(57)【要約】【課題】エンジン、モータ／発電機、変速装置の何れか二つを締結する直結クラッチの異常を迅速且つ確実に検出する。【解決手段】エンジン１の回転が停止している状態から、モータ／発電機２を所定大トルクＴM/G-Hi0 で逆回転し、エンジン回転速度ＮE が、自立回転速度ＮE3まで増速した後、モータ／発電機トルクＴM/G がエンジンフリクショントルク及び直結クラッチトルク容量とつりあうつりあい回転速度ＮE4まで減少したら、クラッチバルブが開状態にスティックフェールしているとして直結クラッチ３６を異常状態であると判定する。直結クラッチ３６が異常状態となったら、クラッチピストンシリンダ室内から作動油圧が抜けるまでモータ／発電機トルクＴM/G を“０”とし、その後、再びエンジン回転速度ＮE を増速させ、通常よりも低い回転速度で始動を試みる。直結クラッチ異常時のエンジン始動時には、変速装置４をニュートラル状態とする。【選択図】      図４
2005282600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、発電機及び電動機の両機能を備えた電動発電機と、変速装置と、第１軸に前記エンジンの出力軸が接続され、且つ第２軸に前記電動発電機の出力軸が接続され、且つ第３軸に前記変速装置の入力軸が接続された差動装置と、エンジン及び電動発電機及び変速装置の少なくとも何れか二つを締結する直結クラッチと、少なくとも前記電動発電機の運転状態を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジンの回転が停止している状態で、車両を駆動する方向を正方向としたとき、電動発電機を負方向に回転させてエンジンを始動可能なパラレルハイブリッド車両において、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段を備え、前記制御手段は、前記エンジンの回転が停止している状態から当該エンジンの回転速度が第１所定回転速度になるまで、前記電動発電機を負方向の所定大トルクの指令値で回転した後、前記エンジン回転速度検出手段で検出されたエンジンの回転速度が、前記第１所定回転速度と同等か又はそれより小さい第２所定回転速度まで減少したときに、前記直結クラッチが異常であると検出する異常検出手段を備えたことを特徴とするパラレルハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御手段は、前記異常検出手段で直結クラッチの異常が検出されたときに、直結クラッチが異常でないときのエンジン始動回転速度よりも小さい第３所定エンジン回転速度でエンジンの点火制御を行う異常時エンジン始動制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のパラレルハイブリッド車両。
【請求項３】
前記直結クラッチは、オイルポンプからの作動油圧でピストンがストロークすることにより締結するものであり、前記異常時エンジン始動制御手段は、前記ピストンのストローク完了以前のエンジンの状態で、エンジンの点火制御を行うことを特徴とする請求項２に記載のパラレルハイブリッド車両。
【請求項４】
前記異常時エンジン始動制御手段は、電動発電機の負方向のトルクを一旦零とし、その状態で所定時間が経過してから、再び電動発電機に負方向のトルクを発生させてエンジンの始動制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のパラレルハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御手段は、前記異常検出手段で直結クラッチの異常が検出されたときで且つエンジンを始動するとき又はエンジン始動後で車両が停止しているときには、前記変速装置をニュートラル状態とする異常停止時変速制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のパラレルハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと、発電機を兼ねる電動機とを有し、これらの出力トルクを、差動装置からなるトルク合成機構を介して変速装置に伝達することにより、エンジン及び電動機の何れか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたパラレルハイブリッド車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のパラレルハイブリッド車両としては、エンジンの出力トルクと、電動発電機の出力トルクとを、遊星歯車機構からなるトルク合成機構によって合成し、それを変速装置を介して駆動輪に伝達するものがある。このパラレルハイブリッド車両では、例えば発進加速は、前述のように電動発電機の出力トルクとエンジンの出力トルクとを合成して用い、更に高速領域になると、電動発電機をオフとし、エンジンの出力トルクだけで走行する。このようなパラレルハイブリッド車両では、電動発電機の回転数がエンジンの回転数に到達したら、両者、より具体的には両者に連結されている遊星歯車機構の各要素を直結クラッチで直結することで、エンジントルクのみでの走行を可能としている。また、車両減速時には、路面反力トルクで電動発電機を回転させ、当該電動発電機を発電機として機能させることで電力を蓄える、所謂回生作動させるように構成されている。即ち、パラレルハイブリッド車両では、電動発電機の運転状態、即ち回転数や出力トルクを制御することにより、より効率のよい走行、例えば高い加速力や低燃費を達成することを目的としている。
【０００３】
このようなパラレルハイブリッド車両では、停車時にエンジンを停止する、所謂アイドルストップが行われ、その停止中のエンジンを再始動するために、車両を駆動する方向を正方向としたとき、エンジンの回転が停止している状態から当該エンジンの回転速度が第１所定回転速度になるまで、電動発電機を負方向の所定大トルクの指令値で回転し、エンジンの回転速度が第１所定回転速度になってから、電動発電機を、所定大トルクより小さく且つエンジンのフリクショントルクと同等又はほぼ同等の負方向の所定小トルクの指令値で回転し、エンジンに点火後、エンジンの回転速度が第１所定回転速度より大きい第２所定回転速度となってからは、エンジンの回転速度と電動発電機の回転速度とを同期して、直結クラッチを締結するものがある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１３５９０８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記直結クラッチは、オイルポンプからの作動油圧により、ピストンをストロークして締結される。この直結クラッチへの作動油圧は、電磁ソレノイドバルブやこれを信号圧とするクラッチ圧調圧バルブ等によって制御されるが、例えば調圧バルブが開いた状態で固着、所謂スティックすると、直結クラッチに作動油圧が供給されることになり、少なくともオイルポンプ作動中は直結クラッチが締結したままになる。このように作動油圧が供給されて直結クラッチが締結した状態で、停止中のエンジンを始動しようとすると、小型のモータでは直結クラッチのトルク容量によってエンジンの回転速度が増加せず、結果的にエンジンを始動できないという問題がある。これは、電磁ソレノイドバルブのように電力で作動するバルブは電圧を検出することで断線、短絡などを検出できるものの、クラッチ圧調圧バルブ等のスティックによる不作動は直接検出できないためである。
本発明は上記諸問題を解決するために開発されたものであり、直結クラッチの異常を検出すると共に、直結クラッチ異常時にもエンジンを始動することができるパラレルハイブリッド車両を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記諸問題を解決するため、本発明のパラレルハイブリッド車両は、エンジンの回転が停止している状態から当該エンジンの回転速度が第１所定回転速度になるまで、電動発電機を負方向の所定大トルクの指令値で回転した後、検出されたエンジンの回転速度が、第１所定回転速度と同等か又はそれより小さい第２所定回転速度まで減少したときに、直結クラッチが異常であると検出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
而して、本発明のパラレルハイブリッド車両によれば、エンジンの回転が停止している状態から当該エンジンの回転速度が第１所定回転速度になるまで、電動発電機を負方向の所定大トルクの指令値で回転した後、検出されたエンジンの回転速度が、第１所定回転速度と同等か又はそれより小さい第２所定回転速度まで減少したときに、直結クラッチが異常であると検出する構成としたため、クラッチ圧調圧バルブのスティックの異常を含めて直結クラッチの異常を迅速且つ正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のパラレルハイブリッド車両の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のハイブリッド車両の一実施形態を示す回転駆動源及び駆動系の概略構成図であり、車両側面視における上半部を示している。本実施形態のハイブリッド車両では、エンジン１及び発電機及び電動機として作用する３相同期モータ／発電機で構成される交流式のモータ／発電機タ２の出力側が、夫々、トルク合成機構である差動装置（遊星歯車機構）３の入力側に連結され、この差動装置３の出力側がトルクコンバータ等の発進装置を搭載していないトランスミッション４の入力側に接続され、トランスミッション４の出力側が終減速装置２０等を介して駆動輪５に連結されている。ちなみに、この実施形態では、エンジン１と前記差動装置３との間に、エンジン１にて駆動されるオイルポンプ１３が配設されており、このオイルポンプ１３で創成される流体圧が変速装置４の制御並びに差動装置３の直結クラッチ３６の締結解放に用いられる。また、モータ／発電機２は、固定側のステータ２Ｓと回転側のロータ２Ｒとを備えている。
【０００８】
差動装置３は、トルク合成機構として遊星歯車機構２１を備えて構成されている。この遊星歯車機構２１は、エンジン１とモータ／発電機２との間で差動機能を発現しながらトルク合成機構をなすものである。そして、サンギヤＳと、その外周側に等角間隔で噛合する複数のピニオンＰと、各ピニオンＰを連結するピニオンキャリヤＣと、ピニオンＰの外側に噛合するリングギヤＲとを備え、この遊星歯車機構２１のリングギヤＲがエンジン（図ではＥＮＧ）１に連結され、同じく遊星歯車機構２１のサンギヤＳがモータ／発電機２のロータ２Ｒに連結され、同じく遊星歯車機構２１のピニオンキャリヤＣが変速装置４の入力軸２２に連結されている。
【０００９】
また、前記遊星歯車機構２１のピニオンキャリヤＣ、即ち変速装置４とリングギヤＲ、即ちエンジン１との間には、両者を締結する直結クラッチ３６が介装されている。なお、この直結クラッチ３６の締結解放は、当該直結クラッチ３６への作動流体圧を制御する圧力制御弁のソレノイド３６ａ（図２、、図３参照）への制御信号によって制御されており、当該ソレノイド３６ａへの直結クラッチ制御信号ＣＳが高レベルにあるとき、直結クラッチ３６が締結され、当該直結クラッチ制御信号ＣＳが低レベルにあるとき、直結クラッチ３６が解放される。また、前記直結クラッチ制御信号ＣＳは、前記低レベルと高レベルとの間で無段階に調整可能であり（実質的にはディジタル化される）、直結クラッチ３６の締結状態は、種々の締結力を発現することができる。
【００１０】
図２には、直結クラッチ３６を締結・解放するバルブの構成例を示す。本実施形態では、直結クラッチ３６への作動油圧を調整するスプール型のクラッチバルブ３６ｃと、後述するモータ／発電機用コントローラ１２によって制御されるボールプランジャ型の電磁ソレノイドバルブ３６ｂとを備えて構成される。クラッチバルブ３６ｃは、オイルポンプ１３により創成されるライン圧ＰL が導入される入力ポート３６ｎと、直結クラッチ３６に連通する出力ポート３６ｍと、ドレンポート３６ｄとが設けられ、リターンスプリング３６ｒによってスプール３６ｓが図示右方に付勢されている。一方、電磁ソレノイドバルブ３６ｂは、ライン圧ＰL が一定圧に減圧されたパイロット圧ＰP が供給ポート３６ｙに導入されており、電磁ソレノイドバルブ３６ｂのソレノイド（コイル）３６ａが通電されると、プランジャ３６ｐ及びボール３６ｖが図示右方に移動され、その結果、クラッチバルブ３６ｃの信号圧が、前記クラッチバルブ３６ｃのスプール３６ｓの右方に供給される。これにより、クラッチバルブ３６ｃのスプール３６ｓが図示左方に移動し、入力ポートと出力ポートとが信号圧に応じて連通状態とされ、作動油圧が直結クラッチ３６に供給される。
【００１１】
なお、直結クラッチ３６は、内部に備えられたピストンがストロークすることによってドライブプレートとドリブンプレートとを押圧して締結するものであり、駆動系が回転していない状態から駆動系が回転し始めたときのピストンのストローク時間は駆動系の回転速度に応じて決まる。
また、前記遊星歯車機構２１のピニオンキャリヤＣ、即ち変速装置４の入力側とケースとの間には、当該ピニオンキャリヤＣ、及び変速装置４の回転方向を正回転にのみ規制し、逆回転では締結して、当該逆回転を許容しないワンウエイクラッチＯＷＣが介装されている。
【００１２】
変速装置４は、周知の前進４段後退１段の有段自動変速機であり、図１に示すように、二つの遊星歯車機構５１、５２が直列に配設されている。この変速装置４の変速機構は従来既存のものと同様であるので、ここでは符号の説明と、各変速段における摩擦要素の締結条件の説明にとどめる。図中の符号５３はハイクラッチ、５４はリバースクラッチ、５５は２−４ブレーキ、５６はロークラッチ、５７はローアンドリバースブレーキ、５８はローワンウエイクラッチである。前進１段（１速）時、締結される摩擦要素はロークラッチ５６だけであり、駆動系の逆転を防止するためにローワンウエイクラッチ５８が機能する。前進２段（２速）時、締結される摩擦要素はロークラッチ５６と２−４ブレーキ５５だけである。前進３段（３速）時、締結される摩擦要素はロークラッチ５６とハイクラッチ５３だけである。前進４段（４速）時、締結される摩擦要素は２−４ブレーキ５５とハイクラッチ５３だけである。後退時、締結される摩擦要素はリバースクラッチ５４とローアンドリバースブレーキ５７だけである。従って、走行レンジ位置での車両停止状態では、発進に備えてロークラッチ５６の締結制御が行われている。
【００１３】
図３には、本実施形態のパラレルハイブリッド車両の駆動制御を行うシステム構成を示す。本実施形態では、エンジン１はエンジン用コントローラＥＣによって制御され、モータ／発電機２は充電可能なバッテリやコンデンサで構成される蓄電装置６に接続されたモータ／発電機駆動回路７によって駆動制御される。
モータ／発電機駆動回路７は、蓄電装置６に接続されたチョッパ７ａと、このチョッパ７ａとモータ／発電機２との間に接続された例えば６つのサイリスタを有して直流を３相交流に変換するインバータ７ｂとで構成され、チョッパ７ａにモータ／発電機用コントローラ１２からのデューティ制御信号ＤＳが入力されることにより、このデューティ制御信号ＤＳに応じたデューティ比のチョッパ信号をインバータ７ｂに出力する。このインバータ７ｂは、モータ／発電機２のロータ２Ｒ（図１参照）の回転位置を検出する位置センサの回転位置検出信号に基づいて、モータ／発電機２の正回転時及び逆回転時に電動機又は発電機として作用させるように、その回転に同期した周波数で駆動する３相交流を形成するように、例えば前記各ＩＧＢＴのゲート制御信号を形成する。ちなみに、モータ／発電機２はエンジン１同様、車両を駆動するためにも用いられるので、車両を駆動する側への回転方向正方向又は正回転とし、その逆方向への回転方向を負方向又は逆回転と定義する。
【００１４】
さらに、変速装置４は、変速装置用コントローラＴＣによって走行速度とスロットル開度とをもとに予め設定された変速制御マップを参照して決定された例えば第１速〜第４速の変速段に制御される。
また、エンジン１及びモータ／発電機２には、その出力軸の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ８及びモータ／発電機回転速度センサ９が設けられていると共に、図示しないセレクトレバーで選択されたレンジに応じた例えば、前進走行レンジ位置、非走行レンジ位置、又は後退走行レンジ位置といったレンジ信号を出力するインヒビタースイッチ１０及びアクセルペダルの踏込みに応じたスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１１が設けられ、これら回転速度センサ８及び９の回転速度検出値ＮE 及びＮM/G と走行速度センサ１４の走行速度検出値Ｖ及びインヒビタースイッチ１０のレンジ信号ＲＳ及びスロットル開度センサ１１のスロットル開度検出値ＴＨ等がモータ／発電機２及び直結クラッチ３６を制御するモータ／発電機用コントローラ１２に供給される。また、前記モータ／発電機用コントローラ１２は、少なくとも前記変速装置用コントローラＴＣと相互通信を行い、例えば変速装置４のギヤ比（変速段）や摩擦要素の締結解放状態、或いは変速装置４の入力軸回転速度や出力軸回転速度といった情報を、変速装置信号ＴＳとして入力するように構成されている。
【００１５】
また、このモータ／発電機用コントローラ１２は、前記エンジン用コントローラＥＣとも相互通信を行い、例えばエンジン１の運転状態、即ちスロットル開度ＴＶＯや吸入空気量、空燃比、点火時期、冷却水温、或いはエンジン１の爆発状態などの情報を、エンジン信号ＥＳとして入力するように構成されている。また、このエンジン用コントローラＥＣは、前記モータ／発電機用コントローラ１２からエンジントルクの要求があった場合には、その要求に応じてエンジントルクを制御するように構成されている。なお、前記モータ／発電機回転速度センサ９では、モータ／発電機２の正回転、逆回転も検出することができる。
【００１６】
前記モータ／発電機用コントローラ１２は、少なくとも入力側インタフェース回路１２ａ、演算処理装置１２ｂ、記憶装置１２ｃ及び出力側インタフェース回路１２ｄを有するマイクロコンピュータ１２ｅで構成されている。
入力側インタフェース回路１２ａには、エンジン回転速度センサ８のエンジン回転速度検出値ＮE 、モータ／発電機回転速度センサ９のモータ／発電機回転速度検出値ＮM/G 、走行速度センサ１４の走行速度検出値Ｖ、インヒビタースイッチ１０のレンジ信号ＲＳ、スロットル開度センサ１１のスロットル開度検出値ＴＨ、エンジン用コントローラＥＣのエンジン信号ＥＳ及び前記変速装置用コントローラの変速装置信号ＴＳが入力されている。
【００１７】
演算処理装置１２ｂは、例えばキースイッチ（図示せず）がオン状態となって所定の電源が投入されることにより作動状態となり、先ず初期化を行って、モータ／発電機２への駆動デューティ制御信号ＭＳ及び発電デューティ制御信号ＧＳをオフ状態とすると共に、直結クラッチ３６へのクラッチ制御信号ＣＳもオフ状態とし、その後、例えば後述する図４の演算処理に従って、エンジン回転速度検出値ＮE 、モータ／発電機回転速度検出値ＮM/G 、走行速度検出値Ｖ、レンジ信号ＲＳ及びスロットル開度検出値ＴＨ等に基づいてモータ／発電機２及び直結クラッチ３６を制御する。ちなみに、この実施形態では、前進走行レンジ位置では、車両の停車時にエンジン１の回転を停止する、所謂アイドリングストップを行うように構成されている。
【００１８】
記憶装置１２ｃは、演算処理装置１２ｂの演算処理に必要な処理プログラムを予め記憶していると共に、演算処理装置１２ｂの演算過程で必要な各種データを記憶する。
出力側インタフェース回路１２ｄは、演算処理装置１２ｂの演算結果である駆動デューティ制御信号ＭＳ及び発電デューティ制御信号ＧＳと直結クラッチ制御信号ＣＳとをモータ／発電機駆動回路７及びソレノイド３６ａに供給する。
【００１９】
この実施形態のパラレルハイブリッド車両において、走行状態、蓄電装置の状態、車両の操作状態に応じてモータ／発電機用コントローラ１２で行われるエンジン１及びモータ／発電機２の各種の作動状態は、前記特開２００２−１３５９０８公報に記載されるものと同様である。また、そうした作動状態を行うための演算処理も、当該公報に記載されるものと同様である。
【００２０】
次に、前記モータ／発電機用コントローラ１２内で行われる数ある演算処理のうちから、エンジン始動時に行われる演算処理について、図４のフローチャートを伴って説明する。この演算処理は、前記モータ／発電機用コントローラ１２内の演算処理装置１２ｂで行われる。また、このフローチャートでは特に通信のステップを設けていないが、必要な情報やプログラムは随時入力インターフェース１２ａを介して外部や記憶装置１２ｃから読込まれ、演算処理中の情報は随時記憶装置１２ｃに記憶される。
【００２１】
この演算処理では、まずステップＳ１で、現在、アイドリングストップ中かどうか判定する。つまり、エンジン１が停止中であるか否かを判定し、エンジン１が停止中である場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合にはステップＳ１５に移行する。
ステップＳ２では、例えばブレーキペダルの踏込みが解除され且つアクセルペダルが踏込まれているとか、前記スロットル開度センサ１１のスロットル開度検出値ＴＨが所定値以上であるとか、或いは前記蓄電装置６の容量が低減しているなどから、エンジン回転始動が必要か否かを判定し、エンジン回転始動が必要な場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップＳ１５に移行する。
【００２２】
ステップＳ３では、モータ／発電機２を、例えば最大発生トルクＴM/GMAXに設定された所定大トルクＴM/G-Hi0 の指令値で逆回転制御してからステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、後述する図５の演算処理に従って、直結クラッチ３６の異常（図ではフェール）を判定してからステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、ステップＳ４の判定結果から、直結クラッチ３６が異常である、つまりフェールしているか否かを判定し、直結クラッチ３６がフェールしている場合にはステップＳ１２に移行し、そうでない場合にはステップＳ６に移行する。
【００２３】
ステップＳ６では、モータ／発電機２を、前記所定大トルクＴM/G-Hi0 より小さく且つエンジン１のフリクショントルク程度に設定された所定小トルクＴM/G-LO0 の指令値で逆回転制御してからステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、エンジン回転速度センサ８で検出されたエンジン回転速度検出値ＮE が、例えば７００ｒｐｍ程度、つまりエンジン１が駆動系のフリクショントルクに抗して十分に回転する程度の初爆回転速度ＮE0以上であるか否かを判定し、当該エンジン回転速度検出値ＮE が初爆回転速度ＮE0以上である場合にはステップＳ８に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６に移行する。
【００２４】
ステップＳ８では、前記エンジン用コントローラＥＣに向けて点火指令を出力してからステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、例えばエンジン回転速度ＮE が、完爆後にしか達成し得ない所定高回転ＮE1以上であるか否か等の判定により、エンジン１の完爆が確認されたか否かを判定し、エンジン完爆確認した場合にはステップＳ１０に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６に移行する。なお、完爆とは、エンジン内での点火が安定し、自身の回転慣性で回転し続けることができる状態を意味する。
【００２５】
ステップＳ１０では、モータ／発電機２を正回転化する制御、つまりモータ／発電機２を正方向のトルクで駆動する制御を行ってからステップＳ１１に移行する。
一方、ステップＳ１２では、後述する図６の演算処理に従って、直結クラッチ３６のフェールモード、つまり異常時のエンジン始動制御を行ってからステップＳ１３に移行する。
【００２６】
ステップＳ１３では、直結クラッチ３６のフェール中にあって、アクセルペダルが解放され且つ走行速度が所定値以下であるか否かを判定し、アクセルペダルが解放され且つ走行速度が所定値以下である、つまり略車両停止と判断される場合にはステップＳ１４に移行し、そうでない場合にはステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１４では、前記変速装置４内の１速走行のためのロークラッチ５６の解放制御を行ってから前記ステップＳ１３に移行する。
【００２７】
また、ステップＳ１５では、前記変速装置４内の１速走行のためのロークラッチ５６の締結制御を行ってからステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１では、前記直結クラッチ３６が異常でない場合には、前記エンジン回転速度センサ８で検出したエンジン回転速度検出値ＮE とモータ／発電機回転速度センサ９で検出したモータ／発電機回転速度検出値ＮM/G とが同等か又はほぼ同等であることを検出してから直結クラッチ３６を締結し、直結クラッチ３６が異常である場合には、そのまま、通常車両走行制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
【００２８】
次に、図４の演算処理のステップＳ４で行われる図５の演算処理について説明する。この演算処理では、まずステップＳ４１で、前記エンジン回転速度センサ８で検出したエンジン回転速度検出値ＮE が、例えば６００ｒｐｍ程度、つまりエンジン１が駆動系のフリクショントルクに抗して回転可能な程度の所定値ＮE2以上であるか否かを判定し、当該エンジン回転速度検出値ＮE が所定値ＮE2以上である場合にはステップＳ４６に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４２に移行する。
【００２９】
ステップＳ４２では、前記エンジン回転速度センサ８で検出したエンジン回転速度検出値ＮE が、例えば１００ｒｐｍ程度、つまりエンジン１がエンジン単体のフリクショントルクに抗して回転可能な程度の自立回転速度ＮE3以上であるか否かを判定し、当該エンジン回転速度検出値ＮE が自立回転速度ＮE3以上である場合にはステップＳ４３に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４４に移行する。
【００３０】
ステップＳ４３では、前記ステップＳ４２でエンジン回転速度検出値ＮE が自立回転速度ＮE3以上に増加した後、前記エンジン回転速度センサ８で検出したエンジン回転速度検出値ＮE が、例えば４０〜１００ｒｐｍ程度のつりあい回転速度ＮE4まで低下したか否かを判定し、当該エンジン回転速度検出値ＮE がつりあい回転速度ＮE4まで低下した場合にはステップＳ４５に移行し、そうでない場合にはステップＳ４４に移行する。ちなみに、つりあい回転速度とは、異常状態にある直結クラッチ３６に作動油圧が供給されてピストンがストロークし、当該直結クラッチ３６が締結したときのトルク容量とエンジン単体のフリクショントルクとの差動装置３の歯数比に応じた和が、エンジン１を始動しようとしているモータ／発電機２のトルク、つまり前述した所定大トルクになったときのエンジンの回転速度である。なお、このステップは、エンジン回転速度ＮE がつりあい回転速度ＮE4になってから所定時間継続したか否かによっても判定できる。この場合の、所定時間は、後述するステップＳ４４の所定時間よりも短く設定する。
【００３１】
ステップＳ４４では、前述したように、モータ／発電機２によってエンジン１に逆方向の所定大トルクを付与してから所定時間が経過したか否かを判定し、所定大トルクを付与してから所定時間が経過した場合にはステップＳ４５に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４１に移行する。
ステップＳ４５では、直結クラッチ３６が異常である、即ちフェールしていると判定してから図４の演算処理のステップＳ５に移行する。
一方、ステップＳ４６では、直結クラッチ３６は正常であると判定してから図４の演算処理のステップＳ５に移行する。
【００３２】
次に、図４の演算処理のステップＳ１２で行われる図６の演算処理について説明する。この演算処理では、まずステップ１２１で、変速装置４内の１速走行のためのロークラッチ５６を解放制御する。
次にステップＳ１２２に移行して、一旦、モータ／発電機トルクＴM/G を“０”とする。
次にステップＳ１２３に移行して、例えばモータ／発電機トルクＴM/G を“０”としてから所定時間が経過したか否かの判定を行うことにより、直結クラッチ３６のピストンシリンダ室内から作動油圧が抜けたか否かの判定を行い、直結クラッチ３６のピストンシリンダ室内から作動油圧が抜けた場合にはステップＳ１２４に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１２１に移行する。
ステップＳ１２４では、再びエンジン１の始動を行うべく、モータ／発電機２を前記所定大トルクＴM/G-Hi0 の指令値で逆回転制御する。
【００３３】
次にステップＳ１２５に移行して、エンジン回転速度センサ８で検出したエンジン回転速度検出値ＮE が、例えば４０〜１００ｒｐｍ程度のピストンストロークを完了する以前のタイミングであってフェール時燃料噴射回転速度ＮE5に達したか否かを判定し、当該エンジン回転速度検出値ＮE がフェール時燃料噴射回転速度ＮE5に達した場合にはステップＳ１２６に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１２４に移行する。ピストンストロークを完了する以前のタイミングでエンジンの点火制御を行う目的は、直結クラッチ３６が異常状態であるために、エンジンの負荷をできるだけ小さくして、つまりエンジン回転速度ＮE が前述のつりあい回転速度ＮE4程度で漸く回転しているときにエンジンを始動しようとするためである。
【００３４】
ステップＳ１２６では、達成されたフェール時燃料噴射回転速度ＮE5が維持されるようにモータ／発電機トルクＴM/G をフィードフォワード制御する。
次にステップＳ１２７に移行して、エンジンコントローラＥＣに対して燃料噴射及び点火開始を指令する。
次にステップＳ１２８に移行して、エンジン回転速度センサ８で検出したエンジン回転速度検出値ＮE が前記フェール時燃料噴射回転速度ＮE5未満であるか否かを判定し、当該エンジン回転速度検出値ＮE がフェール時燃料噴射回転速度ＮE5未満である場合には前記ステップＳ１２１に移行し、そうでない場合にはステップＳ１２９に移行する。
【００３５】
ステップＳ１２９では、前記ステップＳ１２７による燃料噴射開始から所定時間、つまりエンジン回転速度が増速するのを待つ時間が経過したか否かを判定し、燃料噴射開始から所定時間が経過した場合にはステップＳ１３０に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１２７に移行する。
ステップＳ１３０では、エンジン回転速度センサ８で検出したエンジン回転速度検出値ＮE が、前記フェール時燃料噴射回転速度ＮE5より大きく設定された初爆成功判定回転速度ＮE6以上であるか否かを判定し、当該エンジン回転速度検出値ＮE が初爆成功判定回転速度ＮE6以上である場合にはステップＳ１３１に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１２１に移行する。
【００３６】
ステップＳ１３１では、前記図４の演算処理のステップＳ１０と同様に、モータ／発電機２を正回転化する制御、つまりモータ／発電機２を正方向のトルクで駆動する制御を行ってから図４の演算処理のステップＳ１３に移行する。
この演算処理のうち、直結クラッチ３６が異常状態でなく、結果的に、図４の演算処理のステップＳ３、ステップＳ６〜ステップＳ１１と移行するフローの作用は、前記特開２００２−１３５９０８公報に記載されるものと同様である。
【００３７】
一方、直結クラッチ３６の異常判定は、図５の演算処理によって行われる。即ち、図４の演算処理のステップＳ３で、モータ／発電機２を所定大トルクＴM/G-Hi0 で逆回転制御した結果、エンジン回転速度ＮE が、駆動系のフリクショントルクに抗して回転できる程度の所定値ＮE2以上になっていれば、エンジン１は正常に始動しているから、直結クラッチ３６は正常である。
【００３８】
これに対し、エンジン回転速度ＮE が一旦、自立回転速度ＮE3以上になり、その後、つりあい回転速度ＮE4に低下した場合には、直結クラッチ３６に作動油圧を供給するクラッチバルブ３６ｃが開状態でスティックフェールしている、つまりクラッチバルブ３６ｃの入力ポートと出力ポートとが連通状態になったままであると判断される。即ち、エンジン１が停止し、モータ／発電機２も正方向のトルクを出力していないとすると、オイルポンプ１３も停止し、直結クラッチ３６への作動油圧も発生していない。このような状態では、直結クラッチ３６のピストンシリンダ室内から作動油圧が抜け、合わせて作動油も抜ける（車両停止状態で直結クラッチ３６が不要に締結し続けるのを防止するため）。その状態で、モータ／発電機２を所定大トルクＴM/G-Hi0 で逆回転制御すると、オイルポンプ１３からの作動油圧が直結クラッチ３６のピストンシリンダ室に供給されてピストンがストロークし、当該直結クラッチ３６が締結状態になるまでの間に、エンジン１はモータ／発電機２の所定大トルクＴM/G-Hi0 によって自立回転速度ＮE3以上に増速回転する。しかしながら、直結クラッチ３６のピストンのストロークが完了し、当該直結クラッチ３６が締結状態となると、エンジン単体のフリクショントルクに加えて直結クラッチ３６のクラッチトルク容量がモータ／発電機トルクＴM/G の負荷となるので、エンジン回転速度ＮE はつりあい回転速度ＮE4まで低下する。従って、エンジン回転速度ＮE が一旦、自立回転速度ＮE3以上になり、その後、つりあい回転速度ＮE4に低下した場合には、直結クラッチ３６に作動油圧を供給するクラッチバルブ３６ｃが開状態でスティックフェールしている、つまりクラッチバルブ３６ｃの入力ポートと出力ポートとが連通状態になったままの異常状態であると判定される。
【００３９】
このときのモータ／発電機回転速度ＮM/G 、エンジン回転速度ＮE 、モータ／発電機トルクＴM/G 、エンジントルクＴE 、直結クラッチ３６のトルク容量ＴC 、クラッチピストンシリンダ室内の作動油圧ＰC の経時変化を図７のタイミングチャートに示す。時刻ｔ00で、モータ／発電機２を所定大トルクＴM/G-Hi0 で逆回転制御すると、エンジン１のフリクショントルクに抗してエンジン回転速度ＮE は正方向に増加し、やがて自立回転速度ＮE3以上に増速する。正常時であれば、エンジン回転速度ＮE はその後も増速し続け、やがて通常の始動制御が行われる。しかしながら、クラッチバルブ３６ｃが開状態でスティックフェールしているために、作動油圧の発生と共にクラッチピストンがストロークし、クラッチピストンのストロークが完了して直結クラッチ３６が締結する時刻ｔ01以後、クラッチピストンシリンダ室内の作動油圧ＰC が増加し、それに伴ってクラッチトルク容量ＴC が増大する。すると、所定大トルクＴM/G-Hi0 のモータ／発電機トルクＴM/G では、それ以上にエンジン回転速度ＮE を増速することができず、増大するクラッチトルク容量ＴC によって、却ってエンジン回転速度ＮE は減速し、その結果、つりあい回転速度ＮE4まで低下してしまう。そこで、一旦、自立回転速度ＮE3以上に増速したエンジン回転速度ＮE がつりあい回転速度ＮE4まで低下した時刻ｔ02で、直結クラッチ３６は異常状態であると判定する。
【００４０】
また、モータ／発電機２を所定大トルクＴM/G-Hi0 で逆回転制御しているのに、エンジン回転速度ＮE が自立回転速度ＮE3以上に増速しないとか、自立回転速度ＮE3以上ではあるが完爆である所定値ＮE2までは増速しない状態が所定時間経過したときにも、つりあい回転速度ＮE4まで低下したときほどではないとしても、クラッチバルブ３６が異常である可能性が高い。つまり、エンジン回転速度ＮE が自立回転速度ＮE3以上に増速しない場合には、本来、ピストンシリンダ室から抜けるべき作動油圧が抜けきらずに直結クラッチ３６が締結状態に維持されていると考えられるし、自立回転速度ＮE3以上ではあるが完爆である所定値ＮE2までは所定時間内に増速しないのは、クラッチバルブ３６ｃが開き気味でスティックフェールしていると考えられるので、そのような状態が所定時間経過したときにもクラッチバルブ３６ｃは異常状態であると判定される。
【００４１】
そして、このように直結クラッチ３６が異常であると判定されたときのエンジン始動は、図６の演算処理によって行われる。即ち、エンジン１を始動する、つまり車両が停止しているときに直結クラッチ３６によってエンジン１と駆動系とが直結されていると、駆動系のフリクション（車両重量を含む）が付加されて、エンジン１を始動できない。そこで、前進走行レンジ位置であれば、車両停止状態であっても、通常１速に設定される変速装置４の変速段を解除して、つまりロークラッチ５６を解放制御してニュートラル状態とする。次いで、モータ／発電機トルクＴM/G を“０”とし、つまりオイルポンプ１３を停止し、その状態が所定時間経過することによってクラッチピストンシリンダ室内から作動油圧が抜けるのを待つ。クラッチピストンシリンダ室内から作動油圧が抜けたと判定されたら、再びモータ／発電機２を所定大トルクＴM/G-Hi0 で逆回転制御し、速やかにエンジン回転速度ＮE を増速する。そして、エンジン回転速度ＮE が、前記つりあい回転速度ＮE4程度に設定されたフェール時燃料噴射回転速度ＮE5に達したら、そのエンジン負荷の小さい状態を維持するようにモータ／発電機トルクＴM/G をフィードフォワード制御しながら、燃料噴射及び点火を開始してエンジンを始動する。
【００４２】
もし、フェール時エンジン始動後も、エンジン回転速度ＮE が前記フェール時燃料噴射回転速度ＮE5以上にならない場合には、再びモータ／発電機トルクＴM/G を“０”としてピストンシリンダ室内から作動油圧を抜き、再度、エンジン始動を試みる。一方、エンジン回転速度ＮE がフェール時燃料噴射回転速度ＮE5未満にならないときには、燃料噴射開始から所定時間、つまりエンジン回転速度の増速待ち時間が経過するのを待ち、そのときのエンジン回転速度ＮE が初爆成功判定回転速度ＮE6以上であった場合には、モータ／発電機２の正回転化制御を行い、モータ／発電機回転速度ＮM/G とエンジン回転速度ＮE とが同等となった時点でアイドル運転状態と見なす。
【００４３】
このフェール時エンジン始動制御のモータ／発電機回転速度ＮM/G 、エンジン回転速度ＮE 、モータ／発電機トルクＴM/G 、エンジントルクＴE 、直結クラッチ３６のトルク容量ＴC 、クラッチピストンシリンダ室内の作動油圧ＰC の経時変化を図８のタイミングチャートに示す。時刻ｔ10で、クラッチピストンシリンダ室内から作動油圧が抜けたと判定されたら、モータ／発電機２を所定大トルクＴM/G-Hi0 で逆回転制御し、これによりエンジン回転速度ＮE を速やかに増速する。そして、時刻ｔ11でエンジン回転速度ＮE がフェール時燃料噴射回転速度ＮE5に達したら、モータ／発電機トルクＴM/G をフィードフォワード制御しながら、燃料噴射及び点火を開始してエンジン始動を試みる。ここでは、エンジン回転速度ＮE はフェール時燃料噴射回転速度ＮE5未満にならなかったものの、時刻ｔ12でクラッチピストンのストロークが完了してクラッチピストンシリンダ室内の作動油圧ＰC が立上り、それに伴ってクラッチトルク容量ＴC が発生し、前記燃料噴射及び点火開始した時刻ｔ11からエンジン回転速度増速待ち時間に相当する所定時間が経過した時刻ｔ13で、エンジン回転速度ＮE が初爆成功判定回転速度ＮE6以上にならなかったため、一旦、モータ／発電機トルクＴM/G を“０”として、クラッチピストンシリンダ室内から作動油圧が抜けるのを待つ。
【００４４】
この時刻ｔ13後、クラッチピストンシリンダ室内から作動油圧が抜ける所要時間が経過した時刻ｔ14で、再びモータ／発電機２を所定大トルクＴM/G-Hi0 で逆回転制御し、ピストンストローク完了前の時刻ｔ15でエンジン回転速度ＮE がフェール時燃料噴射回転速度ＮE5に達したら、モータ／発電機トルクＴM/G をフィードフォワード制御しながら、燃料噴射及び点火を開始してエンジン始動を試みる。その後、時刻ｔ16でクラッチピストンのストロークが完了してクラッチトルク容量ＴC が発生したが、今度は、時刻ｔ16でエンジン１が初爆し、エンジントルクＴE が立上り始める。その結果、エンジン回転速度ＮE は増速し、前記燃料噴射及び点火開始した時刻ｔ15からエンジン回転速度増速待ち時間に相当する所定時間が経過した時刻ｔ18で、エンジン回転速度ＮE が初爆成功判定回転速度ＮE6以上になったため、モータ／発電機トルクＴM/G を正値化してモータ／発電機２を正回転化制御した。そして、時刻ｔ19でエンジン回転速度ＮE とモータ／発電機回転速度ＮM/G とが一致したとして、アイドル運転状態と判定した。
【００４５】
なお、本実施形態では、このように直結クラッチ３６が異常状態にあるときにエンジン１を始動することができたら、アクセルペダルが解放され且つ走行速度が所定値以下である、つまり略車両停止と判断される場合にも、走行レンジ位置であってもロークラッチ５６を解放制御することにより、差動装置３と変速装置４、即ち駆動系とを遮断することができるので、エンジン１は停止することがない。
【００４６】
このように、本実施形態のパラレルハイブリッド車両によれば、エンジン１の回転が停止している状態から当該エンジン回転速度ＮE が自立回転速度ＮE3（第１所定回転速度）になるまで、モータ／発電機２を負方向の所定大トルクＴM/G-Hi0 の指令値で回転した後、エンジン回転速度ＮE が、前記自立回転速度ＮE3と同等か又はそれより小さいつりあい回転速度ＮE4（第２所定回転速度）まで減少したときに、直結クラッチ３６が異常であると検出する構成としたため、クラッチバルブ３６ｃのスティックフェールを含めて、直結クラッチ３６の異常を迅速且つ正確に検出することができる（請求項１に対応する効果）。
【００４７】
また、直結クラッチ３６の異常が検出されたときに、直結クラッチが異常でないときのエンジン始動回転速度ＮE0よりも小さいフェール時燃料噴射回転速度ＮE5（第３所定エンジン回転速度）でエンジン１のフェール時点火制御を行う構成としたため、直結クラッチ３６がフェールしてもエンジン１を始動することが可能となる（請求項２に対応する効果）。
【００４８】
また、オイルポンプ１３からの作動油圧による直結クラッチ３６のピストンストローク完了以前の状態で、エンジンの点火制御を行う構成としたため、直結クラッチ３６のトルク容量が発生する以前の負荷の小さい状態でエンジン１を始動することができる（請求項３に対応する効果）。
また、直結クラッチ３６の異常が検出されたときには、モータ／発電機２の負方向のトルクを一旦“０”とし、その状態で所定時間が経過してから、再びモータ／発電機２に負方向のトルク（所定大トルクＴM/G-Hi0 ）を発生させてエンジン１の始動制御を行う構成としたため、エンジン始動に一旦失敗しても、直結クラッチ３６から作動油圧が抜け、当該直結クラッチ３６のトルク容量が発生していない状態でエンジン１を再度始動することができる（請求項４に対応する効果）。
【００４９】
また、直結クラッチ３６の異常が検出されたときで且つエンジン１を始動するとき又はエンジン始動後で車両が停止しているときには、レンジ位置が前進走行レンジ位置であってもロークラッチ５６を解放制御することにより、変速装置４をニュートラル状態とする構成としたため、駆動系の負荷によってエンジン１が始動できない或いはエンジン１が停止して、エンジンの再始動を行うことを防止することができる（請求項５に対応する効果）。
【００５０】
以上より、エンジン回転速度センサ８が本発明のエンジン回転速度検出手段を構成し、以下同様に、図４の演算処理のステップＳ４及び図５の演算処理全体が異常検出手段を構成し、図４の演算処理のステップＳ１２及び図６の演算処理全体が異常時エンジン始動制御手段を構成し、図４の演算処理のステップＳ１４及び図１６の演算処理のステップＳ１２１が異常停止時変速制御手段を構成している。
【００５１】
なお、前記実施形態では、前進４段後退１段の有段自動変速機を変速装置に用いた場合についてのみ詳述したが、本発明のパラレルハイブリッドの変速装置に採用されるものはこれに限定されない。
また、直結クラッチやオイルポンプのレイアウトも、前記に限定されるものではない。
また、前記実施形態では、コントローラにマイクロコンピュータを用いた場合について説明したが、これに代えて各種の演算回路を使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のパラレルハイブリッド車両の一実施形態を示す回転駆動源及び駆動系の概略構成図である。
【図２】図１のパラレルハイブリッド車両の直結クラッチに作動油圧を供給するバルブ構造の説明図である。
【図３】図１のパラレルハイブリッド車両の駆動制御システム構成図である。
【図４】図３のモータ／発電機コントローラで行われるエンジン始動時の演算処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の演算処理で行われるサブルーチンの演算処理を示すフローチャートである。
【図６】図４の演算処理で行われるサブルーチンの演算処理を示すフローチャートである。
【図７】図５の演算処理の作用説明図である。
【図８】図６の演算処理の作用説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１はエンジン
２はモータ／発電機（電動発電機）
３は差動装置
４は変速装置
５は駆動輪
６は蓄電装置
７はモータ／発電機駆動回路
８はエンジン回転速度センサ
９はモータ／発電機回転速度センサ
１０はインヒビタスイッチ
１１はスロットル開度センサ
１２はモータ／発電機用コントローラ
１３はオイルポンプ
１４は走行速度センサ
３６は直結クラッチ
３６ｃはクラッチバルブ
５６はロークラッチ
Ｓはサンギヤ
Ｒはリングギヤ
Ｃはピニオンキャリア
【図１】
2005282600.tif 000003
【図２】
2005282600.tif 000004
【図３】
2005282600.tif 000005
【図４】
2005282600.tif 000006
【図５】
2005282600.tif 000007
【図６】
2005282600.tif 000008
【図７】
2005282600.tif 000009
【図８】
2005282600.tif 000010