(57)【要約】【課題】HEVのパワートレインへエンジンを接続するためのクラッチを制御する。【解決手段】システムが、エンジン20とスターター／モーター24のフィルター処理された速度偏差を判定し、エンジン動作命令を判定するようにプログラムされた制御器38を含む。エンジン20とスターター／モーター24に接続されて動作する監視装置が、エンジン20とスターター／モーター24の速度を表すデータを出力するように制御器38へ接続される。制御器38は、データに応じて、クラッチ24に接続されたサーボ・アクチュエーター26へのクラッチ位置の指示を生成するようにプログラムされる。本発明は更に、上記のようなクラッチを制御する方法を提供し、その方法は、エンジン運転命令を判定する工程、エンジン20とスターター／モーター24のフィルター処理された速度偏差を判定する工程、を含む。【選択図】　　　図１
2004100958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　ハイブリッド電気自動車のパワートレインにエンジンを接続するためのクラッチを制御する方法であって、
　　エンジンに対する運転命令を決定する工程と、
　　上記エンジンとスターター／モーターとの間の速度偏差をフィルター処理する工程と、
　　少なくとも上記フィルタ処理後の速度偏差に基づいてクラッチ位置命令を生成する工程と、
　を有する方法。
【請求項２】
上記ハイブリッド電気自動車がパラレル式ハイブリッド電気自動車である、請求項１の方法。
【請求項３】
　エンジンに対する運転命令を決定する上記工程が、
　　上記クラッチが締結されているか否かを判定する工程と、
　　上記エンジンが少なくとも所定のアイドル速度で回転しているか否かを判定する工程と、
　　上記クラッチが締結されており、上記エンジンが少なくとも上記所定のアイドル速度で回転しているとき、上記エンジンへ燃料供給命令を出力する工程と、
　を有する、請求項１又は２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
　上記所定のアイドル速度が750 rpmである、請求項３の方法。
【請求項５】
　速度偏差をフィルター処理する上記工程が、
　　上記エンジンとスターター／モーターとの間の速度偏差を検出する工程と、
　　該速度偏差をスケーリング処理する工程と、
　　該スケーリング処理した速度偏差をデジタル・ローパス・フィルターへ入力する工程と、
　を有する前記請求項１乃至４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
　速度偏差を検出する上記工程が、
　　スターター／モーターの回転速度及びエンジン速度を検出する工程と、
　　スターター／モーターの回転速度とエンジン速度との間の差を演算する工程と、
　を有する、請求項５の方法。
【請求項７】
　速度偏差をスケーリング処理する上記工程が、
　　速度ゲインを決定する工程と、
　　上記速度ゲインと上記速度偏差との積を求める工程と、
　を有する、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
　速度偏差をフィルター処理する上記工程が、
　　上記スケーリング処理された速度偏差に所定の時定数（TC）を乗算する工程と、
　　１から上記所定の時定数を引いた値（1 - TC）に前回フィルター処理された速度偏差を乗算する工程と、
　　上記スケーリング処理された速度偏差に所定の時定数（TC）を乗算する上記工程の演算結果と、上記（1 - TC）に前回フィルター処理された速度偏差を乗算する上記工程の演算結果とを、加算する工程と、
　を有する、請求項５乃至７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
　上記所定の時定数が0.03である、請求項８の方法。
【請求項１０】
　クラッチ位置命令を生成する上記工程が、
　　実際のクラッチ位置を検出するとともに、車両を加速させるための加速操作手段が作動中か否か及び車両を制動するための機械式制動手段が作動中か否かを検出する工程と、
　　実際のクラッチ位置の検出値を、車両システム制御器に入力する工程と、
　　エンジン速度が所定のアイドル速度よりも大きいか否かを判断する工程と、
　　上記制動手段が作動中で、かつ上記エンジン速度が所定アイドル速度よりも大きいとき、上記クラッチの締結を指示する工程と、
　　上記制動手段と上記加速操作手段の両方が作動中で、かつ上記エンジン速度が所定のアイドル速度よりも大きいとき、上記クラッチの締結を指示する工程と、
　を有する、請求項１乃至９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
　上記所定のアイドル速度が750 rpmである、請求項10の方法。
【請求項１２】
　エンジンをハイブリッド電気自動車のパワートレインへ接続するためのクラッチを制御するシステムであって、
　　上記エンジンとスターター／モーターとの間の速度偏差をフィルター処理するとともに、エンジンに対する運転命令を決定するようにプログラムされた制御器と、
　　上記エンジン及び上記スターター／モーターに接続されて動作するとともに、上記エンジン及び上記スターター／モーターの速度を示すデータを出力するように上記制御器に接続される監視装置と、
　を有し、
　　上記制御器が、上記データに応じて、上記クラッチに接続されたサーボ・アクチュエーターへクラッチ位置命令を与えるようにプログラムされている、システム。
【請求項１３】
　上記制御器は、上記エンジンに対する運転命令を決定し、上記クラッチが締結されているか否かを判定し、上記エンジンが少なくとも所定のアイドル速度で回転しているか否かを判定するプログラムを有する、請求項12のシステム。
【請求項１４】
　上記制御器は、上記クラッチが締結され、上記エンジンが少なくとも上記所定アイドル速度で回転しているときに、該エンジンへ燃料供給命令を出力するようにプログラムされる、請求項13のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、概略的にはハイブリッド電気自動車（hybrid electric vehicle: HEV）に関し、具体的には、HEVのパワートレインへエンジンを接続するために用いられるクラッチの締結と解放を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　自動車など主に内燃機関（internal combustion engine: ICE）により駆動される車両の化石燃料消費量と排出量を低減する必要性は良く知られている。電気モーターにより駆動される車両は、このような必要性に対処するものである。他の解決策は、一つの車両において小型のICEに電気モーターを組合せる、というものである。そのような車両は、内燃機関車両と電気車両の利点を組合せるものであり、一般的にハイブリッド電気自動車（hybrid electric vehicle: HEV）と呼ばれている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
　HEVは、各種組合せで記載されてきた。多くのHEV特許は、電気動作と内燃機関動作との間で選択することをドライバーに要求するシステムを開示する。他の構成においては、電気モーターが一組の車輪を駆動し、内燃機関が別の組の車輪を駆動する。
【０００４】
　他のより有用な構成も開発されてきた。例えば、シリーズ・ハイブリッド電気自動車（series hybrid electric vehicle: SHEV）構成は、発電機と呼ばれる電気モーターに接続されたエンジン（最も一般的にはICE）を持つ車両である。発電機はそして、電気を、バッテリーと、推進モーターと呼ばれるもう一つのモーターとへ、供給する。SHEVにおいて、推進モーターは、車輪トルクの唯一の供給源である。エンジンと駆動輪との間には、機械的接続はない。パラレル・ハイブリッド電気自動車（parallel hybrid electric vehicle: PHEV）構成は、エンジン（最も一般的にはICE）と電気モーターを持ち、両者が、様々な程度に協働して、車両を駆動するのに必要なトルクを供給する。加えて、PHEV構成においては、モーターをICEが発生したエネルギーによりバッテリーを充電するための発電機として用いることが出来る。
【０００５】
　パラレル／シリーズ・ハイブリッド電気自動車（parallel/series hybrid electric vehicle: PSHEV）は、PHEV構成とSHEV構成両方の特性を持ち、「スプリット（split）」構成と呼ばれる場合がある。いくつかのPSHEV構成のうちの一つにおいて、ICEは遊星歯車機構のトランスアクスルにおいて２つの電気モーターへ機械的に結合される。第１電気モーターである発電機が、サンギアに結合される。ICEはキャリア・ギアに結合される。第２の電気モーターである推進モーターが、トランスアクスルの別の歯車を介してリング（出力）ギアに結合される。エンジン・トルクが、バッテリーを充電するために発電機を駆動することが出来る。発電機はまた、システムがワンウェイ・クラッチを持つ場合には、必要な車輪（出力軸）トルクに寄与することが出来る。推進モーターは、車輪トルクに寄与するためと、バッテリーを充電するために制動エネルギーを回収するために、用いられる。この構成において、発電機は、エンジン速度を制御するために用いることの出来る反作用トルクを選択的に供給することが出来る。事実、エンジン、発電機モーター及び推進モーターは、無段変速機（continuous variable transmission: CVT）の作用をすることが出来る。更に、HEVは、エンジン速度を制御するために発電機を用いることにより、通常の車両よりも良好にエンジン・アイドル速度を制御する機会を提供する。
【０００６】
　ICEを電気モーターと組合わせることが望ましいというのは、明らかである。車両の性能や運転性の低下を示すことなしに、車両の燃料消費量と排出量を低下させる大きな可能性がある。HEVは、小型エンジン、回生制動、電気ブースト、そしてエンジンを停止させての車両の運転さえも、可能とする。そうではあるが、HEVの潜在的な利益を最適化する新たな方法が開発されなければならない。
【０００７】
　HEVの開発の余地のある領域に、HEVパワートレインとエンジンとの間の締結と解放を制御することがある。しばしば、これは、パラレル式HEVにおける２ウェイ・クラッチを用いて行なわれる。２ウェイ・クラッチは、エンジンがモーターを駆動するのを可能すると共に、エンジンとモーターが車両を駆動するのを可能とする。HEVのクラッチ制御は、この分野で公知である（例えば、特許文献２及び３を参照）。そうではあるが、パラレル式HEVにエンジンを接続するための２ウェイ・クラッチの締結及び解放を制御するように、構成されたものはない。
【特許文献１】米国特許第５３４３９７０号明細書
【特許文献２】米国特許第５９７９２５７号明細書
【特許文献３】米国特許第５９４３９１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
　従って、本発明は、ハイブリッド電気自動車（HEV）のパワートレインへエンジンを接続するのに用いられるクラッチの締結及び解放を制御する、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
　概略的には、本発明は、HEVにおけるクラッチ制御システムを提供する。エンジンをHEVのパワートレインへ接続するクラッチを制御するこのシステムは、エンジンとスターター／モーターとの間の速度偏差をフィルター処理し、エンジンに対する動作命令を決定するように、プログラムされた制御器を含む。エンジンとスターター／モーターに接続されて動作する監視装置が、エンジンとスターター／モーターの速度を表すデータを制御器へ出力するように接続される。制御器は、上記データに応じて、クラッチに接続されたサーボ・アクチュエーターへのクラッチ位置命令を生成するようにプログラムされる。
【００１０】
　本発明は更に、上記クラッチを制御する方法を提供し、その方法は、エンジンに対する運転命令を決定する工程、エンジンとスターター／オルタネーター（又はスターター／モーター）との間の速度偏差をフィルター処理する工程、及び、クラッチ位置命令を生成する工程、を含む。エンジン運転命令を決定する上記工程が、クラッチが締結されているか否かを判定する工程、上記エンジンが少なくとも所定のアイドル速度で回転しているか否かを判定する工程、及び、上記クラッチが締結されており、上記クラッチが少なくとも所定のアイドル速度で回転しているとき、上記エンジンへ燃料供給の要求を指示する工程、を含んでも良い。速度偏差をフィルター処理する上記工程が、速度偏差を検出する工程、検出された速度偏差をスケーリング処理する工程、該スケーリング処理された速度偏差をデジタル・ローパス・フィルターへ入力する工程、を含んでも良い。
【００１１】
　本発明の他の構成及び利点は、本発明が属する分野の当業者には、添付の図面と関連させた以下の詳細な説明から、より明確になることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
　本発明は、ハイブリッド電気自動車（HEV）に関し、より具体的には、エンジンをHEVのパワートレインに接続するのに用いられるクラッチの締結及び解放を制御する方法、に関する。本発明の好ましい実施形態は、パラレル・ハイブリッド電気自動車（PHEV）のパワートレインへエンジンを接続するために用いられる乾式２ウェイ・クラッチを締結そして解放するための制御器を用いる。
【００１３】
　図１は、本発明が用いられ得るPHEVパワートレインを示し、それは、全体として符号18で示されている。このパワートレイン18は、車両へ推進トルクを供給するために、エンジン20（例えば通常の2.0L火花点火式内燃機関（internal combustion engine: ICE））及び一体型スターター／モーター24を持つ。スターター／モーター24は、推進トルクを供給するだけでなく、始動用にエンジン20を回転させるように構成され、そして、そのような大きさとされる。本発明については、60馬力のスターター／モーターを用いることが出来る。車両パワートレインはまた、エンジン20とスターター／モーター24との間に配置された切断クラッチ（「クラッチ」）22を持つ。クラッチ22は、この分野で公知の２ウェイ乾式切断クラッチとすることが出来る。クラッチ22は、エンジン・フライホイール上でエンジン20に接続することが出来、そして、スターター／モーター24へはそれのローター・シャフト50上で接続可能である。クラッチ22と共に収容されるサーボ・アクチュエーター26が、クラッチ22を開閉位置に作動させることが出来る。サーボ・アクチュエーター26は、摩擦要素への圧力を付加又は解除することにより、クラッチ22の締結及び解放を電子的に制御することが出来る。このような機構は、この分野で周知である。
【００１４】
　閉位置におけるクラッチ22は、エンジン20がパワートレイン18に接続するのを可能とする。この閉位置は、３つのHEVパワートレイン機能を奏する。第１に、バッテリー28のような高出力エネルギー貯蔵装置にエネルギー貯蔵及び放出するためのエネルギーを生成するために、エンジン20がスターター／モーター24を回転させるのを可能とする（バッテリー28はスターター／モーター24に電気的に接続される）。第２に、エンジン20の始動中に、スターター／モーター24がエンジン20を回転させるのを可能とする。そして第３に、エンジン20とスターター／モーター24の両方が、車両パワートレイン18を同時に駆動するのを可能とする。解放位置において、エンジン20が車両パワートレイン18から切断される。エンジン20が動作中でないときに、クラッチ22は解放されることになる。
【００１５】
　図１に示されるように、パワートレインはまた、スターター／モーター24に接続されたフォワード・クラッチ30、電子制御コンバーターレス変速機（electronically controlled converterless transmission: ECLT）32、ECLT 32に接続されたデファレンシャルとハーフシャフトの組合せ（「デファレンシャル」）34及び、デファレンシャル34に接続された少なくとも一つの駆動輪36、を持つ。車輪のいずれも、この分野で周知のブレーキ・ペダル44のようなブレーキ作動手段を用いて、ドライバーにより作動される機械式ブレーキ・システム42に接続され得る。また、このパワートレインは、図示目的のみである。本発明を用いるに際し、他のパワートレイン構成もいくつか可能である。
【００１６】
　図示のパワートレイン18の各構成部品は、センサー及び関連した制御器を備えることが出来る。車両システム制御器（vehicle system controller: VSC）38は、センサー入力を受け、それに従い、各構成部品の制御器に接続することにより、このHEV構成における、構成部品を制御することが出来る。また、制御器は、様々な組合せで物理的に組合わせたり、独立したユニットにしたりすることも出来る。図１に示されるVSC 38は、制御器エリア・ネットワーク（controller area network: CAN）40のような通信ネットワークを介して、サーボ・アクチュエーター26と通信することが出来る。センサー入力には、スターター／モーター24の速度、エンジン20の速度、クラッチ22の位置、及び、ドライバーが操作する制動手段及び加速手段の位置、が含まれ得る。加速手段用センサーは、アクセル・ペダル位置センサー46とすることが出来る。
【００１７】
　本発明は、クラッチ22を解放／締結するようにサーボ・アクチュエーター26を制御する方法である。図示されるクラッチ制御器は、VSC 38の内部にある。この図において、制御器は、1/256の値で256段階に分割された0.0から1.0までの範囲をスケーリング処理された定点で表す8ビット数として、サーボ・モーター26への位置命令（Clutch_Position_Cmd）を生成することが出来る。サーボ・モーター26は、表１に従い、Clutch_Position_Cmdを解釈できる。
【００１８】
【表１】
2004100958.tif 000003
【００１９】
　例えば、VSC 38は、スターター／モーター24のみに、パワートレイン18への推進力の供給を命令することが出来る。この命令は、エンジン20を停止させること、及びクラッチ22を解放することを含むことが出来る。クラッチ22は、Clutch_Position_Cmd > 0.85を発生することにより、完全に解放され得る。0.85と1.0との間のいかなる位置の値も、サーボ・アクチュエーター26にクラッチ22を完全に解放させる作動をさせることになる。同様に、VSC 38が、エンジン20にパワートレイン18へ接続するように命令するとき、本発明の制御器は、Clutch_Position_Cmd < 0.15を発生することが出来る。0と0.15との間のいかなる位置の値も、サーボ・アクチュエーター26にクラッチ22を完全に締結する作動をさせることになる。
【００２０】
　クラッチ22の締結状態から解放状態へ（及び、解放状態から締結状態へ）の移行中、クラッチ22の締結圧が下降（及び上昇）中の期間が存在する。このクラッチ22の「スリップ」状態は、Clutch_Position_Cmdとクラッチ22の締結程度との間の非線形関係である。例えば、8ビットの位置の値が0.85に近付くにつれて、より大きなスリップが命令される（つまりクラッチ22を通り伝達されるトルクが小さくなる）。同様に、位置値が0.15に近付くにつれて、よりスリップが小さくなるように命令され（つまりクラッチ22を通り伝達されるトルクが大きくなり）、クラッチが完全締結により近付く。
【００２１】
　本発明によるクラッチ22の制御器は、締結及び解放中に、ノイズ、振動及びハーシュネス（noise, vibration, harshness: NVH）及び性能の面でドライバーに感知されることのない、滑らかな移行を行なうために、クラッチ22のスリップを制御する。この滑らかな移行は重要である。というのは、ハイブリッド電気自動車（HEV）は、エンジン20のみ用いる、スターター／モーター24のみ用いる、エンジン20をスターター／モーター24のブーストと共に用いる、そして回生制動など、様々なHEV動作モードの間で頻繁に移行することがあり得るからである。
【００２２】
　本発明は、切断クラッチの制御（Disconnect_Clutch_Control）であり、３つの主な制御の上位レベル構造を持つことが出来る。すなわち、(1)  Determ_Engine_Run_Cmd, (2)  Determ_Filtered_Speed_Error及び (3)  Generate_Clutch_Pos_Cmdである。
【００２３】
　 (1) Determ_Engine_Run_Cmd
Disconnect_Clutch_Controlの２つの出力の一つを、エンジン運転命令（Engine_Run_Cmd）とすることが出来、そこにおいて、エンジンへの燃料供給の開始（=1）又は停止（=0）が命令される。他の出力は、Clutch_Position_Cmdである。Engine_Run_Cmdは、VSC 38の信号Fuel_Engine_Requestを変形したもので、エンジン20が始動される必要があるときにはいつでも、ハイにセットすることが出来る。従来より、VSC 38は、エンジン20が始動される必要があると判断すると、エンジン20への燃料供給を開始するようにFuel_Engine_Requestをハイ（=1）にセットする。そうでなくとも、クラッチ22が未だ締結されておらず、エンジン20が充分な速度で回転していないときには、燃料供給は禁止されなければならない。それで、Determ_Engine_Run_Cmdが、スターター／モーター24がクラッチ22の締結と共に、エンジン20をそれの「アイドル速度」（この実施形態では750rpmとすることが出来る）を越えさせるまで、エンジン20への燃料供給を遅延させる。そのときにのみFuel_Engine_Cmdがハイにセットされ、エンジン20の燃料供給が開始する（ステップ82, 86, 90及び92を参照）。
【００２４】
　Determ_Engine_Run_Cmdについての上記の説明と図３の内容は、以下のようにサンプル・コードで表わされる。
IF Clutch_Pos_Actual < 0.85) AND (Eng_Spd_GT_750=1) AND Fuel_Engine_Request=1), THEN (Engine_Run_Cmd=1) ELSE (Engine_Run_Cmd=0) END
ここで、
Clutch_Pos_Actual < 0.85: クラッチがスリップ中、
Eng_Spd_GT_750=1: エンジン速度が750rpmより高い、
Fuel_Engine_Request=1: VSCがICEが動作する必要がると判断、
Engine_Run_Cmd=1: ICEへの燃料供給を開始、
Engine_Run_Cmd=0: ICEへの燃料供給を行なわない、
である。
【００２５】
　 (2) Determ_Filtered_Speed_Error
この処理は、スターター／モーター24の速度とエンジン20の速度との間のSpeed_Error（rpm）（速度偏差）をクラッチ22のスリップ計測値として判定する（後述のステップ72）。
この速度偏差をこの制御の残部で用いるのに約±1の範囲にそれをスケーリング処理するために、非常に小さなゲインが速度偏差に乗算される。このScaled_Speed_Error（後述のステップ70を参照、スケーリング処理された速度偏差）は、Digital_Lowpass_Filterへの入力とすることが出来る。このフィルターは、この分野で公知の標準的なデジタル・フィルターであり、以下の差分方程式から求めることが出来る。
Filtered_Speed_Error (k)= TIME_CONSTANT* Scaled_Speed_Error(k)
+ (1-TIME_CONSTANT)*Filtered_Speed_Error (k-1)
　値“k”は、判断時のステップを示し、“k-1”は前回判断時のステップを示す。TIME_CONSTANT（時定数）は、0.0と1.0との間の数である。それは0.0に近付くほど、出力のFiltered_Speed_Error (k)（フィルター処理された速度偏差）が、より大きなフィルター処理される若しくは滑らかとされ、反対に1.0に近付くほど、少なめにフィルター処理されることになる。また、より大きなフィルター処理されるほど、クラッチ22が締結される際に許容される速度は遅くなる。結論として、TIME_CONSTANTの選択が、制御の適切な調整に重要となる。実施形態の一つにおいて、この定数は、TIME_CONSTANT = 0.03とすることが出来る。ここで、非常に重たいフィルター処理は、クラッチ22の締結の際の抵抗を減らすために実行され、HEV駆動モードの一つから次への、継ぎ目の無い、感知できない移行を確実なものとする。
【００２６】
　(3) Generate_Clutch_Positon_Cmd
本発明のDisconnect_Clutch_Controlの主な出力は、Clutch_Pos_Cmdである（後述のステップ78, 92及び99を参照）。この命令は、それに従いクラッチ22のプレートを位置決めするために、CAN 40上をクラッチ・サーボ・アクチュエーター26へ送られることが出来る。サーボ・アクチュエーター26は、実際のクラッチ22の位置Clutch_Position_Actualを判定するためにセンサーを持ち、その信号をDisconnect_Clutch_Control制御のためにVSC 38へ戻す。そこで、その信号は、上述のように、Determ_Engine_Run_Cmdを判定するのに用いられる。このGenerate_Clutch_Position_Cmdは、Eng_Spd_GT_750（エンジン速度 > 750 rpm）を判定するためにSwitching_Logic_Subsystemを含み、そして、Eng_Spd_GT_750をDeterm_Engine_Run_Cmd及びEngine_Off_and_Brkへ送る。制動又はコースティング中に、ブレーキ・ペダル44のような制動装置が作動するとき、又はアクセル・ペダル位置センサー46がアクセル・ペダルが踏み込まれていないことを検出するとき、VSC 38の別の処理において判定されるBraking_Logic（後述のステップ62を参照）がハイ（=1）である。アクセル・ペダルが踏み込まれるとき、Braking_Logicはロー（=0）である。Switching_Logic_Subsystemは、Braking_Logic及びEng_Spd_GT_750の論理積をとり、Engine_Off_and_Brkを発する。例えば、機械式ブレーキが作動しておらず（又は、ブレーキ・ペダルとアクセル・ペダルのいずれも踏み込まれておらず）、かつ、エンジン20の速度が750 rpmよりも大きいとき、この信号はハイ（=1）となり、クラッチ22を完全締結するように、Clutch_Position_Cmd = 1.0とセットする。例えば、ドライバーの足がアクセル・ペダル上にある時のような、加速時に、Engine_Off_and_Brk = 0であり、そして、上記スイッチには、ローの信号が通りぬけることになるが、それの判定は、後述する。
【００２７】
　クラッチ22の締結と解放を判定するのに、いくつかの方法が考えられる。単純に、Crank_Engine_Cmd = 1又はFuel_Engine_Request =1のとき（言い換えると、VSC 38が、エンジン20のクランキングを判定したとき、又は既にクランキングされて燃料供給される準備が整っているとき）、Filtered_Speed_Errorが上記スイッチを通過し、1（Crank_Engine_Cmd OR Fuel_Engine_Requestの出力である）から差引かれる。この動作ゆえに、Determ_Filtered_Speed_ErrorにおけるSpeed_ErrorからScaled_Speed_Errorへのスケーリング処理が必要である。このスケーリング係数は、クラッチ22が締結されるように求められるときに、Filtered_Speed_Errorが0.5近くのある値にあるように、選択される。
【００２８】
　図２は、本発明のGenerate_Clutch_Positon_Cmdロジックの一実施形態を示すものである。図２は、時間（5秒間）の関数として、いくつかの変数を示す。それらの変数には、Crank_Engine_Cmd 100, Clutch_Step_Input 102, Filtered_Speed_Error 104, Scaled_Speed_Error 106, Clutch_Position_Cmd 108及びClutch_Pos_Actual 110が含まれる。図２の例において、Crank_Engine_Cmdがハイになるとき、Filtered_Speed_Errorの値が約0.4である。Clutch_Step_Inputは1 - Filtered_Speed_Errorであるので0.6程度になり、結果として、線形補間テーブルClutch_Pos_Mapを通った後でClutch_Positon_Cmdが約40になる（表２及び後述のステップ99を参照）。
【００２９】
【表２】
2004100958.tif 000004
【００３０】
　このClutch_Position_Cmdは、この命令された位置を得るように、クラッチ22のプレートを圧縮する、クラッチのサーボ・アクチュエーター26へ送られる。図２の最下段のグラフは、クラッチ位置センサーのセンサー出力からのClutch_Pos_Actualを示す。クラッチ機構の機械的な動特性が、制御信号Clutch_Position_Cmdと物理的に計測されたClutch_Pos_Actualとの間に、フィルター作用を生じている。
【００３１】
　上述のDigital_Lowpass _Filterの作用は、図２において、Filtered_Speed_Error 104及びScaled_Speed_Error 106から明らかである。上述のTIME_CONSTANTの値が、充分に平滑化するだけ小さくなければ、Filtered_Speed_Errorが、Scaled_Speed_Error（Filtered_Speed_Errorを得るためにフィルター処理されたもの）により近付き、結果として、非常に反復的な締結解放処理を生じ、それで、不満足な性能となる。
【００３２】
　図３は、本発明の実施形態の一つの20秒間のシミュレーションを示し、Clutch_Pos_Actual 120, Eng/Motor Speed rpm 122, Eng_Cranking 124, Engine_Run_Cmd 126及びEng_Off & Braking 128を含むものである。図３は、エンジン20がクランキングし始めるときに、クラッチ22が締結し始めるのを示している。図３はまた、3から5秒時点のクラッチ22の締結期間を示している。クラッチ22は、エンジン22の速度がスターター／モーター24の速度に等しくなるまで、短期間のスリップを行なう。クラッチ22はそして、12秒時点のすぐ後になるまで、車両ドライバーが加速中の間、完全締結されている。
12秒時点のすぐ後で、車両ドライバーがアクセル・ペダルを解放し、制動を開始するか、又は、ブレーキ若しくはアクセル・ペダルのいずれも踏み込んでいないコースティング状態、となる。クラッチ22は、このコースティング期間に締結状態に留まり、そして、エンジン20の速度が750 rpmを下回る18秒時点の少し前に解放する。図４は、図３の締結段階（3から5秒時点）を拡大して示すもので、図５は、図３の解放段階（16から18秒時点）を拡大して示すものである。
【００３３】
　本発明の制御器の制御ロジックの一つが図６に示されている。制御ロジックは、VSC 38内に収容され得る。本発明を用いる他の多くの制御ロジックが可能である。この制御は、運転サイクル（つまり、「キー・オン」と「キー・オフ」との間）毎に、スタートし終了することが出来る。図６において、図示の実施形態は、ステップ60において、スタートし、車両制御器の出力が初期化されている（Outputs_Initialized）か否か判定する。ここで、制御器のパワーアップ・シーケンスにより出力が望ましくない状態に設定されることがない、ということを確実なものとするために、スタートアップ後のアルゴリズムにより、車両制御器の出力が、最初に、既知の値に、初期化される必要がある。YESの場合、制御器はステップ62へ進む。NOの場合、制御はステップ64へ進み、Clutch_Position_Cmd = Disengaged及びFuel_Engine_Cmd = False（偽）を含む“Initialize_Outputs”を命令する。制御は次にステップ66へ進み、Outputs_Initialized = True（真）を命令して、ステップ62へ進む。アルゴリズムの最初のパスで初期化されると、後の出力値は、アルゴリズムにより決定される。上述のように、このステップでのClutch_Position_Cmdは、0.85より大きい8ビット数とすることが出来る。
【００３４】
　ステップ62において、制御は、VSC 38の他の命令や各種センサー出力などの、各種車両入力を読取るように、命令される。図６に示された図面において、以下の例が含まれる。すなわち、Crank_Engine_Cmd, Engine_Speed, Motor_Speed, Braking_Logic, Clutch_Position_Actual及びFuel_Engine_Requestである。これらの例は、締結と解放状態との間でクラッチ22を滑らかに移行させるのに必要になるであろう、各種の入力を表している。Crank_Engine_Cmdは、エンジン20がスタートするようにVSC 38により命令されたか否かを制御に知らせるものである。Engine_Speedは、この分野で周知のエンジン20の速度センサーの出力とすることが出来る。同様に、Motor_Speedは、公知のスターター／モーター24の速度センサーとすることが出来る。Engine_SpeedとMotor_Speedとの間の差は、クラッチ22の実際のスリップを判定するのに用いることが出来る（後述）。ブレーキ・ペダル44のような機械式制動手段が踏み込まれ、かつアクセル・ペダルのような車両加速手段が踏み込まれていないとき、Braking_Logic = Trueである。そうでなければ、Braking_Logic = Falseである。
アクセル・ペダル位置は、アクセル・ペダル位置センサー46により検出される。Clutch_Position_Actualは、クラッチ22の位置センサーにより検出される締結及び解放についてのクラッチ22の実際の位置である。Fuel_Engine_Requestは、エンジン20が動作中であるか否かを表示するために本発明の制御器が用いることが出来るVSC 38の命令である。
ステップ62において入力が読取られると、制御は次にステップ68へ進み、Speed_Errorを判定する。Speed_Errorは、スターター／モーター24の速度とエンジン20の速度との差である。
【００３５】
　次に、制御は、ステップ70へ進み、Scaled_Speed_Errorを判定する。Scaled_Speed_Errorは上述のように、ステップ68で求めたSpeed_Errorを、Speed_Gain（速度ゲイン）で乗算したものである。
【００３６】
　次に制御はステップ72へ進み、Filtered_Speed_Errorを求める。上述のように、Filtered_Speed_Errorは以下のとおりである。
(Time Constant) Scaled_Speed_Error)(k) +
(1-Time Constant)*Filtered_Speed_Error)(k-1)
　次に制御はステップ74へ進み、VSC 38がエンジン20への燃料を要求したか否かを判定する。YESの場合には、制御はステップ80へ進む。NOの場合には、制御はステップ76へ進み、VSC 38がCrank_Engine_Cmdを命令したか否かを判断する。YESのとき、制御はステップ80へ進む。NOのとき、制御はステップ78へ進み、クラッチに解放するように命令し（つまり、Clutch_Position_Cmd = Disengaged）、ステップ80へ進む。
【００３７】
　ステップ80において、制御は、Clutch_Position_Cmdがクラッチ22にスリップを命令しているか否かを判定する。NOのとき、ステップ82においてFuel_Engine_Cmd = Falseとされ、制御は最初に戻る。YESのとき、制御は、ステップ84へ進み、そしてエンジン速度が所定の始動速度（上述のように、始動速度は、750 rpm未満とすることも出来る）よりも高いか否かを判断する。ステップ84の結果がNOのとき、制御は、Fuel_Engine_Cmd = Falseを命令し、ステップ94へ進む。
【００３８】
　ステップ84の結果がYESのとき、制御はステップ88において、Braking_Logic = true（上述）であるか否か判断する。NOのとき、制御は、ステップ90へ進み、Fuel_Engine_Cmd = Trueを命令し、ステップ94へ進む。
【００３９】
　ステップ88においてYESのとき、制御はステップ92において、クラッチ22の締結（Clutch_Positon_Cmd = Engaged）と、エンジン20への燃料供給停止（Fuel_Engine_Cmd = False）を命令する。そして次に、制御は最初に戻る。
【００４０】
　ステップ94において、制御は、ステップ72で求めたFiltered_Speed_Errorを1から差引いた値（Temp）としてClutch_Step_Inputを求め、そしてステップ95へ進む。ステップ95において、制御は、ステップ94で求めたTempが1未満であるか否か判断する。YESのとき、制御は、ステップ96へ進み、そしてFiltered_Speed_Errorを1にセットし、それからステップ99へ進む。
【００４１】
　ステップ95の結果がNOのとき、制御は、ステップ97へ進み、Tempが-1よりも大きいか否か判断する。NOのとき、制御はステップ99へ進む。YESのとき、制御は、ステップ98へ進み、Filtered_Speed_Errorを-1にセットし、それからステップ99へ進む。
【００４２】
　ステップ99において、クラッチ22の締結状態を滑らかに変化させるために、線形補間を実行する。
【００４３】
　要約すると、ステップ94における計算の結果、Tempが+1より大きい又は-1より小さいときに、Tempを+1又は-1に制限するのに、ステップ96とステップ98が用いられる。Tempが-1と1との間にあるとき、アルゴリズムは、ステップ94から、ステップ95、ステップ97そしてステップ99へ進むことになる。命令値は、0と1との間の正の値しか持つことが出来ないが、Clutch_Step_Inputは、-1と1との間の値をとる。
【００４４】
　本発明の上述の実施形態は、純粋に例示目的のものである。本発明の他の多くの変形、改良そして応用をなすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】パラレル・ハイブリッド電気パワートレインの全体構成を示す図である。
【図２】本発明のクラッチ制御動作を示す図である。
【図３】本発明の20秒間のシミュレーションを示す図である。
【図４】図３のシミュレーションの3から5秒時点の拡大図である。
【図５】図３のシミュレーションの16から18秒時点の拡大図である。
【図６Ａ】本発明を用いる制御ロジックを示す図である。
【図６Ｂ】本発明を用いる制御ロジックを示す図である。
【図６Ｃ】本発明を用いる制御ロジックを示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
　20　エンジン
　22　クラッチ
　24　スターター／モーター
　38　制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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