(57)【要約】      （修正有）【課題】摩擦クラッチをスリップ締結状態から完全締結状態へ移行するとき、移行前後における駆動輪へ伝達されるトルク差を抑えたクラッチ締結制御を実現すること。【解決手段】エンジン１と、駆動用モータ３と、駆動用モータ３と駆動輪２３，２３との間に介装された第２クラッチ４と、を有する。第２クラッチ４をスリップ締結状態とし、エンジン１をクランキング始動する。このハイブリッド車両の制御方法において、エンジン１の始動要求があると、第２クラッチ４の目標締結容量を車両目標駆動力相当とする締結容量制御と、駆動用モータ３の目標モータ回転数を目標スリップ回転数相当とするモータ回転数制御と、を行う。エンジン１の始動完了に伴って第２クラッチ４のクラッチ締結要求があると、締結容量制御を維持したままで、モータ回転数制御での目標モータ回転数を、第２クラッチ４のスリップ収束回転数に向かって下げる制御を行う。【選択図】図１
2018039317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、少なくとも一つの駆動用モータと、前記駆動用モータと駆動輪との間に介装された摩擦クラッチと、を有し、
前記摩擦クラッチをスリップ締結状態とし、前記エンジンをクランキング始動するハイブリッド車両の制御方法において、
前記エンジンの始動要求があると、前記摩擦クラッチの目標締結容量を車両目標駆動力相当とする締結容量制御と、前記駆動用モータの目標モータ回転数を目標スリップ回転数相当とするモータ回転数制御と、を行い、
前記エンジンの始動完了に伴って前記摩擦クラッチのクラッチ締結要求があると、前記締結容量制御を維持したままで、前記モータ回転数制御での目標モータ回転数を、前記摩擦クラッチのスリップ収束回転数に向かって下げる制御を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御方法において、
前記クラッチ締結要求があった後の前記モータ回転数制御での目標モータ回転数を、前記摩擦クラッチの出力側回転数に、１次遅れフィルタからの出力値を加算した値とし、
前記１次遅れフィルタによる演算は、クラッチ締結要求があると、フィルタ入力値を０とし、クラッチ締結要求があるときの目標モータ回転数と前記摩擦クラッチの出力側回転数との偏差で初期化する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御方法において、
前記クラッチ締結要求があった後の前記モータ回転数制御のうち、前記摩擦クラッチのスリップ回転数が所定値以上の間は、外乱の影響を除去する積分特性を持つ制御則を含むサーボ系による第１モータ回転数制御則とし、
前記スリップ回転数が所定値を下回った後は、車両目標駆動力とエンジントルクから決まる目標モータトルクに基づくフィードフォワード項と、前記スリップ回転数にゲインを乗じ演算される比例制御項と、を有する第２モータ回転数制御則に切り換える
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御方法において、
前記第２モータ回転数制御則は、前記目標モータトルク及び前記フィードフォワード項の出力を、制御則の切替え直前に出力されるモータトルク指令値で初期化し、
前記１次遅れフィルタは、前記初期化と同時に、前記摩擦クラッチのスリップ回転数で初期化する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項５】
請求項２から請求項４までの何れか一項に記載されたハイブリッド車両の制御方法において、
前記１次遅れフィルタの時定数を、車両目標駆動力に基づいて可変とし、前記車両目標駆動力が大きいほど時定数を遅く、前記車両目標駆動力が小さいほど時定数を速くする
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項６】
請求項２から請求項４までの何れか一項に記載されたハイブリッド車両の制御方法において、
前記１次遅れフィルタの時定数を、前記摩擦クラッチのクラッチ出力側回転数変化率に基づいて可変とし、前記クラッチ出力側回転数変化率が大きいほど時定数を遅く、前記クラッチ出力側回転数変化率が小さいほど時定数を速くする
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項７】
請求項２から請求項６までの何れか一項に記載されたハイブリッド車両の制御方法において、
前記クラッチ締結要求があった後の目標モータ回転数は、モータ回転数制御則に基づいて演算された目標モータ回転数に、前記駆動モータのモータ回転数制御の目標値応答伝達関数と車両目標駆動力から求まる回転数を加算した値とする
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項８】
請求項２から請求項６までの何れか一項に記載されたハイブリッド車両の制御方法において、
前記クラッチ締結要求があった後の目標モータ回転数は、モータ回転数制御則に基づいて演算された目標モータ回転数に、前記駆動モータのモータ回転数制御の目標値応答伝達関数と前記摩擦クラッチの出力回転数変化率から求まる回転数を加算した値とする
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項９】
エンジンと、
少なくとも一つの駆動用モータと、
前記駆動用モータと駆動輪との間に介装された摩擦クラッチと、
前記摩擦クラッチをスリップ締結状態とし、前記エンジンをクランキング始動するコントローラと、を備えるハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記エンジンの始動要求があると、前記摩擦クラッチの目標締結容量を車両目標駆動力相当とする締結容量制御と、前記駆動用モータの目標モータ回転数を目標スリップ回転数相当とするモータ回転数制御と、を行い、
前記エンジンの始動完了に伴って前記摩擦クラッチのクラッチ締結要求があると、前記締結容量制御を維持したままで、前記モータ回転数制御での目標モータ回転数を、前記摩擦クラッチのスリップ収束回転数に向かって下げる制御処理を実行する
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、エンジンと、少なくとも一つの駆動用モータと、駆動用モータと駆動輪との間に介装された摩擦クラッチと、を有するハイブリッド車両の制御方法と制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、締結ショックの少ないクラッチ締結制御として、次の方法を提案している。
まず、駆動トルク目標値とスリップ回転数目標値を基にクラッチ入力側回転数目標値及び出力側回転数目標値を演算する。入力側回転数目標値と入力側回転数検出値の偏差を０にする動力源出力トルク目標値（エンジントルク＋モータトルク）を演算し、トルク制御手段でこれを実現する。クラッチ伝達トルク容量目標値演算手段は、出力側回転数目標値及び出力側回転数検出値の偏差を０にするクラッチ伝達トルク容量目標値を演算し、クラッチ伝達トルク容量制御手段でこれを実現する構成を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１４０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来方法にあっては、車速を制御して外乱を補償するため、勾配変化等により車両駆動力が目標駆動力と一致しない場合がある。また、検出回転数に誤差があった場合、締結時に必要以上にモータトルクが低下し、意図しない加速度変動が発生する虞がある、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、摩擦クラッチをスリップ締結状態から完全締結状態へ移行するとき、移行前後における駆動輪へ伝達されるトルク差を抑えたクラッチ締結制御を実現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、本発明は、エンジンと、少なくとも一つの駆動用モータと、駆動用モータと駆動輪との間に介装された摩擦クラッチと、を有し、摩擦クラッチをスリップ締結状態とし、エンジンをクランキング始動する。
このハイブリッド車両の制御方法において、エンジンの始動要求があると、摩擦クラッチの目標締結容量を車両目標駆動力相当とする締結容量制御と、駆動用モータの目標モータ回転数を目標スリップ回転数相当とするモータ回転数制御と、を行う。
エンジンの始動完了に伴って摩擦クラッチのクラッチ締結要求があると、締結容量制御を維持したままで、モータ回転数制御での目標モータ回転数を、摩擦クラッチのスリップ収束回転数に向かって下げる制御を行う。
【発明の効果】
【０００７】
このように、摩擦クラッチをスリップ締結状態から完全締結状態へ移行するとき、移行前後で摩擦クラッチの締結容量制御を維持したままとすることで、移行前後における駆動輪へ伝達されるトルク差を抑えたクラッチ締結制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の制御方法と制御装置が適用されたハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の統合コントローラにて実行されるEV→HEVモード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１のEV→HEVモード遷移制御処理においてエンジン始動完了に伴って出力されるCL2締結要求からCL2スリップ回転数が所定値未満になるまで行われる第１モータ回転数制御則を示す制御ブロック図である。
【図４】実施例１のEV→HEVモード遷移制御処理においてCL2スリップ回転数が所定値未満になったことに伴って出力される制御則切換要求からCL2締結完了域まで行われる第２モータ回転数制御則を示す制御ブロック図である。
【図５】比較例でのエンジン始動完了した後のスリップ締結状態の第２クラッチCL2を完全締結状態へと移行するCL2締結制御作用を示す作用説明図である。
【図６】実施例１でのエンジン始動完了した後のスリップ締結状態の第２クラッチCL2を完全締結状態へと移行するCL2締結制御作用を示す作用説明図である。
【図７】実施例１での第２クラッチ入力回転数であるモータ回転数、第２クラッチ出力回転数である車輪速モータ軸換算値、目標モータ回転数、及び目標モータ回転数を構成するLPF出力の各特性を示すタイムチャートである。
【図８】車両目標駆動力が大きい場合のモータ回転数、車輪速モータ軸換算値、目標モータ回転数、及びLPF出力の各特性を示すタイムチャートである。
【図９】実施例１でのLPFの時定数を可変値で与えたときのモータ回転数、車輪速モータ軸換算値、目標モータ回転数、及びLPF出力の各特性を示すタイムチャートである。
【図１０】実施例１での目標モータ回転数のオフセット量を可変値で与えたときのモータ回転数、車輪速モータ軸換算値、目標モータ回転数、及びLPF出力の各特性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方法と制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１における制御方法と制御装置は、１モータ・２クラッチによるパラレルハイブリッド駆動系を備えたハイブリッド車両に適用したものである。以下、実施例１の構成を、「全体システム構成」、「EV→HEVモード遷移制御処理構成」、「第１モータ回転数制御則による制御ブロック構成」、「第２モータ回転数制御則による制御ブロック構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体システム構成］
図１は、実施例１の制御方法と制御装置が適用されたハイブリッド車両を示す全体システム図である。以下、図１に基づいて、ハイブリッド車両の駆動系及び制御系による全体システム構成を説明する。
【００１２】
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１(Eng)と、第１クラッチ２(CL1)と、駆動用モータ３(MG)と、第２クラッチ４(CL2)と、変速機５(TM)と、ファイナルギヤ２２(FG)と、左右の駆動輪２３，２３と、を備えている。この１モータ・２クラッチによるパラレルハイブリッド駆動系により、運転モードとしては、電気自動車モード（「EVモード」）、ハイブリッド車モード（「HEVモード」）、駆動トルクコントロール発進モード（「WSCモード」）などを有する。
【００１３】
前記「EVモード」は、第１クラッチ２を解放状態とし、駆動用モータ３の動力のみで走行するモードである。「HEVモード」は、第１クラッチ２を締結状態とし、モータアシストモード・走行発電モード・エンジンモードの何れかにより走行するモードである。「WSCモード」は、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト操作による発進時、第２クラッチ４のスリップ締結状態を保ちながら、第２クラッチ４を経過する伝達トルクが要求駆動トルクとなるように、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。なお、「WSC」とは「Wet Start Clutch」の略である。
【００１４】
前記エンジン１(Eng)は、希薄燃焼可能な内燃機関であり、スロットルアクチュエータによる吸入空気量とインジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクが指令値と一致するように制御される。このエンジン１は、駆動用モータ３をスタータモータとし、第１クラッチ２を締結しながらエンジン１をクランキングする（MG始動）と、始動用モータ６によってエンジン１をクランキングする（スタータ始動）と、のいずれかにより始動される。
【００１５】
前記第１クラッチ２(CL1)は、エンジン１と駆動用モータ３との間の位置に介装され、例えば、バネ力により締結され、油圧により解放されるノーマルクローズの乾式単板クラッチ、或いは、油圧により締結/解放されるノーマルオープンの乾式多板クラッチなどが用いられる。この第１クラッチ２は、「EVモード」から「HEVモード」へモード遷移要求があったとき、解放状態から締結容量を増し、駆動用モータ３をスタータモータとしてエンジン１をクランキング始動する（MG始動）。
【００１６】
前記駆動用モータ３(MG)は、交流同期モータ構造によるモータ/ジェネレータであり、発進時や走行時にモータトルク制御やモータ回転数制御を行う。この駆動用モータ３は、ブレーキ制動時やアクセル足離し減速時などにおいて、負のトルク指令値を与える回生制御を行い、回生制御により車両運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、バッテリ９への充電により回収する。
【００１７】
前記第２クラッチ４(CL2)は、駆動用モータ３と変速機５(TM)との間に介装され、油圧により締結/解放されるノーマルオープンの湿式多板油圧クラッチが用いられる。なお、自動変速機（ステップＡＴ）の場合は、各変速段で締結される摩擦要素を流用しても良いし、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）の場合は、前後進切換機構に設けられた前進クラッチや後退ブレーキを流用しても良い。なお、第２クラッチ４(CL2)は、図１に示すように、駆動用モータ３と変速機５(TM)との間に介装する以外に、変速機５(TM)と左右の駆動輪２３，２３との間に介装したものであっても良い。
【００１８】
前記変速機５(TM)は、車両用変速機構として知られている自動変速機（ステップＡＴ）やベルト式無段変速機（ＣＶＴ）などである。自動変速機（ステップＡＴ）の場合、複数の遊星歯車と変速機内部に設けられた複数の摩擦要素から構成され、変速段毎に摩擦要素による締結/解放のパターンを変え、トルク伝達経路を異ならせることにより変速する。ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）の場合、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに架け渡されたプーリベルトと、を有し、プーリベルトのプーリ接触径を変えることで無段階に変速比を変える。
【００１９】
ハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、統合コントローラ１５と、変速機コントローラ１６と、クラッチコントローラ１７と、エンジンコントローラ１８と、モータコントローラ１９と、バッテリコントローラ２０と、を備えている。
【００２０】
前記統合コントローラ１５は、モータ回転数センサ７（＝CL2入力回転数センサ）、アクセル開度センサ１１、CL1ストローク位置センサ１４、駆動輪車輪速センサ２１などからの情報を入力する。そして、バッテリ状態、アクセル開度、車速、作動油温などに基づいて車両目標駆動力を演算する。そして、演算結果による車両目標駆動力に基づき各アクチュエータ（エンジン１、第１クラッチ２、駆動用モータ３、第２クラッチ４、変速機５）に対する指令を演算し、CAN通信線２４を介して各コントローラ１６，１７，１８，１９，２０へと送信する。なお、実施例１では、駆動輪車輪速センサ２１からの駆動輪車輪速センサ検出値を駆動輪車輪速として使用するが、駆動輪車輪速センサ検出値を従動輪車輪速センサ検出値で代用することも可能である。
【００２１】
前記変速機コントローラ１６は、統合コントローラ１５からの指令を達成するように、変速機５の変速制御を行なう。自動変速機（ステップＡＴ）の場合は、運転点（APO,VSP）と有段変速スケジュールに基づいて、運転点（APO,VSP）が変速線を切るとアップシフトやダウンシフトを行う。ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）の場合は、運転点（APO,VSP）と無段変速スケジュールに基づいて、最Low変速比と最High変速比の範囲内で運転点（APO,VSP）に対応する目標プライマリ回転数を決める。
【００２２】
前記クラッチコントローラ１７は、モータ回転数センサ７（＝CL2入力回転数センサ）、変速機入力回転数センサ８（＝CL2出力回転数センサ）、ATF油温センサ１３、CL1ストローク位置センサ１４などからの情報を入力する。そして、統合コントローラ１５からの指令を達成するように、第１クラッチ２(CL1)と第２クラッチ４(CL2)にクラッチ油圧指令値を出力する。
【００２３】
前記エンジンコントローラ１８は、エンジン回転数センサ１２などからの情報を入力する。そして、統合コントローラ１５からの指令を達成するように、エンジントルク制御やエンジン回転数制御を行なう。
【００２４】
前記モータコントローラ１９は、モータ回転数センサ７などからの情報を入力する。そして、統合コントローラ１５からの指令を達成するように、インバータ９に対し制御指令を出力し、駆動用モータ３のモータトルク制御やモータ回転数制御を行なう。このモータコントローラ１９では、制動時や減速時に駆動用モータ３により発電する回生制御が行われる。なお、インバータ９は、直流／交流の相互変換を行うもので、バッテリ１０からの放電電流を、駆動用モータ３の駆動電流に変換し、駆動用モータ３からの発電電流を、バッテリ１０への充電電流に変換する。
【００２５】
前記バッテリコントローラ２０は、バッテリ１０の充電容量であるバッテリSOCを管理し、SOC情報を統合コントローラ１５やモータコントローラ１９へと送信する。
【００２６】
［EV→HEVモード遷移制御処理構成］
図２は、実施例１の統合コントローラ１５にて実行されるEV→HEVモード遷移制御処理流れを示すフローチャートである。以下、EV→HEVモード遷移制御処理構成をあらわす図２の各ステップについて説明する。
【００２７】
ステップＳ１では、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移要求が有るか否かを判断する。YES（EV→HEVの要求有り）の場合はステップＳ２へ進み、NO（EV→HEVの要求無し）の場合はステップＳ１の判断を繰り返す。
ここで、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移要求は、「EVモード」での走行中にアクセル踏み込み操作などによりドライバ要求駆動力が高くなったとき、或いは、「EVモード」での走行中にバッテリ容量SOCが低くなったときなどに出される。
【００２８】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのEV→HEVの要求有りとの判断、或いは、ステップＳ４でのCL2スリップ締結状態ではないとの判断に続き、第２クラッチ４の締結容量を、車両目標駆動力相当にし、ステップＳ３へ進む。
ここで、「車両目標駆動力」は、アクセル開度APOと車速VSPに基づいて、要求される車両走行を達成するように決められる車両駆動力であり、アクセル開度APOと車速VSP以外にバッテリSOCや作動油温などを加味して演算により求められる。
【００２９】
ステップＳ３では、ステップＳ２でのCL2締結容量制御に続き、駆動用モータ３の制御を、モータトルク制御からモータ回転数制御に切り換え、モータ回転数制御での目標モータ回転数を、第２クラッチ４のスリップ開始に向かって上げ、ステップＳ４へ進む。
ここで、モータ回転数制御での目標モータ回転数は、「EVモード」で完全締結状態の第２クラッチ４がスリップ締結状態に移行するように、最終の目標モータ回転数を、第２クラッチ４のクラッチ出力回転数に目標スリップ回転数を加えた値として与えられる。
【００３０】
なお、「モータトルク制御」とは、駆動用モータ３の実モータトルクを、目標モータトルクに追従させる制御のことをいう。「モータ回転数制御」とは、駆動用モータ３のモータ回転数を、目標モータ回転数に追従させる制御のことをいう。つまり、モータトルク制御中のモータ回転数は、「HEVモード」のときはエンジン１の回転数と同じ回転数にて連れ回る。モータ回転数制御中のモータトルクは、駆動用モータ３に作用する駆動系負荷分と、目標モータ回転数とモータ回転数の差分と、により決まる。
【００３１】
ステップＳ４では、ステップＳ３でのモータ回転数制御に続き、CL2スリップ締結状態であるか否かを判断する。YES（CL2スリップ締結状態）の場合はステップＳ５へ進み、NO（CL2スリップ締結状態ではない）の場合はステップＳ２へ戻る。
ここで、「CL2スリップ締結状態」は、ステップＳ２でのCL2締結容量制御及びステップＳ３でのモータ回転数制御を用いたCL2スリップイン制御により、第２クラッチ４のスリップ回転数がスリップ締結判定閾値以上になると、CL2スリップ締結状態と判断する。
【００３２】
ステップＳ５では、ステップＳ４でのCL2スリップ締結状態であるとの判断、或いは、ステップＳ６でのエンジン始動完了ではないとの判断に続き、エンジン１のクランキング始動が、MG始動制御、又は、スタータ始動制御により行われ、ステップＳ６へ進む。
ここで、「MG始動制御」とは、第１クラッチ２を締結しながら駆動用モータ３をスタータモータとしてクランキング始動を行う制御である。「スタータ始動制御」とは、始動用モータ６を用いてクランキング始動し、始動後、第１クラッチ２を締結する制御である。
【００３３】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのエンジン始動制御に続き、エンジン始動が完了したか否かを判断する。YES（エンジン始動完了）の場合はステップＳ７へ進み、NO（エンジン始動未完了）の場合はステップＳ５へ戻る。
ここで、「エンジン始動完了」は、クランキング始動によりエンジン回転数を上げ、燃料噴射や点火をした後、エンジン１が自立運転状態に移行し、トルク変動や回転数変動が安定すると判断される。「エンジン始動完了」が判断されると、スリップ締結状態の第２クラッチ４を完全締結状態へと移行するCL2締結要求が出力される。
【００３４】
ステップＳ７では、ステップＳ６でのエンジン始動完了、或いは、ステップＳ８でのCL2スリップ回転数≧所定値であるとの判断に続き、車両目標駆動力相当とするCL2締結容量制御を維持したまま、第１モータ回転数制御則による制御を行う。そして、ステップＳ７からステップＳ８へ進む。
ここで、「第１モータ回転数制御則」とは、目標モータ回転数を、第２クラッチ４のクラッチ出力側回転数に、１次遅れフィルタからの出力値を加算した値とし、外乱の影響を除去する積分特性を持つ制御則を含むサーボ系によるスリップ収束制御則のことをいう。なお、「第１モータ回転数制御則」の詳しい構成は後述する（図３）。
【００３５】
ステップＳ８では、ステップＳ７でのCL2締結容量制御を維持したままの第１モータ回転数制御に続き、CL2スリップ回転数が所定値未満であるか否かを判断する。YES（CL2スリップ回転数＜所定値）の場合はステップＳ９へ進み、NO（CL2スリップ回転数≧所定値）の場合はステップＳ７へ戻る。
ここで、「CL2スリップ回転数」は、モータ回転数センサ７からのモータ回転数センサ値と、変速機入力回転数センサ８からの変速機入力回転数センサ値との差回転数により取得される。「所定値」は、モータ回転数制御則を、第１モータ回転数制御則から第２モータ回転数制御則へと切り換える制御則切換判定値として設定される。「CL2スリップ回転数＜所定値」が判断されると、第２クラッチ４のモータ回転数制御則を切り換える制御則切換要求が出力される。
【００３６】
ステップＳ９では、ステップＳ８でのCL2スリップ回転数＜所定値、或いは、ステップＳ１０でCL2スリップ回転数＞締結完了判定値であるとの判断に続き、車両目標駆動力相当とするCL2締結容量制御を維持したまま、第２モータ回転数制御則による制御を行う。そして、ステップＳ９からステップＳ１０へ進む。
ここで、「第２モータ回転数制御則」とは、車両目標駆動力とエンジントルクから決まる目標モータトルクに基づくフィードフォワード項と、スリップ回転数にゲインを乗じ演算される比例制御項と、を有するスリップ収束制御則のことをいう。なお、「第２モータ回転数制御則」の詳しい構成は後述する（図４）。
【００３７】
ステップＳ１０では、ステップＳ９でのCL2締結容量制御を維持したままの第２モータ回転数制御に続き、CL2スリップ回転数が締結完了判定値以下であるか否かを判断する。YES（CL2スリップ回転数≦締結完了判定値）の場合はステップＳ１１へ進み、NO（CL2スリップ回転数＞締結完了判定値）の場合はステップＳ９へ戻る。
ここで、「締結完了判定値」は、第２クラッチ４のスリップが収束し、クラッチ締結容量を増大させてもショックの無い小さな差回転数に設定される。
【００３８】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのCL2スリップ回転数≦締結完了判定値であるとの判断に続き、第２クラッチ４の締結容量を上昇させ、第２クラッチ４を完全締結状態とし、エンドへ進む。
ここで、第２クラッチ４の締結容量を上昇させてCL2完全締結状態になると、運転モードが、「HEVモード」へとモード遷移する。
【００３９】
［第１モータ回転数制御則による制御ブロック構成］
次に、図３に基づいて、モータコントローラ１９が駆動用モータ３のモータ回転数Nmを目標モータ回転数tNmに一致させるよう回転数制御する第１モータ回転数制御則による制御ブロック構成を説明する。
【００４０】
第１モータ回転数制御則は、図３に示すように、制御対象である車両モデルGp(s)に対して、フィードフォワード補償器HPFと、第２モデルマッチング項MM2と、第１差分器２５と、第１モデルマッチング項MM1と、を備えている。さらに、第２差分器２６と、上下限リミット処理部２７と、ローパスフィルタLPFと、第３差分器２８と、位相補償器INVと、を備えている。
【００４１】
フィードフォワード補償器HPFは、位相補償時定数τfを用いた伝達関数FF(s)=(τm・s+1)/(τf・s+1)を有し、目標モータ回転数tNmを入力し、伝達関数FF(s)を通過させた信号（ハイパスフィルタ値）を出力する。
【００４２】
第２モデルマッチング項MM2は、制御対象粘性項Cを用いた伝達関数K2＝(C＋K1)/K1を有し、フィードフォワード補償器HPFを通過させた目標モータ回転数tNmのハイパスフィルタ値から伝達関数K2を通過させた信号（第２モデルマッチング値）を出力する。
【００４３】
第１差分器２５は、第２モデルマッチング項MM2に通過させた信号から、駆動用モータ３のモータ回転数Nmを差し引いたモータ回転数偏差を求める。
【００４４】
第１モデルマッチング項MM1は、指令値追従応答時定数τmを用いた伝達関数K1＝(J-τm・C)/τmを有し、第１差分器２５からのモータ回転数偏差を無くすためのモータトルク補正量であるモデルマッチング出力Tmを出力する。
【００４５】
第２差分器２６は、モデルマッチング出力Tmから第３差分器２８からの外乱オブザーバ出力Destを差し引いて外乱補償モータトルクTm’を出力する。
【００４６】
上下限リミット処理部２７は、外乱補償モータトルクTm’に上下限リミット処理を施し、制御対象である車両モデルGp(s)とローパスフィルタLPFに対し、モータトルクリミット値Tm’limを出力する。
【００４７】
ローパスフィルタLPFは、外乱抑制応答時定数τhを用いた伝達関数H(s)＝1/（1＋τh・s）を有し、上下限リミット処理部２７からのモータトルクリミット値Tm’limに対してローパスフィルタ処理を施した信号を出力する。
【００４８】
ここで、ローパスフィルタLPFは、下記の式(1)で演算され、マイコン実装時はタスティン近似等による漸化式に変換してこれを実現する。
ｙ(s)＝[１／(τL s＋１)]ｕ(s)            …(1)
また、CL2締結要求の時点において、ローパスフィルタLPFへの入力u(s)は０とし、その時点の目標モータ回転数tTmと車輪速モータ軸換算値との偏差を初期値として漸化式の過去値を初期化する。車輪速モータ軸換算値とは、駆動輪２３，２３の車輪速を、第２クラッチ４が設けられたモータ軸上の回転数に換算した値である。つまり、第２クラッチ４から駆動輪２３，２３までの駆動力伝達系に捩りが無いときは、第２クラッチ４の出力側回転数に一致する。
【００４９】
位相補償器INVは、伝達関数H(s)によるローパスフィルタLPFと、制御対象である車両モデルGp(s)の逆系｛1/Gp(s)｝の組み合わせにより構成され、モータ回転数Nmを通過させることで位相補償による駆動用モータトルクを出力する。
【００５０】
第３差分器２８は、位相補償器INVからの出力からローパスフィルタLPFからの出力を差し引いて駆動用モータ３のトルク偏差を演算することにより、制御対象である車両モデルGp(s)に加わる外乱の推定値である外乱オブザーバ出力Destを求める。
【００５１】
［第２モータ回転数制御則による制御ブロック構成］
次に、図４に基づいて、モータコントローラ１９が駆動用モータ３のモータ回転数Nmを目標モータ回転数tNmに一致させるよう回転数制御する第２モータ回転数制御則による制御ブロック構成を説明する。
【００５２】
第２モータ回転数制御則は、図４に示すように、制御対象である車両モデルGp(s)に対して、フィードフォワード項FFと、差分器３１と、比例項MM1と、加算器３２と、上下限リミット処理部３３と、を備えている。
【００５３】
フィードフォワード項FFは、フィードフォワードフィルタFF(s)を有し、目標モータトルクtTmにフィルタ処理を施してFFモータトルクTfを出力する。ここで、目標モータトルクtTmは、車両目標駆動力を、エンジントルクとモータトルクに分配し、車両目標駆動力からエンジントルク推定値を差し引くことにより得られる。
【００５４】
フィードフォワードフィルタFF(s)は、車両応答改善を狙い、車両伝達関数の逆系である1/Gp(s)と車両規範応答伝達関数であるGref(s)からなるGref(s)/Gp(s)とし、下記の式(2)で表される。
Gref(s)/Gp(s)＝（s2＋2ζpωp s＋ωp2）／（s2＋2ωp s＋ωp2）    …(2)
ωpは制御対象の振動周波数を示し、ζpは振動減衰係数を表し、式(1)と同様に実装時はタスティン近似等による漸化式に変換してこれを実現する。ただし、ここで示したフィードフォワードフィルタFF(s)は一例であり、実際には様々なものが考えられ、式(1)で表されるものに限定されず本発明が適用され得る。
【００５５】
差分器３１は、目標モータ回転数tNmとモータ回転数Nmとのモータ回転数偏差ΔNmを演算する。
【００５６】
比例項MM1は、モータ回転数偏差ΔNmに比例ゲインKpを乗じてFBモータトルクTmを演算する。
【００５７】
加算器３２は、フィードフォワード項FFからのFFモータトルクTfと、比例項MM1からのFBモータトルクTmを加算して合算モータトルクTm’を求める。
【００５８】
上下限リミット処理部３３は、合算モータトルクTm’に上下限リミット処理を施し、制御対象である車両モデルGp(s)に対しモータトルクリミット値Tm’limを出力する。
【００５９】
ここで、図４に示す第２モータ回転数制御則への切換えと同時に、制御則切換え直前のモータトルクリミット値（＝モータトルクリミット値Tm’limの前回値）を用いて目標モータトルクtTm及びフィードフォワードフィルタ漸化式の過去値を初期化する。
【００６０】
また、第２モータ回転数制御則への切換えと同時に、図３に記載されたローパスフィルタLPFを、制御則切換え時点でのモータ回転数と車輪速モータ軸換算値との偏差を初期値としてLPF漸化式の過去値を初期化する。なお、「モータ回転数と車輪速モータ軸換算値との偏差」は、第２クラッチ４(CL2)から駆動輪２３，２３までの駆動系に捩りが無いときは、CL2スリップ回転数に一致する。
【００６１】
次に、作用を説明する。
実施例１の作用を、「EV→HEVモード遷移制御処理作用」、「締結要求後の第２クラッチ締結制御作用」、「モータ回転数制御での課題発生作用」、「モータ回転数制御作用」、「締結要求後の目標モータ回転数設定作用」に分けて説明する。
【００６２】
［EV→HEVモード遷移制御処理作用］
以下、図２のフローチャートに基づいて、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移要求により実行されるEV→HEVモード遷移制御処理作用を説明する。
【００６３】
まず、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移要求が有ると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進む。そして、ステップＳ４にてCL2スリップ締結状態ではないと判断されている間は、ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進む流れが繰り返される。ステップＳ２では、第２クラッチ４の締結容量が、車両目標駆動力相当にされる。ステップＳ３では、駆動用モータ３の制御が、モータトルク制御からモータ回転数制御に切り換えられ、モータ回転数制御での目標モータ回転数が、第２クラッチ４のスリップ開始に向かって上げられる。
【００６４】
ステップＳ４にてCL2スリップ締結状態であると判断されると、ステップＳ４からステップＳ５→ステップＳ６へと進む。ステップＳ６にてエンジン始動未完了と判断されている間は、ステップＳ５→ステップＳ６へと進む流れが繰り返される。ステップＳ５では、エンジン１のクランキング始動が、MG始動制御により行われる。又は、スタータ始動制御により行われる。
【００６５】
ステップＳ６にてエンジン始動完了と判断されると、ステップＳ６からステップＳ７→ステップＳ８へと進む。ステップＳ８にてCL2スリップ回転数≧所定値であるとの判断されている間は、ステップＳ７→ステップＳ８へと進む流れが繰り返される。ステップＳ７では、車両目標駆動力相当とするCL2締結容量制御が維持されたままで、第１モータ回転数制御則による駆動用モータ３の制御が行われる。
【００６６】
ステップＳ８にてCL2スリップ回転数＜所定値であると判断されると、ステップＳ８からステップＳ９→ステップＳ１０へと進む。ステップＳ１０にてCL2スリップ回転数＞締結完了判定値と判断されている間は、ステップＳ９→ステップＳ１０へと進む流れが繰り返される。ステップＳ９では、車両目標駆動力相当とするCL2締結容量制御が維持されたままで、第１モータ回転数制御則から第２モータ回転数制御則に切り換え、第２モータ回転数制御則による駆動用モータ３の制御が行われる。
【００６７】
ステップＳ１０にてCL2スリップ回転数≦締結完了判定値と判断されると、ステップＳ１０からステップＳ１１→エンドへと進む。ステップＳ１１では、車両目標駆動力相当とされていた第２クラッチ４の締結容量が上昇され、第２クラッチ４が完全締結状態とされる。つまり、運転モードが、「EVモード」から「HEVモード」へとモード遷移される。
【００６８】
このように、実施例１のEV→HEVモード遷移制御処理作用では、エンジン始動が完了するとCL2締結要求が出され、車両目標駆動力相当を維持する第２クラッチ４のCL2締結容量制御と、駆動用モータ３のモータ回転数制御が行われる。そして、駆動用モータ３のモータ回転数制御は、CL2スリップ回転数≧所定値である間は、第１モータ回転数制御則による駆動用モータ３の制御が行われ、CL2スリップ回転数＜所定値になると、第２モータ回転数制御則による駆動用モータ３の制御に切り換えられる。
【００６９】
［締結要求後の第２クラッチ締結制御作用］
先ず、エンジン始動が完了してCL2締結要求が出されると、第２クラッチの締結容量制御を、車両目標駆動力＋αとし、駆動用モータの制御を、モータトルク制限を与えながらモータ回転数制御を継続するものを比較例とする。
【００７０】
この比較例の場合、図５に示すように、エンジン始動が完了してCL2締結要求が出される時刻t1までの間は、第２クラッチの締結容量制御が車両目標駆動力相当とされる。そして、時刻t1となってCL2締結要求が出されると、第２クラッチの締結容量制御が、車両目標駆動力＋αにされる。時刻t1以降になると、時刻t1までのモータトルクに制限されても、油圧応答によって第２クラッチの締結容量が徐々に上昇すると、第２クラッチを介して駆動輪へ伝達される駆動力が徐々に上昇する。
【００７１】
なぜなら、時刻t1までは、図５の最下段に示すように、エンジントルク及びモータトルクの和が、第２クラッチトルク及びフリクショントルクの和と釣り合っていて（Engトルク＋Motトルク＝CL2トルク＋フリクショントルク）、スリップ締結状態を維持している。しかし、CL2締結制御が開始される時刻t1以降になると、（Engトルク＋Motトルク）＜（CL2トルク＋α＋フリクショントルク）という関係になる。このため、エンジンの回転エネルギーが、スリップ締結状態の第２クラッチを介して回転イナーシャトルクに変換され、駆動輪へ伝達される駆動力が徐々に上昇する。つまり、時刻t1から時刻t2までのCL2締結制御領域においては、駆動輪に伝わる駆動力が、CL2から（CL2＋α）まで上昇変化する。
【００７２】
一方、時刻t2にて第２クラッチのスリップ回転数が収束して締結すると、第２クラッチを介して伝達されていた回転イナーシャトルクが消失し、第２クラッチを介して駆動輪へ伝達される駆動力は、（Engトルク＋Motトルク）になる。よって、第２クラッチを介して駆動輪へ伝達される駆動力は、図５の矢印Ａで示すように、第２クラッチの締結時刻t2を境としてステップ的に低下し、これが図５の矢印Ｂで示すように、ショックや振動となる。特に、第２クラッチの締結容量制御により車両目標駆動力に加算される“α”が大きいほど、急激に第２クラッチが締結し、ショックも大きくなる。
【００７３】
これに対し、実施例１では、エンジン１の始動完了に伴いクラッチ締結要求があると、第２クラッチ４の締結容量を車両目標駆動力相当とするCL2締結容量制御を維持したままとする。そして、モータ回転数制御での目標モータ回転数を、第２クラッチ４のスリップ収束回転数に向かって下げる制御へと移行するようにした。
【００７４】
このため、実施例１の場合、図６に示すように、エンジン始動が完了してCL2締結要求が出される時刻t1までの間は、第２クラッチの締結容量制御が車両目標駆動力相当とされる。そして、時刻t1となってCL2締結要求が出されても、第２クラッチの締結容量制御は、車両目標駆動力のまま維持される。このため、時刻t1から時刻t2までのCL2締結制御領域においては、Motトルクが低下し、駆動輪に伝わる駆動力が、CL2締結容量による駆動力が維持される。
【００７５】
なぜなら、時刻t1までは、図６に示すように、CL2締結容量が、エンジントルク及びモータトルクの和と釣り合っていて、スリップ締結状態を維持している。しかし、CL2締結制御が開始される時刻t1以降になると、モータ回転数制御での目標モータ回転数を、第２クラッチ４のスリップ収束に向かって下げるため、駆動用モータ３のモータ回転数を下げる分、Motトルクが低下する。そして、エンジン１の回転エネルギーが、スリップ締結状態の第２クラッチ４を介して回転イナーシャトルクに変換されるものの、駆動輪２３，２３へ伝達される駆動力はCL2締結容量相当に抑えられる。つまり、時刻t1から時刻t2までのCL2締結制御領域においては、駆動輪２３，２３に伝わる駆動力が、CL2締結容量を維持したままで変化しない。
【００７６】
一方、時刻t2にて第２クラッチのスリップ回転数が収束して締結すると、第２クラッチ４を介して伝達されていた回転イナーシャトルクが消失し、第２クラッチ４を介して駆動輪２３，２３へ伝達される駆動力は、（Engトルク＋Motトルク）になる。よって、第２クラッチ４を介して駆動輪２３，２３へ伝達される駆動力は、図６の矢印Ｃで示すように、第２クラッチの締結時刻t2の前後において変化しない。これが図６の矢印Ｄで示すように、比較例との対比で明らかなように、ショックや振動が抑制される。
【００７７】
［モータ回転数制御での課題発生作用］
以下、エンジン始動完了に伴う第２クラッチ締結要求に基づいて実行される駆動用モータ３のモータ回転数制御での課題発生作用について説明する。
【００７８】
図３において、制御対象である車両モデルGp(s)は、制御対象イナーシャ項をJとし、制御対象粘性項をCとすると、
Gp(s)＝1/（J・s＋C）        …(3)
の式で表される。ここで、制御対象イナーシャ項J及び制御対象粘性項Cについて、以下に説明する。
【００７９】
図１に代表的に示すように、ハイブリッド車両の駆動系（パワートレイン）のうち、第１クラッチ２(CL1)よりもエンジン１側におけるエンジンイナーシャ項をJ1及びエンジン粘性項をC1とする。第１クラッチ２及び第２クラッチ４の間におけるモータイナーシャ項をJ2及びモータ粘性項をC2とし、第２クラッチ４よりも駆動輪２３，２３側における車両イナーシャ項をJ3及び車両粘性項をC3とする。なお、イナーシャ項J1，J2，J3及び粘性項C1，C2，C3はそれぞれ、実験により予め求めておくことができる。
【００８０】
このとき、制御対象イナーシャ項J及び制御対象粘性項Cは、第１クラッチ２及び第２クラッチ４の状態の組み合わせ（クラッチ状態）に応じて下記のように変化する。
第１クラッチ２及び第２クラッチ４が共に解放したクラッチ状態(1)においては、制御対象イナーシャ項JはJ2となり、制御対象粘性項CはC2となる。
第１クラッチ２が締結し、第２クラッチ４が解放したクラッチ状態(2)においては、制御対象イナーシャ項JはJ1＋J2となり、制御対象粘性項CはC1＋C2となる。
第１クラッチ２が解放し、第２クラッチ４が締結したクラッチ状態(3)においては、制御対象イナーシャ項JはJ2＋J3となり、制御対象粘性項CはC2＋C3となる。
第１クラッチ２及び第２クラッチ４が共に締結したクラッチ状態(4)においては、制御対象イナーシャ項JはJ1＋J2＋J3となり、制御対象粘性項CはC1＋C2＋C3となる。
第１クラッチ２が解放し、第２クラッチ４がスリップしているクラッチ状態(5)においては、制御対象イナーシャ項JはJ2となり、制御対象粘性項CはC2となる。
第１クラッチ２が締結し、第２クラッチ４がスリップしているクラッチ状態(6)においては、制御対象イナーシャ項JはJ1＋J2となり、制御対象粘性項CはC1＋C2となる。
【００８１】
上記(1)式を用いて行われるフィードバック制御では、第１クラッチ２及び第２クラッチ４の状態に応じて、制御対象イナーシャ項J及び制御対象粘性項Cが切り換えられる。このとき、第１クラッチ２が解放し、第２クラッチ４がスリップしているクラッチ状態(5)においては、制御対象イナーシャ項J(＝J2)及び制御対象粘性項C(＝C2)になる。つまり、第１クラッチ２及び第２クラッチ４が共に解放したクラッチ状態(1)における制御対象イナーシャ項J(＝J2)及び制御対象粘性項C(＝C2)と同じである。
また、第１クラッチ２が締結し、第２クラッチ４がスリップしているクラッチ状態(6)においては、制御対象イナーシャ項J(＝J1＋J2)及び制御対象粘性項C(＝C1＋C2)になる。つまり、第１クラッチ２が締結し、第２クラッチ４が解放したクラッチ状態(2)における制御対象イナーシャ項J(＝J1＋J2)及び制御対象粘性項C(＝C1＋C2)と同じである。
このように、制御対象イナーシャ項J及び制御対象粘性項Cを用いた上記(3)式で表される制御対象（車両）モデルGp(s)は、第２クラッチ４がスリップ状態であるときと、第２クラッチ４が解放状態であるときと同じである。
【００８２】
従って、一般的な通常のフィードバック制御により駆動用モータ３のモータ回転制御を行うと、第２クラッチ４がスリップ状態であるときのクラッチ伝達トルクも車両モデルのフリクションと共にフィードバックループで補償することになる。このため、アクセル操作に伴う第２クラッチ４のスリップ時伝達トルクの変化分に対応した補償量がフィードバックループ（積分器）に蓄積される。そして、第２クラッチ４がスリップ状態と非スリップ状態との間で状態変化する過渡時において、上記の蓄積補償分が放出され終わるまで駆動用モータ３のモータ回転数Nmを目標モータ回転数tNmにすることができず、駆動用モータ３のモータ回転数制御での応答性が悪くなる、という問題を生じる。
【００８３】
［モータ回転数制御作用］
以下、エンジン始動完了に伴う第２クラッチ締結要求に基づいて実行される駆動用モータ３のモータ回転数制御作用（第１モータ回転数制御則＋第２モータ回転数制御則）について説明する。
【００８４】
上記のように、一般的な通常のフィードバック制御により駆動用モータ３のモータ回転制御を行うと、駆動用モータ３のモータ回転数制御での応答性が悪くなる。そこで、実施例１においては、駆動用モータ３のモータコントローラ１９が駆動用モータ３のモータ回転数Nmを目標モータ回転数tNm（指令値）に一致させるよう、モータ回転数制御を行うに際し、図３に示す第１モータ回転数制御則に従って行うようにする。
【００８５】
つまり、図３に示す第１モータ回転数制御則の制御ブロックには、外乱抑制応答時定数τhを用いた伝達関数H(s)＝1/（1＋τh・s）のローパスフィルタLPFを備える。このローパスフィルタLPF及び上記制御対象モデルの逆系｛1/Gp(s)｝の組み合わせになる位相補償器INVと、指令値追従応答時定数τmを用いた伝達関数K1＝(J-τm・C)/τmの第１モデルマッチング項MM1を備える。さらに、第１モデルマッチング項MM1の伝達関数K1及び制御対象粘性項Cを用いた伝達関数K2＝(C＋K1)/K1の第２モデルマッチング項MM2と、位相補償時定数τfを用いた伝達関数FF(s)=(τm・s+1)/(τf・s+1)のフィードフォワード補償器HPFを備える。
【００８６】
図３に示す第１モータ回転数制御則においては、先ず、目標モータ回転数tNmをフィードフォワード補償器HPFに通過させる。その後、第１差分器２５において、第２モデルマッチング項MM2に通過させた信号からモータ回転数Nmを差し引いた信号（モータ回転数偏差）が求められる。そして、この駆動用モータ３のモータ回転数偏差を、第１モデルマッチング項MM1に通過させることで、モータ回転数偏差を無くすための駆動用モータ３のモータトルク補正量であるモデルマッチング出力Tmが求められる。
【００８７】
一方、第１モータ回転数制御則の位相補償器INVにおいては、モータ回転数Nmを発生する駆動用モータ３のモータトルクが求められる。また、ローパスフィルタLPFにおいては、制御対象へのモータトルクリミット値Tm’limに対してフィルタ処理が施される。そして、第３差分器２８において、位相補償器INVからの出力と、ローパスフィルタLPFからの出力と、の間における駆動用モータ３のモータトルク偏差の演算により制御対象に加わる外乱の推定値である外乱オブザーバ出力Destが求められる。
【００８８】
そして、第１モータ回転数制御則の第２差分器２６において、モデルマッチング出力Tmから外乱オブザーバ出力Destを差し引くことで、外乱補償モータトルクTm’が求められる。そして、上下限リミット処理部２７において、外乱補償モータトルクTm’に上下限リミット処理を施した信号が、制御対象へ出力するモータトルク指令値としてのモータトルクリミット値Tm’limとされる。
【００８９】
図７に、第２クラッチ入力回転数であるモータ回転数、第２クラッチ出力回転数である車輪速モータ軸換算値、目標モータ回転数、及び目標モータ回転数を構成するLPF出力のタイムチャートを示す。この時、駆動モータ３は目標モータ回転数tNmに基づく回転数制御、第２クラッチ４は目標駆動力から演算される容量トルク目標値に基づく容量制御で運転される。
【００９０】
ローパスフィルタLPFは、上記の式(1)で演算され、マイコン実装時はタスティン近似等による漸化式に変換してこれを実現する。
ローパスフィルタLPFへの入力u(s)は０とし、図７の締結要求時刻t1において、その時刻での目標モータ回転数と車輪速モータ軸換算値との偏差を初期値として漸化式の過去値を初期化する。
【００９１】
締結要求発生以降は、車輪速モータ軸換算値にLPF出力値を加算した値を目標モータ回転数tNmとしてモータ回転数制御を行う。この結果、図７の時刻t1〜時刻t2のモータ回転数特性に示すように、モータ回転数Nmは、モータ回転数制御により徐々に車輪速モータ軸換算値へ漸近する。
この過程で、モータ回転数Nmと車輪速モータ軸換算値との偏差が所定の閾値を下回ることを条件に（図７の時刻t2）、モータ回転数制御則の切換えを実施する。モータ回転数制御則切換えは、図３に示す第１モータ回転数制御則から図４に示す第２モータ回転数制御則へ切り換える。
【００９２】
図４に示す第２モータ制御則は、目標モータ回転数tNmとモータ回転数Nmとの偏差にゲインKpを乗じて演算される比例項と、目標モータトルクtTmにフィルタ処理を施して得られるフィードフォワード項FFから構成される。フィードフォワードフィルタFF(s)は、上記式(2)で表される。また、図４の第２モータ回転数制御則への切換えと同時に、初期化処理を実施する。一つは、この時点でのモータ回転数Nmと車輪速モータ軸換算値との偏差を初期値としてLPF漸化式の過去値を初期化する。もう一つは、モータ回転数制御でのモータトルクリミット値Tm’lim（モータトルク指令値）の前回値を用いて目標モータトルクtTm及びフィードフォワードフィルタ漸化式の過去値を初期化する。
【００９３】
［締結要求後の目標モータ回転数設定作用］
次に、締結要求後の目標モータ回転数設定作用について説明する。先ず、図８を用いて課題を説明する。車両目標駆動力が大きい場合、図７に対し車輪速モータ軸換算値の傾きが大きくなる。この時、第２クラッチ容量トルク指令値も目標駆動力に比例して大きくなるため、第２クラッチ入力軸、すなわち駆動用モータ３にかかる負荷も大きくなる。その結果、図８に示すように、時刻t1〜時刻t2でのモータ回転数の低下が早くなり、滑らかな第２クラッチ４の締結ができず、結果としてクラッチ締結ショックが発生する。
【００９４】
これを回避するため、上記式(1)のローパスフィルタ時定数τLを目標駆動力に基づいて可変とする。目標駆動力が大きいほどτLの値を大きくすることで、ローパスフィルタ出力が０に収束する時間が延長される。この結果、図９に示すように、第１モータ回転数制御則による所要時間t1〜t2が延長され、これによって完全締結までの時間が延長され、第２クラッチ４の滑らかな締結が可能となる。
【００９５】
また、ローパスフィルタ時定数τLを、車輪速モータ軸換算値の変化率に応じて可変とする。具体的には、下記の式(4)のフィルタ演算を、車輪速モータ軸換算値に施すことで変化率を演算し、その値が大きいほど時定数τdを大きい値とする。
ａ(s)＝[１／(τd s＋１)]ｕ(s)            …(4)
変化率の演算方法は様々な手法が存在し、ここで示した方法に限定されるものではない。
【００９６】
次に、図１０の場合、図８で示した課題に対し、目標モータ回転数を、図１０に示すように、所定量オフセットさせることで、第２クラッチ４が急締結することを回避する。
【００９７】
このオフセット量としては、車両目標駆動力をモータ軸に換算したFM[Nm]、同じくモータ軸から見た車両等価慣性モーメントJM[kgm^2]、下記の式(5)で表されるモータ回転数制御応答時定数τNから決定する。N(s)はモータ回転数、r(s)は目標回転数である。
N(s)＝[１／(τN s＋１)]ｒ(s)            …(5)
これらの値からオフセット量ΔＮは、
ΔＮ＝FM／JM・τN                        …(6)
の式で決定される。
【００９８】
又、オフセット量ΔＮは、車輪速モータ軸換算値の変化率から決定するようにしても良い。変化率については、上記式(4)を用いる。式(4)で求めた変化率a及びモータ回転数制御応答時定数τNより、オフセット量ΔＮは、
ΔＮ＝ａ・τN                            …(7)
の式で決定される。
【００９９】
次に、効果を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車両の制御方法と制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
【０１００】
(1) エンジン１と、少なくとも一つの駆動用モータ３と、駆動用モータ３と駆動輪２３，２３との間に介装された摩擦クラッチ（第２クラッチ４）と、を有する。
摩擦クラッチ（第２クラッチ４）をスリップ締結状態とし、エンジン１をクランキング始動する。
このハイブリッド車両の制御方法において、エンジン１の始動要求があると、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）の目標締結容量を車両目標駆動力相当とする締結容量制御と、駆動用モータ３の目標モータ回転数を目標スリップ回転数相当とするモータ回転数制御と、を行う。
エンジン１の始動完了に伴って摩擦クラッチ（第２クラッチ４）のクラッチ締結要求があると、締結容量制御を維持したままで、モータ回転数制御での目標モータ回転数を、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）のスリップ収束回転数に向かって下げる制御を行う（図２）。
このため、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）をスリップ締結状態から完全締結状態へ移行するとき、移行前後における駆動輪２３，２３へ伝達されるトルク差を抑えたクラッチ締結制御を実現するハイブリッド車両の制御方法を提供することができる。
【０１０１】
(2) クラッチ締結要求があった後のモータ回転数制御での目標モータ回転数を、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）の出力側回転数に、１次遅れフィルタ（ローパスフィルタLPF）からの出力値を加算した値とする。
１次遅れフィルタ（ローパスフィルタLPF）による演算は、クラッチ締結要求があると、フィルタ入力値を０とし、クラッチ締結要求があるときの目標モータ回転数と摩擦クラッチ（第２クラッチ４）の出力側回転数との偏差で初期化する（図３）。
このため、(1)の効果に加え、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）をスリップ締結状態から完全締結状態へ移行するとき、移行前後における駆動輪２３，２３へ伝達されるトルク差が無く、滑らかなクラッチ締結制御を実現することができる。
【０１０２】
(3) クラッチ締結要求があった後のモータ回転数制御のうち、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）のスリップ回転数が所定値以上の間は、外乱の影響を除去する積分特性を持つ制御則を含むサーボ系による第１モータ回転数制御則とする。
スリップ回転数が所定値を下回った後は、車両目標駆動力とエンジントルクから決まる目標モータトルクに基づくフィードフォワード項FFと、スリップ回転数にゲインを乗じ演算される比例制御項MM1と、を有する第２モータ回転数制御則に切り換える（図４）。
このため、(1)の効果に加え、フィードフォワード制御と比例制御による第２モータ回転数制御に切り換えることで、摩擦クラッチ４のスリップ回転数の検出誤差に対し、積分項にトルクが溜まり、車両加速度変動が発生するのを防止することができる。加えて、フィードフォワード項FFにより、積分制御項により補償していた外乱補償トルクを引き継ぐことができる。
【０１０３】
(4) 第２モータ回転数制御則は、目標モータトルクtTm及びフィードフォワード項FFの出力を、制御則の切替え直前に出力されるモータトルク指令値で初期化する。
１次遅れフィルタローパスフィルタLPFは、初期化と同時に、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）のスリップ回転数で初期化する（図７）。
このため、(3)の効果に加え、切換え前後でモータトルク指令値が急変するのを防ぎ、それによる回転数変動、しいては摩擦クラッチ（第２クラッチ４）の急締結によるショックを回避することができる。
【０１０４】
(5) １次遅れフィルタ（ローパスフィルタLPF）の時定数τLを、車両目標駆動力に基づいて可変とし、車両目標駆動力が大きいほど時定数τLを遅く、車両目標駆動力が小さいほど時定数τLを速くする（図９）。
このため、(2)〜(4)の効果に加え、車両目標駆動力が大きい場合でも摩擦クラッチ（第２クラッチ４）が急締結することを防止することができる。
【０１０５】
(6) １次遅れフィルタ（ローパスフィルタLPF）の時定数τLを、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）のクラッチ出力側回転数変化率に基づいて可変とし、クラッチ出力側回転数変化率が大きいほど時定数τLを遅く、クラッチ出力側回転数変化率が小さいほど時定数τLを速くする（図９）。
このため、(2)〜(4)の効果に加え、クラッチ出力側回転数変化率が大きい場合でも摩擦クラッチ（第２クラッチ４）が急締結することを防止することができる。
【０１０６】
(7) クラッチ締結要求があった後の目標モータ回転数は、モータ回転数制御則に基づいて演算された目標モータ回転数に、駆動モータ３のモータ回転数制御の目標値応答伝達関数と車両目標駆動力から求まる回転数を加算した値とする（図１０）。
このため、(2)〜(6)の効果に加え、モータ回転数制御の応答遅れ及び車両加速による摩擦クラッチ（第２クラッチ４）の急締結を防止することができる。
【０１０７】
(8) クラッチ締結要求があった後の目標モータ回転数は、モータ回転数制御則に基づいて演算された目標モータ回転数に、駆動モータ３のモータ回転数制御の目標値応答伝達関数と摩擦クラッチ（第２クラッチ４）の出力回転数変化率から求まる回転数を加算した値とする（図１０）。
このため、(2)〜(6)の効果に加え、モータ回転数制御の応答遅れ及び車両加速による摩擦クラッチ（第２クラッチ４）の急締結を防止することができる。
【０１０８】
(9) エンジン１と、少なくとも一つの駆動用モータ３と、駆動用モータ３と駆動輪２３，２３との間に介装された摩擦クラッチ（第２クラッチ４）と、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）をスリップ締結状態とし、エンジン１をクランキング始動するコントローラ（統合コントローラ１５）と、を備える。
このハイブリッド車両の制御装置において、コントローラ（統合コントローラ１５）は、エンジン１の始動要求があると、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）の目標締結容量を車両目標駆動力相当とする締結容量制御と、駆動用モータ３の目標モータ回転数を目標スリップ回転数相当とするモータ回転数制御と、を行う。
エンジン１の始動完了に伴って摩擦クラッチ（第２クラッチ４）のクラッチ締結要求があると、締結容量制御を維持したままで、モータ回転数制御での目標モータ回転数を、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）のスリップ収束回転数に向かって下げる制御処理を実行する（図２）。
このため、摩擦クラッチ（第２クラッチ４）をスリップ締結状態から完全締結状態へ移行するとき、移行前後における駆動輪２３，２３へ伝達されるトルク差を抑えたクラッチ締結制御を実現するハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。
【０１０９】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御方法と制御装置を実施例１に基づいて説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１１０】
実施例１では、クラッチ締結要求があった後のモータ回転数制御として、第１モータ回転数制御則と第２モータ回転数制御則を用い、２つの回転数制御則を切り換える例を示した。しかし、クラッチ締結要求があった後のモータ回転数制御としては、モータ回転数制御の応答性を改善した１つのモータ回転数制御則を用いる例であっても良い。
【０１１１】
実施例１では、本発明のハイブリッド車両の制御方法と制御装置を、１モータ・２クラッチの駆動系を備えたハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明のハイブリッド車両の制御方法と制御装置は、第１クラッチが無くてエンジンと駆動用モータが直結され、駆動用モータと駆動輪との間に摩擦クラッチを備えたハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、駆動用モータと駆動輪との間に介装された摩擦クラッチをスリップ締結状態とし、エンジンをクランキング始動するハイブリッド車両の制御方法と制御装置であれば適用できる。
【符号の説明】
【０１１２】
１  エンジン(Eng)
２  第１クラッチ(CL1)
３  駆動用モータ(MG)
４  第２クラッチ(CL2)
５  変速機(TM)
１５  統合コントローラ（コントローラ）
１６  変速機コントローラ
１７  クラッチコントローラ
１８  エンジンコントローラ
１９  モータコントローラ
２０  バッテリコントローラ
２２  ファイナルギヤ(FG)
２３，２３  左右の駆動輪
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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