(57)【要約】【課題】  走行中に、動力源として使用しているモータを用いてエンジンを始動する場合であっても、トルク抜け感を抑制可能なハイブリッド車両のエンジン始動制御装置を提供すること。【解決手段】  エンジンと、出力軸に接続されたモータと、前記エンジンと前記モータとの間に介装され、前記エンジンと前記モータとを断接する第１締結要素と、前記エンジンが停止しており、かつ、前記第１締結要素が解放された状態から、前記モータの駆動力を増大させると共に前記第１締結要素の締結容量を上昇させ、前記モータのトルクにより前記エンジンの回転数を上昇させてエンジンを始動するエンジン始動制御手段と、を備えたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、前記エンジン始動制御手段は、前記第１締結要素の締結容量を第１速度で上昇させる第１締結フェーズと、第１締結フェーズ終了後、前記締結容量を前記第１速度よりも小さな第２速度で変化させる第２締結フェーズを有することを特徴とする。【選択図】        図７
2008001349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
車両駆動軸に接続されたモータと、
前記エンジンと前記モータとの間に介装され、前記エンジンと前記モータとを断接する第１締結要素と、
前記エンジンが停止しており、かつ、前記第１締結要素が解放された状態から、前記モータの駆動トルクを増大させると共に前記第１締結要素の締結容量を上昇させ、前記モータの駆動トルクにより前記エンジンの回転数を上昇させてエンジンを始動するエンジン始動制御手段と、
を備えたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、前記第１締結要素の締結容量を第１速度で上昇させる第１締結フェーズと、第１締結フェーズ終了後、前記締結容量を前記第１速度よりも小さな第２速度で変化させる第２締結フェーズを有することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
前記第１締結フェーズは、前記第１締結要素の締結容量を、前記エンジンの始動に必要なトルクに対応する締結容量まで上昇させるフェーズであることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
前記第１締結フェーズは、前記第１締結要素の締結容量を、前記エンジンの始動に必要なトルクより高い締結容量まで上昇させるフェーズであり、
前記第２締結フェーズは、前記第１締結フェーズにより上昇された締結容量を低下させるフェーズであることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１つに記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
前記モータと前記車両駆動軸との間に介装され、前記モータと前記車両駆動軸とを断接する第２締結要素を設け、
前記エンジン始動制御手段は、前記第２締結要素の締結容量を、前記エンジン始動前の車両駆動軸トルクとなる締結容量に設定することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、前記第２締結要素の締結容量を、前記エンジンの始動に必要な時間よりも短い時間にて低下させる解放フェーズを有することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
運転者の要求駆動力を検出する要求駆動力検出手段を設け、
前記エンジン始動制御手段は、前記要求駆動力が所定値以上のときのみ前記解放フェーズを実行することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、前記第１締結フェーズの開始と同時に前記解放フェーズを開始することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項８】
エンジンと、
車両駆動軸に接続されたモータと、
前記エンジンと前記モータとの間に介装され、前記エンジンと前記モータとを断接する第１締結要素と、
を備えたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
前記エンジンが停止しており、かつ、前記第１締結要素が解放された状態から、前記モータの駆動トルクを増大させると共に前記第１締結要素の締結容量を上昇させて、前記モータの駆動トルクにより前記エンジンの回転数を上昇させてエンジンを始動するとき、前記第１締結要素の締結容量を、前記エンジンの始動に必要なトルクより所定以上大きくならないように上昇させることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
【請求項９】
エンジンと、車両駆動軸に接続されたモータと、前記エンジンと前記モータとの間に介装され、前記エンジンと前記モータとを断接する第１締結要素と、を備えたハイブリッド車両のエンジン始動制御方法において、
前記エンジンが停止しており、かつ、前記第１締結要素が解放された状態から、前記モータの駆動トルクを増大させると共に前記第１締結要素の締結容量を上昇させて、前記モータの駆動トルクにより前記エンジンの回転数を上昇させてエンジンを始動するとき、前記第１締結要素の締結容量を第１速度で上昇させ、その後、前記第１速度よりも小さな第２速度で変化させて前記エンジンを始動することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源にエンジンとモータを備え、走行モードとして、モータのみを動力源として走行するモータ使用走行モードと、エンジンを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モードと、を有するハイブリッド車両のエンジン始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ使用走行モードと、エンジン使用走行モードを備えたハイブリッド車両において、モータ使用走行モードからエンジン使用走行モードに遷移する際、モータとエンジンとの間に設けられたクラッチを締結し、走行に使用しているモータによりエンジンを始動することで、スタータモータ等を別途設けることなくエンジンを始動するものが、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−８２２６０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置にあっては、エンジン始動時にクラッチの締結容量を徐々に上昇させると、締結容量に応じたトルクがモータから奪われてしまうため、走行中にエンジン始動を行うと、出力軸トルクに作用するトルクが抜けたような所謂トルク抜け感を発生する虞があった。尚、締結容量とは、クラッチ等の締結要素が伝達可能なトルク上限値を表す値である。具体的には、締結容量以下の値が入力された場合には、締結要素を介して入力されたトルクの全てを伝達するが、締結容量を越えたトルクが入力された場合には、締結容量に相当するトルクのみ伝達し、それ以上のトルクは伝達しない。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中に、動力源として使用しているモータを用いてエンジンを始動する場合であっても、トルク抜け感を抑制可能なハイブリッド車両のエンジン始動制御装置及びエンジン始動制御方法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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、エンジンと、車両駆動軸に接続されたモータと、前記エンジンと前記モータとの間に介装され、前記エンジンと前記モータとを断接する第１締結要素と、前記エンジンが停止しており、かつ、前記第１締結要素が解放された状態から、前記モータの駆動トルクを増大させると共に前記第１締結要素の締結容量を上昇させ、前記モータの駆動トルクにより前記エンジンの回転数を上昇させてエンジンを始動するエンジン始動制御手段と、を備えたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、前記エンジン始動制御手段は、前記第１締結要素の締結容量を第１速度で上昇させる第１締結フェーズと、第１締結フェーズ終了後、前記締結容量を前記第１速度よりも小さな第２速度で変化させる第２締結フェーズを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置にあっては、第１締結フェーズにより第１締結要素の締結容量が素早く上昇するため、エンジンの回転数を素早く上昇させることができる。また、第１締結フェーズ終了後、第２締結フェーズにより一旦締結容量の上昇速度が小さくなるため、過剰に締結容量が上昇することがなく、モータの駆動トルクが必要以上にエンジン側に吸収されることがない。よって、モータトルクのうち、出力軸に出力されるトルクが低下してしまうことがなく、トルク抜け感を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、ハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。図１は実施例１のエンジン始動制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。
【０００９】
エンジンＥは、例えばガソリンエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。なお、エンジン出力軸にはフライホイールFWが設けられている。
【００１０】
第１クラッチCL1は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間に介装されたクラッチであり、後述する第１クラッチコントローラ５からの制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された制御油圧により、スリップ締結を含み締結・開放が制御される。
【００１１】
モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。
【００１２】
第２クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するＡＴコントローラ７からの制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結を含み締結・開放が制御される。
【００１３】
自動変速機ATは、例えば、前進５速後退１速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機であり、第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用している。そして、自動変速機ATの出力軸は、車両駆動軸としてのプロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。尚、前記第１クラッチCL1と第２クラッチCL2には、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を用いている。
【００１４】
このハイブリッド駆動系には、第１クラッチCL1の締結・開放状態に応じて２つの走行モードを有する。第１のモードは、第１クラッチCL1の開放状態で、モータジェネレータMGの動力のみを動力源として走行するモータ使用走行モードとしての電気自動車走行モード（以下、「EV走行モード」と略称する。）である。第２のモードは、第１クラッチCL1の締結状態で、エンジンＥを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モード（以下、「HEV走行モード」と略称する。）である。
【００１５】
上記「HEV走行モード」には、「エンジン走行モード」と「モータアシスト走行モード」と「走行発電モード」との３つの走行モードを有する。
【００１６】
「エンジン走行モード」は、エンジンＥのみを動力源として駆動輪を動かす。「モータアシスト走行モード」は、エンジンＥとモータジェネレータMGの２つを動力源として駆動輪を動かす。「走行発電モード」は、エンジンＥを動力源として駆動輪RR,RLを動かすと同時に、モータジェネレータMGを発電機として機能させる。
【００１７】
定速運転時や加速運転時には、エンジンＥの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる。また、減速運転時は、制動エネルギーを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリ４の充電のために使用する。
【００１８】
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、互いに情報交換が可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
【００１９】
エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne：エンジン回転数,Te：エンジントルク）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。なお、エンジン回転数Neの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。
【００２０】
モータコントローラ２は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点（Nm：モータジェネレータ回転数,Tm：モータジェネレータトルク）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電状態を表すバッテリSOCを監視していて、バッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
【００２１】
第１クラッチコントローラ５は、第１クラッチ油圧センサ１４と第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令に応じ、第１クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。なお、第１クラッチストロークC1Sの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
【００２２】
ATコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と車速センサ１７と第２クラッチ油圧センサ１８からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第２クラッチ制御指令に応じ、第２クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する。なお、アクセル開度APと車速VSPの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
【００２３】
ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９とブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報を入力し、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（摩擦ブレーキによる制動力）で補うように、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。
【００２４】
統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１と、第２クラッチ出力回転数N2outを検出する第２クラッチ出力回転数センサ２２と、第２クラッチトルクTCL2を検出する第２クラッチトルクセンサ２３と、ブレーキ油圧センサ２４と、からの情報およびＣＡＮ通信線１１を介して得られた情報を入力する。
【００２５】
また、統合コントローラ１０は、エンジンコントローラ１への制御指令によるエンジンＥの動作制御と、モータコントローラ２への制御指令によるモータジェネレータMGの動作制御と、第１クラッチコントローラ５への制御指令による第１クラッチCL1の締結・開放制御と、ＡＴコントローラ７への制御指令による第２クラッチCL2の締結・開放制御と、を行う。
【００２６】
以下に、図２に示すブロック図を用いて、実施例１の統合コントローラ１０にて演算される制御を説明する。例えば、この演算は、制御周期10msec毎に統合コントローラ１０で演算される。統合コントローラ１０は、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を有する。
【００２７】
目標駆動力演算部100では、図３に示す目標駆動力マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。
【００２８】
モード選択部200では、図４に示すEV-HEV選択マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標モードを演算する。但し、バッテリSOCが所定値以下であれば、強制的に「HEV走行モード」を目標モードとする。
【００２９】
目標充放電演算部300では、図５に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。
【００３０】
動作点指令部400では、アクセル開度APOと、目標駆動力tFoOと、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、これらの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モータジェネレータトルクと目標第２クラッチ締結容量と自動変速機ATの目標変速段と第１クラッチソレノイド電流指令を演算する。また、動作点指令部400には、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときにエンジンＥを始動するエンジン始動制御部400aが設けられており、詳細については後述する。
【００３１】
変速制御部500では、目標第２クラッチ締結容量と目標変速段とから、これらを達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。
【００３２】
（エンジン始動制御）
図６はエンジン始動制御部400aにおける制御内容を表すフローチャートである。以下、各ステップ毎に説明する。
【００３３】
ステップ４０１では、EV走行モードからHEV走行モードへのモード遷移指令が成されているか否かを判断し、HEV走行モードに遷移するときはステップ４０２へ進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。
【００３４】
ステップ４０２では、アクセルペダル開度APOが所定値以上かどうかを判断し、所定値以上のときは、極めて早いエンジン始動が要求されていると判断し、後述するように第２クラッチCL2の解放フェーズを伴うステップ４１２へ進む。それ以外のときはステップ４０３へ進む。
【００３５】
ステップ４０３では、第２クラッチCL2の締結容量を所定値T2に設定する。ここで、締結容量とは、第２クラッチCL2が伝達可能なトルクを表すものであり、実際に伝達しているトルクとは異なる。この所定値T2は、現時点において出力軸トルクに出力されているトルク程度のトルクまでを伝達可能な容量であり、モータジェネレータMGの出力する駆動力が増大したとしても出力軸トルクに影響を与えない範囲である。
【００３６】
ステップ４０４では、モータジェネレータMGへの供給電力を増大する。モータジェネレータMGのトルクは、このモータジェネレータMGに作用する負荷によって決定される。現時点では、第２クラッチCL2の締結容量が制限されているため、モータジェネレータMGへの供給電力が増大された場合は、モータジェネレータMGの回転数が上昇することとなるが、第２クラッチCL2がスリップするため出力軸の回転数やトルクには影響はない。
【００３７】
ステップ４０５では、第２クラッチCL2がスリップして所定の回転差が発生したか否かを判断する。回転差が発生していなければ、ステップ４０４に戻り、モータジェネレータMGへの供給電力の増大を継続し、回転差が発生していれば、ステップ４０６に進む。
ステップ４０６では、図７に示すCL1締結容量マップに示すように、第１締結フェーズを開始する。具体的には、第１クラッチCL1の締結容量の上昇速度を所定速度V1（特許請求の範囲に記載の第１速度に相当）として第１クラッチCL1の締結容量を増大させる。尚、図７に示すように、CL1締結容量マップにおいては、第１締結フェーズをα、第２締結フェーズをβと表記する。
【００３８】
ステップ４０７では、第１クラッチCL1の締結容量が所定値T1以上となったかどうかを判断し、所定値T1以上のときは、第１締結フェーズが完了したと判断してステップ４０８へ進み、それ以外のときは、第１締結フェーズにより第１クラッチCL1の締結容量を上昇させる。
【００３９】
ステップ４０８では、図７に示すCL1締結容量マップに示すように、第２締結フェーズを開始する。具体的には、第１クラッチCL1の締結容量の上昇速度を所定速度V1よりも小さな所定速度V2（特許請求の範囲に記載の第２速度に相当）として第１クラッチCL1の締結容量を増大させる。加えて、この第２締結フェーズの間に、エンジンＥへの燃料噴射を開始する。
【００４０】
ステップ４０９では、エンジンＥが自立回転を開始したかどうかを判断する。エンジンＥが自立回転を開始したと判断したときは、ステップ４１０へ進み、自立回転していないと判断したときは、ステップ４０８に戻り第２締結フェーズを継続する。尚、この判断は、具体的には、モータジェネレータMGのトルクが急激に低下し始めたかどうか等によって判断しても良いし、タイマ管理等によって判断しても良く、特に限定しない。
【００４１】
ステップ４１０では、エンジン回転数Neが上昇してモータジェネレータ回転数Nmと略等しくなったかどうかを判断する。双方の回転数が略等しいときは、第２締結フェーズが完了したと判断してステップ４１１へ進み、略等しくないときは、ステップ４０８に戻り、第２締結フェーズを継続する。これは、第２締結フェーズを終了して、後述するように、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2とを完全締結状態とする際に、エンジンＥとモータジェネレータMGとの回転数の差が大きいと、プロペラシャフトPSを介して駆動輪にショックが発生するためである。
【００４２】
ステップ４１１では、第１クラッチCL1及び第２クラッチCL2の締結容量を完全締結が可能な容量として制御フローを終了する。具体的には、伝達すべきトルク（すなわち目標駆動力に相当するトルク値）に所定の安全率を乗じた締結容量に設定する。その後は、適宜HEV走行モードにより走行することとなる。
【００４３】
一方、ステップ４０２では、アクセルペダル開度APOが所定値以上であり、極めて早いエンジン始動が要求されていると判断したときはステップ４１２へ進む。
【００４４】
ステップ４１２では、解放フェーズを開始する。具体的には、第２クラッチCL2の締結容量を低下させ、解放状態とする。
【００４５】
ステップ４１３からステップ４１４では、前述のステップ４０６からステップ４０７と同様に第１締結フェーズが実行され、続くステップ４１５では、解放フェーズを終了する。具体的には、第２クラッチCL2の締結容量を再び増大させ、前述のステップ４０３と同様の所定値T2に設定する。すなわち、第２クラッチCL2を解放状態としている時間は、エンジン始動に要する時間よりも短い時間となる。
【００４６】
以降、ステップ４１６からステップ４１８では、前述のステップ４０８からステップ４１０と同様に第２締結フェーズが実行され、ステップ４１９にて、前述のステップ４１１と同様に第１クラッチCL1及び第２クラッチCL2の締結容量を完全締結可能な容量として、制御フローを終了する。
【００４７】
すなわち、アクセルペダル開度APOが大きいときは、極めて早いエンジン始動が要求されていると判断して第２クラッチCL2を瞬間的に解放し、多少の出力軸トルク変動を許容して素早くエンジン始動を行う。一方、アクセルペダル開度APOが小さいときは、スムーズなエンジン始動が要求されていると判断して第２クラッチCL2は締結容量T2を維持し、エンジン始動に伴う出力軸トルク変化を抑制するエンジン始動制御が行われる。
【００４８】
（エンジン始動制御による作用）
以下、上記フローチャートに基づく作用について、比較例を用いて説明する。図８は、EV走行モードによる走行中に、エンジン始動要求が成され、第１クラッチCL1の締結容量を安全率を見込んで完全締結となる締結容量まで徐々に上昇させる比較例を表すタイムチャートである。図９は、実施例１にて、EV走行モードによる走行中に、アクセルペダル開度APOが所定値未満の状態でエンジン始動要求が成され、第１クラッチCL1の締結容量を第１締結フェーズと第２締結フェーズを介して上昇させるケースを表すタイムチャートである。図１０は、同じく実施例１にて、EV走行モードによる走行中に、アクセルペダル開度APOが所定値以上の状態でエンジン始動要求が成され、第２クラッチCL2の解放フェーズを伴って、第１クラッチCL1の締結容量を第１締結フェーズと第２締結フェーズを介して上昇させるケースを表すタイムチャートである。
【００４９】
尚、図８〜図１０中、回転数の実線は、自動変速機ATにおいて適宜変速された出力軸回転数（プロペラシャフトPSの回転数）を表すものであるが、モータジェネレータMGの回転数等と比較しやすいように、出力軸回転数をギヤ比で除した値（すなわち、自動変速機ATへの入力回転数）と同じ値（TM回転数）として表記している。また、回転数の点線はモータジェネレータMGの回転数（MG回転数）を表し、回転数の一点鎖線はエンジン回転数を表す。
【００５０】
また、図８〜図１０中、トルクの実線は自動変速機ATにおいて適宜変速された出力軸トルク（プロペラシャフトPSのトルク）を表すものであるが、モータジェネレータMGのトルク等と比較しやすいように、出力軸トルクをギヤ比に応じたトルク比で除した値（すなわち、自動変速機ATへの入力トルク）と同じ値（TM出力トルク）として表記している。また、トルクの点線はモータジェネレータMGのトルク（MGトルク）を表し、トルクの一点鎖線は第１クラッチCL1の締結容量（CL1締結容量）を表し、トルクの二点鎖線は第２クラッチCL2の締結容量（CL2締結容量）を表す。
【００５１】
〔比較例の作用〕
図８に示すように、EV走行モードにより車両が発進すると、第２クラッチCL2の締結容量（CL2締結容量）が完全締結可能な容量（伝達すべきトルクに所定の安全率を掛けた締結容量）とされ、モータジェネレータMGの駆動力のみが自動変速機ATに伝達される。このとき、TM出力トルクはMGトルクと同じ値となる。
【００５２】
この状態（エンジンＥが停止しており、かつ、第１クラッチCL1が解放された状態）から、エンジン始動要求が成されると、第２クラッチCL2の締結容量を、エンジン始動前の出力軸トルクとなる締結容量に設定すると共に、モータジェネレータMGの駆動力を増大させる。すると、モータジェネレータMGに作用する負荷は、第２クラッチCL2の締結容量分のみであるため、過剰な駆動力によってモータジェネレータMGの回転数は上昇する。尚、TM出力トルクは第２クラッチCL2の締結容量によって決定されるため、TM出力トルクの変動はない。
【００５３】
第１クラッチCL1の締結容量を上昇させると、モータジェネレータMGの作用する負荷が増大するため、モータジェネレータMGのトルクもこの第１クラッチCL1の締結容量の上昇に伴って増大する。このとき、第１クラッチCL1の締結容量をエンジンＥの始動に必要なトルクよりも高い完全締結となる締結容量まで上昇させてしまうと、エンジンＥが自立回転を始める前の段階では、エンジン側がどんどんトルクを吸収（エンジン回転数を急激に上昇させようとすればするほどトルクを消費する）してしまい、第２クラッチCL2側に伝達されるトルクが大きく低下してしまう。これにより、図示のようにTM出力トルクが低下し、トルク抜け感を与える虞がある。
【００５４】
〔実施例１の作用：アクセルペダル開度APOが所定値未満〕
エンジン始動要求が成される前段階は上述の比較例と同じであるため、エンジン始動要求が成された後の作用についてのみ説明する。図９に示すように、エンジン始動要求が成されると、第２クラッチCL2の締結容量を、エンジン始動前の出力軸トルクとなる締結容量に設定すると共に、モータジェネレータMGの駆動力を増大させる。すると、モータジェネレータMGに作用する負荷は、第２クラッチCL2の締結容量分のみであるため、過剰な駆動力によってモータジェネレータMGの回転数は上昇する。尚、TM出力トルクは第２クラッチCL2の締結容量によって決定されるため、TM出力トルクの変動はない。
【００５５】
このとき、エンジン始動要求が成され、モータジェネレータMGの駆動力が十分に上昇したと見込まれるタイミング（例えばモータジェネレータMGの回転数がTM回転数よりも所定回転数以上高くなった段階等）において、第１締結フェーズを開始する。
【００５６】
この第１締結フェーズは、第１クラッチCL1の締結容量を所定速度V1で所定値T1まで上昇させるものであり、極力エンジンの回転数を素早く上昇させられるように第１クラッチCL1の締結容量を上昇させる。この第１締結フェーズでは、第１クラッチCL1の締結容量を所定値T1（エンジンＥの始動に必要なトルク）まで素早く上昇させることが狙いであり、言い換えると、それ以上のトルクが発生してしまう締結容量とはしないことが狙いである。
【００５７】
第１クラッチCL1の締結容量が所定値T1まで上昇すると、第１締結フェーズを終了し、第２締結フェーズを開始する。尚、締結容量が所定値T1まで上昇したか否かは、実際の締結トルク相当値（例えば締結油圧等）を検出しても良いし、実験等に基づいて設定されたタイマ管理等によりある程度見込みを付けて管理してもよく、特に限定しない。
【００５８】
この第２締結フェーズでは、第１締結フェーズにおいて第１クラッチCL1の締結容量を上昇させたときの所定速度V1よりも小さな所定速度V2により第１クラッチCL1の締結容量を変化させる。
【００５９】
すると、モータジェネレータMGに作用する負荷が増大し、モータジェネレータMGのトルクもこの第１クラッチCL1の締結容量の上昇に伴って増大する。このとき、第１クラッチCL1の締結容量をエンジンの始動に必要なトルク程度の締結容量までしか上昇させていないため、エンジンＥが自立回転を始める前の段階では、エンジン側がどんどんトルクを吸収することがなく、第２クラッチCL2側に伝達されるトルクが低下することがない。これにより、トルク抜け感を抑制することができる。
【００６０】
〔実施例１の作用：アクセルペダル開度APOが所定値以上〕
エンジン始動要求が成される前段階は上述の比較例と同じであるため、エンジン始動要求が成された後の作用についてのみ説明する。図１０に示すように、エンジン始動要求が成されると、第２クラッチCL2の締結容量を、エンジン始動前の出力軸トルクとなる締結容量に設定すると共に、モータジェネレータMGの駆動力を増大させる。すると、モータジェネレータMGに作用する負荷は、第２クラッチCL2の締結容量分のみであるため、過剰な駆動力によってモータジェネレータMGの回転数は上昇する。尚、TM出力トルクは第２クラッチCL2の締結容量によって決定されるため、TM出力トルクの変動はない。
【００６１】
このとき、アクセルペダル開度APOが所定値以上であるため、運転者は極めて早い駆動力確保を望んでいる。このときは、より素早くエンジン始動を完了させる必要があるため、第１クラッチCL1の締結容量制御は上記実施例１と同様に実行しつつ、第１締結フェーズ開始タイミングと同時に、第２クラッチCL2の解放フェーズを実行する。
【００６２】
すなわち、エンジン始動要求が成され、モータジェネレータMGの駆動力が十分に上昇したと見込まれるタイミング（例えばモータジェネレータMGの回転数がTM回転数よりも所定回転数以上高くなった段階等）において、第１締結フェーズを開始すると同時に、第２クラッチCL2において解放フェーズを実行する。
【００６３】
この第１締結フェーズは、第１クラッチCL1の締結容量を所定速度V1で所定値T1まで上昇させるものであり、極力エンジンの回転数を素早く上昇させられるように第１クラッチCL１の締結容量を上昇させる。同時に、解放フェーズによって第２クラッチCL2の締結容量を瞬間的に低下させると、モータジェネレータMGの駆動力は瞬間的に全てエンジン回転を上昇させることに使用される。これにより、エンジン回転数は一気に上昇を開始する。
【００６４】
このように、瞬間的に全てのモータジェネレータMGの駆動力をエンジン始動に使用することで、TM出力トルクへの影響を最小限としつつ、素早いエンジン始動を達成することができる。また、第１締結フェーズ開始時におけるモータジェネレータMGの回転数の低下を抑制することが可能となり、再度モータジェネレータMGの回転数を上昇させるのに必要な駆動力を抑制することができるため、より素早くTM出力トルクを増大させることができる。
【００６５】
尚、第１フェーズ終了後の作用については、アクセルペダル開度APOが所定値未満のときと同じであるため説明を省略する。
【００６６】
以上説明したように、実施例１のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
【００６７】
(1)第１クラッチCL1の締結容量を所定速度V1（第１速度）で上昇させる第１締結フェーズと、第１締結フェーズ終了後、第１クラッチCL1の締結容量を所定速度V1よりも小さな所定速度V2（第２速度）で変化させる第２締結フェーズを有することとした。
【００６８】
よって、第１締結フェーズにより第１クラッチCL1の締結容量が素早く上昇するため、エンジンＥの回転数を素早く上昇させることができる。また、第１締結フェーズ終了後、第２締結フェーズにより一旦締結容量の上昇速度が小さくなるため、過剰に締結容量が上昇することがなく、モータジェネレータMGの駆動トルクが必要以上にエンジン側に吸収されることがない。よって、モータトルクのうち、出力軸に出力されるトルクが低下してしまうことがなく、トルク抜け感を防止することができる。
【００６９】
尚、このことは、言い換えると、第１クラッチCL1の締結容量を、エンジンの始動に必要なトルクT1より所定以上大きくならないように上昇させることと同義である。第１クラッチCL1の締結容量をエンジンの始動に必要なトルクよりも高い完全締結となる締結容量まで上昇させてしまうと、エンジンＥが自立回転を始める前の段階では、エンジン側がどんどんトルクを吸収してしまい、第２クラッチCL2側に伝達されるトルクが大きく低下してしまう。よって、第１クラッチCL1の締結容量をT1より所定以上大きくならないように上昇させることで、モータジェネレータMGの駆動力が過剰にエンジン側に流れることがなく、トルク抜け感を防止することができる。
【００７０】
ここで、「所定以上大きくならないように上昇させること」の所定以上とは、モータジェネレータMGの定格電流等に基づいて適宜設定される値である。モータジェネレータMGに供給可能な電力は上限値を持っているため、第２クラッチCL2側に出力される回転数とトルクの関係を維持した場合、第１クラッチCL1側に出力される回転数とトルクの上限は一義的に決定される。この範囲内であって、かつ、エンジンの始動に必要なトルクを確保可能な値まで第１クラッチCL1の締結容量を上昇させれば本発明の目的は達成される。
【００７１】
(2)第１締結フェーズは、第１クラッチCL1の締結容量を、エンジンの始動に必要なトルクT1に対応する締結容量まで上昇させるフェーズとした。これにより、確実にエンジン始動を可能としつつ、過剰なトルクがエンジンＥに供給されないため、エネルギ損失を最小限とすることができる。
【００７２】
(3)エンジン始動要求が成されたときは、第２クラッチCL2の締結容量を、エンジン始動前の出力軸トルクとなる締結容量に設定することとした。よって、モータジェネレータMGに作用する負荷は、第２クラッチCL2の締結容量分のみであるため、増大されたモータジェネレータMGの駆動力によってモータジェネレータMGの回転数は上昇するものの、TM出力トルクは第２クラッチCL2の締結容量によって決定されるため、TM出力トルクの変動はない。よって、エンジン始動による出力軸トルク変化を最小限に抑制することができる。
【００７３】
(4)第２クラッチCL2の締結容量を、エンジンの始動に必要な時間よりも短い時間にて低下させる解放フェーズを有することとした。これにより、出力軸トルク変動は若干発生するものの、エンジンＥをより素早く始動することができる。
【００７４】
(5)アクセルペダル開度APO（要求駆動力）が所定値以上のときのみ解放フェーズを実行することとした。よって、運転者の意図に応じたエンジン始動制御を達成することができる。
【実施例２】
【００７５】
実施例１では、第１クラッチCL1の締結容量を上昇させる際、第１締結フェーズと第２締結フェーズにより締結することとした。これに対し、実施例２では、第１締結フェーズと第２締結フェーズに加え、第３締結フェーズを有する点が異なる。
【００７６】
図１１は実施例２のエンジン始動制御処理を表すフローチャート、図１２は実施例２のCL1締結容量マップを表す図である。基本的な制御は実施例１と同じ（ステップ４０１〜ステップ４０５、ステップ４０９〜ステップ４１２及びステップ４１８〜ステップ４１９）であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【００７７】
（エンジン始動制御）
最初に、実施例１と同様のステップ４０２にて、アクセルペダル開度APOが所定値以上でないと判断されてステップ４０３以降に進んだケースにおいて、実施例１と異なるステップ５０１〜ステップ５０５について各ステップ毎に説明する。
ステップ５０１では、図１２に示すCL1締結容量マップに示すように、第１締結フェーズを開始する。具体的には、第１クラッチCL1の締結容量の上昇速度を所定速度V1として第１クラッチCL1の締結容量を増大させる。
【００７８】
ステップ５０２では、第１クラッチCL1の締結容量が所定値T1'以上となったかどうかを判断し、所定値T1'以上のときは、第１締結フェーズが完了したと判断してステップ５０３へ進み、それ以外のときは、第１締結フェーズにより第１クラッチCL1の締結容量を上昇させる。この所定値T1'は、エンジンの始動に必要なトルクT1よりも大きな値に設定されている。
【００７９】
ステップ５０３では、図１２に示すCL1締結容量マップに示すように、第２締結フェーズを開始する。具体的には、第１クラッチCL1の締結容量の上昇速度を所定速度V1よりも小さな負の値である所定速度V2（特許請求の範囲に記載の第２速度に相当）として第１クラッチCL1の締結容量を減少させる。
【００８０】
ステップ５０４では、第１クラッチCL1の締結容量がエンジンの始動に必要なトルクT1となったかどうかを判断し、T1となったときは第２締結フェーズが完了したと判断してステップ５０５へ進み、それ以外のときはステップ５０３に戻り第２締結フェーズを継続する。
【００８１】
ステップ５０５では、図１２に示すCL1締結容量マップに示すように、第３締結フェーズを開始する。具体的には、第１クラッチCL1の締結容量を所定値T1に維持する。加えて、この第３締結フェーズの間に、エンジンＥへの燃料噴射を開始する。
【００８２】
次に、ステップ４０２にて、アクセルペダル開度APOが所定値以上であると判断されてステップ４１２以降に進んだケースにおいて、実施例１と異なるステップ５０６〜ステップ５１２について各ステップ毎に説明する。
【００８３】
ステップ５０６からステップ５０９では、前述のステップ５０１からステップ５０４と同様に第１締結フェーズと第２締結フェーズとが実行され、続くステップ５１０では、第２クラッチCL2の締結容量を再び増大させ所定値T2に設定して解放フェーズを終了する。すなわち、第２クラッチCL2を解放状態としている時間は、エンジン始動に要する時間よりも短い時間となる。
【００８４】
続くステップ５１１では、前述のステップ５０５と同様に第１クラッチCL1の締結容量を所定値T1に維持する第３締結フェーズを開始し、以降、実施例１と同様にステップ４１７以降に進む。
【００８５】
（エンジン始動制御による作用）
以下、上記フローチャートに基づく作用について説明する。図１３は、実施例２にて、EV走行モードによる走行中に、アクセルペダル開度APOが所定値未満の状態でエンジン始動要求が成され、第１クラッチCL1の締結容量を第１締結フェーズ，第２締結フェーズ及び第３締結フェーズを介して上昇させるケースを表すタイムチャートである。
【００８６】
エンジン始動要求が成され、モータジェネレータMGの駆動力が十分に上昇したと見込まれるタイミング（例えばモータジェネレータMGの回転数がTM回転数よりも所定回転数以上高くなった段階等）において、第１締結フェーズを開始する。
【００８７】
この第１締結フェーズは、第１クラッチCL1の締結容量を所定速度V1で所定値T1'まで上昇させるものであり、極力エンジンの回転数を素早く上昇させられるように第１クラッチCL1の締結容量を上昇させる。この第１締結フェーズでは、第１クラッチCL1の締結容量を所定値T1'（エンジンＥの始動に必要なトルクより大きな値）まで素早く上昇させることで、より素早いエンジン回転数の上昇を狙うものである。
【００８８】
第１クラッチCL1の締結容量が所定値T1'まで上昇すると、第１締結フェーズを終了し、第２締結フェーズを開始する。尚、締結容量が所定値T1まで上昇したか否かは、実際の締結トルク相当値（例えば締結油圧等）を検出しても良いし、実験等に基づいて設定されたタイマ管理等によりある程度見込みを付けて管理してもよく、特に限定しない。
【００８９】
この第２締結フェーズでは、第１締結フェーズにおいて第１クラッチCL1の締結容量を上昇させたときの所定速度V1よりも小さな負の所定速度V2により第１クラッチCL1の締結容量を減少させる。
【００９０】
すると、モータジェネレータMGに作用する負荷が減少する。すなわち、モータジェネレータMGに作用する負荷を小さくすることで、MG回転数の減少を抑制することが可能となり、エンジンＥが自立回転を開始する前からモータジェネレータMGを効率の高い領域で運転することが可能となり、より素早くTM出力トルクを確保することができる。
【００９１】
尚、タイムチャートによる図示を省略したが、実施例２にて、EV走行モードによる走行中に、アクセルペダル開度APOが所定値以上の状態でエンジン始動要求がなされたケースでは、実施例１と同様に第１締結フェーズ開始タイミングと同時に第２クラッチCL2の解放フェーズが開始され、この解放フェーズは、実施例２においては、第２締結フェーズが完了するまで継続される。
【００９２】
次に、効果を説明する。実施例２のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００９３】
(6)第１締結フェーズは、第１クラッチCL1の締結容量を、エンジンの始動に必要なトルクT1より高い締結容量T1'まで上昇させるフェーズであり、第２締結フェーズは、第１締結フェーズにより上昇された締結容量を低下させるフェーズであることとした。
【００９４】
よって、モータジェネレータMGの回転数の低下を抑制することで、モータジェネレータMGを効率の高い領域で運転することが可能となり、より素早くTM出力トルクを確保することができる。
【００９５】
以上、本発明のハイブリッド車両の発進時エンジン始動制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例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。
【００９６】
図１４は、CL1締結容量マップの他の実施例を表す図である。例えば、図１４(a)に示すように、第１締結フェーズにおいて、エンジン始動必要トルクT1まで急激に上昇させ、第２締結フェーズにおいて、エンジン始動必要トルクT1から第１クラッチCL1が、所定の安全率を掛けた完全締結状態となる締結容量まで徐々に上昇させるようにしてもよい。
【００９７】
また、図１４(b)に示すように、第１締結フェーズでは、エンジン始動必要トルクT1まで急激に上昇させ、第２締結フェーズにおいては所定時間継続的にエンジン始動必要トルクT1を維持し、その後、エンジン始動終了判定により第１クラッチCL1の締結容量を完全締結状態となる締結容量まで上昇させるようにしてもよい。
【００９８】
また、図１４(c)に示すように、第１締結フェーズにおいて、エンジン始動必要トルクT1よりも若干小さな締結容量まで急激に上昇させ、第２締結フェーズにおいてはエンジン始動必要トルクT1を徐々に上回るように締結容量を上昇させてもよい。
【００９９】
また、図１４(d)に示すように、第１締結フェーズにおいて、エンジン始動必要トルクT1まで急激に上昇させ、第２締結フェーズにおいては所定時間継続的にエンジン始動必要トルクT1を維持し、その後、エンジン始動終了判定により第１クラッチCL1の締結容量をステップ的に完全締結状態となる締結容量まで上昇させるようにしてもよい。
【０１００】
（他の実施例）
実施例１，２では、後輪駆動のハイブリッド車両への適用例を示したが、前輪駆動のハイブリッド車両や四輪駆動のハイブリッド車両へも適用できる。実施例１，２では、第２クラッチとして自動変速機に内蔵されたクラッチを利用する例を示したが、モータジェネレータと変速機との間に第２クラッチを追加して介装したり、または、変速機と駆動輪との間に第２クラッチを追加して介装（例えば、特開２００２−１４４９２１号公報参照）しても良い。さらには、第１クラッチ（エンジンクラッチ）のみを持つハイブリッド車両にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施例１の発進時エンジン始動制御装置が適用された後輪駆動のハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の統合コントローラにおける演算処理プログラムを示す制御ブロック図である。
【図３】図２の目標駆動力演算部にて目標駆動力演算に用いられる目標駆動力マップの一例を示す図である。
【図４】図２のモード選択部にて目標モードの選択に用いられる目標モードマップの一例を示す図である。
【図５】図２の目標充放電演算部にて目標充放電電力の演算に用いられる目標充放電量マップの一例を示す図である。
【図６】実施例１のエンジン始動制御処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例１の第１クラッチ締結容量マップを表す図である。
【図８】比較例１におけるエンジン始動制御時のタイムチャートである。
【図９】実施例１のアクセルペダル開度が所定値未満のときにおけるエンジン始動制御時のタイムチャートである。
【図１０】実施例１のアクセルペダル開度が所定値以上のときにおけるエンジン始動制御時のタイムチャートである。
【図１１】実施例２のエンジン始動制御処理を表すフローチャートである。
【図１２】実施例２の第１クラッチ締結容量マップを表す図である。
【図１３】実施例２のアクセルペダル開度が所定値未満のときにおけるエンジン始動制御時のタイムチャートである。
【図１４】他の実施例における第１クラッチ締結容量マップを表す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
Ｅ  エンジン
FW  フライホイール
CL1  第１クラッチ
MG  モータジェネレータ
CL2  第２クラッチ
AT  自動変速機
PS  プロペラシャフト
DF  ディファレンシャル
DSL  左ドライブシャフト
DSR  右ドライブシャフト
RL  左後輪（駆動輪）
RR  右後輪（駆動輪）
FL  左前輪
FR  右前輪
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  インバータ
４  バッテリ
５  第１クラッチコントローラ
６  第１クラッチ油圧ユニット
７  ＡＴコントローラ
８  第２クラッチ油圧ユニット
９  ブレーキコントローラ
１０  統合コントローラ
２４  ブレーキ油圧センサ
100  目標駆動力演算部
200  モード選択部
300  目標充放電演算部
400  動作点指令部
400a  エンジン始動制御部
500  変速制御部
【図１】
2008001349.tif 000003
【図２】
2008001349.tif 000004
【図３】
2008001349.tif 000005
【図４】
2008001349.tif 000006
【図５】
2008001349.tif 000007
【図６】
2008001349.tif 000008
【図７】
2008001349.tif 000009
【図８】
2008001349.tif 000010
【図９】
2008001349.tif 000011
【図１０】
2008001349.tif 000012
【図１１】
2008001349.tif 000013
【図１２】
2008001349.tif 000014
【図１３】
2008001349.tif 000015
【図１４】
2008001349.tif 000016