JP2018122814A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの応答時間を精度よく推定することのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】エンジンとモータとの間にクラッチを有し、このクラッチを係合状態にしてエンジンをモータにより始動する車両を制御するための制御装置であって、この制御装置は、エンジンの無負荷運転時において、係合状態のクラッチを解放して解放状態にする制御と、クラッチの解放から所定時間が経過する間、モータの回転数をエンジンの回転数よりも低い第１の回転数に維持するようにモータを駆動する制御と、前記所定時間の経過後に再係合を開始してクラッチを係合状態にするとともに、この再係合の開始からモータの回転数が第２の回転数に上昇するまでの応答時間を算出する制御と、前記所定時間と算出された応答時間とを対応づけて記憶する制御と、を含むクラッチ応答時間の学習制御を、前記所定時間の値を変更しつつ複数回実施するように構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、１モータタイプのハイブリッド車両において、モータの動力のみによるＥＶ走行中に、エンジン始動要求があった場合、エンジンとその下流側に配されたモータとの間に設けられたクラッチを係合させることでエンジンを走行用のモータによって始動する車両の制御装置に関する。

従来、走行のための動力源として、エンジンに加えて１つのモータを搭載した、所謂１モータタイプのハイブリッド車両が知られている。その一例として、例えば、特許文献１には、エンジンと、その動力伝達経路の下流側に配された１つのモータと、を備えたハイブリッド車両が開示されている。このハイブリッド車両においては、エンジンとモータとの間に、エンジンの出力軸とモータの回転軸とを解放可能に連結するクラッチが設けられ、モータの出力する動力のみによって走行するＥＶ走行中にエンジン始動要求があった場合は、そのクラッチを係合させることでエンジンを走行用のモータによって始動可能としている。

そして、この従来のハイブリッド車両では、モータによってエンジンを始動する際、クラッチの係合するタイミングに合わせて、当該モータから出力されるトルクを、エンジンの始動に必要とするトルク（モータリングトルク）の分だけ増大させるようにしている。これにより、モータからは走行に必要なトルクにモータリングトルクを加えた分のトルクが出力されるようになるので、走行中の車両でのエンジン始動による駆動力の低下に起因するショックの発生が軽減される。

特開２００２−２７６１１号公報

ところで、従来のハイブリッド車両では、ショック発生の軽減のため、エンジンを始動する際に、モータの出力トルクを増大させるタイミングと、クラッチの係合のタイミングとを合わせるようにしているが、これを正確に合わせるには、係合を指示してから実際にクラッチが係合してトルクを伝達可能となるまでの時間（応答時間）を考慮する必要がある。しかし、このクラッチの応答時間は、クラッチが油圧制御式の場合には、その作動油室（クラッチパック）内に存在するオイルの量によって変化し、また、クラッチパック内のオイルの量（オイル残量）は、前回のクラッチの解放からの経過時間によって相違する。そのため、次に係合の指示を出すタイミングによってはそのオイル残量が異なるため、クラッチの応答時間が変化してしまうが、従来のハイブリッド車両では、この点についての考慮はされておらず、改善の余地があった。

よって、本発明の目的は、クラッチの応答時間を精度よく推定することのできる車両の制御装置を提供することにある。

本発明に係る車両の制御装置は、第１の動力源としてのエンジンと、前記エンジンの下流側に設けられて前記エンジンの始動も可能とする第２の動力源としてのモータと、前記エンジンと前記モータとの間の動力伝達経路に設けられて前記動力伝達経路における動力の伝達を可能とする係合状態と、前記動力の伝達を遮断する解放状態との何れかとなるように制御されるクラッチと、を備え、前記クラッチを係合状態にして、前記エンジンを前記モータによって始動する車両を制御するための制御装置である。この制御装置は、前記エンジンの無負荷運転時において、前記係合状態のクラッチを解放して解放状態にする制御と、前記クラッチの解放から所定時間が経過する間、前記モータの回転数を前記エンジンの回転数よりも低い第１の回転数に維持するように前記モータを駆動する制御と、前記所定時間の経過後に前記クラッチの再係合を開始して前記クラッチを係合状態にするとともに、その再係合の開始から前記モータの回転数が第２の回転数に上昇するまでの応答時間を算出する制御と、前記所定時間と算出された前記応答時間とを対応づけて記憶する制御と、を含むクラッチ応答時間の学習制御を、前記所定時間の値を変更しつつ複数回実施するように構成されていることを特徴としている。

本発明に係る車両の制御装置では、エンジンの無負荷運転時において、クラッチ応答時間の学習制御を実施することにより、値の異なる所定時間と、この所定時間経過後のクラッチの再係合の開始からその再係合によってモータの回転数が第２の回転数に上昇するまでの応答時間と、のペア情報が複数記憶される。

このうちの所定時間は、クラッチに対する前回の解放指示から次の係合指示が行われるまでの経過時間に相当し、クラッチパック内のオイル残量と相関する情報であり、一方、その所定時間に対応づけられた応答時間は、当該所定時間経過後のクラッチに対する次の係合指示から実際にクラッチが係合したと判断されるまでの経過時間の実測値である。

従って、本発明の車両の制御装置によれば、クラッチの応答時間を精度よく推定することができるようになる。

本発明の一実施形態に係る車両の構成を示す模式図である。 車両に備えられた制御装置（ＥＣＵ）の構成図である。 制御装置（ＥＣＵ）が実行するクラッチ応答時間の学習制御の処理を説明するためのフローチャートである。 クラッチ応答時間の学習制御での制御手順を示すタイムチャートである。 応答時間推定マップの例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両の構成を示す模式図である。なお、本実施形態の車両には、本発明を適用した制御装置が備えられている。また、同図において、実線は動力の伝達経路を示し、破線は作動油の供給経路を示している。

図１に示すとおり、本実施形態の車両１は、所謂１モータタイプのハイブリッド車両であり、この車両１には、第１の動力源としての内燃機関（以下、エンジンと称す。）１２と、第２の動力源としての回転電機（以下、モータと称す。）１６とが備えられている。なお、モータ１６は、エンジン１２の下流側、即ち、動力伝達経路における車輪（駆動輪Ｗ）側に設けられている。

エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。このエンジン１２の出力軸であるクランクシャフト１３は、エンジン切り離しクラッチ１４（本発明のクラッチに相当）を介して、モータ１６の回転軸１７における軸端１７ａ側に解放可能に連結されている。そのため、エンジン切り離しクラッチ１４が係合状態にされると、エンジン１２とモータ１６とが直列に連結されるようになっている。モータ１６は、例えば、三相交流回転電機であり、不図示のバッテリから電力の供給を受けて、車両１を走行させるための動力を発生する。このモータ１６は、電力を発電する発電機として、また、エンジン１２を始動させるスタータとしても機能する。

エンジン切り離しクラッチ１４は、エンジン１２とモータ１６との間の動力の伝達状態を切り換えるための装置であり、作動油が供給されることによって、動力を伝達可能な係合状態と、動力を遮断する解放状態とのいずれかとなるように作動する。なお、エンジン切り離しクラッチ１４には、特許文献１にも示されるように、多板式の摩擦クラッチなどを用いることができる。

動力源としてのエンジン１２とモータ１６との下流側には、変速機３０が備えられている。そして、モータ１６と変速機３０との間には、トルクコンバータ２０が設けられている。トルクコンバータ２０は、モータ１６の回転軸１７における軸端１７ｂ側に連結されて動力が入力されるポンプインペラ２０ａと、変速機３０の入力軸３１に連結されて動力を出力するタービンランナ２０ｂと、これらの間に設けられてワンウェイクラッチを備えるステータ２０ｃと、によって構成されている。このトルクコンバータ２０には、ロックアップクラッチ２２が設けられている。ロックアップクラッチ２２は、作動油が供給されることによって作動し、係合状態と解放状態との間の任意の状態に制御され得る。ロックアップクラッチ２２が係合状態にされると、トルクコンバータ２０内に充填された作動油を介さずに、エンジン１２および／またはモータ１６の動力が変速機３０に直接伝達されるようになる。

変速機３０は、有段の自動変速機として構成されており、各変速段の変速比を形成する歯車機構、および当該機構に含まれる回転要素の係合または解放を行うクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素を備えている（何れも不図示）。変速機３０のこれらの摩擦係合要素は、作動油が供給されることによって作動する。ここで、不図示のシフトレバーは、運転者によって、Ｐ（パーキング）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、Ｒ（リバース）を含む複数のレンジのうちのいずれかに選択的に位置づけられる。そして、そのシフトレバーの位置に応じて、変速機３０の摩擦係合要素が、それぞれ係合状態または解放状態に作動させられる。例えば、シフトレバーがＤ（ドライブ）レンジに位置づけられた場合には、変速機３０では、複数の変速段のうちから所定の変速段の変速比が形成されるように摩擦係合要素が作動させられ、例えば車両の停車中から発進にかけては前進１速段が選択されてその変速比が形成される。また、例えば、シフトレバーがＮ（ニュートラル）レンジやＰ（パーキング）レンジに位置づけられた場合には、変速機３０では、動力源からの動力を駆動輪Ｗへ伝達しない動力遮断状態となるように摩擦係合要素が作動させられる。なお、変速機３０は、無段の自動変速機で構成してもよい。

そして、変速機３０の出力軸（不図示）は、プロペラシャフト３３の一端に連結されており、さらに、このプロペラシャフト３３の他端には終減速機４０が接続され、その終減速機４０を介して駆動輪Ｗが接続されている。

本実施形態の車両１では、このような動力伝達系の構成により、動力源から回転軸１７を介して出力された動力が、変速機３０により所定の変速比で変速されてプロペラシャフト３３に伝達され、このプロペラシャフト３３に伝達された動力が終減速機４０を介して駆動輪Ｗに伝達されることで車両が走行するようになっている。

次に、本実施形態の車両に備えられた制御装置の構成について、図２を参照して説明する。

図２に示すとおり、車両１には、エンジン１２、モータ（回転電機）１６、変速機３０、油圧装置５０、ポンプ駆動モータ５６、エンジン切り離しクラッチ１４、ロックアップクラッチ２２、などの作動を制御するための制御装置として、電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０が備えられている。このＥＣＵ６０が、本発明を適用した車両の制御装置に相当する。ＥＣＵ６０は、コンピュータとして構成されており、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を備え、そのＣＰＵにはバスを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポート（何れも不図示）が接続されている。ＲＯＭには制御プログラムや各種マップデータ等が格納されている。ＣＰＵは、バスを介してそれら格納された情報をＲＯＭから取得することができる。ＲＡＭにはＣＰＵによる演算データ等が一時的に格納される。ＣＰＵは、バスを介してＲＡＭにアクセスし、演算データ等の情報の格納と取得を行うことができる。またＣＰＵには、Ｉ／Ｏポートを介して、車両１に設けられた各種のセンサから車両の状態を示す検出信号が入力される。また、ＣＰＵは、Ｉ／Ｏポートを介して不図示のアクチュエータを作動させることで、エンジン１２、モータ１６、変速機３０、油圧装置５０、ポンプ駆動モータ５６などの作動を制御することができる。なお、エンジン切り離しクラッチ１４やロックアップクラッチ２２の係合／解放状態の制御は、ＣＰＵが、油圧装置５０やポンプ駆動モータ５６などの作動を制御して車両の必要各部に作動油を供給させることによって行う。

ＥＣＵ６０に接続されるセンサとして、車両１には、エンジン１２の出力軸であるクランクシャフト１３の回転角を検出するクランク角センサ６１、モータ１６の回転軸１７の回転数（モータ回転数）を検出するＭＧ回転数センサ６２、変速機３０の入力軸３１の回転数を検出する入力軸回転数センサ６３、等が設けられている。なお、クランク角センサ６１は、クランクシャフト１３の回転数（エンジン回転数）を検出するエンジン回転数センサとしても機能する。また、車両１には、運転者により操作されるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ６４、車速を検出する車速センサ６５、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ６６、等が設けられている。さらに、車両１には、運転者により操作されるブレーキペダルの状態に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わるブレーキスイッチ６７、シフトレバーの位置（選択されているレンジ）を検出するシフトポジションセンサ６８、バッテリ残量を検出するバッテリセンサ６９、等も設けられている。

次に、車両１に備えられた油圧装置５０について、図１を再び参照して説明する。

図１に示すとおり、油圧装置５０は、機械式オイルポンプ（ＭＯＰ）５２と電動オイルポンプ（ＥＯＰ）５４との２種類のオイルポンプを備えている。なお、図１では、油圧装置５０の構成要素の圧力制御弁や流量制御弁などの図示を省略している。油圧装置５０は、これら２種類のオイルポンプを供給源として、作動油を、車両１の制御装置であるＥＣＵ６０からの制御信号に基づき車両１の各部（例えば、エンジン切り離しクラッチ１４、トルクコンバータ２０、ロックアップクラッチ２２、変速機３０の摩擦係合要素、など）に所定の油圧で供給（圧送）するように構成されている。ＭＯＰ５２は、動力源としてのエンジン１２および／またはモータ１６から出力される動力によって作動する。本実施形態では、ＭＯＰ５２は、トルクコンバータ２０のポンプインペラ２０ａに連結され、動力源から回転軸１７を介して出力される動力によるポンプインペラ２０ａの回転に伴って作動するように構成されている。一方、ＥＯＰ５４は、動力源からの動力とは関係無く、制御装置であるＥＣＵ６０からの制御信号に基づいて動作するポンプ駆動モータ５６の駆動力によって作動する。ＭＯＰ５２およびＥＯＰ５４は、いずれも、不図示のオイルパンに貯留されたオイルを不図示のストレーナによって吸引し、その吸引したオイルを作動油として車両の各部に供給するように構成されている。なお、本実施形態では、ＥＯＰ５４は、エンジン１２およびモータ１６が停止状態にされている場合など、作動油がＭＯＰ５２から供給されない場合に作動するように構成されている。

上記のように構成された本実施形態の車両１では、車両の発進時や低速走行時には、エンジン切り離しクラッチ１４が解放状態にされるとともに、エンジン１２が停止状態とされ、モータ１６の動力のみが駆動輪Ｗに伝達されるようになる。つまり、車両１は、モータ１６の動力のみによって走行するＥＶ走行を行うようになる。この際、モータ１６は、不図示のバッテリから電力の供給を受けて動力を発生する。そして、車両の走行速度が一定車速を超えた、即ち、モータ１６の動力のみによって走行可能な速度の上限を超えた時には、車両１では、エンジン始動要求が発生することから、エンジン切り離しクラッチ１４が係合状態にされ、これによりエンジン１２がモータ１６によるクランキングによって始動される。エンジン１２の始動後は、車両１では、エンジン１２のみ、またはエンジン１２とモータ１６との双方の動力が駆動輪Ｗに伝達されるようになる。この際、モータ１６は、バッテリの充電状態により、エンジン１２の動力によって発電する状態と、バッテリから供給される電力によって動力を発生する状態と、のいずれにもなり得る。また、車両の減速時には、車両１では、エンジン切り離しクラッチ１４が解放状態にされるとともに、エンジン１２が停止状態とされ、モータ１６は、駆動輪Ｗの回転が動力伝達経路の下流側から伝達されることにより回転駆動されて発電する状態となる。このモータ１６の発電した電力はバッテリに蓄えられる。また、車両の停止時には、車両１では、エンジン１２およびモータ１６はいずれも停止状態とされ、エンジン切り離しクラッチ１４も解放状態にされる。

ところで、本実施形態の車両１では、車両のＥＶ走行中にエンジン１２を始動する場合、エンジン始動による駆動力の低下に起因するショックの発生を軽減するために、車両の走行に必要なトルクにモータリングトルクを加えた分のトルクがモータ１６から出力されるように当該モータ１６を制御するようにしている。しかし、そのショックの発生を軽減するには、さらに、エンジンを始動する際、エンジン切り離しクラッチ１４が、係合指示（油圧指示）の後に実際に係合して（エンジン１２に対してモータ１６から出力される）トルクを伝達可能となるタイミングと、モータ１６の出力トルクを増大させるタイミングとを合わせる必要がある。そして、そのタイミングを合わせるためには、既述のとおり、エンジン切り離しクラッチ１４のクラッチパック（作動油室）内のオイル残量によって変化するクラッチの応答時間を精度よく推定することが必要となる。

そこで、本実施形態の車両１では、エンジン切り離しクラッチ１４の応答時間を推定可能とするために、車両の制御装置であるＥＣＵ６０が、図３のフローチャートに示す「クラッチ応答時間の学習制御」の処理を実行する。

なお、クラッチ応答時間の学習制御の処理は、エンジン１２が無負荷運転状態とされているときに実施する必要があることから、本実施形態では、この学習制御の処理を、変速機３０が駆動輪Ｗへの（動力源からの）動力の伝達を遮断した状態とされているときに実行するようにしている。即ち、この学習制御の処理は、例えば、運転者の操作によりシフトレバーがＮ（ニュートラル）レンジやＰ（パーキング）レンジに位置づけられた場合などのように、変速機３０が動力遮断状態とされているときに実行される。

また、その実施のための条件から、このクラッチ応答時間の学習制御の処理を実行するときにエンジン１２が停止状態である場合には、ＥＣＵ６０は、先ず、モータ１６を用いてエンジン１２の始動を行うために、エンジン切り離しクラッチ１４を係合させた状態にする。具体的には、ＥＣＵ６０は、バッテリ（不図示）の電力をポンプ駆動モータ５６に供給し、当該ポンプ駆動モータ５６の作動を制御することによりＥＯＰ５４を作動させるとともに、そのＥＯＰ５４を供給源とし、油圧装置５０を制御して圧力制御弁（不図示）等を作動させることにより、作動油をエンジン切り離しクラッチ１４に所定の油圧で供給する。そして、ＥＣＵ６０は、エンジン切り離しクラッチ１４の制御ソレノイドバルブ（不図示）の作動を制御して係合を指示（油圧指示）することにより、エンジン切り離しクラッチ１４を係合させた状態とする。つまり、この制御ソレノイドバルブの作動によりエンジン切り離しクラッチ１４のクラッチパック内の油圧が変化（上昇）することで不図示のピストンが作動を開始し、これによりエンジン切り離しクラッチ１４の入力側摩擦部材と出力側摩擦部材と（何れも不図示）が連結させられることによってエンジン切り離しクラッチ１４が係合状態とされる。次に、ＥＣＵ６０は、バッテリの電力をモータ１６に供給して当該モータ１６をスタータとして駆動する。この駆動により出力されるモータ１６からの動力によってエンジン１２が回転駆動（クランキング）され、そのエンジン回転数が上昇させられる。そして、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数が初爆可能な回転数に達したら、燃料噴射やプラグ点火などの始動制御を行って燃焼作動させることによりエンジン１２を始動する。

エンジンの始動が完了すると、ＥＣＵ６０は、図３のクラッチ応答時間の学習制御の処理を開始する。即ち、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１において、クラッチ応答時間の学習制御の処理の終了を判定するために用いる変数「ＣＮＴ」の値を「１（初期値）」に設定する。

次に、ステップＳ２において、ＥＣＵ６０は、エンジン１２を、無負荷運転状態とするように制御する。この際、モータ１６は、エンジン切り離しクラッチ１４が係合状態とされているため、エンジン１２と一体に回転する。なお、この無負荷運転状態である場合のエンジン１２のエンジン回転数を、以下ではアイドル回転数と称す。

ここで、クラッチ応答時間の学習制御での制御手順を示すタイムチャートを図４に示す。本ステップＳ２の処理は図４に示した「Ｓ」の時点で行われる。つまり、この「Ｓ」以降は、エンジン１２が無負荷運転状態とされて、そのエンジン回転数がアイドル回転数に維持されるようになる。また、この時点ではエンジン切り離しクラッチ１４が係合状態とされているため、そのクラッチパック内の油圧（クラッチ油圧）は係合油圧まで上昇している。

次に、ステップＳ３において、ＥＣＵ６０は、制御ソレノイドバルブの作動を制御して解放を指示することにより、エンジン切り離しクラッチ１４を解放状態とする。この制御ソレノイドバルブの作動によりクラッチパック内の油圧が減圧されてピストンが元の位置側に移動することによりエンジン切り離しクラッチ１４の入力側摩擦部材と出力側摩擦部材とが切り離されることによってエンジン切り離しクラッチ１４が解放状態とされる。

なお、本ステップＳ３の処理は図４の「Ｔ」の時点で行われる。つまり、エンジン切り離しクラッチ１４の解放が指示されて、この「Ｔ」以降は、エンジン切り離しクラッチ１４が解放状態とされ、そのクラッチ油圧がゼロ「０」になる。

次に、ステップＳ４において、ＥＣＵ６０は、エンジン切り離しクラッチ１４の解放の指示から所定時間が経過する間、モータ１６の回転軸１７の回転数（モータ回転数）をエンジン１２の出力軸であるクランクシャフト１３の回転数（エンジン回転数）よりも低い第１の回転数に維持するように、当該モータ１６に対してフィードバック制御を行う。この場合、モータ回転数は、アイドル回転数よりも低い第１の回転数に維持される。

なお、本ステップＳ４の処理は、図４の「Ｔ」の時点でのエンジン切り離しクラッチ１４に対する解放指示に続いて行われる。つまり、その解放指示から、所定時間（図４での時間Ａ）の経過後となる「Ｕ」の時点までの間は、モータ回転数がエンジン回転数よりも低い第１の回転数に維持されるようになる。

次に、ステップＳ５において、ＥＣＵ６０は、その所定時間の経過後に係合を指示することによりエンジン切り離しクラッチ１４の再係合を開始して当該エンジン切り離しクラッチ１４を再び係合させた状態にする。この際、ＥＣＵ６０は、上記で実施のモータ１６に対するフィードバック制御を停止する。

なお、本ステップＳ５の処理は図４の「Ｕ」の時点で行われる。つまり、エンジン切り離しクラッチ１４の係合（再係合）が指示されて、この「Ｕ」以降は、エンジン切り離しクラッチ１４を係合状態とすべく、そのクラッチ油圧が係合油圧に向かって上昇させられる。

次に、ステップＳ６において、ＥＣＵ６０は、上記のエンジン切り離しクラッチ１４の再係合の開始からモータ回転数（モータ１６の回転軸１７の回転数）が第２の回転数に上昇するまでの経過時間について計測した値を、クラッチの応答時間として算出する。この計測は、ＥＣＵ６０が制御ソレノイドバルブの作動を制御してエンジン切り離しクラッチ１４の係合（再係合）を指示した時点から開始されている。

なお、本ステップＳ６の処理は図４の「Ｖ」の時点で行われる。つまり、エンジン切り離しクラッチ１４に対して再係合を指示した「Ｕ」の時点からモータ回転数が第２の回転数に上昇したことが検出される「Ｖ」の時点までの経過時間について計測した値（図４での時間Ｂ）がクラッチの応答時間として算出される。この「Ｕ」から「Ｖ」までの間は、モータ１６に対するフィードバック制御が停止される。

次に、ステップＳ７において、ＥＣＵ６０は、上記の所定時間とステップＳ６で算出したクラッチの応答時間とを対応づけてＲＡＭなどの記憶装置に記録する。なお、所定時間は、エンジン切り離しクラッチ１４の前回の解放指示（図４での「Ｔ」）から次の係合指示がされる（図４での「Ｕ」）までの経過時間（図４での時間Ａ）に相当し、クラッチパック内のオイル残量と相関する情報である。一方、クラッチの応答時間は、その所定時間（図４での時間Ａ）の経過後に、エンジン切り離しクラッチ１４に対して当該次の係合を指示して（図４での「Ｕ」）から実際にエンジン切り離しクラッチ１４が係合したと判断される（図４での「Ｖ」）までの経過時間（図４での時間Ｂ）の実測値情報である。そのため、ＲＡＭなどに記憶されたこれらの情報を利用することで、エンジン切り離しクラッチ１４のクラッチパック内のオイル残量によって変化するクラッチの応答時間を精度よく推定することができるようになる。

次に、ステップＳ８おいて、ＥＣＵ６０は、変数「ＣＮＴ」の値が所定値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ６０は、「ＣＮＴ」の値が所定値未満である場合には、クラッチ応答時間の学習制御の処理を継続するためにステップＳ９の処理へ移行する。一方、「ＣＮＴ」の値が所定値以上である場合には、クラッチ応答時間の学習制御の処理が終了しているため、ＥＣＵ６０は、本ルーチンを終了する。

ステップＳ９おいて、ＥＣＵ６０は、「ＣＮＴ」の値をインクリメント（＋１）する。そして、ステップＳ１０おいて、ＥＣＵ６０は、上記の所定時間とは値の異なる別の所定時間を上記の所定時間とみなした上で、クラッチ応答時間の学習制御の処理を再び実施（継続）するためにステップＳ２の処理へ移行する。即ち、ＥＣＵ６０は、上記ステップＳ２〜ステップＳ７の学習制御の処理を、所定時間の値を変更しつつ複数回実施するようにしている。

なお、上記のアイドル回転数は、ステップＳ５でのエンジン切り離しクラッチ１４の再係合により、エンジン１２のクランクシャフト１３とモータ１６の回転軸１７とが連結される際に、エンジン１２にそれよりも低い回転数で動作するモータ１６によって引き摺りが発生した場合にも、エンジン１２が停止しない程度の回転数とするようにする。本実施形態では、アイドル回転数を、例えば、１０００ｒｐｍとしている。

また、モータ回転数の制御に用いる上記の第１の回転数は、アイドル回転数よりも、例えば、２００〜３００ｒｐｍ程度低い回転数とするようにする。これは、ステップＳ６において、モータ回転数が第２の回転数に上昇するタイミングを正確に検出できるようにするためである。例えば、モータ１６の回転数がゼロ「０」ｒｐｍの状態でエンジン切り離しクラッチ１４の再係合を行う場合のように、モータ１６とエンジン１２との回転差を大きくした場合には、ＭＧ回転数センサ６２の検出誤差などにより、モータ回転数が第２の回転数に上昇するタイミングを正確に検出することが難しくなってしまう。そのため、モータ１６の回転数をエンジン１２のアイドル回転数よりも低い第１の回転数に制御することで、エンジン切り離しクラッチ１４の再係合を行う前のモータ１６とエンジン１２との回転差を一定の範囲に維持することができるようになる。これにより、エンジン切り離しクラッチ１４を再係合した際に、モータ回転数が第２の回転数に上昇するタイミングを正確に検出できるようになる。また、エンジン切り離しクラッチ１４の再係合を行う前においてモータ１６とエンジン１２との回転差が大きいと、エンジン切り離しクラッチ１４を再係合した際にエンジン１２によって回転させられることに伴うモータ１６自身の慣性力も大きくなるため、エンジン１２の無負荷運転状態を継続することに影響を与えてしまう。しかし、モータ回転数を第１の回転数に制御するようにすれば、再係合を行う前のモータ１６とエンジン１２との回転差が一定の範囲に維持されるので、エンジン切り離しクラッチ１４を再係合した際にそのような影響を与えることがない。本実施形態では、第１の回転数を、例えば、８００〜７００ｒｐｍ（アイドル回転数−２００〜３００ｒｐｍ）としている。

また、エンジン切り離しクラッチ１４の係合を判断するために用いる上記の第２の回転数は、例えば、第１の回転数＋１００ｒｐｍ程度とするようにする。そうすれば、ステップＳ６において、モータ回転数がアイドル回転数よりも低い第２の回転数に変化（上昇）したタイミングでエンジン切り離しクラッチ１４が係合した、つまり当該クラッチがトルクを伝達可能となったと判断されるようになる。そして、その学習結果を基にエンジン切り離しクラッチ１４の係合を制御する際に、制御ソレノイドバルブでの共振の発生を避けることができるようになる。そのため、モータの出力トルクを増大させるタイミングと、クラッチの係合のタイミングとをより正確に合わせることができるようになる。本実施形態では、第２の回転数を、例えば、９００〜８００ｒｐｍとしている。

また、上記のステップＳ８での判定に用いた所定値は、学習制御の処理の実施回数を示す値であり、本実施形態では、例えば、その値が「２（回）」などに設定されている。

クラッチ応答時間の学習制御の処理が終了すると、ＥＣＵ６０は、学習制御の処理を開始する前の車両１の状態により必要に応じて、エンジン切り離しクラッチ１４を解放状態とし、エンジン１２およびモータ１６を停止状態とする。

そして、ＥＣＵ６０は、ＲＡＭなどに記憶されている所定時間とクラッチの応答時間とのペア情報を参照して、クラッチの応答時間を推定するための応答時間推定マップ（学習結果）を作成する。ここで、ＥＣＵ６０によって作成された応答時間推定マップの例を図５に示す。図５の例は、クラッチ応答時間の学習制御の処理を、所定時間の値を変更しつつ２回実施した場合のものである。この例では、クラッチの解放から係合までの時間Ａ１を所定時間として１回目に実施した学習制御の処理でクラッチの応答時間Ｂ１が、また、その時間Ａ１とは値の異なる別の時間Ａ２を所定時間として２回目に実施した学習制御の処理で応答時間Ｂ２が算出されている。そして、そのＡ１とＢ１の交点「ＡＢ１」と、Ａ２とＢ２の交点「ＡＢ２」との２つのサンプル点の情報に基づいて応答時間推定マップが作成されている。

なお、応答時間推定マップは、例えば、次のような方法で作成することができる。先ず、エンジン切り離しクラッチ１４の係合の応答時間について、クラッチ解放からの経過時間（所定時間）を変化させつつ、その経過時間毎のクラッチ係合の応答時間をそれぞれ実測して取得する。次に、取得されたその経過時間毎の応答時間の情報から、応答時間推定マップの元データ（応答特性曲線情報）を作成する。この応答特性曲線情報は、予め、実験などによって作成し、ＥＣＵ６０のＲＯＭなどに格納して用意しておく。そして、上記の学習制御の処理によってＲＡＭなどに記憶されている所定時間と応答時間とのペア情報を参照し、そのペア情報から求められるサンプル点の情報、例えば、上記では「ＡＢ１」と「ＡＢ２」との２つのサンプル点の情報に基づいて応答特性曲線情報を補正することで、応答時間推定マップを作成する。この補正は、ＲＯＭなどから読み出した応答特性曲線情報に対して行うようにする。作成した応答時間推定マップは、ＲＡＭなどに記録して記憶させる。なお、応答特性曲線情報に代えて、サンプル点の情報から応答時間推定マップを生成する関数を予め作成して用意しておき、その関数に、サンプル点の情報（例えば上記では２つ）を引数として入力することで、応答時間推定マップを作成するようにしてもよい。

また、クラッチの応答時間は、作動油の温度やその係合指示油圧（油量）、さらにはクラッチの回転速度などといった条件の違いによっても変化するので、応答時間を精度よく推定するために、その変化に関係する条件毎に、それぞれクラッチ応答時間の学習制御の処理を複数回実施して、上記のペア情報がＲＡＭなどに記憶されるようにするとよい。そうした場合、それらの各条件について、それぞれ上記の応答特性曲線情報（または関数）を予め実験などにより作成して用意しておき、そして応答時間推定マップを作成する際に、各条件に対応したペア情報および応答特性曲線情報（または関数）を選択してマップの作成を行うようにするとよい。

上記では、クラッチ応答時間の学習制御の処理を２回実施するように説明したが、その処理の実施回数は、これに限定されず、例えば、３回、または必要な範囲でそれ以上実施するようにしてもよい。そうした場合、車両の走行距離や合計運転時間、またエンジン切り離しクラッチの係合回数などの車両状態の経時的変化に係る情報が取得できる場合には、クラッチの応答時間を精度よく推定するために、それらの情報に基づいて学習制御の処理の実施回数を決定するようにするとよい。特に、エンジン切り離しクラッチ１４の疲労や劣化に関係する情報が取得できる場合において、その取得した情報からクラッチの疲労や劣化が大きいと判断されるときには、学習制御の処理の実施回数を増加させるようにすればクラッチの応答時間を精度よく推定することができるようになる。なお、学習制御の処理の実施回数を増加させることで、上記のペア情報から求められるサンプル点の数が増加した場合には、応答特性曲線情報（または関数）を使用せずに、複数のサンプル点の情報のみによって応答特性カーブを演算することにより応答時間推定マップを作成するようにしてもよい。

上記のように作成された応答時間推定マップは、例えば、車両のＥＶ走行中にエンジンを始動する際に、ＥＣＵ６０によって次のように利用される。ＥＣＵ６０は、前回の解放指示によりエンジン切り離しクラッチ１４を解放状態としてからの経過時間を計測しておき、車両１のＥＶ走行中にエンジン１２を始動する際、ＲＡＭなどに記憶されている応答時間推定マップを参照して、その計測した経過時間に対応するクラッチの推定応答時間を取得する。例えば、図５の応答時間推定マップの例を参照した場合、計測したその時点の経過時間（横軸）が「Ａｘ」であったとすると、それに対応するクラッチの推定応答時間（縦軸）として「Ｂｙ」が取得される。そして、その取得した推定応答時間から、クラッチ係合のタイミングが、モータトルクを増大させるタイミングよりも遅れることが判断された場合、ＥＣＵ６０は、両方のタイミングを合わせるために、エンジン切り離しクラッチ１４への係合の指示を、モータ１６へのトルク増大の指示よりも早めて行うようにする。

以上、本実施形態の車両１では、例えば、シフトレバーがＮ（ニュートラル）レンジやＰ（パーキング）レンジに位置づけられた場合などのように変速機３０が動力遮断状態とされているときに、車両の制御装置であるＥＣＵ６０が、クラッチの応答時間を推定可能とするために「クラッチ応答時間の学習制御」の処理を実行する。即ち、エンジン１２を、無負荷運転状態とするように制御し（ステップＳ２）、その後にエンジン切り離しクラッチ１４を解放状態とする（ステップＳ３）。次に、エンジン切り離しクラッチ１４の解放の指示から所定時間が経過する間、モータ回転数をエンジン回転数よりも低い第１の回転数に維持するように、モータ１６のフィードバック制御を行う（ステップＳ４）。次に、その所定時間の経過後に、エンジン切り離しクラッチ１４の再係合を開始して、当該エンジン切り離しクラッチ１４を再び係合させた状態にする（ステップＳ５）。この際、モータ１６のフィードバック制御は停止される。次に、エンジン切り離しクラッチ１４の再係合の開始から、その（再）係合によりエンジン１２の回転が伝達されてそれよりも低回転であったモータ１６の回転数が第２の回転数に上昇するまで、の経過時間について計測した値を、クラッチの応答時間として算出する（ステップＳ６）。次に、上記の所定時間と算出されたクラッチの応答時間とを対応づけてＲＡＭなどの記憶装置に記録する（ステップＳ７）。そして、上記の所定時間とは値の異なる別の所定時間を上記の所定時間とみなした上で、クラッチ応答時間の学習制御の処理（ステップＳ２〜ステップＳ７）を複数回実施する（ステップＳ８〜ステップＳ１０）。つまり、所定時間の値を変更しつつクラッチ応答時間の学習制御の処理を複数回実施する。このようなクラッチ応答時間の学習制御の処理によって、値の異なる所定時間とそれに対応するクラッチ応答時間とのペア情報がＲＡＭなどに複数記憶されるようになる。例えば、図５の応答時間推定マップの例を作成するにあたっては、その学習制御の処理によって、所定時間Ａ１およびクラッチ応答時間Ｂ１と、所定時間Ａ２およびクラッチ応答時間Ｂ２との２つのペア情報がＲＡＭなどに記憶される。なお、所定時間は、クラッチに対しての前回の解放指示から次の係合指示が行われるまでの経過時間に相当し、クラッチパック内のオイル残量と相関する情報であり、一方、その所定時間に対応づけられたクラッチ応答時間は、その所定時間経過後のクラッチの（次の）係合指示から実際にクラッチが係合したと判断されるまでの経過時間の実測値情報である。

従って、そのＲＡＭなどに記憶されたペア情報を利用することで、エンジン切り離しクラッチ１４のクラッチパック内のオイル残量によって変化するクラッチの応答時間を精度よく推定することができるようになる。

そして、この推定により、クラッチの係合タイミングをより正確に制御することができるようになり、そのため、エンジン１２をモータ１６によって始動する際に、モータ１６の出力トルクを増大させるタイミングと、エンジン切り離しクラッチ１４の係合のタイミングとを合わせることができるようになる。

１ 車両
１２ エンジン（内燃機関）
１３ クランクシャフト（エンジンの出力軸）
１４ エンジン切り離しクラッチ
１６ モータ（回転電機）
１７ 回転軸（モータ）
１７ａ，１７ｂ 軸端（モータの回転軸）
３０ 変速機
５０ 油圧装置
５２ 機械式オイルポンプ（ＭＯＰ）
５４ 電動オイルポンプ（ＥＯＰ）
５６ ポンプ駆動モータ
６０ ＥＣＵ（制御装置）
６１ クランク角センサ（エンジン回転数を検出）
６２ ＭＧ回転数センサ（モータ回転数を検出）
Ａ１，Ａ２ 所定時間（クラッチの解放から係合までの経過時間）
Ｂ１，Ｂ２ 応答時間（クラッチの係合）
ＡＢ１，ＡＢ２ サンプル点
Ａｘ 経過時間（クラッチの解放からの時間）
Ｂｙ 推定応答時間（クラッチの係合）

Claims (1)

1. 第１の動力源としてのエンジンと、
   前記エンジンの下流側に設けられて前記エンジンの始動も可能とする第２の動力源としてのモータと、
   前記エンジンと前記モータとの間の動力伝達経路に設けられて前記動力伝達経路における動力の伝達を可能とする係合状態と、前記動力の伝達を遮断する解放状態との何れかとなるように制御されるクラッチと、
   を備え、
   前記クラッチを前記係合状態にして、前記エンジンを前記モータによって始動する車両の制御装置であって、
   この制御装置は、前記エンジンの無負荷運転時において、
   前記係合状態の前記クラッチを解放して前記解放状態にする制御と、
   前記クラッチの前記解放から所定時間が経過する間、前記モータの回転数を前記エンジンの回転数よりも低い第１の回転数に維持するように前記モータを駆動する制御と、
   前記所定時間の経過後に前記クラッチの再係合を開始して前記クラッチを前記係合状態にするとともに、その再係合の開始から前記モータの回転数が第２の回転数に上昇するまでの応答時間を算出する制御と、
   前記所定時間と算出された前記応答時間とを対応づけて記憶する制御と、
   を含むクラッチ応答時間の学習制御を、前記所定時間の値を変更しつつ複数回実施するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。

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