(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両でモータトルクのみで走行していて加速を要求されたときに、従来よりもクラッチの継合所要時間を短縮し、エンジントルクの立ち上がりを早めて加速要求に対する応答性を改善したハイブリッド車両用駆動装置を提供する。【解決手段】エンジンとクラッチとモータと制御部とを備え、クラッチは、クラッチストローク量が一側終端量において最大切断状態Ｊｄ、スタンバイ量になるとトルクの伝達を開始するスタンバイ状態Ｊｓ、他側終端量において完全継合状態Ｊｊとなる摩擦式クラッチであり、制御部は、モータ走行モード（Ｓモード）において加速要求を認識してからクラッチの入力側部材と出力側部材との回転数差ΔＮ（＝Ｎｅ−Ｎｉ）が第１所定値Ｎ１以下になるとクラッチをスタンバイ状態Ｊｓにするスタンバイ制御と、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下になるとクラッチを完全継合状態Ｊｊにする完全継合制御と、を行う。【選択図】図５
2015067115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジントルクを出力するエンジンと、前記エンジンに回転連結された入力側部材と変速機を介して駆動輪に回転連結された出力側部材との間を継断可能に回転連結するクラッチと、前記クラッチを介さずに前記駆動輪にモータトルクを出力するモータと、前記エンジンおよび前記クラッチおよび前記モータを制御する制御部と、を備えたハイブリッド車両用駆動装置であって、
前記クラッチは、前記入力側部材と前記出力側部材との継合程度に関連するクラッチストローク量が、一側終端量においてトルクを伝達しない最大切断状態、スタンバイ量になるとトルクの伝達を開始するスタンバイ状態、他側終端量において完全継合する完全継合状態となる摩擦式クラッチであり、
前記制御部は、
前記クラッチが前記最大切断状態であって前記モータトルクのみで走行するモータ走行モードにおいて、加速要求を認識してから前記入力側部材と前記出力側部材との回転数差が第１所定値以下になると前記クラッチを前記スタンバイ状態にするスタンバイ制御と、
前記回転数差が第２所定値以下になると前記クラッチを前記完全継合状態にする完全継合制御と、を行うハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項２】
前記クラッチは、前記クラッチストローク量が前記スタンバイ量に近いスタンバイ準備量になると前記スタンバイ状態より継合程度が小さいスタンバイ準備状態となり、
前記制御部は、前記スタンバイ制御において前記加速要求を認識すると前記クラッチを前記スタンバイ準備状態にし、前記回転数差が前記第１所定値以下になると前記クラッチを前記スタンバイ状態にする請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記スタンバイ制御を開始した後に所定時間が経過しても前記回転数差が前記第２所定値以下にならない場合に、前記クラッチを前記スタンバイ状態より継合程度が小さい状態にする請求項１または２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記完全継合制御において前記クラッチを完全継合状態にした後一定時間が経過するまでは、前記スタンバイ制御を禁止する請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記スタンバイ制御において前記エンジンが停止しているときは、前記加速要求を認識すると前記エンジンを始動する請求項１〜４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンおよびモータを駆動源に備えたハイブリッド車両用駆動装置に関し、より詳細には、エンジントルクを継断するクラッチの継合制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンおよびモータを駆動源に備えたハイブリッド車両で、各種構成の駆動装置が提案されている。ハイブリッド車両においても、エンジン車両に類似して、エンジンの出力側にクラッチおよび歯車変速機を備えて複数の変速比を切り替え、出力回転数および出力トルクを調整することが一般的になっている。クラッチは、エンジンと歯車変速機との間を継断可能に回転連結するものであり、摩擦式クラッチが多用されている。一方、モータは、歯車変速機と駆動輪の間に設けられる構成が多い。
【０００３】
この種のハイブリッド車両用駆動装置では、走行負荷の小さい低速走行時や下り坂走行時にモータトルクのみで走行するモータ走行モードに制御して、燃費の向上を図る場合が多い。モータ走行モードで、通常はエンジンを停止状態またはアイドル回転状態とし、クラッチを切断状態とする。そして、モータ走行モードでアクセルペダルが踏み込まれて加速が要求されると、エンジンを始動してクラッチを継合させることにより、エンジントルクで走行するエンジン走行モードに移行制御する。ハイブリッド車両などで、走行中の加速要求に応じてエンジンを始動させクラッチを継合する制御技術の一例が特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１の車両用動力伝達装置は、走行中の車両でエンジンが停止しかつクラッチが切断される走行条件を満たしていてエンジン始動条件が成立した場合に、エンジンを始動させるとともにクラッチを継合させる。さらに、エンジンが始動する前の変速機入力側回転数が所定値以下となるのを防止する制御を行う制御装置を備える。これにより、クラッチを継合する際のエンジンの回転数と変速機の回転数との間に大きな差が無いようにでき、継合時の遅れやショックによるドライバビリティの悪化を防止できる、とされている。また、この車両用動力伝達装置は、ハイブリッド車両に用いるのが好適とされている。さらに、実施形態には、変速機入力側回転数が所定値以下となるのを防止する具体的な方法として、変速機をシフトダウン変速操作する態様が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の技術は、エンジンの回転数が変速機の回転数よりも大きくなりがちなときに限定的に用いるものであり、変速機の回転数の低下を防止することでクラッチにおける回転数差を抑制する。このため、エンジンの回転数を徐々に増速して変速機の回転数に同期させる場合には適用できない。加えて、クラッチの継合所要時間が十分に短縮されているとは言えず、加速要求に対するエンジントルクの立ち上がりの応答性に問題がある。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車両でエンジンを停止状態またはアイドル回転状態としてモータトルクのみで走行していて加速を要求されたときに、従来よりもクラッチの継合所要時間を短縮し、エンジントルクの立ち上がりを早めて加速要求に対する応答性を改善したハイブリッド車両用駆動装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に係るハイブリッド車両用駆動装置の発明は、エンジントルクを出力するエンジンと、前記エンジンに回転連結された入力側部材と変速機を介して駆動輪に回転連結された出力側部材との間を継断可能に回転連結するクラッチと、前記クラッチを介さずに前記駆動輪にモータトルクを出力するモータと、前記エンジンおよび前記クラッチおよび前記モータを制御する制御部と、を備えたハイブリッド車両用駆動装置であって、前記クラッチは、前記入力側部材と前記出力側部材との継合程度に関連するクラッチストローク量が、一側終端量においてトルクを伝達しない最大切断状態、スタンバイ量になるとトルクの伝達を開始するスタンバイ状態、他側終端量において完全継合する完全継合状態となる摩擦式クラッチであり、前記制御部は、前記クラッチが前記最大切断状態であって前記モータトルクのみで走行するモータ走行モードにおいて、加速要求を認識してから前記入力側部材と前記出力側部材との回転数差が第１所定値以下になると前記クラッチを前記スタンバイ状態にするスタンバイ制御と、前記回転数差が第２所定値以下になると前記クラッチを前記完全継合状態にする完全継合制御と、を行う。
【０００９】
これによれば、ハイブリッド車両のクラッチ継合制御において、入力側部材と出力側部材との回転数差が第１所定値以下まで減少するとクラッチをスタンバイ状態にする。スタンバイ状態では、回転数差が小さくかつ継合程度も小さいので、摩擦による熱損失は発生してもわずかであり実用上支障ない。そして、回転数差が第２所定値以下になって概ね同期回転が達成されると、クラッチを完全継合状態にする。したがって、同期回転が達成される以前にクラッチストローク量を一側終端量からスタンバイ量まで予め早出ししている分だけ、従来よりも継合所要時間を短縮できる。これにより、エンジントルクの立ち上がりを早めて加速要求に対する応答性を改善できる。
【００１０】
請求項２に係る発明では、前記クラッチは、前記クラッチストローク量が前記スタンバイ量に近いスタンバイ準備量になると前記スタンバイ状態より継合程度が小さいスタンバイ準備状態となり、前記制御部は、前記スタンバイ制御において前記加速要求を認識すると前記クラッチを前記スタンバイ準備状態にし、前記回転数差が前記第１所定値以下になると前記クラッチを前記スタンバイ状態にする。
【００１１】
これによれば、ハイブリッド車両のクラッチ継合制御において、加速要求を認識するとクラッチをスタンバイ準備状態にする。スタンバイ準備状態では、入力側部材と出力側部材との回転数差が大きくても継合程度が極めて小さいので、摩擦による熱損失は殆ど発生しない。そして、回転数差が第１所定値以下まで減少するとクラッチをスタンバイ状態にし、概ね同期回転が達成されるとクラッチを完全継合状態にする。したがって、同期回転が達成される以前にクラッチストローク量を一側終端量からスタンバイ準備量を経てスタンバイ量まで二段階に分けて予め早出ししている分だけ、請求項１よりもさらに効果的に継合所要時間を短縮できる。これにより、エンジントルクの立ち上がりをさらに効果的に早めて加速要求に対する応答性を改善できる。
【００１２】
請求項３に係る発明では、前記制御部は、前記スタンバイ制御を開始した後に所定時間が経過しても前記回転数差が前記第２所定値以下にならない場合に、前記クラッチを前記スタンバイ状態より継合程度が小さい状態にする。
【００１３】
これによれば、何らかの原因によって回転数差の減少が所定時間以上遅れているときに、クラッチをスタンバイ状態より継合程度が小さい状態にする。したがって、わずかとは言え熱損失の発生し得るスタンバイ状態が長時間継続して、クラッチ温度が過昇することを防止できる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、前記制御部は、前記完全継合制御において前記クラッチを完全継合状態にした後一定時間が経過するまでは、前記スタンバイ制御を禁止する。
【００１５】
これによれば、アクセルペダルの踏み込み量が比較的少ないなどの理由でモータ走行モードとエンジン走行モードとが頻繁に切り替わる場合に、一定時間未満の間隔でスタンバイ制御が繰り返されることがなく、従来の継合制御が行われる。これにより、わずかとは言え熱損失の発生し得るスタンバイ状態が頻繁に繰り返され、熱損失が蓄積されてクラッチ温度が過昇することを防止できる。
【００１６】
請求項５に係る発明では、前記制御部は、前記スタンバイ制御において前記エンジンが停止しているときは、前記加速要求を認識すると前記エンジンを始動する。
【００１７】
これによれば、加速を要求されたときにエンジンがアイドル回転状態および停止状態のいずれであっても、前述の各請求項の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の全体構成を模式的に示した図である。
【図２】クラッチの動作特性を例示した図である。
【図３】制御部の加速要求の判定条件を例示説明する図である。
【図４】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置のハイブリッド走行制御モードのモード遷移図である。
【図５】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置のエンジンアイドル状態からのクラッチ継合動作を図式的に説明する図である。
【図６】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の制御部の演算処理フローを分割して示した図であり、主にモータ走行モードからエンジン走行モードへ移行するときのクラッチ継合動作中の制御を示している。
【図７】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の制御部の演算処理フローを分割して示した図であり、図６に示されていない関連制御を示している。
【図８】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置のエンジン停止状態からのクラッチ継合動作を図式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態のハイブリッド車両用駆動装置について、図１〜図８を参考にして説明する。図１は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１の全体構成を模式的に示した図である。図１において、太線は各装置間の機械的な接続（トルク伝達経路）を示し、破線の矢印は制御信号および計測信号の流れを示し、一点鎖線の矢印は電力の流れを示している。ハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２、クラッチ３、モータ５、および制御部６などで構成されている。
【００２０】
図１に示されるように、ハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２、クラッチ３、自動変速機４、モータ５、およびデファレンシャル装置７が、この順番に直列に配設されている。デファレンシャル装置７の出力側は、分岐して左右の駆動輪８Ｌ、８Ｒに回転連結されている。エンジン２からモータ５までの動作は、制御部６から制御される。ハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２およびモータ５を駆動源として、駆動輪８Ｌ、８Ｒに駆動力を付与するものである。エンジン２、モータ５、および駆動輪８Ｌ、８Ｒの配置に制約はなく、ＦＦ車、ＦＲ車、ＲＲ車のいずれであってもよい。また、モータ５の出力側以降を変形した４輪駆動タイプのハイブリッド車両であってもよい。
【００２１】
エンジン２は、出力軸２１からエンジントルクを出力する。エンジン２は、ガソリンや軽油などの炭化水素系液体燃料を使用するガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは、天然ガスやプロパンガスなどの炭化水素系気体燃料を使用するガスエンジンなどである。エンジン２は、出力軸２１の他に、スロットルバルブ２２、燃料噴射装置２３、および回転数センサ２４などを有する。
【００２２】
スロットルバルブ２２は、空気および燃料の取り込み量を調整する。燃料噴射装置２３は、空気と燃料の混ざった混合気をエンジン２の内部の燃焼室に噴射する。スロットルバルブ２２および燃料噴射装置２３は、制御部６から制御される。回転数センサ２４は、出力軸２１の近傍に設けられており、出力軸２１のエンジン出力回転数Ｎｅを計測し、その計測信号を制御部６に出力する。
【００２３】
クラッチ３は、入力側部材３１と出力側部材３２との間を継断可能に回転連結する。入力側部材３１は、エンジン２の出力軸２１に回転連結されている。出力側部材３２は、自動変速機４の入力軸４１に回転連結されている。クラッチ３として、湿式や乾式の摩擦式クラッチを用いる。クラッチ３は、入力側部材３１および出力側部材３２の少なくとも一方を駆動して、クラッチストローク量Ｓｔを可変に調整するアクチュエータ３３を有している。アクチュエータ３３には、例えば、制御部６から制御されるモータや油圧操作機構を用いる。クラッチ３は、さらに、クラッチストローク量Ｓｔを計測し、その計測信号を制御部６に出力するストロークセンサ３４を有している。
【００２４】
図２は、クラッチ３の動作特性を例示した図である。図２で、横軸はクラッチストローク量Ｓｔを示し、縦軸はクラッチトルクＴｃを示している。なお、クラッチトルクＴｃは、入力側部材３１と出力側部材３２との継合程度に応じて変化する伝達可能なトルク容量を意味する。また、実線のグラフは基準動作条件における基準動作特性Ｃｈｒ１を例示し、破線のグラフは高温高回転数の条件下で偏移した動作特性Ｃｈｒ２を例示している。
【００２５】
基準動作特性Ｃｈｒ１は、例えば、クラッチ３の動作温度が基準温度２０℃で、継合させる動作回転数が基準回転数１０００ｒｐｍのときの特性である。基準動作特性Ｃｈｒ１に示されるように、クラッチ３は、アクチュエータ３３が動作していないクラッチストローク量Ｓｔが最小の他側終端量Ｓｍｉｎにおいて、クラッチトルクＴｃ＝１００％で完全継合する完全継合状態Ｊｊとなる。また、クラッチ３は、アクチュエータ３３が完全に動作したクラッチストローク量Ｓｔが最大の一側終端量Ｓｍａｘにおいて、クラッチトルクＴｃ＝０％の最大切断状態Ｊｄとなる。つまり、クラッチ３はノーマルクローズタイプの摩擦式クラッチである。さらに、クラッチストローク量Ｓｔが一側終端量Ｓｍａｘから減少していく途中でスタンバイ量Ｓｓになると、クラッチトルクＴｃが増加し始めるスタンバイ状態Ｊｓ０になる。
【００２６】
一般的に、スタンバイ量Ｓｓは、継合するときの動作温度や動作回転数の変化に依存して偏移する。クラッチ３の動作温度が基準温度２０℃よりも高温となり、あるいは動作回転数が基準回転数１０００ｒｐｍよりも高回転であると、動作特性Ｃｈｒ２に例示されるように、スタンバイ量Ｓｓは一側終端量Ｓｍａｘのほうに偏移してゆく。この偏移量を回転切り増し量ΔＳと呼ぶ。回転切り増し量ΔＳは、クラッチ３の動作温度および動作回転数が基準動作条件から隔たるほど大きくなる傾向がある。偏移した動作特性Ｃｈｒ２上で、スタンバイ量Ｓｓから回転切り増し量ΔＳだけ偏移したクラッチストローク量Ｓｔをスタンバイ準備量Ｓｐとする。また、そのときの状態をスタンバイ準備状態Ｊｐとする。
【００２７】
偏移した動作特性Ｃｈｒ２上で、スタンバイ準備状態Ｊｐは、スタンバイ量Ｓｓにおけるスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さい。このため、スタンバイ準備状態Ｊｐでは、入力側部材３１と出力側部材３２との回転数差ΔＮが大きくても継合程度は極めて小さく、摩擦による熱損失は殆ど発生しない。また、スタンバイ状態Ｊｓでは熱損失が発生し得るが、回転数差ΔＮが小さい条件下では熱損失は発生しても許容量以下になる。
【００２８】
例示した２つの動作特性Ｃｈｒ１、Ｃｈｒ２は、補正手段により逐次補正して更新することができる。補正手段では、車両走行中にアクチュエータ３３を試験的に途中まで動作させてクラッチ３の動作特性を推定する。本願出願人は、補正手段の具体的な構成例について特願２０１２−１９９１２６号のハイブリッド駆動装置に開示しており、本明細書での詳細な説明は省略する。動作特性Ｃｈｒ１、Ｃｈｒ２を補正することにより、スタンバイ量Ｓｓおよびスタンバイ準備量Ｓｐの精度が向上する。
【００２９】
図１に戻り、自動変速機４は、入力軸４１と出力軸４２との間で複数の変速比を切り替える。自動変速機４として、２軸平行型自動変速機を例示でき、これに限定されない。自動変速機４は、制御部６から制御されて変速比を切り替えるシフトセレクトアクチュエータ４３を有している。自動変速機４は、さらに、入力軸４１の近傍に回転数センサ４４を有している。回転数センサ４４は、入力軸４１の変速機入力回転数Ｎｉを計測し、その計測信号を制御部６に出力する。
【００３０】
モータ５は、クラッチ３を介さずに駆動輪８Ｌ、８Ｒにモータトルクを出力する。モータ５として、電気入力によりトルクを出力する駆動モードおよびトルク入力により発電する発電モードの切替えが可能な三相同期機を例示でき、これに限定されない。モータ５は、主軸５１、ならびに図略のロータおよびステータからなる。主軸５１は、自動変速機４の出力軸４２に回転連結されるとともに、デファレンシャル装置７の入力軸７１にも回転連結されている。主軸５１の周りには、永久磁石を有するロータが一体的に設けられている。一方、ケーシング側には、ステータコイルを有するステータが固設されている。
【００３１】
さらに、モータ５には、インバータ５２およびバッテリ５３が付設されている。インバータ５２は、バッテリ５３から供給された直流電力を交流電力に変換してステータコイルに供給する。これにより、モータ５は、主軸５１からモータトルクを出力する。また、制動時には、主軸５１にトルクが入力されて、モータ５は回生発電を行う。インバータ５２は、回生発電によりステータコイルから出力される交流電力を直流電力に変換して、バッテリ５３に供給する。これにより、バッテリ５３が充電される。上述したインバータ５２の双方向の電力変換機能は、制御部６から制御される。インバータ５２が機能していないとき、主軸５１は、単なる伝達軸として作用し、自動変速機４からデファレンシャル装置７にトルクを伝達する。
【００３２】
制御部６は、ハイブリッド車両用駆動装置１を制御する。制御部６には、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するＥＣＵ（電子制御装置）を用いることができる。制御部６は、左右の車輪速センサ６１Ｌ、６１Ｒから左右の車輪速ＮＬ、ＮＲの計測信号を取得する。なお、車輪速センサ６１Ｌ、６１Ｒは、駆動輪８Ｌ、８Ｒの近傍にそれぞれ配設されている。これにより、制御部６は、車両の走行速度Ｖを演算できる。また、制御部６は、アクセルペダル６２のアクセル開度Ａｃの計測信号をアクセルセンサ６３から取得する。これにより、制御部６は、アクセル開度Ａｃに見合う大きさの要求駆動力Ｆを演算できる。
【００３３】
制御部６は、走行速度Ｖおよび要求駆動力Ｆの大きさに基づいて、加速の必要性、エンジン２の始動の必要性、およびクラッチ３の継合の必要性を判定する。制御部６は、上記した３項目の必要性の判定結果として、加速要求、エンジン始動要求、およびクラッチ継合要求の３つの内部信号を用いる。
【００３４】
図３は、制御部６の加速要求の判定条件を例示説明する図である。図３で、横軸は走行速度Ｖ、縦軸は要求駆動力Ｆである。制御部６は、車両の現時点の走行速度Ｖと要求駆動力Ｆによって図３上にプロットされる動作点が判定線Ｌｊの外側に位置すると、加速要求有りと判定する。また、制御部６は、動作点が判定線Ｌｊの内側に位置すると、加速要求無しと判定する。詳述すると、制御部６は、走行速度Ｖが所定速度Ｖ１を超過しているときに加速要求有りと判定し、走行速度Ｖがちょうど所定速度Ｖ１のときには要求駆動力Ｆが所定駆動力Ｆ１以上であれば加速要求有りと判定する。さらに、制御部６は、走行速度Ｖが所定速度Ｖ１よりも小さくなるにつれて大きな要求駆動力Ｆで加速要求有りと判定し、走行速度Ｖがゼロのときに要求駆動力Ｆが所定駆動力Ｆ２以上（ただしＦ２＞Ｆ１）であれば加速要求有りと判定する。
【００３５】
当然ながらアクセルペダル６２が強く踏み込まれて要求駆動力Ｆが増加すると、加速要求が発生する。また、走行速度Ｖが所定速度Ｖ１を超過しているときには、アクセルペダル６２の操作とは無関係に加速要求が発生する。一方、走行速度Ｖが減少したり、アクセルペダル６２が戻されたりして、動作点が判定線Ｌｊの外側から内側に移動すると、加速要求が無くなる。
【００３６】
制御部６は、エンジン始動要求およびクラッチ継合要求についても、出力可能なモータトルクを考慮しつつ、加速要求に類似した判定を行う。図を用いた説明は省略するが、制御部６は、要求駆動力Ｆが増加してエンジントルクの必要性が予想されるときにエンジン始動要求有りと判定する。さらに、制御部６は、要求駆動力Ｆがさらに増加してエンジントルクが必要になったときにクラッチ継合要求有りと判定する。
【００３７】
制御部６は、要求駆動力Ｆを実現するために、図４に示されるハイブリッド走行制御モード（以降ではＨＶ制御モードと略記）のモード遷移を制御する。図４は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１のＨＶ制御モードのモード遷移図である。図中に付された矢印はＨＶ制御モードの遷移を表し、矢印に付された吹き出しテロップは遷移条件を表している。ＨＶ制御モードは、エンジン２およびクラッチ３の状態の組み合わせを示すものである。制御部６は、前述した３つの内部信号に加えてエンジン２の動作状態およびクラッチ３の継断状態を参照し、エンジン２およびクラッチ３を制御することでモード遷移を制御する。図示されるように、ＨＶ制御モードは、３つの基本モードおよび６つの移行中モードに分かれる。
【００３８】
基本モードには、Ｅモード、Ｓモード、およびＰモードがある。Ｅモードは、Electric−Run−Mode（電気走行モード）を略した名称である。Ｅモードでは、エンジン２を停止し、クラッチ３を切断して、モータトルクのみで走行する。Ｓモードは、Sprit−Run−Mode（切断走行モード）を略した名称である。Ｓモードでは、エンジン２を回転させ、クラッチ３を切断して、モータトルクのみで走行する。Ｐモードは、Parallel−Run−Mode（並列走行モード）を略した名称である。Ｐモードでは、エンジン２を回転させ、クラッチ３を継合し、エンジントルクおよびモータトルクを併用して走行する。なお、エンジントルクのみで走行している場合も、制御部６内ではＰモードとして扱う。
【００３９】
移行中モードは、３つの基本モードの相互間を移行するときのモードである。移行中モードには、ＥＳモード、ＥＰモード、ＳＰモード、ＰＳモード、ＰＥモード、およびＳＥモードがある。ＥＳモードは、Ｅモードでエンジン始動要求が発生したときに遷移するモードであり、エンジン２を始動させる間継続する。ＥＳモードで、エンジン始動要求が継続しつつエンジン２が回転中になるとＳモードに遷移する。ＥＳモードの途中でエンジン始動要求が無くなると、エンジン２の始動制御を中止してＳＥモードに遷移する。
【００４０】
ＥＰモードは、Ｅモードでエンジン始動要求および加速要求の両方が発生したときに遷移するモードであり、エンジン２を始動させてクラッチ３を継合させる間継続する。ＥＰモードで、クラッチ継合要求が発生してクラッチ３が継合すると、Ｐモードに遷移する。ＳＰモードは、Ｓモードでクラッチ継合要求が発生したときに遷移するモードであり、クラッチ３を継合させる間継続する。ＳＰモードで、クラッチ継合要求が継続しつつクラッチ３が継合するとＰモードに遷移する。ＳＰモードの途中でクラッチ継合要求が無くなると、クラッチ３の継合制御を中止してＰＳモードに遷移する。
【００４１】
ＰＳモードは、ＰモードおよびＳＰモードでクラッチ継合要求が無くなったときに遷移するモードであり、クラッチ３を切断させる間継続する。ＰＳモードで、クラッチ継合要求が無いままでクラッチ３が切断されるとＳモードに遷移する。ＰＳモードの途中でクラッチ継合要求が発生すると、クラッチ３の切断制御を中止してＳＰモードに遷移する。ＰＥモードは、Ｐモードでクラッチ継合要求が無くなりかつエンジン２が燃料供給停止状態であるときに遷移するモードであり、クラッチ３を切断させてエンジン２を停止させる間継続する。ＰＥモードで、エンジン始動要求が無いままでエンジン２が停止中になるとＥモードに遷移する。
【００４２】
ＳＥモードは、ＳモードおよびＳＥモードでエンジン始動要求が無くなったときに遷移するモードであり、エンジン２を停止させる間継続する。ＳＥモードで、エンジン始動要求が無いままでエンジン２が停止中になるとＥモードに遷移する。ＳＥモードの途中でエンジン始動要求が発生すると、エンジン２の停止制御を中止してＥＳモードに遷移する。
【００４３】
上記したうちのＥモードおよびＳモードは、車両がモータトルクのみで走行するモータ走行モードに相当する。また、Ｐモードは、車両がエンジントルクで走行するエンジン走行モードに相当する。実施形態のハイブリッド車両用駆動装置は、ＥモードからＰモード移行する途中のＥＰモード、およびＳモードからＰモードに移行する途中のＳＰモードでクラッチ３を継合制御するときに機能する。
【００４４】
図５は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置のエンジンアイドル状態（Ｓモード）からのクラッチ継合動作を図式的に説明する図である。図５で、横軸は共通の時間ｔを示し、グラフは上から順番に３つの内部信号（加速要求、エンジン始動要求、クラッチ継合要求）、ＨＶ制御モード、エンジン出力回転数Ｎｅ（破線示）および変速機入力回転数Ｎｉ（実線示）、３つのフラグ（スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、継合許可フラグＦｊ）、クラッチ３の状態、同期時間タイマＴｍＡおよび早出し可能タイマＴｍＢを示している。図５は、Ｓモードで走行中に時刻ｔ１でクラッチ継合要求が発生してＳＰモードに遷移し、クラッチ３を継合させて最終的にＰモードに遷移した動作を例示している。
【００４５】
制御部６は、前述した３つの内部信号の他に、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、および継合許可フラグＦｊを用いる。スタンバイ準備許可フラグＦｐは、クラッチ３を最大切断状態Ｊｄとしたモータ走行モードにおいて、加速要求を認識すると、クラッチ３のスタンバイ準備状態Ｓｐへの移行を許可する内部信号である。ここで、入力側部材３１の回転数はエンジン出力回転数Ｎｅに一致し、出力側部材３２の回転数は変速機入力回転数Ｎｉに一致している。したがって、制御部６は、エンジン出力回転数Ｎｅから変速機入力回転数Ｎｉを減算した差の絶対値を回転数差ΔＮとする。
【００４６】
スタンバイ許可フラグＦｓは、回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１以下になると、クラッチ３のスタンバイ状態Ｓｓへの移行を許可する内部信号である。継合許可フラグＦｊは、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下になると、クラッチ３を完全継合状態Ｊｊにすることを許可する内部信号である。第２所定値Ｎ２は、第１所定値Ｎ１よりも小さく設定する。継合許可フラグＦｊのオン状態は、クラッチ３の入力側部材３１と出力側部材３２とが概ね同期回転に達していること示すものである。継合許可フラグＦｊを用いて概ね同期回転での継合を行うことにより、クラッチ３で発生する熱損失を低減できる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、エンジン出力回転数Ｎｅが変速機入力回転数Ｎｉよりも大きいことを付帯条件としている。したがって、大きなエンジン出力回転数Ｎｅを徐々に減速して同期回転を達成する場合には、変速機入力回転数Ｎｉと第２所定値Ｎ２との加算値までエンジン出力回転数Ｎｅが減速された時点で、継合許可フラグＦｊはオン操作される。逆に、図５に示されるように、小さなエンジン出力回転数Ｎｅを徐々に増速して同期回転を達成する場合には、変速機入力回転数Ｎｉから第２所定値Ｎ２を減算した減算値までエンジン出力回転数Ｎｅが増速されても、継合許可フラグＦｊはオン操作されない。そして、エンジン出力回転数Ｎｅが変速機入力回転数Ｎｉを超えて第２所定値Ｎ２だけ上回った時点で、始めて継合許可フラグＦｊはオン操作される（図５の時刻ｔ５）。付帯条件を設けることで、クラッチ３の継合時に減速作用が発生せず、良好なドライバビリティを維持できる。
【００４８】
制御部６は、さらに、同期時間タイマＴｍＡ、早出し可能タイマＴｍＢ、および早出し可能フラグＦｐを用いる。同期時間タイマＴｍＡは、スタンバイ許可フラグＦｓがオン動作してから継合許可フラグＦｊがオン動作するまでの経過時間を計時して、所定時間Ｔｔ１の経過を監視するものである。所定時間Ｔｔ１は、クラッチ３で入力側部材３１と出力側部材３２との間の回転数差ΔＮを減少させて概ね同期回転を達成する通常の所要時間にマージンを見込んで設定する。所定時間Ｔｔ１として２０００ｍｓを例示でき、これに限定されない。
【００４９】
早出し可能タイマＴｍＢは、クラッチ３が完全継合状態Ｊｊに達してからの経過時間を計時して、一定時間Ｔｔ２の経過を監視するものである。一定時間Ｔｔ２は、熱損失の発生し得るスタンバイ状態Ｓｓの発生間隔を規制するものであり、クラッチ３の温度の過昇を防止できる程度に設定する。一定時間Ｔｔ２として１００ｍｓを例示でき、これに限定されない。早出し可能タイマＴｍＢが一定時間Ｔｔ２に達するまで早出し可能フラグＦｐはオフ状態とされ、早出し可能タイマＴｍＢが一定時間Ｔｔ２に達すると早出し可能フラグＦｐはオン操作される。
【００５０】
図５の時刻ｔ１以前には、加速要求有り、かつエンジン始動要求有り、かつクラッチ始動要求無しで、ＨＶ制御モードはＳモード（切断走行モード）となっている。エンジン２はアイドル状態で回転しており、エンジン出力回転数Ｎｅはアイドル回転数Ｎｉｄｌが維持されている。一方、自動変速機４の入力軸４１は、モータ５側から逆駆動されており、変速機入力回転数Ｎｉはアイドル回転数Ｎｉｄｌよりも高回転になっている。クラッチ３は、最大切断状態Ｊｄとされている。また、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、および継合許可フラグＦｊは、すべてオフになっている。同期時間タイマＴｍＡはクリアされてゼロになっており、早出し可能タイマＴｍＢは一定時間Ｔｔ２に達して早出し可能フラグＦｐはオンになっている。
【００５１】
そして、時刻ｔ１に、例えばアクセルペダル６２が踏み込まれてクラッチ継合要求が発生すると、制御部６は、ＳモードからＳＰモードに遷移制御する（矢印Ｐ１示）。具体的な制御内容として、制御部６は、ＳＰモードへの遷移と同時にエンジン出力回転数Ｎｅを増速する（矢印Ｐ２示）。時刻ｔ２になって、エンジン出力回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌから微小回転数αだけ増速されると、スタンバイ準備許可フラグＦｐがオンになる（矢印Ｐ３示）。ここで、早出し可能フラグＦｐがオンになっているので、制御部６は、クラッチ３のスタンバイ準備状態Ｊｐへの早出し制御を開始する（矢印Ｐ４示）。また、早出し制御を開始した後で、制御部６は、早出し可能タイマＴｍＢをクリアして、早出し可能フラグＦｐをオフにしておく（矢印Ｐ５示）。
【００５２】
クラッチ３がスタンバイ準備状態Ｊｐに到達した後の時刻ｔ３に、回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１まで減少すると、スタンバイ許可フラグＦｓがオンになる（矢印Ｐ６示）。制御部６は、クラッチ３のスタンバイ状態Ｊｓへの早出し制御を開始する（矢印Ｐ７示）とともに、同期時間タイマＴｍＡの計時を開始する（矢印Ｐ８示）。
【００５３】
クラッチ３がスタンバイ状態Ｊｓに到達してかつ同期時間タイマＴｍＡが所定時間Ｔｔ１に到達する以前の時刻ｔ４に、エンジン出力回転数Ｎｅが変速機入力回転数Ｎｉに一致している。その後の時刻ｔ５に、エンジン出力回転数Ｎｅが変速機入力回転数Ｎｉよりも大きくなりかつ回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２に一致すると、継合許可フラグＦｊがオンになる（矢印Ｐ９示）。制御部６は、クラッチ３の完全継合状態Ｊｊへの制御を開始する（矢印Ｐ１０示）とともに、同期時間タイマＴｍＡを強制的に所定時間Ｔｔ１にセットする（矢印Ｐ１１示）。
【００５４】
時刻ｔ６に、クラッチ３が完全継合状態Ｊｊに到達し、かつエンジン出力回転数Ｎｅと変速機入力回転数Ｎｉとが一致すると、クラッチ３の継合動作は終了する。制御部６は、ＳＰモードからＰモード（並列走行モード）に遷移制御する（矢印Ｐ１２示）。同時に、制御部６は、同期時間タイマＴｍＡをクリアするとともに（矢印Ｐ１３示）、早出し可能タイマＴｍＢの計時を開始する（矢印Ｐ１４示）。時刻ｔ７に、早出し可能タイマＴｍＢが一定時間Ｔｔ２に到達すると、制御部６は、早出し可能フラグＦｐをオン操作する。
【００５５】
上述した制御部６によるクラッチ継合制御の中で、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの制御が本発明のスタンバイ制御に相当する。また、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの制御が本発明の完全継合制御に相当する。
【００５６】
なお、仮に時刻ｔ２の時点で早出し可能フラグＦｐがオフであると、制御部６は、クラッチ３のスタンバイ準備状態Ｊｐへの早出し制御を開始しない。代わりに、制御部６は、後述する従来技術のクラッチ継合制御を行う。また、エンジン２の吹き上がりが遅れるなどの原因により回転数差Δの減少が遅れ、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２に一致する以前に同期時間タイマＴｍａが所定時間Ｔｔ１に達する場合が皆無でない。この場合、制御部６は、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さい状態にする。具体的に、本実施形態で、制御部６は、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓから一旦スタンバイ準備状態Ｊｐに戻す。これに限定されず、制御部６は、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓと最大切断状態Ｊｄとの間の任意の状態まで戻してもよい。
【００５７】
次に、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の作用について、従来技術と比較して説明する。従来技術のクラッチ継合制御では、第１所定値Ｎ１、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、およびスタンバイ許可フラグは用いられていない。したがって、従来技術では、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２に一致すると継合許可フラグＦｊがオンになり、クラッチ３は最大切断状態Ｊｄから完全継合状態Ｊｊへと一気に動作する。これに対して、本実施形態では、回転数差ΔＮの減少に対応して、クラッチ３をスタンバイ準備状態Ｊｐおよびスタンバイ状態Ｊｓの２段階に分けて早出しできる。
【００５８】
次に、図５に示された動作を可能とする制御部６の演算処理フローについて説明する。図６および図７は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の制御部６の演算処理フローを分割して示した図である。図６は、主にモータ走行モードからエンジン走行モードへ移行するときのクラッチ継合動作中の制御を示し、図７は図６に示されていない関連制御を示している。制御部６は、所定の制御サイクルタイムごとに、図６のステップＳ１からの演算処理フローを実行する。
【００５９】
制御部６は、演算処理フローの中でクラッチ３の現在の状態を表すクラッチ状態フラグＦｎｏｗ、ならびに、制御目標となる状態を表すクラッチ目標信号Ｊｔｇｔを用いる。クラッチ状態フラグＦｎｏｗは、オンのときに完全継合状態Ｊｊを示し、オフのときに完全継合状態Ｊｊ以外を示す。また、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔは、最大切断状態Ｊｄ、スタンバイ準備状態Ｊｐ、スタンバイ状態Ｊｓ、および完全継合状態Ｊｊのいずれかを制御目標に設定した信号である。
【００６０】
図６のステップＳ１で、制御部６は、次の第１〜第３条件がすべて満たされたクラッチ継合動作中であるか否かを判定する。第１条件は、クラッチ状態フラグＦｎｏｗがオフ、すなわち完全継合状態Ｊｊ以外であることを必要条件とする。第２条件は、ＨＶ制御モードがＥＰモードまたはＳＰモードであることを必要条件とする。さらに、第３条件は、エンジン出力回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌに微小回転数αを加算したよりも高くなっていることを必要条件とする。
【００６１】
第１〜第３条件がすべて満たされているときにはステップＳ２に進み、いずれか一条件でも満たされていないときには、ＸＸを経由して図７のステップＳ２１に進む。図５の動作では、時刻ｔ２から時刻ｔ６までの時間帯でステップＳ２に進み、時刻ｔ２以前および時刻ｔ６以降ではステップＳ２１に進む。ステップＳ２で、制御部６は、継合許可フラグＦｊがオンであるか否か判定する。
【００６２】
継合許可フラグＦｊがオフであると、ステップＳ３に進み、次の第４〜第６条件がすべて満たされているか否かを判定する。第４条件は、スタンバイ許可フラグＦｓがオンであること、換言すれば回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１まで減少していることを必要条件とする。第５条件は、早出し可能フラグＦｐがオンであることを必要条件とする。さらに、第６条件は、アクセル開度Ａｃが５０％を超えていることを必要条件とする。第６条件は、本実施形態での付帯条件であり、アクセル開度が５０％以下で加速要求の緊急性が小さいときに、スタンバイ状態Ｊｓへの早出しを見送ることを意味している。
【００６３】
第４〜第６条件がすべて満たされているときにはステップＳ４に進み、いずれか一条件でも満たされていないときにはステップＳ７に進む。ステップＳ４で、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ状態Ｊｓに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。次にステップＳ５で、制御部６は、同期時間タイマＴｍＡをインクリメントする。次にステップＳ６で、制御部６は、同期時間タイマＴｍＡが所定時間Ｔｔ１未満であるか否か判定し、所定時間Ｔｔ１未満のときには演算処理フローを終了する。
【００６４】
ステップＳ６で同期時間タイマＴｍＡが所定時間Ｔｔ１以上のとき、およびステップＳ３でいずれか一条件でも満たされていないときは、ステップＳ７で合流する。ステップＳ７で、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ準備状態Ｊｐに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。次にステップＳ８で、制御部６は、早出し可能タイマＴｍＢをクリアし、演算処理フローを終了する。
【００６５】
ステップＳ２で継合許可フラグＦｊがオンであると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１で、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔを完全継合状態Ｊｊに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。次にステップＳ１２で、制御部６は、同期時間可能タイマＴｍＡを強制的に所定時間Ｔｔ１にセットする。次にステップＳ１３で、制御部６は、クラッチ３の状態を判定する。クラッチ３が完全継合状態Ｊｊ以外のときは演算処理フローを終了し、完全継合状態ＪｊのときはステップＳ１４に進む。次にステップＳ１４で、制御部６は、クラッチ状態フラグＦｎｏｗをオンに設定し、演算処理フローを終了する。
【００６６】
ステップＳ１から進んだ図７のステップＳ２１で、制御部６は、ＨＶ制御モードがＰモードであるか否か判定する。Ｐモードのとき、制御部６は、ステップＳ２２で同期時間タイマＴｍＡをクリアし、ステップＳ２３で早出し可能タイマＴｍＢをインクリメントする。次にステップＳ２４で、制御部６は、早出し可能タイマＴｍＢが一定時間Ｔｔ２に達しているか否か判定する。一定時間Ｔｔ２に達しているときにはステップＳ２５に進み、制御部６は、早出し可能フラグをオンに設定する。一定時間Ｔｔ２に達していないときにはステップＳ２６に進み、制御部６は、早出し可能フラグをオフに設定する。ステップＳ２５およびステップＳ２６の後は、ステップＳ２７に合流する。ステップＳ２７で、制御部６は、自動変速機４の変速動作を制御するときに、クラッチ３の継断制御を合わせて行う。このときのクラッチ３の継断制御に関しては、従来の制御技術を適宜用いることができる。ステップＳ２７の後、ＹＹを経由して図６に戻り、演算処理フローを終了する。
【００６７】
ステップＳ２１で、Ｐモード以外のときＳ３１に進み、制御部６は、ＨＶ制御モードがＥモードまたはＳモードであるか否か判定する。ＥモードまたはＳモードのとき、ステップＳ３２で、制御部６は、クラッチ状態フラグＦｎｏｗをオフにする。ステップＳ３２の後、およびステップＳ３１でＥモードでもＳモードでもないときは、ステップＳ３３に合流する。ステップＳ３３で、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔを最大切断状態Ｊｄに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。この後、ＹＹを経由して図６に戻り、演算処理フローを終了する。
【００６８】
図６および図７の演算処理フローと図５の動作との対応関係について補足説明する。図６のステップＳ１で、図５の時刻ｔ２以前は第３条件によって除外され、時刻ｔ６以降は第１条件によって除外される。したがって、時刻ｔ２から時刻ｔ６の時間帯でステップＳ２に進む。そして、基本的には、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、および継合許可フラグＦｊのオン／オフ状態に対応してクラッチ目標信号Ｊｔｇｔを設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。具体的に、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯では、ステップＳ７でクラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ準備状態Ｊｐに設定する。また、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの時間帯では、ステップＳ４でクラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ状態Ｊｓに設定する。さらに、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの時間帯では、ステップＳ１１でクラッチ目標信号Ｊｔｇｔを完全継合状態Ｊｊに設定する。なお、時刻ｔ６以降では、ステップＳ１からステップＳ２１に進み、ステップＳ２３〜Ｓ２６で主に早出し可能フラグＦｐに関する演算処理が行われる。
【００６９】
次に、ＥモードからＰモードへの移行時の動作について説明する。図８は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１のエンジン停止状態（Ｅモード）からのクラッチ継合動作を図式的に説明する図である。図８は、図５と同じ様式で表されている。図８は、Ｅモードで走行中に時刻ｔ１１でＥＰモードに遷移し、エンジン２を始動させ、クラッチ３を継合させて最終的にＰモードに遷移した動作を例示している。
【００７０】
図８の時刻ｔ１１以前には、加速要求、エンジン始動要求、およびクラッチ始動要求はいずれも無しで、ＨＶ制御モードはＥモード（電気走行モード）となっている。エンジン２は停止状態であり、エンジン出力回転数Ｎｅはゼロになっている。一方、自動変速機４の入力軸４１は、モータ５側から逆駆動されており、変速機入力回転数Ｎｉはアイドル回転数Ｎｉｄｌよりも高回転になっている。クラッチ３は、最大切断状態Ｊｄとされている。また、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、および継合許可フラグＦｊは、すべてオフになっている。同期時間タイマＴｍＡはクリアされてゼロになっており、早出し可能タイマＴｍＢは一定時間Ｔｔ２に達して早出し可能フラグＦｐはオンになっている。
【００７１】
そして、時刻ｔ１１に、例えばアクセルペダル６２が強く踏み込まれると、加速要求、エンジン始動要求、およびクラッチ始動要求が同時に発生する。したがって、制御部６は、ＥモードからＥＰモードに遷移制御する（矢印Ｑ１示）。具体的な制御内容として、制御部６は、ＥＰモードへの遷移と同時にエンジン２を始動し（矢印Ｑ２示）、続けてエンジン出力回転数Ｎｅを増速する。時刻ｔ２になって、エンジン出力回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌよりも微小回転数αだけ増速されると、スタンバイ準備許可フラグＦｐがオンになる（矢印Ｐ３示）。ここで、早出し可能フラグＦｐがオンになっているので、制御部６は、クラッチ３のスタンバイ準備状態Ｊｐへの早出し制御を開始する（矢印Ｐ４示）。また、早出し制御を開始した後で、制御部６は、早出し可能タイマＴｍＢをクリアして、早出し可能フラグＦｐをオフにしておく（矢印Ｐ５示）。以降は、図５と同じであるので、説明は省略する。
【００７２】
なお、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１は、スタンバイ準備状態Ｓｐへの早出しを行わず、最大切断状態Ｓｄからスタンバイ状態Ｓｓへ１段階で早出しする簡易な継合制御を行うこともできる。この簡易な継合制御で、制御部６は、スタンバイ準備許可フラグＦｐを無視し、スタンバイ許可フラグＦｓがオフからオンに変化するとクラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓにする。つまり、制御部６は、図５の時刻ｔ３までクラッチ３は最大切断状態Ｊｄのままとしておき、時刻ｔ３でクラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ状態Ｊｓに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。
【００７３】
実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１の簡易な継合制御では、エンジントルクを出力するエンジン２と、エンジン２に回転連結された入力側部材３１と自動変速機４を介して駆動輪８Ｌ、８Ｒに回転連結された出力側部材３２との間を継断可能に回転連結するクラッチ３と、クラッチ３を介さずに駆動輪８Ｌ、８Ｒにモータトルクを出力するモータ５と、エンジン２およびクラッチ３およびモータ５を制御する制御部６と、を備えたハイブリッド車両用駆動装置１であって、クラッチ３は、入力側部材３１と出力側部材３２との継合程度に関連するクラッチストローク量Ｓｔが、一側終端量Ｓｍａｘにおいてトルクを伝達しない最大切断状態Ｊｄ、スタンバイ量Ｓｓになるとトルクの伝達を開始するスタンバイ状態Ｊｓ、他側終端量Ｓｍｉｎにおいて完全継合する完全継合状態Ｊｊとなる摩擦式クラッチであり、制御部６は、クラッチ３が最大切断状態Ｊｄであってモータトルクのみで走行するモータ走行モード（Ｅモード、Ｓモード）において、加速要求を認識してから入力側部材３１と出力側部材３２との回転数差ΔＮが第１所定値以下Ｎ１になるとクラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓにするスタンバイ制御と、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下になるとクラッチ３を完全継合状態Ｊｊにする完全継合制御と、を行う。
【００７４】
これによれば、ハイブリッド車両のクラッチ継合制御において、入力側部材３１と出力側部材３２との回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１以下まで減少するとクラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓにする。スタンバイ状態Ｊｓでは、回転数差ΔＮが小さくかつ継合程度も小さいので、摩擦による熱損失は発生してもわずかであり実用上支障ない。そして、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下になって概ね同期回転が達成されると、クラッチ３を完全継合状態Ｊｊにする。したがって、同期回転が達成される以前にクラッチストローク量Ｓｔを一側終端量Ｓｍａｘからスタンバイ量Ｓｓまで予め早出ししている分だけ、従来よりも継合所要時間を短縮できる。これにより、エンジントルクの立ち上がりを早めて加速要求に対する応答性を改善できる。
【００７５】
さらに、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１で、クラッチ３は、クラッチストローク量Ｓｔがスタンバイ量Ｓｓに近いスタンバイ準備量Ｓｐになるとスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さいスタンバイ準備状態Ｊｐとなり、制御部６は、スタンバイ制御において加速要求を認識するとクラッチ３をスタンバイ準備状態Ｊｐにし、回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１以下になるとクラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓにする。
【００７６】
これによれば、ハイブリッド車両のクラッチ継合制御において、加速要求を認識するとクラッチ３をスタンバイ準備状態Ｊｐにする。スタンバイ準備状態Ｊｐでは、入力側部材３１と出力側部材３２との回転数差ΔＮが大きくても継合程度が極めて小さいので、摩擦による熱損失は殆ど発生しない。そして、回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１以下まで減少するとクラッチをスタンバイ状態Ｊｓにし、概ね同期回転が達成されるとクラッチ３を完全継合状態Ｊｊにする。したがって、同期回転が達成される以前にクラッチストローク量Ｓｔを一側終端量Ｓｍａｘからスタンバイ準備量Ｓｐを経てスタンバイ量Ｓｓまで二段階に分けて予め早出ししている分だけ、上述の簡易な継合制御よりもさらに効果的に継合所要時間を短縮できる。これにより、エンジントルクの立ち上がりをさらに効果的に早めて加速要求に対する応答性を改善できる。
【００７７】
さらに、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１で、制御部６は、スタンバイ制御を開始した後に所定時間Ｔｔ１が経過しても回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下にならない場合に、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さい状態にする。
【００７８】
これによれば、何らかの原因、例えばエンジン２の吹き上がりの遅れによって回転数差ΔＮの減少が所定時間Ｔｔ１以上遅れているときに、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さい状態、例えばスタンバイ準備状態Ｊｐにする。したがって、わずかとは言え熱損失の発生し得るスタンバイ状態Ｊｓが長時間継続して、クラッチ温度が過昇することを防止できる。
【００７９】
さらに、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１で、制御部６は、完全継合制御においてクラッチ３を完全継合状態にした後一定時間Ｔｔ２が経過するまでは、スタンバイ制御を禁止する。
【００８０】
これによれば、アクセルペダル６２の踏み込み量が比較的少ないなどの理由でモータ走行モードとエンジン走行モードとが頻繁に切り替わる場合に、一定時間Ｔｔ２未満の間隔でスタンバイ制御が繰り返されることがなく、従来の継合制御が行われる。これにより、わずかとは言え熱損失の発生し得るスタンバイ状態Ｊｓが頻繁に繰り返され、熱損失が蓄積されてクラッチ温度が過昇することを防止できる。
【００８１】
さらに、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１で、制御部６は、スタンバイ制御においてエンジン２が停止しているときは、加速要求を認識するとエンジン２を始動する。
【００８２】
これによれば、加速を要求されたときにエンジン２がアイドル回転状態および停止状態のいずれであっても、前述の各効果が得られる。
【００８３】
なお、クラッチ３はノーマルオープンタイプであってもよいし、多板式であってもよい。また、図６および図７に示した演算処理フローは変形可能であり、実施形態と異なる内部信号やフラグを用いてもよい。本発明は、その他様々な変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１：ハイブリッド車両用駆動装置
２：エンジン    ２１：出力軸    ２４：回転速度センサ
３：クラッチ    ３１：入力側部材    ３２：出力側部材
３３：アクチュエータ    ３４：ストロークセンサ
４：自動変速機    ４４：回転速度センサ
５：モータ    ６：制御部    ７：デファレンシャル装置    ８Ｌ、８Ｒ：駆動輪
Ｓｔ：クラッチストローク量    Ｔｃ：クラッチトルク
Ｓｍａｘ：一側終端量      Ｊｄ：最大切断状態
Ｓｐ：スタンバイ準備量    Ｊｐ：スタンバイ準備状態
Ｓｓ：スタンバイ量        Ｊｓ、Ｊｓ０：スタンバイ状態
Ｓｍｉｎ：他側終端量      Ｊｊ：完全継合状態
【図１】
2015067115.tif 000003
【図２】
2015067115.tif 000004
【図３】
2015067115.tif 000005
【図４】
2015067115.tif 000006
【図５】
2015067115.tif 000007
【図６】
2015067115.tif 000008
【図７】
2015067115.tif 000009
【図８】
2015067115.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月2日(2014.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンおよびモータを駆動源に備えたハイブリッド車両用駆動装置に関し、より詳細には、エンジントルクを継断するクラッチの継合制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンおよびモータを駆動源に備えたハイブリッド車両で、各種構成の駆動装置が提案されている。ハイブリッド車両においても、エンジン車両に類似して、エンジンの出力側にクラッチおよび歯車変速機を備えて複数の変速比を切り替え、出力回転数および出力トルクを調整することが一般的になっている。クラッチは、エンジンと歯車変速機との間を継断可能に回転連結するものであり、摩擦式クラッチが多用されている。一方、モータは、歯車変速機と駆動輪の間に設けられる構成が多い。
【０００３】
この種のハイブリッド車両用駆動装置では、走行負荷の小さい低速走行時や下り坂走行時にモータトルクのみで走行するモータ走行モードに制御して、燃費の向上を図る場合が多い。モータ走行モードで、通常はエンジンを停止状態またはアイドル回転状態とし、クラッチを切断状態とする。そして、モータ走行モードでアクセルペダルが踏み込まれて加速が要求されると、エンジンを始動してクラッチを継合させることにより、エンジントルクで走行するエンジン走行モードに移行制御する。ハイブリッド車両などで、走行中の加速要求に応じてエンジンを始動させクラッチを継合する制御技術の一例が特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１の車両用動力伝達装置は、走行中の車両でエンジンが停止しかつクラッチが切断される走行条件を満たしていてエンジン始動条件が成立した場合に、エンジンを始動させるとともにクラッチを継合させる。さらに、エンジンが始動する前の変速機入力側回転数が所定値以下となるのを防止する制御を行う制御装置を備える。これにより、クラッチを継合する際のエンジンの回転数と変速機の回転数との間に大きな差が無いようにでき、継合時の遅れやショックによるドライバビリティの悪化を防止できる、とされている。また、この車両用動力伝達装置は、ハイブリッド車両に用いるのが好適とされている。さらに、実施形態には、変速機入力側回転数が所定値以下となるのを防止する具体的な方法として、変速機をシフトダウン変速操作する態様が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の技術は、エンジンの回転数が変速機の回転数よりも大きくなりがちなときに限定的に用いるものであり、変速機の回転数の低下を防止することでクラッチにおける回転数差を抑制する。このため、エンジンの回転数を徐々に増速して変速機の回転数に同期させる場合には適用できない。加えて、クラッチの継合所要時間が十分に短縮されているとは言えず、加速要求に対するエンジントルクの立ち上がりの応答性に問題がある。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車両でエンジンを停止状態またはアイドル回転状態としてモータトルクのみで走行していて加速を要求されたときに、従来よりもクラッチの継合所要時間を短縮し、エンジントルクの立ち上がりを早めて加速要求に対する応答性を改善したハイブリッド車両用駆動装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に係るハイブリッド車両用駆動装置の発明は、エンジントルクを出力するエンジンと、前記エンジンに回転連結された入力側部材と変速機を介して駆動輪に回転連結された出力側部材との間を継断可能に回転連結するクラッチと、前記クラッチを介さずに前記駆動輪にモータトルクを出力するモータと、前記エンジンおよび前記クラッチおよび前記モータを制御する制御部と、を備えたハイブリッド車両用駆動装置であって、前記クラッチは、前記入力側部材と前記出力側部材との継合程度に関連するクラッチストローク量が、一側終端量においてトルクを伝達しない最大切断状態、スタンバイ量になるとトルクの伝達を開始するスタンバイ状態、他側終端量において完全継合する完全継合状態となる摩擦式クラッチであり、前記制御部は、前記クラッチが前記最大切断状態であって前記モータトルクのみで走行するモータ走行モードにおいて、加速要求を認識してから前記入力側部材と前記出力側部材との回転数差が第１所定値以下になると前記クラッチを前記スタンバイ状態にするスタンバイ制御と、前記回転数差が第２所定値以下になると前記クラッチを前記完全継合状態にする完全継合制御と、を行う。
【０００９】
これによれば、ハイブリッド車両のクラッチ継合制御において、入力側部材と出力側部材との回転数差が第１所定値以下まで減少すると、制御部はクラッチをスタンバイ状態にする。スタンバイ状態では、回転数差が小さくかつ継合程度も小さいので、摩擦による熱損失は発生してもわずかであり実用上支障ない。そして、回転数差が第２所定値以下になって概ね同期回転が達成されると、制御部はクラッチを完全継合状態にする。したがって、同期回転が達成される以前にクラッチストローク量を一側終端量からスタンバイ量まで予め早出ししている分だけ、従来よりも継合所要時間を短縮できる。これにより、エンジントルクの立ち上がりを早めて加速要求に対する応答性を改善できる。
【００１０】
請求項２に係る発明では、前記クラッチは、前記クラッチストローク量が前記スタンバイ量に近いスタンバイ準備量になると前記スタンバイ状態より継合程度が小さいスタンバイ準備状態となり、前記制御部は、前記スタンバイ制御において前記加速要求を認識すると前記クラッチを前記スタンバイ準備状態にし、前記回転数差が前記第１所定値以下になると前記クラッチを前記スタンバイ状態にする。
【００１１】
これによれば、ハイブリッド車両のクラッチ継合制御において、制御部は、加速要求を認識するとクラッチをスタンバイ準備状態にする。スタンバイ準備状態では、入力側部材と出力側部材との回転数差が大きくても継合程度が極めて小さいので、摩擦による熱損失は殆ど発生しない。そして、回転数差が第１所定値以下まで減少すると、制御部はクラッチをスタンバイ状態にし、概ね同期回転が達成されると、制御部はクラッチを完全継合状態にする。したがって、同期回転が達成される以前にクラッチストローク量を一側終端量からスタンバイ準備量を経てスタンバイ量まで二段階に分けて予め早出ししている分だけ、請求項１よりもさらに効果的に継合所要時間を短縮できる。これにより、エンジントルクの立ち上がりをさらに効果的に早めて加速要求に対する応答性を改善できる。
【００１２】
請求項３に係る発明では、前記制御部は、前記スタンバイ制御を開始した後に所定時間が経過しても前記回転数差が前記第２所定値以下にならない場合に、前記クラッチを前記スタンバイ状態より継合程度が小さい状態にする。
【００１３】
これによれば、何らかの原因によって回転数差の減少が所定時間以上遅れているときに、制御部は、クラッチをスタンバイ状態より継合程度が小さい状態にする。したがって、わずかとは言え熱損失の発生し得るスタンバイ状態が長時間継続して、クラッチ温度が過昇することを防止できる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、前記制御部は、前記完全継合制御において前記クラッチを完全継合状態にした後一定時間が経過するまでは、前記スタンバイ制御を禁止する。
【００１５】
これによれば、アクセルペダルの踏み込み量が比較的少ないなどの理由でモータ走行モードとエンジン走行モードとが頻繁に切り替わる場合に、一定時間未満の間隔でスタンバイ制御が繰り返されることがなく、従来の継合制御が行われる。これにより、わずかとは言え熱損失の発生し得るスタンバイ状態が頻繁に繰り返され、熱損失が蓄積されてクラッチ温度が過昇することを防止できる。
【００１６】
請求項５に係る発明では、前記制御部は、前記スタンバイ制御において前記エンジンが停止しているときは、前記加速要求を認識すると前記エンジンを始動する。
【００１７】
これによれば、加速を要求されたときにエンジンがアイドル回転状態および停止状態のいずれであっても、前述の各請求項の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の全体構成を模式的に示した図である。
【図２】クラッチの動作特性を例示した図である。
【図３】制御部の加速要求の判定条件を例示説明する図である。
【図４】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置のハイブリッド走行制御モードのモード遷移図である。
【図５】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置のエンジンアイドル状態からのクラッチ継合動作を図式的に説明する図である。
【図６】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の制御部の演算処理フローを分割して示した図であり、主にモータ走行モードからエンジン走行モードへ移行するときのクラッチ継合動作中の制御を示している。
【図７】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の制御部の演算処理フローを分割して示した図であり、図６に示されていない関連制御を示している。
【図８】実施形態のハイブリッド車両用駆動装置のエンジン停止状態からのクラッチ継合動作を図式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態のハイブリッド車両用駆動装置について、図１〜図８を参考にして説明する。図１は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１の全体構成を模式的に示した図である。図１において、太線は各装置間の機械的な接続（トルク伝達経路）を示し、破線の矢印は制御信号および計測信号の流れを示し、一点鎖線の矢印は電力の流れを示している。ハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２、クラッチ３、モータ５、および制御部６などで構成されている。
【００２０】
図１に示されるように、ハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２、クラッチ３、自動変速機４、モータ５、およびデファレンシャル装置７が、この順番に直列に配設されている。デファレンシャル装置７の出力側は、分岐して左右の駆動輪８Ｌ、８Ｒに回転連結されている。エンジン２からモータ５までの動作は、制御部６から制御される。ハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２およびモータ５を駆動源として、駆動輪８Ｌ、８Ｒに駆動力を付与するものである。エンジン２、モータ５、および駆動輪８Ｌ、８Ｒの配置に制約はない。したがって、ハイブリッド車両用駆動装置１を搭載する車両は、ＦＦ車、ＦＲ車、ＲＲ車のいずれであってもよい。また、ハイブリッド車両用駆動装置１を搭載する車両は、モータ５の出力側以降を変形した４輪駆動タイプのハイブリッド車両であってもよい。
【００２１】
エンジン２は、出力軸２１からエンジントルクを出力する。エンジン２は、ガソリンや軽油などの炭化水素系液体燃料を使用するガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは、天然ガスやプロパンガスなどの炭化水素系気体燃料を使用するガスエンジンなどである。エンジン２は、出力軸２１の他に、スロットルバルブ２２、燃料噴射装置２３、および回転数センサ２４などを有する。
【００２２】
スロットルバルブ２２は、空気および燃料の取り込み量を調整する。燃料噴射装置２３は、空気と燃料の混ざった混合気をエンジン２の内部の燃焼室に噴射する。スロットルバルブ２２および燃料噴射装置２３は、制御部６から制御される。回転数センサ２４は、出力軸２１の近傍に設けられており、出力軸２１のエンジン出力回転数Ｎｅを計測し、その計測信号を制御部６に出力する。
【００２３】
クラッチ３は、入力側部材３１と出力側部材３２との間を継断可能に回転連結する。入力側部材３１は、エンジン２の出力軸２１に回転連結されている。出力側部材３２は、自動変速機４の入力軸４１に回転連結されている。クラッチ３として、湿式や乾式の摩擦式クラッチを用いる。クラッチ３は、入力側部材３１および出力側部材３２の少なくとも一方を駆動して、クラッチストローク量Ｓｔを可変に調整するアクチュエータ３３を有している。アクチュエータ３３には、例えば、制御部６から制御されるモータや油圧操作機構を用いる。クラッチ３は、さらに、クラッチストローク量Ｓｔを計測し、その計測信号を制御部６に出力するストロークセンサ３４を有している。
【００２４】
図２は、クラッチ３の動作特性を例示した図である。図２で、横軸はクラッチストローク量Ｓｔを示し、縦軸はクラッチトルクＴｃを示している。なお、クラッチトルクＴｃは、入力側部材３１と出力側部材３２との継合程度に応じて変化する伝達可能なトルク容量を意味する。また、実線のグラフは基準動作条件における基準動作特性Ｃｈｒ１を例示し、破線のグラフは高温高回転数の条件下で偏移した動作特性Ｃｈｒ２を例示している。
【００２５】
基準動作特性Ｃｈｒ１は、例えば、クラッチ３の動作温度が基準温度２０℃で、継合させる動作回転数が基準回転数１０００ｒｐｍのときの特性である。基準動作特性Ｃｈｒ１に示されるように、クラッチ３は、アクチュエータ３３が動作していないクラッチストローク量Ｓｔが最小の他側終端量Ｓｍｉｎにおいて、クラッチトルクＴｃ＝１００％で完全継合する完全継合状態Ｊｊとなる。また、クラッチ３は、アクチュエータ３３が完全に動作したクラッチストローク量Ｓｔが最大の一側終端量Ｓｍａｘにおいて、クラッチトルクＴｃ＝０％の最大切断状態Ｊｄとなる。つまり、クラッチ３はノーマルクローズタイプの摩擦式クラッチである。さらに、クラッチストローク量Ｓｔが一側終端量Ｓｍａｘから減少していく途中でスタンバイ量Ｓｓになると、クラッチトルクＴｃが増加し始めるスタンバイ状態Ｊｓ０になる。
【００２６】
一般的に、スタンバイ量Ｓｓは、継合するときの動作温度や動作回転数の変化に依存して偏移する。クラッチ３の動作温度が基準温度２０℃よりも高温となり、あるいは動作回転数が基準回転数１０００ｒｐｍよりも高回転であると、動作特性Ｃｈｒ２に例示されるように、スタンバイ量Ｓｓは一側終端量Ｓｍａｘのほうに偏移してゆく。この偏移量を回転切り増し量ΔＳと呼ぶ。回転切り増し量ΔＳは、クラッチ３の動作温度および動作回転数が基準動作条件から隔たるほど大きくなる傾向がある。偏移した動作特性Ｃｈｒ２上で、スタンバイ量Ｓｓから回転切り増し量ΔＳだけ偏移したクラッチストローク量Ｓｔをスタンバイ準備量Ｓｐとする。また、そのときの状態をスタンバイ準備状態Ｊｐとする。
【００２７】
偏移した動作特性Ｃｈｒ２上で、スタンバイ準備状態Ｊｐは、スタンバイ量Ｓｓにおけるスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さい。このため、スタンバイ準備状態Ｊｐでは、入力側部材３１と出力側部材３２との回転数差ΔＮが大きくても継合程度は極めて小さく、摩擦による熱損失は殆ど発生しない。また、スタンバイ状態Ｊｓでは熱損失が発生し得るが、回転数差ΔＮが小さい条件下では熱損失は発生しても許容量以下になる。
【００２８】
例示した２つの動作特性Ｃｈｒ１、Ｃｈｒ２は、補正手段により逐次補正して更新することができる。補正手段では、車両走行中にアクチュエータ３３を試験的に途中まで動作させてクラッチ３の動作特性を推定する。本願出願人は、補正手段の具体的な構成例について特願２０１２−１９９１２６号（特開２０１４−０５４８６２号）のハイブリッド駆動装置に開示しており、本明細書での詳細な説明は省略する。動作特性Ｃｈｒ１、Ｃｈｒ２を補正することにより、スタンバイ量Ｓｓおよびスタンバイ準備量Ｓｐの精度が向上する。
【００２９】
図１に戻り、自動変速機４は、入力軸４１と出力軸４２との間で複数の変速比を切り替える。自動変速機４として、２軸平行型自動変速機を例示でき、これに限定されない。自動変速機４は、制御部６から制御されて変速比を切り替えるシフトセレクトアクチュエータ４３を有している。自動変速機４は、さらに、入力軸４１の近傍に回転数センサ４４を有している。回転数センサ４４は、入力軸４１の変速機入力回転数Ｎｉを計測し、その計測信号を制御部６に出力する。
【００３０】
モータ５は、クラッチ３を介さずに駆動輪８Ｌ、８Ｒにモータトルクを出力する。モータ５として、電気入力によりトルクを出力する駆動モードおよびトルク入力により発電する発電モードの切替えが可能な三相同期機を例示でき、これに限定されない。モータ５は、主軸５１、ならびに図略のロータおよびステータからなる。主軸５１は、自動変速機４の出力軸４２に回転連結されるとともに、デファレンシャル装置７の入力軸７１にも回転連結されている。主軸５１の周りには、永久磁石を有するロータが一体的に設けられている。一方、ケーシング側には、ステータコイルを有するステータが固設されている。
【００３１】
さらに、モータ５には、インバータ５２およびバッテリ５３が付設されている。インバータ５２は、バッテリ５３から供給された直流電力を交流電力に変換してステータコイルに供給する。これにより、モータ５は、主軸５１からモータトルクを出力する。また、制動時には、主軸５１にトルクが入力されて、モータ５は回生発電を行う。インバータ５２は、回生発電によりステータコイルから出力される交流電力を直流電力に変換して、バッテリ５３に供給する。これにより、バッテリ５３が充電される。上述したインバータ５２の双方向の電力変換機能は、制御部６から制御される。インバータ５２が機能していないとき、主軸５１は、単なる伝達軸として作用し、自動変速機４からデファレンシャル装置７にトルクを伝達する。
【００３２】
制御部６は、ハイブリッド車両用駆動装置１を制御する。制御部６には、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するＥＣＵ（電子制御装置）を用いることができる。制御部６は、左右の車輪速センサ６１Ｌ、６１Ｒから左右の車輪速ＮＬ、ＮＲの計測信号を取得する。なお、車輪速センサ６１Ｌ、６１Ｒは、駆動輪８Ｌ、８Ｒの近傍にそれぞれ配設されている。これにより、制御部６は、車両の走行速度Ｖを演算できる。また、制御部６は、アクセルペダル６２のアクセル開度Ａｃの計測信号をアクセルセンサ６３から取得する。これにより、制御部６は、アクセル開度Ａｃに見合う大きさの要求駆動力Ｆを演算できる。
【００３３】
制御部６は、走行速度Ｖおよび要求駆動力Ｆの大きさに基づいて、加速の必要性、エンジン２の始動の必要性、およびクラッチ３の継合の必要性を判定する。制御部６は、上記した３項目の必要性の判定結果として、加速要求、エンジン始動要求、およびクラッチ継合要求の３つの内部信号を用いる。
【００３４】
図３は、制御部６の加速要求の判定条件を例示説明する図である。図３で、横軸は走行速度Ｖ、縦軸は要求駆動力Ｆである。制御部６は、車両の現時点の走行速度Ｖと要求駆動力Ｆによって図３上にプロットされる動作点が判定線Ｌｊの外側に位置すると、加速要求有りと判定する。また、制御部６は、動作点が判定線Ｌｊの内側に位置すると、加速要求無しと判定する。詳述すると、制御部６は、走行速度Ｖが所定速度Ｖ１を超過しているときに加速要求有りと判定し、走行速度Ｖがちょうど所定速度Ｖ１のときには要求駆動力Ｆが所定駆動力Ｆ１以上であれば加速要求有りと判定する。さらに、制御部６は、走行速度Ｖが所定速度Ｖ１よりも小さくなるにつれて大きな要求駆動力Ｆで加速要求有りと判定し、走行速度Ｖがゼロのときに要求駆動力Ｆが所定駆動力Ｆ２以上（ただしＦ２＞Ｆ１）であれば加速要求有りと判定する。
【００３５】
当然ながらアクセルペダル６２が強く踏み込まれて要求駆動力Ｆが増加すると、加速要求が発生する。また、走行速度Ｖが所定速度Ｖ１を超過しているときには、アクセルペダル６２の操作とは無関係に加速要求が発生する。一方、走行速度Ｖが減少したり、アクセルペダル６２が戻されたりして、動作点が判定線Ｌｊの外側から内側に移動すると、加速要求が無くなる。
【００３６】
制御部６は、エンジン始動要求およびクラッチ継合要求についても、出力可能なモータトルクを考慮しつつ、加速要求に類似した判定を行う。図を用いた説明は省略するが、制御部６は、要求駆動力Ｆが増加してエンジントルクの必要性が予想されるときにエンジン始動要求有りと判定する。さらに、制御部６は、要求駆動力Ｆがさらに増加してエンジントルクが必要になったときにクラッチ継合要求有りと判定する。
【００３７】
制御部６は、要求駆動力Ｆを実現するために、図４に示されるハイブリッド走行制御モード（以降ではＨＶ制御モードと略記）のモード遷移を制御する。図４は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１のＨＶ制御モードのモード遷移図である。図中に付された矢印はＨＶ制御モードの遷移を表し、矢印に付された吹き出しテロップは遷移条件を表している。ＨＶ制御モードは、エンジン２およびクラッチ３の状態の組み合わせを示すものである。制御部６は、前述した３つの内部信号に加えてエンジン２の動作状態およびクラッチ３の継断状態を参照し、エンジン２およびクラッチ３を制御することでモード遷移を制御する。図示されるように、ＨＶ制御モードは、３つの基本モードおよび６つの移行中モードに分かれる。
【００３８】
基本モードには、Ｅモード、Ｓモード、およびＰモードがある。Ｅモードは、Electric−Run−Mode（電気走行モード）を略した名称である。Ｅモードでは、エンジン２を停止し、クラッチ３を切断して、モータトルクのみで走行する。Ｓモードは、Sprit−Run−Mode（切断走行モード）を略した名称である。Ｓモードでは、エンジン２を回転させ、クラッチ３を切断して、モータトルクのみで走行する。Ｐモードは、Parallel−Run−Mode（並列走行モード）を略した名称である。Ｐモードでは、エンジン２を回転させ、クラッチ３を継合し、エンジントルクおよびモータトルクを併用して走行する。なお、エンジントルクのみで走行している場合も、制御部６内ではＰモードとして扱う。
【００３９】
移行中モードは、３つの基本モードの相互間を移行するときのモードである。移行中モードには、ＥＳモード、ＥＰモード、ＳＰモード、ＰＳモード、ＰＥモード、およびＳＥモードがある。ＥＳモードは、Ｅモードでエンジン始動要求が発生したときに遷移するモードであり、エンジン２を始動させる間継続する。ＥＳモードで、エンジン始動要求が継続しつつエンジン２が回転中になるとＳモードに遷移する。ＥＳモードの途中でエンジン始動要求が無くなると、エンジン２の始動制御を中止してＳＥモードに遷移する。
【００４０】
ＥＰモードは、Ｅモードでエンジン始動要求および加速要求の両方が発生したときに遷移するモードであり、エンジン２を始動させてクラッチ３を継合させる間継続する。ＥＰモードで、クラッチ継合要求が発生してクラッチ３が継合すると、Ｐモードに遷移する。ＳＰモードは、Ｓモードでクラッチ継合要求が発生したときに遷移するモードであり、クラッチ３を継合させる間継続する。ＳＰモードで、クラッチ継合要求が継続しつつクラッチ３が継合するとＰモードに遷移する。ＳＰモードの途中でクラッチ継合要求が無くなると、クラッチ３の継合制御を中止してＰＳモードに遷移する。
【００４１】
ＰＳモードは、ＰモードおよびＳＰモードでクラッチ継合要求が無くなったときに遷移するモードであり、クラッチ３を切断させる間継続する。ＰＳモードで、クラッチ継合要求が無いままでクラッチ３が切断されるとＳモードに遷移する。ＰＳモードの途中でクラッチ継合要求が発生すると、クラッチ３の切断制御を中止してＳＰモードに遷移する。ＰＥモードは、Ｐモードでクラッチ継合要求が無くなりかつエンジン２が燃料供給停止状態であるときに遷移するモードであり、クラッチ３を切断させてエンジン２を停止させる間継続する。ＰＥモードで、エンジン始動要求が無いままでエンジン２が停止中になるとＥモードに遷移する。
【００４２】
ＳＥモードは、ＳモードおよびＳＥモードでエンジン始動要求が無くなったときに遷移するモードであり、エンジン２を停止させる間継続する。ＳＥモードで、エンジン始動要求が無いままでエンジン２が停止中になるとＥモードに遷移する。ＳＥモードの途中でエンジン始動要求が発生すると、エンジン２の停止制御を中止してＥＳモードに遷移する。
【００４３】
上記したうちのＥモードおよびＳモードは、車両がモータトルクのみで走行するモータ走行モードに相当する。また、Ｐモードは、車両がエンジントルクで走行するエンジン走行モードに相当する。実施形態のハイブリッド車両用駆動装置は、ＥモードからＰモード移行する途中のＥＰモード、およびＳモードからＰモードに移行する途中のＳＰモードでクラッチ３を継合制御するときに機能する。
【００４４】
図５は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置のエンジンアイドル状態（Ｓモード）からのクラッチ継合動作を図式的に説明する図である。図５で、横軸は共通の時間ｔを示し、グラフは上から順番に３つの内部信号（加速要求、エンジン始動要求、クラッチ継合要求）、ＨＶ制御モード、エンジン出力回転数Ｎｅ（破線示）および変速機入力回転数Ｎｉ（実線示）、３つのフラグ（スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、継合許可フラグＦｊ）、クラッチ３の状態、同期時間タイマＴｍＡおよび早出し可能タイマＴｍＢを示している。図５は、Ｓモードで走行中に時刻ｔ１でクラッチ継合要求が発生してＳＰモードに遷移し、クラッチ３を継合させて最終的にＰモードに遷移した動作を例示している。
【００４５】
制御部６は、前述した３つの内部信号の他に、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、および継合許可フラグＦｊを用いる。スタンバイ準備許可フラグＦｐは、クラッチ３を最大切断状態Ｊｄとしたモータ走行モードにおいて、制御部６により加速要求が認識されたときに、クラッチ３のスタンバイ準備状態Ｓｐへの移行を許可する内部信号である。ここで、入力側部材３１の回転数はエンジン出力回転数Ｎｅに一致し、出力側部材３２の回転数は変速機入力回転数Ｎｉに一致している。したがって、制御部６は、エンジン出力回転数Ｎｅから変速機入力回転数Ｎｉを減算した差の絶対値を回転数差ΔＮとする。
【００４６】
スタンバイ許可フラグＦｓは、回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１以下になると、クラッチ３のスタンバイ状態Ｓｓへの移行を許可する内部信号である。継合許可フラグＦｊは、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下になると、クラッチ３を完全継合状態Ｊｊにすることを許可する内部信号である。第２所定値Ｎ２は、第１所定値Ｎ１よりも小さく設定する。継合許可フラグＦｊのオン状態は、クラッチ３の入力側部材３１と出力側部材３２とが概ね同期回転に達していること示すものである。継合許可フラグＦｊを用いて概ね同期回転での継合を行うことにより、クラッチ３で発生する熱損失を低減できる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、エンジン出力回転数Ｎｅが変速機入力回転数Ｎｉよりも大きいことを付帯条件としている。したがって、大きなエンジン出力回転数Ｎｅを徐々に減速して同期回転を達成する場合には、変速機入力回転数Ｎｉと第２所定値Ｎ２との加算値までエンジン出力回転数Ｎｅが減速された時点で、継合許可フラグＦｊはオン操作される。逆に、図５に示されるように、小さなエンジン出力回転数Ｎｅを徐々に増速して同期回転を達成する場合には、変速機入力回転数Ｎｉから第２所定値Ｎ２を減算した減算値までエンジン出力回転数Ｎｅが増速されても、継合許可フラグＦｊはオン操作されない。そして、エンジン出力回転数Ｎｅが変速機入力回転数Ｎｉを超えて第２所定値Ｎ２だけ上回った時点で、始めて継合許可フラグＦｊはオン操作される（図５の時刻ｔ５）。付帯条件を設けることで、クラッチ３の継合時に減速作用が発生せず、良好なドライバビリティを維持できる。
【００４８】
制御部６は、さらに、同期時間タイマＴｍＡ、早出し可能タイマＴｍＢ、および早出し可能フラグＦｅを用いる。同期時間タイマＴｍＡは、スタンバイ許可フラグＦｓがオン動作してから継合許可フラグＦｊがオン動作するまでの経過時間を計時して、所定時間Ｔｔ１の経過を監視するものである。所定時間Ｔｔ１は、クラッチ３で入力側部材３１と出力側部材３２との間の回転数差ΔＮを減少させて概ね同期回転を達成する通常の所要時間にマージンを見込んで設定する。所定時間Ｔｔ１として２０００ｍｓを例示でき、これに限定されない。
【００４９】
早出し可能タイマＴｍＢは、クラッチ３が完全継合状態Ｊｊに達してからの経過時間を計時して、一定時間Ｔｔ２の経過を監視するものである。一定時間Ｔｔ２は、熱損失の発生し得るスタンバイ状態Ｓｓの発生間隔を規制するものであり、クラッチ３の温度の過昇を防止できる程度に設定する。一定時間Ｔｔ２として１００ｍｓを例示でき、これに限定されない。早出し可能タイマＴｍＢが一定時間Ｔｔ２に達するまで早出し可能フラグＦｅはオフ状態とされ、早出し可能タイマＴｍＢが一定時間Ｔｔ２に達すると早出し可能フラグＦｅはオン操作される。
【００５０】
図５の時刻ｔ１以前には、加速要求有り、かつエンジン始動要求有り、かつクラッチ始動要求無しで、ＨＶ制御モードはＳモード（切断走行モード）となっている。エンジン２はアイドル状態で回転しており、エンジン出力回転数Ｎｅはアイドル回転数Ｎｉｄｌが維持されている。一方、自動変速機４の入力軸４１は、モータ５側から逆駆動されており、変速機入力回転数Ｎｉはアイドル回転数Ｎｉｄｌよりも高回転になっている。クラッチ３は、最大切断状態Ｊｄとされている。また、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、および継合許可フラグＦｊは、すべてオフになっている。同期時間タイマＴｍＡはクリアされてゼロになっており、早出し可能タイマＴｍＢは一定時間Ｔｔ２に達して早出し可能フラグＦｅはオンになっている。
【００５１】
そして、時刻ｔ１に、例えばアクセルペダル６２が踏み込まれてクラッチ継合要求が発生すると、制御部６は、ＳモードからＳＰモードに遷移制御する（矢印Ｐ１示）。具体的な制御内容として、制御部６は、ＳＰモードへの遷移と同時にエンジン出力回転数Ｎｅを増速する（矢印Ｐ２示）。時刻ｔ２になって、エンジン出力回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌから微小回転数αだけ増速されると、スタンバイ準備許可フラグＦｐがオンになる（矢印Ｐ３示）。ここで、早出し可能フラグＦｅがオンになっているので、制御部６は、クラッチ３のスタンバイ準備状態Ｊｐへの早出し制御を開始する（矢印Ｐ４示）。また、早出し制御を開始した後で、制御部６は、早出し可能タイマＴｍＢをクリアして、早出し可能フラグＦｅをオフにしておく（矢印Ｐ５示）。
【００５２】
クラッチ３がスタンバイ準備状態Ｊｐに到達した後の時刻ｔ３に、回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１まで減少すると、スタンバイ許可フラグＦｓがオンになる（矢印Ｐ６示）。制御部６は、クラッチ３のスタンバイ状態Ｊｓへの早出し制御を開始する（矢印Ｐ７示）とともに、同期時間タイマＴｍＡの計時を開始する（矢印Ｐ８示）。
【００５３】
クラッチ３がスタンバイ状態Ｊｓに到達してかつ同期時間タイマＴｍＡが所定時間Ｔｔ１に到達する以前の時刻ｔ４に、エンジン出力回転数Ｎｅが変速機入力回転数Ｎｉに一致している。その後の時刻ｔ５に、エンジン出力回転数Ｎｅが変速機入力回転数Ｎｉよりも大きくなりかつ回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２に一致すると、継合許可フラグＦｊがオンになる（矢印Ｐ９示）。制御部６は、クラッチ３の完全継合状態Ｊｊへの制御を開始する（矢印Ｐ１０示）とともに、同期時間タイマＴｍＡを強制的に所定時間Ｔｔ１にセットする（矢印Ｐ１１示）。
【００５４】
時刻ｔ６に、クラッチ３が完全継合状態Ｊｊに到達し、かつエンジン出力回転数Ｎｅと変速機入力回転数Ｎｉとが一致すると、クラッチ３の継合動作は終了する。制御部６は、ＳＰモードからＰモード（並列走行モード）に遷移制御する（矢印Ｐ１２示）。同時に、制御部６は、同期時間タイマＴｍＡをクリアするとともに（矢印Ｐ１３示）、早出し可能タイマＴｍＢの計時を開始する（矢印Ｐ１４示）。時刻ｔ７に、早出し可能タイマＴｍＢが一定時間Ｔｔ２に到達すると、制御部６は、早出し可能フラグＦｅをオン操作する。
【００５５】
上述した制御部６によるクラッチ継合制御の中で、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの制御が本発明のスタンバイ制御に相当する。また、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの制御が本発明の完全継合制御に相当する。
【００５６】
なお、仮に時刻ｔ２の時点で早出し可能フラグＦｅがオフであると、制御部６は、クラッチ３のスタンバイ準備状態Ｊｐへの早出し制御を開始しない。代わりに、制御部６は、後述する従来技術のクラッチ継合制御を行う。また、エンジン２の吹き上がりが遅れるなどの原因により回転数差Δの減少が遅れ、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２に一致する以前に同期時間タイマＴｍａが所定時間Ｔｔ１に達する場合が皆無でない。この場合、制御部６は、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さい状態にする。具体的に、本実施形態で、制御部６は、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓから一旦スタンバイ準備状態Ｊｐに戻す。これに限定されず、制御部６は、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓと最大切断状態Ｊｄとの間の任意の状態まで戻してもよい。
【００５７】
次に、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の作用について、従来技術と比較して説明する。従来技術のクラッチ継合制御では、第１所定値Ｎ１、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、およびスタンバイ許可フラグＦｓは用いられていない。したがって、従来技術では、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２に一致すると継合許可フラグＦｊがオンになり、クラッチ３は最大切断状態Ｊｄから完全継合状態Ｊｊへと一気に動作する。これに対して、本実施形態では、回転数差ΔＮの減少に対応して、クラッチ３をスタンバイ準備状態Ｊｐおよびスタンバイ状態Ｊｓの２段階に分けて早出しできる。
【００５８】
次に、図５に示された動作を可能とする制御部６の演算処理フローについて説明する。図６および図７は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の制御部６の演算処理フローを分割して示した図である。図６は、主にモータ走行モードからエンジン走行モードへ移行するときのクラッチ継合動作中の制御を示し、図７は図６に示されていない関連制御を示している。制御部６は、所定の制御サイクルタイムごとに、図６のステップＳ１からの演算処理フローを実行する。
【００５９】
制御部６は、演算処理フローの中でクラッチ３の現在の状態を表すクラッチ状態フラグＦｎｏｗ、ならびに、制御目標となる状態を表すクラッチ目標信号Ｊｔｇｔを用いる。クラッチ状態フラグＦｎｏｗは、オンのときに完全継合状態Ｊｊを示し、オフのときに完全継合状態Ｊｊ以外を示す。また、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔは、最大切断状態Ｊｄ、スタンバイ準備状態Ｊｐ、スタンバイ状態Ｊｓ、および完全継合状態Ｊｊのいずれかを制御目標に設定した信号である。
【００６０】
図６のステップＳ１で、制御部６は、次の第１〜第３条件がすべて満たされたクラッチ継合動作中であるか否かを判定する。第１条件は、クラッチ状態フラグＦｎｏｗがオフ、すなわち完全継合状態Ｊｊ以外であることを必要条件とする。第２条件は、ＨＶ制御モードがＥＰモードまたはＳＰモードであることを必要条件とする。さらに、第３条件は、エンジン出力回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌに微小回転数αを加算したよりも高くなっていることを必要条件とする。
【００６１】
制御部６は、第１〜第３条件がすべて満たされているときにはステップＳ２に進み、いずれか一条件でも満たされていないときには、ＸＸを経由して図７のステップＳ２１に進む。図５の動作において、制御部６は、時刻ｔ２から時刻ｔ６までの時間帯でステップＳ２に進み、時刻ｔ２以前および時刻ｔ６以降ではステップＳ２１に進む。ステップＳ２で、制御部６は、継合許可フラグＦｊがオンであるか否か判定する。
【００６２】
継合許可フラグＦｊがオフであると、制御部６は、ステップＳ３に進み、次の第４〜第６条件がすべて満たされているか否かを判定する。第４条件は、スタンバイ許可フラグＦｓがオンであること、換言すれば回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１まで減少していることを必要条件とする。第５条件は、早出し可能フラグＦｅがオンであることを必要条件とする。さらに、第６条件は、アクセル開度Ａｃが５０％を超えていることを必要条件とする。第６条件は、本実施形態での付帯条件であり、アクセル開度が５０％以下で加速要求の緊急性が小さいときに、スタンバイ状態Ｊｓへの早出しを見送ることを意味している。
【００６３】
制御部６は、第４〜第６条件がすべて満たされているときにはステップＳ４に進み、いずれか一条件でも満たされていないときにはステップＳ７に進む。ステップＳ４で、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ状態Ｊｓに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。次にステップＳ５で、制御部６は、同期時間タイマＴｍＡをインクリメントする。次にステップＳ６で、制御部６は、同期時間タイマＴｍＡが所定時間Ｔｔ１未満であるか否か判定し、所定時間Ｔｔ１未満のときには演算処理フローを終了する。
【００６４】
制御部６は、ステップＳ６で同期時間タイマＴｍＡが所定時間Ｔｔ１以上のとき、およびステップＳ３でいずれか一条件でも満たされていないときは、ステップＳ７に合流する。ステップＳ７で、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ準備状態Ｊｐに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。次にステップＳ８で、制御部６は、早出し可能タイマＴｍＢをクリアし、演算処理フローを終了する。
【００６５】
制御部６は、ステップＳ２で継合許可フラグＦｊがオンであると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１で、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔを完全継合状態Ｊｊに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。次にステップＳ１２で、制御部６は、同期時間可能タイマＴｍＡを強制的に所定時間Ｔｔ１にセットする。次にステップＳ１３で、制御部６は、クラッチ３の状態を判定する。制御部６は、クラッチ３が完全継合状態Ｊｊ以外のときは演算処理フローを終了し、完全継合状態ＪｊのときはステップＳ１４に進む。次にステップＳ１４で、制御部６は、クラッチ状態フラグＦｎｏｗをオンに設定し、演算処理フローを終了する。
【００６６】
ステップＳ１から進んだ図７のステップＳ２１で、制御部６は、ＨＶ制御モードがＰモードであるか否か判定する。Ｐモードのとき、制御部６は、ステップＳ２２で同期時間タイマＴｍＡをクリアし、ステップＳ２３で早出し可能タイマＴｍＢをインクリメントする。次にステップＳ２４で、制御部６は、早出し可能タイマＴｍＢが一定時間Ｔｔ２に達しているか否か判定する。一定時間Ｔｔ２に達しているとき、制御部６は、ステップＳ２５に進み、早出し可能フラグＦｅをオンに設定する。一定時間Ｔｔ２に達していないとき、制御部６は、ステップＳ２６に進み、早出し可能フラグＦｅをオフに設定する。ステップＳ２５およびステップＳ２６の後、制御部６は、ステップＳ２７に合流する。ステップＳ２７で、制御部６は、自動変速機４の変速動作を制御するときに、クラッチ３の継断制御を合わせて行う。このときのクラッチ３の継断制御に関しては、従来の制御技術を適宜用いることができる。ステップＳ２７の後、ＹＹを経由して図６に戻り、演算処理フローを終了する。
【００６７】
制御部６は、ステップＳ２１でＰモード以外のときステップＳ３１に進み、ＨＶ制御モードがＥモードまたはＳモードであるか否か判定する。ＥモードまたはＳモードのとき、制御部６は、ステップＳ３２に進み、クラッチ状態フラグＦｎｏｗをオフにする。ステップＳ３２の後、およびステップＳ３１でＥモードでもＳモードでもないとき、制御部６は、ステップＳ３３に合流する。ステップＳ３３で、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔを最大切断状態Ｊｄに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。この後、制御部６は、ＹＹを経由して図６に戻り、演算処理フローを終了する。
【００６８】
図６および図７の演算処理フローと図５の動作との対応関係について補足説明する。図６のステップＳ１で、図５の時刻ｔ２以前は第３条件によって除外され、時刻ｔ６以降は第１条件によって除外される。したがって、時刻ｔ２から時刻ｔ６の時間帯で、制御部６は、ステップＳ２に進む。そして、基本的には、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、および継合許可フラグＦｊのオン／オフ状態に対応して、制御部６は、クラッチ目標信号Ｊｔｇｔを設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。具体的に、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯で、制御部６は、ステップＳ７でクラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ準備状態Ｊｐに設定する。また、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの時間帯で、制御部６は、ステップＳ４でクラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ状態Ｊｓに設定する。さらに、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの時間帯で、制御部６は、ステップＳ１１でクラッチ目標信号Ｊｔｇｔを完全継合状態Ｊｊに設定する。なお、時刻ｔ６以降では、制御部６は、ステップＳ１からステップＳ２１に進み、ステップＳ２３〜Ｓ２６で主に早出し可能フラグＦｅに関する演算処理を行う。
【００６９】
次に、ＥモードからＰモードへの移行時の動作について説明する。図８は、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１のエンジン停止状態（Ｅモード）からのクラッチ継合動作を図式的に説明する図である。図８は、図５と同じ様式で表されている。図８は、Ｅモードで走行中に時刻ｔ１１でＥＰモードに遷移し、エンジン２を始動させ、クラッチ３を継合させて最終的にＰモードに遷移した動作を例示している。
【００７０】
図８の時刻ｔ１１以前には、加速要求、エンジン始動要求、およびクラッチ始動要求はいずれも無しで、ＨＶ制御モードはＥモード（電気走行モード）となっている。エンジン２は停止状態であり、エンジン出力回転数Ｎｅはゼロになっている。一方、自動変速機４の入力軸４１は、モータ５側から逆駆動されており、変速機入力回転数Ｎｉはアイドル回転数Ｎｉｄｌよりも高回転になっている。クラッチ３は、最大切断状態Ｊｄとされている。また、スタンバイ準備許可フラグＦｐ、スタンバイ許可フラグＦｓ、および継合許可フラグＦｊは、すべてオフになっている。同期時間タイマＴｍＡはクリアされてゼロになっており、早出し可能タイマＴｍＢは一定時間Ｔｔ２に達して早出し可能フラグＦｅはオンになっている。
【００７１】
そして、時刻ｔ１１に、例えばアクセルペダル６２が強く踏み込まれると、加速要求、エンジン始動要求、およびクラッチ始動要求が同時に発生する。したがって、制御部６は、ＥモードからＥＰモードに遷移制御する（矢印Ｑ１示）。具体的な制御内容として、制御部６は、ＥＰモードへの遷移と同時にエンジン２を始動し（矢印Ｑ２示）、続けてエンジン出力回転数Ｎｅを増速する。時刻ｔ２になって、エンジン出力回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌよりも微小回転数αだけ増速されると、スタンバイ準備許可フラグＦｐがオンになる（矢印Ｐ３示）。ここで、早出し可能フラグＦｅがオンになっているので、制御部６は、クラッチ３のスタンバイ準備状態Ｊｐへの早出し制御を開始する（矢印Ｐ４示）。また、早出し制御を開始した後で、制御部６は、早出し可能タイマＴｍＢをクリアして、早出し可能フラグＦｅをオフにしておく（矢印Ｐ５示）。以降は、図５と同じであるので、説明は省略する。
【００７２】
なお、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１は、スタンバイ準備状態Ｓｐへの早出しを行わず、最大切断状態Ｓｄからスタンバイ状態Ｓｓへ１段階で早出しする簡易な継合制御を行うこともできる。この簡易な継合制御で、制御部６は、スタンバイ準備許可フラグＦｐを無視し、スタンバイ許可フラグＦｓがオフからオンに変化するとクラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓにする。つまり、制御部６は、図５の時刻ｔ３までクラッチ３は最大切断状態Ｊｄのままとしておき、時刻ｔ３でクラッチ目標信号Ｊｔｇｔをスタンバイ状態Ｊｓに設定し、これに基づいてアクチュエータ３３を制御する。
【００７３】
実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１の簡易な継合制御では、エンジントルクを出力するエンジン２と、エンジン２に回転連結された入力側部材３１と自動変速機４を介して駆動輪８Ｌ、８Ｒに回転連結された出力側部材３２との間を継断可能に回転連結するクラッチ３と、クラッチ３を介さずに駆動輪８Ｌ、８Ｒにモータトルクを出力するモータ５と、エンジン２およびクラッチ３およびモータ５を制御する制御部６と、を備えたハイブリッド車両用駆動装置１であって、クラッチ３は、入力側部材３１と出力側部材３２との継合程度に関連するクラッチストローク量Ｓｔが、一側終端量Ｓｍａｘにおいてトルクを伝達しない最大切断状態Ｊｄ、スタンバイ量Ｓｓになるとトルクの伝達を開始するスタンバイ状態Ｊｓ、他側終端量Ｓｍｉｎにおいて完全継合する完全継合状態Ｊｊとなる摩擦式クラッチであり、制御部６は、クラッチ３が最大切断状態Ｊｄであってモータトルクのみで走行するモータ走行モード（Ｅモード、Ｓモード）において、加速要求を認識してから入力側部材３１と出力側部材３２との回転数差ΔＮが第１所定値以下Ｎ１になるとクラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓにするスタンバイ制御と、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下になるとクラッチ３を完全継合状態Ｊｊにする完全継合制御と、を行う。
【００７４】
これによれば、ハイブリッド車両のクラッチ継合制御において、入力側部材３１と出力側部材３２との回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１以下まで減少すると、制御部６はクラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓにする。スタンバイ状態Ｊｓでは、回転数差ΔＮが小さくかつ継合程度も小さいので、摩擦による熱損失は発生してもわずかであり実用上支障ない。そして、回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下になって概ね同期回転が達成されると、制御部６はクラッチ３を完全継合状態Ｊｊにする。したがって、同期回転が達成される以前にクラッチストローク量Ｓｔを一側終端量Ｓｍａｘからスタンバイ量Ｓｓまで予め早出ししている分だけ、従来よりも継合所要時間を短縮できる。これにより、エンジントルクの立ち上がりを早めて加速要求に対する応答性を改善できる。
【００７５】
さらに、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１で、クラッチ３は、クラッチストローク量Ｓｔがスタンバイ量Ｓｓに近いスタンバイ準備量Ｓｐになるとスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さいスタンバイ準備状態Ｊｐとなり、制御部６は、スタンバイ制御において加速要求を認識するとクラッチ３をスタンバイ準備状態Ｊｐにし、回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１以下になるとクラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓにする。
【００７６】
これによれば、ハイブリッド車両のクラッチ継合制御において、制御部６は、加速要求を認識するとクラッチ３をスタンバイ準備状態Ｊｐにする。スタンバイ準備状態Ｊｐでは、入力側部材３１と出力側部材３２との回転数差ΔＮが大きくても継合程度が極めて小さいので、摩擦による熱損失は殆ど発生しない。そして、回転数差ΔＮが第１所定値Ｎ１以下まで減少すると、制御部６はクラッチをスタンバイ状態Ｊｓにし、概ね同期回転が達成されると、制御部６はクラッチ３を完全継合状態Ｊｊにする。したがって、同期回転が達成される以前にクラッチストローク量Ｓｔを一側終端量Ｓｍａｘからスタンバイ準備量Ｓｐを経てスタンバイ量Ｓｓまで二段階に分けて予め早出ししている分だけ、上述の簡易な継合制御よりもさらに効果的に継合所要時間を短縮できる。これにより、エンジントルクの立ち上がりをさらに効果的に早めて加速要求に対する応答性を改善できる。
【００７７】
さらに、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１で、制御部６は、スタンバイ制御を開始した後に所定時間Ｔｔ１が経過しても回転数差ΔＮが第２所定値Ｎ２以下にならない場合に、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さい状態にする。
【００７８】
これによれば、何らかの原因、例えばエンジン２の吹き上がりの遅れによって回転数差ΔＮの減少が所定時間Ｔｔ１以上遅れているときに、制御部６は、クラッチ３をスタンバイ状態Ｊｓより継合程度が小さい状態、例えばスタンバイ準備状態Ｊｐにする。したがって、わずかとは言え熱損失の発生し得るスタンバイ状態Ｊｓが長時間継続して、クラッチ温度が過昇することを防止できる。
【００７９】
さらに、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１で、制御部６は、完全継合制御においてクラッチ３を完全継合状態にした後一定時間Ｔｔ２が経過するまでは、スタンバイ制御を禁止する。
【００８０】
これによれば、アクセルペダル６２の踏み込み量が比較的少ないなどの理由でモータ走行モードとエンジン走行モードとが頻繁に切り替わる場合に、一定時間Ｔｔ２未満の間隔でスタンバイ制御が繰り返されることがなく、従来の継合制御が行われる。これにより、わずかとは言え熱損失の発生し得るスタンバイ状態Ｊｓが頻繁に繰り返され、熱損失が蓄積されてクラッチ温度が過昇することを防止できる。
【００８１】
さらに、実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１で、制御部６は、スタンバイ制御においてエンジン２が停止しているときは、加速要求を認識するとエンジン２を始動する。
【００８２】
これによれば、加速を要求されたときにエンジン２がアイドル回転状態および停止状態のいずれであっても、前述の各効果が得られる。
【００８３】
なお、クラッチ３はノーマルオープンタイプであってもよいし、多板式であってもよい。また、図６および図７に示した演算処理フローは変形可能であり、実施形態と異なる内部信号やフラグを用いてもよい。本発明は、その他様々な変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１：ハイブリッド車両用駆動装置
２：エンジン    ２１：出力軸    ２４：回転速度センサ
３：クラッチ    ３１：入力側部材    ３２：出力側部材
３３：アクチュエータ    ３４：ストロークセンサ
４：自動変速機    ４４：回転速度センサ
５：モータ    ６：制御部    ７：デファレンシャル装置    ８Ｌ、８Ｒ：駆動輪
Ｓｔ：クラッチストローク量    Ｔｃ：クラッチトルク
Ｓｍａｘ：一側終端量      Ｊｄ：最大切断状態
Ｓｐ：スタンバイ準備量    Ｊｐ：スタンバイ準備状態
Ｓｓ：スタンバイ量        Ｊｓ、Ｊｓ０：スタンバイ状態
Ｓｍｉｎ：他側終端量      Ｊｊ：完全継合状態
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2015067115.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2015067115.tif 000012
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2015067115.tif 000013