JP2022150547A - ハイブリッド車両の制御方法及び制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両のエンジン始動時に、エンジンとモータとの間の第１クラッチ及びモータと車輪との間の第２クラッチを的確に制御して、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制する。【解決手段】ハイブリッド車両の制御システムにおいて、コントローラ２０は、エンジン２の始動要求が発せられたときに、第２クラッチＣＬ２を締結状態から所定のスリップ状態へ移行させ、この第２クラッチＣＬ２の移行が完了した後に第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するように、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行を開始してから所定時間経過後に、第１クラッチＣＬ１の解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始し、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の制御中及び／又は制御後に、モータ４のクランキングによってエンジン２を始動させる。【選択図】図４

Description

本発明は、動力源としてのエンジン及びモータと、これらエンジンとモータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替える摩擦締結要素（クラッチ）と、を有するハイブリッド車両の制御方法及び制御システムに関する。

従来から、エンジン（内燃機関）と、車輪への動力伝達経路上においてエンジンの下流側に設けられたモータと、エンジンとモータとの間に断続可能に設けられた第１クラッチと、モータと車輪（駆動輪）との間に断続可能に設けられた第２クラッチと、を有するハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両は、エンジンのトルクを用いずにモータのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる走行モード（ＥＶ走行モード）と、少なくともエンジンのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる走行モード（エンジン走行モード又はハイブリッド走行モード）と、を切り替え可能に構成されている。

例えば、特許文献１には、このようなハイブリッド車両に関して、モータ単独での走行中にエンジンを始動させる場合に、第２クラッチ（発進クラッチ）をスリップ制御しながらモータ回転数を上昇させ、モータ回転数が所定回転数に達したときに第１クラッチ（エンジンクラッチ）を締結する技術が開示されている。この技術では、モータの回転上昇による車速の変動及び第１クラッチの締結時のショックを抑制しつつ、スムーズなエンジン始動を図っている。

特開２０００－２５５２８５号公報

上記のようなハイブリッド車両では、走行中において停止しているエンジンを始動させるときに、エンジンとモータとの間に設けられた第１クラッチが、解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態へと移行される。こうすることで、第１クラッチを介してモータのトルクをエンジンに伝達して、モータのクランキングによってエンジンを始動させるようにしている。これに対して、モータと車輪との間に設けられた第２クラッチは、エンジンの始動時に、締結状態から所定のスリップ状態へと移行される。こうしているのは、動力源と車輪との間の第２クラッチを介したトルク伝達をできるだけ低減させて、このトルク伝達により車両に発生するショック（車両ショック）を抑制するためである。例えば、車両ショックには、走行しているハイブリッド車両の運動エネルギーがエンジン側に伝達されてエンジン始動に用いられることによる車両の減速がある。このような車両ショックを確実に抑制するためには、基本的には、第２クラッチの所定のスリップ状態への移行が、第１クラッチの所定のスリップ状態又は締結状態への移行よりも前に完了している必要がある。

しかしながら、第１及び第２クラッチの特性や走行条件などによっては、第２クラッチの所定のスリップ状態への移行が完了する前に、第１クラッチの所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了してしまう場合がある。この場合には、エンジン始動時に、第１及び第２クラッチを介してエンジンと車輪との間でトルク伝達されることで、車両ショックが発生してしまう可能性がある。このような問題に対処すべく、第２クラッチのスリップ量（第２クラッチの伝達トルク量に対応する）を検知し、検知されたスリップ量に応じて、第１クラッチを所定のスリップ状態又は締結状態に移行する制御を行う方法が考えられる。しかしながら、この検知を精度良く行うことは技術的に困難である。また、この検知に応じて第１クラッチを制御すると、当該第１クラッチの所定のスリップ状態又は締結状態への移行が遅れて、エンジン始動の応答性が悪化する傾向にある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ハイブリッド車両のエンジン始動時に、エンジンとモータとの間に設けられた第１クラッチ及びモータと車輪との間に設けられた第２クラッチのそれぞれを的確に制御することで、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができるハイブリッド車両の制御方法及び制御システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンと、モータと、エンジンとモータとの間に断続可能に設けられた第１摩擦締結要素と、モータと車輪との間に断続可能に設けられた第２摩擦締結要素と、を有するハイブリッド車両の制御方法であって、ハイブリッド車両の走行中において停止しているエンジンの始動要求が発せられたときに、第２摩擦締結要素を締結状態から所定のスリップ状態へ移行させるように、当該第２摩擦締結要素を制御する工程と、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行が完了した後に第１摩擦締結要素の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するように、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行が開始してから所定時間経過後に、第１摩擦締結要素の解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始するように、当該第１摩擦締結要素を制御する工程と、第１及び第２摩擦締結要素の制御中及び／又は制御後に、モータのクランキングによってエンジンを始動させるように、モータ及びエンジンを制御する工程と、を有することを特徴とする。

このように構成された本発明では、エンジンの始動要求が発せられたときに、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行を開始してから所定時間経過後に、第１摩擦締結要素の解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始して、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行が完了した後に第１摩擦締結要素の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するようにする。これにより、第１摩擦締結要素を介したモータからのトルク伝達によるエンジンの始動開始時に、動力源と車輪との間のトルク伝達を十分抑制可能な状態に第２摩擦締結要素を確実に設定しておくことができる。また、第１摩擦締結要素の所定のスリップ状態又は締結状態への移行開始は、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行完了を待たずに、第２摩擦締結要素の移行開始から所定時間経過後に開始されるので、エンジン始動の応答性の悪化を抑制することができる。以上より、本発明によれば、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができる。

本発明において、好ましくは、第１摩擦締結要素の制御により、第１摩擦締結要素の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が開始してから当該移行が完了するまでに要した第１時間を取得する工程と、第２摩擦締結要素の制御により、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行が開始してから当該移行が完了するまでに要した第２時間を取得する工程と、第１及び第２時間に基づき所定時間を補正し、この所定時間をエンジンの次回始動時に適用する工程と、を更に有する。
このように構成された本発明によれば、部品の劣化などによるばらつきに応じて変化する第１及び第２時間に基づき、所定時間を補正（更新）することができる。こうして補正された所定時間をエンジンの次回始動時に適用することで、エンジン始動の応答性確保と車両ショックの抑制を確実に両立できるようになる。

本発明において、好ましくは、第１及び第２摩擦締結要素は油圧により動作するように構成され、第１時間を取得する工程では、第１摩擦締結要素に付与された油圧を推定し、この推定した油圧に基づき、第１摩擦締結要素の所定のスリップ状態又は締結状態への移行の完了を判断して、第１時間を取得し、第２時間を取得する工程では、第２摩擦締結要素に付与された油圧を推定し、この推定した油圧に基づき、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行の完了を判断して、第２時間を取得する。
このように構成された本発明によれば、第１及び第２摩擦締結要素の移行完了タイミングを的確に判断して、第１及び第２時間を精度良く求めることができる。

本発明において、好ましくは、第１摩擦締結要素は油圧により動作するように構成され、エンジンの始動要求が発せられたときに、第１摩擦締結要素を所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるための油圧を第１摩擦締結要素に付与する前に、第１摩擦締結要素を介したトルク伝達が発生しない程度の油圧を第１摩擦締結要素に事前に付与する工程を更に有する。
このように構成された本発明では、第１摩擦締結要素の油圧室への作動油の充填を事前に行っておく。これにより、第１摩擦締結要素を所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるための油圧を付与したときの第１摩擦締結要素の応答性を向上させることができる。

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、ハイブリッド車両の制御システムであって、エンジン及びモータと、エンジンとモータとの間に断続可能に設けられた第１摩擦締結要素と、モータと車輪との間に断続可能に設けられた第２摩擦締結要素と、エンジン、モータ、第１及び第２摩擦締結要素を制御するよう構成された制御装置と、を有し、制御装置は、ハイブリッド車両の走行中において停止しているエンジンの始動要求が発せられたときに、第２摩擦締結要素を締結状態から所定のスリップ状態へ移行させるように、当該第２摩擦締結要素を制御し、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行が完了した後に第１摩擦締結要素の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するように、第２摩擦締結要素の所定のスリップ状態への移行が開始してから所定時間経過後に、第１摩擦締結要素の解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始するように、当該第１摩擦締結要素を制御し、第１及び第２摩擦締結要素の制御中及び／又は制御後に、モータのクランキングによってエンジンを始動させるように、モータ及びエンジンを制御するよう構成される、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができる。

本発明のハイブリッド車の制御方法及び制御システムによれば、ハイブリッド車両のエンジン始動時に、エンジンとモータとの間に設けられた第１クラッチ及びモータと車輪との間に設けられた第２クラッチのそれぞれを的確に制御することで、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができる。

本発明の実施形態によるハイブリッド車両の概略構成図である。 本発明の実施形態によるハイブリッド車両の電気的構成を示すブロック図である。 エンジン始動時における第１及び第２クラッチの制御により発生し得る問題点についての説明図である。 本発明の実施形態による第１及び第２クラッチの制御の基本概念についての説明図である。 本発明の実施形態による始動制御を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態による始動制御を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御方法及び制御システムを説明する。

［装置構成］
図１は、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御方法及び制御システムが適用されるハイブリッド車両の概略構成図である。

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、主に、ハイブリッド車両１を駆動するためのトルクを発生するエンジン２（例えばガソリンエンジン）と、ハイブリッド車両１の動力伝達経路上においてエンジン２よりも下流側に設けられ、ハイブリッド車両１を駆動するためのトルクを発生するモータ４と、図示しないインバータ等を介してモータ４との間で電力の授受を行うバッテリ５と、ハイブリッド車両１の動力伝達経路上においてモータ４よりも下流側に設けられ、エンジン２及び／又はモータ４による回転速度を変速する変速機６と、変速機６からのトルクを下流側に伝達する動力伝達系８と、動力伝達系８からのトルクによって車輪１２を駆動するドライブシャフト１０と、当該車輪（駆動輪）１２と、を有する。

エンジン２の出力軸とモータ４の回転軸とは、断続（断接）可能な第１クラッチＣＬ１を介して軸ＡＸ１によって同軸状に連結されている。この第１クラッチＣＬ１により、エンジン２とモータ４との間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えられるようになっている。例えば、第１クラッチＣＬ１は、図示しないモータやソレノイドにより、クラッチ作動油流量及び／又はクラッチ作動油圧を連続的又は段階的に制御して、伝達トルク容量を変更可能な乾式多板クラッチや湿式多板クラッチなどによって構成されている。

モータ４の回転軸と変速機６の回転軸とは、軸ＡＸ２によって同軸状に連結されている。変速機６は、典型的には、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、ピニオンギヤＰ１（遊星歯車）及びキャリアＣ１を含む１つ以上のプラネタリギヤセットと、クラッチやブレーキ等の摩擦締結要素とを内部に備えており、車速やエンジン回転数などに応じてギヤ段（変速比）を自動的に切り替える機能を備えた自動変速機である。リングギヤＲ１はサンギヤＳ１と同心円上に配置され、ピニオンギヤＰ１はサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛み合うようにサンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置されている。キャリアＣ１は、ピニオンギヤＰ１を自転可能且つサンギヤＳ１の周りを公転可能に保持する。

また、変速機６は、断続（断接）な第２クラッチＣＬ２を内部に備え、この第２クラッチＣＬ２により、変速機６の上流側（エンジン２及びモータ４）と変速機６の下流側（車輪１２など）との間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えられるようになっている。例えば、第２クラッチＣＬ２も、図示しないモータやソレノイドにより、クラッチ作動油流量及び／又はクラッチ作動油圧を連続的又は段階的に制御して、伝達トルク容量を変更可能な乾式多板クラッチや湿式多板クラッチなどによって構成されている。
なお、第２クラッチＣＬ２は、実際には、変速機６において種々のギヤ段を切り替えるために用いられる多数のクラッチによって構成される。また、図１では単純化のためプラネタリギヤセットを１つだけ示しているが、実際には変速機６は複数のプラネタリギヤセットを備えている。第２クラッチＣＬ２により代表される複数のクラッチや図示しない複数のブレーキ等の摩擦締結要素を選択的に締結して、各プラネタリギヤセットを経由する動力伝達経路を切り換えることにより、例えば複数の前進変速段と１段の後退速段とを実現可能となっている。

動力伝達系８は、変速機６の出力軸ＡＸ３を介してトルクが入力される。動力伝達系８は、駆動力を左右一対の車輪１２に対して分配するデファレンシャルギヤや、ファイナルギヤなどを含んで構成されている。

上記のハイブリッド車両１は、第１クラッチＣＬ１の締結と解放とを切り替えることで、走行モードを切り替えることができる。すなわち、ハイブリッド車両１は、第１クラッチＣＬ１を解放状態に設定して、エンジン２のトルクを用いずにモータ４のトルクを用いてハイブリッド車両１を走行させる第１走行モードと、第１クラッチＣＬ１を締結状態に設定して、少なくともエンジン２のトルクを用いてハイブリッド車両１を走行させる第２走行モードと、を有する。第１走行モードは、所謂ＥＶ走行モードであり、第２走行モードは、エンジン２のトルクのみを用いてハイブリッド車両１を走行させるエンジン走行モード、及びエンジン２及びモータ４の両方のトルクを用いてハイブリッド車両１を走行させるハイブリッド走行モードを含む。

なお、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２は、それぞれ、本発明における「第１摩擦締結要素」及び「第２摩擦締結要素」の一例に相当する。ただし、このような第１及び第２摩擦締結要素としてクラッチを用いることに限定はされない。

次に、図２は、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の電気的構成を示すブロック図である。

図２に示すように、コントローラ２０には、エンジン２の回転数を検知するエンジン回転数センサＳＮ１からの信号と、モータ４の回転数を検知するモータ回転数センサＳＮ２からの信号と、ドライバによるアクセルペダルの踏込み量に対応するアクセル開度を検知するアクセル開度センサＳＮ３からの信号と、ハイブリッド車両１の車速を検知する車速センサＳＮ４からの信号と、ハイブリッド車両１の前後方向の加速度を検知する加速度センサＳＮ５からの信号と、バッテリ５の充電状態を示すＳＯＣ（State of Charge）を検知するＳＯＣセンサＳＮ６からの信号と、が入力されるようになっている。

コントローラ２０は、１つ以上のプロセッサ２０ａ（典型的にはＣＰＵ）と、当該プロセッサ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）や各種のデータを記憶するＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ２０ｂと、を備えるコンピュータにより構成される。コントローラ２０は、本発明における「制御装置」に相当し、また、本発明における「ハイブリッド車両の制御方法」を実行する。

具体的には、コントローラ２０は、上述したセンサＳＮ１～ＳＮ６からの検知信号に基づき、主に、エンジン２、モータ４、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２に対して制御信号を出力し、これらを制御する。例えば、コントローラ２０は、エンジン２の点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量を調整する制御や、モータ４の回転数、トルクを調整する制御や、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の状態（締結状態、解放状態、スリップ状態）を切り替える制御などを行う。実際には、コントローラ２０は、エンジン２の点火プラグや燃料噴射弁やスロットル弁などを制御し、インバータを介してモータ４を制御し、油圧制御回路を介して第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２を制御する。

［ハイブリッド車両の制御］
次に、本実施形態においてコントローラ２０が行う制御内容について説明する。本実施形態では、コントローラ２０は、エンジン２を停止した状態での走行中に、このエンジン２の始動要求が発せられたときに、エンジン２とモータ４との間に設けられた第１クラッチＣＬ１を解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態へと移行させる。こうすることで、第１クラッチＣＬ１を介してモータ４のトルクをエンジン２に伝達して、モータ４によってエンジン２をクランキングすることでエンジン２を始動させるようにする。また、コントローラ２０は、このようなエンジン２の始動時に、モータ４と車輪１２との間に設けられた第２クラッチＣＬ２を締結状態から所定のスリップ状態へと移行させる。こうすることで、動力源（特にエンジン２）と車輪１２との間の第２クラッチＣＬ２を介したトルク伝達をできるだけ低減させて、このトルク伝達によりハイブリッド車両１に発生するショック（車両ショック）を抑制するようにする。例えば、車両ショックには、走行しているハイブリッド車両１の運動エネルギーがエンジン２側に伝達されてエンジン始動に用いられることによる車両の減速がある。

ここで、図３を参照して、上述したエンジン始動時における第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の制御により発生し得る問題点について説明する。図３は、横軸に時間を示し、縦軸に第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の伝達トルク容量を示す。具体的には、図３の実線及び破線は、それぞれ、エンジン始動時において第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の状態を切り替えるための制御（具体的には第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２に付与する油圧を変化させる制御）を行ったときの、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の伝達トルク容量を示す。この伝達トルク容量は、第１、第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の状態（解放状態、締結状態、スリップ状態）に応じて変化する量である。なお、図３では、第１クラッチＣＬ１をエンジン始動時に締結状態へと移行させる場合を例に挙げて説明する。

図３に示す制御例では、時刻ｔ１１において、第１クラッチＣＬ１の解放状態から締結状態への移行が開始されると共に、第２クラッチＣＬ２の締結状態から所定のスリップ状態への移行が開始される。この後、時刻ｔ１２において、第１クラッチＣＬ１の解放状態から締結状態への移行が完了する一方で、この時刻ｔ１２よりも後の時刻ｔ１３において、第２クラッチＣＬ２の締結状態から所定のスリップ状態への移行が完了する。すなわち、エンジン始動時において第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の所定状態への移行動作を同時に開始すると、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の特性や走行条件などにより、第２クラッチＣＬ２の締結状態から所定のスリップ状態への移行が完了する前に、第１クラッチＣＬ１の解放状態から締結状態への移行が完了してしまう場合があるのである。

この場合には、エンジン始動時に、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２を介してエンジン２と車輪１２との間でトルク伝達されることで、車両ショックが発生してしまう可能性がある。このような問題に対処すべく、第２クラッチＣＬ２のスリップ量（第２クラッチＣＬ２の伝達トルク容量に対応する）を検知し、検知されたスリップ量に応じて、第１クラッチＣＬ１を締結状態に移行する制御を開始する方法が考えられる。しかしながら、この検知を精度良く行うことは技術的に困難である。また、この検知に応じて第１クラッチＣＬ１を制御すると、当該第１クラッチＣＬ１の締結状態への移行が遅れて、エンジン始動の応答性が悪化する傾向にある。

したがって、本実施形態では、コントローラ２０は、エンジン始動時において、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行を開始してから所定時間経過後に、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始することにより、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行が完了した後に確実に完了するようにする。こうすることで、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制するようにする。

図４は、本実施形態による第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の制御の基本概念についての説明図である。図４は、横軸に時間を示し、縦軸に第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の伝達トルク容量を示す。具体的には、図４の実線及び破線は、それぞれ、エンジン始動時において第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の状態を切り替えるための制御（具体的には第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２に付与する油圧を変化させる制御）を行ったときの、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の伝達トルク容量を示す。なお、図４では、第１クラッチＣＬ１をエンジン始動時に締結状態へと移行させる場合を例に挙げて説明する。

図４に示すように、本実施形態では、コントローラ２０は、時刻ｔ２１において、第２クラッチＣＬ２の締結状態から所定のスリップ状態への移行を開始する一方で、この時刻ｔ２１から所定時間Ｔ０経過後の時刻ｔ２２において、第１クラッチＣＬ１の解放状態から締結状態への移行を開始する。この後、時刻ｔ２３において、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行が完了する一方で、この時刻ｔ２３の後の時刻ｔ２４において、第１クラッチＣＬ１の締結状態への移行が完了する。すなわち、本実施形態によれば、第１クラッチＣＬ１の締結状態への移行が完了する前に、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行が完了している。
なお、図４では、エンジン始動時に第１クラッチＣＬ１を締結状態へと移行させる制御を例に挙げたが、このような制御は、エンジン始動時に第１クラッチＣＬ１を所定のスリップ状態へと移行させる場合にも適用される。

更に、本実施形態では、コントローラ２０は、上記のように第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２を制御した場合に、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始してから当該移行が完了するまでに要した第１時間（図４において符号Ｔ１を付した時間）を取得すると共に、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行を開始してから当該移行が完了するまでに要した第２時間（図４において符号Ｔ２を付した時間）を取得する。そして、コントローラ２０は、第１及び第２時間Ｔ１、Ｔ２に基づき所定時間Ｔ０を補正し、この所定時間Ｔ０をエンジン２の次回始動時に適用する。例えば、コントローラ２０は、第２時間Ｔ２に対して所定の余裕時間（１つの例ではコントローラ２０による演算の１サイクルの時間）を加算した時間と、第１時間Ｔ１に対して所定時間Ｔ０を加算した時間とが等しくなるように（これは、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行が完了してから所定の余裕時間の経過後に、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するようにすることに相当する）、取得された第１及び第２時間Ｔ１、Ｔ２に基づき、次回適用すべき所定時間Ｔ０を算出する。これにより、部品の劣化などによるばらつきにより変化する第１及び第２時間Ｔ１、Ｔ２に応じて、所定時間Ｔ０を的確に補正（更新）することができる。こうして補正された所定時間Ｔ０をエンジン２の次回始動時に適用することで、エンジン始動の応答性確保と車両ショックの抑制を確実に両立できるようになる。

また、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１を所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるために第１クラッチＣＬ１に付与する油圧の制御を開始したタイミング（具体的には第１クラッチＣＬ１の指示油圧の増加を開始したタイミング）から、第１クラッチＣＬ１に付与された油圧（実油圧）が所定値以上になったタイミングまでの時間を、第１時間Ｔ１として求める。この場合、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の指示油圧に対する油圧挙動を示す所定のモデルを用いて、第１クラッチＣＬ１の実油圧を推定する。他の例では、コントローラ２０は、このような第１クラッチＣＬ１の実油圧が所定値以上になったタイミングを用いる代わりに、第１クラッチＣＬ１の差回転が所定回転数未満になったタイミングを用いて、第１時間Ｔ１を求めてもよい。この場合、第１クラッチＣＬ１の差回転は、第１クラッチＣＬ１のエンジン２側の軸ＡＸ１の回転数と第１クラッチＣＬ１のモータ４側の軸ＡＸ１の回転数との差であり、エンジン２側の軸ＡＸ１の回転数はエンジン回転数センサＳＮ１から取得され、モータ４側の軸ＡＸ１の回転数はモータ回転数センサＳＮ２から取得される。更に他の例では、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量が所定値以上になったタイミングを用いて、第１時間Ｔ１を求めてもよい。例えば、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量は、第１クラッチＣＬ１を駆動するソレノイドに供給されるソレノイド電流に基づき求められる。

また、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２を所定のスリップ状態へ移行させるために第２クラッチＣＬ２に付与する油圧の制御を開始したタイミング（具体的には第２クラッチＣＬ２の指示油圧の低減を開始したタイミング）から、第２クラッチＣＬ２に付与された油圧（実油圧）が所定値未満になったタイミングまでの時間を、第２時間Ｔ２として求める。この場合にも、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２の指示油圧に対する油圧挙動を示す所定のモデルを用いて、第２クラッチＣＬ２の実油圧を推定する。他の例では、コントローラ２０は、このような第２クラッチＣＬ２の実油圧が所定値未満になったタイミングを用いる代わりに、第２クラッチＣＬ２の差回転が所定回転数以上になったタイミングを用いて、第２時間Ｔ２を求めてもよい。この場合、第２クラッチＣＬ２の差回転は、第２クラッチＣＬ２のモータ４側の軸ＡＸ２の回転数と第２クラッチＣＬ２の車輪１２側の軸ＡＸ３の回転数との差であり、モータ４側の軸ＡＸ２の回転数はモータ回転数センサＳＮ２から取得され、車輪１２側の軸ＡＸ３の回転数は車速センサＳＮ４から取得される。更に他の例では、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２の伝達トルク容量が所定値未満になったタイミングを用いて、第２時間Ｔ２を求めてもよい。例えば、第２クラッチＣＬ２の伝達トルク容量は、第２クラッチＣＬ２を駆動するソレノイドに供給されるソレノイド電流に基づき求められる。

次に、図５を参照して、本実施形態によるエンジン２の始動制御について具体的に説明する。図５は、本実施形態による始動制御を示すタイムチャートである。図５において、グラフＧ１ａはモータ回転数を示し、グラフＧ１ｂはエンジン回転数を示し、グラフＧ１ｃは車輪回転数（換言するとドライブシャフト１０の回転数）を示し、グラフＧ１ｄはモータ４の目標回転数（モータ目標回転数）を示し、グラフＧ１ｆは第２クラッチＣＬ２の伝達トルク容量を示し、グラフＧ１ｇは第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量を示し、グラフＧ１ｈは第２クラッチＣＬ２の実油圧を示し、グラフＧ１ｉは第２クラッチＣＬ２の指示油圧を示し、グラフＧ１ｊは第１クラッチＣＬ１の実油圧を示し、グラフＧ１ｋは第１クラッチＣＬ１の指示油圧を示している。
ここでは、モータ４の余裕駆動力があり（換言するとモータ４がエンジン２を始動させるのに十分なトルクを発生可能な状態にある）、且つ、ハイブリッド車両１が始動要求後に加速状態となる場合に行われる制御を例に挙げて説明する。また、第１クラッチＣＬ１をエンジン始動時に所定のスリップ状態へと移行させる場合を例に挙げる。

時刻ｔ３１において、エンジン２の始動要求が発せられると、コントローラ２０は、締結状態にある第２クラッチＣＬ２を所定のスリップ状態に移行すべく、第２クラッチＣＬ２の指示油圧をステップ状に低下させる。これにより、第２クラッチＣＬ２の実油圧が速やかに低下し、第２クラッチＣＬ２の伝達トルク容量も速やかに低下する（矢印Ａ１）。その結果、第２クラッチＣＬ２が所定のスリップ状態へと移行する。

この後、時刻ｔ３２から時刻ｔ３３までの間、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の指示油圧を一時的にステップ状に上昇させる。この場合、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１を介したトルク伝達が発生しない程度（つまり第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量がほとんど変化しない程度）の油圧を、第１クラッチＣＬ１に事前に付与する。こうすることで、第１クラッチＣＬ１の油圧室への作動油の充填を事前に行っておくようにする。そして、コントローラ２０は、時刻ｔ３３より一定期間、第１クラッチＣＬ１の指示油圧を、低下させた油圧に維持した後、時刻ｔ３４において、第１クラッチＣＬ１の指示油圧を上昇させる。これにより、第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量が上昇し（矢印Ａ２）、第１クラッチＣＬ１が所定のスリップ状態へと移行する。

他方で、コントローラ２０は、エンジン２の始動要求が発せられたときに（時刻ｔ３１以降）、目標駆動力に対応する目標加速度を実現すべく、モータ目標回転数を上昇させる。特に、コントローラ２０は、動力伝達系８内のギヤ（典型的にはデファレンシャルギヤ）の状態を所定のガタ詰め状態（動力源側から車輪側へと動力が伝達されるような加速側のガタ詰め状態）に維持するために、モータ回転数が車輪回転数よりも高い差回転の状態が維持されるようにモータ目標回転数を設定してモータ４を制御する。そして、コントローラ２０は、モータ４のクランキングによってエンジン２が始動して、エンジン回転数がモータ回転数と等しくなると、時刻ｔ３５より、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２を締結状態に設定すべく、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の指示油圧を上昇させる。また、コントローラ２０は、エンジン２の始動後において、モータ回転数の変化を制限しつつ、ある程度の時間をかけてモータ回転数（及びエンジン回転数）を車輪回転数と等しくするように、モータ目標回転数を設定する。

次に、図６を参照して、本実施形態によるエンジン２の始動制御の全体的な流れについて説明する。図６は、本実施形態による始動制御を示すフローチャートである。このフローは、コントローラ２０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１００において、コントローラ２０は、各種情報を取得する。具体的には、コントローラ２０は、少なくとも上記したセンサＳＮ１～ＳＮ６から検出信号を取得する。

次いで、ステップＳ１０１において、コントローラ２０は、現在停止しているエンジン２の始動要求が発せられているか否かを判定する。例えば、この始動要求は、ドライバがＥＶモードにおいて比較的大きな加速を要求している場合（つまり走行モードをＥＶモードからＨＶモードに切り替える必要があるような加速度をドライバが要求している場合）に発せられる。加えて、始動要求は、このようなドライバ要求以外に、パワートレイン等を含む制御システムから発せられる（以下では、この始動要求を適宜「システム要求」と呼ぶ）。このシステム要求は、車速や負荷やバッテリ状態やエンジン温度などに応じて、ハイブリッド車両１の走行モードをＥＶモードからＨＶモードに切り替えるべきである場合に発せられる。例えば、目標駆動力を実現するためにはモータ４の駆動力だけでは不足する場合や、バッテリ５を充電すべき場合（バッテリ５のＳＯＣが所定値未満である場合）や、減速時にエンジン２によるエンジンブレーキを付与すべき場合などにおいて、システム要求が発せられる。

ステップＳ１０１において、始動要求が発せられたと判定されなかった場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、コントローラ２０は、本始動制御に係る処理を終了する。これに対して、始動要求が発せられたと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２において、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２の締結状態から所定のスリップ状態への移行を開始する。具体的には、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２の作動油圧を制御するための指示油圧を低下させ始める。

次いで、ステップＳ１０３において、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１を介したトルク伝達が発生しない程度（つまり第１クラッチＣＬ１の伝達トルク容量がほとんど変化しない程度）の油圧を、第１クラッチＣＬ１に事前に付与（プリチャージ）する。こうすることで、第１クラッチＣＬ１の油圧室への作動油の充填を事前に行っておく。コントローラ２０は、このような油圧のプリチャージを行った後、第１クラッチＣＬ１の指示油圧を所定圧まで低下させ、この所定圧を維持する。

次いで、ステップＳ１０４において、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２を所定のスリップ状態へ移行させる制御を開始してから（ステップＳ１０２）、事前に設定された所定時間が経過したか否かを判定する。その結果、コントローラ２０は、所定時間が経過したと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に進む。これに対して、コントローラ２０は、所定時間が経過したと判定されなかった場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０４に戻る。この場合、コントローラ２０は、所定時間が経過するまで、ステップＳ１０４の判定を繰り返す。

次いで、ステップＳ１０５において、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態への移行を開始する。具体的には、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の作動油圧を、上記のように一定に維持された所定圧から上昇させ始める。なお、エンジン始動時に、第１クラッチＣＬ１をスリップ状態に移行させることに限定はされず、他の例では、第１クラッチＣＬ１を、スリップ状態を介さずに締結状態に移行させてもよい。

このような第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の制御により、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の所定のスリップ状態への移行が完了すると、コントローラ２０は、ステップＳ１０６に進む。このステップＳ１０６において、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態への移行を開始してから当該移行が完了するまでに要した第１時間を取得すると共に、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行を開始してから当該移行が完了するまでに要した第２時間を取得する。上述したように、例えば、コントローラ２０は、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の指示油圧に対する実油圧を所定のモデルから推定し、この推定した実油圧に基づき、第１及び第２時間を求める。

次いで、ステップＳ１０７において、コントローラ２０は、第１及び第２時間に基づき、所定時間を補正する。こうして補正された所定時間は、本実施形態による始動制御を次回行うときにステップＳ１０４の判定において適用される。例えば、コントローラ２０は、第２時間に対して所定の余裕時間（１つの例ではコントローラ２０による演算の１サイクルの時間）を加算した時間と、第１時間に対して所定時間を加算した時間とが等しくなるように（これは、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行が完了してから所定の余裕時間の経過後に、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するようにすることに相当する）、取得された第１及び第２時間に基づき、次回適用すべき所定時間を求める。

他方で、上記のステップＳ１０６、Ｓ１０７の処理と並行して、ステップＳ１０８において、コントローラ２０は、モータ４のクランキングによりエンジン２を始動させるようにモータ４を制御する。そして、エンジン２が始動すると、コントローラ２０は、ステップＳ１０９に進む。

次いで、ステップＳ１０９において、コントローラ２０は、スリップ状態にある第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２を締結状態に移行するように、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２を制御する。具体的には、コントローラ２０は、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２の作動油圧を制御するための指示油圧を上昇させる。この後、コントローラ２０は、本始動制御に係る処理を終了する。

［作用及び効果］
次に、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御方法及び制御システムの作用及び効果について説明する。

本実施形態によれば、コントローラ２０は、エンジン２の始動要求が発せられたときに、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行が完了した後に第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するように、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行を開始してから所定時間経過後に、第１クラッチＣＬ１の解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始する。これにより、第１クラッチＣＬ１を介したモータ４からのトルク伝達によるエンジン２の始動開始時に、動力源と車輪１２との間のトルク伝達を十分抑制可能な状態に第２クラッチＣＬ２を適切に設定しておくことができる。また、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行開始は、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行完了を待たずに、第２クラッチＣＬ２の移行開始から所定時間経過後に開始されるので、エンジン始動の応答性の悪化を抑制することができる。以上より、本実施形態によれば、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始してから当該移行が完了するまでに要した第１時間を取得すると共に、第２クラッチＣＬ２の所定のスリップ状態への移行を開始してから当該移行が完了するまでに要した第２時間を取得し、これら第１及び第２時間に基づき所定時間を補正する。これにより、部品の劣化などによるばらつきを加味して、所定時間を補正（更新）することができる。こうして補正された所定時間をエンジン２の次回始動時に適用することで、エンジン始動の応答性確保と車両ショックの抑制を確実に両立できるようになる。

また、本実施形態によれば、コントローラ２０は、エンジン２の始動要求が発せられたときに、第１クラッチＣＬ１を所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるための油圧を第１クラッチＣＬ１に付与する前に、第１クラッチＣＬ１を介したトルク伝達が発生しない程度の油圧を第１クラッチＣＬ１に事前に付与する。こうすることで、第１クラッチＣＬ１の油圧室への作動油の充填を事前に行っておく。これにより、第１クラッチＣＬ１を所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるための油圧を付与したときの第１クラッチＣＬ１の応答性を向上させることができる。

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
４ モータ
５ バッテリ
６ 変速機
８ 動力伝達系
１２ 車輪
２０ コントローラ（制御装置）
ＣＬ１ 第１クラッチ（第１摩擦締結要素）
ＣＬ２ 第２クラッチ（第２摩擦締結要素）

Claims (5)

1. エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間に断続可能に設けられた第１摩擦締結要素と、前記モータと車輪との間に断続可能に設けられた第２摩擦締結要素と、を有するハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記ハイブリッド車両の走行中において停止している前記エンジンの始動要求が発せられたときに、前記第２摩擦締結要素を締結状態から所定のスリップ状態へ移行させるように、当該第２摩擦締結要素を制御する工程と、
   前記第２摩擦締結要素の前記所定のスリップ状態への移行が完了した後に前記第１摩擦締結要素の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するように、前記第２摩擦締結要素の前記所定のスリップ状態への移行が開始してから所定時間経過後に、前記第１摩擦締結要素の解放状態から前記所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始するように、当該第１摩擦締結要素を制御する工程と、
   前記第１及び第２摩擦締結要素の制御中及び／又は制御後に、前記モータのクランキングによって前記エンジンを始動させるように、前記モータ及び前記エンジンを制御する工程と、
   を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
2. 前記第１摩擦締結要素の制御により、前記第１摩擦締結要素の前記所定のスリップ状態又は締結状態への移行が開始してから当該移行が完了するまでに要した第１時間を取得する工程と、
   前記第２摩擦締結要素の制御により、前記第２摩擦締結要素の前記所定のスリップ状態への移行が開始してから当該移行が完了するまでに要した第２時間を取得する工程と、
   前記第１及び第２時間に基づき前記所定時間を補正し、この所定時間を前記エンジンの次回始動時に適用する工程と、
   を更に有する請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
3. 前記第１及び第２摩擦締結要素は油圧により動作するように構成され、
   前記第１時間を取得する工程では、前記第１摩擦締結要素に付与された油圧を推定し、この推定した油圧に基づき、前記第１摩擦締結要素の前記所定のスリップ状態又は締結状態への移行の完了を判断して、前記第１時間を取得し、
   前記第２時間を取得する工程では、前記第２摩擦締結要素に付与された油圧を推定し、この推定した油圧に基づき、前記第２摩擦締結要素の前記所定のスリップ状態への移行の完了を判断して、前記第２時間を取得する、
   請求項２に記載のハイブリッド車両の制御方法。
4. 前記第１摩擦締結要素は油圧により動作するように構成され、
   前記エンジンの前記始動要求が発せられたときに、前記第１摩擦締結要素を前記所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるための油圧を前記第１摩擦締結要素に付与する前に、前記第１摩擦締結要素を介したトルク伝達が発生しない程度の油圧を前記第１摩擦締結要素に事前に付与する工程を更に有する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御方法。
5. ハイブリッド車両の制御システムであって、
   エンジン及びモータと、
   前記エンジンと前記モータとの間に断続可能に設けられた第１摩擦締結要素と、
   前記モータと車輪との間に断続可能に設けられた第２摩擦締結要素と、
   前記エンジン、前記モータ、前記第１及び第２摩擦締結要素を制御するよう構成された制御装置と、を有し、
   前記制御装置は、
   前記ハイブリッド車両の走行中において停止している前記エンジンの始動要求が発せられたときに、前記第２摩擦締結要素を締結状態から所定のスリップ状態へ移行させるように、当該第２摩擦締結要素を制御し、
   前記第２摩擦締結要素の前記所定のスリップ状態への移行が完了した後に前記第１摩擦締結要素の所定のスリップ状態又は締結状態への移行が完了するように、前記第２摩擦締結要素の前記所定のスリップ状態への移行が開始してから所定時間経過後に、前記第１摩擦締結要素の解放状態から前記所定のスリップ状態又は締結状態への移行を開始するように、当該第１摩擦締結要素を制御し、
   前記第１及び第２摩擦締結要素の制御中及び／又は制御後に、前記モータのクランキングによって前記エンジンを始動させるように、前記モータ及び前記エンジンを制御するよう構成される、
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御システム。

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