(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内燃機関またはモータの何れか一方を、伝達手段を介して駆動輪に連結し、駆動力を前記駆動輪に伝達するハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関と前記伝達手段との間に設けられ、接続状態を任意に制御可能に前記内燃機関と前記伝達手段とを接続または分離する油圧クラッチと、
前記油圧クラッチに作用する油圧を検出する油圧センサと、
前記油圧クラッチにより停止状態の前記内燃機関と前記伝達手段とを分離し、かつ、前記モータの駆動力を前記駆動輪に伝達させるモータ駆動状態にて、前記油圧クラッチにより前記内燃機関と前記伝達手段とを徐々に接続するように制御することで前記モータの駆動力を徐々に前記内燃機関に伝達し、前記内燃機関を始動させる内燃機関始動手段と、
前記油圧センサの出力から検知した前記油圧クラッチの接続状態に応じて、前記モータの出力を制御するモータ出力制御手段と、
前記油圧クラッチの完全接続状態を予測する予測手段と、
前記予測手段にて前記油圧クラッチの完全接続状態を予測した場合には、前記油圧クラッチを介して伝達されるトルクを、減少傾向に変化するように補正する補正手段と
を備えることを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項２】
前記油圧クラッチの接続状態を指示する接続指令に基づき、前記油圧クラッチを駆動するアクチュエータの作動遅れを考慮して、前記油圧クラッチの実際の接続状態を推定する推定手段を備え、
前記モータ出力制御手段は、前記推定手段にて推定した前記油圧クラッチの実際の接続状態に応じて、前記モータの出力を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関及びモータを併用して走行駆動するハイブリッド車両に搭載され、内燃機関の始動をモータの駆動力により行うハイブリッド車両用動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許第２８９６９５１号に開示されたハイブリッド型車両のように、内燃機関の停止時に電気モータの出力により車両を走行駆動する状態において、この電気モータの出力によって内燃機関を始動させる場合に、電気モータの発生トルクを大きくするように補正する、あるいは、内燃機関と走行輪とを接続／分離可能なクラッチを接続して内燃機関を始動させる際に、このクラッチの接続によるトルクの落ち込みを電気モータの発生トルクで補正するハイブリッド型車両が知られている。
このハイブリッド型車両は、クラッチの接続の程度を検出する検出手段として、内燃機関の回転数およびトランスミッション出力軸の回転数を検出する各回転センサを備えている。そして、内燃機関の回転数とトランスミッション出力軸の回転数との差がゼロ近傍の値に到達すると、クラッチの動摩擦係数が静止摩擦係数に近づいて増大すると判断し、モータトルク指令値を増大させるように設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の一例に係るハイブリッド型車両では、クラッチが完全な接続状態となる際に、このクラッチを介して電気モータから内燃機関に伝達される伝達トルクは、電気モータに連結された駆動軸に対するトルク変動となる。このため、クラッチでの伝達トルクが大きくなることに伴って、駆動軸に作用するトルク変動が増大し、例えば駆動軸のねじれ等が発生してしまう虞がある。このような駆動軸のねじれは、車両の振動等の意図しない衝撃を発生させることから、車両の滑らかな走行性が損なわれてしまうという問題が生じる。
しかも、回転センサ等のセンサからの出力に基づいてモータトルク指令値を変更する場合には、例えば電気モータに対するモータトルク指令値の入力から実際にトルクが発生するまでの応答遅れ等によって、クラッチの接続時における実際のトルク変動を補償するための適切なモータトルクを、的確なタイミングで発生させることができず、車両走行時に意図しない衝撃が発生してしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、内燃機関の停止時でのモータによる走行駆動状態において、内燃機関をモータの出力により始動させる際に、車両に意図しない衝撃が発生することを抑制して、滑らかな走行状態を維持することが可能なハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明のハイブリッド車両用動力伝達装置は、少なくとも内燃機関（例えば、後述する実施の形態における内燃機関１１）またはモータ（例えば、後述する実施の形態におけるモータ１２）の何れか一方を、伝達手段（例えば、後述する実施の形態における変速機１３）を介して駆動輪（例えば、後述する実施の形態における駆動輪Ｗ）に連結し、駆動力を前記駆動輪に伝達するハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関と前記伝達手段との間に設けられ、接続状態を任意に制御可能に前記内燃機関と前記伝達手段とを接続または分離する油圧クラッチ（例えば、後述する実施の形態におけるメインクラッチ１４）と、前記油圧クラッチに作用する油圧を検出する油圧センサ（例えば、後述する実施の形態における油圧センサ１９）と、前記油圧クラッチにより停止状態の前記内燃機関と前記伝達手段とを分離し、かつ、前記モータの駆動力を前記駆動輪に伝達させるモータ駆動状態（例えば、後述する実施の形態におけるＥＶ走行状態）にて、前記油圧クラッチにより前記内燃機関と前記伝達手段とを徐々に接続するように制御することで前記モータの駆動力を徐々に前記内燃機関に伝達し、前記内燃機関を始動させる内燃機関始動手段（例えば、後述する実施の形態におけるＥＣＵ１５）と、前記油圧センサの出力から検知した前記油圧クラッチの接続状態に応じて、前記モータの出力を制御するモータ出力制御手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ０６）と、前記油圧クラッチの完全接続状態を予測する予測手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ２３）と、前記予測手段にて前記油圧クラッチの完全接続状態を予測した場合には、前記油圧クラッチを介して伝達されるトルクを、減少傾向に変化するように補正する補正手段（例えば、後述する実施の形態においては、ＥＣＵ１５が兼ねる）とを備えることを特徴としている。
【０００５】
上記構成のハイブリッド車両用動力伝達装置によれば、油圧クラッチにより停止状態の内燃機関と伝達手段とを分離し、モータの駆動力を駆動輪に伝達させるモータ駆動状態において、内燃機関を始動させる際には、接続状態を任意に制御可能な油圧クラッチによって徐々に内燃機関と変速機とを接続し、モータの駆動力により内燃機関を始動させる。
このとき、油圧センサの出力に基づき検知可能な油圧クラッチの接続状態を制御すると共に、この接続状態に応じてモータの出力を制御することにより、この油圧クラッチを介してモータから内燃機関に伝達されるトルクの変動分を補償するようにして、的確なタイミングで適切にモータのトルク制御を行うことができる。
つまり、予測手段は、例えば油圧クラッチの内燃機関側と変速機側との回転数の差等に基づき、油圧クラッチが完全な接続状態になるときが近接していることを予測する。そして、予測手段にて直に油圧クラッチが完全接続状態になると予測されたときに、補正手段は油圧クラッチを介して伝達されるトルクを、減少傾向に変化するように補正する。すなわち、油圧クラッチを介してモータから内燃機関に伝達されるトルクは、モータに連結された駆動軸に対するトルク変動となる。このため、油圧クラッチを介して伝達されるトルクを小さくすることによって、駆動軸に作用するトルク変動を低減させ、例えば駆動軸のねじれ等が発生することを抑制することができる。これにより、車両の振動等の意図しない衝撃が発生することを抑制して、車両の滑らかな走行性を向上させることができる。しかも、内燃機関を始動させる際には、モータによる滑らかな走行状態を維持しつつ、内燃機関を始動させることができる。
【０００６】
さらに、請求項２に記載の発明のハイブリッド車両用動力伝達装置は、前記油圧クラッチの接続状態を指示する接続指令（例えば、後述する実施の形態におけるクラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍ）に基づき、前記油圧クラッチを駆動するアクチュエータの作動遅れを考慮して、前記油圧クラッチの実際の接続状態を推定する推定手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ０４〜ステップＳ０５）を備え、前記モータ出力制御手段は、前記推定手段にて推定した前記油圧クラッチの実際の接続状態に応じて、前記モータの出力を制御することを特徴としている。
【０００７】
上記構成のハイブリッド車両用動力伝達装置によれば、推定手段は、油圧クラッチの接続状態つまり内燃機関と変速機との接続の度合いを指示する接続指令に基づき、例えば油圧クラッチを介して伝達されるトルク等からなる油圧クラッチの接続状態を推定する。ここで、推定手段は、油圧クラッチを駆動するアクチュエータの作動遅れを考慮し、推定した油圧クラッチの接続状態の位相を、実際に油圧クラッチにて伝達されるトルクの位相と同等になるように設定する。
そして、モータ出力制御手段は、推定手段にて推定された油圧クラッチの実際の接続状態に応じて、例えば油圧クラッチを介して伝達されるトルクの変動分を補償するようにモータの出力を制御する。
これにより、実際に油圧クラッチにて伝達されるトルクと同等の位相特性によって適切にモータのトルクを制御することができ、モータ駆動状態での内燃機関の始動時において、例えば内燃機関の駆動に起因する走行駆動力の低下等のように、車両の走行状態に意図しない変化が発生することを確実に抑制し、より一層、滑らかな走行状態を維持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置について添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置１０の構成図である。
本実施の形態によるハイブリッド車両用動力伝達装置１０は、少なくとも内燃機関１１またはモータ１２の何れか一方の駆動力を自車両の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達するものであって、変速機１３と、内燃機関１１と変速機１３との間に設けられたメインクラッチ１４と、ＥＣＵ（電子制御装置）１５とを備えて構成されている。
【００１１】
ここで、変速機１３の出力軸（図示略）と一体に設けられた連結ギア１３ａは駆動軸１６，１６に接続されたディファレンシャル１７のギア１７ａと常に噛み合うようにされ、内燃機関１１は、メインクラッチ１４、変速機１３、駆動軸１３，１３を介して駆動輪Ｗ，Ｗに機械的に接続され、モータ１２は、変速機１７、駆動軸１３，１３を介して駆動輪Ｗ，Ｗに機械的に接続される。
さらに、モータ１２の回転軸１２ａは、順次、変速機１３、メインクラッチ１４を介して、内燃機関１１のクランクシャフト１１ａに接続可能とされている。
【００１２】
メインクラッチ１４は、例えば湿式多板クラッチとされ、変速機１３の入力軸１３ｂと一体的に回転可能に配置された複数のインナークラッチ板１４ａ，…，１４ａと、これらのインナークラッチ板１４ａ，…，１４ａと交互に重ね合わせるように配置され、各インナークラッチ板１４ａ，…，１４ａに当接可能とされた複数のアウタークラッチ板１４ｂ，…，１４ｂと、これらのアウタークラッチ板１４ｂ，…，１４ｂを保持し、内燃機関１１のクランクシャフト１１ａと一体的に回転可能とされたクラッチハウジング１４ｃとを備えている。
【００１３】
また、メインクラッチ１４は、ＥＣＵ１５により制御可能な油圧アクチュエータ（図示略）を備え、この油圧アクチュエータは、クラッチハウジング１４ｃ内に摺動可能に配設され、ピストン室を形成するピストンを備えている。
油圧アクチュエータは、ピストン室内に供給される作動油の油圧に応じてスラスト力を発生させ、各インナークラッチ板１４ａ，…，１４ａと各アウタークラッチ板１４ｂ，…，１４ｂとを相互に当接（つまり、係合）させることによって、内燃機関１１のクランクシャフト１１ａと変速機１３の入力軸１３ｂとを一体に締結する。
そして、メインクラッチ１４の係合状態では、内燃機関１１と変速機１３との間でトルクが伝達され、係合解除の状態では、内燃機関１１と変速機１３との間のトルクの伝達が遮断される。
なお、後述するように、ピストン室内に供給される作動油の油圧は、ＥＣＵ１５によりクラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに基づいて制御され、これに伴いメインクラッチ１４の係合度合い（係合状態）が調整可能とされている。
【００１４】
ＥＣＵ（電子演算装置）１５は、例えば運転者のアクセル操作に係るアクセル開度Ａｃや、モータ１２に電力を供給するバッテリ（図示略）の残容量ＳＯＣ（state of charge）や、内燃機関１１および補機（図示略）の作動状態等に応じて、変速機１３の変速動作およびメインクラッチ１４の油圧アクチュエータの駆動を制御することによって、モータ１１の駆動力の伝達経路を変更する。
例えば、ＥＣＵ１５は、停止状態の内燃機関１１と変速機１３とがメインクラッチ１４により分離され、モータ１２の駆動力が駆動輪Ｗ，Ｗに伝達されているＥＶ走行状態において、例えば運転者から急加速等の急激な負荷上昇が要求された場合や、例えばバッテリの残容量ＳＯＣが所定値を超えて低下した場合等に、内燃機関１１を始動させるときには、メインクラッチ１４を係合状態とし、変速機１３を介してモータ１２の回転軸１２ａと内燃機関１１のクランクシャフト１１ａとを接続し、モータ１２の駆動力を内燃機関１１および駆動輪Ｗ，Ｗに配分する。
【００１５】
このＥＶ走行状態における内燃機関１１の始動時に、ＥＣＵ１５は、後述するように、モータ１２が出力可能な駆動力のうち、少なくとも内燃機関１１を始動可能な所定の駆動力を内燃機関１１に配分すると共に、メインクラッチ１４の係合状態に応じて、モータ１５の出力つまりモータ１５に対するトルク指令値を設定する。
このため、ＥＣＵ１５には、例えば図１に示すように、メインクラッチ１４の内燃機関１１側と変速機１３側との回転数差、つまり内燃機関１１のクランクシャフト１１ａの回転数と変速機１３の入力軸１３ｂの回転数との差である差回転Ｎｄを検出する差回転検出器１８から出力される検出信号と、メインクラッチ１４の油圧アクチュエータの油圧を検出する油圧センサ１９から出力される検出信号と、モータ１２の回転数を検出する回転数検出器２０から出力される検出信号とが入力されている。
【００１６】
本実施形態によるハイブリッド車両用動力伝達装置１０は上記構成を備えており、次に、このハイブリッド車両用動力伝達装置１０の動作、特に、ＥＶ走行状態での内燃機関１１の始動時における動作について添付図面を参照しながら説明する。
図２はハイブリッド車両用動力伝達装置１０の動作、特にメインクラッチ１４を係合させる処理を示すフローチャートであり、図３は油圧指令値Ｐｃｃｏｍに基づき、推定油圧Ｐｃｉおよび推定クラッチトルクＴｃｌｉを算出する処理を示すブロック線図である。図４はハイブリッド車両用動力伝達装置１０の動作、特に図２に示すクラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍを設定する処理を示すフローチャートであり、図５はハイブリッド車両用動力伝達装置１０の動作、特に図２に示すモータトルク指令値Ｔｍを設定する処理を示すフローチャートであり、図６（ａ）〜（ｆ）はＥＶ走行状態での内燃機関１１の始動時における各種の制御パラメータの時間変化を示すグラフ図である。
【００１７】
先ず、図２に示すステップＳ０１においては、例えば、停止状態の内燃機関１１と変速機１３とがメインクラッチ１４により分離され、モータ１２の駆動力が駆動輪Ｗ，Ｗに伝達されているＥＶ走行状態において、例えば内燃機関１１を始動させる指令の発生等に伴い、メインクラッチ１４の係合を指示する指令が発生したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
ステップＳ０２においては、例えば、この時点において油圧センサ１９から出力される検出信号や、後述する油圧アクチュエータモデルにて使用される各種のパラメータ等を読み込む。
次に、ステップＳ０３においては、後述するクラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍを設定する処理を行う。
【００１８】
次に、ステップＳ０４においては、油圧アクチュエータモデルにより、メインクラッチ１４の油圧アクチュエータの油圧に対する推定油圧Ｐｃｉを推定する。
ここでは、例えば図３に示すように、先ず、ＥＣＵ１５の加算部２１にてクラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍと油圧補正項とを加算して得た値を、新たにクラッチ油圧指令値として設定し、推定油圧算出部２２に入力する。なお、油圧補正項は、例えば、後述する無効ストローク詰め等によって予め与えられている油圧のオフセット分等を補正するものである。
そして、推定油圧算出部２２において、例えば下記数式（１）に示すような２次の線形の伝達関数によって油圧アクチュエータの動特性を近似した油圧アクチュエータモデルにより、油圧アクチュエータのピストン室内に供給される作動油の油圧を推定する。このとき、推定油圧算出部２２は、例えば油圧アクチュエータの作動遅れ等を考慮して、実際にメインクラッチ１４にて伝達されるトルクと同等の位相を有するように、推定した油圧の位相を設定する。
【００１９】
【数１】
0003712670.tif 000002
【００２０】
そして、ステップＳ０５においては、差回転検出器１８から出力される差回転Ｎｄの検出値と推定油圧Ｐｃｉに基づき、予め設定された所定のマップのマップ検索により摩擦係数μを算出し、この摩擦係数μと、メインクラッチ１４の構成に係る所定のパラメータに基づいて、メインクラッチ１４にて内燃機関１１へと伝達されるトルクの推定値として推定クラッチトルクＴｃｌｉを算出する。
ここでは、例えば図３に示すように、先ず、推定油圧算出部２２から出力された推定油圧Ｐｃｉを摩擦係数算出部２３およびパラメータ乗算部２４に入力する。摩擦係数算出部２３は、メインクラッチ１４の係合時における各クラッチ板１４ａ，…，１４ａおよび１４ｂ，…，１４ｂの滑り速度と、油圧アクチュエータのピストン室内に供給される作動油の油圧と、摩擦係数μとの関係を示す所定のマップを予め備えており、差回転検出器１８から出力される差回転Ｎｄと推定油圧Ｐｃｉに基づき摩擦係数μをマップ検索し、乗算部２５に入力する。
【００２１】
また、パラメータ乗算部２４においては、例えば下記数式（２）に示すように、メインクラッチ１４の構成に係るパラメータとして、各クラッチ板１４ａ，…，１４ａおよび１４ｂ，…，１４ｂの枚数ＮＤと、各クラッチ板１４ａ，…，１４ａおよび１４ｂ，…，１４ｂの有効半径ｒと、ピストン室の面積Ａと、所定の係数ｇとを、推定油圧Ｐｃｉに乗算して得た値Ｔｃを乗算部２５に入力する。
乗算部２５においては、パラメータ乗算部２４から入力された値Ｔｃに摩擦係数算出部２３から入力された摩擦係数μを乗算して得た値を、推定クラッチトルクＴｃｌｉとして設定する。
【００２２】
【数２】
0003712670.tif 000003
【００２３】
そして、ステップＳ０６においては、後述するモータトルク補正値Ｔｍを算出する処理を行う。ここで、モータトルク補正値Ｔｍは、例えばモータ１２の作動遅れ等が考慮されて算出され、実際にメインクラッチ１４にて伝達されるトルクと同等の位相を有するように、モータトルク補正値Ｔｍの位相が設定される。
そして、ステップＳ０７においては、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに基づいてメインクラッチ１４を係合すると共に、モータトルク補正値Ｔｍに基づいてモータ１２の出力を制御し、一連の処理を終了する。
すなわち、この推定クラッチトルクＴｃｌｉは、メイントルク１４を介してモータ１２から内燃機関１１に伝達されるトルクであり、駆動軸１６に対するトルク変動となる。従って、このトルク変動分を、モータトルク補正値Ｔｍに基づくモータ１２の出力で補正することで、トルク変動分に起因する衝撃の発生を抑制した滑らかなＥＶ走行状態を維持しつつ、内燃機関１１を始動させることができる。
【００２４】
しかも、推定クラッチトルクＴｃｌｉに基づいて算出されるモータトルク補正値Ｔｍは、例えば油圧アクチュエータやモータ１２の作動遅れ等が考慮されて推定されたものであり、実際にメインクラッチ１４にて伝達されるトルクと同等の位相を有するように設定されている。これにより、的確なタイミングで適切なトルク制御を行うことができる。
【００２５】
以下に、上述したステップＳ０３における、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍを設定する処理について添付図面を参照しながら説明する。
ここで、例えば停止状態の内燃機関１１と変速機１３とがメインクラッチ１４により分離され、モータ１２の駆動力が駆動輪Ｗ，Ｗに伝達されているＥＶ走行状態において、メインクラッチ１４の油圧アクチュエータは無効ストローク詰めの状態に設定されている。
この無効ストローク詰めの状態とは、例えば車両の発進時等におけるメインクラッチ１４の応答性を向上させるため、油圧アクチュエータのピストン室内に作動油を充満させると共に、メインクラッチ１４の各クラッチ板１４ａ，…，１４ａおよび１４ｂ，…，１４ｂを係合直前の状態に設定する（つまり、係合直前の位置までピストンを移動させる）状態である。
【００２６】
先ず、図４に示すステップＳ１１においては、メインクラッチ１４の動作状態を示すクラッチステータスＣＬＳＴの判定処理を行う。ここでは、クラッチステータスＣＬＳＴに、メインクラッチ１４の初期動作を指示する立ち上げ油圧指令ステータスＳＴＳＴが設定されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１４に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進み、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに所定の立ち上げ油圧指令値ＳＴＣＭを設定する。これにより、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍは、無効ストローク詰めの状態で設定されている所定の油圧指令値ＩＮＣＭから、立ち上げ油圧指令値ＳＴＣＭまでステップ状に増大させられ、内燃機関１１の始動時等における油圧応答遅れの発生が抑制されている。
【００２７】
そして、ステップＳ１３においては、クラッチステータスＣＬＳＴに、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍをステップ状に徐々に増大させる状態を示すクランクトルク分加算ステータスＣＲＳＴを設定して、一連の処理を終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ１４においては、クラッチステータスＣＬＳＴに、クランクトルク分加算ステータスＣＲＳＴが設定されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２１に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進み、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに所定のクランキングトルク分油圧指令値ＣＲＣＭを加算して得た値を、新たにクラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍとして設定する。これにより、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍが、クランキングトルク分油圧指令値ＣＲＣＭを１ステップあたりの上げ幅としてステップ状に徐々に増加させられる。すなわち、メインクラッチ１４が徐々に係合させられることで、内燃機関１１のクランクシャフト１１ａの回転数が徐々に増大させられる。
【００２９】
そして、ステップＳ１６においては、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍが、所定のクランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭ以上か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１８に進む。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１７に進み、例えばクラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに所定のクランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭを設定し、ステップＳ１８に進む。
【００３０】
ステップＳ１８においては、差回転検出器１８から出力される差回転Ｎｄが所定回転数＃Ｎ１以下か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１９に進み、クラッチステータスＣＬＳＴに、クランクトルク分加算ステータスＣＲＳＴを設定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２０に進み、クラッチステータスＣＬＳＴに、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍをクランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭよりも小さい所定のクランクトルク保持油圧指令値ＫＥＣＭに設定する状態を示すクラッチ油圧保持ステータスＫＥＳＴを設定して、一連の処理を終了する。
【００３１】
また、ステップＳ２１においては、クラッチステータスＣＬＳＴに、クラッチ油圧保持ステータスＫＥＳＴが設定されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２５に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２に進み、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに、クランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭよりも小さい所定のクランクトルク保持油圧指令値ＫＥＣＭを設定する。これにより、例えばＥＶ走行状態での内燃機関１１の始動時にメインクラッチ１４が完全係合状態となる際に、メインクラッチ１４によって伝達されるトルクが小さくなるように設定されるため、駆動軸１６のねじれ等に起因した振動が発生することを抑制することができる。
【００３２】
そして、ステップＳ２３においては、例えば、差回転検出器１８から出力される差回転Ｎｄがゼロ、あるいは、ゼロ近傍の所定回転数以下か否かを判定することによって、メインクラッチ１４が完全係合状態となったか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ２０に進む。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２４に進み、クラッチステータスＣＬＳＴに、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍを所定の内燃機関フリクション分トルク保持油圧指令値ＥＮＣＭに設定する状態を示す内燃機関フリクション分トルク保持ステータスＥＮＳＴを設定して、一連の処理を終了する。
【００３３】
また、ステップＳ２５においては、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに所定の内燃機関フリクション分トルク保持油圧指令値ＥＮＣＭを設定し、一連の処理を終了する。
すなわち、メインクラッチ１４が完全に係合した後には、内燃機関１１の運転や変速機１３でのトルク伝達等に係る摩擦損失分をモータ１２の出力によって補うように設定することで、車両の走行駆動時に、内燃機関１１の駆動によって減速等が発生することを抑制する。
【００３４】
以下に、上述したステップＳ０６における、推定クラッチトルクＴｃｌｉによりモータトルク補正値Ｔｍを算出する処理について添付図面を参照しながら説明する。
先ず、図５に示すステップＳ３１においては、差回転検出器１８から出力される差回転Ｎｄが所定の回転数＃Ｎ２以下か否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ３５に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３２に進み、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍが、モータ１２の出力を補正するか否かを判定するための所定の下限油圧指令値＃Ｐ１以上か否かを判定する。
【００３５】
ステップＳ３２での判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３３に進み、モータトルク補正値Ｔｍに推定クラッチトルクＴｃｌｉを設定して、一連の処理を終了する。
なお、ここで、モータトルク補正値Ｔｍに設定される推定クラッチトルクＴｃｌｉとは、例えば後述する無効ストローク詰めの状態における適宜の推定トルク＃Ｔｃ１を推定クラッチトルクＴｃｌｉから減算して得た値である。
一方、ステップＳ３２での判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３４に進み、モータトルク補正値Ｔｍにゼロを設定して、一連の処理を終了する。
【００３６】
また、ステップＳ３５においては、メインクラッチ１４が完全に係合した後に、内燃機関１１の運転や変速機１３でのトルク伝達等に係る摩擦損失分をモータ１２の出力によって補うためのフリクション補正トルクＴｃｃを算出する。
そして、ステップＳ３６においては、モータトルク補正値Ｔｍから所定値を減算して得た値を、新たにモータトルク補正値Ｔｍに設定し、モータトルク補正値Ｔｍを減算方向に変化するように設定する。
【００３７】
次に、ステップＳ３７においては、モータトルク補正値Ｔｍがフリクション補正トルクＴｃｃ以下か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ３９に進む。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３８に進み、モータトルク補正値Ｔｍにフリクション補正トルクＴｃｃを設定し、ステップＳ３９に進む。
【００３８】
ステップＳ３９においては、例えば吸気管負圧ＰＢが所定圧ＰＢ１以下となって、燃料供給許可フラグのフラグ値に「１」が設定され、内燃機関１１への燃料供給が指示されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ３４に進み、モータトルク補正値Ｔｍにゼロを設定して、一連の処理を終了する。
【００３９】
例えば、図６（ａ），（ｂ）に示す時刻ｔ１以前のように、モータ１２の駆動力が駆動輪Ｗ，Ｗに伝達されているＥＶ走行状態においては、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍがゼロに設定され、停止状態の内燃機関１１と変速機１３とがメインクラッチ１４により分離されている。
ここで、先ず、無効ストローク詰めの状態では、例えば図６（ｂ）及び（ｃ）に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２のように、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに無効ストローク詰めにおける所定の油圧指令値ＩＮＣＭが設定され、推定クラッチトルクＴｃｌｉは略ステップ状に適宜の推定トルク＃Ｔｃ１程度まで増大させられる。
【００４０】
そして、メインクラッチ１４の係合を指示する指令が発生すると、例えば図６（ｂ）に示す時刻ｔ２のように、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍは、先ず、無効ストローク詰めの状態で設定されている所定の油圧指令値ＩＮＣＭから、所定の立ち上げ油圧指令値ＳＴＣＭまでステップ状に増大させられる。ここで、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍが、所定の立ち上げ油圧指令値ＳＴＣＭまでステップ状に増大させられることで、油圧応答遅れの発生が抑制されている。
そして、時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間のように、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍが所定のクランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭまで、所定のクランキングトルク分油圧指令値ＣＲＣＭを１ステップあたりの上げ幅として、ステップ状に徐々に増加させられる。これにより、メインクラッチ１４が徐々に係合させられ、図６（ａ），（ｃ）に示すように、例えば適宜の時間遅れの後に、内燃機関１１のクランクシャフト１１ａの回転数ＮＥおよび推定クラッチトルクＴｃｌｉが徐々に増大させられ、図６（ｅ）に示すように、吸気管負圧ＰＢが減少傾向に変化する。
【００４１】
さらに、この時刻ｔ２から後述する時刻ｔ５の期間においては、モータトルク補正値Ｔｍに推定クラッチトルクＴｃｌｉを設定し、例えば内燃機関１１の駆動に起因する走行駆動力の低下等のように、車両の走行状態に意図しない変化が生じることを抑制する。
なお、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、モータトルク補正値Ｔｍに設定される推定クラッチトルクＴｃｌｉとは、例えば無効ストローク詰めの状態等のように、時刻ｔ２以前における推定クラッチトルクＴｃｌｉの値つまり適宜の推定トルク＃Ｔｃ１を、推定クラッチトルクＴｃｌｉから減算して得た値である。
【００４２】
そして、例えば図６（ｂ）に示す時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間のように、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍが所定のクランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭに到達すると、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍは、このクランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭに維持される。
これに伴い、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、推定クラッチトルクＴｃｌｉおよびモータトルク補正値Ｔｍは、適宜の時定数やむだ時間等を有する応答によって、適宜の値に収束するように変化し、さらに、図６（ａ）に示すように、内燃機関１１のクランクシャフト１１ａの回転数ＮＥは増大傾向に変化する。
【００４３】
そして、例えば図６（ａ），（ｂ）に示す時刻ｔ４のように、内燃機関１１のクランクシャフト１１ａの回転数ＮＥ（例えば、ＮＥ＝ＮＮ１）と、モータ１２の回転軸１２ａの回転数ＮＭ（例えば、ＮＭ＝ＮＮ３）との差、つまり差回転Ｎｄ（＝ＮＮ３−ＮＮ１）が所定回転数＃Ｎ１以下になると、メインクラッチ１４が完全係合状態になる時刻の近傍に到達したと判断して、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍにクランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭよりも小さい所定のクランクトルク保持油圧指令値ＫＥＣＭを設定する。
これにより、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍは、クランクトルク上限油圧指令値ＵＬＣＭから、所定のクランクトルク保持油圧指令値ＫＥＣＭまでステップ状に減少させられ、これに伴い、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、推定クラッチトルクＴｃｌｉおよびモータトルク補正値Ｔｍは減少傾向に変化させられる。つまり、メインクラッチ１４の完全係合時に伝達されるトルクが低減されることで、例えば駆動軸１６のねじれ等に起因した振動等の衝撃が発生することを抑制することができる。
なお、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍを所定のクランクトルク保持油圧指令値ＫＥＣＭまで減少させる際には、例えば徐々に減少するように変化させてもよい。
【００４４】
そして、図６（ｂ）に示す時刻ｔ４から時刻ｔ６の期間のように、クラッチステータスＣＬＳＴにクラッチ油圧保持ステータスＫＥＳＴが設定されている間において、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍは、クランクトルク保持油圧指令値ＫＥＣＭに維持される。
ここで、例えば図６（ａ）に示す時刻ｔ５のように、差回転Ｎｄ（例えば、Ｎｄ＝ＮＮ３−ＮＮ２）がゼロ、あるいは、ゼロ近傍の所定回転数以下に到達した時点で、メインクラッチ１４が完全係合状態になったと判断され、図６（ｄ）に示す時刻ｔ５のように、モータトルク補正値Ｔｍに所定のフリクション補正トルクＴｃｃが設定される。これにより、モータトルク補正値Ｔｍは、推定クラッチトルクＴｃｌｉから推定トルク＃Ｔｃ１を減算して得た値（例えば、Ｔｃｌｉ−＃Ｔｃ１＝Ｔｍ１）から、所定のフリクション補正トルクＴｃｃまでステップ状に減少させられる。
なお、モータトルク補正値Ｔｍを所定のフリクション補正トルクＴｃｃまで減少させる際には、例えば上述したステップＳ３６のように、徐々に減少するように変化させてもよい。
【００４５】
そして、図６（ｄ）に示す時刻ｔ５から時刻ｔ７の期間のように、モータトルク補正値Ｔｍは、内燃機関１１の運転や変速機１３でのトルク伝達等に係る摩擦損失分をモータ１２の出力によって補うためのフリクション補正トルクＴｃｃに維持される。
そして、例えば図６（ｄ）〜（ｆ）に示す時刻ｔ７のように、例えば吸気管負圧ＰＢが所定圧ＰＢ１以下となった時点で、燃料供給許可フラグのフラグ値に「１」が設定され、内燃機関１１への燃料供給が指示されると共に、モータトルク補正値Ｔｍにゼロが設定される。
これにより、ＥＶ走行状態での内燃機関１１の始動時において、車両に意図しない振動等の衝撃が発生することを抑制し、滑らかな走行状態を維持することができる。
【００４６】
上述したように、本実施形態によるハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、ＥＶ走行状態における内燃機関１１の始動時に、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍに基づいてメインクラッチ１４の係合状態を制御することにより、車両の滑らかな走行状態を維持しつつ、内燃機関１１を始動させることができる。
特に、メインクラッチ１４の完全係合時に、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍを低減させ、伝達トルクを小さくすることで、例えば駆動軸１６のねじれ等に起因した振動等の衝撃が発生することを抑制することができる。
【００４７】
さらに、クラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍにより推定した推定クラッチトルクＴｃｌｉに基づいてモータ１２の出力を補正するモータトルク補正値Ｔｍを設定することで、的確なタイミングで適切にモータ１２の出力を制御することができる。すなわち、例えば適宜のセンサーによる油圧等の検出値に基づいてクラッチ伝達トルクを推定し、このクラッチ伝達トルクに応じてモータ１２の出力を制御する場合に比べて、例えばセンサーやＥＣＵ１５での処理時間に起因する時間遅れや、例えば油圧アクチュエータやモータ１２の応答遅れ等の影響を補償することができ、実際にメインクラッチ１４にて伝達されるトルクと同等の位相を有する推定クラッチトルクＴｃｌｉによって、適切な位相特性を有するモータトルク補正値Ｔｍを設定することができる。
これにより、ＥＶ走行状態での内燃機関１１の始動時において、例えば内燃機関１１の駆動に起因する走行駆動力の低下等のように、車両の走行状態に意図しない変化が発生することを抑制し、より一層、滑らかな走行状態を維持することができる。
【００４８】
なお、上述した本実施形態においては、メインクラッチ１４の油圧アクチュエータの動特性を２次の線形の伝達関数により近似するとしたが、これに限定されず、例えば２次よりも高次の伝達関数や、例えば非線形の伝達関数等により近似してもよい。
【００４９】
また、上述した本実施の形態において、摩擦係数算出部２３は、メインクラッチ１４の係合時における各クラッチ板１４ａ，…，１４ａおよび１４ｂ，…，１４ｂの滑り速度と、油圧アクチュエータの油圧と、摩擦係数μとの関係を示す所定のマップを予め備えるとしたが、これに限定されず、所定のマップにおける変数として、例えば作動油の油温や、経年劣化に係るパラメータ等を含めてもよい。
【００５０】
また、上述した本実施の形態においては、差回転Ｎｄがゼロ、あるいは、ゼロ近傍の所定回転数以下に到達した時点で、メインクラッチ１４が完全係合状態になったと判断したが、これに限定されず、例えば差回転Ｎｄの時間変化率等に応じて判断してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明のハイブリッド車両用動力伝達装置によれば、油圧クラッチにより停止状態の内燃機関と伝達手段とを分離し、モータの駆動力を駆動輪に伝達させるモータ駆動状態において、内燃機関を始動させる際には、油圧クラッチの接続状態を制御すると共に、この接続状態に応じてモータの出力を制御することにより、この油圧クラッチを介してモータから内燃機関に伝達されるトルクの変動分を補償するようにして、的確なタイミングで適切にモータのトルク制御を行うことができる。
これにより、モータによる滑らかな走行状態を維持しつつ、内燃機関を始動させることができる。
さらに、油圧クラッチを介して伝達されるトルクを減少傾向に変化するように補正することで、モータに接続された駆動軸に作用するトルク変動を低減させ、例えば駆動軸のねじれ等が発生することを抑制することができる。これにより、車両の振動等の意図しない衝撃が発生することを抑制して、車両の滑らかな走行性を向上させることができる。
【００５２】
さらに、請求項２に記載の発明のハイブリッド車両用動力伝達装置によれば、実際に油圧クラッチにて伝達されるトルクと同等の位相特性によって適切にモータのトルクを制御することができ、モータ駆動状態での内燃機関の始動時において、例えば内燃機関の駆動に起因する走行駆動力の低下等のように、車両の走行状態に意図しない変化が発生することを確実に抑制し、より一層、滑らかな走行状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置の構成図である。
【図２】  ハイブリッド車両用動力伝達装置の動作、特にメインクラッチを係合させる処理を示すフローチャートである。
【図３】  油圧指令値Ｐｃｃｏｍに基づき、推定油圧Ｐｃｉおよび推定クラッチトルクＴｃｌｉを算出する処理を示すブロック線図である。
【図４】  ハイブリッド車両用動力伝達装置の動作、特に図２に示すクラッチ油圧指令値Ｐｃｃｏｍを設定する処理を示すフローチャートである。
【図５】  ハイブリッド車両用動力伝達装置の動作、特に図２に示すモータトルク指令値Ｔｍを設定する処理を示すフローチャートである。
【図６】  図５（ａ）〜（ｆ）はＥＶ走行状態での内燃機関の始動時における各種の制御パラメータの時間変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０  ハイブリッド車両用動力伝達装置
１１  内燃機関
１２  モータ
１３  変速機（伝達手段）
１４  メインクラッチ（クラッチ）
１５  ＥＣＵ（内燃機関始動手段、補正手段）
ステップＳ０４〜ステップＳ０５  推定手段
ステップＳ０６  モータ出力制御手段
ステップＳ２３  予測手段
【図１】
0003712670.tif 000004
【図２】
0003712670.tif 000005
【図３】
0003712670.tif 000006
【図４】
0003712670.tif 000007
【図５】
0003712670.tif 000008
【図６】
0003712670.tif 000009