(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源として設けられたエンジンおよびモータと、
前記駆動源から駆動輪への駆動伝達系に設けられ、前記エンジンと前記モータとの間に介在されて、両者間の伝達トルク容量を可変とした第１クラッチ、および、前記モータと駆動輪との間に介在されて、両者間の伝達トルク容量を可変とした第２クラッチと、
前記第１クラッチを開放する一方で前記第２クラッチを締結させて前記モータによる駆動トルクにより走行可能なＥＶモードにおいて、前記エンジンの始動要求の有無を判定するエンジン始動要求判定手段がエンジン始動要求有りと判定した際に、前記第１クラッチを締結させるとともに、前記第２クラッチをスリップさせつつ、前記モータの駆動トルクを増加させて前記エンジンを始動させるエンジン始動制御部と、
前記エンジン始動制御部に含まれ、前記エンジン始動要求有りとの判定後に、前記モータの駆動トルクと前記第２クラッチの伝達トルク容量との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値以上となった先出し締結開始指令条件成立時に前記第１クラッチの締結開始を指令する第１クラッチ締結制御部と、
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第１クラッチ締結制御部は、前記先出し締結開始指令条件を、前記差が前記スリップ予測判定閾値以上となった状態が、予め設定された先出し判定時間を超えて継続されたこととしたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第１クラッチ締結制御部は、前記先出し判定時間を、前記第２クラッチの締結に使用される油温に基づい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。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第１クラッチ締結制御部は、予め設定されたスリップ予測を制限するスリップ予測制限条件の成立時には、前記先出し締結開始指令条件の成立の有無に関わらず、実際に前記第２クラッチのスリップ判定が成されて前記第１クラッチの締結開始を指令することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第１クラッチ締結制御部の前記スリップ予測制限条件に、両クラッチの締結油温度が、締結遅れが予測される予め設定された設定温度以下、アクセル操作量が、前記第２クラッチのスリップが生じにくくなる予め設定された設定値未満、前記モータが、前記第２クラッチにスリップを生じさせるだけのモータトルクを出力できない出力制限状態、インバータの水温が前記モータにおいて予め設定された出力が得られない予め設定された設定温度以下、の少なくともいずれか１つが含まれることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、エンジン始動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両において、エンジン始動時に、モータジェネレータとエンジンとの間のクラッチを締結し、モータジェネレータの動力により始動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術では、パワートレーン系に、駆動源側から駆動輪側に向かって、エンジン、第１クラッチ、モータジェネレータ、第２クラッチが直列に配置されている。
そして、エンジン始動要求があったときには、モータをトルク制御し、かつ、第１クラッチを締結する一方で、第２クラッチをスリップさせ、モータの回転数を上昇させてエンジンの始動を行う。このとき、第１クラッチは、コースト状態からのギヤの歯打ちを考慮し、エンジン始動要求からあらかじめ設定された待機時間の経過後に締結を開始するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０２１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、第２クラッチをスリップさせる際に、油圧制御の応答遅れなどにより第２クラッチのスリップ開始タイミングが遅れることがある。
したがって、エンジン始動要求から第１クラッチの締結開始までの待機時間は、上記第２クラッチのスリップ開始遅れを考慮した時間に設定する必要があった。
このため、エンジン始動要求からエンジン始動までに時間的遅れが生じていた。【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン始動要求からエンジン始動までの時間の短縮が可能な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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、
エンジン始動時に、第１クラッチを締結させるとともに、第２クラッチをスリップさせつつ、モータの駆動トルクを増加させてエンジンを始動させるエンジン始動制御部は、エンジン指導要求ありとの判定後に、モータの駆動トルクと第２クラッチの伝達トルク容量との差が予め設定されたスリップ予測判定閾値以上となったら、第１クラッチの締結開始を指令する第１クラッチ締結制御部を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、エンジン始動制御手段の第１クラッチ締結制御部は、エンジン始動時に、第１クラッチの締結開始を、モータの駆動トルクと第２クラッチの伝達トルク容量との差が、予め設定された締結開始判定閾値を超えてから指令するようにした。
このため、本発明では、第２クラッチが実際にスリップを開始するよりも前の時点で第１クラッチの締結開始を指令することが可能となる。したがって、本発明では、エンジン始動要求時から一定の待機時間を経た後に締結開始指令を行うものよりも、第１クラッチの締結開始タイミングを早め、エンジン始動タイミングも早めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１のハイブリッド車両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。
【図２】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の統合コントローラにて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。
【図３】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の統合コントローラでのモード選択処理を行なう際に用いられるＥＶ−ＨＥＶ選択マップを示す図である。
【図４Ａ】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の統合コントローラにて用いられる定常目標駆動トルクマップを示すマップ図である。
【図４Ｂ】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の統合コントローラにて用いられるＭＧアシストトルクマップを示すマップ図である。
【図５】実施の形態１のハイブリッド車両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。
【図６】実施の形態１のハイブリッド車両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。
【図７】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置で用いられるエンジンの最適燃費線を示す特性図である。
【図８】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置に用いられた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。
【図９】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置において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１０】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置におけるエンジン始動制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】統合コントローラにおいて、図１０のステップＳ１０３にて用いる先出し判定時間の設定特性を示す特性図である。
【図１２】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の動作例を示すタイムチャートである。
【図１３】図１２のタイムチャートのＡ部の拡大図である。
【図１４】実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置との比較例の動作例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の構成を説明する。
この構成の説明にあたり、実施の形態１におけるハイブリッド車両の制御装置の構成を、「パワートレーン系構成」、「制御システム構成」、「統合コントローラの構成」、「エンジン始動制御部処理構成」に分けて説明する。
【００１１】
［パワートレーン系構成］
まず、実施の形態１のハイブリッド車両のパワートレーン系構成を説明する。
図１は、実施の形態１のハイブリッド車両の駆動トルク制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【００１２】
実施の形態１におけるハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥｎｇと、フライホイールＦＷと、第１クラッチＣＬ１と、モータジェネレータＭＧと、第２クラッチＣＬ２と、自動変速機ＡＴと、プロペラシャフトＰＳと、ディファレンシャルＤＦと、左ドライブシャフトＤＳＬと、右ドライブシャフトＤＳＲと、左後輪（駆動輪）ＲＬと、右後輪（駆動輪）ＲＲと、左前輪ＦＬと、右前輪ＦＲとを備えている。
【００１３】
エンジンＥｎｇは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールＦＷが設けられている。
【００１４】
第１クラッチＣＬ１は、エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧの間に介装されたクラッチである。この第１クラッチＣＬ１は、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された第１クラッチ制御油圧により、半クラッチ状態を含み締結・開放が制御される。また、この第１クラッチＣＬ１としては、例えば、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４により締結・開放が制御される乾式単板クラッチが用いられる。
【００１５】
モータジェネレータＭＧは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータＭＧは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作する（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）。さらに、モータジェネレータＭＧは、ロータがエンジンＥｎｇや駆動輪から回転エネルギを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータジェネレータＭＧのロータは、ダンパーを介して自動変速機ＡＴの変速機入力軸に連結されている。
【００１６】
第２クラッチＣＬ２は、モータジェネレータＭＧと左右後輪ＲＬ,ＲＲとの間に介装されたクラッチである。この第２クラッチＣＬ２は、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づき、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。この第２クラッチＣＬ２としては、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や湿式多板ブレーキが用いられる。
なお、第１クラッチ油圧ユニット６と第２クラッチ油圧ユニット８は、自動変速機ＡＴに付設されるＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに内蔵している。
【００１７】
自動変速機ＡＴは、前進５速/後退１速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機である。そこで、第２クラッチＣＬ２は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ＡＴの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。なお、第２クラッチＣＬ２は、自動変速機ＡＴの摩擦締結要素を用いることなく、図において二点鎖線により示すように、専用のクラッチを、モータジェネレータＭＧと自動変速機ＡＴとの間、あるいは、自動変速機ＡＴと駆動輪（左右後輪ＲＬ，ＲＲ）との間に介在させてもよい。
【００１８】
また、自動変速機ＡＴの出力軸は、プロペラシャフトＰＳ、ディファレンシャルＤＦ、左ドライブシャフトＤＳＬ、右ドライブシャフトＤＳＲを介して左右後輪ＲＬ,ＲＲに連結されている。
【００１９】
［制御システム構成］
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施の形態１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有している。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
【００２０】
エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）を制御する指令を、エンジンＥｎｇのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
【００２１】
モータコントローラ２は、モータジェネレータＭＧのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標ＭＧトルク指令および目標ＭＧ回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータＭＧのモータ動作点（Ｎｍ，Ｔｍ）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリＳＯＣを監視していて、このバッテリＳＯＣ情報は、モータジェネレータＭＧの制御情報に用いられると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。
【００２２】
第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標ＣＬ１トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチＣＬ１の締結・開放を制御する指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。
【００２３】
ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、他のセンサ類１８（変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等）からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに出力する。また、ＡＴコントローラ７は、上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標ＣＬ２トルク指令を入力した場合、第２クラッチＣＬ２の締結・開放を制御する指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行う。
なお、シフトマップとは、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰに応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップであって、図８に一例を示している。
【００２４】
ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークＢＳから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
【００２５】
統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Ｎｍを検出するモータ回転数センサ２１や他のセンサ・スイッチ類２２からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ２へ目標ＭＧトルク指令および目標ＭＧ回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標ＣＬ１トルク指令、ＡＴコントローラ７へ目標ＣＬ２トルク指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。
【００２６】
図２は、実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。図３は、ハイブリッド車両の統合コントローラ１０でのモード選択処理を行う際に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。以下、図２及び図３に基づき、実施の形態１の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を説明する。
【００２７】
統合コントローラ１０は、図２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、目標充放電演算部３００と、動作点指令部４００とを有する。
目標駆動トルク演算部１００では、図４Ａに示す目標定常駆動トルクマップと図４Ｂに示すＭＧアシストトルクマップとを用いて、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰに応じた変速機入力回転数とから、目標定常駆動トルクとＭＧアシストトルクを算出する。
【００２８】
モード選択部２００では、図５に示す車速毎に設定されたアクセル開度ＡＰＯにより設定されているエンジン始動停止線マップを用いて、「ＥＶ走行モード」または「ＨＥＶ走行モード」を目標走行モードとして選択する。なお、エンジン始動線およびエンジン停止線は、バッテリＳＯＣが低くなるに連れて、アクセル開度が小さくなる方向に低下する。
【００２９】
目標充放電演算部３００では、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に基づいて、目標発電出力を演算する。また、目標充放電演算部３００では、現在の動作点から図７において太線にて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、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。
【００３０】
動作点指令部４００では、アクセル開度ＡＰＯと目標駆動トルクｔＦｏ０、ＭＧアシストトルクと目標モードと車速ＶＳＰと目標充放電電力（要求発電出力）ｔＰとから、これら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ＭＧ回転数と目標ＣＬ１トルクと目標ＣＬ２トルクと目標変速比と、を演算する。これらの演算結果は、ＣＡＮ通信線１１を介して各コントローラ１，２，５，７に出力する。
【００３１】
さらに、動作点指令部４００では、エンジン始動処理を実行する。
すなわち、モード選択部２００では、ＥＶ走行中にアクセル開度ＡＰＯおよび車速ＶＳＰの組み合わせで決まる運転点がＥＶ→ＨＥＶ切り換え線を越えてＨＥＶ領域に入るとき、ＥＶ走行モードからエンジン始動を伴うＨＥＶ走行モードへのモード切り換えを行う。また、モード選択部２００では、ＨＥＶ走行中に運転点がＨＥＶ→ＥＶ切り換え線を越えてＥＶ領域に入るとき、ＨＥＶ走行モードからエンジン停止およびエンジン切り離しを伴うＥＶ走行モードへの走行モード切り換えを行う。
【００３２】
この走行モード切換に応じ、動作点指令部４００では、ＥＶ走行モードにて図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、始動処理を行なう。この始動処理は、第２クラッチＣＬ２に対し、半クラッチ状態にスリップさせるようトルク容量を制御し、第２クラッチＣＬ２のスリップ開始と判断した後に、第１クラッチＣＬ１の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。そして、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Ｅｎｇを作動させてモータ回転数とエンジン回転数とが近くなったところで第１クラッチＣＬ１を完全に締結し、その後、第２クラッチＣＬ２をロックアップさせてＨＥＶ走行モードに遷移させる。
【００３３】
変速制御部５００では、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ＡＴ内のソレノイドバルブを駆動制御する。
図８は、変速線を示している。すなわち、変速制御部５００では、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯとに基づいて、現在の変速段から次変速段を判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。
【００３４】
以上の構成を備えた統合コントローラ１０は、走行モードとしては図９に示すように、ＥＶモードおよびＨＥＶモードの他に、これら走行モード間での切り換え過渡期におけるＷＳＣモードを設定する。
ＥＶモードは、モータジェネレータＭＧの動力のみで走行するモードである。このＥＶモードでは、エンジンＥｎｇを停止させた状態に保ち、第１クラッチＣＬ１を解放し、第２クラッチＣＬ２の締結またはスリップ締結により自動変速機ＡＴを介してモータジェネレータＭＧからの出力回転のみを左右後輪ＲＬ，ＲＲに伝達する。
ＨＥＶモードは、エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧの動力で走行するモードであり、第２クラッチＣＬ２ならびに第１クラッチＣＬ１を締結させ、エンジンＥｎｇからの出力回転およびモータジェネレータＭＧからの出力回転を、自動変速機ＡＴを介して左右後輪ＲＬ，ＲＲに伝達する。
ＷＳＣモードは、「ＨＥＶモード」からのＰ，Ｎ→Ｄセレクト発進時、あるいは、「ＥＶモード」や「ＨＥＶモード」からのＤレンジ発進時に、クラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。この場合、モータジェネレータＭＧの回転数制御により第２クラッチＣＬ２のスリップ締結状態を維持し、第２クラッチＣＬ２を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバ操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにコントロールしながら発進する。この時、第２クラッチＣＬ２がスリップ締結状態であることにより、モード切換ショックを吸収して、ショック対策を行うことができる。なお、「ＷＳＣ」とは「Wet Start Clutch」の略である。
【００３５】
［エンジン始動制御部処理構成］
図１０は、上記のようにＥＶモードからＨＥＶモードに移行する際に、統合コントローラ１０のエンジン始動制御部に相当する部分にて実行されるエンジン始動制御の処理の流れを示している。
【００３６】
このエンジン始動制御は、前述のように、アクセル開度ＡＰＯおよび車速ＶＳＰが、図５に示すエンジン始動線を横切った時点で開始される。
最初のステップＳ１０１では、第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２を、スリップ制御時値Ｔｓｌｉｐまで低下させ、これを維持する。また、これと並行して、モータジェネレータＭＧの出力トルクであるモータトルクＴｍｏｔを目標駆動トルクｔＦｏ０（目標定常駆動トルク）よりも上昇させ、次のステップＳ１０２に進む。
【００３７】
ステップＳ１０２では、予め設定されている先出し制限条件が成立しているか否かを判定し、先出し制限条件の成立時にはステップＳ１０７に進み、先出し制限条件の非成立時にはステップＳ１０３に進む。
ここで、先出し制限条件は、本実施の形態１では、後述する第２クラッチＣＬ２のスリップ開始予測を実行するのを制限するためのもので、以下の４条件のいずれかが成立した場合に、先出し制限条件が成立したものとする。逆に言えば、以下の４つの制限条件の全てに該当しない場合に、後述するスリップ開始予測に基づく先出し第１クラッチ締結処理を実行する。
第１の制限条件は、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２の締結油温度が、締結遅れが予測される予め設定された設定温度以下である場合。
第２の制限条件は、アクセル操作量（アクセル開度ＡＰＯもしくはその変化量）が第２クラッチＣＬ２のスリップが生じにくくなる予め設定された設定値未満である場合。
第３の制限条件は、モータジェネレータＭＧが第２クラッチＣＬ２にスリップを生じさせるだけのモータトルクＴｍｏｔを出力できない出力制限状態である場合。
第４の制限条件は、インバータ３の冷却用水温がモータジェネレータＭＧにおいて予め設定された出力（すなわち、第２クラッチＣＬ２にスリップを生じさせるだけのモータトルクＴｍｏｔ）が得られない予め設定された設定温度以下の場合。
【００３８】
次に、ステップＳ１０２において、先出し制限条件の非成立時に進むステップＳ１０３では、先出し締結開始指令条件が成立したか否か判定する。そして、先出し締結開始指令条件成立時にはステップＳ１０４に進み、先出し締結開始指令非成立時にはステップＳ１０７に進む。
このステップＳ１０３の先出し締結開始指令条件とは、第２クラッチＣＬ２のスリップ開始が予測される場合に、第２クラッチＣＬ２が実際にスリップを開始する前に第１クラッチＣＬ１の締結指令を行うための条件である。具体的には、モータトルクＴｍｏｔと第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値Ｔｓｔを越えるスリップ状態となり、かつ、この状態が、予め設定された先出し判定時間ｔｓを越えて継続した場合である。
なお、スリップ予測判定閾値Ｔｓｔは、モータトルクＴｍｏｔと第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２との差がスリップ予測判定閾値Ｔｓｔを越えてから第２クラッチＣＬ２がスリップ状態となるのに要する時間が、第１クラッチＣＬ１に対し締結指令を出力してから締結状態となるのに要する時間と一致するように設定する。この設定は、予め実測あるいはシミュレーションに基づいて行うものであり、第１クラッチＣＬ１が最も締結しにくい状況における上記要する時間に基づいて設定する。
また、先出し判定時間ｔｓは、具体的には、図１２に示す先出し条件特性図に示すよう
に、ＡＴＦ油温に基づいて設定される。すなわち、ＡＴＦ油温が低くなるほど、第２クラッチＣＬ２の応答性が悪化しスリップ開始タイミングが遅くなるため、このタイマは、ＡＴＦ油温が所定値以上では一定であるが、油温が低くなるほど、長くなるように設定されている。
【００３９】
ステップＳ１０２にて、先出し制限条件が成立した場合に進むステップＳ１０７では、第２クラッチＣＬ２にスリップが生じているか否か判定し、スリップが生じている場合はステップＳ１０４に進み、スリップが生じていない場合はステップＳ１０１に戻る。なお、第２クラッチＣＬ２のスリップ状態の判定は、第２クラッチＣＬ２の入力側と出力側との回転差に基づいて判定し、自動変速機ＡＴの入出力回転差およびギヤ比に基づいて判定する。
【００４０】
そして、ステップＳ１０４では、第１クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ１を、予め設定されたクランキング時トルクＴｃｒに設定してスリップ締結させた後、ステップＳ１０５に進む。
クランキング時トルクＴｃｒは、駆動トルクの上昇と、第２クラッチＣＬ２の安定的なスリップを維持するため、次式で表される範囲内の値とする。
Ｔｃｌ１min＜Ｔｃｒ＜ Ｔｍmax− ｔＴｃｌ２＝Ｔｍmax−ｔＴｉ
ここで、Ｔｃｌ１minは、エンジン点火前であればエンジンフリクション値とし、エンジン点火後であればゼロとする。Ｔｍmaxは、モータジェネレータＭＧの最大トルクである。ｔＴｃｌ２は、第２クラッチＣＬ２の伝達トルク容量指令値である。ｔＴｉは、目標変速機入力トルクであり、目標駆動トルクｔＦｏ０とする。
【００４１】
次のステップＳ１０５では、モータジェネレータＭＧを回転数制御し、予め設定された始動時回転数Ｎｓｔまでモータ回転数Ｎｍを上昇させ、ステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６では、エンジン回転数Ｎｅが、予め設定されたエンジン始動完了判定閾値以上となったか否か判定する。そして、エンジン回転数Ｎｅ≧エンジン始動完了判定閾値の場合は、エンジン始動完了としてエンドに進み、エンジン回転数Ｎｅ＜エンジン始動完了判定閾値の場合はステップＳ１０４に戻る。なお、エンジン始動完了判定時には、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２を完全締結させる。
【００４２】
以上のように、ステップＳ１０４、Ｓ１０５により、第１クラッチＣＬ１をスリップ締結させるとともに、モータ回転数Ｎｍを上昇させてエンジンＥｎｇのクランキングが開始されるのは、以下の２通りの場合である。
１つは、先出し制限条件が非成立で、かつ、先出し締結開始指令条件が成立した場合である（ステップＳ１０２→Ｓ１０３→Ｓ１０４）。
もう１つは、先出し制限条件が成立し、第２クラッチＣＬ２が実際にスリップ状態となった場合である（ステップＳ１０２→Ｓ１０７→Ｓ１０４）。
【００４３】
（実施の形態１の作用）
次に、実施の形態１の作用を、図１２〜図１４のタイムチャートに示す動作例に基づいて説明する。
この動作例は、ＥＶモードにてコースト走行（惰性走行）状態から、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで加速操作を行い、ＨＥＶモードに移行する場合の動作例である。
【００４４】
図においてｔ０の時点は、上記のようにＥＶモードにてアクセル開度０のコースト走行状態であり、第２クラッチＣＬ２は締結状態に制御されている。
この状態からｔ１の時点でアクセルペダルの踏込が開始され、アクセル開度ＡＰＯが立ち上がり、その後、アクセル開度ＡＰＯが一定に保たれる。
【００４５】
この場合の動作を、まず、図１２に基づいて簡単に説明する。
ｔ２の時点でエンジン始動判定が成され、エンジン始動制御が開始される。これは、アクセル開度ＡＰＯおよび車速ＶＳＰがエンジン始動線（図５参照）を横切ることにより判定される。
エンジン始動判定が成されると、第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２をスリップ制御時値まで低下させてＴｓｌｉｐＣＬ２をスリップさせ、かつ、モータトルクＴｍｏｔを目標駆動トルクｔＦｏ０よりも上昇させる。
そして、第１クラッチＣＬ１をスリップ締結させて、モータ回転をエンジンＥｎｇに入力させ、エンジンＥｎｇのクランキングを開始する（ｔ３の時点）。
【００４６】
さらに、ｔ４の時点からモータジェネレータＭＧを回転数制御して、エンジン回転数Ｎｅを始動時回転数Ｎｅｓｔまで上昇させる。これにより、エンジン始動が完了したと判定されると（ｔ５の時点）、第２クラッチＣＬ２のスリップ量を減らして完全締結に向けて制御する（ｔ６の時点）とともに、第１クラッチＣＬ１も完全締結に向けて制御する（ｔ７の時点）。
【００４７】
（比較例における解決課題）
以上のエンジン始動制御における従来の課題について図１４のタイムチャートに基づいて説明する。
図１４に示す動作例も図１２と同様の動作例を示している。
すなわち、ｔ００の時点では、ＥＶモードにてアクセル開度０のコースト走行を行っている。そして、この状態からｔ３１の時点でアクセルペダルの踏込が開始され、アクセル開度ＡＰＯが立ち上がり、ｔ３２の時点で、エンジン始動判定が成されている。
【００４８】
このエンジン始動判定により、ｔ３２の時点にて第２クラッチＣＬ２をスリップさせるために、第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２を、スリップ制御時値Ｔｓｌｉｐに低下させスリップさせる。同時に、モータジェネレータＭＧのモータトルクＴｍｏｔを上昇させている。このとき、ギヤガタ詰めショック抑制のために、モータトルクＴｍｏｔは、一定時間（ｔ３３〜ｔ３４の間）上昇を、ギヤガタ詰め制限値に制限する。
【００４９】
この場合、この図１４に示す比較例では、第２クラッチＣＬ２のスリップ開始が、ｔ３５の時点となっており、このように、第２クラッチＣＬ２のスリップ開始に時間を要するのは、以下の第１の理由および第２の理由が考えられる。
まず、第１の理由は、図示のｔ３２の時点のように、モータトルクが低トルク状態で第２クラッチＣＬ２をスリップさせようとした場合、第２クラッチ伝達トルク容量を入力側のモータトルクＴｍｏｔに対して充分に落とすのが難しい。
【００５０】
第２の理由は、ギヤガタ詰めに対応する制御である。すなわち、自動変速機ＡＴでは、コースト状態からドライブ状態に変位する場合に、ギヤの回転方向が逆転するのに伴って、周方向のクリアランス分だけギヤ同士が相対移動するギヤガタ詰めが生じ、ショックが発生する。よって、モータトルクＴｍｏｔの上昇を一定時間（ｔ３３〜ｔ３４の間）制限することにより、ギヤガタ詰めによるショックを抑制できる。このようにモータトルクＴｍｏｔの上昇を制限する制御を実行した場合、モータトルクＴｍｏｔが充分に上昇するのに要する時間が、さらに遅くなり、第２クラッチＣＬ２のスリップが遅れる。
【００５１】
そこで、従来のように、第１クラッチＣＬ１の締結タイミングをエンジン始動判定処理からの経過時間のみにより判定する場合、その締結タイミングは、上記の第２クラッチＣＬ２の遅れを見込んで、ｔ３５の時点よりも後に設定する必要がある。
そこで、タイマの設定時間、すなわち、第１クラッチＣＬ１の締結指令タイミングは、例えば、図１２のｔ４の時点近傍に設定する必要がある。
このように、比較例では、第１クラッチＣＬ１の締結指令タイミングを、タイマにより設定し、また、この設定を、第２クラッチＣＬ２の応答遅れを見込んだ時間としている。このため、常に、第１クラッチＣＬ１の締結まで時間を要し、エンジン始動判定から、実際にエンジンが始動されるまでに要する時間が長くなり、ドライバは、加速操作に対する実際の車両の加速が遅れ、加速応答性（アクセルレスポンス）が劣ると感じる。
【００５２】
（比較例と実施の形態１との比較）
次に、図１２，図１３に基づいて、実施の形態１の場合の動作について詳細に説明し、比較例との相違を説明する。
【００５３】
本実施の形態１では、ｔ２の時点でエンジン始動判定されてエンジン始動制御が開始され、比較例と同様に、第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２をスリップ制御時値Ｔｓｌｉｐまで低下させる。
【００５４】
このとき、図１３に拡大して示すように、第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２は、一旦大きく低下させた後、スリップ制御時値Ｔｓｌｉｐに向けて徐々に低下させる。そして、この図の例では、ｔ２ｂの時点で、この第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２とモータトルクＴｍｏｔとの差が、スリップ予測判定閾値Ｔｓｔを越えている。このｔ２ｂの時点では、第２クラッチＣＬ２では、未だ、スリップは生じていない。
【００５５】
そして、第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２とモータトルクＴｍｏｔとの差が、スリップ予測判定閾値Ｔｓｔを越えた状態が先出し判定時間ｔｓだけ継続されたｔ３の時点で、ステップＳ１０３の先出し締結開始指令条件が成立する。この先出し締結開始指令条件の成立により、第１クラッチＣＬ１の締結指令が出力される。なお、油圧応答遅れによって、第１クラッチＣＬ１が実際にスリップ締結状態となるタイミングは、ｔ３ｂの時点となる。
【００５６】
このｔ３ｂのタイミングは、第２クラッチＣＬ２において、伝達トルク容量が、実際にスリップ制御時値Ｔｓｌｉｐに達してスリップ状態となるｔ３ａの時点近傍よりも後になる。これにより、第１クラッチＣＬ１のスリップ締結開始によるトルク変動が、駆動輪側に伝達されるのを抑制できる。すなわち、この第２クラッチＣＬ２のスリップ開始タイミングと、第１クラッチＣＬ１のスリップ締結開始タイミングとが逆になる不具合を回避できる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態１では、この第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２とモータトルクＴｍｏｔとの差がスリップ予測判定閾値Ｔｓｔを越えた時点で、第２クラッチＣＬ２のスリップ開始を予測して、第１クラッチＣＬ１に締結指令を出力する。
したがって、常に、エンジン始動判定から一定時間後に第１クラッチＣＬ１の締結指令を行う場合と比較して、これよりも早期に締結指令を出力可能である。
【００５８】
次に、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２の締結油温が低かったり、モータトルクＴｍｏｔの出力が制限されていたりして、第２クラッチＣＬ２がスリップ開始するまでに時間を要し、その予測が難しい場合について説明する。
このような場合には、図１０のステップＳ１０２における先出し制限条件が成立する。したがって、ステップＳ１０３による先出し締結開始指令条件成立の判定は成されずに、ステップＳ１０７による実際に第２クラッチＣＬ２にスリップが生じているか否かが判定され、これに基づいて、第１クラッチＣＬ１への締結指令が成される。
このように、第２クラッチＣＬ２のスリップ予測が難しい場合には、実際のスリップ発生に基づいて第１クラッチＣＬ１の締結指示が成されるため、第２クラッチＣＬ２のスリップ前に第１クラッチＣＬ１が締結される不具合を防止できる。
また、先出し制限条件として、上述の第１〜第４の条件を設定しているため、このような不具合をより確実に防止することができる。
【００５９】
（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１の効果を列挙する。
１）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
車両の駆動源として設けられたエンジンＥｎｇおよびモータジェネレータＭＧと、
駆動源から駆動輪としての左右後輪ＲＬ，ＲＲへの駆動伝達系に設けられ、エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧとの間に介在されて、両者間の伝達トルク容量を可変とした第１クラッチＣＬ１、および、モータジェネレータＭＧと駆動輪としての左右後輪ＲＬ，ＲＲとの間に介在されて、両者間の伝達トルク容量を可変とした第２クラッチＣＬ２と、第１クラッチＣＬ１を開放する一方で第２クラッチＣＬ２を締結させてモータジェネレータＭＧによる駆動トルクにより走行可能なＥＶモードにおいて、エンジンＥｎｇの始動要求の有無を判定するエンジン始動要求判定手段がエンジン始動要求有りと判定した際に、第１クラッチＣＬ１を締結させると共に、第２クラッチＣＬ２をスリップさせつつ、モータジェネレータＭＧの駆動トルクを増加させてエンジンＥｎｇを始動させるエンジン始動制御部としてステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理を実行する統合コントローラ１０と、
統合コントローラ１０に含まれ、エンジン始動要求有りとの判定後に、モータトルクＴｍｏｔと第２クラッチ伝達トルク容量としての第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２との差が、予め設定されたスリップ予測判定閾値Ｔｓｔ以上となったら第１クラッチＣＬ１の締結開始を指令する第１クラッチ締結制御部としてＳ１０３、Ｓ１０４の処理を実行する部分と、
を備えていることを特徴とする。
モータトルクＴｍｏｔと第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２との差により、第２クラッチＣＬ２のスリップ発生タイミングを予測することが可能である。したがって、この予測タイミングに応じて、第１クラッチ締結開始指令を出力することにより、一律のタイミングにて第１クラッチ締結開始指令を出力するものよりも、第１クラッチＣＬ１の締結タイミングを早めることが可能となる。これにより、エンジン始動開始からエンジン始動完了までの時間を短縮し、エンジントルクを駆動輪へ伝えるタイミングを早め、アクセルレスポンスを向上することが可能となる。
また、第２クラッチＣＬ２のスリップ発生タイミングの予測を、モータトルクＴｍｏｔと第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２との差が、スリップ予測判定閾値Ｔｓｔを越えたことにより判定している。これにより、スリップ予測判定閾値Ｔｓｔを適正に設定することにより、第２クラッチＣＬ２のスリップタイミングを精度良く予測し、第１クラッチＣＬ１が実際に締結する前に第２クラッチＣＬ２をスリップさせることが可能である。
さらに、実施の形態１では、先出し締結開始指令条件成立判定のために、モータトルクと第２クラッチの伝達トルク容量との差の算出にあたり、第２クラッチの伝達トルク容量として第２クラッチの伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２を用いた。このように、既存の信号としての第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２を利用することにより、本制御を低コストで実施可能である。
【００６０】
２）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
第１クラッチ締結制御部してＳ１０３、Ｓ１０４の処理を実行する部分は、第１クラッチの締結開始指令条件を、モータトルクＴｍｏｔと第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２との差がスリップ予測判定閾値Ｔｓｔ以上となった状態が、予め設定された先出し判定時間ｔｓを超えて継続されたこととしたことを特徴とする。
第２クラッチＣＬ２には、応答遅れが存在するため、この応答遅れを考慮してモータトルクＴｍｏｔと第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２との差が、先出し判定時間ｔｓを越えたことを締結開始指令条件とする。これにより、上記１）の効果をより確実に奏することができる。
【００６１】
３）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
第１クラッチ締結制御部してＳ１０３、Ｓ１０４の処理を実行する部分は、先出し判定時間ｔｓを、第２クラッチＣＬ２の締結に使用されるＡＴＦ油温に基づいて設定することを特徴とする。
ＡＴＦ油温が低くなると、第２クラッチＣＬ２のトルク抜けに要する時間が長くなり、スリップ状態となるのに要する時間が長くなる。したがって、先出し判定時間ｔｓをＡＴＦ油温に応じて設定することにより、常に、最適な先出し判定時間ｔｓを設定可能となる。これにより、上記１）２）の効果を、より確実に奏することが可能となる。
【００６２】
４）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
第１クラッチ締結制御部してＳ１０３、Ｓ１０４の処理を実行する部分は、予め設定されたスリップ予測を制限するスリップ予測制限条件の成立時には、先出し締結開始指令条件の成立の有無に関わらず、実際に第２クラッチＣＬ２のスリップ判定が成されて第１クラッチＣＬ１の締結開始を指令すること（ステップＳ１０２→Ｓ１０７→Ｓ１０４の処理）を特徴とする。
本実施の形態は、モータトルクＴｍｏｔと第２クラッチ伝達トルク容量としての第２クラッチ伝達トルク容量指令値ｔＴｃｌ２との差に基づいて第２クラッチＣＬ２のスリップ発生タイミングを予測するものである。しかしながら、このようなスリップタイミングの予測が難しい状況が存在する。例えば、モータトルクＴｍｏｔが不足し、第２クラッチＣＬ２への入力トルクが充分に得られない場合や、第２クラッチＣＬ２を駆動させる油温が低い場合などである。
したがって、このようなスリップ予測が困難な状況となるスリップ予測制限条件を予め設定し、このスリップ予測制限条件の成立時には、実際に第２クラッチＣＬ２のスリップ判定を用いることにより、精度の低い予測に基づく制御が実行されるのを回避できる。
【００６３】
５）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
第１クラッチ締結制御部してＳ１０３、Ｓ１０４の処理を実行する部分によるスリップ予測制限条件が、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２の締結油温度が、締結遅れが予測される設定温度以下、アクセル操作量が第２クラッチＣＬ２のスリップが生じにくくなる設定値未満、モータジェネレータＭＧが第２クラッチＣＬ２にスリップを生じさせるだけのトルクを出力できない出力制限を受けている、インバータ３の水温がモータジェネレータＭＧにて予め設定された出力が得られなくなる設定温度以下、のいずれかであることを特徴とする。
したがって、上述のスリップ予測が困難な状況では、確実にスリップ予測を制限し、精度の低いスリップ予測に基づく第１クラッチ締結指令が成されることを回避することができる。
【００６４】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、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。
【００６５】
例えば、実施の形態では、ハイブリッド車両として、後輪駆動車を例示したが、前輪駆動車や全輪駆動車にも適用することができる。
また、実施の形態では、第１クラッチ締結制御部は、先出し締結開始指令条件成立判定のために、モータトルクと第２クラッチの伝達トルク容量との差の算出にあたり、第２クラッチの伝達トルク容量として第２クラッチの伝達トルク容量指令値を用いた。しかしこれに限定されるものではなく、第２クラッチの伝達トルク容量の実測値を用いることも可能である。
また、実施の形態では、スリップ予測制限条件として、ａ）両クラッチの締結油温度が、締結遅れが予測される予め設定された設定温度以下、ｂ）アクセル操作量が、第２クラッチのスリップが生じにくくなる予め設定された設定値未満、ｃ）モータが第２クラッチにスリップを生じさせるだけの出力制限を受けている、ｄ）インバータの水温がモータにおいて予め設定された出力が得られない予め設定された設定温度以下、の４つの制限条件のいずれかに該当する場合とした例を示した。しかしながら、スリップ予測制限条件は、この４つの制限条件を全て備えているものに限定されない。例えば、スリップ予測制限条件として、ａ）〜ｄ）の４条件のいずれかを３つ以下の条件を組み合わせてもよい。また、ａ）〜ｄ）のいずれか複数をアンド条件として設定することもできる。
【関連出願の相互参照】
【００６６】
本出願は、２０１２年１２月２５日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−２８０５０４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。
【図１】
0005880735.tif 000002
【図２】
0005880735.tif 000003
【図３】
0005880735.tif 000004
【図４Ａ】
0005880735.tif 000005
【図４Ｂ】
0005880735.tif 000006
【図５】
0005880735.tif 000007
【図６】
0005880735.tif 000008
【図７】
0005880735.tif 000009
【図８】
0005880735.tif 000010
【図９】
0005880735.tif 000011
【図１０】
0005880735.tif 000012
【図１１】
0005880735.tif 000013
【図１２】
0005880735.tif 000014
【図１３】
0005880735.tif 000015
【図１４】
0005880735.tif 000016