(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンを駆動力の伝達系統から切り離すクラッチを係合する際の異常を防止もしくは抑制することのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】走行のための駆動力源が、モータリングされて始動されるエンジンと、トルクを制御可能なモータとを備えるとともに、これらのエンジンとモータとが、伝達トルク容量が連続的に変化するクラッチＫ0を介して連結されている車両の制御装置において、エンジンを停止している場合に、クラッチＫ0をスリップ状態にするとともにエンジンの始動を行わずにクラッチのスリップ状態を維持するように構成されている（ステップＳ２）。【選択図】図１
2015067009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行のための駆動力源が、モータリングされて始動されるエンジンと、トルクを制御可能なモータとを備えるとともに、これらのエンジンとモータとが、伝達トルク容量が連続的に変化するクラッチを介して連結されている車両の制御装置において、
前記エンジンを停止している場合に、前記クラッチをスリップ状態にするとともに前記エンジンの始動を行わずに前記クラッチのスリップ状態を維持するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記モータが出力するトルクによって前記車両が走行可能な状態であってかつ前記エンジンを停止している場合に、前記クラッチをスリップ状態にするとともに前記エンジンの始動を行わずに前記クラッチのスリップ状態を維持するように構成されてい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】
前記クラッチの摩擦係数が予め定めた値よりも小さい場合であってかつ前記エンジンを停止している場合に、前記クラッチをスリップ状態にするとともに前記エンジンの始動を行わずに前記クラッチのスリップ状態を維持するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記モータからスリップ状態の前記クラッチを介して前記エンジンにトルクを伝達して前記エンジンの回転数を引き上げる際に、前記モータが出力しているトルクと、前記エンジン回転数を引き上げることに伴う前記モータおよび前記クラッチの回転数の変化率とに基づいて前記クラッチのトルクを推定し、その推定した前記クラッチのトルクとそのトルクを変化させるための前記クラッチに対する制御量とに基づいて前記クラッチの摩擦係数を推定するように構成されていることを特徴とする前記１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記車両は、車速や要求駆動量が予め定めた閾値以下である場合に、前記クラッチを解放して前記モータが出力するトルクによって走行する電気車両モードを設定するように構成されており、
前記クラッチの摩擦係数が予め定めた値よりも小さい場合には、前記車速の閾値をより小さい値の閾値に変更するとともに前記要求駆動量の閾値をより小さい値の閾値に変更するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンを駆動力の伝達系統から切り離すことができ、かつ伝達トルク容量を制御することができるクラッチを備えた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両の一例が特許文献１に記載されている。その構成を簡単に説明すると、遊星歯車機構のような３つの回転要素を備えた差動機構における第１の回転要素に発電機が連結されるとともに、第２の回転要素が出力要素とされ、さらに第３の回転要素が制動手段に連結されている。そして、その第３の回転要素にクラッチを介してエンジンが連結されている。また、第２の回転要素にモータが連結されている。したがってこの特許文献１に記載された構成では、クラッチによってエンジンを第３の回転要素から切り離すことができるから、発電機とモータとから出力される動力で走行する場合に、エンジンを駆動し続け、もしくは停止させることができる。
【０００３】
また、特許文献２には、エンジンとモータ・ジェネレータとが第１クラッチを介して連結され、そのモータ・ジェネレータと自動変速機とが第２クラッチを介して連結されたハイブリッド車両が記載されている。この車両は、車両停止を含む低車速域での発進時や走行時に、車両状態や運転者の操作に応じた要求駆動トルクとなるように第２クラッチをスリップ状態にしてそのトルク容量を増減できるように構成されている。また、第１クラッチを締結してエンジンとモータ・ジェネレータとのトルクによって走行する場合であってかつスリップ状態の第２クラッチの発熱負荷が大きい場合には、第２クラッチのスリップ量を低減させることにより、第２クラッチの過剰な温度上昇を抑制しながら、エンジンとモータ・ジェネレータとのトルクによって走行するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−２９５１４０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４４８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や特許文献２に記載されているように、エンジンとモータとの間にクラッチを設ければ、多様な動作状態を設定することが可能になる。ところで、上記のクラッチの摩擦面に水分が付着している場合には、その水分が付着している部分における摩擦係数が他の箇所よりも低下するので、クラッチ全体としての摩擦係数が不均一となってしまう。その状態でクラッチを係合させようとすると、ジャダー現象が生じる可能性がある。このような事態が生じると、クラッチトルクがばらついてしまい、またそれに伴ってトルク変動やショックが生じ、あるいは騒音および振動の特性すなわちＮＶ特性が悪化する可能性がある。また、特許文献２に記載されているように、スリップ制御によってクラッチの発熱負荷が過大になると、クラッチの耐久性が低下してしまい、また摩擦係数が低下してしまう。その結果、ジャダー現象が発生しやすくなってしまう可能性がある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、エンジンを駆動力の伝達系統から切り離すことができるクラッチを係合する際の異常を防止もしくは抑制することのできる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、走行のための駆動力源が、モータリングされて始動されるエンジンと、トルクを制御可能なモータとを備えるとともに、これらのエンジンとモータとが、伝達トルク容量が連続的に変化するクラッチを介して連結されている車両の制御装置において、前記エンジンを停止している場合に、前記クラッチをスリップ状態にするとともに前記エンジンの始動を行わずに前記クラッチのスリップ状態を維持するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明は、前記モータが出力するトルクによって前記車両が走行可能な状態であってかつ前記エンジンを停止している場合に、前記クラッチをスリップ状態にするとともに前記エンジンの始動を行わずに前記クラッチのスリップ状態を維持するように構成されていてよい。
【０００９】
さらに、この発明は、前記クラッチの摩擦係数が予め定めた値よりも小さい場合であってかつ前記エンジンを停止している場合に、前記クラッチをスリップ状態にするとともに前記エンジンの始動を行わずに前記クラッチのスリップ状態を維持するように構成されていてよい。
【００１０】
そして、この発明は、前記モータからスリップ状態の前記クラッチを介して前記エンジンにトルクを伝達して前記エンジンの回転数を引き上げる際に、前記モータが出力しているトルクと、前記エンジン回転数を引き上げることに伴う前記モータおよび前記クラッチの回転数の変化率とに基づいて前記クラッチのトルクを推定し、その推定した前記クラッチのトルクとそのトルクを変化させるための前記クラッチに対する制御量とに基づいて前記クラッチの摩擦係数を推定するように構成されていてよい。
【００１１】
また、この発明は、車速や要求駆動量が予め定めた閾値以下である場合に、前記クラッチを解放して前記モータが出力するトルクによって走行する電気車両モードを設定するように構成されており、前記クラッチの摩擦係数が予め定めた値よりも小さい場合には、前記車速の閾値をより小さい値の閾値に変更するとともに前記要求駆動量の閾値をより小さい値の閾値に変更するように構成されていてよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、エンジンを停止している場合に、クラッチがスリップ状態に設定される。そのためクラッチの摩擦面に水分が付着したり錆が生じたりしている場合は、クラッチのスリップによって上記の摩擦面から水分や錆などを取り除くことができる。その結果、ジャダー現象の発生を防止もしくは抑制することができる。具体的には、クラッチを係合状態とする際に、クラッチトルクがばらついたり、それに伴ってトルク変動やショックが生じ、あるいはＮＶ特性が悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。また、スリップ状態のクラッチを介してモータの出力トルクがエンジンに伝達されてエンジン回転数が引き上げられたとしても、エンジンの始動が行われない。そのため、ジャダー現象の発生に加えて、エンジン始動に伴うトルク変動やそれに起因するショックなどが生じることを回避することができる。さらにエンジンの始動を行わないので、モータによってエンジン回転数をエンジン始動のための回転数まで引き上げる必要がない。そのため、モータにおける負荷を低減することができる。
【００１３】
特に、モータが出力するトルクによって前記車両が走行可能な状態でかつエンジンを停止している場合に、上述したクラッチのスリップ制御を行うように構成すれば、エンジンを始動する以前にジャダー現象の発生原因となる水分や錆などを取り除くことができる。例えば、駐車中にクラッチに結露が生じ、その結露が要因となって生じるモーニングジャダーの発生を防止もしくは抑制することができる。
【００１４】
また、クラッチに水分が付着したり錆が生じたりしている部分は、それら水分や錆などがない部分と比較して摩擦係数が低下しており、またクラッチ全体としての摩擦係数が低下している。つまり、ジャダーが発生しやすくなっている。この発明では、クラッチの摩擦係数が予め定めた閾値よりも小さい場合には、上述したクラッチのスリップ制御を行うように構成されている。そのため、ジャダー現象の発生を防止もしくは抑制することができる。
【００１５】
さらにこの発明によれば、クラッチをスリップさせている過程でクラッチトルクが推定される。その推定トルクは、回転数が変化することによる慣性トルクを考慮したトルクとなるので、クラッチトルクの推定精度が高くなる。また上記の推定トルクと、クラッチの制御量とによってクラッチの摩擦係数を推定するので、クラッチの摩擦係数の推定精度が高くなる。
【００１６】
クラッチの摩擦係数が予め定めた閾値よりも小さい場合に、上述したクラッチのスリップ制御を行うと、ジャダー現象が発生しやすい。そのためこの発明では、クラッチの摩擦係数が予め定めた閾値よりも小さい場合には、クラッチを解放してモータの出力トルクによって走行する電気車両モードを設定するための車速および要求駆動量の閾値をそれぞれ、小さい値に変更する。その結果、クラッチを係合して走行する機会が多くなり、クラッチを係合させる際のジャダー現象の発生やクラッチの摩耗を低減することができる。また、加速要求があった場合にエンジン始動や、エンジンの駆動力を駆動輪に伝達する制御などの応答性を向上させることができる。さらにエンジンが連結されていることにより、パワートレーン全体としての慣性モーメントが大きくなってＮＶ特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明に係る制御装置で実行される制御の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図３】第１モータ・ジェネレータによってエンジンをモータリングしている状態を示す共線図である。
【図４】クラッチの操作量とトルクとの関係を定めたマップの一例を示す模式図である。
【図５】この発明に係る制御装置で実行される制御の更に他の例を説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明に係る制御装置で実行される制御のまた更に他の例を説明するためのフローチャートである。
【図７】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両のギヤトレーンの一例を示すスケルトン図である。
【図８】各走行モードとクラッチの係合および解放の状態をまとめて記す図表である。
【図９】各走行モードでの動作状態を説明するための共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明を適用することができる車両は、エンジンを駆動力の伝達系統から切り離すとともに伝達トルク容量を変更することができるクラッチを備えている。この発明はこの種のクラッチを備えた車両を対象とする制御装置に適用される。
【００１９】
図７には、上記のクラッチを備えたハイブリッド車両におけるギヤトレーンの一例を模式的に示してある。ここに示す例は、エンジン（ＥＮＧ）１が出力した動力の一部を機械的手段によって駆動輪２に伝達する一方、エンジン１が出力した動力の他の一部を電力に一旦変換した後、機械的な動力に逆変換して駆動輪２に伝達するように構成された例である。エンジン１が出力した動力をこのように分割するための動力分割機構３が設けられている。この動力分割機構３は、従来知られているツーモータタイプのハイブリッド駆動装置における動力分割機構と同様の構成であって、図７に示す例では、３つの回転要素によって差動作用を生じさせる差動機構によって構成され、例えばシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。シングルピニオン型遊星歯車機構は、サンギヤ４と、そのサンギヤ４に対して同心円上に配置されたリングギヤ５と、これらサンギヤ４およびリングギヤ５に噛み合っているピニオンギヤ６を自転および公転できるように保持しているキャリヤ７とによって構成されている。
【００２０】
このキャリヤ７が入力要素となっていて、入力軸８がキャリヤ７に連結されている。また、入力軸８とエンジン１の出力軸（クランクシャフト）９との間にクラッチＫ0 が設けられている。クラッチＫ0 は、エンジン１を動力分割機構３などの動力伝達系統１０に対して連結し、あるいは動力伝達系統１０から切り離すためのものであり、伝達トルク容量が完全解放状態である「０」の状態からスリップのない完全係合状態までの間で連続的に変化する摩擦クラッチによって構成されている。その摩擦クラッチは、従来知られている乾式もしくは湿式のいずれであってもよく、また単板式あるいは多板式のいずれであってもよい。さらに、係合および解放の状態に切り替えるアクチュエータは、油圧式アクチュエータや電磁式アクチュエータなどであってよい。例えば従来の車両に採用されている乾式単板クラッチであれば、アクチュエータを非動作状態とすることにより、ダイヤフラムスプリングなどのいわゆるリターン機構によって係合状態が維持される。したがって、クラッチＫ0 の伝達トルク容量は、クラッチＫ0 を係合させ、あるいは解放させるためのアクチュエータの動作量に応じて変化し、両者の間には相関関係が成立している。より具体的には、アクチュエータの油圧あるいは電流値もしくはストローク量と、伝達トルク容量とはほぼ比例関係にあり、したがって伝達トルク容量はアクチュエータのストローク量や油圧などの動作量に対する値として予め定め、マップなどの形式で用意しておくことができる。なお、クラッチＫ0 の摩擦係数が変化すれば、伝達トルク容量と上記の動作量との関係は変化する。
【００２１】
また、サンギヤ４が反力要素となっていて、このサンギヤ４に第１のモータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１１が連結されている。この第１モータ・ジェネレータ１１は、要は、発電機能のあるモータであって、永久磁石式の同期電動機などによって構成されている。さらに、リングギヤ５が出力要素となっていて、このリングギヤ５に出力部材である出力ギヤ１２が一体化され、この出力ギヤ１２から駆動輪２に対して駆動力を出力するように構成されている。なお、出力ギヤ１２から駆動輪２に駆動力を伝達するための機構は、デファレンシャルギヤやドライブシャフトを備えており、従来の車両と同様であるからその詳細は省略する。
【００２２】
上記のエンジン１および動力分割機構３ならびに第１モータ・ジェネレータ１１は同一軸線上に配列されており、その軸線の延長上に第２のモータ・ジェネレータ１３が配置されている。この第２モータ・ジェネレータ１３は、走行のための駆動力を発生し、またエネルギ回生を行うためのものであり、上記の第１モータ・ジェネレータ１１と同様に永久磁石式の同期電動機などによって構成されている。この第２モータ・ジェネレータ１３と前記出力ギヤ１２とは、減速機構１４を介して連結されている。この減速機構１４は、図７に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、サンギヤ１５に第２モータ・ジェネレータ１３が連結されるとともに、キャリヤ１６がハウジングなどの固定部１７に連結されて固定されており、さらにリングギヤ１８が出力ギヤ１２に一体化されている。
【００２３】
上記の各モータ・ジェネレータ１１，１３は、蓄電装置およびインバータなどを含むコントローラ１９に電気的に接続されている。そのコントローラ１９を制御するモータ・ジェネレータ用電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）２０が設けられている。この電子制御装置２０はマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや記憶しているデータあるいは指令信号などに基づいて演算を行い、その演算の結果を制御指令信号としてコントローラ１９に出力するように構成されている。そして、各モータ・ジェネレータ１１，１３は、コントローラ１９からの制御信号によりモータあるいは発電機として機能し、またそれぞれの場合のトルクが制御されるように構成されている。
【００２４】
また、前述したエンジン１は、その出力および起動・停止が電気的に制御されるように構成されている。例えばガソリンエンジンであれば、スロットル開度や燃料の供給量、燃料の供給の停止、点火の実行および停止、点火時期などが電気的に制御されるように構成されている。その制御を行うためのエンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２１が設けられている。この電子制御装置２１は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや指令信号に基づいて演算を行って、その演算結果を制御信号としてエンジン１に出力し、上記の各種の制御を行うように構成されている。
【００２５】
上記のエンジン１および各モータ・ジェネレータ１１，１３ならびにクラッチＫ0 、動力分割機構３などは駆動力源２２を構成しており、この駆動力源２２を制御するハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）２３が設けられている。この電子制御装置２３は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、上記のモータ・ジェネレータ用電子制御装置１９やエンジン用電子制御装置２１に指令信号を出力して、以下に説明する各種の制御を実行するように構成されている。
【００２６】
図７に示すハイブリッド駆動装置では、エンジン１の動力で走行するハイブリッド（ＨＶ）モードと、電力で走行する電気車両（ＥＶ）モードとを設定することができ、さらにそのＥＶモードとしては、エンジン１を動力伝達系統１０から切り離した切り離しＥＶモードと、エンジン１を動力伝達系統１０に連結した通常ＥＶモードとを設定することができる。これらの各モードを設定する際の前記クラッチＫ0 の係合および解放の状態を図８にまとめて示してある。すなわち、切り離しＥＶモードでは、クラッチＫ0 は解放させられ、これに対して通常ＥＶモードおよびＨＶモードでは、クラッチＫ0 は係合させられる。これらの走行モードは、アクセル開度などの駆動要求量や車速、蓄電装置の充電量（ＳＯＣ：State Of Charge）などの車両の走行状態に応じて選択される。例えば車両がある程度の速い速度で走行し、かつアクセル開度がその車速を維持するべくある程度大きくなっている場合には、ＨＶモードが設定される。これに対して、ＳＯＣが十分に大きく、かつアクセル開度が比較的小さい場合、あるいは自動停止しているエンジン１を再始動する可能性が高い走行状態の場合などには、通常ＥＶモードが設定される。さらに、例えば運転者のマニュアル操作でＥＶモードが選択され、あるいは電力のみで走行可能であり、かつ第１モータ・ジェネレータ１１を連れ回すことによる動力損失を抑制する必要がある場合などにおいては、切り離しＥＶモードが選択される。
【００２７】
ここで各走行モードにおけるハイブリッド駆動装置の動作状態を簡単に説明すると、図９は、上記の動力分割機構３についての共線図であり、この共線図は、サンギヤ４およびキャリヤ７ならびにリングギヤ５を縦線で示し、それらの間隔を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構のギヤ比に対応する間隔とし、さらにそれぞれの縦線の上下方向を回転方向、その上下方向での位置を回転数としたものである。図９で「切り離し」と記載してある線は、切り離しＥＶモードでの動作状態を示しており、この走行モードでは、第２モータ・ジェネレータ１３をモータとして機能させてその動力で走行し、エンジン１はクラッチＫ0 が解放させられて動力伝達系統１０から切り離されて停止しており、また第１モータ・ジェネレータ１１も停止している。したがって、サンギヤ４の回転が止まっており、これに対してリングギヤ５が出力ギヤ１２と共に正回転して、キャリヤ７はリングギヤ５の回転数に対して遊星歯車機構のギヤ比に応じて減速させられた回転数で正回転する。
【００２８】
また、図９で「通常」と記載してある線は、通常ＥＶモードでの動作状態を示しており、この走行モードでは、第２モータ・ジェネレータ１３の動力で走行し、かつエンジン１は停止させられるから、キャリヤ７が固定されている状態で、リングギヤ５が正回転し、かつサンギヤ４が逆回転する。この場合は、第１モータ・ジェネレータ１１を発電機として機能させることもできる。さらに、図９で「ＨＶ」と記載してある線は、ＨＶモードでの走行状態を示しており、クラッチＫ0 が係合させられた状態でエンジン１が駆動力を出力しているからキャリヤ７にはこれを正回転させる方向にトルクが作用している。この状態で、第１モータ・ジェネレータ１１を発電機として機能させることにより、サンギヤ４には逆回転方向のトルクが作用する。その結果、リングギヤ５にはこれを正回転させる方向のトルクが現れる。またこの場合、第１モータ・ジェネレータ１１で発電された電力が第２モータ・ジェネレータ１３に供給されて第２モータ・ジェネレータ１３がモータとして機能し、その駆動力が出力ギヤ１２に伝達される。したがって、ＨＶモードでは、エンジン１が出力した動力の一部が動力分割機構３を介して出力ギヤ１２に伝達されるとともに、残余の動力が第１モータ・ジェネレータ１１によって電力に変換されて第２モータ・ジェネレータ１３に伝達された後、第２モータ・ジェネレータ１３から機械的な動力に再変換させられて出力ギヤ１２に伝達される。なお、いずれの走行モードにおいても、減速時など積極的に駆動力を出力する必要がない場合には、いずれかのモータ・ジェネレータ１１，１３が発電機として機能させられてエネルギ回生が行われる。
【００２９】
上述したハイブリッド車両では、走行モードの切り替えに伴ってクラッチＫ0 を解放し、また係合させるように構成されている。そのクラッチＫ0 の摩擦面に例えば水分が付着していると、その水分が付着している部分における摩擦係数は、水分が付着していない部分における摩擦係数と比較して小さくなる。また、クラッチＫ0 の摩擦面に錆が生じている場合も、水分が付着している場合と同様に、錆が生じている部分における摩擦係数が低下する。この発明に係る制御装置は、このようにクラッチＫ0 の摩擦面に水分が付着していたり、錆が生じていたりする場合に、以下に示す制御を行うように構成されている。図１は、この発明に係る制御装置で実行されるクラッチ制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このルーチンは、ハイブリッド車両のメインスイッチがオンになっている場合に所定の短時間ごとに繰り返し実行され、あるいは所定の条件が成立するごとに実行される。その所定の条件は、必要に応じて適宜に決めればよく、例えばメインスイッチがオンになっておりかつエンジン１が停止していること、あるいは所定の走行距離に達したこと、駐車中に予め設定した期間が経過しその後にメインスイッチがオンにされかつエンジン１を始動させる以前であること、メインスイッチがオンにされかつエンジン１を始動させる以前でありさらに外気温が所定の温度以下であることなどであってよい。
【００３０】
図１において、先ず、ハイブリッド車両のメインスイッチがオンにされた後に、エンジン１が始動されていないか否かが判断される（ステップＳ１）。例えば、メインスイッチがオンにされた後に、エンジン１を始動するべくクラッチＫ0 が係合状態あるいはスリップ状態に設定されており、第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジン１がモータリングされている場合や、エンジン回転数が着火回転数に到った状態で燃料の供給および点火が行われている場合には、ステップＳ１で否定的に判断される。この場合は特に制御を行うことなく、図１のルーチンを一旦終了する。すなわちリターンする。これとは反対にメインスイッチがオンにされた後に、クラッチＫ0 を解放させる判断が成立してクラッチＫ0 の解放状態が維持されており、かつ、エンジン１が停止している場合には、ステップＳ１で肯定的に判断される。すなわち、車両が駐車あるいは停止している状態から切り離しＥＶモードで走行を開始する場合や、切り離しＥＶモードで走行している場合などにステップＳ１で肯定的に判断される。なお、ステップＳ１の判断は、メインスイッチがオンにされた後に、エンジン用電子制御装置２１がエンジン１に対して出力している始動指令や、ハイブリッド用電子制御装置２３がクラッチＫ0 に対して出力している制御指令信号に基づいて行うこともできる。
【００３１】
ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、エンジン１の始動を行わずに、クラッチＫ0 がスリップ状態に設定されまた維持される（ステップＳ２）。クラッチＫ0 は、上述したように、リターン機構によって係合状態が維持され、またその伝達トルク容量は油圧アクチュエータの動作量に応じて変化する。そのため、このステップＳ２の制御では、油圧アクチュエータの動作量を変更し、また第１モータ・ジェネレータ１１からトルクを出力することにより、クラッチＫ0 をスリップ状態に設定する。なお、動作量を大きな値に設定すればクラッチＫ0 の伝達トルク容量が小さくなるので、クラッチＫ0 でスリップが生じやすくなる。つまりクラッチＫ0 の伝達トルク容量を小さくするように動作量を設定すれば、第１モータ・ジェネレータ１１における負荷を低減することができる。またこのようにしてクラッチＫ0 をスリップ状態にすると、そのスリップ状態のクラッチＫ0 を介して第１モータ・ジェネレータ１１のトルクがエンジン１に伝達される。その場合、第１モータ・ジェネレータ１１のトルクによってエンジン１がモータリングされ、その回転数がある程度引き上げられる。しかしながら、このステップＳ２における制御では、エンジン１の始動を行わないように構成されている。例えば、エンジン１に対する燃料の供給が停止され、また、点火が禁止されている。あるいは、上記の伝達トルク容量を小さくして第１モータ・ジェネレータ１１のトルクによるエンジン回転数の上昇が抑制されている。そのため、上述した制御の実行中にエンジン１が始動されることがない。なお、このステップＳ２における制御の実行中に、ハイブリッド車両は、メインスイッチがオンにされた状態で停車していてもよく、また走行していてもよい。その後、リターンする。
【００３２】
上述した制御例では、メインスイッチがオンにされた後にエンジン１が停止していれば、一律にエンジン始動を行わずにクラッチＫ0 がスリップ状態に設定されまた維持される。そのため、メインスイッチがオンにされかつエンジン始動前に、クラッチＫ0 から水分や錆などを取り除くことができる。その結果、エンジン１を始動するべくクラッチＫ0 を係合状態とする際に、ジャダー現象の発生を防止もしくは抑制することができる。また、上記のクラッチＫ0 が車両の外部に露出して搭載されているものであって、一定期間の駐車後に車両の走行を再開する場合に、クラッチＫ0 に結露が生じていることに起因するいわゆるモーニングジャダー現象の発生を防止もしくは抑制することができる。
【００３３】
また、この発明ではクラッチＫ0 の摩擦係数を推定し、その推定値が予め定めた閾値よりも小さい場合にクラッチＫ0 の回転数を同期させて係合させ、その状態でエンジン１を始動するように構成することができる。また、上記の推定値が予め定めた閾値よりも大きい場合にクラッチＫ0 をスリップ状態に設定するとともにエンジン１をモータリングして始動するように構成することができる。先ず、クラッチＫ0 の摩擦係数を推定するための制御の一例について説明する。図２は、その制御の一例を説明するためのフローチャートであって、ここに示すルーチンは、上述した図１に示すルーチンと同様に、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。なお、図１に示す制御例と同一のステップには、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図２に示す制御例では、上述したステップＳ１での制御に続けて、クラッチＫ0 でジャダー現象が発生しやすいことを判定するフラグがオンにされる（ステップＳ３）。この判定フラグについては後述する。ステップＳ３での制御に続けて、もしくは、ステップＳ３での制御と同時に、上述したステップＳ２での制御が実行される。このステップＳ２での制御に続けて、もしくは、ステップＳ２での制御と同時に、クラッチＫ0 の摩擦係数が第１モータ・ジェネレータ１１のトルクおよび回転数の変化などに基づいて算出もしくは推定される（ステップＳ４）。ハイブリッド車両のメインスイッチがオンの状態でクラッチＫ0 を係合させ、あるいは解放させるのは、主として、エンジン１を始動するためであり、あるいはエンジン１を停止させるためである。したがってエンジン１の回転数が目標とする回転数になるように第１モータ・ジェネレータ１１が制御される。その一例としてエンジン１を始動する場合について説明すると、図３は前述した図９と同様の共線図であって、エンジン１を停止するとともにクラッチＫ0 を解放してそのエンジン１を動力伝達系統１０から切り離し、その状態で第２モータ・ジェネレータ１３の動力で走行している際に第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジン１をモータリングする例を示している。
【００３５】
クラッチＫ0 が解放されている状態では、第１モータ・ジェネレータ１１には特にはトルクが掛からないので、第１モータ・ジェネレータ１１は例えばコギングトルクによって停止しているが、クラッチＫ0 が伝達トルク容量を持ち始めると、第１モータ・ジェネレータ１１にはこれを逆回転させる方向のトルクが作用する。この状態で第１モータ・ジェネレータ１１が正回転方向のトルクを出力すると、クラッチＫ0 のスリップを伴って第１モータ・ジェネレータ１１の回転数が所定量ΔＮmg1 、変化する。また、エンジン１にはクラッチＫ0 の伝達トルク容量に応じたトルクが作用し、そのトルクによってモータリングされ、その回転数が引き上げられる。その場合のクラッチＫ0 の操作量に対応するトルク（クラッチトルク）Ｔclutchは、下記の式で示される。
Ｔclutch＝Ｔmg1×Ｇmg1−Ｉmg1×ΔＮmg1×Ｇmg1−Ｉclutch×ΔＮclutch
ここで、Ｔmg1 は第１モータ・ジェネレータ１１のトルクであって、電流値から求めることができる。Ｉmg1 は第１モータ・ジェネレータ１１の慣性モーメントであって、予め求めておくことができる。ΔＮmg1 は第１モータ・ジェネレータ１１の回転数変化率（角加速度）であって、例えば第１モータ・ジェネレータ１１に内蔵されているレゾルバ（図示せず）で検出された回転数に基づいて求めることができる。Ｇmg1 は第１モータ・ジェネレータ１１とクラッチＫ0 との間のギヤ比である。ＩclutchはクラッチＫ0 の慣性モーメントであってクラッチＫ0 における第１モータ・ジェネレータ１１側の部材やこれと一体に回転する入力軸８およびキャリヤ７などを含む慣性モーメントである。ΔＮclutchはクラッチＫ0 の回転数変化率（角加速度）であってクラッチＫ0 における第１モータ・ジェネレータ１１側の部材やこれと一体に回転する入力軸８およびキャリヤ７などを含む回転数変化率である。
【００３６】
クラッチＫ0 を予め定めた所定の操作量で係合操作もしくは解放操作すると、第１モータ・ジェネレータ１１やクラッチＫ0 における第１モータ・ジェネレータ１１側の部材の回転数が変化し、それぞれの慣性モーメントおよび回転数変化率に応じたトルクが消費される。そして、第１モータ・ジェネレータ１１の出力トルクから上記の回転数変化に消費されたトルクを減じたトルクが、所定の操作量で係合操作もしくは解放操作されたクラッチＫ0 の伝達トルク容量と釣り合う。したがって上記の式で表されるトルクがクラッチＫ0 の伝達トルク容量に相当することになる。
【００３７】
こうして求められたクラッチトルクＴclutchと、操作量に対応させてクラッチトルクを定めたマップとによってクラッチＫ0 の摩擦係数が推定される。そのマップは例えば図４に示すように、横軸に操作ストローク量もしくはアクチュエータの油圧などの制御量すなわち操作量を採り、縦軸にクラッチトルクを採った線図で表すことができる。図４に示す例は、マニュアルトランスミッションが搭載されている車両に用いられている乾式クラッチと同様の構造のクラッチについてのマップであり、操作量が「０」もしくは所定量以下の状態ではいわゆる完全係合していて、摩擦係数および摩擦材の半径ならびにリターンスプリングによる押圧力に応じたクラッチトルクを維持する。操作量がある程度増大すると、リターンスプリングによる押圧力が減殺されることによりクラッチトルクが次第に低下してスリップを伴ってトルクを伝達する半クラッチ状態となる。そして、ついには完全解放状態になってトルクを伝達しなくなる。摩擦クラッチの伝達トルク容量は、摩擦材の摩擦係数やその半径、摩擦面の数、押圧力（摩擦面の接触圧力）などによって決まるから、その摩擦クラッチのマップは、予め定めることができる。上記のステップＳ４では、このようにして予め用意されているマップを、クラッチトルクＴclutchと、操作量とによって補正する。図４には、例えば摩擦係数が低下したことに伴って補正された場合の例を破線で示してある。こうして補正されたマップは、摩擦係数やリターンスプリングの弾性力、係合・解放操作する機構の摩耗などに起因する誤差などの経時変化を取り込んで、操作量に対するクラッチトルクの変化を是正したものとなっている。そのため、上記のように補正されたマップとクラッチトルクと操作量とに基づいてクラッチＫ0 の摩擦係数を推定することができる。
【００３８】
このようにして推定されたクラッチＫ0 の摩擦係数が、予め定めた摩擦係数の閾値以上であるか否かが判断される（ステップＳ５）。この閾値は、ステップＳ２に示すクラッチＫ0 のスリップ制御を実行している場合において、ジャダー現象が発生する可能性があるクラッチＫ0 の摩擦係数として予め設定することができる。なお、上記の回転数差と、摩擦係数との間には相関関係が成立している。クラッチＫ0 の推定摩擦係数が上記の閾値以上の場合には、クラッチＫ0 でジャダー現象が発生しにくい、と判定することができる。この場合は、ステップＳ５で肯定的に判断され、クラッチＫ0 でジャダー現象が発生しやすいことを判定するフラグをオフにして（ステップＳ６）、その後、リターンする。これとは反対に、クラッチＫ0 の推定摩擦係数が閾値よりも小さい場合には、クラッチＫ0 でジャダー現象が発生しやすい、と判定することができる。この場合は、ステップＳ５で否定的に判断され、上述したステップＳ２に戻る。
【００３９】
次に、クラッチＫ0 の摩擦係数の推定値が予め定めた閾値以下の場合における制御の一例について説明する。図５は、その制御の一例を説明するためのフローチャートであって、この図５に示すルーチンは、上述した図１および図２に示すルーチンと同様に、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。なお、図１および図２に示す制御例と同一のステップには、同一の参照符号を付してその説明を省略する。図５に示す制御例では、先ず、エンジン１を始動させる要求があるいか否かが判断される（ステップＳ７）。例えば、要求駆動力や車速に応じて定められる走行モードが、通常ＥＶモードや切り離しＥＶモードである場合、あるいは、蓄電装置のＳＯＣが十分であるなどの場合には、エンジン１を始動させる要求がない、としてステップＳ７で否定的に判断される。この場合は、エンジン１を始動させる要求があるまでステップＳ７の判断を繰り返し実行する。これとは反対に、要求駆動力や車速が増大するなどのことにより通常ＥＶモードや切り離しＥＶモードからＨＶモードに移行する場合、あるいは、ＳＯＣが下限値まで低下したなどの場合には、エンジン１を始動させる要求がある、としてステップＳ７で肯定的に判断される。
【００４０】
ステップＳ７で肯定的に判断された場合は、クラッチＫ0 をスリップさせた状態でエンジン１を始動させる要求があるか否かが判断される（ステップＳ８）。クラッチＫ0 の係合圧を徐々に増大させて係合させながらエンジン１を始動させると、エンジン１の出力トルクを迅速に駆動輪２に伝達することができる。つまりこのステップＳ８では、いわゆるエンジン１の協調始動を行う要求があるか否かが判断される。なお、このステップＳ８での判断は、ハイブリッド用電子制御装置２３からクラッチＫ0 に出力される信号に応じて判断することもできる。そのクラッチＫ0 をスリップ状態に設定する信号が出力されている場合はこのステップＳ８で肯定的に判断される。この場合は、クラッチＫ0 を介して第１モータ・ジェネレータ１１のトルクがエンジン１に伝達されるので、第１モータ・ジェネレータ１１のトルクによってエンジン１をモータリングし、エンジン回転数を着火回転数まで増大させ、その状態で燃料の供給および点火を行う（ステップＳ９）。
【００４１】
クラッチＫ0 をスリップ状態に設定する信号が出力されていないことにより、ステップＳ８で否定的に判断された場合は、ステップＳ１へ進む。そのステップＳ１では、上記の図１に示した制御例と同様に、判断される。ステップＳ１で否定的に判断された場合は、特に制御を行うことなく、リターンする。これは、メインスイッチがオンにされてから現時点までに、クラッチＫ0 のスリップ制御が実行されており、それによりクラッチＫ0 から水分や錆が取り除かれている可能性があるためである。言い換えれば、不要なスリップ制御を回避してクラッチＫ0 の摩耗を防止もしくは抑制するためである。
【００４２】
一方、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、クラッチＫ0 でジャダー現象が発生しやすいか否かが判断される（ステップＳ１０）。この判断は上述した判定フラグのオン・オフに基づいて行うことができる。上述した判定フラグがオフである場合は、ステップＳ１０で否定的に判断され、上述したステップＳ９に進み、エンジン１の協調始動を行う。その後、リターンする。これとは反対に、上述した判定フラグがオンである場合は、ステップＳ１０で肯定的に判断される。この場合は、ジャダー現象が発生してしまう可能性が高いので、クラッチＫ0 の入力側回転部材の回転数と出力側回転部材の回転数とを同期させた後に、クラッチＫ0 を係合させる。その後、エンジン１を始動させる（ステップＳ１１）。より具体的には、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を制御してキャリヤ７の回転数を「０」まで低下させ、その後に、クラッチＫ0 を係合させる。その際には、クラッチＫ0 を完全係合させて、クラッチＫ0 の伝達トルク容量を最大にする。そして、第１モータ・ジェネレータ１１をモータとして機能させてエンジン１をモータリングするとともに、エンジン回転数が着火回転数に到った状態で燃料の供給および点火が行われ、エンジン１が始動させられる。すなわち、直列始動が行われる。その後、リターンする。
【００４３】
したがって、上述した制御例では、第１モータ・ジェネレータ１１のトルクおよび回転数に基づいてクラッチＫ0 の摩擦係数が推定され、その推定値が予め定めた閾値よりも小さい場合には、ジャダー現象が発生してしまう可能性が高いとして、エンジン１の直列始動が行われる。そのため、エンジン１を始動するためにクラッチＫ0 を係合状態とする場合に、ジャダー現象が発生したり、それに伴うＮＶ特性の悪化を防止もしくは抑制することができる。
【００４４】
図５に示す制御例では、クラッチＫ0 の摩擦係数の推定値が予め定めた閾値よりも小さい場合は、エンジン１の直列始動を行うように構成されている。つまり、高車速時に、第１モータ・ジェネレータを図９に示す共線図で下側に回転させてキャリヤ７の回転数を「０」にまで低下させる場合は、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を大きく変化させることになる。その結果、クラッチＫ0 を係合させるまでの時間が長くなる可能性がある。また、このように第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を変化させると、ピニオンギヤ６の回転数が過大となって、その耐久性が低下する可能性がある。さらに、要求駆動力が大きい場合には、エンジン１の運転点すなわちエンジン回転数が高くなるため、エンジン１の始動後に、上記の運転点まで第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジン回転数を引き上げる必要がある。つまり、図９での下側に第１モータ・ジェネレータ１１を回転させてクラッチＫ0 を同期させた後に、図９に示す上側に第１モータ・ジェネレータ１１を回転させることとなる。またこのように第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を変化させている間は、エンジン１のトルクが駆動輪２に伝達されない。そのため、要求駆動力が大きいにも拘わらず、エンジン１の出力トルクが駆動輪２に伝達されるまでの時間が長くなり、加速応答性が低下する可能性がある。
【００４５】
そこで、この発明では、ジャダー現象が発生しやすいと判定される場合であって、かつ、要求駆動量や車速が大きい場合には、切り離しＥＶモードを設定しにくくするように構成することができる。その制御の一例を図６にフローチャートで示してある。この図６に示すルーチンは、前述した図１に示すルーチンと同様に、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。先ず、ハイブリッド車両のメインスイッチがオンにされた後に、エンジン１が始動されていないか否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１では、上記の図１に示した制御例と同様に、判断される。ステップＳ１で否定的に判断された場合は特に制御を行うことなく、リターンする。これとは反対に、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０に進む。そして、クラッチＫ0 でジャダー現象が発生しやすいか否かが判断される。例えば上述した判定フラグがオフである場合は、ステップＳ１０で否定的に判断され、その後、リターンする。
【００４６】
これとは反対に、上述した判定フラグがオンである場合は、ステップＳ１０で肯定的に判断される。この場合は、ステップＳ１２に進む。このステップＳ１２では、クラッチＫ0 の回転数を同期させて切り離しＥＶモードからＨＶモードに切り替える際の加速応答性を考慮して、要求駆動力に応じた切り離しＥＶモードとＨＶモードとの境界位置すなわち要求駆動力の閾値を小さい値に変更する。またこれと同様に、クラッチＫ0 を係合させるまでの時間やピニオンギヤ６の耐久性を考慮して、車速に応じた切り離しＥＶモードとＨＶモードとの境界位置すなわち車速の閾値を小さい値に変更する。その後、リターンする。
【００４７】
したがって、図６に示す制御例では、切り離しＥＶモードを設定するための要求駆動量および車速の閾値がそれぞれ小さい値に変更される。そのため、切り離しＥＶモードが選択されにくくなる。つまりクラッチＫ0 を係合させた状態で走行する機会が増えるため、車両全体としての加速応答性を向上させることができる。より具体的には、低車速側で切り離しＥＶモードからＨＶモードに切り替えられることになるので、ピニオンギヤ６の回転数が過大になってその耐久性が低下することを防止もしくは抑制することができる。また、切り離しＥＶモードからＨＶモードに切り替える際における、上述したクラッチＫ0 の制御性の悪化を抑制もしくは防止することができる。そのため加速応答性を向上させることができる。なお、図６に示す制御例では、切り離しＥＶモードからＨＶモードに移行する場合における制御例を示したが、切り離しＥＶモードから通常ＥＶモードに移行する場合にも同様の制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…エンジン（ＥＮＧ）、  ２…駆動輪、  ３…動力分割機構、  Ｋ0 …クラッチ、  ２１…エンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）、  ２２…駆動力源、  ２３…ハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）。
【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】
2015067009.tif 000009
【図８】
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【図９】
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