JP2023008334A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動制御に伴うショックの発生を抑制しつつ、ショックの発生よりも内燃機関の始動を優先したい状況ではその始動を優先させることによりドライバビリティの低下を抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】走行用駆動力源としてのエンジン１２及び電動機ＭＧと、動力伝達経路ＰＴのうちエンジン１２と電動機ＭＧとの間に配設されたＫ０クラッチ２０と、を備えるハイブリッド車両１０の、電子制御装置９０は、（ａ）所定の予め設定された第１始動要求の検知に基づいて実行されるＫ０クラッチ２０を係合させて電動機ＭＧによりエンジン１２を始動させる始動制御を、所定の予め設定された遅延要求の検知に基づいて所定期間Ｔd遅延させる遅延制御が実行されている場合において、所定の予め設定された第２始動要求の検知に基づいて遅延制御の実行を中止して始動制御を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達経路のうち内燃機関と電動機との間に配設された摩擦係合装置を備えるハイブリッド車両の、制御装置に関する。

動力伝達経路のうち内燃機関と電動機との間に配設された摩擦係合装置を備えるハイブリッド車両において、内燃機関の始動条件が成立した場合、電動機にクランキングトルクを出力させるとともに摩擦係合装置を係合制御させることによって内燃機関を始動させる方法が知られている。例えば、特許文献１に記載のものがそれである。

特開２０２１－５４１６５号公報

特許文献１に記載の方法では、電動機を用いて内燃機関を始動させる始動制御と、他の制御（例えば、自動変速機の変速制御や摩擦係合装置の油圧学習制御）と、が同時期になった場合、摩擦係合装置における電動機側の回転軸の回転速度が他の制御によって変動することにより、摩擦係合装置の回転速度の同期が適切なタイミングで行われずショックが発生するおそれがある。そのため、このような場合には、ショックの発生を抑制するために内燃機関の始動制御の実行を遅延させることが考えられる。しかし、ショックの発生の抑制よりも内燃機関の始動を優先したい状況にある場合、内燃機関の始動が遅延することによりドライバビリティが低下してしまうおそれがある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、内燃機関の始動制御に伴うショックの発生を抑制しつつ、ショックの発生よりも内燃機関の始動を優先したい状況ではその始動を優先させることによりドライバビリティの低下を抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、走行用駆動力源としての内燃機関及び電動機と、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路のうち前記内燃機関と前記電動機との間に配設された摩擦係合装置と、を備えるハイブリッド車両の、制御装置であって、所定の予め設定された第１始動要求の検知に基づいて実行される前記摩擦係合装置を係合させて前記電動機により前記内燃機関を始動させる始動制御を、所定の予め設定された遅延要求の検知に基づいて所定期間遅延させる遅延制御が実行されている場合において、所定の予め設定された第２始動要求の検知に基づいて前記遅延制御の実行を中止して前記始動制御を実行することにある。

第１発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、所定の予め設定された第１始動要求の検知に基づいて実行される前記摩擦係合装置を係合させて前記電動機により前記内燃機関を始動させる始動制御を、所定の予め設定された遅延要求の検知に基づいて所定期間遅延させる遅延制御が実行されている場合において、所定の予め設定された第２始動要求の検知に基づいて前記遅延制御の実行が中止されて前記始動制御が実行される。所定の遅延要求の検知に基づいて電動機を用いて内燃機関を始動させる始動制御を所定期間遅延させる遅延制御が実行されることで内燃機関の始動制御に伴うショックの発生が抑制される。しかし、内燃機関の始動制御を遅延させる遅延制御が実行されている場合において、ショックの発生よりも内燃機関の始動を優先させたい所定の第２始動要求が検知されると、内燃機関の遅延制御の実行が中止されて内燃機関の始動制御が実行される。これにより、内燃機関の始動制御に伴うショックの発生が抑制されつつ、ショックの発生よりも内燃機関の始動を優先したい状況ではその始動が優先させられることによりドライバビリティの低下が抑制される。

第２発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第１発明において、前記ハイブリッド車両には、前記動力伝達経路のうち前記電動機と前記駆動輪との間に配設された自動変速機が更に備えられ、（ａ）前記第１始動要求が検知されるのは、要求駆動トルクが前記電動機の出力のみで賄える範囲よりも大きい場合、前記内燃機関の暖機が必要である場合、及び前記電動機に対して電力を授受する蓄電装置の充電状態値が所定のエンジン始動閾値未満である場合のいずれかであり、（ｂ）前記遅延要求が検知されるのは、前記摩擦係合装置の油圧学習制御、前記自動変速機の変速制御、及び停車状態における前記摩擦係合装置の作動状態を制御する作動油の流量制御、のいずれかが実行された場合である。これにより、所定の第１始動要求による内燃機関の始動制御と、摩擦係合装置の油圧学習制御や自動変速機の変速制御や作動油の流量制御と、が同時期になるとともに所定の第２始動要求が検知されない場合には、内燃機関の始動制御を遅延させる遅延制御が実行されることで内燃機関の始動制御に伴うショックの発生が抑制される。

第３発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第２発明において、前記第２始動要求が検知されるのは、運転者によるアクセル操作、ブレーキ操作、及びシフト操作のいずれかが実行された場合である。このように、所定の遅延要求により内燃機関の始動制御を遅延させる遅延制御が実行されている場合において、運転者によりアクセル操作、ブレーキ操作、及びシフト操作のいずれかが実行されると所定の第２始動要求が検知され、内燃機関の遅延制御の実行が中止される。これにより、運転者によりアクセル操作、ブレーキ操作、及びシフト操作のいずれかが実行されて内燃機関の始動制御に伴うショックの発生の抑制よりも内燃機関の始動を優先したい状況では、その始動が優先させられることによりドライバビリティの低下が抑制される。

本発明の実施例に係る電子制御装置を備えるハイブリッド車両の概略構成図であるとともに、ハイブリッド車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。 図１に示す電子制御装置の制御作動を説明するフローチャートの一例である。 停車状態においてＫ０クラッチの油圧学習制御が実行され、その油圧学習制御の実行中に運転者によりアクセル操作が実行された場合において、図２のフローチャートが実行された場合におけるタイムチャートの一例である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

本発明の実施例に係る電子制御装置９０を備えるハイブリッド車両１０（以下、単に「車両１０」と記す。）の概略構成図であるとともに、車両１０における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。

車両１０は、走行用駆動力源であるエンジン１２及び電動機ＭＧと、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路ＰＴに設けられた動力伝達装置１６と、を備える。車両１０は、ハイブリッド車両である。

エンジン１２は、周知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置９０によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置５０が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴe［Nm］が制御される。なお、エンジン１２は、本発明における「内燃機関」に相当する。

動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース１８内において、エンジン１２側から順に、ダンパー４２、Ｋ０クラッチ２０、電動機連結軸３６、トルクコンバータ２２、自動変速機２４等を備える。動力伝達装置１６は、自動変速機２４の出力回転部材である変速機出力軸２６に連結されたプロペラシャフト２８、プロペラシャフト２８に連結されたディファレンシャルギヤ３０、ディファレンシャルギヤ３０に連結された１対のドライブシャフト３２等を備える。

動力伝達装置１６は、エンジン１２とダンパー４２とを連結するエンジン連結軸３４を備える。ダンパー４２は、エンジン１２の脈動を吸収しつつその回転を伝達する周知のダンパー装置、例えば振り子ダンパーである。

Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路ＰＴのうちエンジン１２と電動機ＭＧとの間に配設されたクラッチである。電動機連結軸３６は、Ｋ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２とを連結している。Ｋ０クラッチ２０は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される油圧式の摩擦係合装置である。Ｋ０クラッチ２０は、油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧であるＫ０油圧ＰＲk0［Pa］によりＫ０クラッチ２０の伝達トルク容量（Ｋ０クラッチ２０の係合力）であるＫ０トルクＴk0［Nm］が変化させられることで、係合状態や解放状態などの作動状態つまり制御状態が切り替えられる。以下、特に区別しない場合には、Ｋ０クラッチ２０について「係合」には、完全係合と半係合（スリップ係合）とが含まれる。

車両１０において、Ｋ０クラッチ２０が係合状態にある場合は、エンジン１２とトルクコンバータ２２とがダンパー４２及びＫ０クラッチ２０を介して動力伝達可能に連結される。一方、Ｋ０クラッチ２０が解放状態にある場合は、エンジン１２とトルクコンバータ２２との間の動力伝達が遮断される。Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２と電動機ＭＧとを断接するクラッチとして機能する。Ｋ０クラッチ２０が係合状態にある場合には、電動機連結軸３６は、その一端がダンパー４２を介してエンジン１２に連結されることでエンジン１２により回転駆動させられる。なお、Ｋ０クラッチ２０は、本発明における「摩擦係合装置」に相当する。

トルクコンバータ２２は、周知のトルクコンバータである。トルクコンバータ２２は、電動機連結軸３６に連結されたポンプ翼車２２ａと、自動変速機２４の入力回転部材である変速機入力軸３８に連結されたタービン翼車２２ｂと、ポンプ翼車２２ａとタービン翼車２２ｂとを直結するロックアップクラッチ４０と、を備える。トルクコンバータ２２は、走行用駆動力源（エンジン１２、電動機ＭＧ）の各々からの走行用駆動力を流体を介して電動機連結軸３６から変速機入力軸３８へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ２２は、Ｋ０クラッチ２０及びダンパー４２を介してエンジン１２に連結されている。自動変速機２４は、トルクコンバータ２２に連結されており、動力伝達経路ＰＴのうちトルクコンバータ２２と駆動輪１４との間の伝達経路に設けられている。トルクコンバータ２２及び自動変速機２４は、各々、走行用駆動力源（エンジン１２、電動機ＭＧ）と駆動輪１４との間の動力伝達経路ＰＴの一部を構成している。

電動機ＭＧは、電力から機械的な動力を発生させる電動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。電動機ＭＧは、後述するインバータ５２を介して車両１０に備えられたバッテリ５４に接続されている。バッテリ５４は、電動機ＭＧに対して電力を授受する蓄電装置である。電動機ＭＧは、後述する電子制御装置９０によってインバータ５２が制御されることにより、電動機ＭＧの出力トルクである電動機トルクＴm［Nm］が制御される。電動機トルクＴmは、例えば電動機ＭＧの回転方向がエンジン１２の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギーも同意である。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。

電動機ＭＧは、ケース１８内において、電動機連結軸３６に動力伝達可能に連結されている。つまり、電動機ＭＧは、動力伝達経路ＰＴのうちＫ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２との間の伝達経路に動力伝達可能に連結されている。見方を換えれば、電動機ＭＧは、Ｋ０クラッチ２０を介することなくトルクコンバータ２２や自動変速機２４と動力伝達可能に連結されている。

自動変速機２４は、動力伝達経路ＰＴのうち走行用駆動力源（エンジン１２及び電動機ＭＧ）と駆動輪１４との間に配設され、具体的には動力伝達経路ＰＴのうち電動機ＭＧと駆動輪１４との間に配設され、例えば不図示の１組又は複数組の遊星歯車装置と、複数の変速用係合装置ＣＢと、を備える、公知の遊星歯車式の自動変速機である。変速用係合装置ＣＢは、例えば公知の油圧式の摩擦係合装置である。変速用係合装置ＣＢは、各々、油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧であるＣＢ油圧ＰＲcb［Pa］によりそれぞれの伝達トルク容量であるＣＢトルクＴcb［Nm］が変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。

自動変速機２４は、例えば変速用係合装置ＣＢのうちの何れかの係合装置の係合によって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi［rpm］／ＡＴ出力回転速度Ｎo［rpm］）が異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機２４は、後述する電子制御装置９０によって、運転者のアクセル操作や車速Ｖ［km/h］等に応じて、変速用係合装置ＣＢのうちの自動変速機２４の変速に関与する係合装置である所定の係合装置の制御状態が切り替えられることで、形成されるギヤ段が切り替えられる。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、変速機入力軸３８の回転速度であり、自動変速機２４の入力回転速度である。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、トルクコンバータ２２の出力回転速度であるタービン回転速度Ｎt［rpm］と同値である。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、タービン回転速度Ｎtで表すことができる。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、変速機出力軸２６の回転速度であり、自動変速機２４の出力回転速度である。

例えば、自動変速機２４の変速制御においては、変速用係合装置ＣＢの何れかの掴み替えにより変速が実行される、すなわち変速用係合装置ＣＢの係合状態と解放状態との切替えにより変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。ここで、クラッチツゥクラッチ変速において解放状態から係合状態へ切り替えられる変速用係合装置ＣＢを「係合側係合装置ＣＢcon」といい、クラッチツゥクラッチ変速において係合状態から解放状態へ切り替えられる変速用係合装置ＣＢを「解放側係合装置ＣＢdis」ということとする。また、係合側係合装置ＣＢconの断接状態を制御する油圧アクチュエータに供給されるＣＢ油圧ＰＲcbを「係合側作動油圧Ｐcon［Pa］」といい、解放側係合装置ＣＢdisの断接状態を制御する油圧アクチュエータに供給されるＣＢ油圧ＰＲcbを「解放側作動油圧Ｐdis［Pa］」ということとする。

油圧制御回路５６は、機械式オイルポンプであるＭＯＰ５８や電動オイルポンプであるＥＯＰ６０から圧送されたオイル（作動油OIL）の油圧を元圧として、ケース１８内の各部に必要な作動油OILを供給する。例えば、油圧制御回路５６内には、Ｋ０クラッチ２０の断接制御用であるＫ０用電磁弁ＳＣ、及び、自動変速機２４の変速制御用である４つの変速用電磁弁ＳＬ１～ＳＬ４（以下、特に区別しない場合には、「変速用電磁弁ＳＬ」と記す。）が設けられている。これらＫ０用電磁弁ＳＣ，変速用電磁弁ＳＬは、例えば周知のリニアソレノイド弁であって、ソレノイドに駆動電流を供給することにより電気エネルギーを駆動力に変換する装置である電磁部と、その電磁部の駆動により作動油OILを調圧して作動油圧を発生させる調圧部と、を備える。

Ｋ０用電磁弁ＳＣの駆動電流が制御されることにより、Ｋ０クラッチ２０の断接状態を制御する油圧アクチュエータに供給される作動油圧が調整されてＫ０クラッチ２０の断接状態が制御される。例えば、Ｋ０用電磁弁ＳＣの駆動電流がオフ（駆動電流が流れない状態）とされることでＫ０クラッチ２０が解放状態とされ、Ｋ０用電磁弁ＳＣの駆動電流がオン（駆動電流が流れる状態）とされることでＫ０クラッチ２０が係合状態とされる。

変速用電磁弁ＳＬの各駆動電流のオン／オフの組み合わせが制御されることにより、自動変速機２４に設けられた変速用係合装置ＣＢの断接状態を制御する各油圧アクチュエータに供給される作動油圧が調整される。これにより、自動変速機２４は、ニュートラル状態にされたり所望の変速比γatが形成されたりする。変速用係合装置ＣＢは、ブレーキやクラッチなどの例えば湿式多板型の油圧式摩擦係合装置である。例えば、クラッチツゥクラッチ変速における係合側作動油圧Ｐcon及び解放側作動油圧Ｐdisの指示圧は、係合側係合装置ＣＢcon及び解放側係合装置ＣＢdisの係合速度、解放速度、及び係合ショックが許容範囲内となるように、実験的に或いは設計的に予め定められた変速用タイムチャートに従って制御される。

動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０が係合された場合に、エンジン連結軸３４から、Ｋ０クラッチ２０、電動機連結軸３６、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、ディファレンシャルギヤ３０、及びドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。電動機ＭＧから出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０の制御状態にかかわらず、電動機連結軸３６から、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、ディファレンシャルギヤ３０、及びドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。

車両１０は、ＭＯＰ５８、ＥＯＰ６０、ポンプ用モータ６２等を備える。ＭＯＰ５８は、ポンプ翼車２２ａに連結されており、走行用駆動力源（エンジン１２、電動機ＭＧ）により回転駆動させられて動力伝達装置１６で用いられる作動油OILを吐出する。ポンプ用モータ６２は、ＥＯＰ６０を回転駆動するためのＥＯＰ専用のモータである。ＥＯＰ６０は、ポンプ用モータ６２により回転駆動させられて作動油OILを吐出する。ＭＯＰ５８やＥＯＰ６０が吐出した作動油OILは、油圧制御回路５６へ供給される。油圧制御回路５６は、ＭＯＰ５８及び／又はＥＯＰ６０が吐出した作動油OILを元にして各々調圧した、ＣＢ油圧ＰＲcb、Ｋ０油圧ＰＲk0などを供給する。

車両１０は、電子制御装置９０を備える。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置９０は、必要に応じてエンジン制御用、電動機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。なお、電子制御装置９０は、本発明における「制御装置」に相当する。

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ７０、タービン回転速度センサ７２、出力回転速度センサ７４、電動機回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８、スロットル弁開度センサ８０、バッテリセンサ８４など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe［rpm］、ＡＴ入力回転速度Ｎiと同値であるタービン回転速度Ｎt、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、電動機ＭＧの回転速度である電動機回転速度Ｎm［rpm］、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc［%］、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth［%］、バッテリ５４のバッテリ温度ＴＨbat［℃］やバッテリ充放電電流Ｉbat［A］やバッテリ電圧Ｖbat［V］など）が、それぞれ入力される。

電子制御装置９０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置５０、インバータ５２、油圧制御回路５６、ポンプ用モータ６２など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御するためのエンジン制御信号Ｓe、電動機ＭＧを制御するための電動機制御信号Ｓm、変速用係合装置ＣＢを制御するためのＣＢ油圧制御信号ＳcbやＫ０クラッチ２０を制御するためのＫ０油圧制御信号Ｓk0やロックアップクラッチ４０を制御するためのＬＵ油圧制御信号Ｓlu、ＥＯＰ６０を制御するためのＥＯＰ制御信号Ｓeopなど）が、それぞれ出力される。

電子制御装置９０は、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部９２と、クラッチ制御手段すなわちクラッチ制御部９４と、変速制御手段すなわち変速制御部９６と、遅延可否判定手段すなわち遅延可否判定部９８と、を機能的に備える。

ハイブリッド制御部９２は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部９２ａと、インバータ５２を介して電動機ＭＧの作動を制御する電動機制御手段すなわち電動機制御部９２ｂと、を機能的に備え、それらの制御機能によりエンジン１２及び電動機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。

ハイブリッド制御部９２は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、アクセル開度θacc及び車速Ｖと駆動要求量との間の関係が予め実験的に或いは設計的に求められて記憶されたマップである。前記駆動要求量は、例えば駆動輪１４における要求駆動トルクＴrdem［Nm］である。要求駆動トルクＴrdemは、見方を換えればそのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーＰrdem［W］である。前記駆動要求量としては、駆動輪１４における要求駆動力Ｆrdem［N］、変速機出力軸２６における要求ＡＴ出力トルク等を用いることもできる。前記駆動要求量の算出では、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良い。

ハイブリッド制御部９２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２４の変速比γat、バッテリ５４の充電可能電力Ｗin［W］や放電可能電力Ｗout［W］等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン１２を制御するエンジン制御信号Ｓeと、電動機ＭＧを制御する電動機制御信号Ｓmと、を出力する。エンジン制御信号Ｓeは、例えばそのときのエンジン回転速度ＮeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジン１２のパワーであるエンジンパワーＰe［W］の指令値である。電動機制御信号Ｓmは、例えばそのときの電動機回転速度Ｎmにおける電動機トルクＴmを出力する電動機ＭＧの消費電力Ｗm［W］の指令値である。

バッテリ５４の充電可能電力Ｗinは、バッテリ５４の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、バッテリ５４の入力制限を示している。バッテリ５４の放電可能電力Ｗoutは、バッテリ５４の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、バッテリ５４の出力制限を示している。バッテリ５４の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbat及びバッテリ５４の充電状態値（予め定められた満充電容量に対する実際に蓄電されている充電量の比）ＳＯＣ［%］に基づいて電子制御装置９０により算出される。

ハイブリッド制御部９２は、電動機ＭＧの出力のみで要求駆動トルクＴrdemを賄える場合には、走行モードをモータ走行（＝ＢＥＶ走行）モードとする。ハイブリッド制御部９２は、ＢＥＶ走行モードでは、Ｋ０クラッチ２０の解放状態において、走行用駆動力源（エンジン１２、電動機ＭＧ）のうちの電動機ＭＧのみから走行用駆動力を出力して走行するＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）走行を行う。一方で、ハイブリッド制御部９２は、少なくともエンジン１２の出力を用いないと要求駆動トルクＴrdemを賄えない場合には、走行モードをエンジン走行モードすなわちハイブリッド走行（＝ＨＥＶ走行）モードとする。ハイブリッド制御部９２は、ＨＥＶ走行モードでは、Ｋ０クラッチ２０の係合状態において、走行用駆動力源（エンジン１２、電動機ＭＧ）のうちの少なくともエンジン１２から走行用駆動力を出力して走行するエンジン走行すなわちＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行を行う。他方で、ハイブリッド制御部９２は、電動機ＭＧの出力のみで要求駆動トルクＴrdemを賄える場合であっても、バッテリ５４の充電状態値ＳＯＣが予め定められた所定のエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン１２等の暖機が必要な場合などには、ＨＥＶ走行モードを成立させる。エンジン始動閾値は、エンジン１２を強制的に始動してバッテリ５４を充電する必要がある充電状態値ＳＯＣであることを判定するための予め定められた閾値である。このように、ハイブリッド制御部９２は、要求駆動トルクＴrdem等に基づいて、ＨＥＶ走行中にエンジン１２を自動停止したりそのエンジン停止後にエンジン１２を再始動したり、ＢＥＶ走行中にエンジン１２を始動したり、停車状態においてエンジン１２を自動停止したりそのエンジン停止後にエンジン１２を再始動したりして、ＢＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替える。

エンジン制御部９２ａは、車両１０に対する駆動要求量を実現するようにエンジントルクＴeを制御する。電動機制御部９２ｂは、車両１０に対する駆動要求量を実現するように電動機トルクＴmを制御する。具体的には、ＢＥＶ走行モードにおいては、電動機制御部９２ｂは、要求駆動トルクＴrdemを実現するように電動機トルクＴmを制御する。ＨＥＶ走行モードにおいては、エンジン制御部９２ａは、要求駆動トルクＴrdemの全部又は一部を実現するようにエンジントルクＴeを制御し、電動機制御部９２ｂは、要求駆動トルクＴrdemに対してエンジントルクＴeでは不足するトルク分を補うように電動機トルクＴmを制御する。

ハイブリッド制御部９２は、エンジン１２の始動判定を行う第１始動要求判定手段すなわち第１始動要求判定部９２ｃと、エンジン１２の始動制御を実行する始動制御手段すなわち始動制御部９２ｄと、を機能的に更に備える。

第１始動要求判定部９２ｃは、所定の予め設定された第１始動要求によりエンジン１２の始動が要求されたか否かを判定する。つまり、第１始動要求判定部９２ｃは、第１始動要求の有無を検知する。例えば、バッテリ５４の充電状態値ＳＯＣがエンジン始動閾値未満である場合に、第１始動要求が検知される。

クラッチ制御部９４は、第１始動要求判定部９２ｃによる第１始動要求の検知に基づいてエンジン１２の始動制御を実行するようにＫ０クラッチ２０を制御するＫ０クラッチ油圧制御を実行する。例えば、Ｋ０クラッチ油圧制御は、エンジン１２をクランキングするためにエンジン回転速度Ｎeを引き上げるトルクであるクランキングトルクＴcrをエンジン１２側へ伝達するためのＫ０トルクＴk0が得られるように、解放状態のＫ０クラッチ２０を係合状態に向けて制御するためのＫ０油圧制御信号Ｓk0を油圧制御回路５６へ出力する制御である。「クランキング」とは、電動機ＭＧからクランキングトルクＴcr［Nm］を出力させるとともにＫ０クラッチ２０を係合状態とすることで、エンジン１２を始動するためにエンジン１２に連結されたエンジン連結軸３４を回転させることである。Ｋ０クラッチ指示圧ＰＲk0_tgtは、Ｋ０油圧ＰＲk0の指示圧（目標値）である。例えば、エンジン１２の始動制御では、Ｋ０クラッチ指示圧ＰＲk0_tgtは、Ｋ０クラッチ２０の係合速度及び係合ショックが許容範囲内となるように、実験的に或いは設計的に予め定められたＫ０用タイムチャートに従って制御される。

始動制御部９２ｄは、第１始動要求判定部９２ｃによる第１始動要求の検知に基づいてエンジン１２の始動制御を実行するようにエンジン１２及び電動機ＭＧを制御する。例えば、始動制御部９２ｄは、クラッチ制御部９４によるＫ０クラッチ２０の係合状態への切り替えに合わせて、電動機ＭＧがクランキングトルクＴcrを出力するための電動機制御信号Ｓmをインバータ５２へ出力する。つまり、始動制御部９２ｄは、エンジン１２の始動に際して、クランキングトルクＴcrを電動機ＭＧが出力するように電動機ＭＧを制御するための電動機制御信号Ｓmをインバータ５２へ出力する。

クラッチ制御部９４によるＫ０クラッチ油圧制御や始動制御部９２ｄによる電動機ＭＧのクランキングトルクＴcrの出力制御により、エンジン１２のクランキングが実行される。このように、エンジン１２の始動制御は、Ｋ０クラッチ２０を係合させて電動機ＭＧによってエンジン１２を始動させる制御である。

始動制御部９２ｄは、第１始動要求判定部９２ｃによる第１始動要求の検知に基づいたＫ０クラッチ２０及び電動機ＭＧによるエンジン１２のクランキングに連動して、燃料供給や点火などを開始するためのエンジン制御信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。つまり、始動制御部９２ｄは、エンジン１２の始動に際して、エンジン１２が運転を開始するようにエンジン１２を制御するためのエンジン制御信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。このように、始動制御部９２ｄは、第１始動要求判定部９２ｃによる第１始動要求の検知に基づいてエンジン１２の始動制御を実行する。

始動制御部９２ｄは、例えばＢＥＶ走行中におけるエンジン１２の始動の際には、ＢＥＶ走行用の電動機トルクＴmつまり要求駆動トルクＴrdemを生じさせる電動機トルクＴmに加えて、クランキングトルクＴcr分の電動機トルクＴmを電動機ＭＧから出力させる。

変速制御部９６は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機２４の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機２４の変速制御を実行するためのＣＢ油圧制御信号Ｓcbを油圧制御回路５６へ出力する。前記変速マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機２４の変速が判断されるための変速線を有する所定の関係である。前記変速マップでは、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクＴrdemに替えて要求駆動力Ｆrdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。

自動変速機２４の変速フェーズ（変速段階）には、トルク相及びイナーシャ相の各フェーズがある。トルク相とは、自動変速機２４の変速期間（変速制御開始から変速制御終了までの期間）のうちで、自動変速機２４の出力トルクが変化しているフェーズである。イナーシャ相とは、自動変速機２４の変速期間のうちで、自動変速機２４における入力側回転部材である変速機入力軸３８の回転速度と同値であるタービン回転速度Ｎtが、理論上の変速前タービン回転速度Ｎt_pre［rpm］（変速前のギヤ段における変速比γat及び車速Ｖから算出される理論上のタービン回転速度Ｎt）から理論上の変速後タービン回転速度Ｎt_post［rpm］（変速後のギヤ段における変速比γat及び車速Ｖから算出される理論上のタービン回転速度Ｎt）へ変化しているフェーズである。トルク相は、係合側係合装置ＣＢcon及び解放側係合装置ＣＢdisの伝達トルク容量が変化している期間でもある。

ＢＥＶ走行中において自動変速機２４の変速制御が実行されていない期間にエンジン１２の始動制御の実行が決定された場合には、上述したように始動制御部９２ｄによりエンジン１２の始動制御が実行される。また、ＢＥＶ走行中において始動制御部９２ｄによるエンジン１２の始動制御が実行されていない期間に自動変速機２４の変速制御が実行される場合には、上述したように変速制御部９６により変速制御が実行される。

ところで、停車状態においてＫ０クラッチ２０の油圧学習制御とエンジン１２の始動制御とが同時期に実行されると、Ｋ０クラッチ２０の一方に連結された電動機ＭＧの回転速度が安定せず油圧学習制御の学習精度が低下してしまうおそれがある。「油圧学習制御」とは、Ｋ０クラッチ２０のような油圧式の摩擦係合装置を解放状態から係合状態へ切り替える場合における係合速度及び係合ショックが許容範囲内となるように油圧指令値を補正する学習のことである。

遅延可否判定部９８は、エンジン１２の始動制御の実行について遅延判定を行う遅延要求判定手段すなわち遅延要求判定部９８ａと、エンジン１２の始動判定を行う第２始動要求判定手段すなわち第２始動要求判定部９８ｂと、を機能的に備える。遅延可否判定部９８は、遅延要求判定部９８ａによる判定結果と第２始動要求判定部９８ｂによる判定結果とに基づいて、エンジン１２の始動制御の実行を遅延させるか否かの可否について判定する。

遅延要求判定部９８ａは、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御が実行されている場合には、エンジン１２の始動制御の実行を遅延させる所定の予め設定された遅延要求があったと判定する。つまり、遅延要求判定部９８ａは、エンジン１２の始動制御を遅延させる遅延要求を検知する。遅延要求判定部９８ａにより遅延要求が検知された場合、クラッチ制御部９４及び始動制御部９２ｄは、第１始動要求の検知に基づいたエンジン１２の始動制御を所定期間Ｔd遅延させる遅延制御を実行する。すなわち、クラッチ制御部９４及び始動制御部９２ｄは、エンジン１２の始動制御よりも遅延要求の検知に基づいた遅延制御を優先して実行する。なお、所定期間Ｔdは、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御における学習精度の低下が許容範囲内となるように電動機回転速度Ｎmが安定した状態で学習が可能とされるまでの期間であって、例えばＫ０クラッチ２０の油圧学習制御の実行中において、電動機回転速度Ｎmの変動（変化の大きさ）が所定値未満に安定した定常状態となるまでの期間である。なお、所定値は、電動機回転速度Ｎmが定常状態であることを判定するために実験的に或いは設計的に予め定められた値であって、例えば零近傍の値である。好適には、所定期間Ｔdは、電動機回転速度Ｎmが定常状態であることを確実にするため、電動機回転速度Ｎmの変動が所定値未満である状態が一定期間継続するまでの期間とされる。

第２始動要求判定部９８ｂは、所定の予め設定された第２始動要求によりエンジン１２の始動が要求されたか否かを判定する。つまり、第２始動要求判定部９８ｂは、第２始動要求の有無を検知する。例えば、運転者により不図示のアクセルペダルが踏み戻された状態（θacc＝０）から踏み込まれた状態（θacc＞０）へ操作されるアクセルオン操作が実行された場合に、第２始動要求が検知される。第１始動要求の検知に基づいて実行されるエンジン１２の始動制御を、遅延要求の検知に基づいて所定期間Ｔd遅延させる遅延制御が実行されている場合において、第２始動要求判定部９８ｂは、第２始動要求の検知に基づいて遅延要求判定部９８ａが検知した遅延要求を解除する。

遅延要求判定部９８ａにより検知された遅延要求が維持されている場合には、クラッチ制御部９４は、Ｋ０クラッチ油圧制御を所定期間Ｔd遅延させる遅延制御を実行する。また、始動制御部９２ｄは、クラッチ制御部９４によるＫ０クラッチ油圧制御の遅延制御の実行に合わせて、電動機ＭＧのクランキングトルクＴcrの出力制御を遅延させる。これにより、エンジン１２の始動制御が所定期間Ｔd遅延させられる。

遅延要求判定部９８ａにより検知された遅延要求が解除されている場合には、クラッチ制御部９４は、Ｋ０クラッチ油圧制御の遅延を中止してＫ０クラッチ油圧制御を実行する。また、始動制御部９２ｄは、クラッチ制御部９４によるＫ０クラッチ油圧制御の実行に合わせて、電動機ＭＧのクランキングトルクＴcrの出力制御を実行する。したがって、第２始動要求の検知に基づいて、エンジン１２の始動制御の実行を遅延させる遅延制御が中止され、始動制御が実行される。

このように、第１始動要求の検知に基づいて実行されるエンジン１２の始動制御を、遅延要求の検知に基づいて所定期間Ｔd遅延させる遅延制御が実行されている場合において、第２始動要求判定部９８ｂにより第２始動要求が検知されると、クラッチ制御部９４及び始動制御部９２ｄは、遅延制御の実行を中止して始動制御を実行する。すなわち、第２始動要求の検知に基づいて、遅延制御よりもエンジン１２の始動制御が優先して実行される。

図２は、図１に示す電子制御装置９０の制御作動を説明するフローチャートの一例である。図２のフローチャートは、繰り返し実行される。

まず、第１始動要求判定部９２ｃの機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、第１始動要求があったか否かすなわち第１始動要求が検知されたか否かが判定される。Ｓ１０の判定が肯定された場合は、遅延要求判定部９８ａの機能に対応するＳ２０において、エンジン１２の始動制御以外の制御、例えばＫ０クラッチ２０の油圧学習制御が実行されていることによる遅延要求があったか否かすなわち遅延要求が検知されているか否かが判定される。Ｓ１０の判定が否定された場合は、リターンとなる。

Ｓ２０の判定が肯定された場合には、クラッチ制御部９４の機能に対応するＳ３０において、Ｋ０クラッチ油圧制御の開始時刻が所定期間Ｔdの範囲内であるか否かが判定される。Ｓ２０の判定が否定された場合には、Ｓ６０が実行される。

Ｓ３０の判定が肯定された場合には、第２始動要求判定部９８ｂの機能に対応するＳ４０において、第２始動要求があったか否かすなわち第２始動要求が検知されたか否かが判定される。Ｓ３０の判定が否定された場合には、Ｓ６０が実行される。

Ｓ４０の判定が肯定された場合には、第２始動要求判定部９８ｂの機能に対応するＳ５０において、Ｓ２０で検知された遅延要求が解除される。Ｓ２０の判定が否定された場合、Ｓ３０の判定が否定された場合、及びＳ５０の実行後に、クラッチ制御部９４の機能に対応するＳ６０において、Ｋ０クラッチ油圧制御が実行される。これにより、エンジン１２の始動制御が実行される。Ｓ６０の実行後は、リターンとなる。Ｓ４０の判定が否定された場合には、Ｓ３０が再度実行される。

図３は、停車状態においてＫ０クラッチ２０の油圧学習制御が実行され、その油圧学習制御の実行中に運転者によりアクセル操作が実行された場合において、図２のフローチャートが実行された場合におけるタイムチャートの一例である。図３の横軸は、時間ｔ［ms］である。

図３（ａ）は、停車状態においてＫ０クラッチ２０の油圧学習制御の実行によりＫ０クラッチ油圧制御を所定期間Ｔd遅延させる遅延制御が実行された場合を表し、図３（ｂ）は、運転者によるアクセルオン操作により遅延要求が解除されてＫ０クラッチ２０の油圧学習制御が図３（ａ）の場合よりも早期に実行された場合を表している。

まず、図３（ａ）について説明する。

時刻ｔ1以前においては、アクセル開度θaccが零値、エンジン回転速度Ｎeが零値、電動機回転速度Ｎmが零値であって、車速Ｖが零値の停車状態である。

時刻ｔ1において、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御の実施条件が成立しているか否かを表す学習条件信号がオフ状態からオン状態に切り替えられる。学習条件信号がオン状態の場合には、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御の実施条件が成立しており、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御が実行される。学習条件信号がオフ状態の場合には、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御の実施条件が不成立であり、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御が不実行とされる。また、学習条件信号のオフ状態からオン状態への切り替えに基づいて遅延要求が検知されることによりエンジン１２の始動制御を遅延させる遅延制御が実行される。すなわち、Ｋ０クラッチ油圧制御の開始が後述の時刻ｔ4まで遅延させられる。

時刻ｔ2（＞ｔ1）において、第１始動要求が検知される。第１始動要求の検知に基づいて電動機回転速度Ｎmの目標値である目標電動機回転速度Ｎm_tgtが上昇させられる。この目標電動機回転速度Ｎm_tgtの上昇に少し遅れて実際の電動機回転速度Ｎmも上昇させられる。電動機ＭＧが回転駆動されることでＭＯＰ５８からオイル（作動油OIL）が油圧制御回路５６へ圧送される。

時刻ｔ3（＞ｔ2）において、実際の電動機回転速度Ｎmが安定した定常状態となる。時刻ｔ3から実際の電動機回転速度Ｎmの定常状態が暫く継続した時刻ｔ4（＞ｔ3）において、Ｋ０クラッチ油圧制御が開始され、時刻ｔ5（＞ｔ4）において、エンジン回転速度Ｎeの上昇が開始され、時刻ｔ6（＞ｔ5）において、Ｋ０クラッチ２０が完全係合状態とされてエンジン回転速度Ｎeと電動機回転速度Ｎmとが一致する。

次に、図３（ｂ）について説明する。

時刻ｔ2以前までは、図３（ａ）と同様である。図３（ａ）においてＫ０クラッチ油圧制御が開始される時刻ｔ4以前の時刻ｔ10（ｔ2＜ｔ10＜ｔ4）において、運転者によりアクセルオン操作が実行されることでアクセル開度θaccが上昇し始める。これにより、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御の実施条件が不成立となって、学習条件信号がオン状態からオフ状態へ切り替えられる。また、学習条件信号のオン状態からオフ状態への切り替えにより、遅延要求が解除される。遅延要求の解除により、時刻ｔ10においてＫ０クラッチ油圧制御が開始される。時刻ｔ11（＞ｔ10）において、エンジン回転速度Ｎeの上昇が開始され、時刻ｔ12（＞ｔ11）において、Ｋ０クラッチ２０が完全係合状態とされてエンジン回転速度Ｎeと電動機回転速度Ｎmとが一致する。

本実施例によれば、第１始動要求に基づいて実行されるＫ０クラッチ２０を係合させて電動機ＭＧによってエンジン１２を始動させる始動制御を、遅延要求の検知に基づいて所定期間Ｔd遅延させる遅延制御が実行されている場合において、第２始動要求の検知に基づいて遅延制御の実行が中止されて始動制御が実行される。遅延要求の検知に基づいて電動機ＭＧを用いてエンジン１２を始動させる始動制御を所定期間Ｔd遅延させる遅延制御が実行されることでエンジン１２の始動制御に伴うショックの発生が抑制される。しかし、エンジン１２の始動制御を遅延させる遅延制御が実行されている場合において、ショックの発生よりもエンジン１２の始動を優先させたい第２始動要求が検知されると、エンジン１２の遅延制御の実行が中止されてエンジン１２の始動制御が実行される。これにより、エンジン１２の始動制御に伴うショックの発生が抑制されつつ、ショックの発生よりもエンジン１２の始動を優先したい状況ではその始動が優先させられることによりドライバビリティの低下が抑制される。

本実施例によれば、（ａ）第１始動要求が検知されるのは、電動機ＭＧに対して電力を授受するバッテリ５４の充電状態値ＳＯＣがエンジン始動閾値未満である場合であり、（ｂ）遅延要求が検知されるのは、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御が実行された場合である。これにより、第１始動要求によるエンジン１２の始動制御とＫ０クラッチ２０の油圧学習制御とが同時期になるとともに第２始動要求が検知されない場合には、エンジン１２の始動制御を遅延させる遅延制御が実行されることでエンジン１２の始動制御に伴うショックの発生が抑制される。

本実施例によれば、第２始動要求が検知されるのは、運転者によるアクセル操作が実行された場合である。このように、遅延要求によりエンジン１２の始動制御を遅延させる遅延制御が実行されている場合において、運転者によりアクセル操作が実行されると第２始動要求が検知され、エンジン１２の遅延制御の実行が中止される。これにより、運転者によりアクセル操作が実行されてエンジン１２の始動制御に伴うショックの発生の抑制よりもエンジン１２の始動を優先したい状況では、その始動が優先させられることによりドライバビリティの低下が抑制される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

前述の実施例では、バッテリ５４の充電状態値ＳＯＣがエンジン始動閾値未満である場合に第１始動要求が検知され、Ｋ０クラッチ２０の油圧学習制御が実行されている場合に遅延要求が検知され、運転者により不図示のアクセルペダルが踏み込まれるアクセル操作が実行された場合に第２始動要求が検知される例であったが、本発明はこの態様に限らない。例えば、（ａ）ＢＥＶ走行モード時において要求駆動トルクＴrdemが電動機ＭＧの出力のみで賄える範囲よりも大きい場合、（ｂ）エンジン１２等の暖機が必要である場合、のいずれかである場合に、所定の予め設定された第１始動要求が検知される態様であっても良い。また、例えば（ａ）自動変速機２４の変速制御、（ｂ）停車状態におけるＫ０クラッチ２０の作動状態を制御する作動油OILの流量制御、のいずれかが実行されている場合に、所定の予め設定された遅延要求が検知される態様であっても良い。上記作動油OILの流量制御が実行されている場合における遅延要求とは、停車状態において電動機ＭＧが回転駆動されることによりＭＯＰ５８が駆動されて作動油OILが循環し始めるが、その循環する作動油OILの流量が所定の流量値以上に安定するまでエンジン１２の始動制御を遅延させる要求である。循環する作動油OILの流量が安定する前にエンジン１２の始動制御が開始されると、エンジン１２の始動制御の実行のためのＫ０クラッチ油圧制御が不安定な動作となるおそれがあるからである。所定の流量値とは、エンジン１２の始動制御の実行のためのＫ０クラッチ油圧制御が安定な動作となるように、実験的に或いは設計的に予め定められた流量値である。また、例えば（ａ）運転者によるブレーキ操作が実行された場合、（ｂ）運転者によるシフト操作が実行された場合、のいずれかである場合に、所定の予め設定された第２始動要求が検知される態様であっても良い。

前述の実施例では、自動変速機２４は遊星歯車式であったが、本発明における自動変速機２４は、常時噛合型平行軸式など他の構成の有段変速機であっても良い。

前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ２２が用いられたが、本発明はこの態様に限らない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ２２に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。また、流体式伝動装置は、必ずしも備えられている必要はなく、例えば発進用のクラッチに置き換えられても良い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ハイブリッド車両
１２：エンジン（内燃機関）
１４：駆動輪
２０：Ｋ０クラッチ（摩擦係合装置）
２４：自動変速機
９０：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ：電動機
ＰＴ：動力伝達経路

Claims (1)

1. 走行用駆動力源としての内燃機関及び電動機と、前記内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路のうち前記内燃機関と前記電動機との間に配設された摩擦係合装置と、を備えるハイブリッド車両の、制御装置であって、
   所定の予め設定された第１始動要求の検知に基づいて実行される前記摩擦係合装置を係合させて前記電動機により前記内燃機関を始動させる始動制御を、所定の予め設定された遅延要求の検知に基づいて所定期間遅延させる遅延制御が実行されている場合において、所定の予め設定された第２始動要求の検知に基づいて前記遅延制御の実行を中止して前記始動制御を実行する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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