(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一クラッチを介してエンジンに駆動連結された回転電機と、前記エンジン及び前記回転電機の一方又は双方の駆動力を車輪に伝達する出力部材と、前記回転電機及び前記第一クラッチの動作制御を行う制御装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記回転電機と前記出力部材との間の駆動力の断接を行う第二クラッチを更に備え、
前記制御装置は、前記エンジンが停止され前記回転電機の駆動力が前記出力部材を介して前記車輪に伝達された状態で前記エンジンの始動要求があった場合に、前記第二クラッチのトルク容量が車両を駆動させるために必要とされる車両要求トルクに等しくなるように、前記第二クラッチの係合圧を制御しつつ、前記第一クラッチの係合圧を上昇させて前記エンジンを始動させ、前記エンジンの始動完了後に前記第一クラッチの解放状態で前記エンジンの回転速度を上昇させ、前記エンジンの回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなった後に前記第一クラッチの係合を開始させるハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
第一クラッチを介してエンジンに駆動連結された回転電機と、前記エンジン及び前記回転電機の一方又は双方の駆動力を車輪に伝達する出力部材と、前記回転電機及び前記第一クラッチの動作制御を行う制御装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
ロックアップクラッチを有し、前記ロックアップクラッチ及び内部に充填された流体の少なくとも一方を介して前記回転電機と前記出力部材との間の駆動力の伝達を行う流体伝動装置を更に備え、
前記制御装置は、前記エンジンが停止され前記回転電機の駆動力が前記出力部材を介して前記車輪に伝達された状態で前記エンジンの始動要求があった場合に、前記ロックアップクラッチのトルク容量が車両を駆動させるために必要とされる車両要求トルクに応じたトルクとなるように、前記ロックアップクラッチの係合圧を制御すると共に、更に前記流体伝動装置の入力側回転部材と出力側回転部材との間の回転速度の差が一定となるように、前記回転電機の回転速度を制御しつつ、前記第一クラッチの係合圧を上昇させて前記エンジンを始動させ、前記エンジンの始動完了後に前記第一クラッチの解放状態で前記エンジンの回転速度を上昇させ、前記エンジンの回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなった後に前記第一クラッチの係合を開始させるハイブリッド駆動装置
【請求項３】
前記制御装置は、前記第一クラッチの係合開始後、前記第一クラッチのトルク容量が、車両を駆動させるために前記エンジンに必要とされるエンジン要求トルクに等しくなるように、前記第一クラッチの係合圧を制御する請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第一クラッチの係合開始後、前記エンジンが出力する出力トルクを、前記エンジン要求トルクよりも小さくなるように低下させ、
前記エンジンの出力トルクの低下により前記エンジンの回転速度が低下し、前記エンジンの回転速度と前記回転電機の回転速度との間の差回転速度が所定の同期判定閾値以下となった後に、前記第一クラッチを完全係合状態とする請求項３に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記差回転速度に応じて前記エンジンの出力トルクを低下させる請求項４に記載のハイブリッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド駆動装置における、電動走行中にエンジンを始動させる際の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと回転電機とを併用することにより、エンジンの燃費向上及び排出ガスの低減を図ることのできるハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置の一例として、下記の特許文献１には、クラッチ（以下、第一クラッチと称する場合がある）を介してエンジンに駆動連結された回転電機と、エンジン及び回転電機の一方又は双方の駆動力を車輪に伝達する出力部材と、回転電機と出力部材との間の駆動力の断接を行う第二クラッチと、回転電機、第一クラッチ及び第二クラッチの動作制御を行う制御装置と、を備えたハイブリッド駆動装置が記載されている。このようなハイブリッド駆動装置においては、エンジンが停止され回転電機の駆動力により走行する電動走行中に、回転電機が出力する駆動力の一部をエンジンに伝達してエンジンを始動させることが行われる。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、そのようなエンジンの始動時に、回転電機の回転速度に応じて異なる制御パターンを採用するというものである。具体的には、回転電機の回転速度が比較的高い場合には、第二クラッチを完全係合した状態で第一クラッチの係合圧を上昇させてエンジンを始動させる高回転用制御パターンを採用し、一方、回転電機の回転速度が比較的低い場合には、第二クラッチを解放した状態で第一クラッチの係合圧を上昇させてエンジンを始動させる低回転用制御パターンを採用する。これにより、車両の走行速度（回転電機の回転速度）に関わらず、短時間でエンジンを始動させることを可能としている。なお、低回転用制御パターンによるエンジン始動が行われた際には、当該エンジン始動の後、第一クラッチを係合開始直前のスタンバイ圧まで一旦低下させ、エンジンが出力する駆動力を増大させてから、第一クラッチの係合圧を再度上昇させて完全係合させる制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３１０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のハイブリッド駆動装置におけるエンジン始動制御では、以下のような課題があった。すなわち、高回転用制御パターンによるエンジン始動では、第一クラッチを介して回転電機が出力する駆動力をエンジン側に伝達してエンジンを始動させるが、当該エンジン始動後に、第一クラッチが完全係合され、エンジンが出力する駆動力が回転電機側に伝達される状態に移行することになる。つまり、第一クラッチの完全係合の前後で第一クラッチを介した駆動力の伝達方向が逆転するため、出力部材に伝達されるトルク変動が大きくなって係合ショックが発生する可能性がある。
【０００６】
また、低回転用制御パターンによるエンジン始動後に第一クラッチを係合する制御では、回転電機の回転速度が十分に低くエンジンの回転速度よりも低い場合には、第一クラッチの完全係合の前後で第一クラッチを介した駆動力の伝達方向が一定であるため、出力部材に伝達されるトルク変動は比較的小さく係合ショックはほとんど生じない。そこで、このような制御を回転電機の回転速度が高い場合にも適用することが考えられるが、回転電機の回転速度が比較的高く、特にエンジンの回転速度よりも高い（エンジンの回転速度が回転電機の回転速度よりも低い）場合には、第一クラッチを係合させる際に、回転電機が出力する駆動力によりエンジンの回転速度を引き上げる必要がある。従って、そのような場合には、エンジン始動時に第一クラッチを係合開始直前のスタンバイ圧まで一旦低下させたとしても、やはり第一クラッチの完全係合の前後では第一クラッチを介した駆動力の伝達方向が逆転するため、結局、出力部材に伝達されるトルク変動が大きくなって係合ショックが発生する可能性がある。
【０００７】
そこで、エンジンが停止され回転電機の駆動力が出力部材を介して車輪に伝達されている状態でエンジンの始動要求があった場合において、エンジン始動後に、エンジンと回転電機との間に設けられるクラッチを完全係合させる際の係合ショックの発生を極力抑制することができるハイブリッド駆動装置の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る、第一クラッチを介してエンジンに駆動連結された回転電機と、前記エンジン及び前記回転電機の一方又は双方の駆動力を車輪に伝達する出力部材と、前記回転電機及び前記第一クラッチの動作制御を行う制御装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の特徴構成は、前記回転電機と前記出力部材との間の駆動力の断接を行う第二クラッチを更に備え、前記制御装置は、前記エンジンが停止され前記回転電機の駆動力が前記出力部材を介して前記車輪に伝達された状態で前記エンジンの始動要求があった場合に、前記第二クラッチのトルク容量が車両を駆動させるために必要とされる車両要求トルクに等しくなるように、前記第二クラッチの係合圧を制御しつつ、前記第一クラッチの係合圧を上昇させて前記エンジンを始動させ、前記エンジンの始動完了後に前記第一クラッチの解放状態で前記エンジンの回転速度を上昇させ、前記エンジンの回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなった後に前記第一クラッチの係合を開始させる点にある。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、エンジンと回転電機との間に設けられる第一クラッチを係合させる際にはエンジンの回転速度が回転電機の回転速度よりも高くなっているので、第一クラッチを係合させることによってエンジンの回転速度を引き上げる必要がない。そのため、第一クラッチの完全係合の前後で第一クラッチを介した駆動力の伝達方向が逆転しないので、トルク変動が小さく抑えられる。従って、エンジン始動後に、エンジンと回転電機との間に設けられる第一クラッチを完全係合させる際の係合ショックの発生を極力抑制することができるハイブリッド駆動装置を提供することができる。また、上記の構成によれば、第一クラッチの係合圧を上昇させてエンジンの始動を開始させる際に、車両を走行させるために必要とされる駆動力を適切に出力部材に伝達することができる。また回転電機の駆動力による車両の走行中に、第一クラッチの係合に伴う係合ショックを生じさせることなくエンジンを始動させることができる。
【００１０】
本発明に係る、第一クラッチを介してエンジンに駆動連結された回転電機と、前記エンジン及び前記回転電機の一方又は双方の駆動力を車輪に伝達する出力部材と、前記回転電機及び前記第一クラッチの動作制御を行う制御装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の他の特徴構成は、ロックアップクラッチを有し、前記ロックアップクラッチ及び内部に充填された流体の少なくとも一方を介して前記回転電機と前記出力部材との間の駆動力の伝達を行う流体伝動装置を更に備え、前記制御装置は、前記エンジンが停止され前記回転電機の駆動力が前記出力部材を介して前記車輪に伝達された状態で前記エンジンの始動要求があった場合に、前記ロックアップクラッチのトルク容量が車両を駆動させるために必要とされる車両要求トルクに応じたトルクとなるように、前記ロックアップクラッチの係合圧を制御すると共に、更に前記流体伝動装置の入力側回転部材と出力側回転部材との間の回転速度の差が一定となるように、前記回転電機の回転速度を制御しつつ、前記第一クラッチの係合圧を上昇させて前記エンジンを始動させ、前記エンジンの始動完了後に前記第一クラッチの解放状態で前記エンジンの回転速度を上昇させ、前記エンジンの回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなった後に前記第一クラッチの係合を開始させる点にある。
【００１１】
上記の特徴構成によれば、エンジンと回転電機との間に設けられる第一クラッチを係合させる際にはエンジンの回転速度が回転電機の回転速度よりも高くなっているので、第一クラッチを係合させることによってエンジンの回転速度を引き上げる必要がない。そのため、第一クラッチの完全係合の前後で第一クラッチを介した駆動力の伝達方向が逆転しないので、トルク変動が小さく抑えられる。従って、エンジン始動後に、エンジンと回転電機との間に設けられる第一クラッチを完全係合させる際の係合ショックの発生を極力抑制することができるハイブリッド駆動装置を提供することができる。また、上記の構成によれば、第一クラッチの係合圧を上昇させてエンジンの始動を開始させる際に、車両を走行させるために必要とされる駆動力を適切に出力部材に伝達することができる。また回転電機の駆動力による車両の走行中に、第一クラッチの係合に伴う係合ショックを生じさせることなくエンジンを始動させることができる。
【００１２】
ここで、前記制御装置は、前記第一クラッチの係合開始後、前記第一クラッチのトルク容量が、車両を駆動させるために前記エンジンに必要とされるエンジン要求トルクに等しくなるように、前記第一クラッチの係合圧を制御する構成とすると好適である。
【００１３】
係合ショックは、第一クラッチの完全係合の前後における、当該第一クラッチを介して伝達されるトルク変動に起因して生じ得ることから、第一クラッチを介した駆動力の伝達方向の逆転が生じないようにしても完全に係合ショックの発生を防止することができる訳ではない。すなわち、第一クラッチの完全係合前の状態では、当該第一クラッチを介してエンジンから回転電機へと伝達される駆動力の大きさは、第一クラッチのトルク容量に等しい。一方、第一クラッチの完全係合後は、当該第一クラッチを介してエンジンから回転電機へと伝達される駆動力の大きさは、エンジンの出力トルクに等しい。そのため、第一クラッチの完全係合前のトルク容量とエンジンの出力トルクとの差分に基づいて係合ショックが生じる可能性が残る。
上記の構成によれば、第一クラッチの係合圧を制御することにより、第一クラッチのトルク容量と、エンジン要求トルクに応じた値となるエンジンの出力トルクとを略等しくすることができるので、第一クラッチを完全係合させる際の係合ショックの発生を、より確実に抑制することができる。
【００１４】
また、前記制御装置は、前記第一クラッチの係合開始後、前記エンジンが出力する出力トルクを、前記エンジン要求トルクよりも小さくなるように低下させ、前記エンジンの出力トルクの低下により前記エンジンの回転速度が低下し、前記エンジンの回転速度と前記回転電機の回転速度との間の差回転速度が所定の同期判定閾値以下となった後に、前記第一クラッチを完全係合状態とする構成とすると好適である。
【００１５】
上記のように第一クラッチのトルク容量とエンジン要求トルクとが等しくなるように制御する場合には、第一クラッチの係合開始後、これらが釣り合った状態となってエンジンの回転速度が低下しない状態となるため、エンジンの回転速度と回転電機の回転速度との間の差回転速度が大きいままとなることがある。
上記の構成によれば、エンジンの出力トルクをエンジン要求トルクよりも低下させることでエンジンの回転速度を低下させて回転電機の回転速度に近づけることができる。そして、差回転速度が同期判定閾値以下となった後に第一クラッチを完全係合状態とすることで、第一クラッチの完全係合に伴う回転速度の変動をも小さく抑えることができる。従って、第一クラッチを完全係合させる際の係合ショックの発生をより一層抑制することができる。
【００１６】
また、前記制御装置は、前記差回転速度に応じて前記エンジンの出力トルクを低下させる構成とすると好適である。
【００１７】
この構成によれば、差回転速度に応じた低減幅でエンジンの出力トルクを低下させることで、適切な遷移過程を経て差回転速度を小さくすることができる。すなわち、オーバーシュートやハンチングを抑制しつつ、必要最小限の時間で差回転速度を小さくして、第一クラッチを完全係合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】第一の実施形態に係るエンジン始動制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】第一の実施形態に係るエンジン始動制御に従ってエンジンの始動を行う際の各部の動作状態を示すタイミングチャートである。
【図４】第二の実施形態に係るハイブリッド駆動装置の概略構成を示す模式図である。
【図５】第二の実施形態に係るエンジン始動制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第二の実施形態に係るエンジン始動制御に従ってエンジンの始動を行う際の各部の動作状態を示すタイミングチャートである。
【図７】第三の実施形態に係るハイブリッド駆動装置の概略構成を示す模式図である。
【図８】第三の実施形態に係るエンジン始動制御の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第一の実施形態〕
本発明に係るハイブリッド駆動装置１の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、ハイブリッド駆動装置１を搭載した車両６は、駆動力源としてエンジン１１及び回転電機１の双方を備えている。そして、車両６は、回転電機１のみを駆動力源として走行する電動走行モードと、少なくともエンジン１１を駆動力源として走行するパラレルモードとを、走行状態に応じて適宜切り替えながら走行することができるようになっている。なお、本願では、「駆動力」はトルクを含む概念として用いている。
【００２０】
ハイブリッド駆動装置１は、入力クラッチ２１を介してエンジン１１に駆動連結された回転電機１２と、エンジン１１及び回転電機１２の一方又は双方のトルクを車輪１５に伝達する出力軸Ｏと、エンジン１１の動作制御を行うエンジン制御ユニット３と、回転電機１２及び入力クラッチ２１の動作制御を行う制御ユニット４と、を備えている。本実施形態に係る制御ユニット４は、エンジン１１が停止され回転電機１２のトルクが出力軸Ｏを介して車輪１５に伝達される電動走行モード時にエンジン１１の始動要求があった場合に、エンジン１１の始動完了後に入力クラッチ２１の解放状態でエンジン１１の回転速度を上昇させ、エンジン１１の回転速度が回転電機１２の回転速度よりも高くなった後に入力クラッチ２１の係合を開始させる。これにより、入力クラッチ２１を完全係合させてパラレルモードに完全移行する際の係合ショックの発生を抑制することができるようになっている。なお、本実施形態においては、入力クラッチ２１が本発明における「第一クラッチ」に相当し、出力軸Ｏが本発明における「出力部材」に相当する。以下、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１について、詳細に説明する。
【００２１】
１．ハイブリッド駆動装置の駆動伝達系の構成
エンジン１１は、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。エンジン１１は、入力クラッチ２１を介して入力軸Ｉに駆動連結されている。本例では、エンジン１１のクランクシャフト等のエンジン出力軸Ｅｏが、入力クラッチ２１を介して入力軸Ｉに駆動連結されている。なお、本実施形態では、入力クラッチ２１は、供給される油圧を制御することによりそのトルク容量Ｔｉの増減を連続的に制御することが可能なクラッチとされている。このようなクラッチとしては、例えば湿式多板クラッチ等が好適に用いられる。入力軸Ｉは、回転電機１２のロータ（不図示）と一体回転するように駆動連結されている。
【００２２】
回転電機１２は、ロータとステータ（不図示）とを有して構成され、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（回転機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能とを果たすことが可能とされている。そのため、回転電機１２は、不図示の蓄電装置と電気的に接続されている。本例では、蓄電装置としてバッテリが用いられている。なお、蓄電装置としてキャパシタ等を用いても好適である。回転電機１２は、バッテリから電力の供給を受けて力行し、或いは、車輪１５から伝達される駆動力により発電した電力をバッテリに供給して蓄電させる。また、入力軸Ｉと一体回転する回転電機１２のロータは、変速装置１３に駆動連結されている。
【００２３】
変速装置１３は、変速比の異なる複数の変速段を有する有段の自動変速装置である。変速装置１３は、これら複数の変速段を形成するために、遊星歯車機構等の歯車機構と、この歯車機構の回転要素の係合又は解放を行い、変速段を切り替えるためのクラッチやブレーキ等の複数の摩擦係合要素とを備えている。変速装置１３は、各変速段について設定された所定の変速比で、入力軸Ｉの回転速度を変速するとともにトルクを変換して、出力軸Ｏへ伝達する。変速装置１３から出力軸Ｏへ伝達されたトルクは、ディファレンシャル装置１４を介して左右二つの車輪１５に分配されて伝達される。なお、変速装置１３としては、無段変速装置やその他の変速装置を採用しても好適である。
【００２４】
２．ハイブリッド駆動装置の制御系の構成
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１を制御するための制御系の構成について説明する。図１に示すように、ハイブリッド駆動装置１は、主にエンジン１１を制御するためのエンジン制御ユニット３と、主に入力クラッチ２１及び回転電機１２を制御するための制御ユニット４と、を備えている。エンジン制御ユニット３及び制御ユニット４は、ハイブリッド駆動装置１の各部の動作制御を行う中核部材としての機能を果たしている。本実施形態においては、エンジン制御ユニット３と制御ユニット４とが協働して本発明における「制御装置」としての機能を果たしている。
【００２５】
このエンジン制御ユニット３及び制御ユニット４は、それぞれＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等の記憶装置等を有して構成されている（不図示）。そして、ＲＯＭ等に記憶されたソフトウェア（プログラム）又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、エンジン制御ユニット３及び制御ユニット４の各機能部が構成されている。これらの各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。更に、エンジン制御ユニット３と制御ユニット４との間でも、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。
【００２６】
また、図１に示すように、このハイブリッド駆動装置１は、車両６の各部に設けられた複数のセンサ、具体的には、エンジン回転速度センサＳｅ１、入力軸回転速度センサＳｅ２、車速センサＳｅ４、及びアクセル開度検出センサＳｅ５を備えている。エンジン回転速度センサＳｅ１は、エンジン出力軸Ｅｏ（エンジン１１）の回転速度を検出するセンサである。入力軸回転速度センサＳｅ２は、入力軸Ｉの回転速度を検出するセンサである。ここで、入力軸Ｉには回転電機１２のロータが一体的に駆動連結されているので、入力軸回転速度センサＳｅ２により検出される入力軸Ｉの回転速度は、回転電機１２の回転速度に等しい。車速センサＳｅ４は、車輪１５の回転速度すなわち車速を検出するセンサである。アクセル開度検出センサＳｅ５は、アクセルペダルの操作量を検出することによりアクセル開度を検出するセンサである。これらの各センサＳｅ１〜Ｓｅ５による検出結果を示す情報は、制御ユニット４へ出力される。
【００２７】
エンジン制御ユニット３は、エンジン制御部３１を備えている。エンジン制御部３１は、エンジン１１の動作制御を行う機能部である。エンジン制御部３１は、後述する要求トルク決定部４２により決定されるエンジン要求トルクＴｅに基づいて、エンジン１１の出力トルクがエンジン要求トルクＴｅとなるように、エンジン１１の動作を制御する。すなわち、エンジン要求トルクＴｅは、エンジン１１を動作させるための制御目標トルクである。また、エンジン制御部３１は、後述する要求トルク決定部４２により決定されるエンジン要求回転速度に基づいて、エンジン１１の回転速度がエンジン要求回転速度となるように、エンジン１１の動作を制御する。なお、エンジン制御部３１は、エンジン１１の始動開始時に、混合気に点火する等の制御も行う。
【００２８】
本実施形態においては、エンジン制御部３１は、トルク補正部３２を備えて構成されている。トルク補正部３２は、エンジン１１を動作させるための制御目標トルクを、エンジン要求トルクＴｅに対して補正する機能部である。トルク補正部３２は、エンジン要求トルクＴｅに所定の補正トルクを加算又は減算し、或いはエンジン要求トルクＴｅ自体を所定の値に変更することにより、エンジン要求トルクＴｅを補正する。
【００２９】
本実施形態においては、トルク補正部３２は、まず電動走行モードからパラレルモードに移行する際には、エンジン１１の完爆後の所定時間、予め所定値に設定されたエンジン始動トルクＴｓをエンジン要求トルクＴｅとして設定することにより、エンジン要求トルクＴｅを補正する。エンジン制御部３１は、このエンジン始動トルクＴｓに基づいて、エンジン１１の出力トルクがエンジン始動トルクＴｓとなるようにエンジン１１の動作を制御する。なお、本実施形態では、エンジン１１の回転速度を早期に上昇させることを可能とするため、エンジン始動トルクＴｓは比較的大きい値、本例では後述するエンジン要求トルクＴｅよりも大きい値に設定されている。
【００３０】
また、本実施形態では、トルク補正部３２は、特に電動走行モードからパラレル走行モードへの移行時に、入力クラッチ２１の係合開始後、エンジン１１を動作させるための制御目標トルクがエンジン要求トルクＴｅよりも小さくなるように補正する。つまり、トルク補正部３２は、エンジン要求トルクＴｅからエンジン補正トルクｄＴｅを減算することにより、エンジン要求トルクＴｅよりも小さい値となるように補正された補正後のエンジン要求トルクＴｅ’（＝Ｔｅ−ｄＴｅ）を決定する。エンジン制御部３１は、入力クラッチ２１の係合開始後、補正後のエンジン要求トルクＴｅ’に従い、エンジン１１の出力トルクが当該エンジン要求トルクＴｅ’となるように、エンジン１１の動作を制御する。このようにして、トルク補正部３２は、エンジン１１が出力する出力トルクをエンジン要求トルクＴｅよりも小さくなるように低下させる。エンジン１１の出力トルクが低下すると、エンジン出力軸Ｅｏの負荷が同じであれば、エンジン１１の回転速度が低下することになる。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、トルク補正部３２は、エンジン１１の回転速度と回転電機１２の回転速度との間の差回転速度ΔＮに応じて、エンジン要求トルクＴｅ’を決定する。差回転速度ΔＮは、後述する差回転判定部４８により取得される。ここでは、トルク補正部３２は、差回転速度ΔＮが大きいほどエンジン補正トルクｄＴｅによるトルクの低減量が大きくなり、差回転速度ΔＮが小さいほどエンジン補正トルクｄＴｅによるトルクの低減量が小さくなるように補正トルクｄＴｅを決定する。本例では、トルク補正部３２は、エンジン１１の回転速度が回転電機１２の回転速度よりも高くなった後の所定のタイミングで取得される差回転速度ΔＮに所定の係数を乗算することにより、経時変化しない一定のエンジン補正トルクｄＴｅを決定する構成とされている。これにより、トルク補正部３２は、差回転速度ΔＮに応じて、当該差回転速度ΔＮが大きいほどエンジン１１の出力トルクを大きく低下させる。
【００３２】
制御ユニット４は、走行モード決定部４１、要求トルク決定部４２、回転電機制御部４３、入力クラッチ動作制御部４５、及び差回転判定部４８を備えている。走行モード決定部４１は、車両６の走行モードを決定する機能部である。走行モード決定部４１は、車速センサＳｅ４により検出される車速と、アクセル開度検出センサＳｅ５により検出されるアクセル開度と、不図示のバッテリ状態検出センサにより検出されるバッテリ充電量等に基づいて、ハイブリッド駆動装置１が実現すべき走行モードを決定する。その際、走行モード決定部４１は、メモリ等の記録媒体に記憶して備えられた、車速、アクセル開度及びバッテリ充電量と走行モードとの関係を規定したマップ（不図示）を参照する。
【００３３】
例えば、車両６の発進時や低速走行時等には、電動走行モードが選択される。この電動走行モードでは、入力クラッチ２１が解放状態とされると共にエンジン１１が停止され、回転電機１２のトルクのみが出力軸Ｏを介して車輪１５に伝達された状態となって車両６が走行する。このとき、バッテリからの電力の供給を受けて回転電機１２がトルクを発生する。また、例えば車両６の車速が比較的高い状態での定常走行時や、高負荷走行時等には、パラレルモードが選択される。このパラレルモードでは、入力クラッチ２１が完全係合状態とされると共にエンジン１１が駆動され、少なくともエンジン１１のトルクが出力軸Ｏを介して車輪１５に伝達された状態となって車両６が走行する。なお、回転電機１２は、必要に応じてバッテリからの電力の供給を受けてトルクを出力してエンジン１１のトルクによる駆動力を補助し、或いは、エンジン１１のトルクにより発電してバッテリの充電を行う。
【００３４】
ここで、電動走行モードでの走行時、例えばアクセル開度が大きくなり回転電機１２のトルクのみでは駆動力が不足するようになった場合や、回転電機１２を駆動するためのバッテリの残量が少なくなった場合等には、走行モード決定部４１は、ハイブリッド駆動装置１が実現すべき走行モードを電動走行モードからパラレルモードへと切り替える。電動走行モードからパラレルモードへの切り替えに際しては、走行モード決定部４１は、エンジン制御部３１及び入力クラッチ動作制御部４５に対してエンジン始動要求を出力する。エンジン始動要求を受けたエンジン制御部３１及び入力クラッチ動作制御部４５は、これらが協働することにより、エンジン１１をクランキングして始動させる。このエンジン１１の始動時の制御の詳細については、後述する。
【００３５】
エンジン１１の始動時には、エンジン回転速度センサＳｅ１により検出されるエンジン出力軸Ｅｏの回転速度が監視される。そして、当該エンジン出力軸Ｅｏの回転速度が所定の点火判定閾値Ｎｆ以上となった時に、点火プラグにより混合気に点火することで、エンジン１１を始動させる。このときの点火判定閾値Ｎｆとしては、例えばアイドル回転数等に設定することができる。但し、これに限定される訳ではなく、適宜変更が可能である。なお、車両６がパラレルモードで走行中に減速する場合等には、入力クラッチ２１が解放状態とされると共にエンジン１１が停止され、電動走行モードに移行する。
【００３６】
要求トルク決定部４２は、車両６を駆動させるために必要とされる車両要求トルクＴｃを決定する機能部である。要求トルク決定部４２は、車速センサＳｅ４により検出される車速と、アクセル開度検出センサＳｅ５により検出されるアクセル開度とに基づいて、車両要求トルクＴｃを決定する。また、本実施形態では、要求トルク決定部４２は、車両要求トルクＴｃ、車速や加減速等の走行状態、及びバッテリ充電量等の車両状態に基づいて、車両６を駆動させるために、エンジン１１に要求されるエンジン要求トルクＴｅと、回転電機１２に要求されるモータ要求トルクＴｍと、を決定する機能も果たす。
【００３７】
なお、ここでは本発明に特に関連する部分として、トルクに関してのみ説明したが、車両要求トルクＴｃ、エンジン要求トルクＴｅ、及びモータ要求トルクＴｍを決定するに際しては、これらの要求回転速度も考慮される。つまり、要求トルク決定部４２は、車速及び変速比に基づいて決まることになる、エンジン１１及び回転電機１２にそれぞれ要求される回転速度であるエンジン要求回転速度及びモータ要求回転速度も合わせて決定する。要求トルク決定部４２により決定されたエンジン要求トルクＴｅ及びエンジン要求回転速度は、エンジン制御ユニット３のエンジン制御部３１に出力され、モータ要求トルクＴｍ及びモータ要求回転速度は、制御ユニット４の回転電機制御部４３に出力される。
【００３８】
回転電機制御部４３は、回転電機１２の動作制御を行う機能部である。回転電機制御部４３は、要求トルク決定部４２により決定されるモータ要求トルクＴｍに基づいて、回転電機１２の出力トルクがモータ要求トルクＴｍとなるように、回転電機１２の動作を制御する。また、回転電機制御部４３は、要求トルク決定部４２により決定されるモータ要求回転速度に基づいて、回転電機１２の回転速度がモータ要求回転速度となるように、回転電機１２の動作を制御する。
【００３９】
本実施形態においては、回転電機制御部４３は、トルク補正部４４を備えて構成されている。トルク補正部４４は、回転電機１２を動作させるための制御目標トルクを、モータ要求トルクＴｍに対して補正する機能部である。本実施形態では、トルク補正部４４は、特に電動走行モードからパラレル走行モードへの移行時において、入力クラッチ２１の係合開始時に、回転電機１２を動作させるための制御目標トルクがモータ要求トルクＴｍよりも大きくなるように補正する。つまり、トルク補正部４４は、モータ要求トルクＴｍにモータ補正トルクｄＴｍを加算することにより、モータ要求トルクＴｍよりも大きい値となるように補正された補正後のモータ要求トルクＴｍ’（＝Ｔｍ＋ｄＴｍ）を決定する。これにより、回転電機１２が出力する出力トルクをモータ要求トルクＴｍよりも大きくなるように増大させる。
【００４０】
補正後のモータ要求トルクＴｍ’を決定する（モータ補正トルクｄＴｍを決定する）に際しては、トルク補正部４４は、電動走行モードから入力クラッチ２１を係合させてパラレルモードに移行する際の、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉに相当するトルクをモータ補正トルクｄＴｍとする。ここで、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉは、入力クラッチ２１の係合圧に基づいて推定することにより算出される。モータ補正トルクｄＴｍが算出されると、それに応じて補正後のモータ要求トルクＴｍ’（＝Ｔｍ＋ｄＴｍ）が決定される。
【００４１】
回転電機制御部４３は、エンジン１１の始動開始の初期段階における入力クラッチ２１の係合開始時、補正後のモータ要求トルクＴｍ’に従い、回転電機１２の出力トルクが当該モータ要求トルクＴｍ’となるように、回転電機１２の動作を制御する。このように、補正後のモータ要求トルクＴｍ’に従って回転電機１２の動作を制御することで、入力クラッチ２１の係合開始時における係合ショックの発生を抑制しつつ、エンジン１１をクランキングさせることができる。
【００４２】
入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１の動作を制御する機能部である。ここで、入力クラッチ動作制御部４５は、不図示の油圧制御装置を介して入力クラッチ２１に供給される油圧を制御することにより、入力クラッチ２１の動作を制御する。例えば、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧をゼロとすることにより、入力クラッチ２１を解放状態とする。また、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧を油圧回路のライン圧（完全係合圧）とすることにより、入力クラッチ２１を完全係合状態とする。
【００４３】
また、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧を所定の範囲内に制御することにより、入力クラッチ２１を係合開始から完全係合状態となるまでの間の半係合状態とする。入力クラッチ２１の半係合状態では、当該入力クラッチ２１を滑らせながらトルクの伝達を行うことができる。なお、入力クラッチ２１が完全係合状態又は半係合状態で伝達することができるトルクの大きさは、入力クラッチ２１のその時点の係合圧に応じて決まる。このときのトルクの大きさを、入力クラッチ２１の「トルク容量Ｔｉ」とする。つまり、その時点における入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉを上限として、エンジン１１側と回転電機１２側との間で、入力クラッチ２１を介したトルクの伝達が行われる。本実施形態では、上記のとおりトルク容量Ｔｉの増減が連続的に制御可能とされている。本実施形態においては、電動走行モードからパラレルモードへの移行時に、入力クラッチ２１を完全係合させる際の係合ショックの発生を極力抑制するべく、入力クラッチ動作制御部４５は、以下に説明する所定のタイミング及びトルク容量Ｔｉ（油圧）で入力クラッチ２１の動作を制御する。
【００４４】
まず、車両６が電動走行モードで走行している状態でエンジン１１に対する始動要求があった場合、すなわち、走行モード決定部４１が電動走行モードからパラレルモードへの移行を決定してエンジン始動要求を出力した場合には、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧を徐々に上昇させて、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉを徐々に増大させる。これにより、回転電機１２が出力する出力トルクの一部（ここでは、モータ補正トルクｄＴｍに相当する）を、入力クラッチ２１を介してエンジン１１に伝達してエンジン１１をクランキングさせることができる。そして、エンジン出力軸Ｅｏの回転速度が点火判定閾値Ｎｆ以上となると、混合気に点火される。その後、エンジン１１の完爆が確認されると、エンジン１１の始動が完了することになる。なお、エンジン１１の完爆は、例えば通常の空燃比制御のために排気路に設けられた酸素センサ（不図示）により検出される酸素濃度の低下等により判定することができる。
【００４５】
本実施形態においては、入力クラッチ動作制御部４５は、エンジン１１の始動完了後に入力クラッチ２１を解放状態とする。すなわち、エンジン１１の完爆が確認されてエンジン１１の始動が完了すると、次に入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧をゼロまで低下させて入力クラッチ２１を一旦解放する。これにより、回転電機１２とエンジン１１との間での入力クラッチ２１を介したトルクの伝達が遮断される。なお、この間、エンジン制御部３１は、エンジン１１の出力トルクがエンジン始動トルクＴｓとなるように、エンジン１１の動作を制御する。その結果、エンジン１１の回転速度は、回転電機１２の回転速度とは無関係に上昇する。
【００４６】
エンジン１１の回転速度が上昇し、やがてエンジン１１の回転速度が回転電機１２の回転速度よりも高くなると、次に入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１の係合を開始させる。ここで、本実施形態に係る制御ユニット４は、差回転判定部４８を備えている。差回転判定部４８は、エンジン１１の回転速度と回転電機１２の回転速度との間の差回転速度（回転速度の差）を取得する機能部である。ここでは、差回転判定部４８は、エンジン回転速度センサＳｅ１により検出されるエンジン出力軸Ｅｏ（エンジン１１）の回転速度と入力軸回転速度センサＳｅ２により検出される入力軸Ｉ（回転電機１２のロータ）の回転速度との入力を受け、エンジン１１の回転速度から回転電機１２の回転速度を減算して算出される差分を、差回転速度ΔＮとして取得する。本例では、差回転判定部４８により取得される差回転速度ΔＮの符号が負からゼロを経て正に切り替わると、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧を上昇させて、入力クラッチ２１の係合を開始させる。
【００４７】
本実施形態においては、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１の係合開始後の所定時間、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉがエンジン要求トルクＴｅに等しくなるように、入力クラッチ２１の係合圧を制御する。本実施形態では、その状態で、エンジン制御部３１が、エンジン１１の出力トルクが上述した補正後のエンジン要求トルクＴｅ’（＝Ｔｅ−ｄＴｅ）となるようにエンジン１１の動作を制御する。これにより、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉがエンジン要求トルクＴｅに等しい状態を保ったまま、エンジン１１の回転速度が上昇から低下に転じることになる。
【００４８】
ところで、エンジン１１の出力トルクの制御目標トルクを、エンジン始動トルクＴｓからエンジン要求トルクＴｅ’に変更したとしても、多少の制御遅れが生じる場合がある。そのような場合には、エンジン１１の出力トルクの制御目標トルクが補正後のエンジン要求トルクＴｅ’まで低下された後であっても、エンジン１１の実際の出力トルクの低下が多少遅れるため、差回転速度ΔＮが一旦増大することになる。差回転速度ΔＮが比較的大きい状態で入力クラッチ２１を完全係合させると、入力クラッチ２１の完全係合に伴って入力軸Ｉ及び出力軸Ｏの回転速度が変動して、係合ショックが生じる可能性がある。そこで、本実施形態においては、差回転速度ΔＮが一旦増大した後再度減少に転じ、更に差回転速度ΔＮが所定の同期判定閾値Ｎｓ以下となった後に、入力クラッチ動作制御部４５は入力クラッチ２１を完全係合状態とする。ここでは、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧を油圧回路のライン圧（完全係合圧）とすることにより、入力クラッチ２１を完全係合状態とする。なお、同期判定閾値Ｎｓは、エンジン１１の回転速度と回転電機１２の回転速度が略同期したとみなすことができるような差回転速度であって、入力クラッチ２１を完全係合させる際に係合ショックがほとんど生じないような差回転速度の上限値以下の値に設定されていると好適である。
【００４９】
なお、それに合わせて、エンジン１１の出力トルクの制御目標トルクがエンジン要求トルクＴｅに変更され、エンジン制御部３１は、エンジン１１の出力トルクが当該エンジン要求トルクＴｅとなるようにエンジン１１の動作を制御する。これにより、パラレルモードへの移行が完全に完了する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１では、電動走行モード時にエンジン１１の始動要求があった場合に、エンジン１１の始動完了後に入力クラッチ２１が一旦解放状態とされてエンジン１１の回転速度が上昇させられ、エンジン１１の回転速度が回転電機１２の回転速度よりも高くなった後に入力クラッチ２１の係合を開始させるように入力クラッチ２１の動作が制御される。このような動作制御によれば、入力クラッチ２１の係合を開始させる際にはエンジン１１の回転速度が回転電機１２の回転速度よりも高くなっているので、入力クラッチ２１を完全係合させて、回転電機１２が出力するトルクによりエンジン１１の回転速度を引き上げる必要がない。そのため、入力クラッチ２１の完全係合の前後で当該入力クラッチ２１を介したトルクの伝達方向が逆転しないので、入力軸Ｉ及び出力軸Ｏに伝達されるトルク変動が小さく抑えられる。従って、入力クラッチ２１を完全係合させる際の係合ショックの発生を極力抑制することができる。
【００５１】
ここで、係合ショックは入力クラッチ２１の完全係合の前後における、当該入力クラッチ２１を介して入力軸Ｉ及び出力軸Ｏに伝達されるトルク変動に起因して生じ得ることから、トルクの伝達方向の逆転が生じないようにしても完全に係合ショックの発生を防止することができる訳ではない。すなわち、入力クラッチ２１の完全係合前の状態では、当該入力クラッチ２１を介してエンジン１１から回転電機１２へと伝達されるトルクの大きさは、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉに等しい。一方、入力クラッチ２１の完全係合後は、当該入力クラッチ２１を介してエンジン１１から回転電機１２へと伝達されるトルクの大きさは、エンジン１１の出力トルクに等しい。そのため、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉとエンジン１１の出力トルクとの差分に基づいて係合ショックが生じる可能性が残る。
【００５２】
この点、本実施形態では、入力クラッチ動作制御部４５は、クラッチの係合開始後、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉがエンジン要求トルクＴｅに等しくなるように、入力クラッチ２１の係合圧を制御する。このような動作制御によれば、入力クラッチ２１の係合圧を制御することにより、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉと、制御目標トルクとしてのエンジン要求トルクＴｅに応じた値となるエンジン１１の出力トルクとを略等しくすることができるので、入力クラッチ２１を完全係合させる際の係合ショックの発生を、より確実に抑制することができる。
【００５３】
更に本実施形態においては、差回転速度ΔＮが同期判定閾値Ｎｓ以下となった後に、入力クラッチ動作制御部４５は入力クラッチ２１を完全係合状態とする。よって、入力クラッチ２１の完全係合に伴う入力軸Ｉ及びこれに伴う出力軸Ｏの回転速度の変動を小さく抑えることができる。従って、入力クラッチ２１を完全係合させる際の係合ショックの発生をより一層抑制することができる。
【００５４】
３．エンジン始動制御処理の手順
次に、本実施形態に係るエンジン始動制御の内容について説明する。図２は、本実施形態に係るエンジン始動制御の処理手順を示すフローチャートである。また、図３は、実施形態に係るエンジン始動制御に従ってエンジン１１の始動を行う際の、各部の動作状態を示すタイミングチャートである。以下に説明するエンジン始動制御の手順は、エンジン制御ユニット３及び制御ユニット４の各機能部により実行される。各機能部がプログラムにより構成される場合には、エンジン制御ユニット３及び制御ユニット４がそれぞれ備える演算処理装置は、上記の各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。なお、以下の説明では、初期状態では車両６は電動走行モードで走行しているものとする。
【００５５】
本実施形態に係るエンジン始動制御においては、まず時刻ｔ０１においてエンジン始動要求があった場合には（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１への供給油圧を徐々に上昇させて、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉを徐々に増大させる（ステップ＃０２）。また、回転電機制御部４３は、回転電機１２の出力トルクが、補正後のモータ要求トルクＴｍ’となるように回転電機１２の動作を制御する（ステップ＃０３）。ここで、補正後のモータ要求トルクＴｍ’は、モータ要求トルクＴｍにモータ補正トルクｄＴｍを加算した値として算出される（Ｔｍ’＝Ｔｍ＋ｄＴｍ）。これにより、入力クラッチ２１の係合開始時における係合ショックの発生を抑制しながら、エンジン１１のクランキングを開始することができる。
【００５６】
次に、エンジン制御部３１は、エンジン回転速度センサＳｅ１により検出されるエンジン１１の回転速度が、点火判定閾値Ｎｆ以上であるか否かを判定する（ステップ＃０４）。時刻ｔ０２においてエンジン１１の回転速度が点火判定閾値Ｎｆ以上になると（ステップ＃０４：Ｙｅｓ）、エンジン制御部３１は、混合気に点火してエンジン１１の始動を開始させる（ステップ＃０５）。また、エンジン制御部３１は、エンジン１１の始動が完了したか否かを判定する（ステップ＃０６）。ここでは、エンジン１１の完爆が確認されると、エンジン１１の始動が完了したと判定される構成とされている。エンジン１１の始動が未完了であると判定された場合には（ステップ＃０６：Ｎｏ）、エンジン制御部３１は、再度混合気に点火してエンジン１１の始動を開始させる（ステップ＃０５）。一方、時刻ｔ０３においてエンジン１１の始動が完了したと判定されると（ステップ＃０６：Ｙｅｓ）、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧をゼロまで低下させて入力クラッチ２１を解放する（ステップ＃０７）。
【００５７】
また、エンジン制御部３１は、エンジン１１の出力トルクが、予め所定値に設定されたエンジン始動トルクＴｓとなるように、エンジン１１の動作を制御する（ステップ＃０８）。ここで、エンジン始動トルクＴｓは、エンジン要求トルクＴｅよりも大きい値に設定されている。これにより、エンジン１１の回転速度を早期に上昇させることが可能となっている。エンジン１１の回転速度の上昇中、差回転判定部４８は、エンジン回転速度センサＳｅ１により検出されるエンジン１１の回転速度と入力軸回転速度センサＳｅ２により検出される入力軸Ｉ（回転電機１２のロータ）の回転速度とに基づき、これらの差分として差回転速度ΔＮを取得する（ステップ＃０９）。そして、差回転速度ΔＮがゼロより大きくなったか否かを判定し（ステップ＃１０）、差回転速度ΔＮがゼロより大きくなったと判定されると（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、入力クラッチ動作制御部４５は、時刻ｔ０４において入力クラッチ２１に供給される油圧を上昇させて、入力クラッチ２１の係合を開始させる。このとき、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉがエンジン要求トルクＴｅに等しくなるように、入力クラッチ２１の係合圧を制御する（ステップ＃１１）。
【００５８】
この状態で、次にエンジン制御部３１は、エンジン１１の出力トルクが補正後のエンジン要求トルクＴｅ’となるようにエンジン１１の動作を制御する（ステップ＃１２）。
ここで、補正後のエンジン要求トルクＴｅ’は、エンジン要求トルクＴｅからエンジン補正トルクｄＴｅを減算した値として算出され（Ｔｅ’＝Ｔｅ−ｄＴｅ）、更に本実施形態においては、エンジン補正トルクｄＴｅは差回転速度ΔＮに所定の係数を乗算することにより決定される。これにより、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉがエンジン要求トルクＴｅに等しい状態を保ったまま、時刻ｔ０５においてエンジン１１の回転速度が上昇から低下に転じる。
【００５９】
この間、差回転判定部４８は、差回転速度ΔＮが所定の同期判定閾値Ｎｓ以下となったか否かを判定している（ステップ＃１３）。そして、時刻ｔ０６において差回転速度ΔＮが所定の同期判定閾値Ｎｓ以下となったと判定されると（ステップ＃１３：Ｙｅｓ）、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧を油圧回路のライン圧（完全係合圧）として（ステップ＃１４）、入力クラッチ２１を完全係合状態とする。また、エンジン制御部３１は、エンジン１１の出力トルクが当該エンジン要求トルクＴｅとなるようにエンジン１１の動作を制御する。これにより、時刻ｔ０７においてパラレルモードへの移行が完全に完了する。以上で、エンジン始動制御を終了する。このような始動制御によれば、入力クラッチ２１を完全係合させる際の係合ショックの発生を、極力抑制することができる。
【００６０】
〔第二の実施形態〕
本発明に係るハイブリッド駆動装置１の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１の概略構成を示す模式図である。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１は、回転電機１２と変速装置１３との間に、トルクコンバータ２３を介挿して備えている点で、上記第一の実施形態とは相違している。また、それに伴い、制御ユニット４が備える各機能部の構成及びエンジン始動制御の内容も、上記第一の実施形態と一部相違している。それ以外の構成に関しては、基本的には上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
【００６１】
トルクコンバータ２３は、入力軸Ｉのトルクを、中間軸Ｍを介して変速装置１３に伝達する装置である。このトルクコンバータ２３は、入力軸Ｉに駆動連結された入力側回転部材としてのポンプインペラ２３ａと、中間軸Ｍに駆動連結された出力側回転部材としてのタービンランナ２３ｂと、これらの間に設けられたステータと、を備えて構成されている。そして、トルクコンバータ２３は、内部に充填された作動油を介して、駆動側のポンプインペラ２３ａと従動側のタービンランナ２３ｂとの間のトルクの伝達を行う。この際、所定のトルク比でトルクが変換される。本実施形態においては、作動油が本発明における「流体」に相当する。
【００６２】
また、このトルクコンバータ２３は、ロックアップ用の摩擦係合要素として、ロックアップクラッチ２３ｚを備えている。このロックアップクラッチ２３ｚは、ポンプインペラ２３ａとタービンランナ２３ｂとの間の回転差（スリップ）を無くして伝達効率を高めるために、ポンプインペラ２３ａとタービンランナ２３ｂとを一体回転させるように駆動連結するクラッチである。このロックアップクラッチ２３ｚの完全係合状態では、トルクコンバータ２３は、作動油を介さずに入力軸Ｉのトルクを直接中間軸Ｍに伝達する。中間軸Ｍに伝達されたトルクは、変速装置１３を介して出力軸Ｏ及び車輪１５に伝達される。従って、トルクコンバータ２３は、ロックアップクラッチ２３ｚ及び当該トルクコンバータ２３の内部に充填された作動油の少なくとも一方を介して、回転電機１２と出力軸Ｏとの間のトルクの伝達を行う。本実施形態においては、トルクコンバータ２３が本発明における「流体伝動装置」に相当する。
【００６３】
なお、本実施形態では、ロックアップクラッチ２３ｚは、供給される油圧を制御することによりそのトルク容量Ｔｌの増減を連続的に制御することが可能なクラッチとされている。このようなクラッチとしては、例えば湿式多板クラッチ等が好適に用いられる。
【００６４】
ロックアップクラッチ２３ｚの動作制御を行うため、本実施形態に係る制御ユニット４は、ロックアップクラッチ動作制御部（Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部）４６を備えている。ここで、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、不図示の油圧制御装置を介してロックアップクラッチ２３ｚに供給される油圧を制御することにより、ロックアップクラッチ２３ｚの動作を制御する。例えば、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、ロックアップクラッチ２３ｚに供給される油圧をゼロとすることにより、ロックアップクラッチ２３ｚを解放状態とする。また、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、ロックアップクラッチ２３ｚに供給される油圧を油圧回路のライン圧（又は所定の調整圧）とすることにより、ロックアップクラッチ２３ｚを完全係合状態とする。
【００６５】
また、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、ロックアップクラッチ２３ｚに供給される油圧を所定の範囲内に制御することにより、ロックアップクラッチ２３ｚを係合開始から完全係合状態となるまでの間の半係合状態とする。ロックアップクラッチ２３ｚの半係合状態では、当該ロックアップクラッチ２３ｚを滑らせながらトルクの伝達を行うことができる。なお、ロックアップクラッチ２３ｚが完全係合状態又は半係合状態で伝達することができるトルクの大きさは、ロックアップクラッチ２３ｚのその時点の係合圧に応じて決まる。このときのトルクの大きさを、ロックアップクラッチ２３ｚの「トルク容量Ｔｌ」とする。つまり、その時点におけるロックアップクラッチ２３ｚのトルク容量Ｔｌを上限として、回転電機１２側と変速装置１３側との間で、ロックアップクラッチ２３ｚを介したトルクの伝達が行われる。
【００６６】
本実施形態においては、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、エンジン１１のクランキング開始前に、ロックアップクラッチ２３ｚのトルク容量Ｔｌが、車両要求トルクＴｃに応じたトルクとなるように、ロックアップクラッチ２３ｚの係合圧を制御する。ここで、車両要求トルクＴｃは、上記第一の実施形態で説明したように、検出される車速とアクセル開度とに基づいて要求トルク決定部４２により決定される。ロックアップクラッチ２３ｚがスリップしている状態では、トルクコンバータ２３は、ロックアップクラッチ２３ｚに加えて内部に充填された作動油を介して、回転電機１２側と変速装置１３側との間でトルクの伝達を行う。このときの伝達トルクを、ここではＴ／Ｃ伝達トルクＴｔとする。このとき、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、ロックアップクラッチ２３ｚに供給される油圧を制御することにより、ロックアップクラッチ２３ｚのトルク容量ＴｌとＴ／Ｃ伝達トルクＴｔとの合計が、車両要求トルクＴｃに等しくなるように、ロックアップクラッチ２３ｚの係合圧を制御する。すなわち、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、ロックアップクラッチ２３ｚのトルク容量Ｔｌが、車両要求トルクＴｃとＴ／Ｃ伝達トルクＴｔとの差分に等しくなるように（Ｔｌ＝Ｔｃ−Ｔｔ）、ロックアップクラッチ２３ｚの係合圧を制御する。
【００６７】
また、本実施形態においては、制御ユニット４は、スリップ判定部４９を備えている。スリップ判定部４９は、ポンプインペラ２３ａの回転速度とタービンランナ２３ｂの回転速度との間の回転速度の差であるスリップ速度ΔＭを取得する機能部である。ここで、入力軸Ｉにはポンプインペラ２３ａが駆動連結され、中間軸Ｍにはタービンランナ２３ｂが駆動連結されているので、スリップ速度ΔＭは入力軸Ｉと中間軸Ｍとの間の回転速度の差に等しい。従って、スリップ判定部４９は、入力軸回転速度センサＳｅ２により検出される入力軸Ｉの回転速度と中間軸回転速度センサＳｅ３により検出される中間軸Ｍの回転速度との入力を受け、入力軸Ｉの回転速度から中間軸Ｍの回転速度を減算して算出される差分を、スリップ速度ΔＭとして取得する。
【００６８】
本実施形態においては、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６がロックアップクラッチ２３ｚのトルク容量Ｔｌを上記のように制御した状態で、回転電機制御部４３が、スリップ速度ΔＭが一定となるように回転電機１２の回転速度を制御する。入力クラッチ動作制御部４５は、その状態で、入力クラッチ２１に供給される油圧を徐々に上昇させて（入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉを徐々に増大させて）、エンジン１１を始動させる。このようにすれば、エンジン１１をクランキングさせる際に、車両６を走行させるために必要とされる駆動力を適切に車輪１５に伝達することができる。また、電動走行モードでの走行中に、入力クラッチ２１の係合に伴う係合ショックを生じさせることなくエンジン１１を始動させることができる。本実施形態では、回転電機１１のトルクを制御することなく、回転速度の制御のみでそのような効果を得ることができるので特に有利である。
【００６９】
図５は、本実施形態に係るエンジン始動制御の処理手順を示すフローチャートである。また、図６は、実施形態に係るエンジン始動制御に従ってエンジン１１の始動を行う際の、各部の動作状態を示すタイミングチャートである。本実施形態に係るエンジン始動制御においては、まず時刻ｔ１０においてエンジン始動要求があった場合には（ステップ＃２１：Ｙｅｓ）、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、ロックアップクラッチ２３ｚに供給される油圧を徐々に低下させることにより、ロックアップクラッチ２３ｚの係合圧を徐々に低下させる（ステップ＃２２）。次に、スリップ判定部４９は、ロックアップクラッチ２３ｚがスリップしているか否かを判定する（ステップ＃２３）。ここでは、スリップ判定部４９により取得されるスリップ速度ΔＭがゼロより大きいか否かにより、スリップしているか否かが判定される。ロックアップクラッチ２３ｚがスリップしていないと判定されている間は（ステップ＃２３：Ｎｏ）、ステップ＃２２及びステップ＃２３の処理を繰り返し実行する。
【００７０】
そしてロックアップクラッチ２３ｚがスリップしていると判定されると（ステップ＃２３：Ｙｅｓ）、Ｌ／Ｕクラッチ動作制御部４６は、ロックアップクラッチ２３ｚのトルク容量Ｔｌが、車両要求トルクＴｃとＴ／Ｃ伝達トルクＴｔとの差分に等しくなるように（Ｔｌ＝Ｔｃ−Ｔｔ）、ロックアップクラッチ２３ｚの係合圧を制御する（ステップ＃２４）。また、回転電機制御部４３は、スリップ速度ΔＭが一定となるように回転電機１２の回転速度を制御する（ステップ＃２５）。この状態で、時刻ｔ１１において入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１への供給油圧を徐々に上昇させて、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉを徐々に増大させる（ステップ＃２６）。そして、エンジン制御部３１は、エンジン回転速度センサＳｅ１により検出されるエンジン１１の回転速度が、点火判定閾値Ｎｆ以上であるか否かを判定する（ステップ＃２７）。なお、ステップ＃２８以降の処理は、上記第一の実施形態におけるステップ＃０５以降の処理と同内容であるので、ここでは説明を省略する。
【００７１】
〔第三の実施形態〕
本発明に係るハイブリッド駆動装置１の第三の実施形態について、図面を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１の概略構成を示す模式図である。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１は、回転電機１２と変速装置１３との間に、伝達クラッチ２２を介挿して備えている点で、上記第一の実施形態とは相違している。また、それに伴い、制御ユニット４が備える各機能部の構成及びエンジン始動制御の内容も、上記第一の実施形態と一部相違している。それ以外の構成に関しては、基本的には上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
【００７２】
伝達クラッチ２２は、回転電機１２と中間軸Ｍ及び変速装置１３を介して中間軸Ｍに駆動連結された出力軸Ｏとの間のトルクの断接を行うクラッチである。本実施形態においては、伝達クラッチ２２が本発明における「第二クラッチ」に相当する。本実施形態では、伝達クラッチ２２は、供給される油圧を制御することによりそのトルク容量Ｔｒの増減を連続的に制御することが可能なクラッチとされている。このようなクラッチとしては、例えば湿式多板クラッチ等が好適に用いられる。
【００７３】
伝達クラッチ２２の動作制御を行うため、本実施形態に係る制御ユニット４は、伝達クラッチ動作制御部４７を備えている。ここで、伝達クラッチ動作制御部４７は、不図示の油圧制御装置を介して伝達クラッチ２２に供給される油圧を制御することにより、伝達クラッチ２２の動作を制御する。例えば、伝達クラッチ動作制御部４７は、伝達クラッチ２２に供給される油圧をゼロとすることにより、伝達クラッチ２２を解放状態とする。また、伝達クラッチ動作制御部４７は、伝達クラッチ２２に供給される油圧を油圧回路のライン圧（又は所定の調整圧）とすることにより、伝達クラッチ２２を完全係合状態とする。
【００７４】
また、伝達クラッチ動作制御部４７は、伝達クラッチ２２に供給される油圧を所定の範囲内に制御することにより、伝達クラッチ２２を係合開始から完全係合状態となるまでの間の半係合状態とする。伝達クラッチ２２の半係合状態では、当該伝達クラッチ２２を滑らせながらトルクの伝達を行うことができる。なお、伝達クラッチ２２が完全係合状態又は半係合状態で伝達することができるトルクの大きさは、伝達クラッチ２２のその時点の係合圧に応じて決まる。このときのトルクの大きさを、伝達クラッチ２２の「トルク容量Ｔｒ」とする。つまり、その時点における伝達クラッチ２２のトルク容量Ｔｒを上限として、回転電機１２側と変速装置１３側との間で、伝達クラッチ２２を介したトルクの伝達が行われる。
【００７５】
本実施形態においては、伝達クラッチ動作制御部４７は、エンジン１１のクランキング開始前に、伝達クラッチ２２のトルク容量Ｔｒが、車両要求トルクＴｃに等しくなるように、伝達クラッチ２２の係合圧を制御する。ここで、車両要求トルクＴｃは、上記第一の実施形態で説明したように、検出される車速とアクセル開度とに基づいて要求トルク決定部４２により決定される。このとき、伝達クラッチ動作制御部４７は、伝達クラッチ２２に供給される油圧を制御することにより、伝達クラッチ２２のトルク容量Ｔｒが、車両要求トルクＴｃに等しくなるように（Ｔｒ＝Ｔｃ）、伝達クラッチ２２の係合圧を制御する。
【００７６】
本実施形態においては、その状態で、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１に供給される油圧を徐々に上昇させて（入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉを徐々に増大させて）、エンジン１１を始動させる。このようにすれば、エンジン１１をクランキングさせる際に、車両６を走行させるために必要とされる駆動力を適切に車輪１５に伝達することができる。また、電動走行モードでの走行中に、入力クラッチ２１の係合に伴う係合ショックを生じさせることなくエンジン１１を始動させることができる。本実施形態では、回転電機１１のトルクを制御することなく、回転速度の制御のみでそのような効果を得ることができるので特に有利である。
【００７７】
図８は、本実施形態に係るエンジン始動制御の処理手順を示すフローチャートである。本実施形態に係るエンジン始動制御においては、まずエンジン始動要求があった場合には（ステップ＃４１：Ｙｅｓ）、伝達クラッチ動作制御部４７は、伝達クラッチ２２に供給される油圧を徐々に低下させることにより、伝達クラッチ２２の係合圧を徐々に低下させる（ステップ＃４２）。次に、伝達クラッチ２２がスリップしているか否かが判定される（ステップ＃４３）。伝達クラッチ２２がスリップしていないと判定されている間は（ステップ＃４３：Ｎｏ）、ステップ＃４２及びステップ＃４３の処理を繰り返し実行する。
【００７８】
そして伝達クラッチ２２がスリップしていると判定されると（ステップ＃４３：Ｙｅｓ）、伝達クラッチ動作制御部４７は、伝達クラッチ２２のトルク容量Ｔｒが、車両要求トルクＴｃに等しくなるように（Ｔｒ＝Ｔｃ）、伝達クラッチ２２の係合圧を制御する（ステップ＃４４）。この状態で、入力クラッチ動作制御部４５は、入力クラッチ２１への供給油圧を徐々に上昇させて、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉを徐々に増大させる（ステップ＃４５）。そして、エンジン制御部３１は、エンジン回転速度センサＳｅ１により検出されるエンジン１１の回転速度が、点火判定閾値Ｎｆ以上であるか否かを判定する（ステップ＃４６）。なお、ステップ＃４７以降の処理は、上記第一の実施形態におけるステップ＃０５以降の処理と同内容であるので、ここでは説明を省略する。
【００７９】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の各実施形態においては、入力クラッチ動作制御部４５が、入力クラッチ２１の係合開始後の所定時間、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉがエンジン要求トルクＴｅに等しくなるように、入力クラッチ２１の係合圧を制御する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、入力クラッチ２１の係合を開始させる際にエンジン１１の回転速度が回転電機１２の回転速度よりも高くなっていれば、入力クラッチ２１を係合させて回転電機１２が出力するトルクによりエンジン１１の回転速度を引き上げる必要がないので、入力クラッチ２１の完全係合の前後においてトルクの伝達方向が逆転せず、少なくとも係合ショックの発生は抑制される。従って、例えば入力クラッチ動作制御部４５が、入力クラッチ２１のトルク容量Ｔｉがエンジン要求トルクＴｅよりも大きくなるように、或いは小さくなるように、入力クラッチ２１の係合圧を制御する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８０】
（２）上記の各実施形態においては、電動走行モードからパラレル走行モードへの移行時において、トルク補正部３２が、入力クラッチ２１の係合開始後、エンジン１１を動作させるための制御目標トルクをエンジン要求トルクＴｅよりも小さくするように補正する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば入力クラッチ２１の係合開始後における、制御遅れに起因する差回転速度ΔＮの増大が同期判定閾値Ｎｓ以下に抑えられる場合等には、エンジン１１の回転速度を低下させる必要がないので、トルク補正部３２がそのような補正を行うことなく、エンジン制御部３１が、直ちにエンジン１１の出力トルクがエンジン要求トルクＴｅとなるようにエンジン１１の動作を制御する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８１】
（３）上記の各実施形態においては、トルク補正部３２が、所定のタイミングで取得される差回転速度ΔＮに所定の係数を乗算して、経時変化しない一定のエンジン補正トルクｄＴｅを決定することにより、差回転速度ΔＮに応じてエンジン要求トルクＴｅを補正する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えばトルク補正部３２が、取得される差回転速度ΔＮに所定の係数を乗算する処理を所定周期で逐次繰り返し実行することで、エンジン補正トルクｄＴｅを逐次修正する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この構成では、エンジン１１の出力トルクの低下によりエンジン１１の回転速度が低下するのに伴って差回転速度ΔＮが徐々に小さくなると、それに応じてエンジン１１の出力トルクの低減量も徐々に小さくなる。したがって、エンジン１１の回転速度と回転電機１２の回転速度とをより滑らかに同期させることができる。
【００８２】
（４）上記の各実施形態においては、エンジン１１の完爆後の所定時間におけるエンジン１１の制御目標トルクとして設定されるエンジン始動トルクＴｓが、エンジン要求トルクＴｅよりも大きい値とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えばそのようなエンジン始動トルクＴｓの設定値は適宜変更が可能であり、少なくともエンジン１１の回転速度を回転電機１２の回転速度以上に上昇させることができれば、エンジン要求トルクＴｅに等しい値、或いはエンジン要求トルクＴｅよりも小さい値とされた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８３】
（５）上記の各実施形態においては、エンジン始動要求があった場合には、入力クラッチ２１を係合させ、回転電機１２が出力する出力トルクの一部を、入力クラッチ２１を介してエンジン１１に伝達してエンジン１１をクランキングさせるように構成された場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、少なくともエンジン１１の回転速度が上昇して回転電機１２の回転速度よりも高くなった時に入力クラッチ２１が解放状態となっていれば良く、例えばエンジン出力軸Ｅｏに駆動連結されたエンジンスタータを設け、入力クラッチ２１を解放状態に保ったままで当該エンジンスタータによりエンジン１１をクランキングさせて始動させる構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８４】
（６）上記の各実施形態においては、ハイブリッド駆動装置１を制御するための制御系として、主にエンジン１１を制御するためのエンジン制御ユニット３と、主に入力クラッチ２１及び回転電機１２を制御するための制御ユニット４と、を備えている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、単一の制御装置により、エンジン１１、回転電機１２、及び入力クラッチ２１等の全てを制御する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、エンジン１１、回転電機１２、及び入力クラッチ２１が、互いに協調して動作するそれぞれ個別の制御装置により制御される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８５】
（７）上記第二の実施形態においては、ロックアップクラッチ２３ｚを有するトルクコンバータ２３が、回転電機１２と変速装置１３との間に介挿して備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、このようなトルクコンバータ２３に代えて、ロックアップクラッチを有するフルードカップリングを備えた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、フルードカップリングが本発明における「流体伝動装置」に相当することになる。
【００８６】
（８）上記第三の実施形態においては、第二クラッチとしての伝達クラッチ２２が、回転電機１２と変速装置１３との間に介挿して備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、そのような伝達クラッチ２２が、例えば変速装置１３とディファレンシャル装置１４との間に介挿して備えられた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、変速装置１３内に備えられた、変速段を切り替えるための複数のクラッチのうちの一つを、本発明における「第二クラッチ」として機能させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、クラッチを介してエンジンに駆動連結された回転電機と、エンジン及び回転電機の一方又は双方の駆動力を車輪に伝達する出力部材と、回転電機及びクラッチの動作制御を行う制御装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１        ハイブリッド駆動装置
３        エンジン制御ユニット（制御装置）
４        制御ユニット（制御装置）
６        車両
１１      エンジン
１２      回転電機
１５      車輪
２１      入力クラッチ（クラッチ、第一クラッチ）
２２      伝達クラッチ（第二クラッチ）
２３      トルクコンバータ（流体伝動装置）
２３ｚ    ロックアップクラッチ
Ｏ        出力軸（出力部材）
【図１】
0005510702.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005510702.tif 000008
【図８】
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