JP2023029122A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動に際して、ショックの発生を抑制しつつ加速応答性の低下を抑制する。【解決手段】エンジンの始動に際して、クランキングの終了後には、一時的にクランキングトルクよりも小さな所定トルクに維持するように油圧を調圧するクランキング後定圧待機用油圧指令値が油圧制御回路へ出力されるので、クラッチよりも下流側のイナーシャの影響が抑制された状態でエンジンの回転速度が引き上げられ、始動ショックが抑制される。加えて、所定トルクを、電動機の回転速度が高い程大きくし、駆動要求量が大きい程大きくするように、クランキング後定圧待機用油圧指令値が出力されるので、電動機の回転速度が高いとき又は加速要求が高いときであってもクラッチの油圧を一時的に低下させた後のクラッチの完全係合が速やかに行われ易くされる。よって、エンジンの始動に際して、ショックの発生を抑制しつつ加速応答性の低下を抑制することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンと電動機との間に設けられたクラッチを備えた車両の制御装置に関するものである。

エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられたクラッチと、前記クラッチの制御状態の切替えに用いられる調圧された油圧を供給する油圧制御回路と、を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両用の制御装置がそれである。この特許文献１には、エンジンの始動方法として、クラッチのスリップを開始させた後からクラッチが完全に係合するまでの期間内にエンジンの点火を開始すること、つまりクラッチのスリップ係合によりエンジンの回転速度を引き上げるクランキングを行うと共にそのクランキングに連動してエンジンの点火を開始することが開示されている。

特開２０１４－７３７０５号公報

ところで、エンジンの点火後にエンジンが自立回転で回転速度を上昇させるに当たり、クラッチがクランキング用のトルク容量を持っているとクラッチよりも下流側の電動機等のイナーシャ分の影響により始動ショックが増大する可能性がある。これに対して、クラッチのスリップ係合によってクランキングを行った後、クラッチの油圧を一時的に低下させてからクラッチを完全係合させることは、始動ショックを低減する上で有効な方法であると考えられる。しかしながら、クラッチの油圧を一時的に低下させることに伴ってその後のクラッチの完全係合が遅れ、運転者の駆動要求量に対する車両の出力の応答性つまり加速応答性が低下する可能性がある。その為、加速応答性の観点において、改善の余地がある。

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、エンジンの始動に際して、ショックの発生を抑制しつつ加速応答性の低下を抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられたクラッチと、前記クラッチの制御状態の切替えに用いられる調圧された油圧を供給する油圧制御回路と、を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの回転速度を引き上げるクランキングに必要なクランキングトルクを前記電動機が出力するように前記電動機を制御すると共に前記クランキングに連動して前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御する始動制御部と、（ｃ）前記エンジンの始動に際して、前記クラッチの制御状態を解放状態から係合状態へ切り替える過渡中に、前記クランキングトルクを前記クラッチが伝達するように前記油圧を調圧するクランキング用油圧指令値を前記油圧制御回路へ出力すると共に、前記クランキングが終了した後には、前記クラッチのトルク容量を低下させて一時的に前記クランキングトルクよりも小さな所定トルクに維持するように前記油圧を調圧するクランキング後定圧待機用油圧指令値を前記油圧制御回路へ出力するクラッチ制御部と、を含んでおり、（ｄ）前記クラッチ制御部は、前記電動機の回転速度及び運転者による前記車両に対する駆動要求量のうちの少なくとも一方に基づいて前記クランキング後定圧待機用油圧指令値を補正するものであり、前記所定トルクを、前記電動機の回転速度が高い程大きくし、前記駆動要求量が大きい程大きくするように、前記クランキング後定圧待機用油圧指令値を出力することにある。

前記第１の発明によれば、エンジンの始動に際して、クランキングが終了した後には、一時的にクランキングトルクよりも小さな所定トルクに維持するように油圧を調圧するクランキング後定圧待機用油圧指令値が油圧制御回路へ出力されるので、クラッチよりも下流側のイナーシャの影響が抑制された状態でエンジンの回転速度が引き上げられ、始動ショックが抑制される。加えて、電動機の回転速度及び運転者による車両に対する駆動要求量のうちの少なくとも一方に基づいてクランキング後定圧待機用油圧指令値が補正されるものであり、所定トルクを、電動機の回転速度が高い程大きくし、駆動要求量が大きい程大きくするように、クランキング後定圧待機用油圧指令値が出力されるので、電動機の回転速度が高いことでエンジンの回転速度と電動機の回転速度との差回転が大きいとき又は加速要求が高いときであってもクラッチの油圧を一時的に低下させた後のクラッチの完全係合が速やかに行われ易くされる。よって、エンジンの始動に際して、ショックの発生を抑制しつつ加速応答性の低下を抑制することができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 エンジンの始動制御が実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、エンジンの始動に際してショックの発生を抑制しつつ加速応答性の低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図３のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、動力源ＳＰとして機能する、エンジン１２及び電動機ＭＧを備えたハイブリッド車両である。又、車両１０は、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６と、を備えている。

エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公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が制御される。

電動機ＭＧは、電力から機械的な動力を発生させる発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、車両１０に備えられたインバータ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ＭＧトルクＴmが制御される。ＭＧ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。具体的には、電動機ＭＧは、バッテリ５４から供給される電力により動力を発生する。又、電動機ＭＧは、エンジン１２の動力や駆動輪１４側から入力される被駆動力により発電を行う。バッテリ５４は、電動機ＭＧの発電による電力を充電する。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駆動力、トルク、及び力も同意である。

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、Ｋ０クラッチ２０、トルクコンバータ２２、自動変速機２４等を備えている。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におけるエンジン１２と電動機ＭＧとの間に設けられたクラッチである。トルクコンバータ２２は、Ｋ０クラッチ２０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、トルクコンバータ２２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に介在させられている。自動変速機２４は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路における電動機ＭＧと駆動輪１４との間に設けられた変速機である。又、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等を備えている。又、動力伝達装置１６は、エンジン１２とＫ０クラッチ２０とを連結するエンジン連結軸３４、Ｋ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２とを連結する電動機連結軸３６等を備えている。

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、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路、特にはＫ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２との間の動力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。

トルクコンバータ２２は、電動機連結軸３６と連結されたポンプ翼車２２ａ、及び自動変速機２４の入力回転部材である変速機入力軸３８と連結されたタービン翼車２２ｂを備えている。トルクコンバータ２２は、動力源ＳＰからの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、ポンプ翼車２２ａとタービン翼車２２ｂとを連結する、つまり電動機連結軸３６と変速機入力軸３８とを連結する直結クラッチとしてのＬＵクラッチ４０を備えている。ＬＵクラッチ４０は、公知のロックアップクラッチである。

ＬＵクラッチ４０は、車両１０に備えられた油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧であるＬＵ油圧ＰＲluによりＬＵクラッチ４０のトルク容量であるＬＵトルクＴluが変化させられることで、作動状態つまり制御状態が切り替えられる。ＬＵクラッチ４０の制御状態としては、ＬＵクラッチ４０が完全に解放された状態である解放状態、ＬＵクラッチ４０が滑りを伴って係合された状態であるスリップ状態、及びＬＵクラッチ４０が完全に係合された状態である係合状態がある。ＬＵクラッチ４０が解放状態とされることにより、トルクコンバータ２２はトルク増幅作用が得られるトルクコンバータ状態とされる。又、ＬＵクラッチ４０が係合状態とされることにより、トルクコンバータ２２はポンプ翼車２２ａ及びタービン翼車２２ｂが一体回転させられるロックアップ状態とされる。

自動変速機２４は、例えば不図示の１組又は複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置ＣＢと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。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。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によりそれぞれのトルク容量であるＣＢトルクＴcb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、係合装置ＣＢのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）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、ドライバー（＝運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて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。

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によりＫ０クラッチ２０のトルク容量であるＫ０トルクＴk0が変化させられることで、係合状態、スリップ状態、解放状態などの制御状態が切り替えられる。

車両１０において、Ｋ０クラッチ２０の係合状態では、エンジン１２とトルクコンバータ２２とが動力伝達可能に連結される。一方で、Ｋ０クラッチ２０の解放状態では、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。電動機ＭＧはトルクコンバータ２２に連結されているので、Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２を電動機ＭＧと断接するクラッチとして機能する。

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。又、電動機ＭＧから出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０の制御状態に拘わらず、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、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ５８、電動式のオイルポンプであるＥＯＰ６０、ポンプ用モータ６２等を備えている。ＭＯＰ５８は、ポンプ翼車２２ａに連結されており、動力源ＳＰにより回転駆動させられて動力伝達装置１６にて用いられる作動油OILを吐出する。ポンプ用モータ６２は、ＥＯＰ６０を回転駆動する為のＥＯＰ６０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、ＬＵ油圧ＰＲlu、ＣＢ油圧ＰＲcb、Ｋ０油圧ＰＲk0などを供給する。

車両１０は、更に、車両１０の制御装置を含む電子制御装置９０を備えている。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。

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、ＭＧ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、ブレーキスイッチ８２、バッテリセンサ８４、油温センサ８６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、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ＭＧ回転速度Ｎm、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、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Ｂon、バッテリ５４のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、油圧制御回路５６内の作動油OILの温度である作動油温ＴＨoilなど）が、それぞれ供給される。

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を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、電動機ＭＧを制御する為のＭＧ制御指令信号Ｓm、係合装置ＣＢを制御する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcb、Ｋ０クラッチ２０を制御する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0、ＬＵクラッチ４０を制御する為のＬＵ油圧制御指令信号Ｓlu、ＥＯＰ６０を制御する為のＥＯＰ制御指令信号Ｓeopなど）が、それぞれ出力される。

ＣＢ油圧制御指令信号Ｓcbは、油圧制御回路５６から調圧されたＣＢ油圧ＰＲcbを供給させる為の油圧指令値であるＣＢ油圧指令値Ｓpcbに相当する。Ｋ０油圧制御指令信号Ｓk0は、油圧制御回路５６から調圧されたＫ０油圧ＰＲk0を供給させる為の油圧指令値であるＫ０油圧指令値Ｓpk0に相当する。ＬＵ油圧制御指令信号Ｓluは、油圧制御回路５６から調圧されたＬＵ油圧ＰＲluを供給させる為の油圧指令値であるＬＵ油圧指令値Ｓpluに相当する。

電子制御装置９０は、車両１０における各種制御を実現する為に、動力源制御手段すなわち動力源制御部９２、クラッチ制御手段すなわちクラッチ制御部９４、及び変速機制御手段すなわち変速機制御部９６を備えている。

動力源制御部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としての機能と、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としての機能と、を含んでおり、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手段すなわちハイブリッド制御部である。

動力源制御部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ＤＥＭを算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。駆動要求量ＤＥＭは、例えば駆動輪１４における要求駆動トルクＴrdemである。要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］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。駆動要求量ＤＥＭ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。駆動要求量ＤＥＭ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。動力源制御部９２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２４の変速比γat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指令信号Ｓeと、電動機ＭＧを制御するＭＧ制御指令信号Ｓmと、を出力する。尚、駆動トルクＴrなどの車両１０の出力を制御すること以外の制御では、駆動要求量ＤＥＭは、例えば単にアクセル開度θaccやスロットル弁開度θth等を用いることもできる。

動力源制御部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、車両１０を駆動する駆動モードをＢＥＶ駆動モードとする。ＢＥＶ駆動モードは、Ｋ０クラッチ２０の解放状態において、電動機ＭＧのみを動力源ＳＰに用いて走行するモータ走行（＝ＢＥＶ走行）が可能なモータ駆動モードである。一方で、動力源制御部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、駆動モードをエンジン駆動モードつまりＨＥＶ駆動モードとする。ＨＥＶ駆動モードは、Ｋ０クラッチ２０の係合状態において、少なくともエンジン１２を動力源ＳＰに用いて走行するエンジン走行つまりハイブリッド走行（＝ＨＥＶ走行）が可能なハイブリッド駆動モードである。他方で、動力源制御部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の充電が必要な場合やエンジン１２等の暖機が必要な場合などには、ＨＥＶ駆動モードを成立させる。

動力源制御部９２は、始動制御手段すなわち始動制御部９２ｃとしての機能を更に含んでいる。始動制御部９２ｃは、エンジン１２の制御状態を停止状態から運転状態へ切り替えるエンジン始動要求の有無を判定する。例えば、始動制御部９２ｃは、ＢＥＶ駆動モード時に、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増大したか否か、又は、エンジン１２等の暖機が必要であるか否か、又は、バッテリ５４の充電が必要であるか否かなどに基づいて、エンジン始動要求が有るか否かを判定する。

クラッチ制御部９４は、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。例えば、クラッチ制御部９４は、始動制御部９２ｃによりエンジン始動要求が有ると判定された場合には、クランキングトルクＴcrをエンジン１２側へ伝達する為の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為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0を油圧制御回路５６へ出力する。クランキングトルクＴcrは、エンジン回転速度Ｎeを引き上げるエンジン１２のクランキングに必要なトルクである。

始動制御部９２ｃは、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９２ｃは、エンジン始動要求が有ると判定した場合には、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を出力する為のＭＧ制御指令信号Ｓmをインバータ５２へ出力する。つまり、始動制御部９２ｃ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、すなわちＭＧトルクＴmをクランキングトルクＴcr分増加するように、電動機ＭＧを制御する為のＭＧ制御指令信号Ｓmをインバータ５２へ出力する。又、始動制御部９２ｃは、エンジン始動要求が有ると判定した場合には、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、燃料供給やエンジン点火などを開始する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。つまり、始動制御部９２ｃは、エンジン１２の始動に際して、エンジン１２のクランキングに連動してエンジン１２が運転を開始するようにエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。始動制御部９２ｃは、エンジン１２の点火が開始された初爆後にエンジン１２の爆発による自立回転が安定した状態すなわちエンジン１２が完爆した状態となるようにエンジントルクＴeを出力する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。

エンジン１２のクランキング時には、Ｋ０クラッチ２０の係合に伴う反力トルクが生じる。この反力トルクは、ＢＥＶ走行時には、エンジン始動中のエンジン１２等のイナーシャによる駆動トルクＴrの落ち込みを生じさせる。その為、エンジン１２を始動する際にクランキングトルクＴcrに向けて増加させられるＭＧトルクＴmは、この反力トルクを打ち消す為のＭＧトルクＴmであって、この反力トルクを補償するＭＧトルクＴm分すなわち反力補償用のＭＧトルクＴmである。クランキングトルクＴcrは、エンジン１２のクランキングに必要なＫ０トルクＴk0であり、電動機ＭＧ側からＫ０クラッチ２０を介してエンジン１２側へ流れる、エンジン１２のクランキングに必要なＭＧトルクＴmである。クランキングトルクＴcrは、例えばエンジン１２の諸元、エンジン１２の始動方法等に基づいて予め定められた例えば一定のトルクである。

始動制御部９２ｃは、エンジン１２の初爆後、電動機ＭＧがクランキングトルクＴcrの出力を停止する為のＭＧ制御指令信号Ｓmをインバータ５２へ出力して、エンジン１２のクランキングを終了する。クラッチ制御部９４は、エンジン１２のクランキングが終了した後には、Ｋ０トルクＴk0をクランキングトルクＴcrよりも低下させて所定トルクＴk0fに維持するように、Ｋ０クラッチ２０の係合状態への切替えを待機する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0を油圧制御回路５６へ出力する。所定トルクＴk0fは、クランキングの終了後に、エンジン１２の完爆の外乱とならない為の、クランキングトルクＴcrよりも小さな予め定められたＫ０トルクＴk0である。エンジン１２の完爆の外乱とならないということとは、エンジン１２の初爆後に、エンジン１２の自立回転を妨げないということである。別の観点では、エンジン１２の点火後に自立回転でエンジン回転速度Ｎeを上昇させるに当たり、Ｋ０クラッチ２０が例えばクランキングトルクＴcr相当のＫ０トルクＴk0を持っているとＫ０クラッチ２０よりも下流側の電動機ＭＧ等のイナーシャ分の影響により始動ショックが増大する可能性がある。所定トルクＴk0fは、エンジン１２のクランキングの終了後に、エンジン１２の自立回転でエンジン回転速度Ｎeを上昇させる際の始動ショックを低減する為の、クランキングトルクＴcrよりも小さな予め定められたＫ０トルクＴk0である。クラッチ制御部９４は、エンジン１２の完爆後、Ｋ０クラッチ２０の入力回転速度と出力回転速度とを同期させる為の同期用Ｋ０トルクＴk0sycが得られるように、Ｋ０クラッチ２０を係合状態に向けて制御する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0を油圧制御回路５６へ出力する。Ｋ０クラッチ２０の入力回転速度は、エンジン連結軸３４の回転速度であって、エンジン回転速度Ｎeと同値である。Ｋ０クラッチ２０の出力回転速度は、電動機連結軸３６の回転速度であって、ＭＧ回転速度Ｎmと同値である。つまり、Ｋ０クラッチ２０の入力回転速度と出力回転速度とを同期させることとは、エンジン回転速度ＮeとＭＧ回転速度Ｎmとを同期させることと同意である。

動力源制御部９２は、エンジン１２の制御状態を運転状態から停止状態へ切り替えるエンジン１２の停止要求であるエンジン停止要求の有無を判定する。例えば、動力源制御部９２は、ＨＥＶ駆動モード時に、要求駆動トルクＴrdemが電動機ＭＧの出力のみで賄える範囲内であって、エンジン１２等の暖機が不要であり、バッテリ５４の充電が不要であるか否かなどに基づいて、エンジン停止要求が有るか否かを判定する。

動力源制御部９２は、エンジン停止要求が有ると判定した場合には、エンジントルクＴeを漸減する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。その後、動力源制御部９２は、クラッチ制御部９４によってＫ０クラッチ２０が解放状態へ切り替えられた後に、エンジン１２への燃料供給を停止するフューエルカットを実施する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。

変速機制御部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為のＣＢ油圧制御指令信号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為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。

図２は、エンジン１２の始動制御が実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。図２において、ｔ１時点は、例えばＢＥＶ走行中に、運転者によるアクセルペダルの踏み増し操作に伴ってエンジン始動要求が有ると判定されたことにより、エンジン１２の始動制御が開始された時点を示している。エンジン１２の始動制御の開始後、Ｋ０クラッチ２０のパック詰め制御すなわちＫ０パック詰め制御が実行される（ｔ１時点－ｔ２時点参照）。Ｋ０パック詰め制御は、Ｋ０クラッチ２０の摩擦プレート等におけるパッククリアランスを詰められた状態とする制御である。Ｋ０パック詰め制御では、先ず、Ｋ０油圧ＰＲk0の初期応答性を向上させる為に、一時的に高いＫ０油圧指令値Ｓpk0を出力するクイックアプライが実行され、次いで、Ｋ０クラッチ２０のパック詰めを完了させる為に、一定圧で待機するパック詰め用定圧待機が実行される。破線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0では、Ｋ０クラッチ２０をパック詰め完了状態に維持する為のＫ０油圧ＰＲk0である一定のパック圧ＰＲk0pkが出力されている。実線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0では、パック圧ＰＲk0pkに、クランキングトルクＴcrに相当するＫ０油圧ＰＲk0分を加えた合計のＫ０油圧ＰＲk0が出力されている。破線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0と実線に示すＫ０油圧指令値Ｓpk0とでは、Ｋ０パック詰め制御の期間は本来は異なるが、図２では便宜上同じ長さとしている。Ｋ０パック詰め制御の終了後、エンジン１２をクランキングする為に、クランキングトルクＴcrをエンジン１２側へ伝達するＫ０クラッチ２０によるクランキングすなわちＫ０クランキングが実行される（ｔ２時点－ｔ３時点参照）。本実施例では、Ｋ０クランキング時のＫ０油圧指令値Ｓpk0をクランキング用油圧指令値Ｓpk0crと称する。クランキング用油圧指令値Ｓpk0crは、クランキングトルクＴcrに相当するＫ０油圧ＰＲk0分をパック圧ＰＲk0pkに加えた合計のＫ０油圧ＰＲk0を実現する為のＫ０油圧指令値Ｓpk0であって、クランキングトルクＴcrをＫ０クラッチ２０が伝達するようにＫ０油圧ＰＲk0を調圧するＫ０油圧指令値Ｓpk0である。Ｋ０クランキング時には、クランキングトルクＴcrに相当する大きさのＭＧトルクＴmすなわち反力補償用のＭＧトルクＴmが電動機ＭＧから出力させられる。Ｋ０クランキング時において、エンジン回転速度Ｎeが引き上げられると、エンジン点火などが開始されてエンジン１２が初爆させられる。

Ｋ０クランキングの終了後、Ｋ０クラッチ２０の係合状態への切替えを待機する為に、Ｋ０トルクＴk0をクランキングトルクＴcrよりも低下させて所定トルクＴk0fに維持するクランキング後定圧待機が実行される（ｔ３時点－ｔ４時点参照）。本実施例では、クランキング後定圧待機時のＫ０油圧指令値Ｓpk0をクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acと称する。クランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acは、例えばＫ０クラッチ２０をパック詰め完了状態に維持するＫ０油圧ＰＲk0と同程度又はそれよりも大きく、エンジン１２の完爆の外乱とならないＫ０トルクＴk0を実現する為のＫ０油圧指令値Ｓpk0であって、Ｋ０トルクＴk0をクランキングトルクＴcrよりも低下させて一時的に所定トルクＴk0fに維持するようにＫ０油圧ＰＲk0を調圧するＫ０油圧指令値Ｓpk0である。クランキング後定圧待機の実行中、エンジン回転速度Ｎeは、Ｋ０トルクＴk0によってではなく、専らエンジン１２の燃焼トルクによって上昇させられる。尚、本実施例では、クランキング後定圧待機の実行に先立って、Ｋ０油圧ＰＲk0の初期応答性を向上させる為に、一時的に低いＫ０油圧指令値Ｓpk0を出力するクイックドレンが実行されている。クランキング後定圧待機の実行中に、エンジン１２の爆発による自立回転が安定した状態となると、すなわちエンジン１２が完爆した状態となると、エンジン１２と電動機ＭＧとの回転同期制御、つまりエンジン回転速度ＮeとＭＧ回転速度Ｎmとを同期させるＫ０クラッチ２０による同期制御すなわちＫ０同期制御が実行される（ｔ４時点以降参照）。エンジン１２の完爆は、例えばエンジン制御部９２ａから完爆通知が出力されたときに判断される。エンジン１２の完爆通知は、例えばエンジン回転速度Ｎeが予め定められたエンジン１２の完爆回転速度に到達した時点からの経過時間が予め定められた完爆通知待機時間を超えたときに、或いはエンジン１２の始動制御が開始された時点からのエンジン１２の点火回数つまり初爆からの点火回数が所定点火回数を超えたときに、エンジン制御部９２ａにより出力される。この完爆通知待機時間や所定点火回数は、例えばエンジン１２の排ガス要件が考慮されて予め定められている。Ｋ０クラッチ２０の入力回転速度と出力回転速度との同期すなわちＫ０同期が完了した後、つまりＫ０クラッチ２０の係合状態への切替えすなわちＫ０係合が完了した後、Ｋ０クラッチ２０を完全係合状態へ移行するＫ０完全係合制御が実行される。Ｋ０完全係合制御によってＫ０クラッチ２０が完全係合状態とされた後、エンジン１２の始動制御が完了させられ（ｔ５時点参照）、Ｋ０クラッチ２０の完全係合状態が維持される（ｔ５時点以降参照）。

図２を参照すれば、クラッチ制御部９４は、エンジン１２の始動に際して、Ｋ０クラッチ２０の制御状態を解放状態から係合状態へ切り替える過渡中に、クランキング用油圧指令値Ｓpk0crを油圧制御回路５６へ出力する。又、クラッチ制御部９４は、エンジン１２のクランキングが終了した後には、クランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acを油圧制御回路５６へ出力する。

前述したように、エンジン１２の始動制御では、エンジン１２の自立回転を妨げず、始動ショックを低減する為に、クランキング後定圧待機が実行されてエンジン回転速度Ｎeは専らエンジン１２の燃焼トルクによって上昇させられる。その為、例えば運転者によるアクセルペダルの踏み増し操作などによってエンジン１２の完爆までにＭＧ回転速度Ｎmが高くされていると、所定点火回数でエンジン回転速度ＮeをＭＧ回転速度Ｎmまで近づけられないおそれがある。そうすると、Ｋ０同期の完了が遅れ、加速応答性が低下してドライバビリティーが悪化する可能性がある。

そこで、クランキング後定圧待機の実行中には、所定点火回数でエンジン回転速度ＮeをＭＧ回転速度Ｎmまで近づけられない程にＭＧ回転速度Ｎmが高くされている分、クランキング後定圧待機における所定トルクＴk0fを増大し、エンジン１２の燃焼トルクに加えて、Ｋ０トルクＴk0によってもエンジン回転速度Ｎeを上昇させる。ＭＧ回転速度Ｎmが高くされるときは、例えばアクセル開度θaccなどの駆動要求量ＤＥＭが大きくされているときである。クランキング後定圧待機の実行中は、ＭＧ回転速度Ｎm及び／又は駆動要求量ＤＥＭに応じてクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acつまり所定トルクＴk0fを変化させる。

クラッチ制御部９４は、ＭＧ回転速度Ｎm及び駆動要求量ＤＥＭのうちの少なくとも一方に基づいてクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acを補正する。クラッチ制御部９４は、所定トルクＴk0fを、ＭＧ回転速度Ｎmが高い程大きくし、駆動要求量ＤＥＭが大きい程大きくするように、クランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acを油圧制御回路５６へ出力する。これにより、踏み増しなど運転者による操作が為された場合においてもＫ０同期が遅れることなく、ドライバビリティーが向上させられる。この際、ＭＧ回転速度Ｎmが高くされている分、所定トルクＴk0fを増大するだけであるので、エンジン１２の自立回転の妨げや始動ショックの増大が抑制される。

図３は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、エンジン１２の始動に際してショックの発生を抑制しつつ加速応答性の低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。図４は、図３のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。

図３において、先ず、始動制御部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、エンジン１２の始動制御の実行中であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合はクラッチ制御部９４の機能に対応するＳ２０において、Ｋ０クランキングの終了前であるか否かが判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合は始動制御部９２ｃ及びクラッチ制御部９４の機能に対応するＳ３０において、Ｋ０クランキングが実行される。上記Ｓ２０の判断が否定される場合はクラッチ制御部９４の機能に対応するＳ４０において、Ｋ０係合つまりＫ０同期の完了前であるか否かが判定される。このＳ４０の判断が肯定される場合はクラッチ制御部９４の機能に対応するＳ５０において、クランキング後定圧待機が実行される。この際、クランキング後定圧待機用のＫ０トルクＴk0すなわち所定トルクＴk0fがＭＧ回転速度Ｎm及び／又は駆動要求量ＤＥＭに応じて算出され、その所定トルクＴk0fを実現するクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acが出力される。又、クランキング後定圧待機に続いて、必要に応じてＫ０同期制御が実行される。具体的には、エンジン１２の完爆時に、Ｋ０クラッチ２０の入力回転速度と出力回転速度との差回転速度であるＫ０差回転ΔＮk0がゼロ又は微小である場合、例えばエンジン１２と電動機ＭＧとが回転同期していると判断される場合、Ｋ０同期制御は実行されない。一方で、エンジン１２の完爆時に、Ｋ０差回転ΔＮk0が残存する場合、Ｋ０同期制御が実行される。上記Ｓ４０の判断が否定される場合はクラッチ制御部９４の機能に対応するＳ６０において、Ｋ０完全係合制御が実行される。

図４は、例えばエンジン１２の始動制御においてクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acが変化させられる場合の一例を示す図である。図４において、ｔ１ｂ時点は、例えばＢＥＶ走行中に、運転者によるアクセルペダルの踏み増し操作に伴ってエンジン始動要求が有ると判定されたことにより、エンジン１２の始動制御が開始された時点を示している。エンジン１２の始動制御の開始後、Ｋ０パック詰め制御が実行される（ｔ１ｂ時点－ｔ２ｂ時点参照）。Ｋ０パック詰め制御の終了後、Ｋ０クランキングが実行される（ｔ２ｂ時点－ｔ３ｂ時点参照）。Ｋ０クランキングの終了後、クランキング後定圧待機が実行される（ｔ３ｂ時点－ｔ４ｂ時点参照）。図４に示すアクセルペダルの踏み増し操作は、図２に示すアクセルペダルの踏み増し操作と比べて大きくされている為、図４に示すＭＧ回転速度Ｎmの上昇勾配は、図２に示すＭＧ回転速度Ｎmの上昇勾配と比べて大きくされている。破線に示す比較例では、ＭＧ回転速度Ｎm及び駆動要求量ＤＥＭに拘わらず、図２に示すクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acと同程度のクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acが出力されている為、エンジン回転速度Ｎeは専らエンジン１２の燃焼トルクによって上昇させられている。その為、比較例では、完爆時に比較的大きなＫ０差回転ΔＮk0が残存しており、Ｋ０係合に遅れが生じる。尚、比較例のように、完爆時にＫ０差回転ΔＮk0が残存する場合、クランキング後定圧待機の終了後は、Ｋ０同期制御へ移行させられ、その後、Ｋ０完全係合制御が実行される（ｔ４ｂ時点以降の破線参照）。実線に示す本実施例では、ＭＧ回転速度Ｎm及び駆動要求量ＤＥＭに応じて変化させられたクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acが出力されているので、エンジン回転速度Ｎeはエンジン１２の燃焼トルクによってもＫ０トルクＴk0によっても上昇させられている。これにより、本実施例では、完爆時にＫ０差回転ΔＮk0が微小とされている。完爆時にＫ０差回転ΔＮk0が微小であることによってエンジン１２と電動機ＭＧとが回転同期していると判断される場合、つまりＫ０同期が完了していると判断される場合、Ｋ０同期制御が実行されずにＫ０完全係合制御へ移行させられる（ｔ４ｂ時点以降の実線参照）。

上述のように、本実施例によれば、エンジン１２の始動に際して、Ｋ０クランキングの終了後には、クランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acが油圧制御回路５６へ出力されるので、Ｋ０クラッチ２０よりも下流側のイナーシャの影響が抑制された状態でエンジン回転速度Ｎeが引き上げられ、始動ショックが抑制される。加えて、ＭＧ回転速度Ｎm及び駆動要求量ＤＥＭのうちの少なくとも一方に基づいてクランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acが補正されるものであり、所定トルクＴk0fを、ＭＧ回転速度Ｎmが高い程大きくし、駆動要求量ＤＥＭが大きい程大きくするように、クランキング後定圧待機用油圧指令値Ｓpk0acが出力されるので、ＭＧ回転速度Ｎmが高いことでＫ０差回転ΔＮk0が大きいとき又は加速要求が高いときであってもＫ０油圧ＰＲk0を一時的に低下させた後のＫ０クラッチ２０の完全係合が速やかに行われ易くされる。又、Ｋ０クランキングの終了後のエンジン回転速度Ｎeがエンジン１２の燃焼トルクによってもＫ０トルクＴk0によっても上昇させられ、踏み増しなど運転者による操作が為されたときであってもＫ０同期の遅れが抑制される。よって、エンジン１２の始動に際して、ショックの発生を抑制しつつ加速応答性の低下を抑制することができる。

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。

例えば、前述の実施例では、自動変速機２４として遊星歯車式の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。自動変速機２４は、公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）を含む同期噛合型平行２軸式自動変速機などであっても良い。要は、エンジンと電動機とを含む動力源と、エンジンと電動機との間に設けられたクラッチと、を備えた車両であれば、本発明を適用することができる。

また、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、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。又は、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。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は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：車両
１２：エンジン
１４：駆動輪
２０：Ｋ０クラッチ（クラッチ）
５６：油圧制御回路
９０：電子制御装置（制御装置）
９２ｃ：始動制御部
９４：クラッチ制御部
ＭＧ：電動機

Claims (1)

1. エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられたクラッチと、前記クラッチの制御状態の切替えに用いられる調圧された油圧を供給する油圧制御回路と、を備えた車両の、制御装置であって、
   前記エンジンの始動に際して、前記エンジンの回転速度を引き上げるクランキングに必要なクランキングトルクを前記電動機が出力するように前記電動機を制御すると共に前記クランキングに連動して前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御する始動制御部と、
   前記エンジンの始動に際して、前記クラッチの制御状態を解放状態から係合状態へ切り替える過渡中に、前記クランキングトルクを前記クラッチが伝達するように前記油圧を調圧するクランキング用油圧指令値を前記油圧制御回路へ出力すると共に、前記クランキングが終了した後には、前記クラッチのトルク容量を低下させて一時的に前記クランキングトルクよりも小さな所定トルクに維持するように前記油圧を調圧するクランキング後定圧待機用油圧指令値を前記油圧制御回路へ出力するクラッチ制御部と、
   を含んでおり、
   前記クラッチ制御部は、前記電動機の回転速度及び運転者による前記車両に対する駆動要求量のうちの少なくとも一方に基づいて前記クランキング後定圧待機用油圧指令値を補正するものであり、前記所定トルクを、前記電動機の回転速度が高い程大きくし、前記駆動要求量が大きい程大きくするように、前記クランキング後定圧待機用油圧指令値を出力することを特徴とする車両の制御装置。

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