(57)【要約】【課題】エンジンとモータとの間にクラッチを備えた車両におけるモータによるエンジン始動時に、クラッチでのスリップによる摩擦損失を低減できる車両の制御装置を提供する。【解決手段】エンジンと、車輪に連結されたモータジェネレータと、エンジンとモータジェネレータとを解放状態および係合状態に切り替えるクラッチと、を備え、クラッチを係合状態にしてモータジェネレータによりエンジンを始動する車両の制御装置であって、車両の停止時においてモータジェネレータによりエンジンを始動する際に（ステップＳ１；ＹＥＳ）、エンジンを始動する目標回転数より低い同期回転数でエンジンの回転とモータジェネレータの回転とを同期させ（ステップＳ８；ＹＥＳ）、同期後にモータジェネレータによりエンジンの回転数を目標回転数にまで上昇させてから（ステップＳ９）、エンジンを始動する（ステップＳ１０）。【選択図】図３
2013084269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
車輪に連結された電動機と、
前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるクラッチと、を備え、
前記クラッチを前記係合状態にして前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、
前記車両の停止時において前記電動機により前記内燃機関を始動する際に、前記内燃機関を始動する目標回転数より低い同期回転数で前記内燃機関の回転と前記電動機の回転とを同期させ、同期後に前記電動機により前記内燃機関の回転数を前記目標回転数にまで上昇させてから、前記内燃機関を始動することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記電動機と前記車輪とを切り離す解放状態と、前記電動機と前記車輪とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替える車輪接断クラッチを備えるとともに、
少なくとも前記同期後は前記車輪接断クラッチを前記解放状態にすることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記電動機の回転開始時から前記車輪接断クラッチを前記解放状態にすることを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記電動機により駆動される機械式のオイルポンプを備えるとともに、前記クラッチは前記オイルポンプから吐出された作動油により作動されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記同期回転数は、前記オイルポンプにより前記クラッチを作動させる回転数より高いことを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車などの車両として、ハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両は、駆動力源として、ガソリンなどを燃料として駆動する内燃機関（以下、エンジンという）と、バッテリからの電力により駆動する電動機（以下、モータという）とを備えている。【０００３】
この種のハイブリッド車両では、例えばエンジンと、モータと、エンジンおよびモータの間を接続あるいは切断するクラッチと、制御ユニットとを備えてなる車両の制御装置を搭載したものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。この車両の制御装置においてエンジンを始動させる際は、クラッチを接続し、モータによりエンジンをクランキングする。【０００４】
図５に示すように、制御ユニットは、停車時でエンジン停止中の例えばＴ０において、エンジン始動要求フラグがオンされると、エンジンをクランキングするためにモータを回転させ、モータ回転数ＮＭを上昇させる。モータ回転数ＮＭがエンジン始動のための目標回転数に達してから、例えばＴ１において、制御ユニットはクラッチのフラグをオンにし、クラッチを解放状態から係合状態に変更させる。【０００５】
エンジンを始動する際は、モータにおいて、クラッチが係合してエンジンを押し掛けする分だけモータの負荷となるトルクが増加する。このため、制御ユニットは、エンジンの押し掛けによりモータに増加すると見込まれる負荷の大きさを、クラッチの係合前に算出してモータの補償トルクＴＭとして設定する。そして、制御ユニットは、クラッチの係合に合わせたタイミングで、モータの出力トルクを補償トルクＴＭの分だけ増加するようにしている。【０００６】
図５に示すように、Ｔ１においてクラッチが解放状態から係合状態に変更されるのに伴って、クラッチトルクＴＣが上昇する。制御ユニットは、モータの補償トルクＴＭをクラッチトルクＴＣより僅かに小さいままクラッチトルクＴＣに追従するように上昇させる。【０００７】
また、クラッチが解放状態から係合状態に変更されるのに伴って、エンジンのクランク軸がクラッチを介してモータにより回転され、クランク軸の回転数、すなわちエンジン回転数ＮＥが徐々に上昇する。例えばＴ２において、クラッチが完全係合すると、モータ回転数ＮＭとエンジン回転数ＮＥとがエンジン始動のための目標回転数で同期する。そして、エンジンがモータにより押し掛け始動されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２０１９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の車両の制御装置にあっては、クラッチのスリップによる摩擦損失が大きくなってしまうという問題があった。すなわち、図５に示すように、クラッチフラグがオンされてクラッチが解放状態から係合状態に変化し始めてスリップが始まる時ＴＳからクラッチが完全係合するまでの間、図中斜線で示すクラッチによる摩擦損失であるクラッチロスが発生してしまう。【００１０】
ここで、モータが回転し始めてからクラッチフラグがオンされるまでの区間をＡ区間、クラッチが解放状態から係合状態にまで変化する区間をＢ区間、クラッチが完全係合してからエンジンの初爆までの区間をＣ区間とする。図６に示すように、Ａ区間〜Ｃ区間の各区間でのモータの消費電力を比較すると、Ｂ区間では消費電力において図中斜線で示すクラッチロスの割合が大きくなった。【００１１】
また、本願発明者が鋭意研鑽を重ねた結果、Ｂ区間でのクラッチのスリップロスが大きい主な理由は、エンジン始動の際に、エンジン回転数ＮＥとモータの回転数ＮＭとをエンジン始動の目標回転数で同期させているからであると判明した。すなわち、エンジン回転数ＮＥとモータの回転数ＮＭとをエンジン始動の目標回転数で同期させることにより、クラッチのスリップは、エンジン回転数が０から目標回転数に達するまでの広い範囲で発生するので、クラッチロスが大きくなってしまうことが判明した。【００１２】
エンジン始動時のクラッチでのスリップによる摩擦損失が大きいことにより、エンジン始動時のモータの消費電力が大きくなってしまう。これにより、バッテリの小型化が困難になってしまうとともに、燃費も悪化するという問題があった。【００１３】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、エンジンとモータとの間にクラッチを備えた車両におけるモータによるエンジン始動時に、クラッチでのスリップによる摩擦損失を低減できる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】
【００１４】
本発明に係る車両の制御装置は、上記目的達成のため、内燃機関と、車輪に連結された電動機と、前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるクラッチと、を備え、前記クラッチを前記係合状態にして前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、前記車両の停止時において前記電動機により前記内燃機関を始動する際に、前記内燃機関を始動する目標回転数より低い同期回転数で前記内燃機関の回転と前記電動機の回転とを同期させ、同期後に前記電動機により前記内燃機関の回転数を前記目標回転数にまで上昇させてから、前記内燃機関を始動することを特徴とする。【００１５】
この構成により、エンジンを始動する際は、エンジンを始動する目標回転数より低い同期回転数でエンジンの回転とモータの回転とを同期させる。そして、同期後にモータによりエンジンの回転数を目標回転数にまで上昇させてから、エンジンを始動する。【００１６】
このため、クラッチでのスリップによる摩擦損失は、エンジン回転数が０から目標回転数よりも低い同期回転数で同期するまでの範囲で発生するようになる。これにより、クラッチロスの発生する範囲が従来のようにエンジン回転数が０から目標回転数に達するまでの広い範囲である場合に比べて狭い範囲になるので、クラッチロスを小さくすることができる。エンジン始動時のクラッチロスが小さくなることにより、モータの消費電力が小さくなるので、バッテリの小型化および燃費の向上を図ることができる。また、エンジン始動時のモータの消費電力が小さくなるので、特に低温下のようにバッテリ出力が低下する状況であってもエンジンの始動性を向上することができる。【００１７】
ここで、本願明細書中では、エンジンとモータとの間のクラッチの解放状態とは、エンジンとモータとを完全に切断する状態を意味している。また、本願明細書中では、エンジンとモータとの間のクラッチの係合状態とは、エンジンとモータとを滑りなく接続する完全係合の他、半クラッチのようにエンジンとモータとの間で滑りを生ずる状態をも含む意味としている。【００１８】
また、本発明による車両の制御装置は、前記電動機と前記車輪とを切り離す解放状態と、前記電動機と前記車輪とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替える車輪接断クラッチを備えるとともに、少なくとも前記同期後は前記車輪接断クラッチを前記解放状態にすることを特徴とする。【００１９】
この構成により、エンジンの回転とモータの回転との同期後に車輪側の負荷を切り離すことができるので、モータの出力トルクを確保することができる。このため、エンジンの回転とモータの回転との同期後にエンジンを押し掛けるための負荷トルクがモータに対して作用した時に、モータは回転数を低下させることなくエンジンを押し掛けできる。【００２０】
また、本発明による車両の制御装置は、前記電動機の回転開始時から前記車輪接断クラッチを前記解放状態にすることを特徴とする。【００２１】
この構成により、エンジン始動の際にモータが回転を開始した時から、車輪側の負荷を切り離してモータの出力トルクを確保することができる。このため、モータを同期回転数にまで上昇させるための消費電力と、エンジンをモータに同期させるための消費電力とを低減することができる。よって、モータの消費電力が小さくなるので、バッテリの小型化および燃費の向上を図ることができる。【００２２】
また、本発明による車両の制御装置は、前記電動機により駆動される機械式のオイルポンプを備えるとともに、前記クラッチは前記オイルポンプから吐出された作動油により作動されることを特徴とする。【００２３】
この構成により、電気式のオイルポンプを設ける必要が無いので、電気式のオイルポンプを用いる場合に比べて電気系統を簡素化することができる。また、変速段の切り替えのために機械式のオイルポンプを備えた例えば自動変速機を使用している場合は、そのオイルポンプを共用することができるので、部品点数の増加を抑制できる。【００２４】
また、本発明による車両の制御装置は、前記同期回転数は、前記オイルポンプにより前記クラッチを作動させる回転数より高いことを特徴とする。この構成により、オイルポンプを駆動してクラッチを作動させるための最低限の回転数を同期回転数として設定できるので、クラッチの作動を確保しながらもクラッチロスを極力小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、エンジンとモータとの間にクラッチを備えた車両におけるモータによるエンジン始動時に、クラッチでのスリップによる損失を低減できる車両の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を搭載した駆動装置を示す概略のスケルトン図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両の制御装置の制御ユニットを示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る車両の制御装置の動作を示すタイムチャートである。
【図５】従来の車両の制御装置の動作を示すタイムチャートである。
【図６】従来の車両の制御装置の動作の図５に示すＡ区間〜Ｃ区間の各区間での消費電力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明をハイブリッド車両用の駆動装置に適用したものである。
【００２８】
まず、構成について説明する。
【００２９】
図１および図２に示すように、駆動装置１は、エンジン１０と、駆動ユニット２０と、自動変速機３０と、制御ユニット４０とを備えている。本実施の形態では、駆動装置１のエンジン１０の方向をエンジン側Ｅ、駆動装置１の自動変速機３０の方向を自動変速機側Ｔとしている。
【００３０】
エンジン１０は、ガソリンあるいは軽油などの炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しない燃焼室内で燃焼させることによって動力を出力する公知の動力装置により構成されている。エンジン１０は、本発明の内燃機関を構成している。エンジン１０は、燃焼室内で混合気の吸気と燃焼と排気とを繰り返すことにより図示しないシリンダブロック内の図示しないピストンを往復動させ、ピストンと動力伝達可能に連結されたクランクシャフト１１を回転させるようになっている。エンジン１０は、クランクシャフト１１から駆動ユニット２０にトルクを伝達するようになっている。
【００３１】
クランクシャフト１１には、エンジン回転数センサ１９が設けられている。エンジン回転数センサ１９は、クランクシャフト１１の回転数を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。
【００３２】
駆動ユニット２０は、入力部２１と、クラッチ２２と、ワンウェイクラッチ２３と、モータジェネレータ２４と、出力部２７と、ケース部２８とを備えている。モータジェネレータ２４は、本発明における電動機を構成している。駆動ユニット２０は、エンジン１０と自動変速機３０との間に介在されるとともに、エンジン１０のクランクシャフト１１からの動力を自動変速機３０の後述する変速機入力軸３１に伝達するようになっている。
【００３３】
入力部２１は、クラッチ入力軸２１２を備えている。クラッチ入力軸２１２は、クランクシャフト１１と同軸に設けられている。クラッチ入力軸２１２は、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に動力を伝達するようになっている。
【００３４】
出力部２７は、クラッチ出力軸２７０を備えている。クラッチ出力軸２７０は、クラッチ入力軸２１２と同軸に設けられている。クラッチ出力軸２７０は、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３の動力を外部に伝達するようになっている。クラッチ出力軸２７０は、自動変速機３０の変速機入力軸３１に一体回転可能に連結されるとともに、駆動ユニット２０の出力を自動変速機３０に伝達するようになっている。
【００３５】
モータジェネレータ２４は、ステータ２４０と、ロータ２４１とを備えている。モータジェネレータ２４は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との動力伝達経路に介在されている。
【００３６】
ステータ２４０は、ステータコアと、ステータコアに巻回される三相コイルとを備えている。ステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成されるとともに、ケース部２８に固定されている。ステータ２４０は、三相コイルへの通電により回転磁界を形成するようになっている。
【００３７】
ロータ２４１は、ステータ２４０の内部に配置されるとともに、複数個の永久磁石が埋め込まれて形成されている。ロータ２４１には、モータ回転数センサ２４３が設けられている。モータ回転数センサ２４３は、ロータ２４１の回転数を検出することにより、モータジェネレータ２４の回転数を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。
【００３８】
モータジェネレータ２４は、ロータ２４１に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイルによって形成される磁界との相互作用により、ロータ２４１を回転駆動する電動機として動作するようになっている。また、モータジェネレータ２４は、ロータ２４１に埋め込まれた永久磁石による磁界とロータ２４１の回転との相互作用により、三相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作するようになっている。
【００３９】
モータジェネレータ２４は、インバータ４６に接続されている。インバータ４６はバッテリ４７に接続されている。このため、モータジェネレータ２４は、インバータ４６を介してバッテリ４７との間で電力のやり取りを行うようになっている。バッテリ４７は、ハイブリッド車両の運転状況に応じて、モータジェネレータ２４から生じた電力を充電したり、あるいは放電したりするようになっている。
【００４０】
インバータ４６からモータジェネレータ２４への電力ラインには、ＭＧ電流センサ４６１が取り付けられている。ＭＧ電流センサ４６１は、相電流を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。バッテリ４７の出力端子間にはバッテリ電圧センサ４７１が取り付けられている。バッテリ電圧センサ４７１は、バッテリ４７の出力電圧を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。バッテリ４７の出力端子には、バッテリ電流センサ４７２が取り付けられている。バッテリ電流センサ４７２は、バッテリ４７の充放電電流を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。バッテリ４７には、バッテリ温度センサ４７３が取り付けられている。バッテリ温度センサ４７３は、バッテリ温度を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。
【００４１】
クラッチ２２は、図示しない多板部と、図示しないピストン部とを備えている。クラッチ２２は、入力部２１と出力部２７との間に設けられている。クラッチ２２は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間に設けられるとともに、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間を接続したり切断したりするようになっている。すなわち、クラッチ２２は、エンジン１０とモータジェネレータ２４とを切り離す解放状態と、エンジン１０とモータジェネレータ２４とを接続する係合状態との間で伝達状態が切り替わるようになっている。
【００４２】
クラッチ２２は、ノーマリーオープン型となっている。クラッチ２２は、通常は解放されていてエンジン１０とモータジェネレータ２４との接続を切断している。また、クラッチ２２は、自動変速機３０の後述するオイルポンプ３４から高圧の作動油が供給されることにより作動して、エンジン１０とモータジェネレータ２４とを接続するようになっている。クラッチ２２は、モータジェネレータ２４の内周部に設けられている。
【００４３】
クラッチ２２の多板部は、複数の摩擦プレートを備えている。ピストン部による押圧力が強い場合は、隣接する摩擦プレート同士が互いに強く押し付けられる。これにより、クラッチ２２は、互いの摩擦プレート間の摩擦力により自由な回転が規制されるようになり、完全係合の状態になる。また、ピストン部による押圧力が余り強くない場合は、隣接する摩擦プレート同士が互いにスリップする程度に押し付けられる。これにより、クラッチ２２は、摩擦プレート同士が接して摩擦抵抗を有しながらも回転可能になり、半クラッチの状態になる。クラッチ２２は、半クラッチの状態である場合は、摩擦プレート同士が接して摩擦抵抗を有しながらも回転して発熱する。この摩擦プレート同士の摩擦による発熱分は、クラッチ２２の熱損失、すなわちクラッチロスとなる。
【００４４】
ワンウェイクラッチ２３は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間に設けられるとともに、クランクシャフト１１から変速機入力軸３１を介してモータジェネレータ２４に正転方向の動力のみを伝達可能に接続されている。ここで、正転方向とは、クランクシャフト１１の回転方向を意味する。また、ワンウェイクラッチ２３は、モータジェネレータ２４の内周部に設けられている。ワンウェイクラッチ２３は、モータジェネレータ２４の内周部でクラッチ２２に対して軸方向に隣接して配置されている。
【００４５】
クラッチ入力軸２１２には、入力軸回転数センサ２９が取り付けられている。入力軸回転数センサ２９は、クラッチ入力軸２１２の回転速度を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。入力軸回転数センサ２９は、例えばレゾルバである。
【００４６】
自動変速機３０は、変速機入力軸３１と、トルクコンバータ３２と、変速機構入力軸３３と、オイルポンプ３４と、変速機構３５と、油圧制御装置３６と、出力軸３７と、ケース３８とを備えている。自動変速機３０は、モータジェネレータ２４が連結されている。
【００４７】
トルクコンバータ３２は、循環する作動油の作用を利用する流体式で、駆動ユニット２０のクラッチ出力軸２７０から伝達される駆動力を、変速機構入力軸３３を介して変速機構３５に伝達するようになっている。トルクコンバータ３２は、タービンランナ９０と、ポンプインペラ９１と、フロントカバー９２と、ステータ９３と、ワンウェイクラッチ９４と、中空軸９５と、ロックアップクラッチ９６とを備えている。
【００４８】
タービンランナ９０およびポンプインペラ９１は、タービンランナ９０がエンジン側Ｅに位置するように互いに対向して配置されている。タービンランナ９０は、変速機構入力軸３３に一体回転するように連結されている。ポンプインペラ９１は、フロントカバー９２を介して変速機入力軸３１に一体回転するように連結されている。ケース３８の内部には、作動油が供給されている。
【００４９】
タービンランナ９０およびポンプインペラ９１の間の内周側には、ステータ９３が設けられている。ステータ９３には、ワンウェイクラッチ９４を介して中空軸９５が接続されている。中空軸９５は、ケース３８に固定されるとともに、内部に変速機構入力軸３３を回転可能に収容している。
【００５０】
ロックアップクラッチ９６は、ロックアップピストン９６ａと、ロックアップピストン９６ａに接合された摩擦材９６ｂとを備えている。車速が一定以上になって、ポンプインペラ９１とタービンランナ９０との回転数が近づくと、作動油が図１中に点線矢印で示すようにエンジン側Ｅに流れるようになっている。作動油は、ロックアップピストン９６ａをエンジン側Ｅに移動させ、摩擦材９６ｂをフロントカバー９２に押し当てるようになっている。
【００５１】
ロックアップクラッチ９６は、ロックアップピストン９６ａのエンジン側Ｅへの摺動により、係合状態に切り替わるようになっている。係合状態では、摩擦材９６ｂがフロントカバー９２に押し当てられて、摩擦材９６ｂとフロントカバー９２とが摩擦により結合するようになる。これにより、タービンランナ９０とフロントカバー９２とが一体回転するようになっている。ロックアップクラッチ９６は、変速機入力軸３１と変速機構入力軸３３とを一体的に回転させることにより作動油のスリップを発生させないため、燃費を向上させることができる。
【００５２】
また、ロックアップクラッチ９６は、ロックアップピストン９６ａの自動変速機側Ｔへの摺動により、解放状態に切り替わるようになっている。解放状態では、摩擦材９６ｂがフロントカバー９２から離隔して、摩擦材９６ｂとフロントカバー９２とが別個に回転可能になる。これにより、タービンランナ９０とフロントカバー９２とが別個に回転するようになっている。
【００５３】
オイルポンプ３４は、ロータ３４０と、ハブ３４１と、ボデー３４２とを備えている。ハブ３４１は、円筒形状で、ロータ３４０とポンプインペラ９１とを一体回転するように連結している。ボデー３４２は、ケース３８に固定されている。このため、駆動ユニット２０からの動力が、フロントカバー９２からポンプインペラ９１を介してロータ３４０に伝達され、オイルポンプ３４が駆動されるようになっている。
【００５４】
オイルポンプ３４から吐出される作動油は、変速機構３５に供給されるとともに、駆動ユニット２０のクラッチ２２にも供給されるようになっている（図１中、一点鎖線で示す）。オイルポンプ３４は、油圧の供給により、変速機構３５の変速段もしくは変速比の切り替えや、クラッチ２２の締結を行うようになっている。
【００５５】
オイルポンプ３４とクラッチ２２との間には、油圧調整バルブ３９が設けられている。油圧調整バルブ３９は、制御ユニット４０からの信号に従い、オイルポンプ３４からクラッチ２２への作動油の供給量を調整するようになっている。
【００５６】
オイルポンプ３４と、油圧調整バルブ３９とは、クラッチ切替手段を構成している。オイルポンプ３４と、油圧調整バルブ３９とは、クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるようになっている。
【００５７】
変速機構３５は、複数のクラッチやブレーキを有している。図１では、変速機構入力軸３３に直結して一体回転するＣ１クラッチ３５ａのみ図示する。このＣ１クラッチ３５ａは、本発明の車輪接断クラッチを構成する。
【００５８】
変速機構３５では、ハイブリッド車両の走行状況に応じて複数のクラッチやブレーキの係合および解放が、油圧制御装置３６から供給される油圧によって切り替えられることで、所望のシフトレンジおよび変速段が形成される。変速機構３５のシフトレンジとしては、例えば、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジ、Ｒ（後進）レンジ、Ｍ（マニュアル）レンジ（シーケンシャルレンジ）、２（セカンド）レンジ、Ｌ（ロー）レンジ、Ｂ（ブレーキ）レンジ、Ｓ（スポーツ）レンジ、Ｄｓ（スポーツドライブ）レンジなどがある。
【００５９】
変速機構３５には、運転者がシフトレンジを切り替えるためのシフトレバー５１が接続されている。シフトレバー５１には、シフトポジションセンサ５２が設けられている。シフトポジションセンサ５２は、シフトレバー５１のレンジ位置をシフトポジション信号として検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。
【００６０】
変速機構入力軸３３から伝達された駆動力は、変速機構３５を経て出力軸３７に伝達され、出力軸３７から図示しないディファレンシャルを経て車輪に伝達されるようになっている。すなわち、モータジェネレータ２４は車輪に連結されている。なお、本実施の形態の変速機構３５は、有段式の変速機構で構成されているが、有段式に限られず、例えば無段式の変速機構で構成されるようにしてもよい。
【００６１】
図２に示すように、制御ユニット４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット（Electronic Control Unit；以下、ＥＣＵという）４１と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４３と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）４４と、トランスミッション用電子制御ユニット（以下、トランスミッションＥＣＵという）４５とを備えている。制御ユニット４０は、制御手段を構成している。
【００６２】
ＥＣＵ４１は、ＣＰＵ（Central processing unit）４１０と、処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ（Read only memory）４１１と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random access memory）４１２と、バックアップメモリ４１３と、入力ポート４１４と、出力ポート４１５と、通信ポート４１６とを備えている。ＥＣＵ４１は、ハイブリッド車両の制御を統括するようになっている。
【００６３】
ＥＣＵ４１の入力ポート４１４には、冷却水温センサ１８と、エンジン回転数センサ１９と、入力軸回転数センサ２９と、モータ回転数センサ２４３と、車速センサ５０と、アクセルセンサ５４と、シフトポジションセンサ５２と、ＭＧ電流センサ４６１と、バッテリ電圧センサ４７１およびバッテリ電流センサ４７２と、バッテリ温度センサ４７３とが接続されている。
【００６４】
冷却水温センサ１８は、エンジン１０の冷却水の温度を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。エンジン１０の停止時に冷却水温が所定の閾値より低い場合は、ＥＣＵ４１は、後述するバッテリ４７の残容量（ＳＯＣ：State of charge）が所定の閾値より低いことを検出するとともに、エンジン始動要求フラグをオンするようになっている。すなわち、冷却水温センサ１８は、エンジン始動要求検出手段を構成している。
【００６５】
車速センサ５０は、車速信号を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。アクセルセンサ５４には、アクセルペダル５３が接続されている。アクセルセンサ５４は、アクセルペダル５３が踏み込まれた踏み込み量を検出して、検出した踏み込み量に応じた検出信号をＥＣＵ４１に入力するようになっている。また、ＥＣＵ４１は、アクセルセンサ５４から出力された検出信号が表すアクセルペダル５３の踏み込み量から、アクセル開度Ａｃｃを算出するようになっている。
【００６６】
ＥＣＵ４１は、エンジンＥＣＵ４２と、モータＥＣＵ４３と、バッテリＥＣＵ４４と、トランスミッションＥＣＵ４５とに通信ポート４１６を介して接続されている。ＥＣＵ４１は、エンジンＥＣＵ４２と、モータＥＣＵ４３と、バッテリＥＣＵ４４と、トランスミッションＥＣＵ４５と各種制御信号やデータのやり取りを行うようになっている。
【００６７】
エンジンＥＣＵ４２は、エンジン１０およびＥＣＵ４１に接続されている。エンジンＥＣＵ４２は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するとともに、入力した信号に応じて燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を行うようになっている。
【００６８】
エンジンＥＣＵ４２は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。エンジンＥＣＵ４２は、ＥＣＵ４１から入力される制御信号によりエンジン１０を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン１０の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。
【００６９】
モータＥＣＵ４３は、インバータ４６およびＥＣＵ４１に接続されている。モータＥＣＵ４３は、モータジェネレータ２４を駆動制御するようになっている。モータＥＣＵ４３は、モータジェネレータ２４を駆動制御するために必要な信号を入力するようになっている。モータジェネレータ２４を駆動制御するために必要な信号としては、例えば、モータジェネレータ２４のモータ回転数センサ２４３から入力される信号や、ＭＧ電流センサ４６１により検出されるモータジェネレータ２４に印加される相電流の信号などがある。モータＥＣＵ４３は、インバータ４６へのスイッチング制御信号を出力するようになっている。
【００７０】
モータＥＣＵ４３は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。モータＥＣＵ４３は、ＥＣＵ４１から入力される制御信号に応じてインバータ４６を駆動制御することにより、モータジェネレータ２４を駆動制御するようになっている。モータＥＣＵ４３は、必要に応じてモータジェネレータ２４の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。
【００７１】
バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７およびＥＣＵ４１に接続されている。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理している。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理するのに必要な信号を入力するようになっている。バッテリ４７を管理するのに必要な信号としては、例えば、バッテリ電圧センサ４７１からの端子間電圧の信号や、バッテリ電流センサ４７２からの充放電電流の信号や、バッテリ温度センサ４７３からの電池温度の信号などがある。
【００７２】
バッテリＥＣＵ４４は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。バッテリＥＣＵ４４は、必要に応じてバッテリ４７の状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理するために、バッテリ電流センサ４７２により検出された充放電電流の積算値に基づいて、ＳＯＣを演算するようになっている。
【００７３】
バッテリＥＣＵ４４は、エンジン１０の停止時にＳＯＣが所定の閾値より低い場合は、ＳＯＣが所定の閾値より低いことを検出してＥＣＵ４１に出力する。そして、ＥＣＵ４１はエンジン始動要求フラグをオンするようになっている。すなわち、バッテリＥＣＵ４４は、冷却水温センサ１８とともにエンジン始動要求検出手段を構成している。
【００７４】
トランスミッションＥＣＵ４５は、自動変速機３０およびＥＣＵ４１に接続されている。トランスミッションＥＣＵ４５は、トルクコンバータ３２のロックアップクラッチ９６を駆動制御したり、変速機構３５の変速段を変更したりするようになっている。
【００７５】
トランスミッションＥＣＵ４５は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。トランスミッションＥＣＵ４５は、ＥＣＵ４１からの信号に基づいて変速機構３５の変速段を変更する変速制御を実行するようになっている。トランスミッションＥＣＵ４５は、必要に応じて変速機構３５やトルクコンバータ３２の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。
【００７６】
上述したエンジン１０と、モータジェネレータ２４と、クラッチ２２とは、クラッチ２２を係合状態にしてモータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動する車両の制御装置であって、本発明における車両の制御装置を構成している。本発明の車両の制御装置は、車両の停止時においてモータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動する際に、エンジン１０を始動する目標回転数より低い同期回転数でエンジン１０の回転とモータジェネレータ２４の回転とを同期させ、同期後にモータジェネレータ２４によりエンジン１０の回転数を目標回転数にまで上昇させてから、エンジン１０を始動するようになっている。
【００７７】
ＥＣＵ４１は、目標回転数および同期回転数を予め設定してＲＡＭ４１２に記録している。エンジン１０を始動する目標回転数としては、例えば、１０００ｒｐｍ程度とすることができる。同期回転数は、目標回転数より低く、かつオイルポンプ３４によりクラッチ２２を作動させる回転数より高く設定されている。同期回転数としては、例えば、４００ｒｐｍ程度とすることができる。
【００７８】
同期回転数は小さい方がクラッチロスを小さくできるとともにモータジェネレータ２４の消費電力を小さくできるので好ましいが、クラッチ２２を作動可能なだけの回転数は最低限必要となる。また、目標回転数の１０００ｒｐｍ、および同期回転数の４００ｒｍｐは、それらに限定されないのは勿論である。ここでは、目標回転数および同期回転数を予め設定しているが、これには限られず、エンジン１０を始動する時点での温度やＳＯＣなどに応じてエンジン１０を始動する度に適宜設定するようにしてもよい。
【００７９】
また、本発明の車両の制御装置は、エンジン回転数センサ１９と、モータ回転数センサ２４３と、エンジン１０の始動要求を検出するエンジン始動要求検出手段と、モータジェネレータ２４の回転数および出力トルクを制御するモータＥＣＵ４３と、クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるクラッチ切替手段と、ＥＣＵ４１とを備えている。ＥＣＵ４１は、クラッチフラグを有するとともに、クラッチフラグをオンオフすることにより、クラッチ切替手段を制御するようになっている。
【００８０】
ＥＣＵ４１は、エンジン始動要求検出手段からエンジン始動要求が入力された場合に、モータＥＣＵ４３を制御してモータ回転数ＮＭを同期回転数まで上昇させ、クラッチ切替手段を制御してクラッチ２２を係合状態に切り替えるようになっている。さらに、ＥＣＵ４１は、モータＥＣＵ４３を制御してモータジェネレータ２４の補償トルクＴＭを上昇させ、エンジン回転数ＮＥを上昇させ、モータ回転数ＮＭとエンジン回転数ＮＥとを一致させて同期させるようになっている。ＥＣＵ４１は、モータ回転数ＮＭとエンジン回転数ＮＥとの同期後に、モータ回転数ＮＭを目標回転数まで上昇させ、エンジン１０に初爆させ押し掛け始動するようになっている。
【００８１】
また、本発明の車両の制御装置は、モータジェネレータ２４と車輪とを切り離す解放状態と、モータジェネレータ２４と車輪とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるＣ１クラッチ３５ａと、Ｃ１クラッチ３５ａを解放状態と係合状態とに切り替えるＡＴクラッチ切替手段とを備えている。ＥＣＵ４１は、ＡＴクラッチフラグを有するとともに、ＡＴクラッチフラグをオンオフすることにより、ＡＴクラッチ切替手段を制御するようになっている。
【００８２】
本発明の車両の制御装置では、少なくともモータ回転数ＮＭとエンジン回転数ＮＥとの同期後は、ＥＣＵ４１はＡＴクラッチ切替手段を制御して、Ｃ１クラッチ３５ａを解放状態にするようになっている。また、本発明の車両の制御装置では、ＥＣＵ４１はクラッチ切替手段を制御して、モータジェネレータ２４の回転開始時からＣ１クラッチ３５ａを解放状態にするようになっている。
【００８３】
また、本発明の車両の制御装置は、モータジェネレータ２４により駆動される機械式のオイルポンプ３４を備えている。クラッチ２２は、オイルポンプ３４から吐出された作動油により作動されるようになっている。オイルポンプ３４からの作動油の供給量は、ＥＣＵ４１により制御される油圧調整バルブ３９によって調整されるようになっている。
【００８４】
次に、作用について説明する。
【００８５】
ここでは、ハイブリッド車両は停止している状態で、エンジン１０およびモータジェネレータ２４はいずれも停止しているとともに、イグニションスイッチはオンされている。
【００８６】
図３に示すように、ＥＣＵ４１は、エンジン１０の始動要求があるか否かを判断する（ステップＳ１）。エンジン１０の始動要求がある場合としては、例えば、バッテリＥＣＵ４４によりＳＯＣが不足していることが検出された場合や、冷却水温センサ１８により検出された冷却水が所定の閾値より低温である場合などがある。
【００８７】
ＥＣＵ４１は、バッテリＥＣＵ４４によりＳＯＣが不足していることが検出された場合は、バッテリ４７の充電量を高めるためにエンジン１０を始動する。ＥＣＵ４１は、冷却水温センサ１８により検出された冷却水が所定の閾値より低温である場合は、低温下でバッテリ４７の性能が低下することを補うためにエンジン１０を始動する。
【００８８】
ＥＣＵ４１は、エンジン１０の始動要求が無いと判断した場合は（ステップＳ１；ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をメインルーチンに戻す。ＥＣＵ４１は、エンジン１０の始動要求があると判断した場合は（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、Ｃ１クラッチ３５ａのフラグ、すなわちＡＴクラッチフラグをオフにする（ステップＳ２）。そして、ＥＣＵ４１は、ＡＴクラッチ切替手段を制御し、Ｃ１クラッチ３５ａを係合状態から解放状態にしてスリップさせる。
【００８９】
ＥＣＵ４１は、モータＥＣＵ４３を制御して、モータ回転数ＮＭを同期回転数にまで上昇させる（ステップＳ３）。モータ回転数ＮＭはモータ回転数センサ２４３により常時監視されてＥＣＵ４１に入力されるとともに、ＥＣＵ４１はフィードバック制御によりモータ回転数ＮＭを調整している。
【００９０】
ＥＣＵ４１は、モータ回転数ＮＭが同期回転数で安定してから、クラッチ２２のフラグ、すなわちクラッチフラグをオンにする（ステップＳ４）。これにより、ＥＣＵ４１は、クラッチ切替手段によりクラッチ２２を制御し、クラッチ２２を解放状態から係合状態に徐々に切り替える。
【００９１】
クラッチ２２がＥＣＵ４１により解放状態から係合状態に徐々に切り替わると、クラッチトルクＴＣが上昇する（ステップＳ５）。ＥＣＵ４１は、モータＥＣＵ４３によりモータジェネレータ２４の補償トルクＴＭを上昇させる（ステップＳ６）。ここでは、ＥＣＵ４１は、補償トルクＴＭをクラッチトルクＴＣの上昇に合わせて、クラッチトルクＴＣよりも僅かに小さくなるよう制御している。
【００９２】
エンジン１０のクランクシャフト１１は、クラッチ２２が解放状態から係合状態に徐々に切り替わるに伴って、モータジェネレータ２４により連れ回され、エンジン回転数ＮＥが上昇する（ステップＳ７）。エンジン回転数ＮＥは、エンジン回転数センサ１９により常時監視されてＥＣＵ４１に入力されている。
【００９３】
ＥＣＵ４１は、エンジン回転数ＮＥとモータ回転数ＮＭとが同期したか否かを判断する（ステップＳ８）。この判断は、ＥＣＵ４１によりエンジン回転数ＮＥとモータ回転数ＮＭとが一致しているか否かにより決定される。ＥＣＵ４１は、エンジン回転数ＮＥとモータ回転数ＮＭとが同期していないと判断した場合は（ステップＳ８；ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、クラッチトルクＴＣが上昇するのを再度待つ（ステップＳ５）。
【００９４】
ＥＣＵ４１は、エンジン回転数ＮＥとモータ回転数ＮＭとが同期したと判断した場合は（ステップＳ８；ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、モータＥＣＵ４３を制御して、モータ回転数ＮＭを目標回転数にまで上昇させる（ステップＳ９）。エンジン回転数ＮＥとモータ回転数ＮＭとは同期しているため、モータ回転数ＮＭが目標回転数にまで上昇することに伴い、エンジン回転数ＮＥもまた目標回転数にまで上昇する。エンジン回転数ＮＥもまた目標回転数にまで達して回転が安定してから、エンジン１０の初爆がなされてエンジン１０が始動される（ステップＳ１０）。
【００９５】
上述した停止中のハイブリッド車両において、エンジン１０およびモータジェネレータ２４はいずれも停止しているとともにイグニションスイッチはオンされている時に、エンジン１０の始動要求があった場合の動作を、図４に示すタイムチャートに沿って説明する。
【００９６】
図４に示すように、エンジン１０およびモータジェネレータ２４の停止中は、クラッチフラグがオフであるとともに、クラッチ２２は解放状態になっている。また、エンジン１０およびモータジェネレータ２４の停止中は、ＡＴクラッチフラグはオンであるとともに、Ｃ１クラッチ３５ａは係合状態になっている。モータ回転数ＮＭおよびエンジン回転数ＮＥは０である。
【００９７】
Ｔ０において、ＥＣＵ４１は、エンジン始動要求があったと判断すると、エンジン始動要求フラグをオンにするとともに、ＡＴクラッチフラグをオフにする。ＥＣＵ４１は、ＡＴクラッチ切替手段を制御し、Ｃ１クラッチ３５ａを係合状態から解放状態にしてスリップさせる。
【００９８】
ＥＣＵ４１は、モータＥＣＵ４３によりモータジェネレータ２４を制御して始動させる。モータジェネレータ２４の始動により、モータ回転数ＮＭが上昇する。ＥＣＵ４１は、モータ回転数ＮＭが同期回転数にまで上昇してから、回転が安定するまで待機する。
【００９９】
ＥＣＵ４１は、Ｔ１においてクラッチフラグをオンにする。ＥＣＵ４１は、クラッチ２２を制御し、クラッチ２２を解放状態から係合状態に徐々に切り替える。クラッチ２２の切り替わりに伴い、クラッチトルクＴＣが上昇する。ＥＣＵ４１は、モータＥＣＵ４３によりモータジェネレータ２４の補償トルクＴＭを上昇させる。
【０１００】
クラッチ２２は、ＴＳにおいてスリップを開始すると、図中斜線で示すクラッチロスが発生する。また、エンジン１０のクランクシャフト１１は、モータジェネレータ２４によりクラッチ２２を介して連れ回され、エンジン回転数ＮＥが上昇する。
【０１０１】
クラッチ２２は、Ｔ２において完全係合すると、エンジン回転数ＮＥとモータ回転数ＮＭとが同期する。これにより、クラッチロスは０になる。ＥＣＵ４１は、モータＥＣＵ４３を制御して、モータ回転数ＮＭを目標回転数にまで上昇させる。
【０１０２】
モータ回転数ＮＭおよびエンジン回転数ＮＥは、Ｔ３において目標回転数にまで達する。エンジン１０は、エンジン回転数ＮＥが目標回転数で安定してから、初爆がなされて始動される。
【０１０３】
ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、オイルポンプ３４が停止しているため、クラッチ２２のピストン部８０にはオイルポンプ３４から作動油が供給されない。このため、戻りばね８３の付勢力によりピストン８１が多板部７０から離れており、クラッチ２２は解放状態となっている。このとき、変速機構３５のシフト位置はニュートラルであるようにしている。また、油圧調整バルブ３９は開放しておく。
【０１０４】
ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合にエンジン１０を始動するには、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、ロータケース２４２→ドラム２５→スリーブ２７１→クラッチ出力軸２７０→トルクコンバータ３２という経路を経て、オイルポンプ３４に伝達される。
【０１０５】
ここで、ロータケース２４２が回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、トルクコンバータ３２の回転により変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転するが、変速機構３５のシフト位置がニュートラルであるので、変速機構３５の出力軸３７は回転しない。
【０１０６】
オイルポンプ３４から吐出された作動油は、クラッチ２２に供給される。ピストン８１が多板部７０側に摺動し、多板部７０が軸方向に押圧されて、クラッチ２２が締結される。よって、ロータ２４１の駆動力が、ロータケース２４２→多板部７０→ハブ部２６→入力部２１という経路を経て、クランクシャフト１１に伝達される。これにより、エンジン１０が始動される。
【０１０７】
エンジン１０の始動後の車両発進時には、エンジン１０の駆動力は、クランクシャフト１１→入力部２１→ハブ部２６→クラッチ２２→ロータケース２４２→ドラム２５→スリーブ２７１→クラッチ出力軸２７０という経路を経て、自動変速機３０に伝達される。動力が自動変速機３０に伝達されることにより、オイルポンプ３４が駆動されるので、作動油がクラッチ２２に供給され続けて、クラッチ２２の締結が維持される。そして、変速機構３５のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。
【０１０８】
また、ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、上述のようにクラッチ２２のピストン部８０にはオイルポンプ３４から作動油が導入されないので、クラッチ２２は解放されている。
【０１０９】
ここで、モータジェネレータ２４の駆動力のみで発進する場合には、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、ロータケース２４２→ドラム２５→クラッチ出力軸２７０→トルクコンバータ３２という経路を経て、オイルポンプ３４に伝達される。
【０１１０】
ロータケース２４２が回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、油圧調整バルブ３９は閉塞しておく。これにより、オイルポンプ３４からの作動油はクラッチ２２に供給されることはない。
【０１１１】
トルクコンバータ３２の回転に伴い変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転する。そして、変速機構３５のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。
【０１１２】
以上のように、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、エンジン１０を始動する際は、目標回転数より低い同期回転数でエンジン回転数ＮＥとモータ回転数ＮＭとを同期させる。そして、同期後にモータジェネレータ２４によりエンジン回転数ＮＥを目標回転数にまで上昇させてから、エンジン１０を始動する。
【０１１３】
これにより、クラッチ２２でのスリップによる摩擦損失は、エンジン回転数が０でスリップが開始した時点ＴＳから同期回転数で同期する時点Ｔ２までの範囲で発生するようになる。このため、クラッチロスの発生する範囲が、図４中二点鎖線で示す従来のようにエンジン回転数が０でスリップが開始した時点ＴＳから目標回転数に達する時点Ｔ３までの広い範囲である場合に比べ、狭い範囲になる。
【０１１４】
これにより、クラッチロスを小さくすることができ、モータジェネレータ２４の消費電力が小さくなるので、バッテリ４７の小型化および燃費の向上を図ることができる。また、エンジン１０の始動時のモータジェネレータ２４の消費電力が小さくなるので、特に低温下のようにバッテリ４７の出力が低下する状況であってもエンジン１０の始動性を向上することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、モータジェネレータ２４の回転開始時Ｔ０からＣ１クラッチ３５ａが解放状態にされる。このため、ＥＣＵ４１がモータジェネレータ２４が回転を開始した時Ｔ０から車輪側の負荷を切り離すので、モータジェネレータ２４の出力トルクを確保することができる。
【０１１６】
よって、モータジェネレータ２４を同期回転数にまで上昇させる消費電力と、エンジン回転数ＮＥを上昇させてモータ回転数ＮＭに同期させる消費電力と、同期後にモータジェネレータ２４によりエンジン１０を押し掛けする消費電力とを低減することができる。モータジェネレータ２４の消費電力が小さくなることにより、バッテリ４７の小型化および燃費の向上を図ることができる。
【０１１７】
また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、モータジェネレータ２４により駆動される機械式のオイルポンプ３４を備えるとともに、クラッチ２２はオイルポンプ３４から吐出された作動油により作動される。このため、電気式のオイルポンプを設ける必要が無いので、電気式のオイルポンプを用いる場合に比べて電気系統を簡素化することができる。また、自動変速機３０に搭載された機械式のオイルポンプ３４をクラッチ２２の作動のために共用することができるので、部品点数の増加を抑制できる。
【０１１８】
また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、同期回転数はオイルポンプ３４によりクラッチ２２を作動させる回転数より高いものとしている。このため、オイルポンプ３４を駆動してクラッチ２２を作動させるための最低限の回転数を同期回転数として設定できるので、クラッチ２２の作動を確保しながらもクラッチロスを極力小さくすることができる。
【０１１９】
上述した本実施の形態の車両の制御装置においては、Ｃ１クラッチ３５ａを解放状態にするタイミングをモータジェネレータ２４の回転開始時Ｔ０としている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、エンジン回転数ＮＥとモータ回転数ＮＭとを同期させた時点Ｔ３としてもよい。この場合も、同期後にモータジェネレータ２４によりエンジン１０を押し掛けする消費電力を低減することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態の車両の制御装置においては、車輪接断クラッチを、変速機構３５の変速機構入力軸３３に直結して一体回転するＣ１クラッチ３５ａとした。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、車輪接断クラッチを、変速機構３５のＣ１クラッチ３５ａよりも車輪側、すなわち出力軸３７側の他のクラッチとしてもよい。あるいは、車輪接断クラッチを、自動変速機３０に搭載される他のクラッチとしてもよい。
【０１２１】
また、本実施の形態の車両の制御装置においては、車輪接断クラッチを所定のタイミングで解放状態にしている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、車輪接断クラッチを解放状態にしなくてもよい。この場合、制御を簡素化することができる。
【０１２２】
また、本実施の形態の車両の制御装置においては、クラッチ２２とワンウェイクラッチ２３とはロータ２４１の内周部で並設した構成としている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、クラッチ２２とワンウェイクラッチ２３とはロータ２４１の内周部で軸方向にオーバーラップした構成であってもよい。
【０１２３】
以上のように、本発明に係る車両の制御装置は、エンジンとモータとの間にクラッチを備えた車両におけるモータによるエンジン始動時に、クラッチでのスリップによる損失を低減できるという効果を奏するものであり、ハイブリッド車両の制御装置に有用である。
【符号の説明】
【０１２４】
１  駆動装置
１０  エンジン
２０  駆動ユニット
２２  クラッチ
２４  モータジェネレータ
３０  自動変速機
３２  トルクコンバータ
３４  オイルポンプ
３５  変速機構
３５ａ  Ｃ１クラッチ
４０  制御ユニット
４１  ＥＣＵ
【図１】
2013084269.tif 000003
【図２】
2013084269.tif 000004
【図３】
2013084269.tif 000005
【図４】
2013084269.tif 000006
【図５】
2013084269.tif 000007
【図６】
2013084269.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月29日(2014.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
内燃機関と、
車輪に連結された電動機と、
前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるクラッチと、を備え、
前記クラッチを前記係合状態にして前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、
前記車両の停止時において前記電動機により前記内燃機関を始動する際に、前記内燃機関を始動する目標回転数より低い同期回転数で前記クラッチを前記解放状態から前記係合状態にして前記内燃機関の回転と前記電動機の回転とを同期させ、同期後に前記電動機により前記内燃機関の回転数を前記目標回転数にまで上昇させてから、前記内燃機関を始動することを特徴とする車両の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係る車両の制御装置は、上記目的達成のため、内燃機関と、車輪に連結された電動機と、前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるクラッチと、を備え、前記クラッチを前記係合状態にして前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、前記車両の停止時において前記電動機により前記内燃機関を始動する際に、前記内燃機関を始動する目標回転数より低い同期回転数で前記クラッチを前記解放状態から前記係合状態にして前記内燃機関の回転と前記電動機の回転とを同期させ、同期後に前記電動機により前記内燃機関の回転数を前記目標回転数にまで上昇させてから、前記内燃機関を始動することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、オイルポンプ３４が停止しているため、クラッチ２２のピストン部にはオイルポンプ３４から作動油が供給されない。このため、戻りばねの付勢力によりピストンが多板部から離れており、クラッチ２２は解放状態となっている。このとき、変速機構３５のシフト位置はニュートラルであるようにしている。また、油圧調整バルブ３９は開放しておく。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合にエンジン１０を始動するには、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、ロータケース→ドラム→スリーブ→クラッチ出力軸２７０→トルクコンバータ３２という経路を経て、オイルポンプ３４に伝達される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
ここで、ロータケースが回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、トルクコンバータ３２の回転により変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転するが、変速機構３５のシフト位置がニュートラルであるので、変速機構３５の出力軸３７は回転しない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
オイルポンプ３４から吐出された作動油は、クラッチ２２に供給される。ピストンが多板部側に摺動し、多板部が軸方向に押圧されて、クラッチ２２が締結される。よって、ロータ２４１の駆動力が、ロータケース→多板部→ハブ部→入力部２１という経路を経て、クランクシャフト１１に伝達される。これにより、エンジン１０が始動される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
エンジン１０の始動後の車両発進時には、エンジン１０の駆動力は、クランクシャフト１１→入力部２１→ハブ部→クラッチ２２→ロータケース→ドラム→スリーブ→クラッチ出力軸２７０という経路を経て、自動変速機３０に伝達される。動力が自動変速機３０に伝達されることにより、オイルポンプ３４が駆動されるので、作動油がクラッチ２２に供給され続けて、クラッチ２２の締結が維持される。そして、変速機構３５のシフト位置を前進または後進とする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
また、ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、上述のようにクラッチ２２のピストン部にはオイルポンプ３４から作動油が導入されないので、クラッチ２２は解放されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
ここで、モータジェネレータ２４の駆動力のみで発進する場合には、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、ロータケース→ドラム→クラッチ出力軸２７０→トルクコンバータ３２という経路を経て、オイルポンプ３４に伝達される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
ロータケースが回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、油圧調整バルブ３９は閉塞しておく。これにより、オイルポンプ３４からの作動油はクラッチ２２に供給されることはない。
【国際調査報告】
2013084269.tif 000009
2013084269.tif 000010
2013084269.tif 000011