JP2010143287A - ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン、第1クラッチ、モータ/ジェネレータ、第2クラッチ、駆動輪よりなるハイブリッド車両の第1クラッチに係わる摩耗抑制を実現したエンジン始動を実現する。
【解決手段】t1にエンジン始動要求が発生したとき、第1クラッチ摩耗量が設定摩耗量以上である場合、エンジン始動用モータ/ジェネレータ回転数制御に際し、目標モータ/ジェネレータ回転数を第1クラッチ摩耗量が大きいほど低くなるよう定め、当該エンジン始動時のモータ/ジェネレータ回転数Nmが実線で示すごとく、一点鎖線で示す従来のモータ/ジェネレータ回転数Nmよりも低くされるようにする。従って、エンジン始動用に第1クラッチを締結させた時における第1クラッチの前後回転差が小さく、第1クラッチがそれ以上摩耗するのを抑制し、その耐久性を向上させることができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、エンジン以外にモータ/ジェネレータからの動力によっても走行することができ、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードと、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行するハイブリッド走行(HEV)モードとを有するハイブリッド車両に関し、
特に、前者のEVモードでの走行中にエンジン出力も必要になって後者のHEVモードへ切り換えるに際し、エンジンを始動させるためのエンジン始動制御装置に関するものである。

上記のようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置としては従来、様々な型式のものが提案されているが、そのうちの1つとして、特許文献1に記載のごときものが知られている。
このハイブリッド駆動装置は、エンジン回転を変速機に向かわせる軸に結合して、これらエンジンおよび変速機間にモータ/ジェネレータを具え、エンジンおよびモータ/ジェネレータ間を切り離し可能に結合する第1クラッチを有すると共に、モータ/ジェネレータおよび変速機出力軸間を切り離し可能に結合する第2クラッチをトルクコンバータの代わりに有した構成になるものである。

かかるハイブリッド駆動装置を具えたハイブリッド車両は、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結する場合、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードとなり、第1クラッチおよび第2クラッチをともに締結する場合、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行するハイブリッド走行(HEV)モードとなり得る。

かかるハイブリッド車両において、前者のEVモードでの走行中エンジン出力が必要になり、EVモードから後者のHEVモードへ切り換えるに際しては、エンジンを始動させながら当該モード切り替えを行う必要がある。

かかるモードの切り替えおよびエンジンの始動に際しては、以下の手法を採用する必要がある。
つまり、先ず第2クラッチの伝達トルク容量を、エンジン始動要求直前の変速機出力軸トルクに対応したものとなるよう設定し、その後モータ/ジェネレータの駆動力を増大させる。
このときモータ/ジェネレータに作用する負荷は、第2クラッチの伝達トルク容量に相当する値を上限とし、これを越えた負荷がモータ/ジェネレータに作用することはない。

よってモータ/ジェネレータは、上記モータ/ジェネレータ駆動力の増大により、第2クラッチの伝達トルク容量に相当する値を越えた駆動力を発生することとなり、当該余剰駆動力によってモータ/ジェネレータ回転数が上昇する。
次いで、上記モータ/ジェネレータの駆動力増大が完了したと見込まれるタイミングにおいて、解放状態になっていた第1クラッチの伝達トルク容量を所定値まで上昇させて第1クラッチを締結進行させる。

かかる第1クラッチの締結進行により、上記回転上昇されたモータ/ジェネレータがエンジンを素早くクランキングさせることとなる。
このとき、モータ/ジェネレータの目標回転数は、エンジン始動要求から自動変速機の変速要求がなされるまでの間は、現変速段ギヤ比相当回転数＋第1クラッチスリップ量とし、自動変速機の変速要求がなされた後は、次変速段ギヤ比相当回転数まで所定のランプ勾配で上昇させる。

第1クラッチが上記所定の伝達トルク容量となって、締結が対応する状態まで進行したところで、モータ/ジェネレータに作用する負荷が増大し、モータ/ジェネレータトルクも、第1クラッチの伝達トルク容量に対応した値へと増大する。
このとき、第1クラッチの伝達トルク容量をエンジン始動に必要なトルク値程度のトルク容量まで上昇させているため、エンジンは完爆可能な回転数でクランキングされ得て自立回転を始めることができ、エンジンの始動が完了する。
特開２００７−０６９７８９号公報

ところで、エンジン始動開始時は、第1クラッチのエンジン側（入力側）回転数が0であるため、また、エンジン始動時におけるモータ/ジェネレータの目標回転数を、所定の加速性能が得られるよう高め (例えば1200rpm)に設定していることとも相まって、
第1クラッチのエンジン側（入力側）回転数とモータ/ジェネレータ側（出力側）回転数との間における差回転が大きく、第1クラッチのエンジン始動時における発熱量(差回転×モータ/ジェネレータトルク×スリップ時間)が大きくなり、第1クラッチの摩耗を生じ易く、その耐久性が悪くなり勝ちであるという問題があった。

本発明は、上記第1クラッチの耐久性に関する問題が、第1クラッチの完全締結までのクラッチストロークに、予兆となって表れるとの事実認識に基づき、
上記第1クラッチの耐久性に大いに関与するエンジン始動時のモータ/ジェネレータ回転数を、第1クラッチのクラッチストロークに応じ設定するような構成として、上記第1クラッチの耐久性に関する問題を解消可能にしたハイブリッド車両のエンジン始動制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明によるハイブリッド車両のエンジン始動制御装置は、請求項１に記載した以下の構成とする。
先ず、前提となるハイブリッド車両を説明するに、これは、
動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、これらエンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を連続的もしくは段階的に変更可能な第1クラッチを介在させ、モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を連続的もしくは段階的に変更可能な第2クラッチを介在させたものである。

かかるハイブリッド車両は、
第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードを選択可能であり、
第1クラッチおよび第2クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードを選択可能である。
また電気走行モードの選択中、第1クラッチを締結することにより、モータ/ジェネレータからの動力でエンジンを始動させて、ハイブリッド走行モードへのモード切り替えが可能である。

本発明のエンジン始動制御装置は、かかるハイブリッド車両に対し、
前記第1クラッチの完全締結までにおけるクラッチストロークを検出するクラッチストローク検出手段と、
前記エンジン始動時におけるモータ/ジェネレータの目標回転数を、該手段で検出した第1クラッチのクラッチストロークに応じ設定するエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数設定手段とを設けた構成に特徴づけられる。

上記した本発明によるハイブリッド車両のエンジン始動制御装置によれば、
エンジン始動時におけるモータ/ジェネレータの目標回転数を第1クラッチのクラッチストロークに応じ設定するため、
第1クラッチのクラッチストロークにより、第1クラッチの耐久性に関する問題が発生するのを予知し、これに応じてエンジン始動時のモータ/ジェネレータ回転数を決定し得ることとなり、
例えば前記したような第1クラッチの耐久性に関する問題を緩和して、第1クラッチの耐久性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
[本発明を適用可能なハイブリッド車両]
図1は、本発明の前記したエンジン始動制御装置を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを例示し、
このハイブリッド車両は、フロントエンジン・リヤホイールドライブ車（後輪駆動車）をベース車両とし、これをハイブリッド化したもので、
1は、第1動力源としてのエンジンであり、2は駆動車輪（後輪）である。

図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン1の車両前後方向後方に自動変速機3をタンデムに配置し、
エンジン1（クランクシャフト1a）からの回転を自動変速機3の入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータ/ジェネレータ5を設け、
このモータ/ジェネレータ5を、第2動力源として具える。

モータ/ジェネレータ5は、モータ（電動機）として作用したり、ジェネレータ（発電機）として作用するもので、エンジン1および自動変速機3間に配置する。
このモータ/ジェネレータ5およびエンジン1間、より詳しくは、軸4とエンジンクランクシャフト1aとの間に第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的もしくは段階的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的もしくは段階的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

モータ/ジェネレータ5および駆動車輪（後輪）2間に第2クラッチ7を介挿し、この第2クラッチ7によりモータ/ジェネレータ5および駆動車輪（後輪）2間を切り離し可能に結合する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的もしくは段階的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的もしくは段階的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

自動変速機3は、周知の任意なものでよく、複数の変速摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら変速摩擦要素の締結・解放の組み合わせにより伝動系路（変速段）を決定するものとする。
従って自動変速機3は、入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸3bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右後輪2へ分配して伝達され、車両の走行に供される。
但し自動変速機3は、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよいのは言うまでもない。

ところで図1においては、モータ/ジェネレータ5および駆動車輪2を切り離し可能に結合する第2クラッチ7として専用のものを新設するのではなく、自動変速機3内に既存する変速摩擦要素を流用する。
この場合、第2クラッチ7が締結により上記の変速段選択機能（変速機能）を果たして自動変速機3を動力伝達状態にするのに加え、第1クラッチ6の解放・締結との共働により、後述するモード選択機能を果たし得ることとなり、専用の第2クラッチが不要でコスト上大いに有利である。

上記した図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、
停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求される場合、
第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7の締結により自動変速機3を動力伝達状態にする。
なお第2クラッチ7は、自動変速機3内の変速摩擦要素のうち、現変速段で締結させるべき変速摩擦要素であって、選択中の変速段ごとに異なる。

この状態でモータ/ジェネレータ5を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ5からの出力回転のみが変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をモータ/ジェネレータ5のみによって電気走行（EV走行）させることができる。

高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV走行)モードが要求される場合、
第2クラッチ7の締結により自動変速機3を対応変速段選択状態（動力伝達状態）にしたまま、第1クラッチ6も締結させる。
この状態では、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方が変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ5の双方によってハイブリッド走行（HEV走行）させることができる。

かかるHEV走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、
この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、
この発電電力をモータ/ジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。

図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ5、第1クラッチ6、および第2クラッチ7は、図2に示すようなシステムにより制御する。
図2の制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ20を具え、
パワートレーンの動作点を、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（目標モータ/ジェネレータ回転数tNmでもよい）と、第1クラッチ6の目標伝達トルク容量tTc1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2とで規定する。

統合コントローラ20には、上記パワートレーンの動作点を決定するために、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ11からの信号と、
モータ/ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ/ジェネレータ回転センサ12からの信号と、
変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ13からの信号と、
変速機出力回転数Noを検出する出力回転センサ14からの信号と、
車両への要求負荷を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ15（運転負荷検出手段）からの信号と、
モータ/ジェネレータ5用の電力を蓄電しておくバッテリ9の蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を検出する蓄電状態センサ16からの信号と、
第1クラッチ6の完全締結までのクラッチストロークCLstを検出するクラッチストロークセンサ17（クラッチストローク検出手段）からの信号とを入力する。

なお、上記したセンサのうち、エンジン回転センサ11、モータ/ジェネレータ回転センサ12、入力回転センサ13、出力回転センサ14、およびクラッチストロークセンサ17はそれぞれ、図1に示すように配置することができる。

統合コントローラ20は、上記入力情報のうちアクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、および変速機出力回転数No（車速VSP）から、
運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（EVモード、HEVモード）を選択すると共に、
目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（目標モータ/ジェネレータ回転数tNmでもよい）、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2をそれぞれ演算する。
目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ21に供給され、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（目標モータ/ジェネレータ回転数tNmでもよい）はモータ/ジェネレータコントローラ22に供給される。

エンジンコントローラ21は、エンジントルクTeが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御し、
モータ/ジェネレータコントローラ22はモータ/ジェネレータ5のトルクTm（または回転数Nm）が目標モータ/ジェネレータトルクtTm（または目標モータ/ジェネレータ回転数tNm）となるよう、バッテリ9およびインバータ10を介してモータ/ジェネレータ5を制御する。
統合コントローラ20は、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に対応したソレノイド電流を第1クラッチ6および第2クラッチ7の締結制御ソレノイド（図示せず）に供給し、第1クラッチ6の伝達トルク容量Tc1が目標伝達トルク容量tTc1に一致するよう、また、第2クラッチ7の伝達トルク容量Tc2が目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に一致するよう、第1クラッチ6および第2クラッチ7を個々に締結力制御する。

統合コントローラ20は、上記した運転モード（EVモード、HEVモード）の選択、そして目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm（目標モータ/ジェネレータ回転数tNmでもよい）、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2の演算を、図3の機能別ブロック線図で示すように実行する。

目標駆動力演算部30では、図4に示す目標駆動力マップを用いて、アクセル開度APOおよび車速VSPから、車両の目標駆動力tFoを演算する。
運転モード選択部40では、図5に示すEV−HEV領域マップを用いて、アクセル開度APOおよび車速VSPから目標とする運転モードを決定する。
図5に示すEV−HEV領域マップから明らかなように、高負荷・高車速時はHEVモードを選択し、低負荷・低車速時はEVモードを選択し、
EV走行中にアクセル開度APOおよび車速VSPの組み合わせで決まる運転点がEV→HEV切り換え線を越えてHEV領域に入るとき、EVモードからエンジン始動を伴うHEVモードへのモード切り換えを行い、
また、HEV走行中に運転点がHEV→EV切り換え線を越えてEV領域に入るとき、HEVモードからエンジン停止およびエンジン切り離しを伴うEVモードへのモード切り換えを行うものとする。

図3の目標充放電演算部50では、図6に示す充放電量マップを用いて、バッテリ蓄電状態SOCから目標充放電量（電力）tPを演算する。
動作点指令部60では、アクセル開度APOと、目標駆動カtFoと、目標運転モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、これらを動作点到達目標として、時々刻々の過渡的な目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTmと、第1クラッチ6の目標伝達トルク容量tTc1に対応した目標ソレノイド電流Is1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2と、目標変速段SHIFTとを演算する。

変速制御部70では、上記の目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2と、目標変速段SHIFTとを入力され、これら目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2および目標変速段SHIFTが達成されるよう自動変速機3内の対応するソレノイドバルブを駆動する。
これにより図1の自動変速機3は、第2クラッチ7を目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2が達成されるよう締結制御されつつ、目標変速段SHIFTが選択された動力伝達状態になる。

[エンジン始動制御]
本実施例において上記の動作点指令部60は、図7に示す制御プログラムを実行することにより、前記のEVモードからHEVモードへのモード切り換え時に必要なエンジン始動制御を行うものとする。
図7のエンジン始動制御プログラムは、運転点が例えば図5のA1点からA2点へと変化するようなアクセル開度APOの増大（アクセルペダルの踏み込みによる車両負荷の増大）操作が行われた結果、EVモードからエンジン始動を伴うHEVモードへのモード切り換え要求（加速時エンジン始動要求）があった場合に実行される。

先ずステップＳ11において、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2を、エンジン始動要求直前の変速機出力軸トルクに対応したものとなるよう設定すると共に、モータ/ジェネレータ5の駆動力を増大させることにより、第2クラッチ7を締結状態からスリップ状態へと移行させる。
この時における第2クラッチ7は、上記の加速操作によっても自動変速機3が変速を行うことなく現変速段を保つ場合、現変速段選択用クラッチであり、上記の加速操作により自動変速機3が現変速段からロー側の次変速段へダウンシフトする場合、この変速時に締結状態から解放状態にされる解放側変速摩擦要素（解放側クラッチ）である。

このときモータ/ジェネレータ5に作用する負荷は、第2クラッチ7の伝達トルク容量tTc2に相当する値を上限とし、これを越えた負荷がモータ/ジェネレータ5に作用することはない。
よってモータ/ジェネレータ5は、上記ステップＳ11でのモータ/ジェネレータ駆動力の増大により、第2クラッチ7の上記スリップと相まって、第2クラッチ7の伝達トルク容量tTc2に相当する値を越えた駆動力を発生することとなり、当該余剰駆動力によってモータ/ジェネレータ5の回転数が上昇する。
ステップＳ12においては、かかる原理に基づくモータ/ジェネレータ5のエンジン始動用回転上昇を生起させる。

次いでステップＳ13においては、上記のアクセルペダル踏み込み操作（加速操作）によりアクセル開度APO（車両負荷）が設定開度APOs以上になった場合、自動変速機3の現変速段からロー側における次変速段へのダウンシフト時に解放状態から締結状態にされる締結側変速摩擦要素（締結側クラッチ）を、その締結圧の上昇により締結させることで、当該ダウンシフトを生起させる。
従ってステップＳ13は、本発明におけるエンジン始動時大負荷検知手段およびダウンシフト手段に相当する。
なお上記の設定開度APOsについては、後で詳述する。

しかしてステップＳ13は、上記のアクセルペダル踏み込み操作（加速操作）によっても、アクセル開度APO（車両負荷）が設定開度APOs未満で、自動変速機3の上記ダウンシフトが必要でない場合、ダウンシフト時締結側クラッチの締結圧上昇（ダウンシフト）を行わないのは言うまでもない。

ステップＳ11〜ステップＳ13と同時並行的に実行されるステップＳ14においては、センサ17で検出した第1クラッチ6の完全締結までにおけるクラッチストロークCLstを基に、第1クラッチ6の摩耗量を推定する。
次のステップＳ15においては、第1クラッチ6の摩耗量が設定摩耗量以上か否かをチェックする。
従ってステップＳ14およびステップＳ15は、本発明におけるクラッチ摩耗量判定手段に相当する。
なお上記の設定摩耗量は、例えば第1クラッチ6の摩耗進行開始を予知するための摩耗量とする。

ステップＳ15で、第1クラッチ6の摩耗量が設定摩耗量未満であると判定する間は、つまり第1クラッチ6の摩耗進行開始が未だ予知されない間は、
ステップＳ16において、図8(a)に例示したエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数特性マップのうち、（クラッチ摩耗量<設定摩耗量）用の最も上に位置する特性マップを基に、エンジン始動時のアクセル開度APOからエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmを検索する。

ステップＳ15で、第1クラッチ6の摩耗量が設定摩耗量以上であると判定する間は、つまり第1クラッチ6の摩耗進行開始が予知された後は、
ステップＳ17において、図8(a)に例示したエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数特性マップを基に、第1クラッチ6の摩耗量およびエンジン始動時のアクセル開度APOからエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmを検索する。
従ってステップＳ16およびステップＳ17はそれぞれ、本発明におけるエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数設定手段に相当する。

なおエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数特性マップは、図8(a)に例示した特性マップのほか、同図8(b),(c),(d)に例示したような任意の特性マップとすることができる。
しかし何れにしてもエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数特性マップは、エンジン始動用に第1クラッチ6を締結させるときに、この第1クラッチ6の摩耗進行を狙い通りに抑制し得るよう、第1クラッチ6の摩耗量が大きくなるにつれ、またエンジン始動時のアクセル開度APOが小さいほど、エンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmが低くなるようなものとする。
勿論、エンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmの低下が、エンジン始動可能回転数の範囲内で行うのは言うまでもない。

ステップＳ11〜ステップＳ13によるエンジン始動時モータ/ジェネレータ回転上昇制御中は、モータ/ジェネレータ5の回転数Nmが、ステップＳ16またはステップＳ17で上記のごとくに設定したエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmを越えることのないよう、当該エンジン始動時モータ/ジェネレータ回転上昇制御を行う。

かかるエンジン始動時モータ/ジェネレータ回転上昇制御の後は、ステップＳ18において、第1クラッチ6を、第1クラッチ摩耗量およびアクセル開度APOに応じた目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1の上昇により締結進行させる。
かかる第1クラッチ6の締結進行（スリップ）中における目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1は、第1クラッチ摩耗量が大きいほど小さくし、アクセル開度APOが小さいほど小さくする。
従ってステップＳ18は、本発明におけるエンジン始動時目標第1クラッチ伝達トルク容量制御手段に相当する。

ステップＳ19においては、かかる第1クラッチ6の締結進行によりエンジンをクランキングして、エンジン回転の上昇を生起させる。
ステップＳ20においては、かかるエンジン回転の上昇によりエンジン1が完爆して、エンジン回転数Neおよびモータ/ジェネレータ回転数Nm間の差がエンジン完爆を示す所定値に低下するまで待機する。

エンジン回転数Neおよびモータ/ジェネレータ回転数Nm間の差がこの所定値まで低下したとき、
ステップＳ21において目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1を、第1クラッチ6が完全締結される値まで増大させ、
ステップＳ22において、かかる第1クラッチ6の完全締結を検知した時に、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2を一時的に低下させることにより、第2クラッチ7を一時的にスリップさせ得るようになす。
従ってステップＳ22は、本発明におけるエンジン始動時第1クラッチ締結検知手段および第2クラッチ伝達トルク容量低下手段に相当する。

[実施例の作用効果]
上記した本実施例によるエンジン始動制御の作用効果を、図9のタイムチャートに基づき以下に説明する。
図9は、アクセルペダルの踏み込みによりアクセル開度APO（車両要求負荷）を図示のごとくに増大させたことで、瞬時t1にエンジン始動要求を伴うEVモード→HEVモード切り替え指令が発生した場合における、上記した実施例の動作タイムチャートである。

図7のステップＳ15で第1クラッチ摩耗量が設定摩耗量以上であること（第1クラッチ6の摩耗進行開始）が検知された場合、ステップＳ11〜ステップＳ13によるエンジン始動時モータ/ジェネレータ回転数制御に際し、目標モータ/ジェネレータ回転数tNmを第1クラッチ摩耗量が大きいほど低くなるよう定めるため（ステップＳ17、および図8参照）、
当該エンジン始動時のモータ/ジェネレータ回転数Nmが図9に実線で示すごとく、一点鎖線で示す従来のモータ/ジェネレータ回転数Nmよりも、ハッチングを付して示す分だけ低くされることとなる。

従って、エンジン始動用に第1クラッチ6を締結させた時（ステップＳ18）における第1クラッチ6の前後回転差（エンジン回転数Neとモータ/ジェネレータ回転数Nmとの差回転）が小さく、
第1クラッチ摩耗量が設定摩耗量以上であること（第1クラッチ6の摩耗進行開始）が検知された場合において、第1クラッチ6がそれ以上摩耗するのを抑制し、その耐久性を向上させることができる。

また、エンジン始動用に第1クラッチ6を締結させる時における第1クラッチ6の前後回転差が小さいことで、
エンジン始動時における第1クラッチ6の締結ショックを緩和することができ、EV→HEVモード切り替えを滑らかに遂行し得ると共に、
エンジン始動用の第1クラッチ6の締結を速やかに完遂させ得て、エンジン始動応答（EV→HEVモード切り替え応答）を高めることができる。

更に、図7のステップＳ11〜ステップＳ13によるエンジン始動時モータ/ジェネレータ回転数制御に際し、目標モータ/ジェネレータ回転数tNmをアクセル開度APOが小さいほど低くなるよう定めるため（ステップＳ16,S17、および図8参照）、
アクセル開度APOが小さい低負荷時は、モータ/ジェネレータ回転数の低下に起因した第1クラッチ6の摩耗抑制によりその耐久性を向上させつつ、
アクセル開度APOが大きい高負荷時は、モータ/ジェネレータの速やかな回転上昇で、アクセル開度APOに応じた加速要求を実現することができる。

ところで、図7のステップＳ11〜ステップＳ13におけるエンジン始動時モータ/ジェネレータ回転上昇制御に際し、モータ/ジェネレータ5の回転数Nmが図9に実線で示すごとく、ステップＳ16,S17で設定したエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmを越えることのないよう制限され、図9に一点鎖線で示す従来のモータ/ジェネレータ回転数Nmよりも低くされるため、
第1クラッチ6の完全締結後（エンジン始動後）の加速フィーリングが悪化するのを避けられない。

しかし本実施例では、図7のステップＳ22において、第1クラッチ6の完全締結（| Ne−Nm|<所定値）を判定する図9の瞬時t2に、目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2を図9のBに示すごとく一時的に低下させる。
これによる第2クラッチ7の伝達トルク容量低下で第2クラッチ7は、一時的にスリップし得ることとなり、
図9の瞬時t2以降における実線で示すモータ/ジェネレータ回転数Nmの上昇傾向および破線で示すエンジン回転数Neの上昇傾向から明らかなように、モータ/ジェネレータ5およびエンジン1を速やかに回転上昇させることができ、第1クラッチ6の完全締結後（エンジン始動後）における加速フィーリングの悪化に関する問題を解消することができる。

本実施例では更に、同様な加速フィーリングの悪化に関する問題に鑑み、
図7のステップＳ13で、アクセル開度APO（車両負荷）が設定開度APOs以上である場合、自動変速機3の現変速段からロー側における次変速段へのダウンシフト時に解放状態から締結状態にされるダウンシフト時締結側クラッチの締結圧を、図9の最下段に二点鎖線で示すごとく上昇させる。

これにより当該ダウンシフト時締結側クラッチが締結されることで、自動変速機3を強制的にダウンシフトさせることができ、
かかる自動変速機3の強制的ダウンシフトによっても、第1クラッチ6の完全締結後（エンジン始動後）における加速フィーリングの悪化に関する上記の問題を解消することができる。

なお、かかる作用効果に鑑み、図7のステップＳ13で自動変速機3を強制的にダウンシフトさせるか否かの判断をする時に用いる設定アクセル開度APOsは、上記加速フィーリングの悪化を生ずる大アクセル開度域の下限値に設定する。
ところで上記加速フィーリングの悪化が、図7のステップＳ16,S17で設定したエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNm（図9にハッチングを付して示すモータ/ジェネレータ回転数Nmの低下量）に依存することから、これに応じて変化させるのが良いが、固定値であってもよい。

更に本実施例においては、図7のステップＳ18でエンジン始動時の第1クラッチ6の目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1を、第1クラッチ摩耗量が大きいほど小さくし、アクセル開度APOが小さいほど小さくしたため、以下の作用効果を奏し得る。
つまり、第1クラッチ6の発熱（摩耗）は、その前後差回転と、第1クラッチ伝達トルクtTc1と、第1クラッチ6のスリップ時間との乗算値であり、
第1クラッチ摩耗量が大きいほど、またアクセル開度APOが小さいほど、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1を小さくすることで、
第1クラッチ6の摩耗を抑制することができる。

その反面、アクセル開度APOが大きいときは、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1を小さくしないこととなり、第1クラッチ6がアクセルペダルの踏み込みに応じた大きなトルクを伝達して、アクセル開度APOで要求される駆動力を実現することができる。

[他の実施例]
なお上記した実施例においては、図7のステップＳ14で第1クラッチ6の完全締結までにおけるクラッチストロークCLstを基に第1クラッチ6の摩耗量を推定し、これを基にステップＳ16またはステップＳ17でエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmを決定することとしたが、
これに代え、センサ17で検出した第1クラッチ6のクラッチストロークCLstを基に直接、エンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmを決定してもよい。
この場合、第1クラッチ6の摩耗量だけでなく、それ以外のファクタをもエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数tNmの決定因子となし得る。

本発明のエンジン始動制御装置を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。 図1に示したパワートレーンの制御システムを示すブロック線図である。 同制御システムにおける統合コントローラの機能別ブロック線図である。 図3における目標駆動力演算部が目標駆動力を求めるときに用いる目標駆動力の特性線図である。 ハイブリッド車両の電気走行(EV)モード領域およびハイブリッド走行(HEV)モード領域を示す領域線図である。 ハイブリッド車両のバッテリ蓄電状態に対する目標充放電量特性を示す特性線図である。 図3における動作点司令部が実行するエンジン始動制御プログラムを示すフローチャートである。 図7のエンジン始動制御プログラムで設定するエンジン始動用目標モータ/ジェネレータ回転数の変化特性を示す線図で、 (a)は、その第1例の変化特性線図、 (b)は、その第2例の変化特性線図、 (c)は、その第3例の変化特性線図、 (d)は、その第4例の変化特性線図である。 図7に示すエンジン始動制御プログラムによる動作タイムチャートである。

符号の説明

１ エンジン（動力源）
２ 駆動車輪（後輪）
３ 自動変速機
４ 伝動軸
５ モータ/ジェネレータ（動力源）
６ 第1クラッチ
７ 第2クラッチ
８ ディファレンシャルギヤ装置
９ バッテリ
10 インバータ
11 エンジン回転センサ
12 モータ/ジェネレータ回転センサ
13 変速機入力回転センサ
14 変速機出力回転センサ
15 アクセル開度センサ（運転負荷検出手段）
16 バッテリ蓄電状態センサ
17 第1クラッチストロークセンサ（クラッチストローク検出手段）
20 統合コントローラ
21 エンジンコントローラ
22 モータ/ジェネレータコントローラ
30 目標駆動力演算部
40 運転モード選択部
50 目標充放電量演算部
60 動作点指令部
70 変速制御部

Claims (7)

1. 動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、これらエンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を連続的もしくは段階的に変更可能な第1クラッチを介在させ、モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を連続的もしくは段階的に変更可能な第2クラッチを介在させ、
   第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードを選択可能で、第1クラッチおよび第2クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードを選択可能であり、
   電気走行モードの選択中、第1クラッチを締結することにより、モータ/ジェネレータからの動力でエンジンを始動させて、ハイブリッド走行モードへのモード切り替えが可能なハイブリッド車両において、
   前記第1クラッチの完全締結までにおけるクラッチストロークを検出するクラッチストローク検出手段と、
   前記エンジン始動時におけるモータ/ジェネレータの目標回転数を、該手段で検出した第1クラッチのクラッチストロークに応じ設定するエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数設定手段とを具備してな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。
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、
   前記エンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数設定手段は、前記クラッチストローク検出手段が検出した第1クラッチのクラッチストロークから、第1クラッチの摩耗量を判定するクラッチ摩耗量判定手段を具え、
   該手段で判定した第1クラッチの摩耗量に応じエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数を設定するもの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。
3. 請求項1または2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、
   前記エンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数設定手段は、前記クラッチストローク検出手段で検出した第1クラッチのクラッチストロークが大きくなるにつれ、または、前記クラッチ摩耗量判定手段で判定した第1クラッチの摩耗量が大きくなるにつれ、前記エンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数を低く設定するもの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。
4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   前記エンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数設定手段は、車両の運転負荷を検出する運転負荷検出手段を具え、
   該手段で判定した車両運転負荷が小さいほどエンジン始動時目標モータ/ジェネレータ回転数を低く設定するもの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。
5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   エンジン始動時における前記第1クラッチの締結を検知するエンジン始動時第1クラッチ締結検知手段と、
   該手段で第1クラッチの締結が検知されたとき一時的に、前記第2クラッチの伝達トルク容量を低下させる第2クラッチ伝達トルク容量低下手段とを設けたことを特徴とする、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
6. ハイブリッド車両が、前記モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に自動変速機を有し、該自動変速機の各変速段で締結される変速摩擦要素を前記第2クラッチとして流用するものである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
   エンジン始動時における車両の運転負荷が設定負荷以上であるのを検知するエンジン始動時大負荷検知手段と、
   該手段でエンジン始動時の車両運転負荷が設定負荷以上であることが検知されたとき、前記変速摩擦要素のうち、前記自動変速機を現変速段からダウンシフトさせる時に解放状態から締結させるべき締結側変速摩擦要素を締結させて該自動変速機のダウンシフトを生起させるダウンシフト手段とを設けたことを特徴とする、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の、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クラッチの締結進行中における目標第1クラッチ伝達トルク容量を、エンジン始動時における車両運転負荷が低いほど小さくするエンジン始動時目標第1クラッチ伝達トルク容量制御手段を設けたことを特徴とする、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。

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