JP2009035188A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 EVモードによるコースト走行中にエンジン始動要求がなされたとしても、運転者に違和感を与えることなくエンジン始動可能なハイブリッド車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】 電気自動車モードでのコースト走行中にエンジン始動要求がなされたときは、第１締結要素の締結により車両のイナーシャトルクを用いてエンジン始動を行うこととした。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、動力源にエンジンとモータを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。

ハイブリッド車両として特許文献１の技術が開示されている。この公報には、エンジンとモータジェネレータとを断接する第１締結要素と、モータジェネレータと駆動輪とを断接する第２締結要素を備え、走行モードとして、モータジェネレータのみを動力源として走行するEVモードと、エンジンを動力源に含みながら走行するHEVモードとを有し、走行状態に応じて走行モードを切り換えることで、燃費の向上を図っている。
特開２０００−２５５２８５号公報。

EVモードにより走行中に、所定の条件が成立すると、HEVモードに遷移する指令が出力される。ここで、運転者のアクセルペダルの踏み込み動作に伴うエンジン始動時であれば、モータジェネレータ側から駆動輪側にトルクを出力した所謂ドライブトルクを発生させてエンジン始動を達成すればよい。よって、第２締結要素を要求駆動力相当の締結容量としてスリップ制御させ、モータジェネレータにエンジン始動必要トルクと要求駆動力を達成するトルクの両方を発生させることで、エンジン始動ショックを抑制しつつモード遷移を達成することが可能となる。

しかしながら、運転者のアクセルペダルの踏み込み動作が無いコースト走行中においても、バッテリの充電状態（State of Charge）やエンジン水温条件等のシステム側の要求によりエンジン始動要求がなされる場合がある。一般に、EVモードのコースト走行時には、車速等に応じて設定された目標コーストトルクを発生させるべく、モータジェネレータにより回生トルクを発生させる。このとき、モータジェネレータによりエンジン始動を行うと、駆動輪に対して出力されるトルクは、コーストトルクからドライブトルクに反転してしまい、「押し出され感」が生じて運転者に違和感を与えるおそれがあった。

この反転を回避するために、第２締結要素を解放してしまうと、コーストトルクを駆動輪に伝達できないことから、コーストトルクが抜けてしまい、やはり「押し出され感」が生じて運転者に違和感を与えるおそれがあった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、EVモードによるコースト走行中にエンジン始動要求がなされたとしても、運転者に違和感を与えることなくエンジン始動可能な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。

上記目的を達成するため、本発明では、エンジンと、モータジェネレータと、前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に介装され前記エンジンと前記モータジェネレータとを断接する第１締結要素と、前記モータジェネレータと駆動輪との間に介装され前記モータジェネレータと前記駆動輪との間の動力伝達を断接する第２締結要素と、前記第１締結要素を解放し、前記第２締結要素を締結し、前記モータジェネレータを動力源として走行する電気自動車モードを達成する走行制御手段と、前記電気自動車モードでのコースト走行中にエンジン始動要求がなされたときは、前記第１締結要素の締結により車両のイナーシャトルクを用いてエンジン始動を行う第１エンジン始動制御手段と、を備えたことを特徴とする。

よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、電気自動車モードでのコースト走行中であってもモータジェネレータの駆動トルクによることなくエンジンを始動することが可能となり、運転性の向上を図ることができる。

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、図面に示す実施例に基づいて説明する。

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。尚、FLは左前輪、FRは右前輪である。

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。尚、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。

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。

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）。尚、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。

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。

自動変速機ATは、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。尚、無段変速機を備えた場合には、前後進切替機構に備えられたクラッチを第２クラッチCL2として使用すればよく、特に限定しない。

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。

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３つの走行モードを有する。第１走行モードは、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走行モードは、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。第３走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で第２クラッチCL2をスリップ制御させ、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スリップ走行モード（以下、「WSC走行モード」と略称する。）である。

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。

「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。

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。

また、更なるモードとして、車両停止時には、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発電モードを有する。

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。尚、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。

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。尚、エンジン回転数Ne等の情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。

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。尚、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へ供給される。

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。尚、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。

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と運転者の操作するシフトレバーの位置に応じた信号を出力するインヒビタスイッチ７ａ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。尚、アクセルペダル開度APOと車速VSPとインヒビタスイッチ７ａ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。

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。

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、車両が走行している路面の勾配を検出する傾斜角センサ１０ａ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。

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、エンジン始動制御を行う。

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。

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、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。

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、アクセルペダル開度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。また、EV-HEV選択マップには、低車速領域においてアクセルペダル開度APOが大きいときに、大きな駆動力を出力するために、WSCモードが設定されている。

HEV→WSC切換線もしくはEV→WSC切換線は、自動変速機ATが１速段のときに、エンジンＥのアイドル回転数よりも小さな回転数となる車速VSP1よりも低い領域に設定されている。図４中斜線領域がHEV走行モードからWSC走行モードに切り換えられる領域であり、図４中網掛け領域がWSC走行モードからEV走行モードに切り換えられる領域となる。尚、バッテリSOCが低く、EV走行モードを達成できないときには、発進時等であってもWSC走行モードを選択するように構成されている。

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。

動作点指令部400では、アクセルペダル開度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が設けられている。

ここで、運転者のパワー要求によるモード遷移に伴うドライブ時エンジン始動制御（以下、通常遷移制御と記載する）について説明する。運転者がアクセルペアダルを踏み込み、これに伴って図４に示すEV→HEV切換線を横切ることで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を回転数制御に移行させる。

このモータジェネレータMGの回転数制御とは、出力軸回転数に所定の回転数を上乗せした目標回転数を設定することでモータジェネレータMGに作用する負荷に応じたトルクを自動的に制御可能とするためである。

すなわち、第２クラッチCL2のスリップ制御中に、モータジェネレータMGをトルク制御すると、モータジェネレータMGは少なくとも目標駆動力を達成しつつ、更にエンジン始動要求が成された場合には、エンジンクランキングに必要なトルクであるエンジンフリクショントルクTefを上乗せして駆動する必要がある。エンジンフリクショントルクTefは第１クラッチCL1を介してエンジンに伝達される。よって、エンジン水温等エンジン側の状態、及び要求されるエンジン始動の迅速さ度合い等によって決まる第１クラッチCL1の締結トルクによって大きく異なる。このことから、エンジン始動要求が成された際には、エンジンフリクショントルクTefにばらつきがあったとしても、確実にエンジンクランキング可能なトルクをモータジェネレータトルクTmgに上乗せする必要がある。

過剰なトルクを上乗せした場合、実エンジンフリクショントルクTefが小さいと、モータジェネレータMGに作用する負荷は非常に小さくなり、モータジェネレータMGの回転数が一気に増大することとなる。このとき、第２クラッチCL2は締結トルクに応じたトルクを駆動輪に出力するのみであるため、駆動輪の回転数が急変することはない。しかしながら、第２クラッチCL2におけるスリップ量が過大となる。このことは、第２クラッチCL2の耐久性の悪化を招き、好ましくない。

そこで、第２クラッチCL2をスリップ制御しているときは、モータジェネレータMGの回転数が、駆動輪の回転数よりも若干高い所定回転数を維持するように制御するモータ回転数制御を行うこととした。モータジェネレータMGが若干高い回転数を維持するには、第２クラッチCL2の締結トルクよりも大きなトルクを必要とするため、回転数制御を行えば必然的にモータジェネレータトルクTmgも目標駆動力tFoOより高めに設定されるはずである。

また、モータジェネレータMGには目標回転数が設定されていることから、この目標回転数を達成するためのトルクとして大きめのトルクがモータジェネレータMGに発生したとしても、この目標回転数を大きく超えることはない。

これにより、モータジェネレータMGが過大に回転することがなく、第２クラッチCL2の耐久性の低下を抑制することができる。

第１クラッチCL1の締結容量が所定値まで上昇すると、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上昇させているため、エンジンＥのクランキングが行われ、燃料噴射及び点火によってエンジンＥが自立回転を始め、エンジン始動が完了する。

変速制御部500では、図６のシフトマップに示すシフトスケジュールに沿って、目標第２クラッチ締結容量と目標変速段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。尚、図６に示すシフトマップは、車速VSPとアクセルペダル開度APOに基づいて予め目標変速段が設定されたものであり、図６中実線がアップシフト線、点線がダウンシフト線を示す。

図７はEV走行モードにおけるコースト走行時にモータジェネレータMG（及びエンジンフリクション等）により発生させる目標コーストトルクTcstと車速との関係を表すコーストトルクマップである。動作点指令部400では、特にEV走行モードであって、アクセルペダル開度APOが０のときには、EV走行モード時コースト走行状態と判定し、目標モータジェネレータトルクTmgとして目標コーストトルクマップに基づいて設定された目標コーストトルクTcstを設定する。具体的には、モータジェネレータMGに回生トルクを発生させることで目標コーストトルクTcstを達成する。

ここで、図６に示すように、コースト走行時はアクセルペダル開度APOが０であることから、車速の低下に伴って自動変速機ATの目標変速段は徐々にダウンシフトが実行される。ダウンシフトが行われると、モータジェネレータMGと駆動輪との間の減速比が変更されることから、この変速段における減速比に基づいて適正な目標コーストトルクTcstを発生するようにモータジェネレータトルクTmg（回生側）が設定される。

尚、１速段のときは、通常の自動変速機ATであってもワンウェイクラッチ等の作用によってエンジンブレーキ力が作用しない空走状態を達成する。この観点から、このコーストトルクマップにあっても、アクセルペダル開度APOが０のときに２速段から１速段へダウンシフトする変速線に相当する車速以下では、目標コーストトルクTcstが０に設定されている。

ここで、EVモードによるコースト走行中にシステム側からエンジン始動要求がなされた場合の課題について説明する。

動作点司令部400は、基本的には図４に示すEV-HEV選択マップを用いてエンジン始動要求を出力する。このため、図４からも明らかなように、一度EVモードに遷移した状態で減速している場合には、通常はHEVモードに遷移することはなく、エンジン始動要求が出力されることはない。

しかしながら、エンジン水温が低く、エンジンの燃焼効率が悪いと判断されるときや、バッテリの充電状態を表すSOCが低く、より積極的にモータジェネレータMGにより発電させたいときは、運転者の要求ではなくシステム側の要求としてエンジン始動要求が出力される。

説明のため、EVモードによるドライブ状態（モータジェネレータMG側から駆動輪に対してトルクが出力されている状態）におけるエンジン始動制御と対比する。EVモードによりドライブ状態で走行中に、所定の条件が成立すると、HEVモードに遷移する指令が出力される。ここで、運転者のアクセルペダルの踏み込み動作に伴うエンジン始動時であれば、上述の回転数制御によってモータジェネレータ側から駆動輪側にトルクを出力した所謂ドライブトルクを発生させてエンジン始動を達成すればよい。よって、第２クラッチCL2を要求駆動力相当の締結容量としてスリップ制御させ、モータジェネレータMGにエンジン始動必要トルクと要求駆動力を達成するトルクの両方を発生させることで、エンジン始動ショックを抑制しつつモード遷移を達成することが可能となる。

しかしながら、運転者のアクセルペダルの踏み込み動作が無いコースト走行中においても、バッテリの充電状態（State of Charge）やエンジン水温条件等のシステム側の要求によりエンジン始動要求がなされる場合がある。一般に、EVモードのコースト走行時には、車速等に応じて設定された目標コーストトルクを発生させるべく、モータジェネレータMGにより回生トルクを発生させる（図７参照）。

このとき、モータジェネレータMGによりエンジン始動を行うと、駆動輪に対して出力されるトルクは、コーストトルクからドライブトルクに反転してしまい、車両の減速度が変化することで運転者に違和感を与えるおそれがある。この反転は「押し出され感」となって運転者への違和感が大きいと言える。

また、この反転を回避するために、第２クラッチCL2を解放してしまうと、コーストトルクを駆動輪に伝達できないことから、コーストトルクが抜けてしまい、やはり車両の減速度が変化することで「押し出され感」となり、運転者に違和感を与えるおそれがある。すなわち、コースト走行時にあっては、エンジン始動制御を上述の回転数制御により達成することができない。

そこで、実施例１では、EVモードによるコースト走行中のエンジン始動要求に対しては、第１クラッチCL1の締結により車両のイナーシャを用いてエンジン始動を行うこととした。すなわち、モータジェネレータMGの駆動トルクを用いることなくエンジン始動を行うことで駆動輪に伝達されるトルクの反転を回避することが可能となり、運転者に「押し出され感」に伴う違和感を与えることなく運転性を向上することができるものである。

車両のイナーシャを用いてエンジン始動を行う際、目標コーストトルクTcstがエンジン始動に必要なトルク（以下、エンジンフリクショントルクTef）よりも大きいときは、モータジェネレータMGの回生トルクである目標モータジェネレータトルクTmgをエンジンフリクショントルクTef分だけ小さくし、駆動輪に作用するコーストトルクを一定に保つことができる。

しかしながら、目標コーストトルクTcstがエンジンフリクショントルクTefよりも小さいときには、目標モータジェネレータトルクTmgを０にしたとしても、エンジンフリクショントルクTefが大きく、エンジン始動が出来ずに車両が停止してしまうおそれがある。

そこで、図７のコーストトルクマップに示すように、車速に応じて領域を分け、各領域において異なるエンジン始動制御処理を実行することとした。具体的には、目標コーストトルクTcstがエンジンフリクショントルクTefよりも大きい車速領域（V≧V2）を領域（１）とし、目標コーストトルクTcstがエンジンフリクショントルクTefよりも小さく、かつ、０以外の車速領域（V1≦V＜V2）を領域（３）とし、目標コーストトルクTcstが０の車速領域（０≦V＜V1）を領域（２）として設定した。

領域（１）では、目標コーストトルクTcstがエンジンフリクショントルクTefより大きいため、エンジン始動要求が出力されたときは第１クラッチCL1を締結し、その際、エンジンフリクショントルクTefの分だけ目標モータジェネレータトルクTmgを小さく設定する。以下、この制御をコースト時第２エンジン始動制御とする。

領域（２）では、目標コーストトルクTcstが０であり、そもそもコーストトルクが発生していないことから、第２クラッチCL2を解放し、第１クラッチCL1を締結し、モータジェネレータMGの駆動トルクによってエンジンを始動する。以下、この制御をコースト時第１エンジン始動制御とする。

領域（３）では、所定の条件が成立したときはコースト時第２エンジン始動制御を行い、不成立のときはエンジン始動を禁止して領域（２）に移行した段階でコースト時第１エンジン始動制御を実行する。

ここで、領域（３）における所定の条件とは、路面の勾配に基づいて車両進行方向に作用する勾配トルクT(θ)と、エンジンフリクショントルクTefと、目標コーストトルクTcstとの関係に基づいて判断される。図９は下り坂において車両の進行方向に作用する勾配トルクT(θ)と、エンジンフリクショントルクTefと、目標コーストトルクTcstの関係を表す概略図である。車両の質量をMとすると、車両の鉛直下方にはMｇの重力が作用し、勾配をθとすると、車両進行方向にはMｇSinθの力が作用する。

そのため、MｇSinθに応じた勾配トルクT（θ）が作用する。尚、この勾配トルクT（θ）は下り坂であることから、目標コーストトルクTcstやエンジンフリクショントルクTefとは逆向きに作用することとなる。このとき、T(θ)≧Tefのときは、エンジンフリクショントルクTefが目標コーストトルクTcstより大きい場合であっても、勾配トルクT(θ)によってエンジン始動が可能である。よって、この場合には、モータジェネレータMGの発生するコーストトルクTmgを０とし、第１クラッチCL1を締結することで勾配トルクT（θ）によるエンジン始動を行う。

このとき、エンジンフリクショントルクTefは目標コーストトルクTcstよりも大きいため、エンジン始動に伴って発生する減速度は目標コーストトルクTcstにより発生する減速度よりも大きく、減速度の変動を伴う。しかしながら、「押し出され感」のように運転者にとって違和感となる方向の変化ではないため、特に問題はない。

ただし、エンジン始動要求が出力された時点での目標コーストトルクTcstとエンジンフリクショントルクTefとの差が運転者にとって違和感として伝わる程度に大きいときは、やはりエンジン始動を行うべきではない。よって、勾配トルクT(θ)が確保されていたとしても、エンジン始動要求が出力された時点での目標コーストトルクTcstとエンジンフリクショントルクTefとの差が所定値以上のときはエンジン始動を禁止し、それ以外のときはエンジン始動を許可するように構成してもよい。

以下、具体的な構成について図８のフローチャートに基づいて説明する。図８はEVモードからHEVモードへの遷移制御処理を表すフローチャートである。

ステップ１０１では、EVモードか否かを判断し、EVモードのときはステップ１０２へ進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。

ステップ１０２では、HEVモードへの遷移要求、すなわちエンジン始動要求があるか否かを判断し、エンジン始動要求があると判断したときはステップ１０３へ進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。

ステップ１０３では、エンジン始動要求が運転者のパワー要求によるモード遷移か否かを判断し、パワー要求によるモード遷移のときはステップ１０４に進んで通常のエンジン始動制御処理を実行する。一方、パワー要求によるモード遷移以外のとき、すなわちシステム側のエンジン始動要求のときはステップ１０５に進む。

ステップ１０５では、現在の車速が領域（２）にあるか否かを判断し、領域（２）にあるときはステップ１０６へ進み、それ以外のときはステップ１０７へ進む。

ステップ１０６では、コースト時第１エンジン始動制御を実行する。

ステップ１０７では、現在の車速が領域（１）にあるか否かを判断し、領域（１）にあるときはステップ１１０へ進んでコースト時第２エンジン始動制御を実行する。それ以外のときは領域（３）にあると判断してステップ１０８へ進む。

ステップ１０８では、傾斜角センサ１０ａにより検出された路面勾配に基づいて勾配トルクT（θ）を算出する。尚、この勾配トルクT（θ）の算出に当たっては、図１０に示す勾配トルクマップから路面勾配θに基づいて算出する。ただし、車両重量MからMｇSinθの値を用いて算出してもよく、特に限定しない。

ステップ１０９では、勾配トルクT（θ）がエンジンフリクショントルクTef以上か否かを判断し、エンジンフリクショントルクTef以上と判断されたときはステップ１１０へ進んでコースト時第２エンジン始動制御を実行し、それ以外のときは本制御フローを終了する。

次に、上記フローチャートに基づく作用について説明する。図１１は領域（１）においてエンジン始動要求が出力された場合のタイムチャートである。

時刻ｔ１において、エンジン始動要求が出力されると、第１クラッチCL1の締結容量を徐々に上昇させるとともに、モータジェネレータトルクTmgの回生トルクを徐々に減少させる。このとき、車両に発生する実減速トルクTは一定となるように制御する。

時刻ｔ２において、第１クラッチCL1の締結容量が所定の締結容量に到達すると、エンジン燃料噴射及び点火が行われ、エンジンＥが自立回転し始める。このとき、エンジントルクは負の値から正の値に切り替わるため、このエンジントルク変動を吸収するようにモータジェネレータトルクTmgを減少させる（初爆トルク補償手段に相当）。その後、エンジンＥがアイドル状態となって、正のエンジントルクを出力すると、この正のエンジントルクをモータジェネレータMGの回生トルク増大により吸収して駆動輪側への影響を排除する（エンジントルク補償手段に相当）。

これにより、コースト走行時にエンジン始動要求が出力されたときであっても、実減速トルクTは常に目標コーストトルクTcstを達成しつつエンジン始動を行うことができる。

図１２は領域（３）においてエンジン始動要求が出力された場合のタイムチャートである。尚、このとき、勾配トルクT（θ）の絶対値はエンジンフリクショントルクTefの絶対値よりも大きい。

時刻ｔ１１において、エンジン始動要求トルクが出力されると、第１クラッチCL1の締結容量を徐々に上昇させるとともに、モータジェネレータトルクTmgの回生トルクを徐々に減少させる。このとき、車両に発生する実減速トルクTは一定となるように制御する。

時刻ｔ１２において、モータジェネレータトルクTmgが０となると、モータジェネレータMGは単につれ回る状態とされる。このとき、勾配トルクT（θ）はエンジンフリクショントルクTefよりも大きく、かつ、第１クラッチCL1の締結容量は上昇していることからエンジンクランキングが継続される。このとき、車両に発生する実減速トルクTは大きくなるものの、「押し出され感」となることはなく、運転者に対する違和感は小さい。

時刻ｔ１３以降は、前述の時刻ｔ２以降と同じであるため説明を省略する。このように、目標コーストトルクTcstがエンジンフリクショントルクTefよりも小さい領域であっても、勾配トルクT（θ）が大きいときは、エンジンクランキングが可能である。そこで、実減速トルクTが多少減速側に変動はするもののエンジン始動を行うことができる。

実施例１の後輪駆動型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２のモード選択部にて目標モードの選択に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。 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。 実施例１の自動変速機の通常時シフトマップである。 実施例１のEV走行モードにおけるコースト走行時にモータジェネレータにより発生させる目標コーストトルクと車速との関係を表すコーストトルクマップである。 実施例１のEVモードからHEVモードへの遷移制御処理を表すフローチャートである。 下り坂において車両の進行方向に作用する勾配トルクと、エンジンフリクショントルクと、目標コーストトルクの関係を表す概略図である。 実施例１の勾配トルクマップである。 実施例１のエンジン始動時を表すタイムチャートである。 実施例１のエンジン始動時を表すタイムチャートである。

符号の説明

Ｅ エンジン
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
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
６ 第１クラッチ油圧ユニット
８ 第２クラッチ油圧ユニット
１０ 統合コントローラ

Claims (8)

1. エンジンと、
   モータジェネレータと、
   前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に介装され前記エンジンと前記モータジェネレータとを断接する第１締結要素と、
   前記モータジェネレータと駆動輪との間に介装され前記モータジェネレータと前記駆動輪との間の動力伝達を断接する第２締結要素と、
   前記第１締結要素を解放し、前記第２締結要素を締結し、前記モータジェネレータを動力源として走行する電気自動車モードを達成する走行制御手段と、
   前記電気自動車モードでのコースト走行中にエンジン始動要求がなされたときは、前記第１締結要素の締結により車両のイナーシャトルクを用いてエンジン始動を行う第１エンジン始動制御手段と、
   を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
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、
   前記電気自動車モードでコースト走行中のときは、前記駆動輪に対し前記モータジェネレータの回生トルクにより所定の目標コーストトルクを発生させる第１コーストトルク制御手段を設け、
   前記第１エンジン始動制御手段は、前記第１締結要素を締結するときは、エンジンフリクショントルクが作用したとしても前記駆動輪に作用するコーストトルクが目標コーストトルクとなるように前記モータジェネレータの発生する回生トルクを低減することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記第１エンジン始動制御手段は、前記目標コーストトルクがエンジン始動に必要な所定トルク以上か否かを判断し、所定トルク以上のときは前記第１締結要素の締結を許可し、それ以外のときは前記第１締結要素の締結を禁止することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   車両が走行している路面の勾配を検出する路面勾配検出手段と、
   路面の勾配に基づいて発生する車両進行方向の重力加速度成分に相当する勾配トルクを算出する勾配トルク算出手段と、
   を設け、
   前記第１エンジン始動制御手段は、前記目標コーストトルクがエンジン始動に必要な所定トルク未満であっても、前記勾配トルクが前記エンジンフリクショントルク以上のときは、前記第１締結要素の締結を許可することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項１ないし４いずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記第１エンジン始動制御手段によりエンジン始動を行うときは、点火による初爆トルクを前記モータジェネレータで補償する初爆トルク補償手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項１ないし５いずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記第１エンジン始動制御手段によりエンジン始動を行った後は、エンジントルクを前記モータジェネレータで補償するエンジントルク補償手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
7. 請求項１ないし６いずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記電気自動車モードでのコースト走行中であって、かつ、所定車速未満のときは、前記駆動輪に対し目標コーストトルクをゼロとする第２コーストトルク制御手段と、
   前記電気自動車モードでのコースト走行中にエンジン始動要求がなされたときは、前記第２締結要素を解放し、前記第１締結要素を締結し、前記モータジェネレータの駆動トルクを用いてエンジン始動を行う第２エンジン始動制御手段と、
   を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
8. 請求項１ないし７いずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記電気自動車モードでのドライブ走行中にエンジン始動要求がなされたときは、前記第２締結要素を要求駆動力に応じた締結容量に設定してスリップ制御すると共に、前記モータジェネレータを前記駆動輪回転数相当値よりも所定回転数高い目標回転数となるように回転数制御し、前記第１締結要素の締結により前記モータジェネレータトルクを用いてエンジン始動を行うドライブ時エンジン始動制御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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