JP2013126784A

JP2013126784A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2013126784A
Application number: JP2011276022A
Authority: JP
Inventors: Taira Iraha; 平伊良波
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-27

Abstract

【課題】自動変速装置を備えたハイブリッド車両において、エンジン始動時の制御により燃費とドライバビリティとを両立することができる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンと、電動機と、Ｃ１クラッチと、を備え、電動機によりエンジンを始動する車両の制御装置であって、車両要求によるエンジンの始動時には（ステップＳ３；ＹＥＳ）、Ｃ１クラッチを滑らせて（ステップＳ４）、電動機によりエンジンを始動するとともに（ステップＳ５）、ドライバ要求によるエンジンの始動時には（ステップＳ２；ＹＥＳ）、Ｃ１クラッチの滑り量を車両要求によるＣ１クラッチの滑り量よりも少ない滑り量にして（ステップＳ６）、電動機によりエンジンを始動する（ステップＳ５）。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両の制御装置に関するものである。

近年、地球温暖化をはじめとする環境悪化の防止や低燃費走行を目的として、アイドリングストップシステムやエコノミーランニングシステムを実行できる内燃機関（以下、エンジンという）を備えた車両（以下、エコラン車両という）が開発されている。また、環境に配慮した車両として、エンジンおよび電動機（以下、モータという）を駆動源とするハイブリッド車両が開発されている。

これらエコラン車両やハイブリッド車両では、信号待ちなどの一時停止時にエンジンを自動停止させ、車両の再発進時にエンジンを再始動させる所謂アイドリングストップ制御を行う制御装置を備えている。また、ハイブリッド車両の制御装置では、駆動源としてエンジンの他にモータを備えるため、車両の走行中においても運転条件などに応じてエンジンの自動停止や自動再始動の制御を行うことができる。エコラン車両やハイブリッド車両では、エンジンの不要な駆動を少なくすることにより、燃費の向上、排出ガスの削減、騒音の低減などを図ることができる。

この種のエコラン車両では、自動変速装置を備えたものが普及している。自動変速装置を備えたエコラン車両では、エンジンの再始動時にアクセルペダルが大きく踏み込まれてエンジンの回転数および出力トルクが大きく増加すると、自動変速装置の例えばＣ１クラッチのような車輪接断クラッチの入力軸と出力軸との回転数差が大きくなる。これにより、このエコラン車両では、車輪接断クラッチを接続するまでに、車輪接断クラッチの入力軸と出力軸との回転数差が小さい場合に比べて長い時間を要するので、アクセル操作に対する加速の応答性が悪くなりドライバビリティが低下してしまう。

これを解決するために、エンジンが始動してから車輪接断クラッチが接続されるまで、エンジンの出力トルクの増大を抑制する車両の制御装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。この車両の制御装置によれば、車輪接断クラッチの伝達トルク容量に比べてエンジンの出力トルクが上回ることがないので、車輪接断クラッチの入力軸と出力軸との回転数差が大きくなることを抑制できる。よって、この車両の制御装置は、車輪接断クラッチを接続するまでの時間を短縮することができるので、アクセル操作に対する加速の応答性が良くなりドライバビリティを向上することができる。

特開２０００−２７２３８０号公報

しかしながら、従来の車両の制御装置にあっては、エコラン車両においてエンジン始動時にエンジンの出力トルクを最適化制御するにすぎず、車輪接断クラッチの最適化制御については考慮されていない。ハイブリッド車両では、エンジンと、モータと、自動変速装置とを直列に連結したものがある。この種のハイブリッド車両では、エンジンを始動する要求としては、エコラン車両と同様のドライバによるエンジン始動要求の他に、ドライバの意思とは別の車両によるエンジン始動要求がある。ハイブリッド車両では、エンジン始動がドライバ要求による場合はドライバビリティが求められるのに対し、エンジン始動が車両要求による場合は燃費向上が求められることが多い。

上述したように従来のエコラン車両における車両の制御装置では、エンジン始動時の車輪接断クラッチの最適化制御については考慮されていない。このため、この車両の制御装置がハイブリッド車両に搭載されても、車両の制御装置は、エンジン始動がドライバ要求によるものか車両要求によるものかの各々で車輪接断クラッチの制御を最適化することができず、燃費とドライバビリティとを両立できないという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、自動変速装置を備えたハイブリッド車両において、エンジン始動時の制御により燃費とドライバビリティとを両立することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両の制御装置は、上記目的達成のため、（１）内燃機関と、前記内燃機関および車輪に連結された電動機と、前記電動機と前記車輪とを切り離す解放状態と、前記電動機と前記車輪とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替える車輪接断クラッチと、を備え、前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、車両要求による前記内燃機関の始動時には、前記車輪接断クラッチを滑らせて前記電動機により前記内燃機関を始動するとともに、ドライバ要求による前記内燃機関の始動時には、前記車輪接断クラッチの滑り量を前記車両要求による前記車輪接断クラッチの滑り量よりも少ない滑り量にして、前記電動機により前記内燃機関を始動するよう構成する。

ここで、本願明細書中では、車輪接断クラッチの解放状態とは、モータと車輪とを完全に切断する完全切断の他、半クラッチのようにエンジンとモータとの間で滑りを生ずる状態をも含む意味としている。また、本願明細書中では、車輪接断クラッチの係合状態とは、エンジンとモータとを滑りなく接続する完全係合を意味している。

この構成により、車両の制御装置は、車両要求によりエンジンを始動する場合は、車輪接断クラッチを滑らせてモータによりエンジンを始動するようになる。これにより、車両の制御装置は、車両要求によりエンジンを始動する場合は、車輪接断クラッチの係合圧を低減した状態、すなわち車輪接断クラッチを解放状態にして、モータによりエンジンを始動するようになる。

このため、車両の制御装置は、エンジン始動の際に車輪接断クラッチより車輪側の負荷をモータから切り離すので、車輪接断クラッチより車輪側の負荷を切り離さない場合に比べてモータを回転させための電力量を低減することができる。よって、車両の制御装置は、エンジンを始動するための電力量を低減するので、燃費を向上することができる。

また、車両の制御装置は、ドライバ要求によりエンジンを始動する場合は、車輪接断クラッチの滑り量を車両要求による車輪接断クラッチの滑り量よりも少ない滑り量にして、モータによりエンジンを始動するようになる。これにより、車両の制御装置は、ドライバ要求によりエンジンを始動する場合は、車輪接断クラッチの係合圧を低減しない状態、すなわち車輪接断クラッチを係合状態または車両要求による場合より滑りの少ない解放状態にして、モータによりエンジンを始動するようになる。

このため、車両の制御装置は、エンジン始動の際にモータから車輪までの動力伝達系を滑り量少なく接続するので、車輪接断クラッチより車輪側の負荷を切り離す場合に比べてモータおよびエンジンの回転を直接車輪に伝達することができる。よって、車両の制御装置は、エンジンから車輪までを連結してアクセルペダルを踏み込んだ際の加速の応答性を高めているので、ドライバビリティを向上することができる。

このように、車両の制御装置は、車両要求によりエンジンを始動する場合は燃費を向上できるとともに、ドライバ要求によりエンジンを始動する場合はドライバビリティを向上することができる。よって、車両の制御装置は、燃費とドライバビリティとを両立することができる。

上記（１）に記載の車両の制御装置においては、（２）前記ドライバ要求による前記内燃機関の始動時には、前記車輪接断クラッチを滑らせずに前記電動機により前記内燃機関を始動するよう構成する。

この構成により、車両の制御装置は、ドライバ要求によりエンジンを始動する場合は、車輪接断クラッチを滑らせずに、モータによりエンジンを始動するようになる。このため、車両の制御装置は、エンジン始動の際にモータから車輪までの動力伝達系を完全に接続するので、アクセルペダルを踏み込んだ際の加速の応答性を高め、ドライバビリティを更に向上することができる。

上記（２）に記載の車両の制御装置においては、（３）前記ドライバ要求による前記内燃機関の始動時には、前記車輪接断クラッチを前記係合状態にして、前記電動機により前記内燃機関を始動するよう構成する。

この構成により、車両の制御装置は、ドライバ要求によりエンジンを始動する場合は、車輪接断クラッチを係合状態にして、モータによりエンジンを始動するようになる。このため、車両の制御装置は、エンジン始動の際にモータから車輪までの動力伝達系を完全に接続するので、アクセルペダルを踏み込んだ際の加速の応答性を高め、ドライバビリティを更に向上することができる。

上記（１）から（３）までのいずれか一項に記載の車両の制御装置においては、（４）前記電動機に連結されるとともに、歯車列と前記歯車列を接続および切断可能な変速機クラッチとを有する自動変速装置を備え、前記車輪接断クラッチは、前記変速機クラッチであるよう構成する。この構成により、車両の制御装置は、車輪接断クラッチと変速機クラッチとを兼用することができるので、部品点数の増加を抑制して車両のコスト増を抑えることができる。

上記（４）に記載の車両の制御装置においては、（５）前記自動変速装置は、複数のクラッチやブレーキが選択的に係合または解放されることにより切替可能な走行レンジと停止レンジとの少なくとも２つのシフトレンジを有するとともに、前記自動変速装置の前記シフトレンジを前記走行レンジに設定する走行ポジションと、前記自動変速装置の前記シフトレンジを前記停止レンジに設定する停止ポジションとの少なくとも２つのシフトポジションを有するとともに、前記走行ポジションと前記停止ポジションとを切替可能なシフトレバーと、前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方のドライバの加速要求を設定するアクセルペダルと、を備え、前記ドライバ要求は、前記シフトレバーの前記シフトポジションが前記停止ポジションから前記走行ポジションに切り替えられるとともに、前記アクセルペダルがオンされることにより発生するよう構成する。本願明細書中では、アクセルペダルがオンされるとは、アクセルペダルが操作されて、アクセル開度が所定値以上になった場合を意味する。

この構成により、車両の制御装置は、シフトレバーのシフトポジションが走行ポジションに切り替えられるとともにアクセルペダルがオンされる場合に、エンジン始動のドライバ要求を発生する。シフトレバーのシフトポジションが走行ポジションに切り替えられるとともにアクセルペダルがオンされるときは、ドライバは加速を要求している。よって、車両の制御装置は、ドライバにより加速が望まれる場合に、エンジンから車輪までを連結してアクセルペダルを踏み込んだ際の加速の応答性を高めているので、ドライバビリティを更に向上することができる。

上記（１）から（５）までのいずれか一項に記載の車両の制御装置においては、（６）前記電動機との間で充放電を行うバッテリを備え、前記車両要求は、前記バッテリの残容量が所定の制限値より小さい場合に発生するよう構成する。

この構成により、車両の制御装置は、バッテリの残容量が所定の制限値より小さい場合に、エンジン始動の車両要求を発生する。よって、車両の制御装置は、バッテリの残容量が不足する場合にエンジンを始動するための電力量を低減するので、効果的に燃費を向上することができる。

上記（１）から（６）までのいずれか一項に記載の車両の制御装置においては、（７）前記内燃機関と前記電動機との間に、前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるクラッチを備え、前記電動機により前記内燃機関を始動するときに、前記クラッチを前記係合状態にするよう構成する。

ここで、本願明細書中では、エンジンとモータとの間のクラッチの解放状態とは、エンジンとモータとを完全に切断する状態を意味している。また、本願明細書中では、エンジンとモータとの間のクラッチの係合状態とは、エンジンとモータとを滑りなく接続する完全係合の他、半クラッチのようにエンジンとモータとの間で滑りを生ずる状態をも含む意味としている。

この構成により、車両の制御装置は、エンジン始動前にはモータはエンジンを回転させることがない。このため、例えば、モータ走行時でのモータの負荷を低減することができ、燃費を向上することができる。

本発明によれば、自動変速装置を備えたハイブリッド車両において、エンジン始動時の制御により燃費とドライバビリティとを両立することができる車両の制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を搭載した駆動装置を示す概略のスケルトン図である。本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を搭載した駆動装置の主要部を示す概略のスケルトン図である。本発明の実施の形態に係る車両の制御装置の制御ユニットを示す概略図である。本発明の実施の形態に係るトランスミッションの構成を表す概略のスケルトン図である。本発明の実施の形態に係る油圧制御装置の概略構成を示す回路図である。本発明の実施の形態に係る各シフトレンジおよび各変速段を実現するクラッチおよびブレーキの係合状態を示す作動表である。本発明の実施の形態に係る車両の制御装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る車両の制御装置において車両要求によりエンジン始動する場合の動作を示すタイムチャートである。本発明の実施の形態に係る車両の制御装置においてドライバ要求によりエンジン始動する場合の動作を示すタイムチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明をハイブリッド車両用の駆動装置に適用したものである。

まず、構成について説明する。

図１〜図３に示すように、駆動装置１は、エンジン１０と、駆動ユニット２０と、自動変速機３０と、制御ユニット４０とを備えている。本実施の形態では、駆動装置１のエンジン１０の方向をエンジン側Ｅ、駆動装置１の自動変速機３０の方向を自動変速機側Ｔとしている。

エンジン１０は、ガソリンあるいは軽油などの炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しない燃焼室内で燃焼させることによって動力を出力する公知の動力装置により構成されている。エンジン１０は、本発明の内燃機関を構成している。エンジン１０は、燃焼室内で混合気の吸気と燃焼と排気とを繰り返すことにより図示しないシリンダブロック内の図示しないピストンを往復動させ、ピストンと動力伝達可能に連結されたクランクシャフト１１を回転させるようになっている。エンジン１０は、クランクシャフト１１から駆動ユニット２０にトルクを伝達するようになっている。

クランクシャフト１１には、エンジン回転数センサ１９が設けられている。エンジン回転数センサ１９は、クランクシャフト１１の回転数を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。

駆動ユニット２０は、入力部２１と、クラッチ２２と、ワンウェイクラッチ２３と、モータジェネレータ２４と、出力部２７と、ケース部２８とを備えている。モータジェネレータ２４は、本発明における電動機を構成している。駆動ユニット２０は、エンジン１０と自動変速機３０との間に介在されるとともに、エンジン１０のクランクシャフト１１からの動力を自動変速機３０の後述する変速機入力軸３１に伝達するようになっている。

入力部２１は、クラッチ入力軸２１２を備えている。クラッチ入力軸２１２は、クランクシャフト１１と同軸に設けられている。クラッチ入力軸２１２は、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に動力を伝達するようになっている。

出力部２７は、クラッチ出力軸２７０を備えている。クラッチ出力軸２７０は、クラッチ入力軸２１２と同軸に設けられている。クラッチ出力軸２７０は、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３に一体回転可能に連結されるとともに、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３の動力を外部に伝達するようになっている。クラッチ出力軸２７０は、自動変速機３０の変速機入力軸３１に一体回転可能に連結されるとともに、駆動ユニット２０の出力を自動変速機３０に伝達するようになっている。

モータジェネレータ２４は、ステータ２４０と、ロータ２４１とを備えている。モータジェネレータ２４は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との動力伝達経路に介在されている。

ステータ２４０は、図示しないステータコアと、ステータコアに巻回される図示しない三相コイルとを備えている。ステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成されるとともに、ケース部２８に固定されている。ステータ２４０は、三相コイルへの通電により回転磁界を形成するようになっている。

ロータ２４１は、ステータ２４０の内部に配置されるとともに、複数個の永久磁石が埋め込まれて形成されている。

ロータ２４１には、モータ回転数センサ２４３が設けられている。モータ回転数センサ２４３は、ロータ２４１の回転数を検出することにより、モータジェネレータ２４の回転数を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。

モータジェネレータ２４は、ロータ２４１に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイルによって形成される磁界との相互作用により、ロータ２４１を回転駆動する電動機として動作するようになっている。また、モータジェネレータ２４は、ロータ２４１に埋め込まれた永久磁石による磁界とロータ２４１の回転との相互作用により、三相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作するようになっている。

モータジェネレータ２４は、インバータ４６に接続されている。インバータ４６はバッテリ４７に接続されている。このため、モータジェネレータ２４は、インバータ４６を介してバッテリ４７との間で電力のやり取りを行うようになっている。バッテリ４７は、ハイブリッド車両の運転状況に応じて、モータジェネレータ２４から生じた電力を充電したり、あるいは放電したりするようになっている。

インバータ４６からモータジェネレータ２４への電力ラインには、ＭＧ電流センサ４６１が取り付けられている。ＭＧ電流センサ４６１は、相電流を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。バッテリ４７の出力端子間にはバッテリ電圧センサ４７１が取り付けられている。バッテリ電圧センサ４７１は、バッテリ４７の出力電圧を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。バッテリ４７の出力端子には、バッテリ電流センサ４７２が取り付けられている。バッテリ電流センサ４７２は、バッテリ４７の充放電電流を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。バッテリ４７には、バッテリ温度センサ４７３が取り付けられている。バッテリ温度センサ４７３は、バッテリ温度を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。

クラッチ２２は、図示しない多板部と、図示しないピストン部とを備えている。クラッチ２２は、入力部２１と出力部２７との間に設けられている。クラッチ２２は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間に設けられるとともに、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間を接続したり切断したりするようになっている。すなわち、クラッチ２２は、エンジン１０とモータジェネレータ２４とを切り離す解放状態と、エンジン１０とモータジェネレータ２４とを接続する係合状態との間で伝達状態が切り替わるようになっている。

クラッチ２２は、ノーマリーオープン型となっている。クラッチ２２は、通常は解放されていてエンジン１０とモータジェネレータ２４との接続を切断している。また、クラッチ２２は、自動変速機３０の後述するオイルポンプ３４から高圧の作動油が供給されることにより作動して、エンジン１０とモータジェネレータ２４とを接続するようになっている。クラッチ２２は、モータジェネレータ２４の内周部に設けられている。

ワンウェイクラッチ２３は、クランクシャフト１１と変速機入力軸３１との間に設けられるとともに、クランクシャフト１１から変速機入力軸３１を介してモータジェネレータ２４に正転方向の動力のみを伝達可能に接続されている。ここで、正転方向とは、クランクシャフト１１の回転方向を意味する。また、ワンウェイクラッチ２３は、モータジェネレータ２４の内周部に設けられている。ワンウェイクラッチ２３は、モータジェネレータ２４の内周部でクラッチ２２に対して軸方向に隣接して配置されている。

クラッチ入力軸２１２には、入力軸回転数センサ２９が取り付けられている。入力軸回転数センサ２９は、クラッチ入力軸２１２の回転速度を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。入力軸回転数センサ２９は、例えばレゾルバである。

自動変速機３０は、変速機入力軸３１と、トルクコンバータ３２と、変速機構入力軸３３と、オイルポンプ３４と、変速機構３５と、油圧制御装置３６と、出力軸３７と、ケース３８と、シフトレバー５１と、マニュアルバルブ３５０とを備えている。自動変速機３０は、車輪とモータジェネレータ２４とに連結されている。自動変速機３０は、本発明の自動変速装置を構成している。

トルクコンバータ３２は、循環する作動油の作用を利用する流体式で、駆動ユニット２０のクラッチ出力軸２７０から伝達される駆動力を、変速機構入力軸３３を介して変速機構３５に伝達するようになっている。トルクコンバータ３２は、タービンランナ９０と、ポンプインペラ９１と、フロントカバー９２と、ステータ９３と、ワンウェイクラッチ９４と、中空軸９５と、ロックアップクラッチ９６とを備えている。すなわち、トルクコンバータ３２は、モータジェネレータ２４および車輪の間に連結されるとともにロックアップクラッチ９６を備えたものになっている。

タービンランナ９０およびポンプインペラ９１は、タービンランナ９０がエンジン側Ｅに位置するように互いに対向して配置されている。タービンランナ９０は、変速機構入力軸３３に一体回転するように連結されている。ポンプインペラ９１は、フロントカバー９２を介して変速機入力軸３１に一体回転するように連結されている。ケース３８の内部には、作動油が供給されている。

タービンランナ９０およびポンプインペラ９１の間の内周側には、ステータ９３が設けられている。ステータ９３には、ワンウェイクラッチ９４を介して中空軸９５が接続されている。中空軸９５は、ケース３８に固定されるとともに、内部に変速機構入力軸３３を回転可能に収容している。

ロックアップクラッチ９６は、ロックアップピストン９６ａと、ロックアップピストン９６ａに接合された摩擦材９６ｂとを備えている。ロックアップクラッチ９６は、油圧制御装置３６により調整されたオイルポンプ３４からの高圧の作動油により、図２中に点線矢印で示すようにエンジン側Ｅに押圧されるようになっている。作動油は、ロックアップピストン９６ａをエンジン側Ｅに移動させ、摩擦材９６ｂをフロントカバー９２に押し当てるようになっている。

ロックアップクラッチ９６は、ロックアップピストン９６ａのエンジン側Ｅへの摺動により、係合状態に切り替わるようになっている。係合状態では、摩擦材９６ｂがフロントカバー９２に押し当てられて、摩擦材９６ｂとフロントカバー９２とが摩擦により結合するようになる。また、ロックアップクラッチ９６は、ロックアップピストン９６ａの自動変速機側Ｔへの摺動により、解放状態に切り替わるようになっている。解放状態では、摩擦材９６ｂがフロントカバー９２から離隔して、摩擦材９６ｂとフロントカバー９２とが別個に回転可能になる。

オイルポンプ３４は、ロータ３４０と、ハブ３４１と、ボデー３４２とを備えている。ハブ３４１は、円筒形状で、ロータ３４０とポンプインペラ９１とを一体回転するように連結している。ボデー３４２は、ケース３８に固定されている。このため、駆動ユニット２０からの動力が、フロントカバー９２からポンプインペラ９１を介してロータ３４０に伝達され、オイルポンプ３４が駆動されるようになっている。

オイルポンプ３４から吐出される作動油は、変速機構３５に供給されるとともに、駆動ユニット２０のクラッチ２２にも供給されるようになっている（図２中、一点鎖線で示す）。オイルポンプ３４は、油圧の供給により、変速機構３５のシフトレンジおよび変速段の切り替えや、クラッチ２２の締結を行うようになっている。

オイルポンプ３４とクラッチ２２との間には、油圧調整バルブ３９が設けられている。油圧調整バルブ３９は、制御ユニット４０からの信号に従い、オイルポンプ３４からクラッチ２２への作動油の供給量を調整するようになっている。

オイルポンプ３４と油圧調整バルブ３９とは、クラッチ切替手段を構成している。オイルポンプ３４と、油圧調整バルブ３９とは、クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替えるようになっている。

変速機構３５は、ハイブリッド車両の走行状況に応じて複数のクラッチやブレーキの係合および解放が油圧制御装置３６から供給される油圧によって切り替えられることで、所望のシフトレンジおよび変速段を形成するようになっている。本実施の形態では、変速機構３５は、切替可能な走行レンジと停止レンジとの少なくとも２つのシフトレンジを有している。

走行レンジとしては、前進走行レンジと、後進走行レンジの２つがある。前進走行レンジとしては、例えば、Ｄ（ドライブ）レンジ、２（セカンド）レンジ、Ｌ（ロー）レンジ、Ｍ（マニュアル）レンジ（シーケンシャルレンジ）、Ｂ（ブレーキ）レンジ、Ｓ（スポーツ）レンジ、Ｄｓ（スポーツドライブ）レンジなどがある。後進走行レンジとしては、例えば、Ｒ（後進）レンジがある。停止レンジとしては、例えば、Ｎ（ニュートラル）レンジおよびＰ（パーキング）レンジがある。

シフトレバー５１は、走行ポジションと停止ポジションとの少なくとも２つのシフトポジションを有するとともに、走行ポジションと停止ポジションとをドライバにより切替可能にしている。走行ポジションは、変速機構３５のシフトレンジを走行レンジに設定するものとしている。停止ポジションは、変速機構３５のシフトレンジを停止レンジに設定するものとしている。

本実施の形態走行ポジションは、前進走行ポジションと、後進走行ポジションとを含む。前進走行ポジションは、変速機構３５のシフトレンジを前進走行レンジに設定するものとしている。後進走行ポジションは、変速機構３５のシフトレンジを後進走行レンジに設定するものとしている。

前進走行ポジションとしては、例えば、Ｄ（ドライブ）ポジション、２（セカンド）ポジション、Ｌ（ロー）ポジション、Ｍ（マニュアル）ポジション（シーケンシャルポジション）、Ｂ（ブレーキ）ポジション、Ｓ（スポーツ）ポジション、Ｄｓ（スポーツドライブ）ポジションなどがある。後進走行ポジションとしては、例えば、Ｒ（後進）ポジションがある。停止ポジションとしては、例えば、Ｎ（ニュートラル）ポジションおよびＰ（パーキング）ポジションがある。

シフトレバー５１には、シフトポジションセンサ５２が設けられている。シフトポジションセンサ５２は、シフトレバー５１の操作位置をシフトポジション信号として検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。

変速機構３５の変速機構入力軸３３は、トルクコンバータ３２のタービンランナ９０に接続されている。したがって、変速機構３５の変速機構入力軸３３は、トルクコンバータ３２の出力軸としても機能する。

変速機構入力軸３３から伝達された駆動力は、変速機構３５を経て出力軸３７に伝達され、出力軸３７から図示しないディファレンシャルを経て車輪に伝達されるようになっている。すなわち、モータジェネレータ２４および自動変速機３０は、車輪に連結されている。なお、本実施の形態の変速機構３５は、有段式の変速機構で構成されているが、有段式に限られず、例えば無段式でかつ変速機クラッチを備えた変速機構で構成されるようにしてもよい。

図４に示すように、変速機構３５は、遊星歯車機構の第１セット６０と、遊星歯車機構の第２セット６１と、出力ギヤ６２と、ギヤケース６３に固定されたＢ１ブレーキ６４、Ｂ２ブレーキ６５およびＢ３ブレーキ６６と、Ｃ１クラッチ６７と、Ｃ２クラッチ６８と、ワンウェイクラッチＦ６９とを備えている。Ｃ１クラッチ６７およびＣ２クラッチ６８は、本発明の車輪接断クラッチおよび変速機クラッチを構成する。遊星歯車機構の第１セット６０と、遊星歯車機構の第２セット６１と、出力ギヤ６２とは、本発明の歯車列を構成する。すなわち、変速機構３５は、歯車列６０〜６２と、歯車列６０〜６２を接続および切断可能な変速機クラッチ６７，６８とを備えている。

第１セット６０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。第１セット６０は、サンギヤ６００と、ピニオンギヤ６０１と、リングギヤ６０２と、キャリア６０３とを有している。

サンギヤ６００は、変速機構入力軸３３を介してトルクコンバータ３２のタービンランナ９０に連結されている。ピニオンギヤ６０１は、キャリア６０３に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ６０１は、サンギヤ６００およびリングギヤ６０２と係合している。

リングギヤ６０２は、Ｂ３ブレーキ６６によりギヤケース６３に選択的に固定可能となっている。キャリア６０３は、Ｂ１ブレーキ６４によりギヤケース６３に選択的に固定可能となっている。

第２セット６１は、ラビニヨ型の遊星歯車機構により構成されている。第２セット６１は、サンギヤ６１０と、ショートピニオンギヤ６１１と、キャリア６１２、６１４と、ロングピニオンギヤ６１３と、サンギヤ６１５と、リングギヤ６１６とを有している。

サンギヤ６１０は、キャリア６０３に連結されている。ショートピニオンギヤ６１１は、キャリア６１２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ６１１は、サンギヤ６１０およびロングピニオンギヤ６１３と係合している。キャリア６１２は、出力ギヤ６２に連結されている。

ロングピニオンギヤ６１３は、キャリア６１４に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ６１３は、ショートピニオンギヤ６１１、サンギヤ６１５およびリングギヤ６１６と係合している。キャリア６１４は、出力ギヤ６２に連結されている。

サンギヤ６１５は、Ｃ１クラッチ６７を介して変速機構入力軸３３に選択的に連結可能となっている。リングギヤ６１６は、Ｂ２ブレーキ６５により、ギヤケース６３に選択的に固定可能になるとともに、Ｃ２クラッチ６８により変速機構入力軸３３に選択的に連結可能となっている。また、リングギヤ６１６は、ワンウェイクラッチＦ６９に連結されるとともに、変速段が１速で、かつ駆動時において回転不能となる。

図５に示すように、油圧制御装置３６は、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５を有している。オイルポンプ３４から圧送された作動油は、リリーフ型の調圧バルブ３４３により調圧され、第１ライン圧ＰＬ１を有するようになる。マニュアルバルブ３５０は、シフトレバー５１に連動されるとともに、変速機構３５をシフトレバー５１により設定されたシフトレンジに切り替える作動油を制御するようになっている。第１ライン圧ＰＬ１を有する作動油は、リニアソレノイドバルブＳＬ４へ供給されるようになっている。

シフトレバー５１が前進走行ポジションに位置する場合には、第１ライン圧ＰＬ１と等しい前進走行ポジション圧ＰＤを有する作動油が、マニュアルバルブ３５０を介してリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ３、ＳＬ５へ供給されるようになっている。シフトレバー５１が後進走行ポジションに位置する場合には、第１ライン圧ＰＬ１と等しい後進走行ポジション圧ＰＲを有する作動油が、マニュアルバルブ３５０を介してリニアソレノイドバルブＳＬ５へ供給されるようになっている。

リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、Ｃ１クラッチ６７、Ｃ２クラッチ６８、Ｂ１ブレーキ６４、Ｂ２ブレーキ６５、Ｂ３ブレーキ６６にそれぞれ対応するよう接続されている。

後述するトランスミッション用電子制御ユニット（以下、トランスミッションＥＣＵという）４５は、ソレノイド電流によってこれらのリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５を制御することにより、油圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１〜ＰＢ３を調節するようになっている。これにより、トランスミッションＥＣＵ４５は、Ｃ１クラッチ６７、Ｃ２クラッチ６８、Ｂ１ブレーキ６４、Ｂ２ブレーキ６５、Ｂ３ブレーキ６６の係合および解放を切り替えたり、係合圧を調節したりするようになっている。

図６に示すように、変速機構３５は、Ｃ１クラッチ６７と、Ｃ２クラッチ６８と、Ｂ１ブレーキ６４と、Ｂ２ブレーキ６５と、Ｂ３ブレーキ６６と、ワンウェイクラッチＦ６９との係合または解放の組み合わせにより、所望のシフトレンジおよび変速段を形成するようになっている。図６に示す作動表中、「○」は係合を表し、「×」は解放を表し、「◎」はエンジンブレーキ時のみの係合を表し、「△」は駆動時のみの係合を表している。

トランスミッションＥＣＵ４５は、図６に示す作動表に示された組み合わせで、油圧制御装置３６に設けられたリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５と、図示しないトランスミッションソレノイドの励磁および非励磁とによって各ブレーキおよび各クラッチを作動させるようになっている。これにより、制御ユニット４０は、１速〜６速の前進走行レンジおよび後進走行レンジを形成するようになっている。

図３に示すように、制御ユニット４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット（Electronic Control Unit；以下、ＥＣＵという）４１と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４３と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）４４と、トランスミッションＥＣＵ４５とを備えている。制御ユニット４０は、制御手段を構成している。

ＥＣＵ４１は、ＣＰＵ（Central processing unit）４１０と、処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ（Read only memory）４１１と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random access memory）４１２と、バックアップメモリ４１３と、入力ポート４１４と、出力ポート４１５と、通信ポート４１６とを備えている。ＥＣＵ４１は、ハイブリッド車両の制御を統括するようになっている。

ＥＣＵ４１の入力ポート４１４には、エンジン回転数センサ１９と、入力軸回転数センサ２９と、モータ回転数センサ２４３と、車速センサ５０と、シフトポジションセンサ５２と、アクセルセンサ５４と、ＭＧ電流センサ４６１と、バッテリ電圧センサ４７１と、バッテリ電流センサ４７２と、バッテリ温度センサ４７３とが接続されている。

車速センサ５０は、車速信号を検出して制御ユニット４０に入力するようになっている。アクセルセンサ５４には、アクセルペダル５３が接続されている。アクセルセンサ５４は、アクセルペダル５３が踏み込まれた踏み込み量を検出して、検出した踏み込み量に応じた検出信号をＥＣＵ４１に入力するようになっている。また、ＥＣＵ４１は、アクセルセンサ５４から出力された検出信号が表すアクセルペダル５３の踏み込み量から、アクセル開度Ａｃｃを算出するようになっている。

アクセルペダル５３は、エンジン１０およびモータジェネレータ２４の少なくとも一方のドライバの加速要求を設定するようになっている。アクセルペダル５３は、ドライバによって踏み込まれることにより、ドライバの加速要求を設定するとともに、エンジン１０およびモータジェネレータ２４の少なくとも一方の回転数を操作するようになっている。

ＥＣＵ４１は、エンジンＥＣＵ４２と、モータＥＣＵ４３と、バッテリＥＣＵ４４と、トランスミッションＥＣＵ４５とに通信ポート４１６を介して接続されている。ＥＣＵ４１は、エンジンＥＣＵ４２と、モータＥＣＵ４３と、バッテリＥＣＵ４４と、トランスミッションＥＣＵ４５と各種制御信号やデータのやり取りを行うようになっている。

エンジンＥＣＵ４２は、エンジン１０およびＥＣＵ４１に接続されている。エンジンＥＣＵ４２は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するとともに、入力した信号に応じて燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を行うようになっている。

エンジンＥＣＵ４２は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。エンジンＥＣＵ４２は、ＥＣＵ４１から入力される制御信号によりエンジン１０を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン１０の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。

モータＥＣＵ４３は、インバータ４６およびＥＣＵ４１に接続されている。モータＥＣＵ４３は、モータジェネレータ２４を駆動制御するようになっている。モータＥＣＵ４３は、モータジェネレータ２４を駆動制御するために必要な信号を入力するようになっている。モータジェネレータ２４を駆動制御するために必要な信号としては、例えば、モータジェネレータ２４のモータ回転数センサ２４３から入力される信号や、ＭＧ電流センサ４６１により検出されるモータジェネレータ２４に印加される相電流の信号などがある。モータＥＣＵ４３は、インバータ４６へのスイッチング制御信号を出力するようになっている。

モータＥＣＵ４３は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。モータＥＣＵ４３は、ＥＣＵ４１から入力される制御信号に応じてインバータ４６を駆動制御することにより、モータジェネレータ２４の回転数および出力トルクを制御するようになっている。モータＥＣＵ４３は、必要に応じてモータジェネレータ２４の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。

バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７およびＥＣＵ４１に接続されている。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理している。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理するのに必要な信号を入力するようになっている。バッテリ４７を管理するのに必要な信号としては、例えば、バッテリ電圧センサ４７１からの端子間電圧の信号や、バッテリ電流センサ４７２からの充放電電流の信号や、バッテリ温度センサ４７３からの電池温度の信号などがある。

バッテリＥＣＵ４４は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。バッテリＥＣＵ４４は、必要に応じてバッテリ４７の状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。バッテリＥＣＵ４４は、バッテリ４７を管理するために、バッテリ電流センサ４７２により検出された充放電電流の積算値に基づいて、バッテリ４７の残容量（以下、ＳＯＣ（State of charge）という）を演算するようになっている。

トランスミッションＥＣＵ４５は、自動変速機３０およびＥＣＵ４１に接続されている。トランスミッションＥＣＵ４５は、トルクコンバータ３２のロックアップクラッチ９６を駆動制御したり、変速機構３５のシフトレンジや変速段を変更したりするようになっている。

トランスミッションＥＣＵ４５は、ＥＣＵ４１と通信するようになっている。トランスミッションＥＣＵ４５は、ＥＣＵ４１からの信号に基づいて変速機構３５のシフトレンジや変速段を変更する変速制御を実行するようになっている。トランスミッションＥＣＵ４５は、必要に応じて変速機構３５やトルクコンバータ３２の運転状態に関するデータをＥＣＵ４１に出力するようになっている。

上述したエンジン１０と、モータジェネレータ２４と、Ｃ１クラッチ６７とは、本実施の形態における車両の制御装置を構成している。ＥＣＵ４１は、車両要求によるエンジン１０の始動時には、Ｃ１クラッチ６７を滑らせてモータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するようになっている。すなわち、ＥＣＵ４１は、車両要求によるエンジン１０の始動時には、Ｃ１クラッチ６７の係合圧を低減してモータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動する。

また、ＥＣＵ４１は、ドライバ要求によるエンジン１０の始動時には、Ｃ１クラッチ６７の滑り量を車両要求によるＣ１クラッチ６７の滑り量よりも少ない滑り量にして、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するようになっている。すなわち、ＥＣＵ４１は、ドライバ要求によるエンジン１０の始動時には、Ｃ１クラッチ６７の係合圧を低減せずにモータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するようになっている。例えば、ＥＣＵ４１は、ドライバ要求によるエンジン１０の始動時には、Ｃ１クラッチ６７を滑らせずに係合状態にして、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するようになっている。

本実施の形態における車両の制御装置は、自動変速機３０を備え、車輪接断クラッチは、変速機クラッチであるようにしている。本実施の形態における車両の制御装置は、シフトレバー５１およびアクセルペダル５３を備えている。ＥＣＵ４１は、シフトレバー５１のシフトポジションが停止ポジションから走行ポジションに切り替えられるとともに、アクセルペダル５３がオンされることにより、ドライバ要求を発生するようにしている。すなわち、ＥＣＵ４１は、シフトポジションがＮポジションからＤポジションあるいはＲポジションなどに切り替えられるとともに、アクセルペダル５３が踏み込まれることにより、ドライバ要求を発生するようにしている。

本実施の形態における車両の制御装置は、モータジェネレータ２４との間で充放電を行うバッテリ４７を備えている。ＥＣＵ４１は、バッテリ４７のＳＯＣが低減した場合にエンジン１０を始動してモータジェネレータ２４によりバッテリ４７の充電を行うようにするためのＳＯＣの制限値を予め設定して、ＲＯＭ４１１に記憶している。そして、ＥＣＵ４１は、バッテリ４７のＳＯＣが所定の制限値より小さい場合に、エンジン始動の車両要求を発生するようにしている。

また、本実施の形態の車両の制御装置は、クラッチ２２と、クラッチ切替手段とを備えている。ＥＣＵ４１は、クラッチフラグを有するとともに、クラッチフラグをオンオフすることにより、クラッチ切替手段を制御して、クラッチ２２を切り替えるようになっている。ＥＣＵ４１は、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するときに、クラッチ２２を係合状態にするようになっている。

ＥＣＵ４１は、エンジン始動要求フラグを有するとともに、エンジン始動要求フラグをオンすることにより、エンジンＥＣＵ４２を作動させ、エンジン１０を始動するようになっている。ＥＣＵ４１は、エンジン始動のドライバ要求があったとき、あるいはエンジン始動の車両要求があったときにエンジン始動要求フラグをオンするようになっている。

次に、動作について説明する。

ここでは、シフトレバー５１のシフトポジションはＮポジションであるとともに、車両は停止している。

図７に示すように、ＥＣＵ４１は、エンジン１０が停止中か否かを判断する（ステップＳ１）。エンジン１０が停止中か否かは、エンジン回転数センサ１９により検出されたエンジン回転数Ｎ_Ｅが０であるか否かに基づいて、ＥＣＵ４１により判断される。ＥＣＵ４１が、エンジン１０が停止中でないと判断した場合は（ステップＳ１；ＮＯ）、ＥＣＵ４１はメインルーチンに処理を戻す。

ＥＣＵ４１が、エンジン１０が停止中であると判断した場合は（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、エンジン始動のドライバ要求があるか否かを判断する（ステップＳ２）。エンジン始動のドライバ要求がある場合とは、例えば、シフトレバー５１のシフトポジションがＮポジションからＤポジションまたはＲポジションに切り替えられるとともに、アクセルペダル５３が踏み込まれる場合としている。よって、エンジン始動のドライバ要求があるか否かは、シフトポジションセンサ５２およびアクセルセンサ５４により検出された信号に基づき、ＥＣＵ４１により判断される。

ＥＣＵ４１が、エンジン始動のドライバ要求があると判断した場合は（ステップＳ２；ＹＥＳ）、トランスミッションＥＣＵ４５は、Ｃ１クラッチ６７を係合状態にする（ステップＳ６）。これにより、トランスミッションＥＣＵ４５は、Ｃ１クラッチ６７の滑り量を車両要求によるＣ１クラッチ６７の滑り量よりも少ない滑り量にして、モータジェネレータ２４から車輪までの動力伝達系を接続する。このため、トランスミッションＥＣＵ４５は、モータジェネレータ２４およびエンジン１０の回転を直接車輪に伝達することができるようになる。よって、トランスミッションＥＣＵ４５は、エンジン１０から車輪までを連結してアクセルペダル５３を踏み込んだ際の加速の応答性を高めているので、ドライバビリティを向上することができる。エンジンＥＣＵ４２は、トランスミッションＥＣＵ４５によりＣ１クラッチ６７が係合状態にされた後、エンジン１０を始動する（ステップＳ５）。

ステップＳ２において、ＥＣＵ４１が、エンジン始動のドライバ要求がないと判断した場合は（ステップＳ２；ＮＯ）、ＥＣＵ４１は、エンジン始動の車両要求があるか否かを判断する（ステップＳ３）。エンジン始動の車両要求がある場合とは、例えば、ＳＯＣが所定の制限値より低い場合である。エンジン始動の車両要求があるか否かは、バッテリＥＣＵ４４により算出されたＳＯＣがＲＯＭ４１１に記録された所定の制限値と比較した結果に基づき、ＥＣＵ４１により判断される。ＥＣＵ４１が、エンジン始動の車両要求がないと判断した場合は（ステップＳ３；ＮＯ）、ＥＣＵ４１はメインルーチンに処理を戻す。

ＥＣＵ４１が、エンジン始動の車両要求があると判断した場合は（ステップＳ３；ＹＥＳ）、トランスミッションＥＣＵ４５は、Ｃ１クラッチ６７を解放状態にする（ステップＳ４）。これにより、Ｃ１クラッチ６７は滑るようになり、トランスミッションＥＣＵ４５は、エンジン始動の際にＣ１クラッチ６７より車輪側の負荷をモータジェネレータ２４から切り離すので、モータジェネレータ２４を回転させるための電力量を低減することができる。よって、トランスミッションＥＣＵ４５は、エンジン１０を始動するための電力量を低減するので、燃費を向上することができる。エンジンＥＣＵ４２は、トランスミッションＥＣＵ４５によりＣ１クラッチ６７が係合状態にされた後、エンジン１０を始動する（ステップＳ５）。

次に、作用について説明する。

停車中で、モータジェネレータ２４は回転中かつエンジン１０は停止中の車両において、車両要求によりエンジン１０を始動する際の作用を、図８に示すタイムチャートに沿って説明する。

モータジェネレータ２４は回転しているので、バッテリ４７のＳＯＣは徐々に低減する。モータジェネレータ２４は回転するとともにエンジン１０は停止しているので、クラッチフラグはオフであり、クラッチ２２は解放状態となっている。また、ここでは、Ｃ１クラッチ６７に供給される作動油圧は１００％になっており、Ｃ１クラッチ６７は係合状態になっている。

ＳＯＣが、Ｔ_０において所定の制限値より小さくなる。ＥＣＵ４１は、ＳＯＣが所定の制限値より小さくなったことを検出すると、エンジン始動の車両要求が発生したと判断して、エンジン始動要求フラグをオンにする。

トランスミッションＥＣＵ４５は、エンジン始動要求フラグがオンされると、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧を０％近くまで低減させ、Ｃ１クラッチ６７を解放状態にする。ここでのＣ１クラッチ６７の解放状態は、Ｃ１クラッチ６７を構成する摩擦板同士が軽く触れ合う程度にしている。すなわち、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧は、例えば、１００％で１ＭＰとすると、Ｔ_０においては１００ｋＰ程度にまで低減するようにしている。

これにより、ＥＣＵ４１は、シフトレバー５１が走行ポジションにあり、フットブレーキにより停車している場合に、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧を０％にまで低減する場合に比べて、エンジン始動後にフットブレーキを解除することでエンジン１０の駆動力を利用して迅速に発進できる。よって、ＥＣＵ４１は、ドライバビリティを向上することができる。また、ここでは、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧は１００％であるときに１ＭＰであり、かつ１００ｋＰまで低減するようにしているが、これらの数値に限られないのは勿論である。また、また、ＥＣＵ４１は、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧を０％近くまで低減させているが、０％にまで低減させるようにしても良い。

ＥＣＵ４１は、エンジン始動要求フラグがオンされると、クラッチフラグをオンにする。これにより、ＥＣＵ４１は、クラッチ２２を解放状態から係合状態に切り替える。クラッチ２２が係合状態に切り替わるに伴って、モータジェネレータ２４がエンジン回転数Ｎ_Ｅを徐々に増加させる。さらに、モータＥＣＵ４３は、クラッチ２２が係合状態に切り替わるに伴って、モータ回転数Ｎ_Ｍを徐々に低減させ、エンジン始動のための同期回転数になるよう調整する。

モータＥＣＵ４３は、Ｔ_１においてエンジン回転数Ｎ_Ｅとモータ回転数Ｎ_Ｍとが同期すると、モータ回転数Ｎ_Ｍを更に増大させてエンジン１０を押し掛け始動する。また、ＥＣＵ４１は、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧を０％近くから徐々に増大させ、必要に応じてＣ１クラッチ６７を係合状態にする。

よって、トランスミッションＥＣＵ４５は、エンジン始動の際にＣ１クラッチ６７より車輪側の負荷をモータジェネレータ２４から切り離すので、モータジェネレータ２４を回転させための電力量を低減することができる。これにより、トランスミッションＥＣＵ４５は、エンジン１０を始動するための電力量を低減するので、燃費を向上することができる。

次に、停車中で、モータジェネレータ２４は回転中かつエンジン１０は停止中の車両において、ドライバ要求によりエンジン１０を始動する際の作用を、図９に示すタイムチャートに沿って説明する。

モータジェネレータ２４は回転するとともにエンジン１０は停止しているので、クラッチフラグはオフであり、クラッチ２２は解放状態となっている。また、ここでは、Ｃ１クラッチ６７に供給される作動油圧は０％になっており、Ｃ１クラッチ６７は解放状態になっている。

ドライバは、Ｔ_０においてシフトレバー５１を操作してＮポジションからＤポジションに切り替えるとともに、アクセルペダル５３を踏み込んでオンにする。シフトレバー５１の操作はシフトポジションセンサ５２により検出され、その信号がＥＣＵ４１に入力される。アクセルペダル５３の踏み込み量はアクセルセンサ５４により検出され、その信号がＥＣＵ４１に入力される。ＥＣＵ４１は、シフトレバー５１がＤポジションに切り替えられるとともに、アクセルペダル５３が踏み込まれたことを検出すると、エンジン始動のドライバ要求が発生したと判断して、エンジン始動要求フラグをオンにする。

トランスミッションＥＣＵ４５は、エンジン始動要求フラグがオンされると、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧を、例えば緩い段階と急激な段階の２段階で増加させ、Ｃ１クラッチ６７を完全係合させる。

モータＥＣＵ４３は、Ｔ_１においてエンジン回転数Ｎ_Ｅとモータ回転数Ｎ_Ｍとが同期すると、モータ回転数Ｎ_Ｍを更に増大させてエンジン１０を押し掛け始動する。これにより、トランスミッションＥＣＵ４５は、モータジェネレータ２４から車輪までの動力伝達系を接続するので、モータジェネレータ２４およびエンジン１０の回転を直接車輪に伝達することができるようになる。よって、トランスミッションＥＣＵ４５は、エンジン１０から車輪までを連結してアクセルペダル５３を踏み込んだ際の加速の応答性を高めているので、ドライバビリティを向上することができる。

ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合にエンジン１０を始動するには、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、クラッチ出力軸２７０からトルクコンバータ３２という経路を経て、オイルポンプ３４に伝達される。

ここで、ロータ２４１が回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、トルクコンバータ３２の回転により変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転するが、変速機構３５のシフトレンジがＮレンジであるので、変速機構３５の出力軸３７は回転しない。

オイルポンプ３４から吐出された作動油がクラッチ２２に供給されると、クラッチ２２が締結される。よって、ロータ２４１の駆動力が、入力部２１を経て、クランクシャフト１１に伝達される。これにより、エンジン１０が始動される。

エンジン１０の始動後の車両発進時には、エンジン１０の駆動力は、クランクシャフト１１→入力部２１→クラッチ２２→ロータ２４１→クラッチ出力軸２７０という経路を経て、自動変速機３０に伝達される。動力が自動変速機３０に伝達されることにより、オイルポンプ３４が駆動されるので、作動油がクラッチ２２に供給され続けて、クラッチ２２の締結が維持される。そして、変速機構３５のシフトレンジを前進走行レンジまたは後進走行レンジとする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。

また、ハイブリッド車両が駐車などで停止するとともにエンジン１０が停止している場合には、クラッチ２２は解放されている。ここで、モータジェネレータ２４の駆動力のみで発進する場合には、モータジェネレータ２４に電力を供給する。モータジェネレータ２４への電力の供給により、モータジェネレータ２４のロータ２４１が回転する。ロータ２４１の駆動力は、クラッチ出力軸２７０からトルクコンバータ３２という経路を経て、オイルポンプ３４に伝達される。

ロータ２４１が回転しても、クラッチ２２およびワンウェイクラッチ２３は、解放されているので、モータジェネレータ２４の動力はエンジン１０に伝わることはない。また、油圧調整バルブ３９は閉塞しておく。これにより、オイルポンプ３４からの作動油はクラッチ２２に供給されることはない。

トルクコンバータ３２の回転に伴い変速機構３５の変速機構入力軸３３が回転する。そして、変速機構３５のシフトレンジを前進走行レンジまたは後進走行レンジとする。よって、クランクシャフト１１の動力が自動変速機３０から車輪に伝達されて、ハイブリッド車両が発進する。

以上のように、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、ＥＣＵ４１は、車両要求によりエンジンを始動する場合は、Ｃ１クラッチ６７を解放状態にして、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動する。このため、ＥＣＵ４１は、エンジン始動の際にＣ１クラッチ６７より車輪側の負荷をモータジェネレータ２４から切り離すので、モータジェネレータ２４を回転させための電力量を低減することができ、燃費を向上することができる。

また、車両の制御装置は、ＥＣＵ４１は、ドライバ要求によりエンジンを始動する場合は、Ｃ１クラッチ６７を係合状態にして、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動する。このため、ＥＣＵ４１は、エンジン始動の際にモータジェネレータ２４から車輪までの動力伝達系を接続するので、エンジン１０から車輪までを連結してアクセルペダル５３を踏み込んだ際の加速の応答性を高め、ドライバビリティを向上することができる。

このように、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、車両要求によりエンジン１０を始動する場合は燃費を向上できるとともに、ドライバ要求によりエンジン１０を始動する場合はドライバビリティを向上することができる。よって、車両の制御装置は、燃費とドライバビリティとを両立することができる。

また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、車輪接断クラッチとＣ１クラッチ６７とが兼用されるので、部品点数の増加を抑制して車両のコスト増を抑えることができる。

また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、シフトレバー５１のシフトポジションがＤポジションに切り替えられるとともにアクセルペダル５３が踏み込まれてオンされる場合に、エンジン始動のドライバ要求が発生する。シフトレバー５１がＤポジションに切り替えられるとともにアクセルペダル５３が踏み込まれるときは、ドライバは加速を要求している。よって、ＥＣＵ４１は、ドライバにより加速が望まれる場合に、エンジン１０から車輪までを連結してアクセルペダル５３を踏み込んだ際の加速の応答性を高めているので、ドライバビリティを更に向上することができる。

また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、バッテリ４７のＳＯＣが所定の制限値より小さい場合に、エンジン始動の車両要求が発生する。よって、ＥＣＵ４１は、バッテリ４７のＳＯＣが不足する場合にエンジン１０を始動するための電力量を低減するので、効果的に燃費を向上することができる。

また、本実施の形態に係る車両の制御装置によれば、ＥＣＵ４１は、エンジン１０を始動する際に、クラッチ２２を係合状態にして、モータジェネレータ２４の駆動力または回生中のモータジェネレータ２４の慣性力を利用して押し掛けする。このため、ＥＣＵ４１は、エンジン始動用の専用装置を用いることなくエンジン１０を始動することができるので、部品コストの増大を抑制することができる。

上述した本実施の形態の車両の制御装置においては、図９に示すようにシフトレバー５１のシフトポジションをＮポジションからＤポジションに切り替えた場合について説明した。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、停止ポジションから走行ポジションに切り替えられるものであればよい。このため、例えば、Ｐポジションから２ポジションに切り替えた場合でも、本発明に係る車両の制御装置を適用することができる。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、ＥＣＵ４１は、エンジン始動のドライバ要求をシフトレバー５１のシフトポジションおよびアクセルペダル５３の操作に基づいて判断している。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、例えば、フットブレーキを解除した場合や、走行モードがエコモードからスポーツモードなどに切り替えられた場合に、ＥＣＵ４１がエンジン始動のドライバ要求を発生するようにしてもよい。あるいは、ＥＣＵ４１は、エコラン禁止ボタンが操作された場合や、エアコンのスイッチがオンされた場合に、エンジン始動のドライバ要求を発生するようにしてもよい。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、図８に示すように車両要求によってエンジン始動要求フラグがオンされることにより、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧を１００ｋＰ程度に維持する場合について説明した。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、例えば、エンジン始動要求フラグがオンされることにより、Ｃ１クラッチ６７の作動油圧を０％に維持するようにしてもよい。これにより、ＥＣＵ４１は、シフトレバー５１が停止ポジションにある場合に、Ｃ１クラッチ６７に供給する作動油圧を更に少なくできるので、より燃費を向上することができる。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、ＥＣＵ４１は、エンジン始動の車両要求をＳＯＣに基づいて判断している。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、ＥＣＵ４１は、例えば、バッテリ温度や、ＳＯＣおよびバッテリ温度により決定される制限値Ｗｏｕｔに基づいて判断するようにしてもよい。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、車両の停車中にエンジン始動要求があった場合について説明している。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、車両の走行中にエンジン始動要求があった場合でも適用することができる。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、モータジェネレータ２４と自動変速機３０とがトルクコンバータ３２により連結される場合について説明している。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、モータジェネレータ２４と自動変速機３０とがトルクコンバータ３２を用いずに直接連結されるようにしてもよい。この場合、構成を簡素化することができる。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、エンジン１０とモータジェネレータ２４との間にクラッチ２２を有している。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、エンジン１０とモータジェネレータ２４との間にクラッチ２２を有していなくてもよい。この場合、構成を簡素化することができる。

また、本実施の形態に係る車両の制御装置において、車輪接断クラッチと変速機クラッチとを同一クラッチにして兼用するようにしている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、車輪接断クラッチと変速機クラッチとを別個のクラッチにしてもよい。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、車輪接断クラッチを、変速機構３５の変速機構入力軸３３に直結して一体回転するＣ１クラッチ６７としている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、車輪接断クラッチを、変速機構３５のＣ１クラッチ６７よりも車輪側、すなわち出力軸３７側の他のクラッチとしてもよい。あるいは、変速機クラッチを、自動変速機３０に搭載される他のクラッチとしてもよい。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、ＥＣＵ４１は、ドライバ要求によりエンジン１０を始動する場合は、Ｃ１クラッチ６７を係合状態にして、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動している。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、ドライバ要求によりエンジン１０を始動する場合に、Ｃ１クラッチ６７の滑り量を車両要求によるＣ１クラッチ６７の滑り量よりも少ない滑り量にしてもよい。この場合、車両の制御装置は、ドライバ要求によりエンジン１０を始動する場合に、Ｃ１クラッチ６７を僅かに滑らせながら、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するようにできる。

あるいは、本発明に係る車両の制御装置においては、Ｃ１クラッチ６７の状態をドライバ要求の前と変えることなく、モータジェネレータ２４によりエンジン１０を始動するようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ４１での制御をより簡易化することができる。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、クラッチ２２とワンウェイクラッチ２３とはロータ２４１の内周部で並設した構成としている。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、クラッチ２２とワンウェイクラッチ２３とはロータ２４１の内周部で軸方向にオーバーラップした構成であってもよい。

また、本実施の形態の車両の制御装置においては、適用する車両は１モータ型のハイブリッド車両とした。しかしながら、本発明に係る車両の制御装置においては、これに限られず、例えば、各種の２モータ型のハイブリッド車両に適用してもよい。

以上のように、本発明に係る駆動装置は、自動変速装置を備えたハイブリッド車両において、エンジン始動時の制御により燃費とドライバビリティとを両立することができるという効果を奏するものであり、ハイブリッド車両の制御装置に有用である。

１０エンジン（内燃機関）
２０駆動ユニット
２２クラッチ
２４モータジェネレータ（電動機）
３０自動変速機（自動変速装置）
３４オイルポンプ
３５変速機構
４０制御ユニット
４７バッテリ
５０車速センサ
５１シフトレバー
５２シフトポジションセンサ
５３アクセルペダル
５４アクセルセンサ
６０遊星歯車機構の第１セット（歯車列）
６１遊星歯車機構の第２セット（歯車列）
６２出力ギヤ（歯車列）
６７Ｃ１クラッチ（車輪接断クラッチ、変速機クラッチ）
６８Ｃ２クラッチ（車輪接断クラッチ、変速機クラッチ）

Claims

内燃機関と、
前記内燃機関および車輪に連結された電動機と、
前記電動機と前記車輪とを切り離す解放状態と、前記電動機と前記車輪とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替える車輪接断クラッチと、を備え、
前記電動機により前記内燃機関を始動する車両の制御装置であって、
車両要求による前記内燃機関の始動時には、前記車輪接断クラッチを滑らせて前記電動機により前記内燃機関を始動するとともに、
ドライバ要求による前記内燃機関の始動時には、前記車輪接断クラッチの滑り量を前記車両要求による前記車輪接断クラッチの滑り量よりも少ない滑り量にして、前記電動機により前記内燃機関を始動することを特徴とする車両の制御装置。
前記ドライバ要求による前記内燃機関の始動時には、前記車輪接断クラッチを滑らせずに前記電動機により前記内燃機関を始動することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
前記ドライバ要求による前記内燃機関の始動時には、前記車輪接断クラッチを前記係合状態にして、前記電動機により前記内燃機関を始動することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
前記電動機に連結されるとともに、歯車列と前記歯車列を接続および切断可能な変速機クラッチとを有する自動変速装置を備え、
前記車輪接断クラッチは、前記変速機クラッチであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の車両の制御装置。
前記自動変速装置は、複数のクラッチやブレーキが選択的に係合または解放されることにより切替可能な走行レンジと停止レンジとの少なくとも２つのシフトレンジを有するとともに、
前記自動変速装置の前記シフトレンジを前記走行レンジに設定する走行ポジションと、前記自動変速装置の前記シフトレンジを前記停止レンジに設定する停止ポジションとの少なくとも２つのシフトポジションを有するとともに、前記走行ポジションと前記停止ポジションとを切替可能なシフトレバーと、
前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方のドライバの加速要求を設定するアクセルペダルと、を備え、
前記ドライバ要求は、前記シフトレバーの前記シフトポジションが前記停止ポジションから前記走行ポジションに切り替えられるとともに、前記アクセルペダルがオンされることにより発生することを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
前記電動機との間で充放電を行うバッテリを備え、
前記車両要求は、前記バッテリの残容量が所定の制限値より小さい場合に発生することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の車両の制御装置。
前記内燃機関と前記電動機との間に、前記内燃機関と前記電動機とを切り離す解放状態と、前記内燃機関と前記電動機とを接続する係合状態との間で伝達状態を切り替えるクラッチを備え、
前記電動機により前記内燃機関を始動するときに、前記クラッチを前記係合状態にすることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の車両の制御装置。