け、
前記クランキング開始許可制御手段（図１３）は、前記エンジン始動要求があると、目標駆動トルクに、前記第２クラッチ５のスリップ助長トルクを上乗せしたトルクを前記目標入力トルクとして設定する（図１２）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、入力トルクの遮断効果を低減する第２クラッチ５(CL2)のスリップ助長により、低トルク領域でのエンジン始動時においても確実にエンジン始動ショックを低減することができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、クランキング開始許可制御手段として、第２クラッチ５(CL2)のスリップ極性が正であり、かつ、入力トルク＞０であり、かつ、CL2スリップ＞しきい値が所定時間経過という各条件が成立すると、クランキング開始許可フラグ＝OFFからクランキング開始許可フラグ＝ONへと切り替える例を示した。しかし、クランキング開始許可制御手段としては、エンジン始動要求時に第２クラッチのスリップ極性が負である場合、エンジン始動要求からタイマーで設定した所定時間だけクランキングを待つような例としても良いし、スリップ極性が負→正という条件に基づいて決めた設定時間だけクランキングを待つような例としても良い。また、エンジン始動要求時に第２クラッチのスリップ極性が負である場合、エンジン始動制御を実施するときの各動作に対して条件を異ならせてそれぞれ条件が成立するまでの待ち時間を設定するような例としても良い。

実施例１では、エンジンとモータジェネレータとの間に第１クラッチが介装された１モータ２クラッチタイプのパワートレーン系を持つ後輪駆動のハイブリッド車両に対し適用した例を示した。しかし、１モータ２クラッチタイプのパワートレーン系を持つ前輪駆動のハイブリッド車両に対し適用することができる。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１０年１０月２５日に日本国特許庁に出願された特願２０１０−２３８１５０に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (4)

1. エンジンと、
   モータと、
   前記エンジンと前記モータの間に介装され、前記モータをスタータモータとするエンジン始動時に締結される第１クラッチと、
   前記モータと駆動輪の間に介装され、前記エンジン始動時にスリップ締結される第２クラッチと、
   前記エンジン始動要求がアクセル開度の増加による駆動力要求の場合であって、前記第２クラッチのスリップ極性が負である場合、スリップ極性が正になるまで前記エンジンのクランキングの開始を待たせるクランキング開始許可制御手段と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記クランキング開始許可制御手段は、前記第２クラッチのスリップ極性と駆動トルクの極性が共に正となった時、前記モータの回転数制御を開始することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記クランキング開始許可制御手段は、入力トルクの極性が正となった時に、前記第１クラッチの締結を開始することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項１から請求項３までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記第２クラッチへの目標入力トルクを制御する目標入力トルク制御手段を設け、
   前記目標入力トルク制御手段は、前記エンジン始動要求があると、目標駆動トルクに、前記第２クラッチのスリップ助長トルクを上乗せしたトルクを前記目標入力トルクとして設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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