JP2015131534A - ハイブリッド車の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＶモードからＨＶモードに切り換える際にエンジン及びＭＧの回転速度を速やかにかつドライバーに違和感なくエンジン理想燃費回転速度に制御できるようにする。
【解決手段】ＥＶモードではＭＧ１２の回転速度をＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度に制御し、ＨＶモードではエンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費回転速度に制御する。ＥＶモードからＨＶモードに切り換える際には、エンジン始動要求発生時にエンジン１１を始動する始動制御を開始し、この始動制御の開始と同時にＭＧ回転速度をエンジン理想燃費回転速度へ変化させるように変速機１３を制御する変速制御を開始する。更に、エンジン始動完了判定時にエンジン回転速度をエンジン理想燃費回転速度に一致させるようにエンジン１１を制御するエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を実行すると共にエンジン１１とＭＧ１２それぞれの駆動力の調整をクラッチ１７で制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載し、エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達系にモータと変速機を配置したハイブリッド車の駆動制御装置に関する発明である。

近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車においては、例えば、特許文献１（特開２０１１−２０５４１号公報）に記載されているように、エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達系にモータと自動変速機を配置すると共にエンジンとモータとの間にクラッチを配置するようにしたものがある。この特許文献１では、クラッチを解放してモータの動力のみで走行するＥＶモードと、クラッチを係合してエンジンの動力のみか又はエンジンとモータの両方の動力で走行するＨＶモードとを切り換えるようにしている。

特開２０１１−２０５４１号公報

本出願人は、ハイブリッド車の更なる燃費改善等を目的として、次のようなシステムを研究している。図２に示すように、予め、エンジンの燃費が最適となる動作点を結んだ線をエンジン理想燃費線として設定しておくと共に、モータと変速機を考慮した効率が最適となる動作点を結んだ線をＭＧ−ＴＭ理想効率線として設定しておく。そして、車両の走行中に、ＥＶモードの場合にはモータの回転速度をＭＧ−ＴＭ理想効率線で規定される回転速度であるＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度に制御し、ＨＶモードの場合にはエンジン及びモータの回転速度をエンジン理想燃費線で規定される回転速度であるエンジン理想燃費回転速度に制御する。このようなシステムを研究しているが、その研究過程で次のような新たな課題が判明した。

ＥＶモードからＨＶモードに切り換える場合には、エンジンとモータとの間のクラッチを係合してモータの動力でエンジンをクランキングすることでエンジンを始動させることができる。しかし、ＥＶモードではモータの回転速度がＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度に制御されているため、単にクラッチを係合するだけでは、エンジンの回転速度がＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度（＝モータの回転速度）付近に収束してしまい、その後、エンジン及びモータの回転速度をエンジン理想燃費回転速度へ変化させるように制御したのでは、エンジン及びモータの回転速度をエンジン理想燃費回転速度（ＨＶモードの理想回転速度）に制御するまでに要する時間が長くなってしまい、燃費を十分に改善することができない可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＥＶモードからＨＶモードに切り換える際に、ドライバーが違和感なくエンジン及びモータの回転速度を速やかにＨＶモードの理想回転速度に制御することとエンジンとＭＧ（モータ）それぞれの駆動力の調整をクラッチで制御することができ、始動時のＮＶ（騒音及び振動）の低減と燃費改善効果を高めることができるハイブリッド車の駆動制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両の動力源としてエンジン（１１）とモータ（１２）とを搭載し、エンジン（１１）の動力を車輪（１６）に伝達する動力伝達系にモータ（１２）と変速機（１３）を配置すると共にエンジン（１１）とモータ（１２）との間にクラッチ（１７）を配置し、クラッチ（１７）を解放してモータ（１２）の動力で走行するＥＶモードと、クラッチ（１７）を係合してエンジン（１１）とモータ（１２）のうちの少なくともエンジン（１１）の動力で走行するＨＶモードとを切り換えるハイブリッド車の駆動制御装置において、ＥＶモードの場合にモータ（１２）の回転速度をＥＶモードの理想動作線で規定される回転速度（以下「ＥＶモードの理想回転速度」という）に制御し、ＨＶモードの場合にエンジン（１１）及びモータ（１２）の回転速度をＨＶモードの理想動作線で規定される回転速度（以下「ＨＶモードの理想回転速度」という）に制御する制御手段（２０）を備え、この制御手段（２０）は、ＥＶモードからＨＶモードに切り換える際に、エンジン（１１）の始動要求が発生したときにエンジン（１１）を始動する始動制御を開始すると共に、クラッチ（１７）を完全係合する前にモータ（１２）の回転速度をＥＶモードの理想回転速度からＨＶモードの理想回転速度へ変化させるように変速機（１３）を制御する変速制御を開始するようにしたものである。

このようにすれば、ＥＶモードからＨＶモードに切り換える際に、クラッチを完全係合してからエンジン及びモータの回転速度をＨＶモードの理想回転速度へ変化させる制御を開始する場合に比べて、エンジン及びモータの回転速度を速やかにＨＶモードの理想回転速度に制御することが可能となり、燃費改善効果を高めることができる。

図１は本発明の一実施例におけるハイブリッド車の駆動制御システムの概略構成を示す図である。 図２はエンジン理想燃費線及びＭＧ−ＴＭ理想効率線を説明する図である。 図３はモード切換制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 図４はモード切換制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 図５はＭＧ回転速度がエンジン理想燃費回転速度よりも高い場合のモード切換制御の実行例を示すタイムチャートである。 図６はＭＧ回転速度がエンジン理想燃費回転速度よりも低い場合のモード切換制御の実行例を示すタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてハイブリッド車の駆動制御システムの概略構成を説明する。
車両の動力源として内燃機関であるエンジン１１とモータジェネレータ（以下「ＭＧ」と表記する）１２とが搭載されている。エンジン１１の出力軸（クランク軸）の動力がＭＧ１２を介して変速機１３に伝達され、この変速機１３の出力軸の動力がデファレンシャルギヤ機構１４や車軸１５等を介して車輪１６に伝達される。変速機１３は、無段階に変速するＣＶＴ（無段変速機）である。

エンジン１１の動力を車輪１６に伝達する動力伝達系のうちのエンジン１１と変速機１３との間に、ＭＧ１２の回転軸が動力伝達可能に連結されている。更に、エンジン１１とＭＧ１２との間に、動力伝達を断続するためのクラッチ１７が設けられている。このクラッチ１７は、油圧駆動式の油圧クラッチである。また、ＭＧ１２を駆動するインバータ１８がバッテリ１９に接続され、ＭＧ１２がインバータ１８を介してバッテリ１９と電力を授受するようになっている。

ハイブリッドＥＣＵ２０は、車両全体を総合的に制御するコンピュータであり、アクセルセンサ、シフトスイッチ、ブレーキスイッチ、車速センサ等（いずれも図示せず）の各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出する。このハイブリッドＥＣＵ２０は、エンジン１１を制御するエンジンＥＣＵ２１と、インバータ１８を制御してＭＧ１２を制御するＭＧ−ＥＣＵ２２と、変速機１３やクラッチ１７を制御するトランスミッションＥＣＵ２３との間で制御信号やデータ信号等を送受信し、各ＥＣＵ２１〜２３によって車両の運転状態に応じて、エンジン１１、ＭＧ１２、変速機１３、クラッチ１７等を制御する。

その際、ハイブリッドＥＣＵ２０は、車両の運転状態（例えばバッテリ１９の充電状態や要求トルク等）に応じて、車両の走行モードをＨＶモードとＥＶモードとの間で切り換える。ＨＶモードは、クラッチ１７を係合してエンジン１１とＭＧ１２のうちの少なくともエンジン１１の動力で走行するモード（エンジン１１の動力のみで車輪１６を駆動するか又はエンジン１１の動力とＭＧ１２の動力の両方で車輪１６を駆動するモード）である。ＥＶモードは、クラッチ１７を解放してエンジン１１とＭＧ１２のうちのＭＧ１２の動力のみで走行するモード（エンジン１１の燃焼を停止してＭＧ１２の動力で車輪１６を駆動するモード）である。

また、図２に示すように、予め試験データや設計データ等に基づいて、エンジン１１の燃費が最適となる動作点を結んだ線をエンジン理想燃費線（ＨＶモードの理想動作線）として設定しておくと共に、ＭＧ１２と変速機１３を考慮したＭＧ−ＴＭ効率が最適となる動作点を結んだ線をＭＧ−ＴＭ理想効率線（ＥＶモードの理想動作線）として設定しておく。尚、ＭＧ−ＴＭ効率は、例えば、次式により定義したものとする。
ＭＧ−ＴＭ効率＝ＭＧ効率×ＴＭ効率
ここで、ＭＧ効率はＭＧ１２の効率とインバータ１８の効率とを乗算した値とし、ＴＭ効率は変速機１３の伝達効率とする。

ハイブリッドＥＣＵ２０は、ＥＶモードの場合にはＭＧ１２の回転速度をＭＧ−ＴＭ理想効率線で規定される回転速度であるＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度（ＥＶモードの理想回転速度）に制御し、ＨＶモードの場合にはエンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費線で規定される回転速度であるエンジン理想燃費回転速度（ＨＶモードの理想回転速度）に制御する。

ところで、ＥＶモードからＨＶモードに切り換える場合には、エンジン１１とＭＧ１２との間のクラッチ１７を係合してＭＧ１２の動力でエンジン１１をクランキングすることでエンジン１１を始動させることができる。しかし、ＥＶモードではＭＧ１２の回転速度がＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度に制御されているため、単にクラッチ１７を係合するだけでは、エンジン１１の回転速度がＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度（＝ＭＧ１２の回転速度）付近に収束してしまい、その後、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費回転速度へ変化させるように制御したのでは、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費回転速度（ＨＶモードの理想回転速度）に制御するまでに要する時間が長くなってしまい、燃費を十分に改善することができない可能性がある。

そこで、本実施例では、ハイブリッドＥＣＵ２０により後述する図３及び図４のモード切換制御ルーチンを実行することで、ＥＶモードからＨＶモードに切り換える際に次のようなモード切換制御を行う。

まず、エンジン１１の始動要求が発生したときに、エンジン１１を始動する始動制御を開始する。この始動制御では、クラッチ１７を半係合状態（滑りを発生させながら動力伝達する状態）にしてＭＧ１２の動力でエンジン１１をクランキングする。これにより、エンジン１１の回転速度をスムーズに上昇させてエンジン１１を始動することができる。

この始動制御の開始と同時又はそれよりも前に、ＭＧ１２の回転速度をＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度からエンジン理想燃費回転速度へ変化させるように変速機１３の変速比を制御する変速制御を開始する。この変速制御によりＭＧ１２の回転速度を早期にエンジン理想燃費回転速度へ変化させることができる。

更に、エンジン１１の始動完了と判定されたときに、エンジン１１の回転速度をエンジン理想燃費回転速度に一致させるようにエンジン１１（例えばスロットル開度や燃料噴射量等）を制御するエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を実行する。ここで、「Ｆ／Ｂ」は「フィードバック」を意味する（以下、同様）。このエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御によりエンジン１１の回転速度を早期にエンジン理想燃費回転速度に収束させることができる。

また、ＭＧ１２の回転速度がエンジン理想燃費回転速度よりも高い場合には、ＭＧ１２の回転速度とエンジン理想燃費回転速度との差が所定値以下になるまで始動制御を継続してクラッチ１７を半係合状態に維持する。その後、ＭＧ１２の回転速度とエンジン理想燃費回転速度との差が所定値以下になったときに始動制御を終了してクラッチ１７を半係合状態から係合状態に切り換え、クラッチ１７が完全係合状態になったときに変速制御及びエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を終了する。これにより、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度がエンジン理想燃費回転速度付近に制御された時点で、変速制御及びエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を終了することができる。

変速制御の終了後、ＭＧ１２のトルクを減少させると共にそのトルク減少分だけエンジン１１のトルクを増加させるトルクすり替え制御を実行する。これにより、車両の出力トルクを要求トルクに維持しながら、エンジン１１とＭＧ１２のトルク負担をすり替えることができる。

一方、ＭＧ１２の回転速度がエンジン理想燃費回転速度よりも低い場合には、エンジン１１の回転速度とエンジン理想燃費回転速度との差が所定値以下になったときに始動制御を終了し、この始動制御の終了後で変速制御の実行中にエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を実行しながら要求エンジントルク（例えば車両の要求出力や要求発電電力等を実現するのに必要なエンジントルク）に応じてクラッチ１７の伝達トルクを制御する伝達トルク制御を実行する。このようにすれば、変速制御の実行中に、エンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御によりエンジン１１の回転速度をエンジン理想燃費回転速度に維持しながら、伝達トルク制御によりクラッチ１７の伝達トルク（エンジン１１側からＭＧ１２側へ伝達されるトルク）を要求エンジントルクに制御することができる。

また、エンジン１１の回転速度とエンジン理想燃費回転速度との差が所定値以下になったときに始動制御を終了するため、始動完了判定後にエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御によりエンジン１１の回転速度がＨＶモードの理想回転速度付近で安定した時点で、始動制御を終了して伝達トルク制御を開始することができる。

その後、ＭＧ１２の回転速度とエンジン１１の回転速度との差（又はＭＧ１２の回転速度とエンジン理想燃費回転速度との差）が所定値以下になったときに伝達トルク制御を終了してクラッチ１７を半係合状態から係合状態に切り換え、クラッチ１７が完全係合状態になったときに変速制御及びエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を終了する。これにより、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度がエンジン理想燃費回転速度付近に制御された時点で、変速制御及びエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を終了することができる。

以上の処理により、ＥＶモードからＨＶモードに切り換える際に、クラッチ１７を完全係合してからエンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費回転速度（ＨＶモードの理想回転速度）へ変化させる制御を開始する場合に比べて、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度を速やかにエンジン理想燃費回転速度に制御することが可能となり、燃費改善効果を高めることができる。

以下、本実施例でハイブリッドＥＣＵ２０が実行する図３及び図４のモード切換制御ルーチンの処理内容を説明する。
図３及び図４に示すモード切換制御ルーチンは、ハイブリッドＥＣＵ２０の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう制御手段としての役割を果たす。

本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、ＥＶモード走行中であるか否かを判定する。このＥＶモードでは、ＭＧ１２の回転速度ＮmgをＭＧ−ＴＭ理想効率線で規定される回転速度であるＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度Ｎevに制御する。このステップ１０１で、ＥＶモード走行中ではないと判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、ＥＶモード走行中であると判定された場合には、ステップ１０２に進み、エンジン始動条件が成立しているか否か（エンジン始動要求が発生しているか否か）を、例えば、車両の要求出力が所定値以上であること、バッテリＳＯＣ（バッテリ１９の充電状態）が所定値以下であること、エンジン１１の冷却水温が所定値以下であること等のうちの少なくとも一つの条件が成立しているか否かによって判定する。

このステップ１０２で、エンジン始動条件が不成立である（エンジン始動要求が発生していない）と判定された場合には、ステップ１０３以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ１０２で、エンジン始動条件が成立している（エンジン始動要求が発生している）と判定された場合には、ステップ１０３に進み、変速制御を実行する。この変速制御では、ＭＧ１２の回転速度Ｎmg（＝変速機１３の入力回転速度）をＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度Ｎevからエンジン理想燃費回転速度Ｎhvへ変化させるように変速機１３の変速比を制御する。

この後、エンジン１１を始動する始動制御を実行する。まず、ステップ１０４に進み、クラッチ１７の指令油圧を充填用油圧に設定してクラッチ１７に油圧を充填する。この後、ステップ１０５に進み、始動準備が完了したか否かを、クラッチ１７の油圧充填が完了したか否かによって判定し、始動準備が完了していないと判定された場合には、上記ステップ１０４に戻る。

その後、上記ステップ１０５で、始動準備が完了したと判定されたときに、ステップ１０６に進み、クラッチ１７を半係合状態にしてＭＧ１２の動力でエンジン１１をクランキングする。

この後、ステップ１０７に進み、エンジン１１のクランキング中に、ＭＧトルク補償を実行する。このＭＧトルク補償では、ＭＧ１２のトルクをエンジン１１のクランキングトルク（エンジン１１をクランキングするのに必要なトルク）分だけ増加補正する。

この後、ステップ１０８に進み、クラッチ１７の指令油圧をクランキング用油圧に保持する。クランキング用油圧は、クラッチ１７を半係合状態に保持しながらエンジン１１のクランキングを継続するのに必要な油圧である。

この後、ステップ１０９に進み、エンジン１１の回転速度Ｎe が所定の完爆判定値（例えば４００ｒｐｍ）を越えたか否かを判定し、エンジン１１の回転速度Ｎe が完爆判定値を越えていないと判定された場合には、上記ステップ１０６に戻る。

その後、上記ステップ１０９で、エンジン１１の回転速度Ｎe が完爆判定値を越えたと判定されたときに、エンジン１１の始動が完了したと判定して、ステップ１１０に進み、ＭＧトルク補償を終了して、ＭＧ１２のトルクに対するクランキングトルク分の増加補正を解除（カット）する。

この後、ステップ１１１に進み、エンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を実行する。このエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御では、エンジン１１の回転速度Ｎe をエンジン理想燃費回転速度Ｎhvに一致させるようにエンジン１１を制御する。具体的には、エンジン１１の回転速度Ｎe とエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差に基づいてスロットル補正量を算出し、このスロットル補正量を用いてスロットル開度（スロットルバルブの開度）を補正する。

この後、ステップ１１２に進み、クラッチ１７の指令油圧をクランキング用油圧よりも低い半係合用油圧に保持する。半係合用油圧は、クラッチ１７とクラッチスプリングのバネ力とをバランスさせてクラッチ１７を半係合状態に保持するのに必要な油圧である。

この後、図４のステップ１１３に進み、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgがエンジン理想燃費回転速度Ｎhvよりも高く且つＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎmg−Ｎhv｜が所定値以下であるか否かを判定する。

このステップ１１３で「Ｎｏ」と判定された場合には、ステップ１１８に進み、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgがエンジン理想燃費回転速度Ｎhvよりも低く且つエンジン１１の回転速度Ｎe がエンジン理想燃費回転速度Ｎhv付近で安定しているか否かを判定する。この場合、エンジン１１の回転速度Ｎe がエンジン理想燃費回転速度Ｎhv付近で安定しているか否かは、例えば、エンジン１１の回転速度Ｎe とエンジン理想燃費回転速Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎe −Ｎhv｜が所定値以下の状態が所定時間以上継続したか否かによって判定する。このステップ１１８で「Ｎｏ」と判定された場合には、上記ステップ１１１に戻る。

その後、上記ステップ１１３で、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgがエンジン理想燃費回転速度Ｎhvよりも高く且つＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎmg−Ｎhv｜が所定値以下であると判定された場合には、始動制御を終了して、ステップ１１４に進み、クラッチ１７の指令油圧を係合用油圧まで上昇させてクラッチ１７を半係合状態から係合状態に切り換える。

この後、ステップ１１５に進み、クラッチ１７が完全係合状態になったか否かを判定し、クラッチ１７が完全係合状態になったときに、ステップ１１６に進み、変速制御及びエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を終了する。

この後、ステップ１１７に進み、ＭＧ１２のトルクを減少させると共にそのトルク減少分だけエンジン１１のトルクを増加させるトルクすり替え制御を実行する。このトルクすり替え制御では、例えば、ＭＧ１２のトルクを一定の傾き（速度）で減少させ、それと同じ傾き（速度）でエンジン１１のトルクを増加させる。

この後、ステップ１２６に進み、ＨＶモードで走行する。このＨＶモードでは、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費線で規定される回転速度であるエンジン理想燃費回転速度に制御する。或は、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をトータル理想効率線（図２参照）で規定される回転速度に制御するようにしても良い。トータル理想効率線は、エンジン１１とＭＧ１２と変速機１３を考慮したトータル効率が最適となる動作点を結んだ線である。

一方、上記ステップ１１８で、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgがエンジン理想燃費回転速度Ｎhvよりも低く且つエンジン１１の回転速度Ｎe がエンジン理想燃費回転速度Ｎhv付近で安定していると判定された場合には、始動制御を終了して、ステップ１１９に進み、車両の運転状態（例えば車両の要求出力や要求発電電力等）に基づいて要求エンジントルクを算出する。この要求エンジントルクは、例えば車両の要求出力や要求発電電力等を実現するのに必要なエンジントルクである。

この後、ステップ１２０に進み、要求エンジントルク分のトルクを伝達するのに必要なクラッチ１７の油圧を伝達トルク制御用油圧として算出した後、ステップ１２１に進み、クラッチ１７の指令油圧を伝達トルク制御用油圧に設定することで、要求エンジントルクに応じてクラッチ１７の伝達トルクを制御する伝達トルク制御を実行する。この伝達トルク制御によりエンジン１１側からＭＧ１２側へ伝達される伝達トルクを増加させる際に、エンジン１１のトルクを増加させながらＭＧ１２のトルクを減少させて、エンジン１１とＭＧ１２のトルク負担をすり替える。

この後、ステップ１２２に進み、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン１１の回転速度Ｎe との差の絶対値｜Ｎmg−Ｎe ｜（又はＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎmg−Ｎhv｜）が所定値以下であるか否かを判定し、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン１１の回転速度Ｎe との差の絶対値｜Ｎmg−Ｎe ｜（又はＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎmg−Ｎhv｜）が所定値よりも大きいと判定された場合には、上記ステップ１１９に戻る。

その後、上記ステップ１２２で、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン１１の回転速度Ｎe との差の絶対値｜Ｎmg−Ｎe ｜（又はＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎmg−Ｎhv｜）が所定値以下であると判定されたときに、伝達トルク制御を終了して、ステップ１２３に進み、クラッチ１７の指令油圧を係合用油圧まで上昇させてクラッチ１７を半係合状態から係合状態に切り換える。

この後、ステップ１２４に進み、クラッチ１７が完全係合状態になったか否かを判定し、クラッチ１７が完全係合状態になったときに、ステップ１２５に進み、変速制御及びエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を終了する。

この後、ステップ１２６に進み、ＨＶモードで走行する。このＨＶモードでは、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費線で規定される回転速度であるエンジン理想燃費回転速度に制御する。或は、エンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をトータル理想効率線（図２参照）で規定される回転速度に制御するようにしても良い。

次に、図５及び図６のタイムチャートを用いて本実施例のモード切換制御の実行例を説明する。
図５及び図６に示すように、ＭＧ１２の回転速度ＮmgをＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度Ｎevに制御するＥＶモード走行中に、エンジン始動要求が発生した時点ｔ1 で、変速制御と始動制御を開始する。変速制御では、ＭＧ１２の回転速度Ｎmg（＝変速機１３の入力回転速度）をＭＧ−ＴＭ理想効率回転速度Ｎevからエンジン理想燃費回転速度Ｎhvへ変化させるように変速機１３の変速比を制御する。始動制御では、クラッチ１７に油圧を充填してクラッチ１７を半係合状態にしてＭＧ１２の動力でエンジン１１をクランキングすることでエンジン１１を始動する。

更に、始動制御によるエンジン１１のクランキング中に、ＭＧトルク補償を実行する。このＭＧトルク補償では、ＭＧ１２のトルクをエンジン１１のクランキングトルク分だけ増加補正する。

その後、エンジン１１の回転速度Ｎe が完爆判定値を越えてエンジン１１の始動完了と判定した時点ｔ2 で、ＭＧトルク補償を終了して、エンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を実行する。このエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御では、エンジン１１の回転速度Ｎe をエンジン理想燃費回転速度Ｎhvに一致させるようにエンジン１１（例えばスロットル開度等）を制御する。

図５に示すように、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgがエンジン理想燃費回転速度Ｎhvよりも高い場合には、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎmg−Ｎhv｜が所定値以下になるまで始動制御を継続してクラッチ１７を半係合状態に維持する。

その後、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎmg−Ｎhv｜が所定値以下になった時点ｔ3 で、始動制御を終了してクラッチ１７を半係合状態から係合状態に切り換え、クラッチ１７が完全係合状態になった時点ｔ4 で、変速制御及びエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を終了する。更に、変速制御の終了後、トルクすり替え制御を実行する。このトルクすり替え制御では、ＭＧ１２のトルクを減少させると共にそのトルク減少分だけエンジン１１のトルクを増加させる。

このように、エンジン１１の始動直後にクラッチ１７を係合するのではなく、ＭＧ１２の回転速度がエンジン理想燃費回転速度に近付いた後に、クラッチ１７を完全係合させることで、エンジン１１の吹け上がりを防止しつつエンジン１１の回転速度の高止まりを抑制することができ、運転者に違和感を感じさせることなくスムーズにエンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費回転速度に制御することができる。以上により、始動時のＮＶ（騒音及び振動）低減と燃費低減を両立することができる。

一方、図６に示すように、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgがエンジン理想燃費回転速度Ｎhvよりも低い場合には、エンジン１１の回転速度Ｎe がエンジン理想燃費回転速度Ｎhv付近で安定した時点ｔ5 で、始動制御を終了して、エンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を実行しながら伝達トルク制御を実行する。この伝達トルク制御では、要求エンジントルクに応じてクラッチ１７の伝達トルクを制御する。この伝達トルク制御により伝達トルクを増加させる際に、エンジン１１のトルクを増加させながらＭＧ１２のトルクを減少させて、エンジン１１とＭＧ１２のトルク負担をすり替える。

その後、ＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン１１の回転速度Ｎe との差の絶対値｜Ｎmg−Ｎe ｜（又はＭＧ１２の回転速度Ｎmgとエンジン理想燃費回転速度Ｎhvとの差の絶対値｜Ｎmg−Ｎhv｜）が所定値以下になった時点ｔ6 で、伝達トルク制御を終了して、クラッチ１７を半係合状態から係合状態に切り換え、クラッチ１７が完全係合状態になった時点ｔ7 で、変速制御及びエンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を終了する。

エンジン１１の始動直後にクラッチ１７を係合すると、エンジン１１の回転速度が低回転過ぎて、こもり音や振動が発生する可能性がある。そこで、エンジン１１の完爆判定後、エンジン回転速度Ｆ／Ｂ制御を実行しながら伝達トルク制御によりクラッチ１７を半係合状態にしてエンジントルクの一部をＭＧ１２へ伝達して、ＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費回転速度に近付けた後に、クラッチ１７を完全係合させることで、こもり音や振動を抑制しつつスムーズにエンジン１１及びＭＧ１２の回転速度をエンジン理想燃費回転速度に制御することができる。以上により、始動時のＮＶ低減と燃費低減を両立することができる。

尚、上記実施例では、ハイブリッドＥＣＵ２０でモード切換制御ルーチンを実行するようにしたが、これに限定されず、ハイブリッドＥＣＵ２０以外の他のＥＣＵ（例えばエンジンＥＣＵ２１やＭＧ−ＥＣＵ２２やトランスミッションＥＣＵ２３等のうちの少なくとも一つ）でモード切換制御ルーチンを実行するようにしたり、或は、ハイブリッドＥＣＵ２０と他のＥＣＵの両方でモード切換制御ルーチンを実行するようにしても良い。

また、上記実施例では、始動制御の開始と同時又はそれよりも前に変速制御を開始するようにしたが、これに限定されず、クラッチ１７を完全係合する前であれば、始動制御の開始後に変速制御を開始するようにしても良い。

また、上記実施例では、変速機１３として、無段階に変速するＣＶＴ（無段変速機）を搭載したシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、複数段の変速段の中から変速段を段階的に切り換える有段変速機を搭載したシステムに本発明を適用しても良い。有段変速機は、一般的な自動変速機であるＡＴ（オートマチックトランスミッション）であっても良いし、クラッチと変速機の動作をアクチュエータで制御して変速機の変速段を自動的に切り換えるＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）や二つのクラッチを備えたＤＣＴ（デュアルクラッチトランスミッション）であっても良い。

また、上記実施例では、クラッチ１７として、油圧駆動式の油圧クラッチを搭載したシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、電磁駆動式の電磁クラッチを搭載したシステムに本発明を適用しても良い。更に、エンジン１１とＭＧ１２との間にクラッチ１７を設けると共にＭＧ１２と変速機１３との間にもクラッチを設けたシステムに本発明を適用しても良い。

また、上記実施例では、ＭＧ１２の動力でエンジン１１をクランキングすることでエンジン１１を始動するようにしたが、ＭＧ１２とは別に設けたスタータの動力やスタータとジェネレータ兼用のＩＳＧ（インテグレーテッドスタータジェネレータ）の動力でエンジン１１をクランキングすることでエンジン１１を始動するシステムに本発明を適用しても良い。

その他、本発明は、図１に示す構成のハイブリッド車に限定されず、車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載し、エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達系にモータと変速機を配置すると共にエンジンとモータとの間にクラッチを配置した種々の構成のハイブリッド車（プラグインハイブリッド車を含む）に適用して実施することができる。

１１…エンジン、１２…ＭＧ（モータ）、１３…変速機、１６…車輪、１７…クラッチ、２０…ハイブリッドＥＣＵ（制御手段）

Claims (9)

1. 車両の動力源としてエンジン（１１）とモータ（１２）とを搭載し、前記エンジン（１１）の動力を車輪（１６）に伝達する動力伝達系に前記モータ（１２）と変速機（１３）を配置すると共に前記エンジン（１１）と前記モータ（１２）との間にクラッチ（１７）を配置し、前記クラッチ（１７）を解放して前記モータ（１２）の動力で走行するＥＶモードと、前記クラッチ（１７）を係合して前記エンジン（１１）と前記モータ（１２）のうちの少なくとも前記エンジン（１１）の動力で走行するＨＶモードとを切り換えるハイブリッド車の駆動制御装置において、
   前記ＥＶモードの場合に前記モータ（１２）の回転速度を前記ＥＶモードの理想動作線で規定される回転速度（以下「ＥＶモードの理想回転速度」という）に制御し、前記ＨＶモードの場合に前記エンジン（１１）及び前記モータ（１２）の回転速度を前記ＨＶモードの理想動作線で規定される回転速度（以下「ＨＶモードの理想回転速度」という）に制御する制御手段（２０）を備え、
   前記制御手段（２０）は、前記ＥＶモードから前記ＨＶモードに切り換える際に、前記エンジン（１１）の始動要求が発生したときに前記エンジン（１１）を始動する始動制御を開始すると共に、前記クラッチ（１７）を完全係合する前に前記モータ（１２）の回転速度を前記ＥＶモードの理想回転速度から前記ＨＶモードの理想回転速度へ変化させるように前記変速機（１３）を制御する変速制御を開始することを特徴とするハイブリッド車の駆動制御装置。
2. 前記制御手段（２０）は、前記クラッチ（１７）を半係合状態にすることで前記始動制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
3. 前記制御手段（２０）は、前記始動制御の開始と同時又はそれよりも前に前記変速制御を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
4. 前記制御手段（２０）は、前記エンジン（１１）の始動完了判定後に前記エンジン（１１）の回転速度を前記ＨＶモードの理想回転速度に一致させるように前記エンジン（１１）を制御するエンジン回転速度フィードバック制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
5. 前記制御手段（２０）は、前記モータ（１２）の回転速度が前記ＨＶモードの理想回転速度よりも低い場合には、前記始動制御の終了後で前記変速制御の実行中に前記エンジン回転速度フィードバック制御を実行しながら要求エンジントルクに応じて前記クラッチ（１７）の伝達トルクを制御する伝達トルク制御を実行することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
6. 前記制御手段（２０）は、前記エンジン（１１）の回転速度と前記ＨＶモードの理想回転速度との差が所定値以下になったときに前記始動制御を終了することを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
7. 前記制御手段（２０）は、前記モータ（１２）の回転速度と前記エンジン（１１）の回転速度との差又は前記モータ（１２）の回転速度と前記ＨＶモードの理想回転速度との差が所定値以下になったときに前記伝達トルク制御を終了して前記クラッチ（１７）を半係合状態から係合状態に切り換え、前記クラッチ（１７）が完全係合状態になったときに前記変速制御を終了することを特徴とする請求項５又は６に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
8. 前記制御手段（２０）は、前記モータ（１２）の回転速度が前記ＨＶモードの理想回転速度よりも高い場合には、前記モータ（１２）の回転速度と前記ＨＶモードの理想回転速度との差が所定値以下になるまで前記クラッチ（１７）を半係合状態に維持し、前記モータ（１２）の回転速度と前記ＨＶモードの理想回転速度との差が前記所定値以下になったときに前記始動制御を終了して前記クラッチ（１７）を半係合状態から係合状態に切り換え、前記クラッチ（１７）が完全係合状態になったときに前記変速制御を終了することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
9. 前記制御手段（２０）は、前記変速制御の終了後に前記モータ（１２）のトルクを減少させると共に前記エンジン（１１）のトルクを増加させるトルクすり替え制御を実行することを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。

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