(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータとの間のトルク伝達を断接する第１クラッチと、
前記モータと駆動輪との間のトルク伝達を断接する第２クラッチと、
エンジン始動要求があると、前記第２クラッチのトルク容量の目標値である目標第２クラッチトルク容量を車両の目標駆動トルク相当よりも低く設定することで前記第２クラッチをスリップさせ、前記第２クラッチのスリップが検出されると前記第１クラッチを締結して前記エンジンをクランキングするエンジン始動制御手段と、
前記エンジン始動要求に対するエンジン始動の応答性の要否を判定する応答性判定手段と、
を備え、
前記エンジン始動制御手段は、前記応答性が不要と判定された場合には、前記応答性が必要と判定された場合よりも前記第２クラッチをスリップさせる際の前記目標第２クラッチトルク容量の低下勾配を小さくすると共に、前記第２クラッチのスリップが検出されると、前記第２クラッチのトルク容量を前記目標駆動トルク相当まで補正し、当該補正完了後に前記クランキングを開始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２】
請求項１に記載の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、前記応答性が必要と判定された場合には、前記第２クラッチのスリップを検出すると直ちに前記クランキングを開始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または２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記応答性判定手段は、運転者の加速意図の有無に基づいて前記応答性の要否を判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ないし３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記応答性判定手段は、運転者の加速意図に依らずエンジン始動の要否を決めるパラメータの状態に基づいて前記応答性の要否を判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ないし４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記応答性判定手段は、車速と前記モータから前記駆動輪までの変速比との少なくとも一方に基づいて前記応答性の要否を判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ないし５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記応答性判定手段は、前記車両の車速が目標車速に近づくように前記車両を自動運転する車速制御の実施中、前記車速から前記目標車速を減じた車速偏差が正の値である場合は前記応答性が不要と判定し、前記車速偏差が負の値である場合は前記応答性が必要と判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７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記応答性判定手段は、前記車両と先行車との車間距離が目標車間距離に近づくように前記車両を自動運転する車間距離制御の実施中、前記車間距離が所定の車間距離よりも長い場合は前記応答性が必要と判定し、前記車間距離が前記所定の車間距離よりも短い場合は前記応答性が不要と判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８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第２クラッチのトルク容量を推定する第２クラッチトルク容量推定手段を備え、
前記エンジン始動制御手段は、推定された前記第２クラッチのトルク容量と前記目標駆動トルクとの偏差が所定値以下である状態が第１所定時間継続したとき前記補正が完了したと判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９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の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、前記補正の開始から第２所定時間が経過したとき前記補正が完了したと判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１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の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、前記応答性が不要と判定された場合には、前記応答性が必要と判定された場合よりも前記エンジンの負圧がより発達してからエンジン回転数を前記モータ回転数まで引き上げ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１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の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、前記応答性が不要と判定された場合には、前記応答性が必要と判定された場合よりも前記クランキング時における第１クラッチトルク容量を小さく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、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジンとモータとの間のトルク伝達を断接する第１クラッチと、モータと駆動輪との間のトルク伝達を断接する第２クラッチとを有するハイブリッド車両が記載されている。このハイブリッド車両では、エンジン始動要求があると目標第２クラッチトルク容量を車両の目標駆動トルクよりも低く設定し、スリップイン（第２クラッチのスリップ状態）が検出されると第１クラッチを締結してエンジンのクランキングを開始している。クランキングが開始されると第２クラッチトルク容量を目標駆動トルクに補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010-030486号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、第２クラッチトルク容量の制御精度が低下するクランキング中に第２クラッチトルク容量を補正している。このため、クランキング中に第２クラッチトルク容量が変動することで車両の加速度が変動する。運転者の予期しない加速度変動は、運転者に違和感を与える。
本発明の目的は、運転者の予期しないエンジン始動時の加速度変動を抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、エンジン始動要求に対する応答性が不要と判定された場合には、応答性が必要と判定された場合よりも第２クラッチをスリップさせる際の目標第２クラッチトルク容量の低下勾配を小さくすると共に、第２クラッチのスリップが検出されると、第２クラッチのトルク容量を車両の目標駆動トルク相当まで補正し、当該補正終了後にクランキングを開始する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、クランキング中に第２クラッチトルク容量が変動しないため、運転者の予期しないエンジン始動時の加速度変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例1のハイブリッド車両のパワートレーンの構成図を示す図である。
【図２】パワートレーンの各コントローラのブロック図である。
【図３】統合コントローラ21の制御ブロック図である。
【図４】EVモードからHEVモードへ移行する際の統合コントローラ21における制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】運転者の加速意図に基づく応答性要否判定方法を示す図である。
【図６】運転者の加速意図に依らずエンジン始動の要否を決める車両のパラメータに基づく応答性要否判定方法を示す図である。
【図７】自動運転時の応答性要否判定方法を示す図である。
【図８】EVモードからHEVモードへ移行する際の制御遷移図である。
【図９】第２クラッチトルク容量の補正完了判定方法を示す図である。
【図１０】従来制御におけるアクセル増を伴わないEVモードからHEVモードへの移行時の動作を示すタイムチャートである。
【図１１】実施例１におけるアクセル増を伴わないEVモードからHEVモードへの移行時の動作を示すタイムチャートである。
【図１２】実施例２におけるアクセル増を伴わないEVモードからHEVモードへの移行時の動作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】
【０００８】
〔実施例１〕
［パワートレーン］
図１は、実施例1のハイブリッド車両のパワートレーンの構成図を示す図である。
ハイブリッド車両は、内燃機関の駆動力源であるエンジン1と、電力によって駆動力を発生する駆動力源であるモータジェネレータ（以下、モータ）2とを有する。エンジン1とモータ2とは、車両の進行方向に直列に配置されている。エンジン1とモータ2の出力は、自動変速機(以下、AT)3により変速され、ディファレンシャルギア4を介して駆動輪である後輪5に出力される。モータ2は、例えばロータに永久磁石を用いた同期型モータにより構成される。モータ2は、走行シーンに応じて力行運転または回生運転される。
【０００９】
エンジン出力軸6とモータ入力軸7との間に、第１クラッチ8が介装されている。第１クラッチ8により、エンジン1とモータ2との間の動力の伝達を断接可能にしている。第１クラッチ8は、例えば、比例ソレノイドバルブ等でクラッチ作動油圧を連続的に制御することでトルク容量を変更可能な乾式単板クラッチまたは湿式多板クラッチにより構成される。
AT3内には、第２クラッチ9が設けられている。第２クラッチ9は、エンジン1およびモータ2と後輪5との間の動力の伝達を断接可能である。第２クラッチ9は、AT3内にある既存の前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素のいずれかを用いている。第２クラッチ9は必ずしも1つの摩擦要素とは限らず、変速段に応じた任意の摩擦要素が第２クラッチ9となり得る。第２クラッチ9は、第１クラッチ8と同様に、トルク容量を連続的に変更可能である。第２クラッチ9は、例えば比例ソレノイドバルブでクラッチ作動油圧を連続的に制御することでトルク容量を変更可能な、湿式多板クラッチまたは乾式単板クラッチからなる。
【００１０】
AT3は、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結および解放することによって、これら摩擦要素の組み合わせにより伝達経路を選択して変速段を決定する。したがって、AT3は、AT入力軸10から入力した回転を選択された変速段に応じた変速比に変速してAT出力軸11に出力する。AT3は、例えば前進7速後進1速といった有段変速機で構成されていてもよいし、無段変速機であってもよい。
エンジン出力軸6の付近には、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ12が設けられている。モータ入力軸7の付近には、モータ回転数を検出するモータ回転センサ13が設けられている。
AT入力軸10の付近には、AT入力回転数を検出するAT入力回転センサ14が設けられている。AT出力軸11の付近には、AT出力回転数（車速）を検出するAT出力回転センサ15が設けられている。
第１クラッチ8の付近には、第１クラッチ8のストロークを検出するストロークセンサ16が設けられている。
【００１１】
図２は、パワートレーンの各コントローラのブロック図である。ハイブリッド車両は、統合コントローラ（エンジン始動制御手段）21、エンジンコントローラ22およびモータコントローラ23を有する。
統合コントローラ21は、エンジン回転数、モータ回転数、AT入力回転数、AT出力回転数、電圧センサ20により検出されたバッテリ17の電圧（バッテリ電圧）およびAPOセンサ18により検出されたアクセル開度等の各センサ値を入力する。統合コントローラ21は、各センサ値やバッテリ17のSOCに応じてパワートレーンの動作点を決定し、運転者が望む駆動力を実現できる走行モードを選択する。バッテリSOCは、車両走行時には電流の積算値から求めることができる。車両停止時には、バッテリSOCに応じて電流と電圧との関係を示すマップから求めることができる。統合コントローラ21は、モータコントローラ23に目標モータトルクまたは目標モータ回転数を出力する。統合コントローラ21は、エンジンコントローラ22に目標エンジントルクを出力する。統合コントローラ21は、第１クラッチ8の油圧を制御するソレノイドバルブ24および第２クラッチ9の油圧を制御するソレノイドバルブ25にそれぞれ駆動信号を出力する。
【００１２】
エンジンコントローラ22は、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン1を制御する。モータコントローラ23は、モータ2のトルク制御を行うときには、モータ2が出力するトルクが目標モータトルクとなるようにモータ2を制御する。モータコントローラ23は、モータ2の回転数制御を行うときには、モータ2の回転数が目標モータ回転数となるようにモータ2を制御する。モータコントローラ23は、モータ2の回生時にはエンジンコントローラ22と協調して、モータ2が出力するトルクが目標発電トルクとなるようにモータ2を制御する。インバータ19は、モータ2の力行運転時にはバッテリ17からの直流電流を交流電流に変換してモータ2へ供給し、回生運転時にはモータ2により発電された交流電流を直流電流に変換してバッテリ17を充電する。
【００１３】
［走行モード］
ハイブリッド車両のパワートレーンは、第１クラッチ8の締結状態に応じて３つの走行モードを有する。
（EVモード）
第１の走行モードは、モータ2のみを動力源として走行する電気走行モード（以下「EVモード」という）である。例えば、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時には、EVモードが要求される。EVモードでは、エンジン1からの動力が不要であるから燃料噴射を中止（フューエルカット）して停止させておくと共に第１クラッチ8を解放する。EVモードでは、モータトルクが目標駆動トルクとなるようにモータ2をトルク制御する。また、第２クラッチ9を締結させておくと共にAT3を動力伝達状態にする。第２クラッチ9のトルク容量は、トルク容量のバラツキを考慮し、目標駆動トルクに所定のマージントルクを加算した容量とする。この状態でモータ2のみによって車両の走行がなされる。
【００１４】
（HEVモード）
第２の走行モードは、エンジン1およびモータ2の双方の動力源として走行するハイブリッド走行モード（以下「HEVモード」という）である。例えば、アクセル開度が高い場合やシステム保護の観点からEVモードの継続が困難な場合などはHEVモードが要求される。HEVモードでは、第１クラッチ8および第２クラッチ9を締結状態とし、AT3を動力伝達状態にする。この状態では、エンジン1からの出力回転およびモータ2からの出力回転の双方が変速機の入力軸3aに入力されることとなり、双方によるハイブリッド走行がなされる。EVモードからHEVモードへ移行するときには、第１クラッチ8を締結し、モータ2のトルクを用いてエンジン1のクランキングを行うことでエンジン1を始動する。このとき、第１クラッチ8のトルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、円滑なモード切り替えを実現できる。
【００１５】
（WSCモード）
第３の走行モードは、第１クラッチ8を締結状態とし、第２クラッチ9をスリップ制御させてエンジン1とモータ2との動力で走行するスリップ走行モード（以下「WSCモード」という）である。WSCモードは、低負荷・低車速時であっても、特にバッテリSOCが低い場合やエンジン水温が低い場合には、エンジン1も始動してクリープ走行を実現する。WSCモードは、エンジン1が停止状態からの発進時にエンジン1を始動しつつ駆動力を出力可能なモードである。第２クラッチ9は、いわゆる発進クラッチとして機能することもできる。車両の発進時に第２クラッチ9のトルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、トルクコンバータを具備しないパワートレーンにあってもトルク変動を吸収して円滑な発進ができる。
【００１６】
［制御系］
図３は、統合コントローラ21の制御ブロック図である。
アクセル開度速度演算部31は、アクセル開度を微分してアクセル開度速度を演算する。第２クラッチスリップ回転数演算部32は、AT入力回転数およびAT出力回転数から第２クラッチスリップ回転数を演算する。目標駆動トルク算出部33は、アクセル開度および車速から目標駆動トルクマップを用いて車両の目標駆動トルクを算出する。エンジン始動要求判定部34は、アクセル開度、アクセル開度速度、バッテリSOC、車速、エンジン水温および車速等に基づき、エンジン始動／停止要求の有無を判定する。
【００１７】
エンジン始動方法切り替え部35は、アクセル開度、アクセル開度速度、バッテリSOC、車速、エンジン水温、車速、目標駆動トルク、モータ2および第２クラッチ9の制御状態に基づき、エンジン始動要求に対するエンジン始動の応答性の要否を判定し、判定結果に応じてエンジン始動方法を切り替える。目標走行モード演算部36は、目標駆動トルク、エンジン始動／停止要求の有無、エンジン始動方法に基づき、EVモード、HEVモード、WSCモードの中から目標走行モードを選択する。過渡走行モード管理部37は、エンジン始動方法、目標走行モードおよび第２クラッチスリップ回転数に基づき、現在の走行モードから目標走行モードに向かって走行モードを切り替えるための過渡状態を管理する。
【００１８】
第２クラッチスリップ制御管理部38は、エンジン始動方法、第２クラッチスリップ回転数および目標走行モードに基づき、EVモードおよびWSCモードにおいて、走行モードが切り替わらないときの第２クラッチスリップ制御に関係するモータ2および第２クラッチ9の制御状態を管理する。モータ制御モード選択部39は、モータ2の制御状態に基づきモータ2の制御モード（回転数制御，トルク制御）を選択する。モータトルク決定部40は、モータ2の制御状態に基づき目標モータトルクを決定する。モータ回転数制御部41は、モータ2の制御状態およびモータ回転数に基づき目標モータ回転数を決定する。第２クラッチトルク容量補正部42は、第２クラッチ9の制御状態、エンジン始動方法およびモータ回転数等に基づき、第２クラッチトルク容量を補正して目標駆動トルクに一致させる。ここで、「一致」とは、第２クラッチトルク容量と目標駆動トルクとの偏差が所定値以下である状態を言う。
【００１９】
第１クラッチトルク容量決定部43は、第１クラッチ8の制御状態に基づき、目標第１クラッチトルク容量を決定する。第１クラッチストローク制御部44は、第１クラッチ8の制御状態および第１クラッチストロークに基づき、目標第１クラッチトルク容量を得るための第１クラッチストロークを演算する。エンジントルク制御部45は、エンジン1の制御状態、エンジン始動方法および目標走行モードに基づき、目標エンジントルクを演算する。第２クラッチトルク容量制御部46は、目標第２クラッチトルク容量、エンジン始動方法および目標駆動トルクに基づき、目標第２クラッチトルク容量を得るソレノイドバルブ25の指令信号を生成する。第１クラッチ油圧制御部47は、第１クラッチストロークを得るソレノイドバルブ24への指令信号を生成する。
【００２０】
［EV→HEVモードエンジン始動制御］
図４は、EVモードからHEVモードへ移行する際の統合コントローラ21における制御の流れを示すフローチャートである。
ステップS01では、各コントローラからデータを受信する。
ステップS02では、各センサ値を読み込む。受信した各データおよび入力した各センサ値は、以下の各ステップで適宜使用される。
ステップS03では、目標駆動トルク算出部33において、目標駆動トルクを演算する。
ステップS04では、エンジン始動要求判定部34において、エンジン始動要求の有無を判定する。なお、エンジン始動要求が無い場合には本制御を終了する。
ステップS05では、エンジン始動方法切り替え部35において、エンジン始動要求に対するエンジン始動の応答性の要否を判定する。
【００２１】
ステップS06では、目標走行モード演算部36において、目標走行モードを選択する。
ステップS07では、過渡走行モード管理部37において、走行モードを切り替えるための過渡状態を管理する。
ステップS08では、第２クラッチスリップ制御管理部38において、走行モードが切り替わらないときの、第２クラッチスリップ制御に関係するモータ2および第２クラッチ9の制御状態を管理する。
ステップS09では、モータトルク決定部40において、目標モータトルクを決定する。
ステップS10では、第２クラッチトルク容量補正部42において、目標駆動トルク、AT出力回転数に基づき、第２クラッチ9の目標入力回転数を演算する。
ステップS11では、エンジントルク制御部45において、目標エンジントルクを演算する。
【００２２】
ステップS12では、第１クラッチトルク容量決定部43において、目標第１クラッチトルク容量を演算する。
ステップS13では、第２クラッチトルク容量補正部42において、目標モータトルクおよび目標入力回転数に基づき目標第２クラッチトルク容量を演算する。
ステップS14では、第１クラッチストローク制御部44において、第１クラッチストロークを演算する。
ステップS15では、第２クラッチトルク容量補正部（第２クラッチトルク容量推定手段）42において、第２クラッチトルク容量を推定し、目標駆動トルクと推定第２クラッチトルク容量との偏差を無くすように第２クラッチトルク容量を補正する。
ステップS16では、各コントローラへ演算した各データを送信する。
【００２３】
［エンジン始動の応答性要否判定］
次に、エンジン始動方法切り替え部35におけるエンジン始動の応答性要否判定について説明する。
図５は、運転者の加速意図に基づく応答性要否判定方法を示す図である。図５のマップに示すように、基本的には、アクセル開度(APO)が高い場合には応答性が必要、アクセル開度が低い場合には応答性が不要と判定するが、アクセル開度が高くてもアクセル開度速度(ΔAPO)が負側に大きい場合には応答性が不要と判定し、アクセル開度が低くてもアクセル開度速度が正側に大きい場合には応答性が必要と判定する。すなわち、運転者の加速意図が有る場合には応答性が必要と判定し、加速意図が無い場合には応答性が不要と判定する。なお、図５のマップにおいて、２つの領域の境界は、ハンチング抑制のためのヒステリシスが設定されている。また、境界の位置は、車速が低いほど応答性が不要と判定される領域が拡大されるように、車速に応じて変更する。車速に代えて、または車速に加えてAT3の現在の変速比を用い、変速比が大きいほど応答性が不要と判定される領域を拡大してもよい。
【００２４】
図６は、運転者の加速意図に依らずエンジン始動の要否を決める車両のパラメータに基づく応答性要否判定方法を示す図である。まず、バッテリSOCが閾値未満の場合には応答性が必要と判定し、バッテリSOCが閾値以上の場合には応答性が不要と判定する。また、バッテリ電圧が閾値未満の場合には応答性が必要と判定し、バッテリ電圧が閾値以上の場合には応答性が不要と判定する。さらに、エンジン水温が低温閾値未満および高温閾値以上の場合には必要と判定し、エンジン水温が低温閾値以上かつ高温閾値未満の場合には不要と判定する。
【００２５】
エンジン始動方法切り替え部35は、エンジン始動の要否を決める車両のパラメータに基づく最終的なエンジン始動応答性の要否を、上記３つの判定結果の少なくとも１つが必要である場合には必要と判定し、全て不要である場合には不要と判定する。すなわち、運転者要求ではなくシステム保護を目的としてエンジンを始動させる場合には、エンジン始動の要否を決める車両のパラメータ（バッテリSOC、バッテリ電圧、エンジン水温等）が、システム保護の観点から早急にエンジン始動が必要であるか否かを判定する。上記の各閾値は、車速が低いほど応答性が不要と判定される領域が拡大されるように、車速に応じて変更する。車速に代えて、または車速に加えてAT3の現在の変速比を用い、変速比が大きいほど応答性が不要と判定される領域が拡大されるように各閾値を変更してもよい。ここで、バッテリSOC、バッテリ電圧およびエンジン水温は、現在値から予測した先読み値を用いてもよい。
【００２６】
図７は、自動運転時の応答性要否判定方法を示す図である。自動運転として車速制御を実施している場合には、目標車速と車速偏差（車速−目標車速）に基づいて応答性の要否を判定する。基本的には、車速偏差が正の場合には応答性が不要と判定し、車速偏差が負の場合には応答性が必要と判定するが、車速偏差が負であっても絶対値が小さい場合には応答性が不要と判定する。２つの領域の境界にはヒステリシスが設定されている。また、自動運転として車間距離制御を実施している場合には、先行車との車間距離および自車の車速に基づいて応答性の要否を判定する。車間距離が長い場合には応答性が必要と判定し、車間距離が短い場合には応答性が不要と判定する。２つの領域の境界にはヒステリシスが設定されている。エンジン始動方法切り替え部35は、自動運転に基づく最終的なエンジン始動応答性の要否を、上記２つの判定結果の少なくとも一方が必要である場合には必要と判定し、両方が不要である場合には不要と判定する。
【００２７】
［過渡走行モード管理および第２クラッチスリップ制御管理］
次に、過渡走行モード管理部37および第２クラッチスリップ制御管理部38におけるエンジン始動要求時の過渡走行モード管理および第２クラッチスリップ制御管理について説明する。
図８は、EVモードからHEVモードへ移行する際の制御遷移図である。
（始動時スリップイン制御）
EVモード中にエンジン始動要求有り、かつ、エンジン始動の応答性が必要と判定された場合、または後述するEVスリップイン制御中にエンジン始動の応答性が必要と判定された場合には、スリップイン早期化のための始動時スリップイン制御へ遷移する。始動時スリップイン制御において、モータ2はトルク制御し、目標モータトルクを一定の勾配で増加させる。目標第２クラッチトルク容量は、トルク容量のバラツキを考慮し、目標駆動トルクから所定のマージントルクを減算した容量までステップ的に低下させる。第１クラッチ8は解放し、エンジン1はフューエルカットする。
【００２８】
（EVスリップイン制御）
EVモード中にエンジン始動要求有り、かつ、エンジン始動の応答性が不要と判定された場合には、車両の加速度変動の抑制を狙いとするEVスリップイン制御へ遷移する。EVスリップイン制御において、モータ2はトルク制御し、目標モータトルクは一定の勾配で緩やかに増加させる。目標第２クラッチトルク容量は一定の勾配で緩やかに減少させる。第１クラッチ8は解放し、エンジン1はフューエルカットする。
【００２９】
（EVスリップ制御）
EVスリップイン制御中にスリップイン（第２クラッチ9のスリップ状態）が検出された場合には、第２クラッチトルク容量を補正して目標駆動トルクに一致させるEVスリップ制御へ遷移する。EVスリップ制御において、モータ2は回転数制御し、目標モータ回転数はAT入力回転数に所定のEV時目標スリップ回転数を加算した回転数とする。EV時目標スリップ回転数は、第２クラッチ9に僅かなスリップ量によるμスリップ状態を維持可能な回転数とする。目標第２クラッチトルク容量は、目標駆動トルクに補正トルクを加算した値とする。補正トルクは、目標駆動トルクと推定第２クラッチトルク容量との偏差に比例した値とする。第１クラッチ8は解放し、エンジン1はフューエルカットする。
【００３０】
（クランキング制御）
始動時スリップイン制御中にスリップインが検出された場合、EVスリップ制御中にエンジン始動の応答性が必要と判定された場合、またはEVスリップ制御中に第２クラッチトルク容量の補正が完了したと判定された場合には、クランキング制御へ遷移する。クランキング制御において、モータ2は回転数制御し、目標モータ回転数はAT入力回転数に所定のエンジン始動時目標スリップ回転数（＞EV時目標スリップ回転数）を加算した回転数とする。エンジン始動時目標スリップ回転数は、エンジン1をクランキング可能な回転数とする。なお、目標モータ回転数はエンジン1のアイドル回転数を下限とする。第２クラッチトルク容量は、第２クラッチトルク容量の補正が完了している場合を除き、目標駆動トルクを目標値として一定の勾配で緩やかに増加させる。一方、第２クラッチトルク容量の補正が完了している場合には、EVスリップ制御において最後に演算された目標第２クラッチトルク容量に保持する。第１クラッチ8は締結し、エンジン1は燃料噴射を再開する。
なお、上述した各制御の切り替え時に目標第２クラッチトルク容量が不連続とならないよう、制御切り替え直後には適切な初期値を設定するものとする。
【００３１】
［第２クラッチトルク容量の補正完了判定］
次に、第２クラッチトルク容量補正部42における第２クラッチトルク容量の補正完了判定について説明する。
図９は、第２クラッチトルク容量の補正完了判定方法を示す図である。第２クラッチトルク容量補正部42は、目標駆動トルクと推定第２クラッチトルク容量との偏差が所定値以下である状態が第１所定時間継続した場合、第２クラッチトルク容量の補正が完了したと判定する。推定第２クラッチトルク容量は、モータ規範応答とモータ回転数との偏差、モータ回転数の変動およびモータトルクを用い、外乱オブザーバを用いて計算する。下記に一例を示す。
TCL2^ = -H(s)*{Tm* - (ωm_ref - ωm)/Gcomp(s)} + H(s)*s/Gp(s)*ωm
TCL2^は推定第２クラッチトルク容量、H(s)は外乱オブザーバフィルタ、ωm_refはモータ規範応答、ωmはモータ回転数、Gcomp(s)はモータ回転数制御の補償器、Gp(s)はモータプラントである。
【００３２】
［エンジン始動時の加速度変動］
図１０は、従来制御におけるアクセル増を伴わないEVモードからHEVモードへの移行時の動作を示すタイムチャートである。
時刻t1では、エンジン始動要求有りと判定されたため、目標第２クラッチトルク容量をステップ的に低下させる。このとき、第２クラッチを確実かつ早期にスリップインさせるために、トルク容量のバラツキを考慮して第２クラッチトルク容量をAT入力トルク（モータトルク）よりも低いトルク容量（目標駆動トルク−マージン2）としている。ここで、時刻t1直前までは第２クラッチがスリップしないように、トルク容量のバラツキを考慮してAT入力トルク（モータトルク）よりも高いトルク容量（目標駆動トルク＋マージン1）で第２クラッチを締結している。このため、時刻t1の前後で目標第２クラッチトルク容量にマージン1＋マージン2の差分が出る。この結果、目標駆動トルクと第２クラッチトルク容量とのトルク段差により車両の駆動力が低下し、車両に減速度が発生している。
【００３３】
時刻t2では、スリップインが検出されたため、第１クラッチを締結してエンジンのクランキングを開始する。第２クラッチトルク容量を目標駆動トルクに補正する際にも、目標駆動トルクと第２クラッチトルク容量とのトルク段差により車両の駆動力が増加し、車両に加速度が発生している。さらに、従来制御では、クランキング中に第２クラッチトルク容量を補正している。ここで、第２クラッチトルク容量の補正にはモータトルクやモータ回転数を用いて第２クラッチトルク容量を推定し、推定した第２クラッチトルク容量と目標駆動トルクとの偏差がゼロとなるように第２クラッチトルク容量をフィードバック制御する。ところが、モータトルクの一部はクランキングに使われているため、第２クラッチトルク容量の推定精度は低下する。つまり、クランキング中は第２クラッチトルク容量の制御精度が低下するため、第２クラッチトルク容量が変動して車両に加速度変動が生じている。時刻t3では、モータ回転数とエンジン回転数とが同期したため、クランキングを終了しHEVモードへ移行する。
【００３４】
以上のように、従来制御では、第２クラッチをスリップインさせる際、およびクランキング中に第２クラッチトルク容量を補正する際に加速度変動を伴う。ここで、図１０の走行シーンでは、アクセル開度一定であり、車両は一定速で定常走行している。定常走行中に生じる加速度変動は運転者に気付かれやすい。また、運転者の運転者に加速意図が無い場合に生じる加速度変動は予期しないものであり、運転者に違和感を与える。
【００３５】
［運転者の予期しない加速度変動の抑制］
図１１は、実施例１におけるアクセル増を伴わないEVモードからHEVモードへの移行時の動作を示すタイムチャートである。
時刻t1では、エンジン始動要求有り、かつ、エンジン始動の応答性が不要と判定されたため、EVスリップイン制御に移行する。EVスリップイン制御では、スムースネスを優先し、モータトルクおよび目標第２クラッチトルク容量を緩やかに変化させる。このため、目標駆動トルク第２クラッチトルク容量との段差を抑制できる。これにより、第２クラッチをスリップインさせる際の加速度変動を抑制でき、運転者に与える違和感を軽減できる。なお、EVスリップイン制御に移行するとエンジン始動要求からスリップインまでの時間が長くなるが、運転者に加速意図は無いため、違和感とはならない。
【００３６】
時刻t2では、スリップインが検出されたため、EVスリップイン制御からEVスリップ制御へ移行する。EVスリップ制御では、第２クラッチトルク容量を補正して目標駆動トルクに一致させる。EVスリップ制御では、モータ回転数が一定に制御され、クランキングは行われていないため、モータ回転数およびモータトルクから第２クラッチトルク容量を精度よく推定できる。つまり、第２クラッチトルク容量の制御精度が高いため、第２クラッチトルク容量の過度な変動に伴う加速度変動は生じない。
時刻t3では、第２クラッチトルク容量の補正が完了したため、EVスリップ制御からクランキング制御へ遷移する。クランキング制御では、第２クラッチトルク容量を一定に維持する。これにより、クランキング中に第２クラッチトルク容量が変動しないため、第２クラッチトルク容量の補正に伴う加速度変動を抑制できる。
時刻t4では、モータ回転数とエンジン回転数とが同期したため、クランキングを終了しHEVモードへ移行する。
【００３７】
実施例１にあっては、以下の効果を奏する。
(1) エンジン1とモータ2との間のトルク伝達を断接する第１クラッチ8と、モータ2と後輪5との間のトルク伝達を断接する第２クラッチ9と、エンジン始動要求があると、第２クラッチ9をスリップさせ、第１クラッチ8を締結してエンジン1をクランキングする統合コントローラ21と、エンジン始動要求に対するエンジン始動の応答性の要否を判定するエンジン始動方法切り替え部35と、を備え、統合コントローラ21は、応答性が不要と判定された場合には、第２クラッチ9のスリップが検出されると第２クラッチトルク容量を車両の目標駆動トルク相当まで補正し、当該補正完了後にクランキングを開始する。
よって、クランキング中に第２クラッチトルク容量が変動しないため、運転者の予期しないエンジン始動時の加速度変動を抑制できる。
【００３８】
(2) 統合コントローラ21は、応答性が不要と判定された場合には、応答性が必要と判定された場合よりも第２クラッチ9をスリップさせる際の第２クラッチトルク容量の低下勾配を小さくする。
よって、第２クラッチ9をスリップインさせる際の目標駆動トルクと第２クラッチトルク容量との段差を小さくでき、運転者の予期しない加速度変動を抑制できる。一方、応答性が必要と判定された場合には、第２クラッチトルク容量をより早く低下させることで、スリップイン早期化によるエンジン始動時間の短縮を図ることができる。
【００３９】
(3) 統合コントローラ21は、応答性が必要と判定された場合には、第２クラッチ9のスリップを検出すると直ちにクランキングを開始する。
よって、応答性が必要と判定された場合にはエンジン始動時間の短縮を図ることができる。
【００４０】
(4) エンジン始動方法切り替え部35は、運転者の加速意図の有無に基づいて応答性の要否を判定する。
すなわち、運転者に加速意図が有る場合にはエンジン始動時間の短縮を優先し、運転者に加速意図が無い場合には加速度変動の抑制を優先する。これにより、運転者の加速要求に対応した走行性能の実現および運転者の予期しない加速度変動の抑制を両立できる。
【００４１】
(5) エンジン始動方法切り替え部35は、運転者の加速意図に依らずエンジン始動の要否を決める車両のパラメータ（バッテリSOC、バッテリ電圧、エンジン水温等）に基づいて応答性の要否を判定する。
すなわち、システム保護を目的としたエンジン始動時において、エンジン始動の遅延が許容されない場合にはエンジン始動時間の短縮を優先し、エンジン始動の遅延が許容される場合には加速度変動の抑制を優先する。これにより、システム破綻（例えば、バッテリ過放電）の回避および運転者の予期しない加速度変動の抑制を両立できる。また、車両のパラメータとして、現在値から予測した先読み値を用いることで、早期のシステム保護を実現できる。
【００４２】
(6) エンジン始動方法切り替え部35は、車速に基づいて応答性の要否を判定する。
AT3は高車速域よりも低車速域の変速比が大きいため、エンジン始動時に発生する加速度変動はより大きくなる。よって、低車速域では加速度変動の抑制を優先することにより、運転者の予期しないエンジン始動時の加速度変動を抑制できる。なお、車速に代えて、または車速に加えてAT3の変速比に基づいて応答性の可否を判定する場合も同様である。変速比が大きい場合には加速度変動の抑制を優先することにより、運転者の予期しないエンジン始動時の加速度変動を抑制できる。
【００４３】
(7) エンジン始動方法切り替え部35は、車速制御実施中、車速制御の目標車速と、目標車速と車速との偏差とに基づいて応答性の要否を判定する。
自動運転による車速制御中において、タップ操作のような運転者の割り込み要求が無い状態では、加速度変動の有線を優先することにより、運転者の予期しないエンジン始動時の加速度変動を抑制できる。
【００４４】
(8) エンジン始動方法切り替え部35は、車間距離制御実施中、車間距離および車速に基づいて応答性の要否を判定する。
自動運転による車間距離制御中において、先行者との車間距離が詰まった状態では、加速度変動の抑制を優先することにより、運転者の予期しないエンジン始動時の加速度変動を抑制できる。
【００４５】
(9) 第２クラッチトルク容量を推定する第２クラッチトルク容量補正部42を備え、統合コントローラ21は、推定された第２クラッチトルク容量と目標駆動トルクとの偏差が所定値以下である状態が第１所定時間継続したとき補正が完了したと判定する。
よって、第２クラッチトルク容量が目標駆動トルク相当であることを精度よく判定できる。
【００４６】
〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
［第２クラッチトルク容量の補正完了判定］
第２クラッチトルク容量補正部42は、EVスリップ制御開始、すなわち、第２クラッチトルク容量の補正開始から第２所定時間が経過した場合、第２クラッチトルク容量の補正が完了したと判定する。第２所定時間は、想定される第２クラッチトルク容量のバラツキと、制御系の応答性に基づいて設定する。
（クランキング制御）
実施例２では、エンジン始動の応答性が不要と判定された場合には、応答性が必要と判定された場合よりもエンジン回転数をモータ回転数まで引き上げるタイミングを遅らせる。また、応答性が不要と判定された場合には、応答性が必要と判定された場合よりもクランキング時における第１クラッチトルク容量を小さくする。
【００４７】
［音振性能の向上およびバッテリ負荷の軽減］
図１２は、実施例２におけるアクセル増を伴わないEVモードからHEVモードへの移行時の動作を示すタイムチャートである。
時刻t1〜t3までの区間は図１１に示した実施例１と同じである。時刻t3では、第２クラッチトルク容量の補正が完了したため、EVスリップ制御からクランキング制御へ遷移する。実施例２では、エンジン回転数をモータ回転数に同期させるタイミングを遅らせているため、応答性が必要と判定された場合よりもエンジン1の負圧が発達した状態でエンジン始動が行われる。これにより、実施例１の場合と比較して、エンジン1の初爆トルクを抑制できる。よって、急峻なエンジン回転数の変化が抑えられ、音振性能を向上できる。また、クランキング時における第１クラッチトルク容量を小さくしている。これにより、実施例１の場合と比較してモータ2のピークトルクを小さくできる。よって、バッテリ17の負荷を軽減して耐久性を向上できる。なお、上記の動作によりエンジン始動時間は延びるが、エンジン始動の応答性は要求されていないため、運転者の違和感とはならない。
【００４８】
実施例２にあっては、以下の効果を奏する。
(10) 統合コントローラ21は、補正の開始から第２所定時間が経過したとき補正が完了したと判定する。
よって、簡易な方法で第２クラッチトルク容量が目標駆動トルク相当であることを判定できる。
【００４９】
(11) 統合コントローラ21は、応答性が不要と判定された場合には、応答性が必要と判定された場合よりもエンジン1の負圧がより発達してからエンジン回転数をモータ回転数まで引き上げる。
よって、エンジン始動時の初爆トルクを抑制でき、音振性能を向上できる。
【００５０】
(12) 統合コントローラ21は、応答性が不要と判定された場合には、応答性が必要と判定された場合よりもクランキング時における第１クラッチトルク容量を小さくする。
よって、エンジン始動時のモータトルクを抑制でき、バッテリ17の瞬時最大電力を低減できる。この結果、バッテリ17の負荷を軽減して耐久性を向上できる。
【００５１】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、運転者の加速意図に依らずエンジン始動の要否を決める車両のパラメータとして、モータ電圧、インバータ電圧、エンジンの触媒温度、変速機の温度、エアコンの状態等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
1  エンジン
2  モータジェネレータ
5  後輪（駆動輪）
8  第１クラッチ
9  第２クラッチ
21  統合コントローラ（エンジン始動制御手段）
35  エンジン始動方法切り替え部（応答性判定手段）
42  第２クラッチトルク容量補正部（第２クラッチトルク容量推定手段）
【図１】
0006477177.tif 000002
【図２】
0006477177.tif 000003
【図３】
0006477177.tif 000004
【図４】
0006477177.tif 000005
【図５】
0006477177.tif 000006
【図６】
0006477177.tif 000007
【図７】
0006477177.tif 000008
【図８】
0006477177.tif 000009
【図９】
0006477177.tif 000010
【図１０】
0006477177.tif 000011
【図１１】
0006477177.tif 000012
【図１２】
0006477177.tif 000013