JP2010202151A - ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第２クラッチのスリップ開始タイミングにばらつきが生じても、始動遅れやショックの発生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を目的とする。
【解決手段】エンジンＥｎｇ、第１クラッチＣＬ１、モータジェネレータＭＧ、第２クラッチＣＬ２が直列に配置されたハイブリッド車両に、エンジン始動要求があったときには、モータジェネレータＭＧをトルク制御するとともに、エンジン始動要求からあらかじめ設定された待機時間の経過後に、第１クラッチＣＬ１の締結を開始し、さらに、第２クラッチＣＬ２の非スリップ判定時には、トルク制御のモータトルク値を、目標駆動トルクに第１クラッチＣＬ１のトルク容量Ｔｃ分を加算した値とし、第２クラッチＣＬ２のスリップ時には、モータジェネレータＭＧの制御を、トルク制御から回転数制御に移行する統合コントローラ１０が設けられてい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とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両におけるエンジン始動制御技術に関する。

従来、ハイブリッド車両として、エンジンと駆動輪とを結ぶ駆動伝達経路にモータが介在され、エンジンとモータとの間に、両者を結合および切り離しする第１クラッチが介在され、モータと駆動輪との間に、両者を結合および切り離しする第２クラッチが設けられたものが、例えば、特許文献１などにより知られている。

このような従来のハイブリッド車両では、低負荷・低車速時は、第１クラッチを開放させ、モータのみの駆動力で走行するＥＶモードとし、高負荷・高車速時は、第１クラッチを締結させるとともに、エンジンを駆動させ、エンジンおよびモータの駆動力で走行するＨＥＶモードとしていた。
例えば、ＥＶモードで走行中にアクセル開度が増大された場合には、ＥＶモードからＨＥＶモードへ移行され、これに伴いエンジンの始動が行なわれる。

このエンジン始動時の動作を説明すると、アクセル開度の増大によりＨＥＶモード移行への切換指令が出力され、第１クラッチを実圧により締結直前状態にする。この状態から設定時間が経過する間に、モータトルクをエンジン始動用に増大させ、モータ回転数を上昇させる。このモータトルクの上昇に伴い、第２クラッチのスリップを開始し、その回転差が所定値に達したら、第１クラッチの締結を開始させ、エンジンを始動させる。
このように、第２クラッチをスリップさせることで、エンジン始動時のトルク変動が駆動輪に伝達されるのを抑制し、エンジン始動に伴いショックが発生するのを抑制できる。

特開２００７−２６１４９８号公報

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は、第２クラッチのスリップを待って、第１クラッチをトルク応答させていたため、クラッチには、組付時のばらつき、経時劣化、車両状態のばらつきなどが生じた際に、第２クラッチのスリップ開始タイミングがばらつくことがある。
この場合、第２クラッチのスリップタイミングが遅れると、第１クラッチの締結タイミングも遅れ、エンジンの始動遅れや加速応答遅れが生じる。一方、第２クラッチのスリップタイミングが早まると、第１クラッチの締結タイミングも早まり、始動前のエンジンブレーキ成分が駆動輪に伝達され、ショックが生じる。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、第２クラッチのスリップ開始タイミングにばらつきが生じても、始動遅れやショックの発生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を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置は、エンジン始動要求があったときには、前記モータをトルク制御するとともに、前記エンジン始動要求からあらかじめ設定された待機時間の経過後に、前記第１クラッチの締結を開始し、さらに、前記第２クラッチの非スリップ判定時には、前記トルク制御のモータトルク値を、目標駆動トルクに前記第１クラッチのトルク容量分を加算した値とし、前記第２クラッチのスリップ時には、前記モータの制御を、前記トルク制御から回転数制御に移行する始動制御手段を備えているハイブリッド車両のエンジン始動制御装置とした。

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、エンジン始動要求があった場合には、待機時間の経過後には、第２クラッチがスリップ状態になっているか否かにかかわらず、第１クラッチを締結するとともに、モータトルク指令値に第１クラッチのトルク容量分を加算して、エンジンが始動される。
したがって、第２クラッチが、製造ばらつきや車両状態のばらつきでスリップ状態に移行するタイミングが遅れても、第２クラッチのスリップを待って始動を行なうもののように、エンジン始動遅れが生じることはない。
また、第２クラッチのスリップ状態への移行タイミングが早まっても、モータトルク指令値に、第１クラッチのトルク容量分を加算しているため、エンジンによる回転引き込みがトルク加算分減り、ショックの発生を抑制できる。

さらに、第２クラッチがスリップ状態となった時点で、モータは、回転数制御に移行するため、第１クラッチのトルク容量分が加算されたトルク出力状態が継続するものと比較して、運転者に違和感を与えることを抑制できる。

実施例１のハイブリッド車両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の一例を示す全体システム図である。 実施例１のエンジン始動制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。 実施例１のエンジン始動制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でのモード選択処理を行なう際に用いられるＥＶ-ＨＥＶ選択マップを示す図である。 実施例１のエンジン始動制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でバッテリ充電制御を行なう際に用いられる目標充放電量マップを示す図である。 実施例１のエンジン始動制御装置に適用された統合コントローラ１０にて実行される処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のエンジン始動制御装置に適用された統合コントローラ１０にて実行されるエンジン始動制御の処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のエンジン始動制御装置の動作例を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明の実施の形態のクラッチ制御装置は、エンジン（Ｅｎｇ）と駆動輪（ＲＬ，ＲＲ）とを結ぶ駆動伝達経路の途中に介在されたモータ（ＭＧ）と、このモータ（ＭＧ）と前記エンジン（Ｅｎｇ）との間に介在され、伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチ（ＣＬ１）と、前記モータ（ＭＧ）と前記駆動輪（ＲＬ，ＲＲ）との間に介在され、伝達トルク容量を変更可能な第２クラッチ（ＣＬ２）と、この第２クラッチ（ＣＬ２）のスリップ状態を判定可能な第２クラッチスリップ判定手段と、エンジン始動要求があったときには、前記モータ（ＭＧ）をトルク制御するとともに、前記エンジン始動要求からあらかじめ設定された待機時間（ｔｓｅｔ）の経過後に、前記第１クラッチ（ＣＬ１）の締結を開始し、さらに、前記第２クラッチ（ＣＬ２）の非スリップ判定時には、前記トルク制御のモータトルク値を、目標駆動トルクに前記第１クラッチ（ＣＬ１）のトルク容量（Ｔｃ）分を加算した値とし、前記第２クラッチ（ＣＬ２）のスリップ時には、前記モータ（ＭＧ）の制御を、前記トルク制御から回転数制御に移行する始動制御手段（１０）と、を備えてい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である。

図１〜図７に基づき、この発明の最良の実施の形態の実施例１のクラッチ制御装置について説明する。

まず、実施例１の構成を説明する。
図１は実施例１のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置が適用された後輪駆動式のハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図であり、この図に基づいて、駆動系および制御系の構成を説明する。

まず、駆動系の構成を説明する。
実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、エンジンＥｎｇと、フライホイールＦＷ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と、右後輪ＲＲと、を有する。なお、ＦＬは左前輪、ＦＲは右前輪である。

前記エンジンＥｎｇは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御やフューエルカット制御等が行われる。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。

前記第１クラッチＣＬ１は、前記エンジンＥｎｇとモータジェネレータＭＧの間に介装されたクラッチであり、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ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第１クラッチ制御油圧により、締結・スリップ締結（半クラッチ状態）・開放が制御される。この第１クラッチＣＬ１としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて完全締結を保ち、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４を用いたストローク制御により、スリップ締結から完全開放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチが用いられる。

前記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、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、この動作状態を「力行」と呼ぶ）、ロータがエンジンＥｎｇや駆動輪から回転エネルギを受ける場合には、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、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、ダンパを介して自動変速機ＡＴの変速機入力軸に連結されている。

前記第２クラッチＣＬ２は、前記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、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ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、締結・スリップ締結・開放が制御される。この第２クラッチＣＬ２としては、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ノーマルオープンの湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。なお、第１クラッチ油圧ユニット６および第２クラッチ油圧ユニット８は、自動変速機ＡＴに付設されるＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに内蔵されている。

前記自動変速機ＡＴは、例えば、前進７速／後退１速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機であり、前記第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、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。そして、前記自動変速機ＡＴの出力軸は、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。

実施例１のハイブリッド駆動系は、電気車両走行モード（以下、「ＥＶモード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「ＨＥＶモード」という。）と、駆動トルクコントロール走行モード（以下、「ＷＳＣモード」という。）等の走行モードを有する。

前記「ＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を開放状態とし、モータジェネレータＭＧの動力のみで走行するモードである。前記「ＨＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を締結状態とし、モータアシスト走行モード・走行発電モード・エンジン走行モードの何れかにより走行するモードである。前記「ＷＳＣモード」は、「ＨＥＶモード」からのＰ，Ｎ→Ｄセレクト発進時、あるいは、「ＥＶモード」や「ＨＥＶモード」からのＤレンジ発進時、モータジェネレータＭＧの回転数制御により第２クラッチＣＬ２をスリップ締結状態を維持し、第２クラッチＣＬ２を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバ操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。なお、「ＷＳＣ」とは「Wet Start Clutch」の略である。

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ＦＲ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、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

前記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と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク（ｔＴｅ）指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、エンジンＥｎｇのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。

前記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からの情報と、統合コントローラ１０からの目標モータトルク指令および目標モータ回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータＭＧのモータ動作点（Ｎｍ，Ｔｍ）を制御する指令（ｔＮｍ，ｔＴｍ）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の充電容量をあらわすバッテリＳＯＣを監視していて、このバッテリＳＯＣ情報は、モータジェネレータＭＧの制御情報に用いられると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。

前記第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標第１クラッチトルク容量指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチＣＬ１の締結・スリップ締結・開放を制御する指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。

前記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、他のセンサ類１８（変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等）からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵに出力する。なお、シフトマップとは、アクセル開度と車速に応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップをいう。上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標第２クラッチトルク容量指令を入力した場合、第２クラッチＣＬ２のスリップ締結を制御する指令をＡＴ油圧コントロールバルブユニットＣＶＵ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行う。また、統合コントローラ１０から変速制御変更指令が出力された場合、通常に変速制御に代え、変速制御変更指令にしたがった変速制御を行う。

前記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からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、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（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。

前記統合コントローラ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や他のセンサ・スイッチ類２２からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク（ｔＴｅ）指令、モータコントローラ２へ目標モータトルク指令および目標モータ回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標第１クラッチトルク容量指令、ＡＴコントローラ７へ目標第２クラッチトルク容量指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。

図２は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。図３は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でのモード選択処理を行なう際に用いられるＥＶ-ＨＥＶ選択マップを示す図である。図４は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でバッテリ充電制御を行なう際に用いられる目標充放電量マップを示す図である。以下、図２〜図４に基づき、実施例１の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を説明する。

前記統合コントローラ１０は、図２に示すように、目標駆動トルク演算部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とを有する。

前記目標駆動トルク演算部１００では、目標駆動トルクマップを用いて、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとから、目標駆動トルクｔＦｏ０を演算する。

前記モード選択部２００では、図３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、「ＥＶモード」または「ＨＥＶモード」を目標走行モードとして選択する。但し、バッテリＳＯＣが所定値以下であれば、強制的に「ＨＥＶモード」を目標走行モードとする。また、「ＨＥＶモード」からのＰ，Ｎ→Ｄセレクト発進時等においては、車速ＶＳＰが第１設定車速ＶＳＰ１になるまで「ＷＳＣモード」を目標走行モードとして選択する。

前記目標充放電演算部３００では、図４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。

前記動作点指令部４００では、アクセル開度ＡＰＯと、目標駆動トルクｔＦｏ０と、目標走行モードと、車速ＶＳＰと、目標充放電電力ｔＰ等の入力情報に基づき、動作点到達目標として、目標エンジントルクと目標モータトルクと目標モータ回転数ｔＮｍと目標第１クラッチトルク容量ｔＴｃ１と目標第２クラッチトルク容量ｔＴｃ２を演算する。そして、目標エンジントルク（ｔＴｅ）指令と目標モータトルク（ｔＴｍ）指令と目標モータ回転数（ｔＮｍ）指令と目標第１クラッチトルク容量（ｔＴｃ１）指令と目標第２クラッチトルク容量（ｔＴｃ２）指令を、ＣＡＮ通信線１１を介して各コントローラ１，２，５，７に出力する。

次に、実施例１の統合コントローラ１０にて実行される処理の流れを図５のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１では、あらかじめ設定された目標駆動トルクマップを用いて、アクセル開度ＡＰＯおよび車速ＶＳＰから、定常的な目標駆動トルクｔＦｏ０を演算し、次のステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、あらかじめ設定された変速マップに基づいて、アクセル開度ＡＰＯおよび車速ＶＳＰから目標変速段ＳＨＩＦＴを演算し、次のステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、あらかじめ設定された目標運転モード領域マップ（図３参照）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（ＥＶモード、ＨＥＶモード、ＷＳＣモード）を決定し、次のステップＳ４に進む。なお、ステップＳ３では、図３に示すように、通常、高負荷（大アクセル開度）・高車速時はＨＥＶモードに設定し、低負荷・低車速時はＥＶモードに設定する。

ステップＳ４では、現在の運転モードと上記目標運転モードとの対比により、運転モード遷移演算を行い、次のステップＳ５に進む。
なお、ステップＳ４では、現在の運転モードと目標運転モードとが一致していれば、現在の運転モードを保持する。また、現在の運転モードがＥＶモードで、目標運転モードがＨＥＶモードであれば、ＥＶモードからＨＥＶモードへのモード切り換えを指令する。一方、現在の運転モードがＨＥＶモードで、目標運転モードがＥＶモードであれば、ＨＥＶモードからＥＶモードへのモード切り換えを指令する。

ステップＳ５では、現在の駆動力から、ステップＳ１で求めた目標駆動トルクｔＦｏ０へ、所定の味付けを有した応答で移行するのに必要な、過渡目標駆動トルクｔＦｏを演算し、ステップＳ６に進む。なお、このステップＳ５の演算では、例えば、目標駆動トルクｔＦｏ０を所定時定数のローパスフィルタに通過させて得られる出力を過渡目標駆動トルクｔＦｏとすることができる。

ステップＳ６では、モータジェネレータＭＧとの共働あるいは単独で、過渡目標駆動トルクｔＦｏを達成するのに必要な目標エンジントルクｔＴｅを求め、ステップＳ７に進む。
なお、目標エンジントルクｔＴｅは、運転モード（ＥＶモード、ＨＥＶモード）や、モード切換に応じて、過渡目標駆動トルクｔＦｏと、左右後輪ＲＬ，ＲＲのタイヤ有効半径Ｒｔと、ファイナルギヤ比ｉｆと、現在の選択変速段により決まる自動変速機ＡＴのギヤ比ｉＧと、自動変速機ＡＴの入力回転数Ｎｉと、エンジン回転数Ｎｅと、バッテリＳＯＣに応じた目標充放電電力ｔＰとから求める。

ステップＳ７では、運転モードや、モード遷移に応じて、過渡目標駆動トルクｔＦｏを達成するのに必要な、または、モード遷移を実行するのに必要な第１目標第１クラッチトルク容量ｔＴｃ１、目標第２クラッチトルク容量ｔＴｃ２を演算し、次のステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、エンジンＥｎｇとの共働により、あるいは単独で、過渡目標駆動トルクｔＦｏを達成するのに必要な目標モータトルクｔＴｍまたは必要に応じて目標モータ回転数ｔＮｍを求め、次のステップＳ９に進む。なお、目標モータトルクｔＴｍは、運転モードや、モード切換に応じて、過渡目標駆動トルクｔＦｏと、左右後輪ＲＬ，ＲＲのタイヤ有効半径Ｒｔと、ファイナルギヤ比ｉｆと、現在の選択変速段により決まる自動変速機ＡＴのギヤ比ｉＧと、自動変速機ＡＴの入力回転数Ｎｉと、エンジン回転数Ｎｅと、バッテリＳＯＣに応じた目標充放電電力ｔＰと、から求める。また、目標モータ回転数ｔＮｍは、後述するエンジン始動時に、目標モータトルクｔＴｍに代えて演算される。

ステップＳ９では、目標変速段ＳＨＩＦＴ、運転モードの保持あるいは切換指令、目標エンジントルクｔＴｅ、両クラッチトルク容量ｔＴｃ１，ｔＴｃ２、目標モータトルクｔＴｍ、目標モータ回転数ｔＮｍを達成する指令値を、各コントローラ１，２，５，７へ出力する。

次に、実施例１の統合コントローラ１０にて実行されるエンジン始動制御を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
このエンジン始動制御は、エンジン始動要求が生じると開始されるもので、このエンジン始動要求は、例えば、図外のアクセルペダルの踏込を行なった場合に、前述したステップＳ４の運転モード遷移判定において、ＥＶモードからＨＥＶモードへの移行と判定されることで生じる。

まず、ステップＳ２１では、第２クラッチＣＬ２に向けてスリップ状態に移行する目標第２クラッチトルク容量（ｔＴｃ２）指令を出力するとともに、モータジェネレータＭＧに出力する目標モータトルク（ｔＴｍ）指令をエンジン始動に向けて上昇させる。

ステップＳ２２では、あらかじめ設定された待機時間ｔｓｅｔの経過を待って、第１クラッチＣＬ１を締結させる。

ステップＳ２３では、第２クラッチＣＬ２がスリップ状態であるか否か判定し、スリップ状態でステップＳ２４に進み、非スリップ状態でステップＳ２５に進む。
なお、第２クラッチＣＬ２のスリップ判定は、第２クラッチＣＬ２の入力側の回転数であるモータ回転数Ｎｍと、第２クラッチＣＬ２の出力側の回転数である車速ＶＳＰおよび変速段から得られた第２クラッチ出力側回転数との差に基づいて行なうもので、この処理を行なう部分がスリップ判定手段に相当する。

ステップＳ２４では、モータジェネレータＭＧの実回転数（モータ回転数Ｎｍ）が、目標モータ回転数（ｔＮｍ）指令値に追従するようモータトルクＴｍを上昇させる回転数フィードバック制御を実行する。

ステップＳ２５では、目標モータトルクｔＴｍに、第１クラッチＣＬ１のトルク容量Ｔｃ分を上乗せするトルク制御を実行する。なお、第１クラッチＣＬ１のトルク容量Ｔｃは、第１クラッチストロークセンサ１５が検出する第１クラッチＣＬ１のストローク量に基づいて演算する。

ステップＳ２６では、あらかじめ設定された固着判定時間（停止判定時間）ｔｋｏ内に第２クラッチＣＬ２がスリップ状態となったか否か判定し、スリップ状態になれば、ステップＳ２４に進み、スリップ状態にならなければステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７では、第２クラッチＣＬ２が固着していると判定する。この固着判定時には、目標モータトルクｔＴｍへの第１クラッチＣＬ１分のトルク上乗せを停止する。

なお、固着判定が複数回繰り返された場合は、第２クラッチＣＬ２に異常が生じたと判定し、あらかじめ設定されたフェイルセーフ制御が実行される。
このフェイルセーフ制御は、例えば、あらかじめ設定された車速（例えば、ＷＳＣモードを実行する車速）以上では、通常のＨＥＶモードの制御を実行するが、前記設定車速未満では、第１クラッチＣＬ１を開放し、エンジン停止を防止する。
また、ディスプレイ装置などの表示手段を用いて、この異常発生の報知を行なう。

次に、実施例１の作用を説明する。
この実施例１の作用を説明するのにあたり、エンジン始動制御を開始して、第２クラッチＣＬ２にスリップが生じた場合と、第２クラッチＣＬ２が固着した場合とを、図７のタイムチャートに基づいて説明する。

（第２クラッチスリップ時）
このタイムチャートは、ＥＶモードでの走行中に、ｔ０の時点で、運転者が、図外のアクセルペダルを強く踏込む加速操作を行なった場合を示している。このアクセルペダルの踏込操作に伴い、モータトルクＴｍが上昇されるとともに、ステップＳ４の運転モード遷移判定において、ＥＶモードからＨＥＶモードへの遷移判定が成され、ｔ１の時点で、エンジン始動要求と判定されている。

このエンジン始動要求を受けて、エンジン始動制御が開始され、第２クラッチＣＬ２がスリップ側に制御されるとともに、エンジン始動に向けてモータトルクＴｍが上昇される（ステップＳ２１の処理に基づく）。

その後、待機時間ｔｓｅｔが経過したｔ２の時点で、第１クラッチＣＬ１が締結側に駆動される（ステップＳ２２の処理に基づく）。
第１クラッチＣＬ１では、指令値が与えられてから実際にトルク伝達が可能なスリップ状態となるまでの無駄時間が経過したｔ３の時点で、締結が開始され、実トルクが、点線で示すように立ち上がる。

このタイムチャートの例では、このｔ３の時点では、第２クラッチＣＬ２は、締結状態からスリップ状態に移行しておらず、ステップＳ２３→Ｓ２４の処理により、目標モータトルクｔＴｍに、第１クラッチＣＬ１がスリップ状態となったときのトルク容量Ｔｃ分が上乗せされ、このｔ３の時点から、モータトルクＴｍが立ち上げられる。

その後、この第２クラッチＣＬ２のスリップ例では、ｔ４の時点でスリップが開始されている。このスリップ開始により、モータジェネレータＭＧは、ｔ４の時点から回転数フィードバック制御に移行し、図において点線で示すように、モータ回転数Ｎｍが上昇されるとともに、モータトルクＴｍが上昇される。

その後、エンジン始動が完了し、第１クラッチＣＬ１が完全に締結されたｔ７の時点で、モータトルクＴｍは低減される。
また、ｔ７の時点以降に、第２クラッチＣＬ２は、スリップ状態から締結状態に移行される。

（第２スリップ固着時）
次に、上述のエンジン始動時において、第２クラッチＣＬ２が固着した場合の動作を、同じ図７のタイムチャートを用いて説明する。

この場合、第２クラッチＣＬ２にスリップ指令を出力するとともに、モータトルクＴｍを上昇させ、待機時間ｔｓｅｔが経過したｔ２の時点で、第１クラッチＣＬ１の締結指令を出力し、ｔ３の時点で、第１クラッチＣＬ１がトルク伝達を開始する点は、上述のスリップ時と同様である。

その後、第２クラッチＣＬ２が固着してしまって、第２クラッチＣＬ２がスリップ状態に移行しない場合、ステップＳ２５の、モータジェネレータＭＧに対して、目標モータトルク（ｔＴｍ）指令に第１クラッチＣＬ１のトルク容量Ｔｃ分を上乗せした指令が与えられ続ける。

したがって、ｔ４の時点でも、回転数フィードバック制御に移行されず、トルク容量Ｔｃ分が上乗せされた目標モータトルクｔＴｍの指令値が出力され続ける。この目標モータトルクｔＴｍは、エンジン始動可能な回転数となるトルクに、第１クラッチＣＬ１のトルク容量が上乗せされているため、ｔ５の時点で、エンジンＥｎｇが始動される。

本実施例１では、従来のように第２クラッチＣＬ２のスリップを待つことなく、大気時間ｔｓｅｔの経過後には第１クラッチＣＬ１を締結するため、第２クラッチＣＬ２が固着してスリップが生じなくても、エンジンＥｎｇを始動させることができる。

また、第２クラッチＣＬ２が固着していて、スリップしない場合でも、第１クラッチＣＬ１を締結させた際には、目標モータトルクｔＴｍに第１クラッチＣＬ１のトルク容量分を上乗せしている。このため、停止しているエンジンＥｎｇのエンジンブレーキ作用による引き込みが生じることが無く、第２クラッチＣＬ２が固着していてスリップしなくても、第１クラッチＣＬ１の締結時のショック発生を抑えることができる。

（実施例１の効果）
以上説明したように、実施例１では、以下列挙する効果を得ることができる。
ａ）本実施例１では、エンジン始動時には、待機時間ｔｓｅｔの経過後には、第２クラッチＣＬ２がスリップ状態になっているか否かにかかわらず、第１クラッチＣＬ１を締結するようにした。
このため、第２クラッチＣＬ２において、製造ばらつき、経時劣化、車両状態のばらつきなどにより、締結からスリップへの移行が遅れても、エンジン始動遅れが生じるのを抑制できる。

ｂ）エンジン始動時に、第２クラッチＣＬ２のスリップが開始されない場合、モータジェネレータＭＧに対しては、トルク制御が続行されるとともに、このときの目標モータトルクｔＴｍには、第１クラッチＣＬ１のストローク量に基づいて得られた第１クラッチＣＬ１のトルク容量Ｔｃ分を上乗せするようにした。
したがって、上記ばらつきにより第２クラッチＣＬ２のスリップが遅れたり、固着したりして、第２クラッチＣＬ２が締結状態であっても、第１クラッチＣＬ１が締結を開始した際に、エンジンブレーキ作用による回転引き込みによるショックの発生を抑制できる。

ｃ）第２クラッチＣＬ２がスリップを開始した時点で、モータジェネレータＭＧの回転数制御に移行するため、第１クラッチＣＬ１のトルク容量分が加算されたトルク出力状態が継続するものと比較して、運転者に違和感を与えることを抑制できる。

ｄ）第２クラッチＣＬ２のスリップが開始されない場合、目標モータトルクｔＴｍへの第１クラッチＣＬ１のトルク容量Ｔｃ分のトルクの上乗せは、固着判定時間ｔｋｏの経過後は、キャンセルされるため、トルク容量Ｔｃの上乗せが持続されて、アクセル操作感以上の駆動トルクの発生で、運転者に違和感を与えることを抑制できる。

以上、本発明のクラッチ制御装置を、実施の形態および実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成は、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。

例えば、実施例１では、第２クラッチＣＬ２として自動変速機ＡＴ内の締結要素を利用したため、スリップ状態の判定は、第２クラッチＣＬ２の入力側の回転数であるモータ回転数Ｎｍと、第２クラッチＣＬ２の出力側の回転数である車速ＶＳＰおよび変速段から得られた第２クラッチ出力側回転数との差に基づいて行なうようにした。しかしながら、スリップ判定手段は、これに限定されるものではなく、要は、第２クラッチＣＬ２の入出力回転差が得られればよく、第２クラッチＣＬ２に、入力回転数センサと出力回転数センサとを設けてもよい。

また、実施例１では、第１クラッチＣＬ１に乾式クラッチ、第２クラッチＣＬ２に湿式クラッチを適用した例を示したが、乾式、湿式はこれに限定されるものではなく、両クラッチＣＬ１、ＣＬ２のいずれか一方あるいは両方に、湿式、乾式のいずれか一方あるいは両方を用いてもよい。

また、実施例１では、モータとして、力行と回生とが可能なモータジェネレータＭＧを用いた例を示したが、これに限定されず、力行のみが可能なモータを用いてもよい。

また、実施例１では、ＦＲハイブリッド車両に適用した例を示したが、例えば、ＦＦハイブリッド車両に対しても本発明の制御装置を適用することができる。

１０ 統合コントローラ（始動制御手段）
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＣＬ２ 第２クラッチ
Ｅｎｇ エンジン
ＭＧ モータジェネレータ（モータ）
ＲＬ 左後輪（駆動輪）
ＲＲ 右後輪（駆動輪）
Ｔｃ （第１クラッチの）トルク容量
ｔｋｏ 固着判定時間（停止判定時間）
Ｔｍ モータトルク
ｔｓｅｔ 待機時間
ｔＦｏ０ 目標駆動トルク
ｔＴｃ１ 目標第１クラッチトルク容量
ｔＴｃ２ 目標第２クラッチトルク容量
ｔＴｍ 目標モータトルク

Claims (2)

1. エンジンと駆動輪とを結ぶ駆動伝達経路の途中に介在されたモータと、
   このモータと前記エンジンとの間に介在され、伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチと、
   前記モータと前記駆動輪との間に介在され、伝達トルク容量を変更可能な第２クラッチと、
   この第２クラッチのスリップ状態を判定可能な第２クラッチスリップ判定手段と、
   エンジン始動要求があったときには、前記モータをトルク制御するとともに、前記エンジン始動要求からあらかじめ設定された待機時間の経過後に、前記第１クラッチの締結を開始し、さらに、前記第２クラッチの非スリップ判定時には、前記トルク制御のモータトルク値を、目標駆動トルクに前記第１クラッチのトルク容量分を加算した値とし、前記第２クラッチのスリップ時には、前記モータの制御を、前記トルク制御から回転数制御に移行する始動制御手段と、
   を備えてい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. 前記目標駆動トルクに対する前記第１クラッチのトルク容量分の加算は、あらかじめ設定された停止判定時間が経過したら停止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。

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