(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
モータと、
前記エンジンと前記モータの連結部に設けられ、前記エンジンと前記モータを駆動源とするハイブリッド車モードと、前記モータを駆動源とする電気自動車モードと、を切り替えるモード切替手段と、
前記モータと駆動輪の間に介装され、エンジン始動要求に基づく前記電気自動車モードから前記ハイブリッド車モードへのモード遷移時、締結トルクを低減してスリップ締結される摩擦要素と、
エンジン始動要求時の前記摩擦要素の締結トルクである始動要求時トルクが、前記摩擦要素のトルク抜けによるショック非発生トルクよりも大きいとき、前記摩擦要素の締結トルクのトルク低減量を制限して、前記モード遷移時の前記摩擦要素の締結トルクであるモード遷移時トルクをトルク抜けショックの生じない第１トルクに設定し、
前記始動要求時トルクが、前記ショック非発生トルク以下のとき、前記摩擦要素の締結トルクのトルク低減量を、前記始動要求時トルクが前記ショック非発生トルクよりも大きい場合と比べて大きくすると共に、前記モード遷移時トルクを前記第１トルクよりも小さい値である第２トルクに設定するエンジン始動制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御手段。
【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装置において、
前記エンジン始動制御手段は、車両停止時、前記モード遷移時トルクを前記第２トルクに設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、ブレーキ作動時、前記モード遷移時トルクを前記第２トルクに設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、前記モード遷移時トルクを前記第２トルクに設定したときの前記摩擦要素への入力トルクの絶対値を、前記モード遷移時トルクを前記第１トルクに設定したときの前記摩擦要素への入力トルクの絶対値に比べて、小さい値に設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、前記モード遷移時トルクを前記第２トルクに設定したときの前記摩擦要素への入力トルクの変化率を、前記モード遷移時トルクを前記第１トルクに設定したときの前記摩擦要素への入力トルクの変化率に比べて、小さい値に設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、前記ショック非発生トルクの値を、走行レンジに応じて設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン始動要求に基づいて、電気自動車モードからハイブリッド車モードへとモード遷移するとき、モータと駆動輪の間の摩擦要素をスリップ締結するハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車モードからハイブリッド車モードへのモード遷移の際、モータと駆動輪の間に介装された第２クラッチの締結トルクを低減してスリップさせた後、エンジンとモータの間に介装された第１クラッチを締結してエンジン始動するハイブリッド車両の制御装置が知られている（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2007-131071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、従来装置にあっては、第２クラッチをスリップさせる際、第２クラッチの締結トルクの低減しすぎによるトルク抜けショックの発生を防止するため、第２クラッチにおける締結トルクの低減量を制限していた。そのため、エンジン始動要求から第２クラッチのスリップまでに時間がかかり、エンジン始動完了までの時間が長くなってしまう、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン始動時のトルク抜けショックの影響を抑制しつつ、エンジン始動完了までの時間を短縮することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータと、モード切替手段と、摩擦要素と、エンジン始動制御手段と、を備える。
前記モード切替手段は、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車モードと、モータを駆動源とする電気自動車モードと、を切り替える。前記摩擦要素は、エンジン始動要求に基づくハイブリッド車モードから電気自動車モードへのモード遷移時、スリップ締結される。
前記エンジン始動制御手段は、エンジン始動要求時の摩擦要素の締結トルクである始動要求時トルクが、摩擦要素のトルク抜けによるショック非発生トルク以下のときには、始動要求時トルクがショック非発生トルクよりも大きいときに比べて、モード遷移時の摩擦要素の締結トルクであるモード遷移時トルクを小さい値に設定する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、始動要求時トルクがショック非発生トルク以下のときには、始動要求時トルクがショック非発生トルクより大きいときに比べて、モード遷移時トルクを小さい値に設定してエンジン始動制御を実施する。
したがって、始動要求時トルクがショック非発生トルク以下では、モード遷移時トルクを小さくすることで摩擦要素は早急にスリップする。一方、エンジン始動要求時の摩擦要素の締結トルクは、摩擦要素のトルク抜けによるショック非発生トルク以下であるため、摩擦要素が早急にスリップしてもトルク抜けショックの影響は小さい。
そのため、トルク抜けショックの影響が小さいシーンに限って、摩擦要素のスリップ開始までの時間を短縮することができ、この結果、トルク抜けショックの影響を抑制しつつ、エンジン始動完了までの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。
【図２】実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。
【図３】実施例１の統合コントローラを示す演算ブロック図である。
【図４】実施例１の制御装置で用いられる目標定常トルクマップ(a)とMGアシストトルクマップ(b)を示すマップ図である。
【図５】実施例１の制御装置で用いられるエンジン始動停止線マップを示すマップ図である。
【図６】実施例１の制御装置で用いられるバッテリSOCに対する走行中発電要求出力マップを示すマップ図である。
【図７】実施例１の制御装置で用いられるエンジンの最適燃費線を示す特性図である。
【図８】実施例１の自動変速機における変速線の一例を示す変速マップ図である。
【図９】ハイブリッド車両での運転モード遷移の一例を示す説明図である。
【図１０】実施例１の統合コントローラにて実行されるエンジン始動制御処理の構成と流れを示すフローチャートである。
【図１１】ハイブリッド車両の停車時にエンジン始動要求が発生したときの第２クラッチ（CL2）締結トルク・モータトルク・モータ回転数・エンジン回転数・ブレーキ踏力・車速の各特性を示すタイムチャートである。
【図１２】実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド車両の停車時にエンジン始動要求が発生したときの第２クラッチ（CL2）締結トルク・モータトルク・モータ回転数・エンジン回転数・ブレーキ踏力・車速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。
図１は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。以下、図１に基づき、パワートレイン構成を説明する。
【００１１】
実施例１のハイブリッド車両のパワートレイン系には、図１に示すように、エンジン１と、モータジェネレータ２（モータ；以下、「MG」と記載する。）と、自動変速機３（以下、「AT」と記載する。）と、第１クラッチ４（モード切替手段；以下、「CL1」と記載する。）と、第２クラッチ５（摩擦要素；以下、「CL2」と記載する。）と、ディファレンシャルギア６と、タイヤ７，７（駆動輪）と、を備えている。つまり、エンジン１と１モータ・２クラッチをパワートレイン系に備えた構成としている。
【００１２】
前記エンジン１は、エンジン出力軸とモータジェネレータ２のモータ入力軸とが、トルク容量可変の第１クラッチ４を介して連結される。前記モータジェネレータ２は、モータ出力軸と自動変速機３の変速機入力軸とが、直接連結される。前記自動変速機３は、複数の摩擦要素を有する有段変速機であり、変速機出力軸にディファレンシャルギア６を介して駆動輪であるタイヤ７，７が連結される。
【００１３】
前記第２クラッチ５は、自動変速機３の変速段に応じて異なる変速機内の動力伝達を担っているトルク容量可変のクラッチ・ブレーキによる複数の摩擦要素のうち、１つの摩擦要素を選択して用いている。これにより自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力と、を合成してタイヤ７，７へ出力する。
【００１４】
前記第１クラッチ４としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる乾式単板クラッチや乾式多板クラッチ等を用いればよい。前記第２クラッチ５としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等を用いればよい。
【００１５】
このパワートレイン系には、第１クラッチ４の接続状態に応じて２つの運転モードを有する。第１クラッチ４を切断したCL1開放状態では、モータジェネレータ２の動力のみで走行する電気自動車モード（以下、「EVモード」という）となる。このEVモードは、要求駆動トルクが低く、バッテリSOCが確保されているときに選択される。一方、第１クラッチ４を接続したCL1締結状態では、エンジン１とモータジェネレータ２の動力で走行するハイブリッド車モード（以下、「HEVモード」という）となる。このHEVモードは、要求駆動トルクが高いときやバッテリSOCが不足するようなときに選択される。そして、EVモード時にエンジン始動要求が発生すると、EVモードから「エンジン始動モード」→「WSCモード（駆動トルクコントロールモード）」といったモード遷移状態を経てHEVモードへと移行する（図９参照）。
【００１６】
さらに、前記パワートレインには、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ１０と、モータジェネレータ２の回転数を検出するMG回転センサ１１と、自動変速機３の入力軸回転数を検出するAT入力回転センサ１２と、自動変速機３の出力軸回転数を検出するAT出力回転センサ１３と、が設けられる。
【００１７】
図２は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。以下、図２に基づいて、制御システム構成を説明する。
【００１８】
実施例１の制御システムは、図２に示すように、統合コントローラ２０と、エンジンコントローラ２１と、モータコントローラ２２と、インバータ８と、バッテリ９と、ソレノイドバルブ１４と、ソレノイドバルブ１５と、アクセル開度センサ１７と、ブレーキ油圧センサ２３と、SOCセンサ１６と、を備えている。
【００１９】
前記統合コントローラ２０は、パワートレイン系の動作点を統合制御する。この統合コントローラ２０では、アクセル開度APOと、バッテリSOCと、車速VSP（AT出力回転センサ１３により検出される自動変速機出力軸回転数に比例する）と、に応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択する。そして、選択した運転モードに応じ、モータコントローラ２２に対し目標MGトルクもしくは目標MG回転数を指令し、エンジンコントローラ２１に対し目標エンジントルクを指令し、ソレノイドバルブ１４，１５に対し駆動信号を指令する。
【００２０】
前記エンジンコントローラ２１は、エンジン１を制御する。前記モータコントローラ２２は、モータジェネレータ２を制御する。前記インバータ８は、モータジェネレータ２を駆動する。前記バッテリ９は、電気エネルギーを蓄える。前記ソレノイドバルブ１４は、第１クラッチ４の油圧を制御する。前記ソレノイドバルブ１５は、第２クラッチ５の油圧を制御する。前記アクセル開度センサ１７は、アクセル開度(APO)を検出する。前記ブレーキ油圧センサ２３は、ブレーキ油圧（BPS）を検出する。なお、ブレーキ踏力は、このブレーキ油圧センサ２３により検出されるブレーキ油圧BPSに比例する。前記SOCセンサ１６は、バッテリ９の充電容量状態であるバッテリSOCを検出する。
【００２１】
図３は、実施例１の統合コントローラを示す演算ブロック図である。以下、図３に基づいて、統合コントローラ２０の構成を説明する。
【００２２】
前記統合コントローラ２０は、図３に示すように、目標駆動トルク演算部100と、モード選択部200と、目標発電出力演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を備えている。
【００２３】
前記目標駆動トルク演算部100は、図４(a)に示す目標定常トルクマップと、図４(b)に示すMGアシストトルクマップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPから、目標駆動トルクである目標定常トルクとMGアシストトルクを算出する。
【００２４】
前記モード選択部200は、車速VSPおよびアクセル開度APOと、図５に示すエンジン始動停止線マップと、バッテリSOCと、を用いて、最適な運転モード（HEVモード、EVモード）を検索し、検索した運転モードを目標走行モードして選択する。エンジン始動停止線マップにおいて、エンジン始動線とエンジン停止線は、エンジン始動線（SOC高、SOC低）とエンジン停止線（SOC高、SOC低）の特性に代表されるように、バッテリSOCが低くなるにつれて、アクセル開度APOが小さくなる方向に低下する特性として設定されている。なお、エンジン始動要求は、EVモード状態で図５に示すエンジン始動線をアクセル開度APOと車速VSPによる運転点が超えた時点で発生するほか、バッテリSOCが下限閾値を下回ったときに発生する。
【００２５】
前記目標発電出力演算部300は、図６に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCから目標発電出力を演算する。また、現在の動作点から図７で示す最適燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。
【００２６】
前記動作点指令部400では、アクセル開度APOと目標駆動トルク（目標定常トルク，MGアシストトルク）と目標走行モードと車速VSPと目標発電出力とを入力する。そして、これらの入力情報を動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクと目標CL2トルク容量と目標ATシフトとCL1ソレノイド電流指令を演算する。
【００２７】
前記変速制御部500は、目標CL2トルク容量と目標ATシフトとから、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブを駆動制御するATソレノイド電流指令を演算する。図８には、変速制御で用いられる変速線マップの一例を示す。変速制御は、車速VSPとアクセル開度APOによる運転点と変速線マップに基づいて、現在のギヤ段から次ギヤ段をどのギヤ段にするかを判定する。そして、運転点が変速線マップのアップ変速線（図８の実線）またはダウン変速線（図８の点線）を横切るとアップ変速要求またはダウン変速要求を出し、変速要求に対応する自動変速機３の摩擦要素を締結/開放制御して変速させる。なお、実施例１では、変速時に自動変速機３の入力側に有するモータジェネレータ２による回転数制御を加えることで、油圧制御だけによる変速制御の場合に比べ、イナーシャフェーズ領域でのギヤ比変化を滑らかにする変速制御を行うようにしている。
【００２８】
図１０は、実施例１の統合コントローラにて実行されるエンジン始動制御処理（エンジン始動制御手段）の構成と流れを示すフローチャートである。以下、図１０の各ステップについて説明する。
【００２９】
ステップＳ１では、EVモード時にエンジン始動条件が成立したか否かを判断する。YES（条件成立）の場合はステップＳ２へ進み、NO（条件不成立）の場合はステップＳ１を繰り返す。
ここで、エンジン始動条件の成立とは、エンジン始動要求が生じることである。図５に示すエンジン始動線をアクセル開度APOと車速VSPによる運転点が超えるか、バッテリSOCが下限閾値を下回ったときにエンジン始動条件が成立した（エンジン始動要求が生じた）と判断する。
【００３０】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのエンジン始動条件成立との判断に続き、運転モードをEVモードからモード遷移状態であるエンジン始動モードへと移行し、ステップＳ３に進む。
【００３１】
ステップＳ３では、ステップＳ２でのエンジン始動モードへの移行に続き、エンジン始動条件成立時（エンジン始動要求時）の第２クラッチ５における締結トルクである「始動要求時トルク」が、「ショック非発生トルク」以下であるか否かを判断する。YES（始動要求時トルク≦ショック非発生トルク）の場合にはステップＳ４へ進み、NO（始動要求時トルク＞ショック非発生トルク）の場合にはステップＳ６へ進む。
ここで、第２クラッチ５における締結トルクが一定値以上のあるところから低減しすぎると、第２クラッチ５での伝達トルク容量が下がりすぎてトルク抜けによるショックが発生してしまう。なお、「トルク抜け」とは、第２クラッチ５の伝達トルク容量の低下により、駆動源から駆動輪に伝達する駆動トルクの少なくとも一部が第２クラッチ５で遮断され、車両の駆動トルクが急激に低下することをいう。
これに対し、「ショック非発生トルク」とは、第２クラッチ５の締結トルクをゼロNm相当まで低減してもトルク抜けの影響が低い（トルク抜けによる車両のショックがほとんど発生しない、あるいは、ショックが発生しても許容されるレベル）と判断できる締結トルク値である。この「ショック非発生トルク」は、エンジン始動要求時の走行レンジに応じてあらかじめ任意の値に設定する。例えば、エンジン始動要求時にドライブレンジ（Ｄレンジ）の場合には「ショック非発生トルク」を所定値αに設定し、エンジン始動要求時にリバースレンジ（Ｒレンジ）の場合には「ショック非発生トルク」を所定値β（＞α）に設定する。
ここで、トルク抜けによるショックの大きさは、第２クラッチ５の伝達トルク容量を低下させる際の条件によって変化する。具体的には、伝達トルク容量を低下させる前と後との変化幅の大きさ、伝達トルク容量を低下させる際の変化率、第２クラッチ５を作動させるための作動液の温度等によって変化する。そのため、「ショック非発生トルク」は、実験等により予め求めておくことが好ましい。
【００３２】
ステップＳ４では、ステップＳ３での始動要求時トルク≦ショック非発生トルクとの判断に続き、車両が停止しているか否かを判断する。YES（車両停止）の場合にはステップＳ５へ進み、NO（車両走行）の場合にはステップＳ６へ進む。
ここで、車両が停止しているか否かは、AT出力回転センサ１３により検出される自動変速機出力軸回転数に比例して求められる車速VSPが停止判定閾値（≒ゼロ）未満であるか否かによって判断する。車速VSPが停止判定閾値未満であれば、車両停止と判断する。
【００３３】
ステップＳ５では、ステップＳ４での車両停止との判断に続き、ブレーキがON操作されているか否かを判断する。YES（ブレーキON）の場合にはステップＳ７へ進み、NO（ブレーキOFF）の場合にはステップＳ６へ進む。
ここで、ブレーキがON操作されているか否かは、ブレーキ油圧センサ２３により検出されるブレーキ油圧（BPS）に比例して求められるブレーキ踏力がブレーキON判定閾値以上であるか否かによって判断する。ブレーキ踏力がブレーキON判定閾値以上であれば、ブレーキがON操作されていると判断する。
【００３４】
ステップＳ６では、ステップＳ３での始動要求時トルク＞ショック非発生トルクとの判断、ステップＳ４での車両走行との判断、ステップＳ５でのブレーキOFF操作との判断、のいずれかに続き、「モード遷移時トルク」を「第１トルク」に設定して、エンジン始動制御を実施し、エンドへ進む。
ここで、エンジン始動制御は、まず、第２クラッチ５をスリップ締結させるために、第２クラッチ５における締結トルクを低減する。そして、第２クラッチ５がスリップしたと判断すると、第１クラッチ４を半締結状態にし、モータジェネレータ２をスタータモータとして、モータトルクを上昇させることでエンジン１をクランキングする。これによりエンジン回転数は上昇を始める。一方、第２クラッチ５の締結トルクは、第２クラッチ５がスリップした後、車両状態や運転者操作状態に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにコントロールされる。そして、エンジン回転数が初爆可能な回転数に達成したら燃料供給や点火によりエンジン１を燃焼作動させ、モータ回転数とエンジン回転数が近くなった時点で第１クラッチ４を完全に締結する。これにより、エンジン始動モードからWSCモードへ移行し、エンジン始動制御は完了する。さらにその後、第２クラッチ５をロックアップさせてHEVモードに移行することで、モード遷移が終了する。
そして、このステップＳ６では、エンジン始動制御中、第２クラッチ５をスリップ締結させる際の第２クラッチ５における締結トルクである「モード遷移時トルク」を、「第１トルク」まで低減する。この「第１トルク」とは、第２クラッチ５を締結トルクがゼロNm相当となるまで開放せず、トルク抜けショックが生じない所定の中間圧であり、車両状態や運転者操作状態に応じて決まる要求駆動トルクよりわずかに低い値である。これにより、「モード遷移時トルク」が「第１トルク」よりも小さい値にならないようにトルク低減量が制限され、第２クラッチ５での伝達トルク容量が確保される。
【００３５】
ステップＳ７では、ステップＳ５でのブレーキONとの判断に続き、「モード遷移時トルク」を「第２トルク」に設定して、エンジン始動制御を実施し、エンドへ進む。
ここで、エンジン始動制御については、上記ステップＳ６と同様である。
一方、このステップＳ７では、エンジン始動中、第２クラッチ５をスリップ締結させるために、「モード遷移時トルク」を、「第２トルク」まで低減する。この「第２トルク」とは、ステップＳ６において設定した「第１トルク」よりも小さい値であり、ここでは締結トルクがほぼゼロNm相当となる値である。すなわち、始動要求時トルクがショック非発生トルク以下のときでは、「モード遷移時トルク」におけるトルク低減量は大きくなる。
【００３６】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」の説明を行う。続いて、実施例１のハイブリッド車両の制御装置における「エンジン始動制御作用」を、(1)始動要求時トルクがショック非発生トルクより大きいとき、 (2)始動要求時トルクがショック非発生トルク以下のとき、に分けて説明する。
【００３７】
［比較例の課題］
図１１は、ハイブリッド車両の停車時にエンジン始動要求が発生したときの第２クラッチ（CL2）締結トルク・モータトルク・モータ回転数・エンジン回転数・ブレーキ踏力・車速の各特性を示すタイムチャートである。図中、実線で実施例１のハイブリッド制御装置の適用時の状態を示し、破線で比較例１の状態を示す。
【００３８】
エンジン始動要求に基づくEVモードからHEVモードへのモード遷移時、第２クラッチをスリップさせるための第２クラッチにおける締結トルクの低減量を制限し、第２クラッチでのトルク抜けによるショックが発生しないようにするものを比較例１とする。つまり、この比較例１では、モード遷移時の第２クラッチ締結トルク（以下、「モード遷移時トルク」という）をトルク抜けショックが生じない所定の中間圧である「第１トルク」に設定する。
【００３９】
この比較例１の場合、エンジン始動要求時の第２クラッチ締結トルク（以下、「始動要求時トルク」という）に対して、モード遷移時の締結トルク低減量を制限しているために、第２クラッチが開放しすぎず、トルク抜けショックの発生が防止される。すなわち、モード遷移時のトルク抜けショックは、始動要求時トルクとモード遷移時トルクとのトルク差によって生じるものである。ここで、モード遷移時の締結トルク低減量を制限することで、始動要求時トルクとモード遷移時トルクとのトルク差が広がらず、ショックの発生を抑制することとなる。
【００４０】
しかしながら、例えば図１１において破線で示すように、車両停止中にバッテリSOCが不足してエンジン始動要求が発生した場合等のように、始動要求時トルクが元々低い場合には、モード遷移時トルクに拘らずトルク差が広がることはない。つまり、第２クラッチでのトルク抜けによるショックを考慮する必要はない。
【００４１】
これに対し、比較例１では締結トルク低減量を制限してモード遷移時トルクを「第１トルク」に設定してしまうために、始動要求時トルクが元々低い場合であってもモード遷移時トルクを小さな値に設定することができない。そのため、第２クラッチがスリップするまでの時間が増長し（図１１では、時刻t1〜時刻t2）、エンジン始動完了までの時間（図１１では、時刻t3時点でエンジン始動完了）が長くなってしまっていた。
【００４２】
一方、EVモードからHEVモードへのモード遷移時、第２クラッチをスリップさせるための第２クラッチにおける締結トルクの低減量を制限せず、ゼロNm相当まで低減するものを比較例２とする。
【００４３】
この比較例２の場合、始動要求時トルクの大きさに拘らず、モード遷移時トルクをゼロNm相当まで低減してしまう。そのため、第２クラッチは早急にスリップすることとなる。しかしながら、始動要求時トルクが大きい場合には、モード遷移時トルクとのトルク差が広がってしまい、大きなトルク抜けショックが発生してしまう。
【００４４】
このように、比較例１の場合ではモード遷移時のトルク低減量を制限することで、トルク抜けショックを考慮しなくてもいい場合にエンジン始動時間がかかってしまう、という課題が生じる。また、比較例２の場合ではモード遷移時のトルク低減量を制限しないことで、始動要求時トルクが大きい場合に、大きなトルク抜けショックが発生してしまう、という課題が生じる。このように抜けショックの影響抑制と、エンジン始動時間の短縮といった２つの要求性能を同時に満足するには至らなく、逆に、２つの課題を同時に露呈させてしまう結果になる。
【００４５】
［エンジン始動制御作用］
(1) 始動要求時トルクがショック非発生トルクより大きいとき
図１２は、実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド車両の停車時にエンジン始動要求が発生したときの第２クラッチ（CL2）締結トルク・モータトルク・モータ回転数・エンジン回転数・ブレーキ踏力・車速の各特性を示すタイムチャートである。図中、実線で始動要求時トルクがショック非発生トルクより大きいときを示し、破線で始動要求時トルクがショック非発生トルクより小さいときを示す。
【００４６】
図１２に示す時刻t10時点において、ハイブリッド車両は、エンジン１が停止したEVモード中の車両停止状態であって、第２クラッチ５における伝達駆動トルクが比較的高い状態である。すなわち、時刻t10時点での第２クラッチ締結トルクは、ショック非発生トルクよりも高い値となっている。
【００４７】
そのため、バッテリSOC不足等により時刻t11においてエンジン始動要求が発生すると、このときの第２クラッチ５の締結トルクである始動要求時トルクは、ショック非発生トルク（ここでは、所定値α及びβ）よりも大きい値となる。
【００４８】
すなわち、図１０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へと進み、ステップＳ６へと進む。これにより、エンジン始動モード時の第２クラッチ締結トルクであるモード遷移時トルクを、トルク抜けショックが生じない所定の中間圧である「第１トルク」に設定し、エンジン始動制御が実施される。
【００４９】
このため、時刻t11以降の第２クラッチ締結トルクは、「第１トルク」に設定される。これにより、エンジン始動モード時の第２クラッチ５における締結トルク低減量が制限され、始動要求時トルクが比較的高い場合であっても、始動要求時トルクとモード遷移時トルクとのトルク差の広がりが抑えられる。この結果、大きなトルク抜けショックが発生せず、トルク抜けショックの影響が抑制される。
【００５０】
そして、第２クラッチ締結トルクが「第１トルク」に設定されると同時にモータトルクの上昇を開始する。
このとき、第２クラッチ５への入力トルクの絶対値であるモータトルクの変化率を、上記モード遷移時トルクを「第２トルク」に設定するときのモータトルクの変化率に比べて、大きい値に設定する。すなわち、図１２に示すように、時刻t11時点からモータトルクを上昇させる際の特性勾配θ1を、モード遷移時トルクを「第２トルク」に設定したときにおけるモータトルク上昇の特性勾配θ2よりも大きくする。
これにより、第２クラッチ５に入力されるトルクが速やかに上昇することになり、第２クラッチ５のスリップが発生するまでの時間の増長が防止される。
【００５１】
また、時刻t13において、モータ回転数が所定回転数に達することで第２クラッチ５がスリップしたと判断し、第２クラッチ５の締結トルクを徐々に増加する。
このとき、第２クラッチ５への入力トルクの絶対値であるモータトルクは、第２クラッチ５のスリップ締結に必要な所定値δに維持する。この「所定値δ」は、上記モード遷移時トルクを「第２トルク」に設定するときのモータトルクに比べて、大きい値に設定する。すなわち、図１２に示すように、この所定値δは、モード遷移時トルクを「第２トルク」に設定したときにおけるモータトルク（所定値γ）よりも大きくする。
これにより、第２クラッチ５に入力されるトルクの絶対値が比較的大きな値になり、第２クラッチ５のスリップ状態が確実に維持される。
【００５２】
そして、時刻t15において、第２クラッチ５のスリップが確認されたら第１クラッチ４を半締結状態にし、モータジェネレータ２をスタータモータとしてエンジン１をクランキングする。その後、エンジン回転数が初爆可能な回転数に達成したらエンジン１を燃焼作動させ、時刻t16において、第１クラッチ４を完全締結することで、エンジン始動モードを終了してWSCモードへと移行する。
【００５３】
(2) 始動時要求トルクがショック非発生トルク以下のとき
図１２に示す時刻t10時点において、ハイブリッド車両はエンジン１が停止したEVモードであり、Ｄレンジで走行中にブレーキをON操作して車両を停止した状態である。
【００５４】
時刻t11において、エアコンの使用等によってバッテリSOCが下限閾値を下回ると、エンジン始動要求が発生する。このとき、車両は停止（車速VSP＜停止判定閾値、且つ、ブレーキ踏力＞ブレーキON判定閾値）しており、エンジン始動要求時（時刻t11時点）での第２クラッチ締結トルクである始動要求時トルクは、ショック非発生トルク（ここでは、所定値α）よりも低くなっている。
【００５５】
すなわち、図１０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→ステップＳ５→ステップＳ７へと進み、モード遷移時トルクを「第２トルク」に設定し、エンジン始動制御が実施される。
【００５６】
これにより、時刻t11以降の第２クラッチ５の締結トルクは、上記「第１トルク」よりも小さく、ほぼゼロNm相当となる値である「第２トルク」に設定される。そして、これと同時にモータトルクの上昇を開始する。
このとき、第２クラッチ５への入力トルクの絶対値であるモータトルクの変化率を、上記モード遷移時トルクを「第１トルク」に設定するときのモータトルクの変化率に比べて、小さい値に設定する。すなわち、図１２に示すように、時刻t11時点からモータトルクを上昇させる際の特性勾配θ2を、モード遷移時トルクを「第１トルク」に設定したときにおけるモータトルク上昇の特性勾配θ1よりも小さくする。
これにより、第２クラッチ５に入力されるトルクが緩やかに上昇することになり、第２クラッチ５がスリップする時に、第２クラッチ５への入力トルクが原因で発生する突き上げショックが防止される。
【００５７】
時刻t12において、モータトルクが所定値に達すると、モータ回転数が上昇を開始する。
【００５８】
時刻t13において、モータ回転数が所定回転数に達すると、第２クラッチ５における差回転が所定値になり第２クラッチ５がスリップしたと判断し、第２クラッチ５の締結トルクを徐々に増加する。
このとき、第２クラッチ５への入力トルクの絶対値であるモータトルクは、第２クラッチ５のスリップ締結に必要な所定値γに維持する。この「所定値γ」は、上記モード遷移時トルクを「第１トルク」に設定するときのモータトルクに比べて、小さい値に設定する。すなわち、図１２に示すように、この所定値γは、モード遷移時トルクを「第１トルク」に設定したときにおけるモータトルク（所定値δ）よりも小さくする。
これにより、第２クラッチ５に入力されるトルクの絶対値が比較的小さな値になり、第２クラッチ５がスリップする時に、第２クラッチ５への入力トルクが原因で発生する突き上げショックが防止される。
【００５９】
そして、時刻t14において、第２クラッチ５のスリップが確認されたら、第１クラッチ４を半締結状態にし、モータトルクをエンジンクランキングに必要な程度に上昇させる。これにより、モータジェネレータ２をスタータモータとして、エンジン１がクランキングされる。
【００６０】
これにより、時刻t15時点からエンジン回転数は上昇を始める。その後、エンジン回転数が初爆可能な回転数に達成したらエンジン１を燃焼作動させ、時刻t16において、モータ回転数とエンジン回転数が近くなったら第１クラッチ４を完全に締結し、エンジン始動モードを終了してWSCモードへと移行する。
【００６１】
上記のように、実施例１では、始動要求時トルクがショック非発生トルク以下のときには、始動要求時トルクがショック非発生トルクよりも大きいときに比べて、モード遷移時トルクを小さい値に設定する構成を採用した。すなわち、始動要求時トルクがショック非発生トルク以下のときには、モード遷移時トルクを、「第１トルク」よりも小さい値である「第２トルク」に設定する構成を採用した。
この構成により、第２クラッチ５のトルク抜けによるショックの影響を考慮しなくてよいシーンでは、第２クラッチ５をスリップさせる際に、この第２クラッチ５の締結トルクを大幅に低減することとなる。したがって、第２クラッチ５は、エンジン始動要求の発生と同時にほぼ開放した状態になり、早急にスリップ状態にされる（図１２では、時刻t11〜時刻t13）。これにより、トルク抜けショックが発生しないシーンに限って、第２クラッチ５がスリップするまでの時間を短縮し、エンジン始動完了までの時間（図１２では、時刻t16時点でエンジン始動完了）が短くなる。さらに、エンジン１が短時間で始動することで、エンジン１の駆動力でモータジェネレータ２を発電機として駆動して発電を行うまでの時間も短くなる。また、第２クラッチ５が早急にスリップすることでモータ負荷の低減が図られ、モータエネルギーの節約、つまり省エネルギー化が図られる。
【００６２】
一方、始動要求時トルクがショック非発生トルクより大きいときには、モード遷移時トルクを、トルク抜けショックが生じない所定の中間圧である「第１トルク」に設定する構成を採用した。
この構成により、トルク抜けショックの影響を考慮する必要がある通常シーンでは、第２クラッチ５をスリップさせる際に、この第２クラッチ５における締結トルクの低減量を制限することとなる。したがって、第２クラッチ５においてトルク抜けショックが発生するシーンでは、トルク抜けショックの影響が確実に抑制される。
【００６３】
さらに、上記実施例１では、図１０に示すフローチャートのステップＳ４での判断のように、車両停止のときに限ってモード遷移時トルクを「第２トルク」に設定する構成を採用した。
この構成により、車両が走行しているときに第２クラッチ５の締結トルクが大幅に低減し、トルク抜けが発生してしまうことを防止する。
【００６４】
また、上記実施例１では、図１０に示すフローチャートのステップＳ５での判断のように、ブレーキ装置がON操作されているときに限ってモード遷移時トルクを「第２トルク」に設定する構成を採用した。
この構成により、AT入力回転センサ１２によって検出不可能な極低車速状態において車両停止を判断できず、車両走行中にトルク抜けが発生してしまうことを防止する。つまり、車両搭載の車速検出センサの検出不能領域における誤判定によるトルク抜けの発生を防止する。
【００６５】
そして、上記実施例１では、図１２に示すタイムチャートのように、Ｄレンジでの走行中ではショック非発生トルクを所定値αに設定し、エンジン始動要求時にリバースレンジ（Ｒレンジ）の場合にはショック非発生トルクを所定値β（＞α）に設定する構成を採用した。
この構成により、走行レンジに応じて、第２クラッチ５のトルク抜けによるショックが発生しない条件、つまりショック非発生トルクの値を最適な値に設定することとなり、トルク抜けショックの影響がさらに適切に抑制される。
【００６６】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６７】
(1) エンジン１と、モータ（モータジェネレータ）２と、前記エンジン１と前記モータ２の連結部に設けられ、前記エンジン１と前記モータ２を駆動源とするハイブリッド車モード（HEVモード）と、前記モータ２を駆動源とする電気自動車モード（EVモード）と、を切り替えるモード切替手段（第１クラッチ）４と、前記モータ２と駆動輪（タイヤ）７,７の間に介装され、エンジン始動要求に基づく前記電気自動車モードから前記ハイブリッド車モードへのモード遷移時、スリップ締結される摩擦要素（第２クラッチ）５と、
エンジン始動要求時の前記摩擦要素の締結トルクである始動要求時トルクが、前記摩擦要素５のトルク抜けによるショック非発生トルク以下のときには、前記始動要求時トルクが前記ショック非発生トルクよりも大きいときに比べて、前記モード遷移時の前記摩擦要素の締結トルクであるモード遷移時トルクを小さい値に設定するエンジン始動制御手段（図１０）と、を備える構成とした。
このため、エンジン始動時のトルク抜けショックの影響を防止しつつ、エンジン始動完了までの時間を短縮することができる。
【００６８】
(2) 前記エンジン始動制御手段(図１０)は、前記始動要求時トルクが前記ショック非発生トルクより大きいときには、前記モード遷移時トルクを第１トルクに設定し、前記始動要求時トルクが前記ショック非発生トルク以下のときには、前記モード遷移時トルクを、前記第１トルクよりも小さい値である第２トルクに設定する構成とした。
このため、(1)の効果に加え、摩擦要素のトルク抜けによるショックが発生しないシーンに限って、摩擦要素をスリップさせるまでの時間を確実に短縮することができる。
【００６９】
(3) 前記エンジン始動制御手段（図１０）は、車両停止時、前記モード遷移時トルクを前記第２トルクに設定する（ステップＳ４）構成とした。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、車両走行中にトルク抜けショックが発生することを防止できる。
【００７０】
(4) 前記エンジン始動制御手段（図１０）は、ブレーキ作動時、前記モード遷移時トルクを前記第２トルクに設定する（ステップＳ５）構成とした。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、車両走行中にトルク抜けショックが発生することを防止できる。
【００７１】
(5) 前記エンジン始動制御手段（図１０）は、前記モード遷移時トルクを前記第２トルクに設定するときの前記摩擦要素５への入力トルクの絶対値（所定値γ）を、前記モード遷移時トルクを前記第１トルクに設定するときの摩擦要素５への入力トルクの絶対値（所定値δ）に比べて、小さい値に設定する構成とした。
このため、上記(1)〜(4)の効果に加え、第２クラッチ５がスリップする時に、第２クラッチ５への入力トルクが原因で発生する突き上げショックを防止できる。
【００７２】
(6) 前記エンジン始動制御手段（図１０）は、前記モード遷移時トルクを前記第２トルクに設定するときの前記第摩擦要素５への入力トルクの変化率（θ2）を、前記モード遷移時トルクを前記第１トルクに設定するときの前記摩擦要素５への入力トルクの変化率（θ1）に比べて、小さい値に設定する構成とした。
このため、上記(1)〜(5)の効果に加え、第２クラッチ５への入力トルクが原因で発生する突き上げショックを防止できる。
【００７３】
(7) 前記エンジン始動制御手段（図１０）は、前記ショック非発生トルクの値を、走行レンジに応じて設定する構成とした。
このため、上記(1)〜(6)の効果に加え、走行レンジに応じて、ショック非発生トルクの値を最適な値に設定することとなり、トルク抜けショックの影響がさらに適切に抑制できる。
【００７４】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例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。
【００７５】
実施例１では、始動要求時トルクがショック非発生トルクより大きいときに、モード遷移時トルクを「第１トルク」に設定し、始動要求時トルクがショック非発生トルク以下のときに、モード遷移時トルクを「第２トルク」に設定する。しかしながら、始動要求時トルクがショック非発生トルク以下のときのモード遷移時トルクが、始動要求時トルクがショック非発生トルクより大きいときのモード遷移時トルクに対して、相対的に小さい値であれば良い。すなわち、モード遷移時トルクは特定の値でなくともよく、例えば車両状況等に応じて変化したり、補正したりしてもよい。
【００７６】
また、実施例１では、第２クラッチ５のトルク抜けショックを考慮しなくて良いシーンの例として、車両停止時にエンジン始動要求が発生したシーンを示した。しかし、エンジン始動要求時に第２クラッチ５における締結トルクが低い場合であれば他の例であってもよく、本発明を適用することができる。
【００７７】
実施例１では、第２クラッチ５を、有段式の自動変速機３に内蔵した摩擦要素の中から選択する例を示した。しかし、自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設けても良く、例えば、モータジェネレータ２と変速機入力軸との間に自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設ける例や、変速機出力軸とタイヤ７,７の間に自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設ける例も含まれる。
【００７８】
実施例１では、HEVモードとEVモードを切り替えるモード切り替え手段として、第１クラッチ４を用いる例を示した。しかし、HEVモードとEVモードを切り替えるモード切り替え手段としては、例えば、プラネタリギア等のように、クラッチを用いることなくクラッチ機能を発揮するような差動装置や動力分割装置を用いる例としても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１  エンジン
２  モータジェネレータ（モータ）
３  自動変速機
４  第１クラッチ（モード切替手段）
５  第２クラッチ（摩擦要素）
６  ディファレンシャルギア
７  タイヤ（駆動輪）
８  インバータ
９  バッテリ
１０  エンジン回転センサ
１１  MG回転センサ
１２  AT入力回転センサ
１３  AT出力回転センサ
１４，１５  ソレノイドバルブ
１６  SOCセンサ
１７  アクセル開度センサ
２０  統合コントローラ
２１  エンジンコントローラ
２２  モータコントローラ
２３  ブレーキ油圧センサ
【図１】
0005696502.tif 000002
【図２】
0005696502.tif 000003
【図３】
0005696502.tif 000004
【図４】
0005696502.tif 000005
【図５】
0005696502.tif 000006
【図６】
0005696502.tif 000007
【図７】
0005696502.tif 000008
【図８】
0005696502.tif 000009
【図９】
0005696502.tif 000010
【図１０】
0005696502.tif 000011
【図１１】
0005696502.tif 000012
【図１２】
0005696502.tif 000013