JP2024005116A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】始動ショックの抑制やドライバビリティの向上が図られる車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両の電子制御装置は、ＢＥＶ走行中であってエンジンの始動が要求される前に、（ａ）第２クラッチである発進クラッチのトルク容量の指令値を電動機から発進クラッチに入力される入力トルクに応じたものとするトルク容量制御を開始し、（ｂ）発進クラッチにおける差回転が所定の判定差回転値以上である場合及び発進クラッチのトルク容量の実値と入力トルクとの差が所定のトルク範囲内であって入力トルクが増加し且つ今後も増加すると推定される場合の少なくとも一方の場合には、発進クラッチにおける差回転が所定の目標差回転値となるように電動機の回転速度を制御する回転速度制御を開始する。【選択図】図３

Description

本発明は、動力源としてのエンジン及び電動機と、駆動輪と、の間の動力伝達経路を機械的に断接するクラッチを備える車両の、制御装置に関する。

動力源としてのエンジン及び電動機と、駆動輪と、の間の動力伝達経路を機械的に断接するトルクコンバータのロックアップクラッチを備える車両の、制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された車両の制御装置がそれである。

特許第５７９４３７７号公報

ところで、エンジン始動の際のトルク変動が駆動輪に伝達されることに伴う始動ショックの発生を抑制するために、ロックアップクラッチをスリップ係合乃至解放とした後にエンジン始動制御を開始することが知られている。特許文献１に記載された車両では、電動機のみを動力源に用いて走行するＢＥＶ走行中においてエンジンの始動が要求される前に、エンジンを少なくとも動力源に用いる走行時に比較してロックアップクラッチのトルク容量が低くされる。これにより、エンジンの始動の要求後に、ロックアップクラッチが完全係合からスリップ係合乃至解放へ速やかに切り替えられてエンジン始動制御が開始されることで、始動ショックの抑制とドライバビリティの両立が図られているが、更なる始動ショックの抑制やドライバビリティの向上が望まれていた。

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、始動ショックの抑制やドライバビリティの向上が図られる車両の制御装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、動力源としてのエンジン及び電動機と、前記エンジンと前記電動機との間の動力伝達を断接する第１クラッチと、前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を機械的に断接する第２クラッチと、を備える車両の、制御装置であって、（ａ）前記第１クラッチを解放とし且つ前記第２クラッチを完全係合として前記電動機のみから動力を出力させて走行するＢＥＶ走行中において前記エンジンの始動が要求される前に、前記第２クラッチのトルク容量の指令値を前記電動機から前記第２クラッチに入力される入力トルクに応じたものとするトルク容量制御を開始し、（ｂ）前記トルク容量制御の開始後、前記第２クラッチにおける前記電動機側の回転速度から前記駆動輪側の回転速度を減じた差回転が所定の判定差回転値以上である場合及び前記第２クラッチのトルク容量の実値と前記入力トルクとの差が所定のトルク範囲内であって前記入力トルクが増加し且つ今後も増加すると推定される場合の少なくとも一方の場合には、前記第２クラッチにおける前記差回転が所定の目標差回転値となるように前記電動機の回転速度を制御する回転速度制御を開始し、（ｃ）前記エンジンの始動が要求された場合、前記第１クラッチを解放から完全係合に切り替えるとともに前記電動機の出力トルクを増加させて前記エンジンを始動することにある。

本発明の車両の制御装置によれば、ＢＥＶ走行中であってエンジンの始動が要求される前にトルク容量制御が開始され、（ａ）第２クラッチにおける差回転が所定の判定差回転値以上である場合、及び（ｂ）第２クラッチのトルク容量の実値と入力トルクとのトルク差が所定のトルク範囲内であって入力トルクが増加し且つ今後も入力トルクが増加すると推定される場合、の少なくとも一方の場合に、回転速度制御が開始される。（ａ）は、第２クラッチがスリップ係合となっている場合であるため、回転速度制御が開始されても電動機から駆動輪へ伝達される駆動トルクが急激に増加することはない。（ｂ）は、入力トルクが現在及び今後も増加する場合すなわち入力トルクの増加によりすぐに第２クラッチがスリップ係合となる場合であるため、回転速度制御が開始されても電動機から駆動輪へ伝達される駆動トルクが急激に増加することはない。回転速度制御の開始された後に、エンジンの始動が要求されてエンジン始動制御が実行される場合、第２クラッチが予めスリップ係合となっている。そのため、そうでない場合に比較してエンジン始動制御が速やかに開始されることで、始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。また、回転速度制御の開始される前に、エンジンの始動が要求されてエンジン始動制御が実行される場合であっても、第２クラッチのトルク容量の指令値が予め入力トルクに応じたものとされている。そのため、そうでない場合に比較して第２クラッチを速やかにスリップ係合させてエンジン始動制御を開始できるため、始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。

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ともに、車両における各種制御のための制御機能の要部を説明する図である。 回転速度制御におけるＷＳＣ入力トルクと目標差回転値との関係の例を説明する図である。 図１に示す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の一例である。 図３のフローチャートにおいて回転速度制御が実行された場合のタイムチャートの一例である。 エンジンの始動ショックの発生について、トルク容量制御の開始がエンジンの始動要求前である場合と始動要求後である場合とを比較しつつ説明するタイムチャートである。

以下、本発明の実施例について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。

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説明する図である。車両１０は、動力源として機能する、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。車両１０は、動力源と駆動輪１４との間の動力伝達経路ＰＴにおいて、動力源側から順に、電動機連結軸３２、発進クラッチＷＳＣ、変速機入力軸３８、自動変速機２０、減速ギヤ機構２２、ディファレンシャルギヤ２４、及び一対の駆動軸２８が連結され、これらはいずれも周知の構成である。また、車両１０は、インバータ５２、バッテリ５４、油圧制御回路５６、及び電子制御装置９０を備える。

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周知の内燃機関である。エンジン１２は、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。電動機ＭＧは、発動機としての機能及び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、バッテリ５４から供給される電力を用いてインバータ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Ｔmg［Nm］が動力として出力される。また、電動機ＭＧは、エンジン１２の動力や駆動輪１４から入力される被駆動力により発電を行い、発電電力がバッテリ５４に充電される。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。

断接クラッチＫ０は、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達を断接するクラッチである。発進クラッチＷＳＣは、動力伝達経路ＰＴ特に電動機ＭＧと自動変速機２０との間を機械的に断接するクラッチである。なお、断接クラッチＫ０及び発進クラッチＷＳＣは、本発明における「第１クラッチ」及び「第２クラッチ」にそれぞれ相当する。エンジン連結軸３０は、エンジン１２と断接クラッチＫ０との間に設けられ、電動機ＭＧは、断接クラッチＫ０と発進クラッチＷＳＣとの間に設けられた電動機連結軸３２に動力伝達可能に接続されている。断接クラッチＫ０及び発進クラッチＷＳＣのそれぞれは、例えばアクチュエータにより押圧される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。断接クラッチＫ０及び発進クラッチＷＳＣのそれぞれは、油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧によりトルク容量が変化させられることで、完全係合、スリップ係合、解放などの制御状態が切り替えられる。以下、完全係合とスリップ係合とを特に区別する必要がない場合には、単に「係合」と記す。トルク容量とは、クラッチが伝達可能なトルクの大きさであって、クラッチの係合力と同意である。

自動変速機２０は、例えば不図示の１組又は複数組の遊星歯車装置と、係合装置ＣＢと、を備える、周知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置ＣＢは、例えば複数の周知の油圧式の摩擦係合装置を含む。自動変速機２０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［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。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、自動変速機２０の入力部材である変速機入力軸３８の回転速度であり、ＡＴ出力回転速度Ｎoは、自動変速機２０の出力部材である変速機出力歯車２６の回転速度である。自動変速機２０は、例えば係合装置ＣＢを全て解放させることで、ニュートラル状態とすることも可能である。

油圧制御回路５６は、車両１０に備えられた不図示であって周知の機械式オイルポンプや電動オイルポンプの少なくとも一方が吐出した作動油を元圧にして、断接クラッチＫ０、発進クラッチＷＳＣ、及び係合装置ＣＢの制御状態を制御するアクチュエータに、各々調圧した油圧を供給する。

エンジン１２から出力される動力は、断接クラッチＫ０及び発進クラッチＷＳＣが共に係合とされた場合に、動力伝達経路ＰＴを経由して駆動輪１４へ伝達される。電動機ＭＧから出力される動力は、断接クラッチＫ０の制御状態に拘わらず、発進クラッチＷＳＣが係合とされた場合に、動力伝達経路ＰＴを経由して駆動輪１４へ伝達される。

車両１０は、車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置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、ＭＧ回転速度センサ７２、入力回転速度センサ７４、出力回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８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］、電動機ＭＧの回転速度であって発進クラッチＷＳＣの入力側部材の回転速度でもあるＭＧ回転速度Ｎmg［rpm］、ＡＴ入力回転速度Ｎi、車速Ｖ［km/h］に対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、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［%］など）が、それぞれ入力される。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からは、車両１０に備えられた各装置等（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など）に各種信号等（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を駆動制御するためのＭＧ制御信号Ｓmg、係合装置ＣＢを断接制御するためのＣＢ油圧制御信号Ｓcb、断接クラッチＫ０を断接制御するためのＫ０油圧制御信号Ｓk0、発進クラッチＷＳＣを断接制御するためのＷＳＣ油圧制御信号Ｓwscなど）が、それぞれ出力される。

電子制御装置９０は、車両１０における各種制御を実現するために、動力源制御部９２、断接クラッチ制御部９４、変速機制御部９６、及び回転速度制御部９８を機能的に備える。

動力源制御部９２は、エンジン１２の作動を制御する機能と、電動機ＭＧの作動を制御する機能と、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。

動力源制御部９２は、電動機ＭＧのみを動力源に用いて走行するＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）走行を実現するＢＥＶ駆動モードと、少なくともエンジン１２を動力源に用いて走行するＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行を実現するＨＥＶ駆動モードと、を選択的に切り替える。ＢＥＶ走行中では、断接クラッチＫ０が解放とされ且つ発進クラッチＷＳＣが係合とされている。ＨＥＶ走行中では、断接クラッチＫ０及び発進クラッチＷＳＣがそれぞれ係合とされている。ＢＥＶ走行中において、エンジン１２の出力を用いないと運転者による車両１０に対する駆動要求量を賄えない場合、バッテリ５４の充電が必要な場合、エンジン１２等の暖機が必要な場合などでは、エンジン１２の始動が要求される。エンジン１２の始動が要求されると、エンジン１２を始動させるエンジン始動制御が実行されてＨＥＶ駆動モードが選択される。

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を算出する。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、前記駆動要求量を求めるための関係である。前記駆動要求量は、車両１０に要求される駆動量である。駆動要求量としては、例えば、駆動輪１４における要求駆動トルクＴrdem［Nm］、自動変速機２０の変速機出力歯車２６から出力されるＡＴ出力トルクＴo［Nm］の要求量、駆動輪１４における要求駆動力Ｆrdem［N］、そのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーＰrdem［W］等を用いることができる。動力源制御部９２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２０の変速比γat等を考慮して、例えば要求駆動パワー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ＭＧ制御信号Ｓmgと、を出力する。

断接クラッチ制御部９４は、エンジン始動制御において断接クラッチＫ０の断接状態を制御する。例えば、断接クラッチ制御部９４は、エンジン１２の始動が要求された場合には、エンジン回転速度Ｎeを引き上げるトルクであるエンジン１２のクランキングに必要なクランキングトルクＴcr［Nm］をエンジン１２側へ伝達するために、断接クラッチＫ０を解放からスリップ係合を経て完全係合になるように制御する。

変速機制御部９６は、例えば変速マップを用いて自動変速機２０の変速判断を行い、必要に応じて変速制御の実行のためにＣＢ油圧制御信号Ｓcbを油圧制御回路５６へ出力する。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２０の変速が判断されるための変速線を有する予め定められた所定の関係である。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ＡＴ出力トルクＴo［Nm］の要求量やアクセル開度θaccや電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth［%］などを用いても良い。

回転速度制御部９８は、トルク判定部９８ａ、発進クラッチ制御部９８ｂ、開始判定部９８ｃ、及び差回転制御部９８ｄを機能的に備える。

トルク判定部９８ａは、ＢＥＶ走行中において電動機ＭＧから発進クラッチＷＳＣへ入力されるトルクであるＷＳＣ入力トルクＴwsc［Nm］がトルク値Ｔwsc_jdgx（＞０）未満であるか否かを判定する。トルク値Ｔwsc_jdgxは、回生ブレーキによる電動機ＭＧの発電効率の低下を抑制するために、実験的に或いは設計的に予め定められた判定値である。なお、ＷＳＣ入力トルクＴwscは、本発明における「入力トルク」に相当する。トルク値Ｔwsc_jdgxは、本発明における「所定の第２トルク値」に相当する。

トルク判定部９８ａは、ＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgyを超過しているか否かを判定する。トルク値Ｔwsc_jdgyは、実験的に或いは設計的に予め定めされたトルク値Ｔwsc_jdgx以上に設定された判定値である。好適には、後述の回転速度制御の開始と終了とが頻繁に繰り返されないように、トルク値Ｔwsc_jdgyは、トルク値Ｔwsc_jdgxよりも高く設定される。なお、トルク値Ｔwsc_jdgyは、本発明における「所定の第１トルク値」に相当する。

トルク判定部９８ａによってＢＥＶ走行中においてＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgyを超過していると判定された場合には、発進クラッチ制御部９８ｂは、発進クラッチＷＳＣのトルク容量Ｔc［Nm］の指令値であるトルク容量指令値Ｔc_tgt［Nm］をＷＳＣ入力トルクＴwscと同じにするトルク容量制御を開始する。なお、トルク容量指令値Ｔc_tgtは、本発明における「指令値」に相当する。また、トルク容量指令値Ｔc_tgtが同じにさせられる「ＷＳＣ入力トルクＴwsc」は、本発明における「入力トルクに応じたもの」に相当する。「入力トルクに応じたもの」とは、入力されたＷＳＣ入力トルクＴwscを略そのままの大きさで駆動輪１４側に伝達可能であるトルク容量指令値Ｔc_tgt、すなわち発進クラッチＷＳＣが完全係合からスリップ係合に切り替わるトルク容量指令値Ｔc_tgtの近傍値である。

発進クラッチ制御部９８ｂによるトルク容量制御の開始後、開始判定部９８ｃは、回転速度制御の開始条件が成立しているか否かを判定する。回転速度制御の開始条件は、（ａ）発進クラッチＷＳＣにおける電動機ＭＧ側の回転速度であるＭＧ回転速度Ｎmgから発進クラッチＷＳＣにおける駆動輪１４側の回転速度であるＡＴ入力回転速度Ｎiを減じた差回転ΔＮ（＝Ｎmg－Ｎi）が所定の判定差回転値ΔＮ_jdg（＞０）以上であること、（ｂ）発進クラッチＷＳＣのトルク容量Ｔcの実値であるトルク容量実値Ｔc_realとＷＳＣ入力トルクＴwscとのトルク差ΔＴ（＝Ｔc_real－Ｔwsc）が所定のトルク範囲ΔＴ_jdg内であってＡＴ出力トルクＴo［Nm］の指令値Ｔo_tgt（動的）の変化量（変化率）α［Nm/sec］が正値であり且つ今後も指令値Ｔo_tgt（動的）が増加すると推定されること、のいずれかが成立することである。所定の判定差回転値ΔＮ_jdgは、発進クラッチＷＳＣが実際にスリップ係合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、例えば零近傍の正の値である。トルク容量実値Ｔc_realは、例えば発進クラッチＷＳＣの断接を制御するアクチュエータに供給される油圧が不図示のセンサで検出され、検出された油圧に基づいて推定することが可能である。所定のトルク範囲ΔＴ_jdgは、回転速度制御が開始されても電動機ＭＧから駆動輪１４へ伝達される駆動トルクの増加によるショックが許容範囲内となる、実験的に或いは設計的に予め定められた判定値である。指令値Ｔo_tgt（動的）については後述する。

開始判定部９８ｃによって回転速度制御の開始条件が成立していると判定された場合には、差回転制御部９８ｄは、差回転ΔＮが所定の目標差回転値ΔＮ_tgtとなるようにＭＧ回転速度Ｎmgをフィードバック制御する回転速度制御を開始する。目標差回転値ΔＮ_tgtは、差回転ΔＮの目標値であって、実験的に或いは設計的に予め定められた所定値である。図２は、回転速度制御におけるＷＳＣ入力トルクＴwscと目標差回転値ΔＮ_tgtとの関係の例を説明する図である。回転速度制御においては、例えば図２に示すように、ＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgxを超過すると、ＷＳＣ入力トルクＴwscの増加に応じて目標差回転値ΔＮ_tgtが増加させられ、次第に一定値で飽和させられる。また、ＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgx以下である場合には、目標差回転値ΔＮ_tgtは零値とされる。したがって、回転速度制御の実行中におけるＭＧ回転速度Ｎmgの目標値である目標ＭＧ回転速度Ｎmg_tgt［rpm］は、ＡＴ入力回転速度Ｎiと目標差回転値ΔＮ_tgtとの和となる。

図１に戻り、トルク判定部９８ａによってＢＥＶ走行中においてＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgx未満であると判定された場合には、差回転制御部９８ｄは、回転速度制御を終了し、その後、発進クラッチ制御部９８ｂは、発進クラッチＷＳＣが完全係合となるようにトルク容量指令値Ｔc_tgtをＷＳＣ入力トルクＴwscよりも高くなるように制御する。

差回転制御部９８ｄによって回転速度制御が開始されると、ＢＥＶ走行中においてＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgx未満であるとトルク判定部９８ａにより判定されるまで、回転速度制御の実行が継続される。

なお、ＢＥＶ走行中において、エンジン１２の始動が要求されると、動力源制御部９２及び断接クラッチ制御部９４は、電動機ＭＧ及び断接クラッチＫ０を用いてエンジン１２をクランキングする。このクランキングにおいて、断接クラッチ制御部９４による断接クラッチＫ０の解放から完全係合への制御状態の切り替えに合わせて、動力源制御部９２はクランキングが終了するまで電動機ＭＧがクランキングトルクＴcrを出力するように制御する。すなわち、要求駆動トルクＴrdemを生じさせるＷＳＣ入力トルクＴwscに、クランキングトルクＴcr分を加えたＭＧトルクＴmgを、電動機ＭＧから出力させる。

図３は、図１に示す電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートの一例である。図３のフローチャートは、ＢＥＶ走行中において繰り返し実行される。

まず、トルク判定部９８ａ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、ＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgx未満であるか否かが判定される。Ｓ１０の判定が肯定された場合、差回転制御部９８ｄの機能に対応するＳ２０において回転速度制御が終了させられ、発進クラッチ制御部９８ｂの機能に対応するＳ３０においてトルク容量制御が終了させられ、そしてリターンとなる。

Ｓ１０の判定が否定された場合、トルク判定部９８ａの機能に対応するＳ４０においてＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgyを超過しているか否かが判定される。Ｓ４０の判定が肯定された場合には、発進クラッチ制御部９８ｂの機能に対応するＳ５０においてトルク容量制御が開始され、開始判定部９８ｃの機能に対応するＳ６０において差回転ΔＮが所定の判定差回転値ΔＮ_jdg以上であるが否かが判定される。Ｓ６０の判定が否定された場合、開始判定部９８ｃの機能に対応するＳ７０においてトルク差ΔＴが所定のトルク範囲ΔＴ_jdg内であって指令値Ｔo_tgt（動的）の変化量αが正値であり且つ今後も指令値Ｔo_tgt（動的）が増加すると推定されるか否かが判定される。Ｓ６０及びＳ７０のいずれかの判定が肯定された場合、差回転制御部９８ｄの機能に対応するＳ８０において回転速度制御が開始され、そしてリターンとなる。Ｓ４０及びＳ７０のいずれかの判定が否定された場合には、リターンとなる。

図４は、図３のフローチャートにおいて回転速度制御が実行された場合のタイムチャートの一例である。図４は、図３のＳ６０又はＳ７０の判定が肯定された場合にＳ８０が実行される例である。図４では、便宜上、Ｓ６０及びＳ７０の判定が両方とも肯定される場合が示されている。

ところで、ＡＴ出力トルクＴoが変化させられる場合、車両１０の駆動力が急激に変化することで動力伝達経路ＰＴにねじり振動が発生するおそれがあるため、緩変化処理（或いは、なまし処理ともいう）が行われる。図４に示す、ＡＴ出力トルクＴoの指令値Ｔo_tgt（静的）は、現時点での車速Ｖやアクセル開度θaccに基づいて算出されるＡＴ出力トルクＴoの目標値であり、ＡＴ出力トルクＴoの指令値Ｔo_tgt（動的）は、指令値Ｔo_tgt（静的）に緩変化処理が施されたものである。

ＢＥＶ走行中におけるＷＳＣ入力トルクＴwscと同値であるＭＧトルクＴmgは、指令値Ｔo_tgt（動的）に基づいて制御される。ＢＥＶ走行中における車両１０の駆動要求量という観点では、ＷＳＣ入力トルクＴwscの要求値（目標値）である要求ＷＳＣ入力トルクＴwscrqと指令値Ｔo_tgt（動的）とは同意である。指令値Ｔo_tgt（動的）は、指令値Ｔo_tgt（静的）に遅れて変化するため、現時点での指令値Ｔo_tgt（動的）の変化量αとともに、今後の指令値Ｔo_tgt（動的）の変化量αも推定することが可能である。したがって、ＢＥＶ走行中におけるＭＧトルクＴmgすなわちＷＳＣ入力トルクＴwscについて現時点で増加中であり且つ今後も増加することを推定することが可能である。なお、電気的に制御される電動機ＭＧの制御は応答性が良いため、ＷＳＣ入力トルクＴwscと要求ＷＳＣ入力トルクＴwscrqとは差がほとんどない。

時点ｔ1において、Ｓ４０の判定が肯定され、Ｓ５０の実行が開始される。すなわち、要求ＷＳＣ入力トルクＴwscrqがトルク値Ｔwsc_jdgyを超過したため、トルク容量指令値Ｔc_tgtが発進クラッチＷＳＣを完全係合とする容量値Ｔc1からＷＳＣ入力トルクＴwscと同値の容量値Ｔc2に低下させられる。なお、容量値Ｔc2は、本発明における「入力トルクに応じたもの」に相当する。図４では、トルク容量指令値Ｔc_tgtが発進クラッチＷＳＣのトルク容量Ｔcの制御ばらつきの範囲の高い側となっている場合が示されている。この発進クラッチＷＳＣのトルク容量Ｔcの制御ばらつきは、発進クラッチＷＳＣにおける摩擦板などの部材のばらつきや発進クラッチＷＳＣの断接を制御するアクチュエータの制御性のばらつきのために生じるものである。発進クラッチＷＳＣの断接制御は油圧制御であるため、トルク容量実値Ｔc_realは、トルク容量指令値Ｔc_tgtの変化に遅れて追従して変化する。一方、要求ＷＳＣ入力トルクＴwscrqは電動機ＭＧのＭＧトルクＴmgで制御されるため、油圧制御に比較して応答性が高い。すなわち、応答性が比較的低いことによりトルク容量実値Ｔc_realとトルク容量指令値Ｔc_tgtとの間には差が発生しやすいのに対して、応答性が比較的高いことによりＭＧトルクＴmgではその実値と指令値との間には差が発生しにくい。なお、時点ｔ1以降且つ後述の時点ｔ2までの期間では、トルク容量制御が開始されても前述の制御ばらつきのため、発進クラッチＷＳＣがスリップ係合となるか否かは分からない。例えば、図４に示すように、トルク容量指令値Ｔc_tgtが制御ばらつきの範囲の高い側となっている場合、発進クラッチＷＳＣはスリップ係合とはならない場合がある。

時点ｔ2（＞ｔ1）において、（ａ）例えば差回転ΔＮが所定の判定差回転値ΔＮ_jdg以上となった場合、回転速度制御が開始される。或いは、時点ｔ2において、（ｂ）例えばトルク差ΔＴが所定のトルク範囲ΔＴ_jdg内であって変化量αが正値であり且つ今後も指令値Ｔo_tgt（動的）が増加すると推定される場合、回転速度制御が開始される。なお、（ｂ）は、時点ｔ2における変化量αにより今後の指令値Ｔo_tgt（動的）の増分量に対応したＷＳＣ入力トルクＴwscの増加量が、発進クラッチＷＳＣの制御ばらつきの範囲を超えて発進クラッチＷＳＣがスリップ係合となると推定できる場合である。例えば、アクセル開度θaccの増加により要求ＷＳＣ入力トルクＴwscrqが増加する場合、前述した応答性の差により、要求ＷＳＣ入力トルクＴwscrqの方がトルク容量実値Ｔc_realよりも早く増加する。これにより、発進クラッチＷＳＣがスリップ係合とされる。

なお、トルク容量指令値Ｔc_tgtが制御ばらつきの範囲の高い側となっていて発進クラッチＷＳＣがスリップ係合となっていない場合に、回転速度制御が実行されると、発進クラッチＷＳＣがスリップ係合とされるためにＭＧトルクＴmgが増大させられて、前記制御ばらつきの分だけ駆動力が急激に増加する。これにより、ショックが発生して運転者が違和感を覚えるおそれがある。また、回転速度制御のフィードバックゲインによっては、ＭＧトルクＴmgが急激に増加することでショックが発生し運転者が違和感を覚えるおそれがある。

図５は、エンジン１２の始動ショックの発生について、（ａ）トルク容量制御の開始がエンジン１２の始動要求後である場合（図５中の「トルク容量制御無し」）と、（ｂ）トルク容量制御の開始が始動要求前である場合（図５中の「トルク容量制御有り」）と、を比較しつつ説明するタイムチャートである。図５において、上記（ａ）の場合は比較例であり、上記（ｂ）の場合は本実施例である。なお、図５に示すＭＧトルクＴmgは、要求駆動トルクＴrdemを生じさせるＷＳＣ入力トルクＴwsc及び回転速度制御に必要なトルクを示しており、クランキングトルクＴcr分については不図示である。

時点ｔ11において、ＢＥＶ走行中においてエンジン１２の始動が要求されている。

比較例の場合、時点ｔ11では、発進クラッチＷＳＣが完全係合となっている。そのため、始動ショックを抑制するため、エンジン１２の始動要求後にトルク容量指令値Ｔc_tgtをＷＳＣ入力トルクＴwscまで低下させるとともに、トルク容量実値Ｔc_realがＷＳＣ入力トルクＴwscまで低下したと推定される時点（時点ｔ12参照）からＭＧトルクＴmgを増加させて回転速度制御が開始される。そして、発進クラッチＷＳＣがスリップ係合となった後エンジン始動制御が開始される。

本実施例の場合、時点ｔ11では、（ｂ１）発進クラッチＷＳＣがスリップ係合であり且つ回転速度制御が実行されている場合と、（ｂ２）発進クラッチＷＳＣが完全係合ではあるがスリップ係合となりやすいほどトルク容量実値Ｔc_realが低い状態となっている場合と、がある。

本実施例の上記（ｂ１）の場合、図５には不図示であるが、時点ｔ11から直ちにエンジン始動制御が開始されても発進クラッチＷＳＣが予めスリップ係合となっているため、そうでない場合に比較して始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。

本実施例の上記（ｂ２）の場合、図５に示すように、時点ｔ11から直ちにＭＧトルクＴmgを増加させて回転速度制御が開始される。そして、発進クラッチＷＳＣがスリップ係合となってからエンジン始動制御が開始される。本実施例の（ｂ２）の場合には、時点ｔ11では予めトルク容量制御が実行されている。そのため、エンジン１２の始動が要求された時点からエンジン始動制御の完了までの期間を同じにする場合に、比較例に比較して回転速度制御によって発進クラッチＷＳＣをスリップ係合にする期間の設定を長くすることが可能である。したがって、比較例に比較して、回転速度制御におけるＭＧ回転速度Ｎmgを緩やかに増加させることができるため、回転速度制御におけるフィードバック制御、例えばＰＩＤ制御のＰ項によるトルク増加量も緩やかに増加させられる。そのため、車両１０が進行する前後方向の加速度である車両加速度Ａcc［m/sec²］の変化も緩やかにでき、始動ショックが抑制される。

本実施例によれば、ＢＥＶ走行中であってエンジン１２の始動が要求される前にトルク容量制御が開始され、（ａ）差回転ΔＮが所定の判定差回転値ΔＮ_jdg以上である場合、及び、（ｂ）トルク差ΔＴが所定のトルク範囲ΔＴ_jdg内であって指令値Ｔo_tgt（動的）の変化量αが正値であり且つ今後もＷＳＣ入力トルクＴwscが増加すると推定される場合、の少なくとも一方の場合に、回転速度制御が開始される。（ａ）は、発進クラッチＷＳＣがスリップ係合となっている場合であるため、回転速度制御が開始されても電動機ＭＧから駆動輪１４へ伝達される駆動トルクが急激に増加することはない。（ｂ）は、発進クラッチＷＳＣが現在及び今後も増加する場合すなわちＷＳＣ入力トルクＴwscの増加によりすぐに発進クラッチＷＳＣがスリップ係合となる場合であるため、回転速度制御が開始されても電動機ＭＧから駆動輪１４へ伝達される駆動トルクが急激に増加することはない。回転速度制御の開始された後に、エンジン１２の始動が要求されてエンジン始動制御が実行される場合、発進クラッチＷＳＣが予めスリップ係合となっている。そのため、そうでない場合に比較してエンジン始動制御が速やかに開始されることで、始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。また、回転速度制御の開始される前に、エンジン１２の始動が要求されてエンジン始動制御が実行される場合であっても、トルク容量指令値Ｔc_tgtが予めＷＳＣ入力トルクＴwscに応じたものとされている。そのため、そうでない場合に比較して発進クラッチＷＳＣを速やかにスリップ係合させてエンジン始動制御を開始できるため、始動ショックの抑制とドライバビリティとの両立が図られる。

本実施例によれば、ＢＥＶ走行中においてエンジン１２の始動が要求される前に、ＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgyを超過する場合は、トルク容量制御が開始され、ＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgx未満の場合は、トルク容量制御が終了されて発進クラッチＷＳＣが完全係合となるようにトルク容量指令値Ｔc_tgtが制御される。これにより、回生ブレーキによる電動機ＭＧの発電効率の低下が抑制されるとともに、エンジン１２が始動された場合の始動ショックの発生が抑制される。また、トルク値Ｔwsc_jdgyとトルク値Ｔwsc_jdgxとの間に差があることで、回転速度制御の開始と終了とが頻繁に繰り返されることが回避される。

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、ＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgyを超過している場合にトルク容量制御が開始され、ＷＳＣ入力トルクＴwscがトルク値Ｔwsc_jdgx未満である場合にトルク容量制御が終了されたが、例えばトルク値Ｔwsc_jdgyとトルク値Ｔwsc_jdgxとが同じ値である態様であっても良い。この態様でも回転速度制御の開始と終了とが頻繁に繰り返されるおそれはあるが、それ以外は前述の実施例と同様の効果を奏する。また、例えばＷＳＣ入力トルクＴwscのどのような値であるか否かにかかわらず、トルク容量制御が開始される態様であっても良い。この態様でも回生ブレーキによる電動機ＭＧの発電効率の低下が抑制されないおそれはあるが、それ以外は前述の実施例と同様の効果を奏する。

前述の実施例では、発進クラッチＷＳＣが「第２クラッチ」であったが、例えば発進クラッチＷＳＣの替わりに自動変速機２０内において動力伝達経路ＰＴを機械的に断接する係合装置ＣＢであっても良い。また、発進クラッチＷＳＣの替わりにトルクコンバータやフルードカップリングなどの流体式伝動装置が設けられ、それら流体式伝動装置内において動力伝達経路ＰＴを機械的に断接する係合装置（例えば、ロックアップクラッチ）であっても良い。

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：車両、１２：エンジン、１４：駆動輪、９０：電子制御装置（制御装置）、Ｋ０：断接クラッチ（第１クラッチ）、ＭＧ：電動機、Ｎi：ＡＴ入力回転速度（駆動輪側の回転速度）、Ｎmg：ＭＧ回転速度（電動機側の回転速度）、ＰＴ：動力伝達経路、Ｔc：トルク容量（第２クラッチのトルク容量）、Ｔc_tgt：トルク容量指令値（指令値）、Ｔc_real：トルク容量実値（実値）、Ｔmg：ＭＧトルク（電動機の出力トルク）、Ｔwsc：ＷＳＣ入力トルク（入力トルク）、Ｔwsc_jdgx：トルク値（所定の第２トルク値）、Ｔwsc_jdgy：トルク値（所定の第１トルク値）、ＷＳＣ：発進クラッチ（第２クラッチ）、ΔＮ：差回転、ΔＮ_jdg：判定差回転値、ΔＮ_tgt：目標差回転値、ΔＴ：トルク差、ΔＴ_jdg：所定のトルク範囲

Claims (2)

1. 動力源としてのエンジン及び電動機と、前記エンジンと前記電動機との間の動力伝達を断接する第１クラッチと、前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を機械的に断接する第２クラッチと、を備える車両の、制御装置であって、
   前記第１クラッチを解放とし且つ前記第２クラッチを完全係合として前記電動機のみから動力を出力させて走行するＢＥＶ走行中において前記エンジンの始動が要求される前に、前記第２クラッチのトルク容量の指令値を前記電動機から前記第２クラッチに入力される入力トルクに応じたものとするトルク容量制御を開始し、
   前記トルク容量制御の開始後、前記第２クラッチにおける前記電動機側の回転速度から前記駆動輪側の回転速度を減じた差回転が所定の判定差回転値以上である場合及び前記第２クラッチのトルク容量の実値と前記入力トルクとのトルク差が所定のトルク範囲内であって前記入力トルクが増加し且つ今後も増加すると推定される場合の少なくとも一方の場合には、前記第２クラッチにおける前記差回転が所定の目標差回転値となるように前記電動機の回転速度を制御する回転速度制御を開始し、
   前記エンジンの始動が要求された場合、前記第１クラッチを解放から完全係合に切り替えるとともに前記電動機の出力トルクを増加させて前記エンジンを始動する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記ＢＥＶ走行中において前記エンジンの始動の要求がされる前に、前記入力トルクが所定の第１トルク値を超過する場合は、前記トルク容量制御を開始し、前記入力トルクが前記第１トルク値よりも低い所定の第２トルク値未満の場合は、前記トルク容量制御を終了して前記第２クラッチが完全係合となるように前記第２クラッチのトルク容量の指令値を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

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