JP2023017332A - ハイブリッド車 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に違和感を与えるのを抑制する。【解決手段】エンジンおよびモータと、エンジンとモータとの間に設けられたクラッチと、モータに入力軸が接続されると共に駆動輪に出力軸が接続された変速機と、走行中にエンジンを始動する際には、クラッチのスリップ係合によるエンジンの回転数の増加を伴ってエンジンが始動されるようにクラッチとエンジンとを制御する始動制御を実行する制御装置と、を備えるハイブリッド車であって、制御装置は、走行中にエンジンの始動条件が成立したときにおいて、変速機のアップシフトの開始までの猶予時間が所定時間以上であるときには、始動制御を実行し、猶予時間が所定時間未満であるときには、アップシフトの完了後に始動制御を実行する。【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、動力源としてのエンジンおよびモータと、エンジンおよびモータと駆動輪との間に設けられた変速機とを備え、エンジンおよびモータの作動状態が異なる複数の運転モードで走行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、変速機の変速比を変更する変速時に運転モードの切替を禁止したり、運転モードを切り替えるモード切替時に変速機の変速比の変更を禁止したりする。このようにして、運転モードの切替と変速比の変更とを同時に実行することに起因するショックの発生を抑制している。

特開平１０－２２４１号公報

上述のハード構成に加えてエンジンとモータとの間にクラッチが設けられたハイブリッド車において、エンジンの始動完了後に比較的短時間で変速機のアップシフトを実行すると、エンジンを始動するときのエンジンの回転数の増加と、変速機のアップシフトに伴うエンジンの回転数の低下と、が比較的短時間で生じ、運転者に違和感を与える可能性がある。

本発明のハイブリッド車は、運転者に違和感を与えるのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車は、
エンジンおよびモータと、
前記エンジンと前記モータとの間に設けられたクラッチと、
前記モータに入力軸が接続されると共に駆動輪に出力軸が接続された変速機と、
走行中に前記エンジンを始動する際には、前記クラッチのスリップ係合による前記エンジンの回転数の増加を伴って前記エンジンが始動されるように前記クラッチと前記エンジンとを制御する始動制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド車であって、
前記制御装置は、
走行中に前記エンジンの始動条件が成立したときにおいて、
前記変速機のアップシフトの開始までの猶予時間が所定時間以上であるときには、前記始動制御を実行し、
前記猶予時間が前記所定時間未満であるときには、前記アップシフトの完了後に前記始動制御を実行する、
ことを要旨とする。

本発明のハイブリッド車では、走行中に（モータおよび変速機の入力軸が回転している状態で）エンジンを始動する際には、クラッチのスリップ係合によるエンジンの回転数の増加を伴ってエンジンが始動されるようにクラッチとエンジンとを制御する始動制御を実行する。この場合、走行中にエンジンの始動条件が成立したときにおいて、変速機のアップシフトの開始までの猶予時間が所定時間以上であるときには、始動制御を実行し、猶予時間が所定時間未満であるときには、アップシフトの完了後に始動制御を実行する。これにより、エンジンの始動完了後に比較的短時間で変速機のアップシフトを実行する（エンジンの回転数の増加と低下とが比較的短時間で生じる）のを抑制することができる。この結果、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

本発明のハイブリッド車において、前記制御装置は、走行中に前記始動条件が成立したときにおいて、前記猶予時間が前記所定時間未満であるときでも、前記変速機の前記入力軸の回転数が所定回転数以上であるときには、前記アップシフトの完了を待たずに前記始動制御を実行するものとしてもよい。こうすれば、クラッチが比較的高温になるのを抑制することができる。これは、始動制御を実行するときの変速機の入力軸の回転数が高いほどクラッチの発熱量が大きくなりやすいことに基づく。

本発明のハイブリッド車において、前記制御装置は、走行中に前記始動条件が成立したときにおいて、前記所定時間未満の前記猶予時間が経過したときに前記アップシフトが要求されていないときには、前記アップシフトを待たずに前記始動制御を実行するものとしてもよい。

本発明のハイブリッド車において、前記制御装置は、走行中に前記始動条件が成立したときには、アクセル操作量、車速、車両加速度、走行用の要求トルク、路面勾配、走行抵抗のうちの少なくとも１つに基づいて前記猶予時間を予測するものとしてもよい。

本発明の一実施例としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。 変速機４０の変速線図の一例を示す説明図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 実施例および比較例のアクセル開度Ａｃｃやエンジン２２の始動条件の成立の有無、変速機４０の目標変速段Ｍ＊および変速段Ｍ、エンジン２２の回転数Ｎｅ、変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉ、クラッチＫ０の温度Ｔｃｌの一例を示すタイムチャートである。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４と、モータ３０と、インバータ３２と、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）３４と、クラッチＫ０と、クラッチＷＳＣと、変速機４０と、油圧制御装置４４と、変速機用電子制御ユニット（以下、「変速機ＥＣＵ」という）４６と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０とを備える。

エンジン２２は、燃料タンクからのガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２のクランクシャフト２３は、クラッチＫ０を介してモータ３０の回転軸３１に接続されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。エンジンＥＣＵ２４には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ、エンジン２２の吸入空気量を検出するエアフローメータからの吸入空気量Ｑａを挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブへの制御信号や、燃料噴射弁への制御信号、点火プラグへの制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３ａからのクランクシャフト２３のクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

モータ３０は、同期発電電動機として構成されており、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相コイルが巻回された固定子とを有する。モータ３０の回転子が固定された回転軸３１は、クラッチＫ０を介してエンジン２２のクランクシャフト２３に接続されていると共にクラッチＷＳＣを介して変速機４０の入力軸４１に接続されている。インバータ３２は、モータ３０の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。モータ３０は、インバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチングにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ３４は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。モータＥＣＵ３４には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ３４に入力される信号としては、例えば、モータ３０の回転子（回転軸３１）の回転位置を検出する回転位置センサ３０ａからの回転位置θｍや、モータ３０の各相の電流を検出する電流センサからの相電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。モータＥＣＵ３４からは、インバータ３２への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ３４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ３４は、回転位置センサ３０ａからのモータ３０の回転子（回転軸３１）の回転位置θｍに基づいてモータ３０の回転数Ｎｍを演算している。

クラッチＫ０は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、エンジン２２のクランクシャフト２３とモータ３０の回転軸３１との接続およびその解除を行なう。クラッチＷＳＣは、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、モータ３０の回転軸３１と変速機４０の入力軸４１との接続およびその解除を行なう。

変速機４０は、４段変速の自動変速機として構成されており、入力軸４１や出力軸４２、複数の遊星歯車、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）を有する。入力軸４１は、クラッチＷＳＣを介してモータ３０の回転子に接続されており、出力軸４２は、駆動輪４９にデファレンシャルギヤ４８を介して連結されている。複数の摩擦係合要素は、何れも、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレートおよびセパレータプレート）、作動油が供給される油室などにより構成される油圧サーボを有する。変速機４０は、複数の摩擦係合要素を係合状態または解放状態とすることにより、第１速～第４速の前進段や後進段を形成して入力軸４１と出力軸４２とを接続したり（両者間で動力を伝達したり）、入力軸４１と出力軸４２との接続を解除したりする。

油圧制御装置４４は、複数の油路が形成されたバルブボディや、複数のレギュレータバルブ、複数のリニアソレノイドバルブなどを有する。この油圧制御装置４４は、機械式オイルポンプや電動オイルポンプからの作動油の油圧を調圧してクラッチＫ０やクラッチＷＳＣ、変速機４０の複数の摩擦係合要素などに供給する。

変速機ＥＣＵ４６は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。変速機ＥＣＵ４６には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。変速機ＥＣＵ４６に入力される信号としては、例えば、変速機４０の入力軸４１の回転数を検出する回転数センサ４１ａからの回転数Ｎｉや、変速機４０の出力軸４２の回転数を検出する回転数センサ４２ａからの回転数Ｎｏ、油圧制御装置４４の作動油の油温Ｔｈｏを挙げることができる。変速機ＥＣＵ４６からは、油圧制御装置４４への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。変速機ＥＣＵ４６は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ３２に接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の電圧を検出する電圧センサからの電圧Ｖｂや、バッテリ５０の電流を検出する電流センサからの電流Ｉｂ（放電するときが正の値）、バッテリ５０の温度を検出する温度センサからの温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算している。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、スタートスイッチ８０からのスタート信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることできる。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰも挙げることができる。車速センサ８７からの車速Ｖや、加速度センサ８８からの車両加速度α、勾配センサ８９からの路面勾配θｒも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ３４、変速機ＥＣＵ４６、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。ＨＶＥＣＵ７０は、車速センサ８７からの車速Ｖと勾配センサ８９からの路面勾配θｒとに基づいて走行抵抗Ｒｒを演算している。

こうして構成された実施例のハイブリッド車２０は、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４と変速機ＥＣＵ４６との協調制御により、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。ＨＶ走行モードは、クラッチＫ０，ＷＳＣを係合状態としてエンジン２２の回転を伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、クラッチＫ０を解放状態とすると共にクラッチＷＳＣを係合状態としてエンジン２２の回転を伴わずに走行する走行モードである。なお、クラッチＫ０，ＷＳＣの係合状態には、完全係合状態だけでなく、スリップ係合状態も含まれる。

ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードにおける変速機４０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと変速線図とに基づいて変速機４０の目標変速段Ｍ＊を設定して変速機ＥＣＵ４６に送信する。変速機ＥＣＵ４６は、変速機４０の変速段Ｍと目標変速段Ｍ＊とが一致するときには、変速段Ｍが保持されるように油圧制御装置４４を制御し、変速段Ｍと目標変速段Ｍ＊とが異なるときには、変速段Ｍが目標変速段Ｍ＊に一致するように油圧制御装置４４を制御する変速制御（アップシフトやダウンシフト）を実行する。図２は、変速機４０の変速線図の一例を示す説明図である。図中、実線は、アップシフトの変速線（アップシフト線）であり、破線は、ダウンシフト用の変速線（ダウンシフト線）である。

変速制御では、最初に、複数の摩擦係合要素のうち係合状態から解放状態に切り替える解放側要素の油圧を１段低下させると共に解放状態から係合状態に切り替える係合側要素のストローク制御を実行する。ストローク制御では、係合側要素のピストンと摩擦係合プレートとの隙間を詰める（ピストンをストロークさせる）ファストフィルと、係合側要素の油圧を比較的低い待機圧で保持する低圧待機とを実行する。続いて、解放側要素の油圧を徐々に低下させると共に係合側要素の油圧を徐々に上昇させて、トルクの伝達を解放側要素から係合側要素に変更する（トルク相）。そして、解放側要素の油圧を徐々に低下させると共に係合側要素の油圧を徐々に上昇させて、変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉを目標変速段Ｍ＊（変更後の変速段Ｍ）に対応する回転数に変更する（イナーシャ相）。入力軸４１の回転数Ｎｉが目標変速段Ｍ＊に対応する回転数に至ると、係合側要素の油圧を更に上昇させて、変速制御を完了する。なお、実施例では、変速制御を実行するときに、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、油圧制御装置４４の作動油の油温Ｔｈｏなどの学習（以下、「変速学習」という）を行なうものとした。

ＨＶ走行制御におけるエンジン２２およびモータ３０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて走行に要求される（変速機４０の出力軸４２に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊および変速機４０の変速段Ｍ（ギヤ比Ｇｔ）に基づいて変速機４０の入力軸４１の要求トルクＴｉ＊を設定する。続いて、要求トルクＴｉ＊が入力軸４１に出力されるようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定する。そして、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊をモータＥＣＵ３４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。モータＥＣＵ３４は、モータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

ＥＶ走行モードにおけるモータ３０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードと同様に入力軸４１の要求トルクＴｉ＊を設定し、設定した要求トルクＴｉ＊が入力軸４１に出力されるようにモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊をモータＥＣＵ３４に送信する。モータＥＣＵ３４によるインバータ３２の制御については上述した。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車２０の動作、特に、走行中にエンジン２２を始動するときの動作について説明する。図３は、走行中にエンジン２２の始動条件が成立したときにＨＶＥＣＵ７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。ここで、エンジン２２の始動条件としては、例えば、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以上である条件や、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上である条件、車両加速度αが閾値αｒｅｆ以上である条件、要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｄｒｅｆ以上である条件、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下である条件、走行抵抗Ｒｒが閾値Ｒｒｒｅｆ以上である条件などのうちの少なくとも１つが用いられる。

図３の処理ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、車両加速度αなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４により検出された値が入力される。車速Ｖは、車速センサ８７により検出された値が入力される。車両加速度αは、加速度センサ８８により検出された値が入力される。なお、車両加速度αは、車速Ｖの単位時間当たりの変化量として演算された値が入力されるものとしてもよい。

こうしてデータを入力すると、現在のアクセル開度Ａｃｃにおける変速機４０のアップシフト線の車速であるアップシフト車速Ｖｕｐを設定する（ステップＳ１１０）。この処理は、図２の変速線図に現在のアクセル開度Ａｃｃを適用して行なうことができる。例えば、現在の変速段Ｍが１速のときには、図２の変速線図における現在のアクセル開度Ａｃｃと１速から２速のアップシフト線との交点の車速Ｖをアップシフト車速Ｖｕｐに設定する。

続いて、アップシフト車速Ｖｕｐから現在の車速Ｖを減じて車速差ΔＶを演算し（ステップＳ１２０）、車両加速度αおよび車速差ΔＶに基づいて、変速機４０のアップシフトの開始までの猶予時間Ｔｇｒを予測する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０の処理では、車両加速度αが正であるときには、車速差ΔＶを車両加速度αで除して猶予時間Ｔｇｒを予測し、車両加速度αが値０以下であるときには、後述の閾値Ｔｇｒｒｅｆよりも長い時間を猶予時間Ｔｇｒとして予測する。

そして、予測した猶予時間Ｔｇｒを閾値Ｔｇｒｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｔｇｒｒｅｆは、エンジン２２の始動完了後に比較的短時間で変速機４０のアップシフトを実行すると想定されるか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、数ｓｅｃ程度が用いられる。

ステップＳ１４０で猶予時間Ｔｇｒが閾値Ｔｇｒｒｅｆ以上であるときには、エンジン２２の始動完了後に比較的短時間で変速機４０のアップシフトを実行すると想定されないと判断し、エンジン２２の始動制御を実行して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ＥＶ走行モードでの走行中にエンジン２２の始動条件が成立したときを考えているから、モータ３０および変速機４０の入力軸４１は回転している。これを踏まえて、エンジン２２の始動制御では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との協調制御により、クラッチＫ０をスリップ係合状態として、その係合力を増加させながらエンジン２２の回転数Ｎｅを増加させ（変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉに接近させ）、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔ以上に至ると、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始し、クラッチＫ０の係合力を更に増加させて完全係合状態として、エンジン２２の回転数Ｎｅを変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉに一致させる。

ステップＳ１４０で猶予時間Ｔｇｒが閾値Ｔｇｒｒｅｆ未満であるときには、エンジン２２の始動完了後に比較的短時間で変速機４０のアップシフトを実行すると想定されると判断し、猶予時間Ｔｇｒと変速機４０の変速制御（アップシフト）の所要時間Ｔｇｓとの和の時間が経過するのを待って（ステップＳ１５０）、エンジン２２の始動制御を実行して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、変速機４０の変速制御の所要時間Ｔｇｓとしては、実験や解析により予め定められた時間が用いられる。

このようにして、変速機４０の変速制御（アップシフト）の完了後にエンジン２２の始動制御を実行することにより、エンジン２２の始動完了後に比較的短時間で変速機４０のアップシフトを実行する（エンジン２２を始動するときのエンジン２２の回転数Ｎｅの増加と、変速機４０のアップシフトに伴うエンジン２２の回転数Ｎｅの低下と、が比較的短時間で生じる）のを抑制することができる。この結果、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。また、変速機４０のアップシフト後の入力軸４１の回転数Ｎｉ（モータ３０の回転数Ｎｍ）は、アップシフト前の入力軸４１の回転数Ｎｉに比して低いため、アップシフトの完了後にエンジン２２の始動制御を実行することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加のために用いられるパワーが大きくなるのを抑制して走行用の駆動力が低下する（ドライバビリティが悪化する）のを抑制することができると共に、エンジン２２の始動制御のときのクラッチＫ０の発熱量が大きくなるのを抑制してクラッチＫ０の温度上昇を抑制することができる。

図４は、実施例および比較例のアクセル開度Ａｃｃやエンジン２２の始動条件の成立の有無、変速機４０の目標変速段Ｍ＊および変速段Ｍ、エンジン２２の回転数Ｎｅ、変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉ、クラッチＫ０の温度Ｔｃｉの一例を示すタイムチャートである。比較例では、エンジン２２の始動条件が成立すると、猶予時間Ｔｇｒに拘わらずにエンジン２２の始動制御を実行するものとした。

図示するように、比較例では、エンジン２２の始動条件が成立すると（時刻ｔ１１）、エンジン２２の始動制御を実行し、その始動制御中に変速機４０の変速段Ｍと目標変速段Ｍ＊とが異なってアップシフトが要求されると（時刻ｔ１２）、エンジン２２の始動制御と変速機４０の変速制御（アップシフト）とを同時に実行するのを避けるために、エンジン２２の始動完了後に、変速機４０の変速制御を実行する。このため、エンジン２２を始動するときのエンジン２２の回転数Ｎｅの増加と、変速機４０のアップシフトに伴うエンジン２２の回転数Ｎｅの低下と、が比較的短時間で生じ、運転者に違和感を与える可能性がある。また、エンジン２２の始動制御でエンジン２２の回転数Ｎｅを増加させる程度が比較的大きいため、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加のために用いられるパワーが大きくなって走行用の駆動力が低下したり（ドライバビリティが悪化したり）、エンジン２２の始動制御のときのクラッチＫ０の発熱量が大きくなってクラッチＫ０の温度上昇が大きくなったりする可能性もある。さらに、変速機４０のアップシフトが要求されてからアップシフトを実行する（開始する）までの時間が変わることにより、運転者に与える変速フィーリングが変わったり、変速学習を適切に行なえなかったりする可能性もある。

これに対して、実施例では、エンジン２２の始動条件が成立したときに（時刻ｔ１１）、猶予時間Ｔｇｒが閾値Ｔｇｒｒｅｆ未満である場合、エンジン２２の始動制御を保留する。そして、変速機４０のアップシフトが要求されると（時刻ｔ１２）、変速制御を実行し、その完了後に、エンジン２２の始動制御を実行する。これにより、エンジン２２の始動完了後に比較的短時間で変速機４０のアップシフトを実行する（エンジン２２を始動するときのエンジン２２の回転数Ｎｅの増加と、変速機４０のアップシフトに伴うエンジン２２の回転数Ｎｅの低下と、が比較的短時間で生じる）のを抑制し、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。また、エンジン２２の始動制御でエンジン２２の回転数Ｎｅを増加させる程度を小さくすることができるから、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加のために用いられるパワーが大きくなるのを抑制して走行用の駆動力が低下する（ドライバビリティが悪化する）のを抑制することができると共に、エンジン２２の始動制御のときのクラッチＫ０の発熱量が大きくなるのを抑制してクラッチＫ０の温度上昇が大きくなるのを抑制することができる。さらに、変速機４０のアップシフトが要求されてからアップシフトを実行する（開始する）までの時間が変わるのを抑制することができるから、運転者に与える変速フィーリングが変わるのを抑制することができると共に、変速学習をより適切に行なうことができる。

以上説明した実施例のハイブリッド車２０では、走行中にエンジン２２の始動条件が成立したときにおいて、変速機４０のアップシフトの開始までの猶予時間Ｔｇｒが閾値Ｔｇｒｒｅｆ以上であるときには、エンジン２２の始動制御を実行し、猶予時間Ｔｇｒが閾値Ｔｇｒｒｅｆ未満であるときには、変速機４０のアップシフトの完了後にエンジン２２の始動制御を実行する。これにより、エンジン２２の始動完了後に比較的短時間で変速機４０のアップシフトを実行するのを抑制することができる。この結果、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加と低下とが比較的短時間で生じるのを抑制し、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド車２０では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと変速線図とを用いて変速機４０の目標変速段Ｍ＊を設定し、変速機４０の変速段Ｍと目標変速段Ｍ＊との比較により、変速機４０のアップシフトが要求されているか否かを判定するものとした。しかし、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに加えてまたはこれらのうちの少なくとも一部に代えて、要求トルクＴｄ＊や車両加速度α、路面勾配θｒ、走行抵抗Ｒｒのうちの少なくとも１つを用いて目標変速段Ｍ＊を設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、車両加速度αおよび車速差ΔＶを用いて猶予時間Ｔｇｒを予測するものとした。しかし、これらのうちの何れかだけに基づいて猶予時間Ｔｇｒを予測するものとしてもよい。猶予時間Ｔｇｒは、車両加速度αが大きいほど短くなり、車速差ΔＶが大きいほど長くなるように予測される。これらに加えてまたはこれらのうちの少なくとも一部に代えて、アクセル開度Ａｃｃや要求トルクＴｄ＊、路面勾配θｒ、走行抵抗Ｒｒのうちの少なくとも１つを用いて猶予時間Ｔｇｒを予測するものとしてもよい。猶予時間Ｔｇｒは、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど短くなり、要求トルクＴｄ＊が大きいほど短くなり、路面勾配θｒが登坂側に大きいほど長くなり、走行抵抗Ｒｒが大きいほど長くなるように予測される。

実施例のハイブリッド車２０では、走行中にエンジン２２の始動条件が成立したときにおいて、猶予時間Ｔｇｒが閾値Ｔｇｒｒｅｆ未満であるときには、猶予時間Ｔｇｒと変速機４０の変速制御（アップシフト）の所要時間Ｔｇｓとの和の時間が経過するのを待って、エンジン２２の始動制御を実行するものとした。しかし、このときには、変速機４０の変速制御の完了を待って、エンジン２２の始動制御を実行するものとしてもよい。変速機４０の変速制御を完了したか否かを判定は、例えば、複数の摩擦係合要素のうち解放状態から係合状態に切り替える係合側要素に油圧を供給するリニアソレノイドバルブの電流値を調べることにより行なうことができる。

実施例のハイブリッド車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図３の処理ルーチンを実行するものとした。しかし、これに代えて、ＨＶＥＣＵ７０は、図５の処理ルーチンや図６の処理ルーチンを実行するものとしてもよい。以下、順に説明する。

図５の処理ルーチンについて説明する。このルーチンは、ステップＳ１００の処理がステップＳ２００の処理に置き換えられた点や、ステップＳ２１０～Ｓ２３０の処理が追加された点を除いて、図３の処理ルーチンと同一である。したがって、図５の処理ルーチンのうち、図３の処理ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図５の処理ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１００の処理と同様にアクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、車両加速度αを入力するのに加えて、回転数センサ４１ａにより検出された変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉを入力し（ステップＳ２００）、入力した変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉを閾値Ｎｉｒｅｆと比較する（ステップＳ２１０）。ここで、閾値Ｎｉｒｅｆとしては、エンジン２２の始動制御を実行するとクラッチＫ０が比較的高温になると想定される入力軸４１の回転数範囲の下限よりも若干低い回転数が用いられる。これは、エンジン２２の始動制御を実行するときの入力軸４１の回転数Ｎｉが高いほどクラッチＫ０の発熱量が大きくなりやすいことに基づく。

ステップＳ２１０で変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉが閾値Ｎｉｒｅｆ以上であるときには、猶予時間Ｔｇｒに拘わらずに、エンジン２２の始動制御を実行して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２の始動制御を実行したときにクラッチＫ０が比較的高温になるのを抑制することができる。

ステップＳ２１０で変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉが閾値Ｎｉｒｅｆ未満であるときには、ステップＳ１１０以降の処理を実行する。そして、ステップＳ１４０で猶予時間Ｔｇｒが閾値Ｔｇｒｒｅｆ未満であるときには、ステップＳ２００の処理と同様に、変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎｉを入力し（ステップＳ２２０）、ステップＳ２１０の処理と同様に、入力軸４１の回転数Ｎｉを閾値Ｎｉｒｅｆと比較する（ステップＳ２３０）。

入力軸４１の回転数Ｎｉが閾値Ｎｉｒｅｆ未満であるときには、猶予時間Ｔｇｒと変速機４０の変速制御（アップシフト）の所要時間Ｔｇｓとの和の時間（Ｔｇｒ＋Ｔｇｓ）が経過したか否かを判定し（ステップＳ１５０）、この時間（Ｔｇｒ＋Ｔｇｓ）が経過していないときには、ステップＳ２２０に戻る。こうしてステップＳ２２０，Ｓ２３０，Ｓ１５０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ１５０で時間（Ｔｇｒ＋Ｔｇｓ）が経過したと判定すると、エンジン２２の始動制御を実行して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ２３０で入力軸４１の回転数Ｎｉが閾値Ｎｉｒｅｆ以上であるときには、時間（Ｔｇｒ＋Ｔｇｓ）が経過していなくても、エンジン２２の始動制御を実行して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。即ち、このときには、変速機４０のアップシフトの完了を待たずにエンジン２２の始動制御を実行するのである。これにより、エンジン２２の始動制御を実行したときにクラッチＫ０が比較的高温になるのを抑制することができる。

次に、図６の処理ルーチンについて説明する。このルーチンは、ステップＳ１５０の処理がステップＳ３００～Ｓ３２０の処理に置き換えられた点を除いて、図３の処理ルーチンと同一である。したがって、図６の処理ルーチンのうち、図３の処理ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図６の処理ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１４０で猶予時間Ｔｇｒが閾値Ｔｇｒｒｅｆ未満であるときには、猶予時間Ｔｇｒが経過するのを待って（ステップＳ３００）、変速機４０のアップシフトが要求されている（すでに変速制御を開始している場合を含む）か否かを判定する（ステップＳ３１０）。そして、変速機４０のアップシフトが要求されていると判定したときには、変速機４０の変速制御（アップシフト）の所要時間Ｔｇｓが経過するのを待って（ステップＳ３２０）、エンジン２２の始動制御を実行して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。一方、変速機４０のアップシフトが要求されていないと判定したときには、所要時間Ｔｇｓが経過するのを待つことなく、エンジン２２の始動制御を実行して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。

ここで、猶予時間Ｔｇｒが経過したときに変速機４０のアップシフトが要求されていないときとしては、例えば、猶予時間Ｔｇｒが経過するのを待っている間に、走行路が登坂路になったり、運転者がアクセルペダル８３の踏込を緩めたりして、車両加速度αが低下したときを挙げることができる。変形例では、これらのときには、その後に比較的短時間で変速機４０のアップシフトを実行する可能性が低下したと判断し、変速機４０のアップシフトを待たずに、エンジン２２の始動制御を実行するものとした。

ＨＶＥＣＵ７０が図５の処理ルーチンや図６の処理ルーチンを実行する場合について説明した。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、これらを組み合わせたルーチンを実行するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、変速機４０は、４段変速の自動変速機として構成されるものとした。しかし、変速機４０は、３段変速や５段変速、６段変速などの自動変速機として構成されるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、蓄電装置としてバッテリ５０を用いるものとした。しかし、蓄電装置として、キャパシタを用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４と変速機ＥＣＵ４６とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも２つを一体に構成するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータ３０が「モータ」に相当し、クラッチＫ０が「クラッチ」に相当し、変速機４０が「変速機」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４と変速機ＥＣＵ４６とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド車、２２ エンジン、２３ クランクシャフト、２３ａ クランクポジションセンサ、２４ エンジンＥＣＵ、３０ モータ、３０ａ 回転位置センサ、３１ 回転軸、３２ インバータ、３４ モータＥＣＵ、Ｋ０，ＷＳＣ クラッチ、４０ 変速機、４１ 入力軸、４１ａ 回転数センサ、４２ 出力軸、４２ａ 回転数センサ、４４ 油圧制御装置、４６ 変速機ＥＣＵ、４８ デファレンシャルギヤ、４９ 駆動輪、５０ バッテリ、５２ バッテリＥＣＵ、５４ 電力ライン、７０ ＨＶＥＣＵ、８０ スタートスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８７ 車速センサ、８８ 加速度センサ、８９ 勾配センサ。

Claims (4)

1. エンジンおよびモータと、
   前記エンジンと前記モータとの間に設けられたクラッチと、
   前記モータに入力軸が接続されると共に駆動輪に出力軸が接続された変速機と、
   走行中に前記エンジンを始動する際には、前記クラッチのスリップ係合による前記エンジンの回転数の増加を伴って前記エンジンが始動されるように前記クラッチと前記エンジンとを制御する始動制御を実行する制御装置と、
   を備えるハイブリッド車であって、
   前記制御装置は、
   走行中に前記エンジンの始動条件が成立したときにおいて、
   前記変速機のアップシフトの開始までの猶予時間が所定時間以上であるときには、前記始動制御を実行し、
   前記猶予時間が前記所定時間未満であるときには、前記アップシフトの完了後に前記始動制御を実行する、
   ハイブリッド車。
2. 請求項１記載のハイブリッド車であって、
   前記制御装置は、走行中に前記始動条件が成立したときにおいて、前記猶予時間が前記所定時間未満であるときでも、前記変速機の前記入力軸の回転数が所定回転数以上であるときには、前記アップシフトの完了を待たずに前記始動制御を実行する、
   ハイブリッド車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
   前記制御装置は、走行中に前記始動条件が成立したときにおいて、前記所定時間未満の前記猶予時間が経過したときに前記アップシフトが要求されていないときには、前記アップシフトを待たずに前記始動制御を実行する、
   ハイブリッド車。
4. 請求項１ないし３のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
   前記制御装置は、走行中に前記始動条件が成立したときには、アクセル操作量、車速、車両加速度、走行用の要求トルク、路面勾配、走行抵抗のうちの少なくとも１つに基づいて前記猶予時間を予測する、
   ハイブリッド車。

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