JP4265572B2

JP4265572B2 - 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法

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Publication number: JP4265572B2
Application number: JP2005161616A
Authority: JP
Inventors: 弘章江渕; 隆史太田; 弘一奥田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2025-06-01
Also published as: EP1885573A1; CN101189152B; EP1885573B1; KR100868960B1; JP2006335197A; DE602006002822D1; CN101189152A; US7552793B2; WO2006129866A1; US20080083579A1; KR20070088779A

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンと駆動車輪との動力伝達を接・断する油圧駆動のクラッチとを備える車両に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、クラッチによりエンジンが切り離されてエンジンが停止されたときにはクラッチに係合力が発生する直前の油圧状態となるよう低圧制御を行ない、発進要求以外のエンジン始動条件が成立したときにクラッチの両側の回転数に基づいてクラッチに係合力が発生する直前の油圧状態をフィードバック制御により調整し、発進要求がなされたときにフィードバック制御により調整された油圧を次回の低圧制御における油圧として学習する。
特開２００３−７４６８３号公報

上述の動力出力装置では、発進要求がなされたときに迅速にクラッチを接続することができるが、エンジンを停止しているときでも低圧制御の必要があり、油圧を確保しなければならない。このため、電動オイルポンプを駆動する必要があり、装置のエネルギ効率を低下させてしまう。また、上述の動力出力装置では、クラッチを接続するタイミングについては考慮されていない。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、内燃機関と変速装置とをより適正なタイミングをもって接続することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、内燃機関と変速装置とを接続する際に生じ得るショックを抑制することを目的の一つとする。さらに、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びにこれらの制御方法は、装置や車両のエネルギ効率を向上させることを目的の一つとする。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の動力軸側に接続された入力軸と前記駆動軸に接続された出力軸とを有し、前記内燃機関からの動力を変速して前記出力軸側に伝達可能な変速伝達手段と、
作動流体の圧力を用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、
前記接続解除手段における前記内燃機関の動力軸側の回転数である動力軸側回転数を検出する動力軸側回転数検出手段と、
前記接続解除手段における前記変速伝達手段の入力軸側の回転数である入力軸側回転数を検出する入力軸側回転数検出手段と、
前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続が解除され且つ前記内燃機関の運転が停止された状態で前記内燃機関を始動すると共に前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とを接続する始動接続指示がなされたとき、前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関を制御し、前記検出された動力軸側回転数と前記検出された入力軸側回転数とに基づいて前記接続解除手段における前記作動流体の供給を開始する供給開始タイミングを設定し、前記内燃機関の動力軸側の回転数と前記変速伝達手段の入力軸側の回転数とが近づくように前記内燃機関と前記変速伝達手段との少なくとも一方を制御すると共に前記設定した供給開始タイミングを用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続されるよう前記接続解除手段を制御する始動接続時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側との接続が解除され且つ内燃機関の運転が停止された状態で内燃機関を始動すると共に内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とを接続する始動接続指示がなされたときには、内燃機関を始動するよう内燃機関を制御し、接続解除手段における内燃機関の動力軸側の回転数である動力軸側回転数と接続解除手段における変速伝達手段の入力軸側の回転数である入力軸側回転数とに基づいて接続解除手段における作動流体の供給を開始する供給開始タイミングを設定し、内燃機関の動力軸側の回転数と変速伝達手段の入力軸側の回転数とが近づくように内燃機関と変速伝達手段との少なくとも一方を制御すると共に設定した供給開始タイミングを用いて内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とが接続されるよう接続解除手段を制御する。このように、動力軸側回転数と入力軸側回転数とに基づいて接続解除手段の接続の際の作動流体の供給開始タイミングを設定して制御するから、より適正なタイミングで接続解除手段による接続を行なうことができ、内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とが接続する際に生じ得るショックを低減することができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記駆動軸の回転に対する加減速要求を設定する加減速要求設定手段を備え、前記始動接続時制御手段は前記設定された加減速要求に基づいて前記変速伝達手段の入力軸側の回転数と前記内燃機関の動力軸側の回転数とが近づくよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、加減速要求に応じた内燃機関と接続解除手段との接続をおこなうことができる。この場合、前記始動接続時制御手段は、前記設定された加減速要求が加速要求のときには前記内燃機関の動力軸側の回転数が前記変速伝達手段の入力軸側の回転数に対して第１の回転数だけ大きくなるよう制御し、前記設定された加減速要求が減速要求のときには前記内燃機関の動力軸側の回転数が前記変速伝達手段の入力軸側の回転数に対して第２の回転数だけ小さくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側との接続時に加減速要求の方向に一致した回転数差に基づく加減速を得ることができる。更にこの場合、前記始動接続時制御手段は、前記設定された加減速要求の大きさに基づいて設定される前記第１の回転数と前記第２の回転数とを用いて制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側との接続時に加減速要求に応じた回転数差に基づく加減速を得ることができる。

また、本発明の動力出力装置において、前記駆動軸の回転挙動を検出する回転挙動検出手段と、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記回転挙動検出手段により検出される前記駆動軸の回転挙動に基づいて前記供給開始タイミングを学習する学習手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、経年変化や固体バラツキなどが生じてもより適正な供給開始タイミングを用いて接続解除手段の接続を行なうことができるから、より適正なタイミングで内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とを接続することができる。この場合、前記学習手段は、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記駆動軸の回転を加速する挙動を検出したときには前記供給開始タイミングが遅くなるよう学習し、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記駆動軸の回転を減速する挙動を検出したときには前記供給開始タイミングが早くなるよう学習する手段であるものとすることもできる。ここで、回転挙動検出手段としては、駆動軸の回転数に基づいてその挙動を検出するものが含まれる他、駆動軸の回転数に換算可能な物理量に基づいて回転挙動を検出するものなども含まれる。したがって、例えば、動力出力装置が車両に搭載されている場合には車両の速度に基づいて回転挙動を検出することができる。

さらに、本発明の動力出力装置において、前記作動流体の温度を検出する温度検出手段と、該検出された温度に基づいて前記供給開始タイミングを補正するタイミング補正手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、作動流体の温度に応じてより適正なタイミングで内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とを接続することができる。

あるいは、本発明の動力出力装置において、前記駆動軸の回転に対する加減速に関する加減速挙動を検出する加減速挙動検出手段と、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記加減速挙動検出手段により検出された加減速挙動に基づいて前記駆動軸に出力される駆動力を補正する駆動力補正手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とを接続する際に生じ得るショックを抑制することができる。ここで、加減速挙動検出手段としては、駆動軸の回転数に基づいてその加減速挙動を検出するものが含まれる他、駆動軸の回転に対する加減速に換算可能な物理量に基づいて加減速挙動を検出するものなども含まれる。したがって、例えば、動力出力装置が車両に搭載されている場合には車両の加速度に基づいて加減速挙動を検出することができる。

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、前記内燃機関の動力軸側に接続された入力軸と前記駆動軸に接続された出力軸とを有し前記内燃機関からの動力を変速して前記出力軸側に伝達可能な変速伝達手段と、作動流体の圧力を用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、前記接続解除手段における前記内燃機関の動力軸側の回転数である動力軸側回転数を検出する動力軸側回転数検出手段と、前記接続解除手段における前記変速伝達手段の入力軸側の回転数である入力軸側回転数を検出する入力軸側回転数検出手段と、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続が解除され且つ前記内燃機関の運転が停止された状態で前記内燃機関を始動すると共に前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とを接続する始動接続指示がなされたとき、前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関を制御し、前記検出された動力軸側回転数と前記検出された入力軸側回転数とに基づいて前記接続解除手段における前記作動流体の供給を開始する供給開始タイミングを設定し、前記内燃機関の動力軸側の回転数と前記変速伝達手段の入力軸側の回転数とが近づくように前記内燃機関と前記変速伝達手段とを制御すると共に前記設定した供給開始タイミングを用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続されるよう前記接続解除手段を制御する始動接続時制御手段と、を備える動力出力装置を駆動源の少なくとも一部として搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、より適正なタイミングで接続解除手段による接続を行なうことができる効果や内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とを接続する際に生じ得るショックを低減することができる効果などと同様な効果を奏することができる。

こうした本発明の車両において、前記車両の加速度を検出する加速度検出手段と、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記加速度検出手段により検出された加速度に基づいて車両の駆動力が補正されるよう前記駆動源を制御する駆動力補正手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とが接続される際の予期しない加減速を抑制することができる。この場合、前記駆動力補正手段は、前記検出された加速度が打ち消される方向に車両の駆動力を補正する手段であるものとすることもできる。また、前記駆動力補正手段は、前記内燃機関から出力される駆動力を補正する手段であるものとすることもできる。更に、前記駆動源は前記駆動軸が連結された車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な電動機を備え、前記駆動力補正手段は前記電動機から出力される駆動力を補正する手段であるものとすることもできる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の動力軸側に接続された入力軸と駆動軸に接続された出力軸とを有し前記内燃機関からの動力を変速して前記出力軸側に伝達可能な変速伝達手段と、作動流体の圧力を用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える動力出力装置において、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続が解除され且つ前記内燃機関の運転が停止された状態で前記内燃機関を始動すると共に前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とを接続する際の該動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関を制御し、
前記接続解除手段における前記内燃機関の動力軸側の回転数と前記接続解除手段における前記変速伝達手段の入力軸側の回転数とに基づいて前記接続解除手段における前記作動流体の供給を開始する供給開始タイミングを設定し、
前記内燃機関の動力軸側の回転数と前記変速伝達手段の入力軸側の回転数とが近づくように前記内燃機関と前記変速伝達手段との少なくとも一方を制御すると共に前記設定した供給開始タイミングを用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続されるよう前記接続解除手段を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の動力出力装置の制御方法では、内燃機関を始動するよう内燃機関を制御し、接続解除手段における内燃機関の動力軸側の回転数と接続解除手段における変速伝達手段の入力軸側の回転数とに基づいて接続解除手段における作動流体の供給を開始する供給開始タイミングを設定し、内燃機関の動力軸側の回転数と変速伝達手段の入力軸側の回転数とが近づくように内燃機関と変速伝達手段との少なくとも一方を制御すると共に設定した供給開始タイミングを用いて内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とが接続されるよう接続解除手段を制御する。このように、動力軸側の回転数と入力軸側の回転数とに基づいて接続解除手段の接続の際の作動流体の供給開始タイミングを設定して制御するから、より適正なタイミングで接続解除手段による接続を行なうことができ、内燃機関の動力軸側と変速伝達手段の入力軸側とを接続する際に生じ得るショックを低減することができる。

次に、本発明を実施するための最良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動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車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自動車２０は、４輪駆動により走行可能な自動車であり、エンジン２２からの動力をトルクコンバータ２５や無段変速機としてのＣＶＴ５０，ギヤ機構６５を介して前軸６４に出力して前輪６３ａ，６３ｂを駆動する前輪駆動系と、モータ４０からの動力をギヤ機構６８を介して後軸６７に出力して後輪６６ａ，６６ｂを駆動する後輪駆動系と、装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。トルクコンバータ２５とＣＶＴ５０との間にはクラッチＣ１が設けられており、エンジン２２をＣＶＴ５０側から切り離すことができるようになっている。ハイブリッド自動車２０は、この他に、エンジン２２からの動力を用いてＣＶＴ５０やクラッチＣ１を駆動するためのライン油圧を発生させる機械式オイルポンプ２６や低圧バッテリから電力により駆動する電動オイルポンプ３６を備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２のクランクシャフト２３には、スタータモータ２２ａが取り付けられていると共にオルタネータ３２や機械式オイルポンプ２６がベルト２４により取り付けられている。エンジン２２の運転制御、例えば燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などは、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２９により行なわれる。エンジンＥＣＵ２９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてクランクシャフト２３に取り付けられエンジン２２の回転数を検出する回転数センサ２３ａからの回転数Ｎｅなどエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

モータ４０は、発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１を介して高圧バッテリ３１と電力をやり取りしたりオルタネータ３２から電力の供給を受ける。モータ４０は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４２により駆動制御されている。モータＥＣＵ４２には、モータ４０を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ４０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータ４０に印加される相電流などが入力されている。モータＥＣＵ４２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってインバータ４１へのスイッチング制御信号を出力することによりモータ４０を駆動制御すると共に必要に応じてモータ４０の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

高圧バッテリ３１は、定格電圧Ｖｈ（例えば４２［Ｖ］）の二次電池として構成されており、オルタネータ３２から供給された電力を蓄電すると共にモータ４０と電力をやり取りする。低圧バッテリ３５は、定格電圧Ｖｈよりも低い定格電圧Ｖｌ（例えば１２［Ｖ］程度）の二次電池として構成されており、オルタネータ３２からＤＣ／ＤＣコンバータ３４を介して供給された電力を蓄電すると共に図示しない補機などの低電圧で作動する機器に電力を供給する。高圧バッテリ３１や低圧バッテリ３５，ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）３０によって管理されている。バッテリＥＣＵ３０には、高圧バッテリ３１や低圧バッテリ３５を管理するのに必要な信号、例えば、図示しないセンサによって検出された両バッテリの端子間電圧や，充放電電流，電池温度などが入力されており、必要に応じて両バッテリの状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ３０では、高圧バッテリ３１や低圧バッテリ３５を管理するために充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ＣＶＴ５０は、溝幅が変更可能でインプットシャフト５１に接続されたプライマリープーリー５３と、同じく溝幅が変更可能で駆動軸としてのアウトプットシャフト５２に接続されたセカンダリープーリー５４と、プライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝に架けられたベルト５５と、プライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝幅を変更する第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７とを備え、第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７を用いてプライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝幅を変更することによりインプットシャフト５１の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト５２に出力する。ここで、第１アクチュエータ５６は変速比の制御に用いられ、第２アクチュエータ５７はＣＶＴ５０の伝達トルク容量を調節するためのベルト５５の狭圧力の制御に用いられる油圧式のアクチュエータとして構成されている。

図２は第１アクチュエータ５６としての変速制御機構９０の構成の概略を示す構成図であり、図３は第２アクチュエータ５７としてのベルト狭圧力制御機構９５の構成の概略を示す構成図である。変速制御機構９０は、図２に示すように、デューティソレノイド９１，９２と、変速用コントロールバルブ９３，９４とにより構成されており、デューティソレノイド９１のデューティ比を制御して変速用コントロールバルブ９３を開方向に調節すると共に変速用コントロールバルブ９４を閉方向に調節することにより機械式オイルポンプ２６または電動オイルポンプ３６からのライン油圧をプライマリープーリー５３に作用させてＣＶＴ５０をアップシフトし、デューティソレノイド９２のデューティ比を制御して変速用コントロールバルブ９３を閉方向に調節すると共に変速用コントロールバルブ９４を開方向に調節することによりプライマリープーリー５３に作用しているライン油圧を抜いてＣＶＴ５０をダウンシフトすることができるようになっている。ベルト狭圧力制御機構９５は、図３に示すように、コントロールバルブ９６と、レギュレータ９７と、コントロールバルブ９８と、リニアソレノイド９９とにより構成されており、リニアソレノイド９９を制御してコントロールバルブ９６から入力された油圧をレギュレータ９７とコントロールバルブ９８とに供給してその開閉を調節することによりライン油圧を調節すると共にセカンダリープーリー５４に供給する油圧を調節してベルト５５の狭圧力を調節できるようになっている。

ＣＶＴ５０の変速制御やベルト狭圧力制御は、ＣＶＴ用電子制御ユニット（以下、ＣＶＴＥＣＵという）５９により行なわれる。このＣＶＴＥＣＵ５９には、インプットシャフト５１に取り付けられた回転数センサ６１からのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト５２に取り付けられた回転数センサ６２からのアウトプットシャフト５２の回転数Ｎｏｕｔ，トルクコンバータ２５に取り付けられた回転数センサ２５ａからのタービン回転数Ｎｔなどが入力されており、ＣＶＴＥＣＵ５９からは第１アクチュエータ５６（デューティソレノイド９１，９２）および第２アクチュエータ５７（リニアソレノイド９９）および電動オイルポンプ３６の図示しない電気モータへの駆動信号が出力されている。また、ＣＶＴＥＣＵ５９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってＣＶＴ５０の変速比を制御すると共に必要に応じてインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト５２の回転数ＮｏｕｔなどＣＶＴ５０の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

このＣＶＴＥＣＵ５０は、クラッチＣ１の接続の制御も行っている。図４にクラッチＣ１のアクチュエータとしての油圧回路１００の構成の一例を示す。油圧回路１００は、デューティソレノイド１０２，１０４と、シフトコントロールバルブ１０６とにより構成されている。シフトコントロールバルブ１０６は、ライン油圧が生じているときにはデューティソレノイ１０４からの油圧によりライン油圧とクラッチＣ１とのラインを閉じ、デューティソレノイド１０２によるデューティ比を制御することによってクラッチＣ１への油圧を調節し、ライン油圧が生じていないときにはライン油圧を直接クラッチＣ１に供給する。したがって、ライン油圧が生じていないときに電動オイルポンプ３６を駆動すると、電動オイルポンプ３６からの作動オイルが直接クラッチＣ１に供給される。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や，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，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，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，車速センサ８８からの車速Ｖ，加速度センサ８９からの加速度αなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、オルタネータ３２への制御信号や電動オイルポンプ３６の図示しない電動モータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジンＥＣＵ２９やバッテリＥＣＵ３０，モータＥＣＵ４２，ＣＶＴＥＣＵ５９と各種制御信号やデータのやり取りを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者のアクセル操作に応じて、主としてエンジン２２からの動力を前輪に出力して走行し、必要に応じてモータ４０からの動力を後輪に出力して４輪駆動により走行する。４輪駆動により走行する場合の例としては、例えばアクセルペダル８３が大きく踏み込まれた急加速時や車輪がスリップしたときなどがあげられる。また、走行中にブレーキペダル８５が踏み込まれたときなどの減速時には、クラッチＣ１の接続を解除しエンジン２２をＣＶＴ５０から切り離した状態でエンジン２２を停止すると共にモータ４０を回生制御して後輪６６ａ，６６ｂに制動力を付与すると共にその運動エネルギを電力に変換して高圧バッテリ３１に回収する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、クラッチＣ１の接続が解除され且つエンジン２２の運転が停止された状態でエンジン２２を始動すると共にクラッチＣ１を接続する際の動作（以下、「始動接続時動作」という）について説明する。この始動接続時動作は、例えば、減速時にはクラッチＣ１の接続を解除してエンジン２２をＣＶＴ５０から切り離して停止し、この状態でモータ４０を回生制御して制動力を付与すると共に運動エネルギを回収している最中に運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときや、こうした制動により車両が停止直前の状態となり次に発進する準備が必要と判断されたときに行なわれる。実施例では、始動接続時動作はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される図５に例示する始動接続時制御ルーチンにより実行される。

始動接続時制御が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジンＥＣＵ２９でエンジン２２を始動してその回転数Ｎｅを制御するエンジン始動時制御の実行が開始されるようエンジンＥＣＵ２９に実行開始指示を送信すると共にＣＶＴＥＣＵ５９でＣＶＴ５０のインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎを変更する変速制御やクラッチＣ１を接続するクラッチ接続制御の実行が開始されるようＣＶＴＥＣＵ５９に実行開始指示を送信する（ステップＳ１００）。実行開始指示を受信したエンジンＥＣＵ２９は図６に例示するエンジン始動時制御ルーチンを実行することによりエンジン始動時制御の実行を開始し、実行開始指示を受信したＣＶＴＥＣＵ５９は図７に例示する変速制御ルーチンや図８に例示するクラッチ接続制御ルーチンの実行することにより変速制御やクラッチ接続制御の実行を開始する。これらの制御については後述する。

次に、ブレーキペダルポジションセンサ８６からブレーキペダルポジションＢＰを入力し（ステップＳ１１０）、ブレーキペダルポジションＢＰに基づいてブレーキオンであるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ブレーキオフのときにはオフセット回転数Ｎｏｆｓｔに正の回転数Ｎ１を設定し（ステップＳ１３０）、ブレーキオンのときにはオフセット回転数Ｎｏｆｓｔにマイナスの回転数Ｎ１を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、オフセット回転数Ｎｏｆｓｔは、クラッチＣ１を接続する際に生じ得るトルク変動を運転者の加減速要求に応じた方向にすることにより運転者に違和感を与えないようにするためにインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとに生じさせる回転数差であり、正の値のときにエンジン２２の回転数Ｎｅがインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎより大きくなるように設定される。また、回転数Ｎ１は、比較的小さな回転数であり、例えば５０ｒｐｍや１００ｒｐｍ程度の回転数を用いることができる。

こうしてオフセット回転数Ｎｏｆｓｔを設定すると、このルーチンで学習する時間補正値Ｔｃ２をＲＡＭ７６の所定領域から入力すると共に（ステップＳ１５０）、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎやエンジン２２の回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ１６０）、入力したインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差の時間微分値ｄｎを計算すると共に（ステップＳ１７０）、次式（１）に示すように、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差に設定したオフセット回転数Ｎｏｆｓｔを加えたものを計算した時間微分値ｄｎで除してこれに入力した時間補正値Ｔｃ２を加えて判定用時間Ｔｃ０を計算し（ステップＳ１８０）、計算した判定用時間Ｔｃ０が油圧所用時間Ｔｃ１以下になるまで（ステップＳ１９０）、回転数Ｎｉｎや回転数Ｎｅを入力して判定用時間Ｔｃ０を計算する処理（ステップＳ１６０〜Ｓ１９０）を繰り返す。ここで、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎについては、回転数センサ６１により検出されたものをＣＶＴＥＣＵ５９から通信により入力するものとした。また、エンジン２２の回転数Ｎｅについては、回転数センサ２３ａにより検出されたものをエンジンＥＣＵ２９から通信により入力するものとした。判定用時間Ｔｃ０は、式（１）に示すように、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差がオフセット回転数Ｎｏｆｓｔに一致するまでに要する時間に時間補正値Ｔｃ２を加えたものとなる。時間補正値Ｔｃ２は、後述するが、クラッチＣ１の接続タイミングの経年変化などによるバラツキを補正するものである。また、油圧所用時間Ｔｃ１は、クラッチＣ１への油圧指示を行なってから実油圧がクラッチＣ１の入力軸側の回転数を一定値で保持しながらクラッチ伝達トルクの変動を許容できるクラッチ容量を持たせる油圧Ｐｃ１に至るまでに要する時間としての実験などにより求められている時間である。したがって、判定用時間Ｔｃ０が油圧所用時間Ｔｃ１以下になるのを待つ処理は、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差がオフセット回転数Ｎｏｆｓｔに至るのに必要な時間が経年変化のバラツキを考慮してクラッチＣ１の油圧をクラッチ伝達トルクの変動を許容させるクラッチ容量となる油圧Ｐｃ１にするのに必要な時間以下となるのを判定する処理となる。即ち、このタイミングでクラッチＣ１への油圧の昇圧を開始すれば、クラッチＣ１の実油圧が油圧Ｐｃ１に至ったときにインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差がオフセット回転数Ｎｏｆｓｔになるようにすることができるのである。実施例でも、判定用時間Ｔｃ０が油圧所用時間Ｔｃ１以下となると、ＣＶＴＥＣＵ５９にクラッチＣ１への油圧の昇圧を指示する（ステップＳ２００）。なお、判定用時間Ｔｃ０が油圧所用時間Ｔｃ１に至ったタイミングで昇圧を開始する処理は、昇圧を開始するタイミングとしては、経年変化などを考慮すれば、油圧所用時間Ｔｃ１から時間補正値Ｔｃ２を減じた時間であるから、この時間を昇圧開始タイミングとして設定し、判定用時間Ｔｃ０から時間補正値Ｔｃ２を減じた時間がこの昇圧開始のタイミングに至ったときにクラッチＣ１の昇圧を開始するものと考えることができる。

Tc0=(Nin-Ne+Nofst)/dn+Tc2 (1)

こうして昇圧指示すると、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅと加速度αとを入力すると共に（ステップＳ２１０）、入力した加速度αから前回のステップＳ２１０を実行したときに入力した加速度α（図中、前回α）を減じて加速度変化量Δαを計算し（ステップＳ２２０）、計算した加速度変化量Δαを打ち消す方向にエンジン２２からの出力トルクが変化するようエンジン２２の点火時期を進角または遅角させ（ステップＳ２３０〜Ｓ２５０）、入力したインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差が所定時間（例えば０．５秒など）に亘って継続してクラッチＣ１の接続を判定するための閾値Ｎｓｅｔ未満となるまで（ステップＳ２６０，Ｓ２７０）、加速度αを演算すると共に加速度変化量Δαを打ち消す方向へのエンジン２２の点火時期を変更する処理（ステップＳ２１０〜Ｓ２７０）を繰り返す。エンジン２２は、後述するエンジン始動時制御で説明するように、最もトルクを発生させることができる点火タイミングより点火時期を遅角させてエンジン２２を始動するから、点火時期を進角させればエンジン２２からの出力トルクを大きくすることができ、点火時期を遅角させればエンジン２２からの出力トルクを小さくすることができる。実施例では、加速度変化量Δαが正の値の閾値αｒｅｆより大きいときには車両は加速しているから、エンジン２２からの出力トルクを小さくするために点火時期を遅角させ（ステップＳ２５０）、加速度変化量Δαが負の値の閾値−αｒｅｆより小さいときには車両は減速しているから、エンジン２２からの出力トルクを大きくするために点火時期を進角させるのである（ステップＳ２４０）。この場合の遅角量や進角量は、この繰り返し処理の繰り返し頻度に応じて設定することができるし、加速度変化量Δαの大きさにゲインを乗じて設定することもできる。なお、閾値αｒｅｆは加減速を判定する程度のものであるから、値０近傍の値を用いることができる。また、加速度変化量Δαが閾値−αｒｅｆ以上で閾値αｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の出力トルクは変更しない。

入力したインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差がクラッチＣ１の接続を判定する閾値Ｎｓｅｔ未満となって所定時間経過すると、エンジン２２の点火時期の進角や遅角が行なわれたときには時間補正値Ｔｃ２を増減してＲＡＭ７６の所定領域に書き込むことにより更新し（ステップＳ２８０〜Ｓ３００）、クラッチＣ１の接続完了をエンジンＥＣＵ２９やＣＶＴＥＣＵ５９に送信して（ステップＳ３１０）、始動接続時制御ルーチンを終了する。実施例では、エンジン２２の点火時期の進角が行なわれたときには時間補正値Ｔｃ２を微小時間ΔＴだけ減少する更新を行なうことにより、クラッチＣ１への油圧の昇圧タイミングを早めてクラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の減速度を抑制し、エンジン２２の点火時期の遅角が行なわれたときには時間補正値Ｔｃ２を微小時間ΔＴだけ増加する更新を行なうことにより、クラッチＣ１への油圧の昇圧タイミングを遅くしてクラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の加速度を抑制するものとした。このように、時間補正値Ｔｃ２を更新することにより、次回の始動接続時動作のクラッチＣ１の接続の際に生じ得る車両の加速度変化を抑制することができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの指示に基づいてエンジンＥＣＵ２９により図６に例示するエンジン始動制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２９は、まず、スタータモータ２２ａによるクランキングを開始すると共に（ステップＳ４００）、エンジン２２の点火時期を最もトルクを発生させることができる点火タイミングより所定角度だけ遅角させて（ステップＳ４１０）、燃料噴射制御や点火制御を開始し（ステップＳ４２０）、完爆するのを確認する（ステップＳ４３０）。ここで、点火タイミングを遅角させる所定角度は、エンジン２２を始動することができると共に更に点火時期を遅角させることによりエンジン２２からの出力トルクを低下させることができる程度の角度として設定されている。

完爆を確認すると、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎと回転数センサ２３ａからのエンジン２２の回転数Ｎｅとを入力し（ステップＳ４４０）、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差がオフセット回転数Ｎｏｆｓｔとなるようスロットル開度ＴＨを設定し（ステップＳ４５０）、設定したスロットル開度となるよう図示しないスロットルモータを駆動制御し、クラッチＣ１への油圧の昇圧が指示されるまで（ステップＳ４６０）、こうした入力処理とスロットル開度ＴＨとの設定処理を繰り返す。ここで、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎについては、回転数センサ６１により検出されたものを通信により入力するものとした。こうした処理により、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差がオフセット回転数Ｎｏｆｓｔに至るようになる。クラッチＣ１への油圧の昇圧が指示されると、そのときのスロットル開度ＴＨを保持した状態でクラッチＣ１の接続完了を待って（ステップＳ４７０）、このルーチンを終了する。ここで、クラッチＣ１への油圧の昇圧が指示されたときのスロットル開度ＴＨを保持するのは、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差がオフセット回転数Ｎｏｆｓｔとなるようスロットル開度ＴＨを設定する処理を継続すると、クラッチＣ１の接続により回転数差がオフセット回転数Ｎｏｆｓｔより小さくなることに基づいて回転数差をオフセット回転数Ｎｏｆｓｔに維持するためにスロットル開度ＴＨを大きくするのを回避するためである。こうした処理により、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差をオフセット回転数Ｎｏｆｓｔとした状態でクラッチＣ１の接続を行なうことができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの指示に基づいてＣＶＴＥＣＵ５９により図７に例示する変速制御ルーチンが実行されると、ＣＶＴＥＣＵ５９は、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅを入力すると共に（ステップＳ５００）、エンジン２２の回転数ＮｅがＣＶＴ５０の変速比の変更が可能な回転数である閾値Ｎｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ５１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ未満のときにはクラッチＣ１の接続が完了したか否かを判定する（ステップＳ５４０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、回転数センサ２３ａにより検出されたものを通信により入力するものとした。エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ未満の状態を維持すると共にクラッチＣ１の接続が完了していないときには、こうした入力処理と判定処理を繰り返す。クラッチＣ１の接続は、インプットシャフト５１の回転数ＮｉｎによってはＣＶＴ５０の変速比の変更なしに行なわれることもあるからである。この場合、何もせずに本ルーチンを終了する。一方、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると、クラッチＣ１による接続が完了するまで回転数センサ６１からのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎを入力すると共に入力した回転数Ｎｉｎが同期回転数Ｎｔａｇに一致する変速比となるよう油圧制御する処理を繰り返し（ステップＳ５２０，Ｓ５３０）、クラッチＣ１による接続が完了すると、本ルーチンを終了する。ＣＶＴ５０の変速比を変更する処理は、通常はインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎは閾値Ｎｒｅｆより大きいことが多いから、アップシフトすることにより行なわれる。この場合、変速制御機構９０では、デューティソレノイド９１のデューティ比を制御して変速用コントロールバルブ９３を開方向に調節すると共に変速用コントロールバルブ９４を閉方向に調節することにより機械式オイルポンプ２６または電動オイルポンプ３６からのライン油圧をプライマリープーリー５３に作用させてＣＶＴ５０をアップシフトする。なお、ダウンシフトするときは、デューティソレノイド９２のデューティ比を制御して変速用コントロールバルブ９３を閉方向に調節すると共に変速用コントロール９４を開方向に調節することによりプライマリープーリー５３に作用しているライン油圧を抜くことにより行なう。このようにインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎを変更する制御は油圧制御により行なわれるから、モータの制御のように迅速には行なうことはできない。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの指示に基づいてＣＶＴＥＣＵ５９により図８に例示するクラッチ接続制御ルーチンが実行されると、ＣＶＴＥＣＵ５９は、まず、高めの油圧としてクラッチＣ１のシリンダに作動オイルを詰め込むファストフィルを実行する（ステップＳ６００）。ファストフィルは、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに至るまでは電動オイルポンプ３６からの油圧を直接クラッチＣ１に供給することによって行ない、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに至った以降は機械式オイルポンプ２６からの油圧をデューティソレノイド１０２のデューティ比を制御することにより行なう。次に、ファストフィルの完了を判定すると（ステップＳ６１０）、クラッチＣ１に係合力を発生させない油圧Ｐｌｏｗを指示油圧Ｐｉに設定してハイブリッド用電子制御ユニット７０からの昇圧指示（図５のルーチンのステップＳ２００）を受信するまで低圧待機する（ステップＳ６２０，Ｓ６３０）。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの昇圧指示を受信すると、指示油圧Ｐｉがクラッチ伝達トルクの変動を許容できるクラッチ容量を持たせる油圧Ｐｃ１に至るまで指示油圧Ｐｉを徐々に上昇させるために指示油圧Ｐｉに微小油圧ΔＰを加えた値に指示油圧Ｐｉを更新する処理を繰り返し（ステップＳ６４０，Ｓ６５０）、指示油圧Ｐｉが油圧Ｐｃ１に至ったときに昇圧完了をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する（ステップＳ６６０）。ここで、微小油圧ΔＰは、繰り返し処理の繰り返し頻度に応じて定めることができる。そして、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのクラッチＣ１の接続完了を受信するまで待って（ステップＳ６７０）、指示油圧ＰｉをクラッチＣ１の接続時の保持油圧（例えば最大油圧）にして（ステップＳ６８０）、本ルーチンを終了する。

図９は、上述した始動接続時動作の際のインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎやエンジン２２の回転数Ｎｅ，クラッチＣ１への油圧の指示油圧Ｐｉ，車両の加速度α，アクセル開度Ａｃｃの時間変化の一例を示す説明図である。この例では、時間Ｔ１に始動接続時動作の指示がなされたことによりハイブリッド用電子制御ユニット７０により始動接続時制御が実行され、これに伴ってエンジンＥＣＵ２９によりエンジン２２の始動時制御が実行されると共にＣＶＴＥＣＵ５９によりＣＶＴ５０の変速制御とクラッチＣ１の接続制御とが実行される。電動オイルポンプ３６の駆動により時間Ｔ２にクラッチＣ１へのファストフィルが開始され、このファストフィルが完了した時間Ｔ３から油圧Ｐｌｏｗによる低圧待機が実行される。エンジン２２が始動し、その回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに至った時間Ｔ４にＣＶＴ５０の変速比の変更が開始され、判定用時間Ｔｃ０が油圧所用時間Ｔｃ１以下に至った時間Ｔ５に昇圧指示がなされ、クラッチＣ１への油圧の昇圧が開始される。クラッチＣ１への油圧が油圧Ｐｃ１に至った時間Ｔ６近傍やそれ以降に加速度αの加速度変化量Δαが閾値−αｒｅｆを下回ったり閾値αｒｅｆを上回ると、エンジン２２の点火時期の進角や遅角が行なわれて、加速度αの変動が抑制される。なお、このときのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差はオフセット回転数Ｎｏｆｓｔとなるようにエンジン２２が制御されているから、加速度αの若干の変化が生じても運転者の予期しない方向の変化ではないため、運転者に違和感を与えない。そして、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差が接続を判定する閾値Ｎｓｅｔ未満で所定時間経過した時間Ｔ７にクラッチＣ１の接続を完了する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、始動接続時動作が指示されたときには、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差と学習した時間補正値Ｔｃ２とに基づいて計算される判定用時間Ｔｃ０が油圧所用時間Ｔｃ１以下に至ったときにクラッチＣ１への油圧の昇圧を開始するから、より適正なタイミングでクラッチＣ１を接続することができる。この結果、クラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の加速度の変化に伴うショックを抑制することができると共に無駄なエネルギの消費を抑制することができ、車両全体のエネルギ効率を向上させることができる。しかも、クラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の加速度の変化に基づいて時間補正値Ｔｃ２を更新する学習を行なうから、経年変化やバラツキなどによるクラッチＣ１の接続タイミングが異なるものとなっても、より適正なタイミングでクラッチＣ１を接続することができる。また、クラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の加速度に変化が生じたときにはこの変化を打ち消す方向のトルクがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の点火時期を進角または遅角させるから、クラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の加速度の変化を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０によれば、始動接続時動作が指示されたときには、クラッチＣ１を接続する際のインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差が運転者の加減速要求に応じたオフセット回転数Ｎｏｆｓｔとなるよう制御してクラッチＣ１を接続するから、クラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の加減速を運転者の意図する方向とすることができ、運転者に違和感を生じさせるのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、始動接続時動作が指示されたときには、ブレーキペダルポジションＢＰによるブレーキオンやブレーキオフによりクラッチＣ１を接続する際のインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差としてのオフセット回転数Ｎｏｆｓｔを設定するものとしたが、運転者の加減速要求に応じたオフセット回転数Ｎｏｆｓｔとすればよいから、アクセル開度Ａｃｃによるアクセルオンやアクセルオフ，アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づく車両要求駆動力の増減などによりオフセット回転数Ｎｏｆｓｔを設定するものとしてもよい。また、こうしたオフセット回転数Ｎｏｆｓｔは、予め設定された回転数Ｎ１を用いる必要はなく、駆動力や制動力の大きさに応じて設定するものとしてもよい。また、運転者の加減速要求に基づくオフセット回転数Ｎｏｆｓｔを設定しないもの、即ち、クラッチＣ１を接続する際のインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差として値０とするものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の加速度に変化が生じたときにはこの変化を打ち消す方向のトルクがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の点火時期を進角または遅角させるものとしたが、車両の加速度の変化を打ち消す方向のトルクをモータ４０から出力するものとしても構わない。この場合、エンジン２２の点火時期の進角や遅角も並行して行なうものとしてもよい。また、こうした車両の加速度の変化を抑制する制御を行なわないものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチＣ１を接続する際に生じ得る車両の加速度の変化に基づいて時間補正値Ｔｃ２を更新する学習を行なうものとしたが、こうした時間補正値Ｔｃ２の学習は行なわないものとしても構わない。また、クラッチＣ１に供給される油圧の作動オイルの温度や外気の温度を検出し、この作動オイルの温度や外気の温度に基づいて時間補正値Ｔｃ２を補正するものとしても構わない。この場合、作動オイルの温度や外気の温度が高いほどオイルの粘性が低くなってクラッチＣ１への油圧の昇圧時間は短くなるから、時間補正値Ｔｃ２が大きくなるように補正すればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチＣ１の接続に関する制御をインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて行なうものとしたが、クラッチＣ１の両側に回転数センサを取り付け、この回転数センサにより検出されるクラッチＣ１のエンジン２２側の回転数（エンジン側回転数）とクラッチＣ１のＣＶＴ５０側の回転数（ＣＶＴ側回転数）とに基づいて行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、始動接続時動作が指示されたときには、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎとエンジン２２の回転数Ｎｅとの回転数差がオフセット回転数Ｎｏｆｓｔとなるようスロットル開度ＴＨを設定してエンジン２２を制御するものとしたが、アクセル開度Ａｃｃと車速ＶとからクラッチＣ１を接続させる際の同期回転数Ｎｔａｇを設定し、インプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎが同期回転数ＮｔａｇとなるようＣＶＴ５０の変速比を変更する制御を行なうと共にエンジン２２の回転数Ｎｅが同期回転数Ｎｔａｇからオフセット回転数Ｎｏｆｓｔだけズレた回転数となるようにスロットル開度ＴＨを設定してエンジン２２を制御するものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、トルクコンバータ２５とＣＶＴ５０との間にクラッチＣ１を設けるものとしたが、トルクコンバータ２５とエンジン２２との間にクラッチを設けるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ４０の動力を後軸６７に出力するものとしたが、モータ４０の動力を前軸６４に出力するものとしてもよいし、モータ４０を備えないものとしても差し支えない。また、モータ４０を搭載しないものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機としてベルト式のＣＶＴ５０を用いるものとしたが、トロイダル式などの他のタイプの無段変速機を用いるものとしてもよいし、有段変速機を用いるものとしても構わない。

実施例では、動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０として説明したが、こうした動力出力装置を自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載するものとしてもよいし、動力出力装置を建設設備などの移動しない設備に組み込むものとしても差し支えない。また、こうした動力出力装置やこれを搭載した車両の形態に限定されるものではなく、動力出力装置の制御方法やこうした動力出力装置を搭載する車両の制御方法の形態としてもよい。

以上、本発明を実施するための最良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、動力出力装置や車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の実施例としての動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。変速制御機構９０の構成の概略を示す構成図である。ベルト狭圧力制御機構９５の構成の概略を示す構成図である。油圧回路１００の構成の概略を示す構成図である。ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動接続時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵ２９により実行されるエンジン始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。ＣＶＴＥＣＵ５９により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。ＣＶＴＥＣＵ５９により実行されるクラッチ接続制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。始動接続時動作の際のインプットシャフト５１の回転数Ｎｉｎやエンジン２２の回転数Ｎｅ，クラッチＣ１への油圧の指示油圧Ｐｉ，車両の加速度α，アクセル開度Ａｃｃの時間変化の一例を示す説明図である。

符号の説明

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２２ａスタータモータ、２３クランクシャフト、２３ａ回転数センサ、２４ベルト、２５トルクコンバータ、２５ａ回転数センサ、２６機械式オイルポンプ、２９エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、３０バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、３１高圧バッテリ、３２オルタネータ、３４ＤＣ／ＤＣコンバータ、３５低圧バッテリ、３６電動オイルポンプ、４０モータ、４１インバータ、４２モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４３回転位置検出センサ、５０ＣＶＴ、５１インプットシャフト、５２アウトプットシャフト、５３プライマリープーリー、５４セカンダリープーリー、５５ベルト、５６第１アクチュエータ、５７第２アクチュエータ、５９ＣＶＴ用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、６１回転数センサ、６２回転数センサ、６３ａ，６３ｂ前輪、６４前軸、６５，６８ギヤ機構、６６ａ，６６ｂ後輪、６７後軸、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、８０イグニッションスイッチ、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、８８車速センサ、８９加速度センサ、９０変速制御機構、９１，９２デューティソレノイド、９３，９４変速用コントロールバルブ、９５ベルト狭圧力制御機構、９６コントロールバルブ、９７レギュレータ、９８コントロールバルブ、９９リニアソレノイド、１００油圧回路、１０２，１０４デューティソレノイド、１０６シフトコントロールバルブ、Ｃ１クラッチ。

Claims

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の動力軸側に接続された入力軸と前記駆動軸に接続された出力軸とを有し、前記内燃機関からの動力を変速して前記出力軸側に伝達可能な変速伝達手段と、
作動流体の圧力を用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、
前記接続解除手段における前記内燃機関の動力軸側の回転数である動力軸側回転数を検出する動力軸側回転数検出手段と、
前記接続解除手段における前記変速伝達手段の入力軸側の回転数である入力軸側回転数を検出する入力軸側回転数検出手段と、
前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続が解除され且つ前記内燃機関の運転が停止された状態で前記内燃機関を始動すると共に前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とを接続する始動接続指示がなされたとき、前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関を制御し、前記検出された動力軸側回転数と前記検出された入力軸側回転数とに基づいて前記動力軸側回転数と前記入力軸側回転数との回転数差が所定の回転数差に至るまでに要する時間を推定することにより前記接続解除手段における前記作動流体の供給を開始する供給開始タイミングを設定し、前記内燃機関の動力軸側の回転数と前記変速伝達手段の入力軸側の回転数とが近づくように前記内燃機関と前記変速伝達手段との少なくとも一方を制御すると共に前記設定した供給開始タイミングを用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続されるよう前記接続解除手段を制御する始動接続時制御手段と、
を備える動力出力装置。
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸の回転に対する加減速要求を設定する加減速要求設定手段を備え、
前記始動接続時制御手段は、前記設定された加減速要求に基づいて前記変速伝達手段の入力軸側の回転数と前記内燃機関の動力軸側の回転数とが近づくよう制御する手段である
動力出力装置。
前記始動接続時制御手段は、前記設定された加減速要求が加速要求のときには前記内燃機関の動力軸側の回転数が前記変速伝達手段の入力軸側の回転数に対して第１の回転数だけ大きくなるよう制御し、前記設定された加減速要求が減速要求のときには前記内燃機関の動力軸側の回転数が前記変速伝達手段の入力軸側の回転数に対して第２の回転数だけ小さくなるよう制御する手段である請求項２記載の動力出力装置。
前記始動接続時制御手段は、前記設定された加減速要求の大きさに基づいて設定される前記第１の回転数と前記第２の回転数とを用いて制御する手段である請求項３記載の動力出力装置。
請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸の回転挙動を検出する回転挙動検出手段と、
前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記回転挙動検出手段により検出される前記駆動軸の回転挙動に基づいて前記供給開始タイミングを学習する学習手段と、
を備える動力出力装置。
前記学習手段は、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記駆動軸の回転を加速する挙動を検出したときには前記供給開始タイミングが遅くなるよう学習し、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続され
る際に前記駆動軸の回転を減速する挙動を検出したときには前記供給開始タイミングが早くなるよう学習する手段である請求項５記載の動力出力装置。
請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
前記作動流体の温度を検出する温度検出手段と、
該検出された温度に基づいて前記供給開始タイミングを補正するタイミング補正手段と、
を備える動力出力装置。
請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸の回転に対する加減速に関する加減速挙動を検出する加減速挙動検出手段と、
前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記加減速挙動検出手段により検出された加減速挙動に基づいて前記駆動軸に出力される駆動力を補正する駆動力補正手段と、
を備える動力出力装置。
請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置を駆動源の少なくとも一部として搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
請求項９記載の車両であって、
前記車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続される際に前記加速度検出手段により検出された加速度に基づいて車両の駆動力が補正されるよう前記駆動源を制御する駆動力補正手段と、
を備える車両。
前記駆動力補正手段は、前記検出された加速度が打ち消される方向に車両の駆動力を補正する手段である請求項１０記載の車両。
前記駆動力補正手段は、前記内燃機関から出力される駆動力を補正する手段である請求項１０または１１記載の車両。
請求項１０ないし１２いずれか記載の車両であって、
前記駆動源は、前記駆動軸が連結された車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を出力可能な電動機を備え、
前記駆動力補正手段は、前記電動機から出力される駆動力を補正する手段である
車両。
内燃機関と、前記内燃機関の動力軸側に接続された入力軸と駆動軸に接続された出力軸とを有し前記内燃機関からの動力を変速して前記出力軸側に伝達可能な変速伝達手段と、作動流体の圧力を用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える動力出力装置において、前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側との接続が解除され且つ前記内燃機関の運転が停止された状態で前記内燃機関を始動すると共に前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とを接続する際の該動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関を始動するよう前記内燃機関を制御し、
前記接続解除手段における前記内燃機関の動力軸側の回転数と前記接続解除手段における前記変速伝達手段の入力軸側の回転数とに基づいて前記内燃機関の動力軸側の回転数と前記変速伝達手段の入力軸側の回転数との回転数差が所定の回転数差に至るまでに要する時間を推定することにより前記接続解除手段における前記作動流体の供給を開始する供給開始タイミングを設定し、
前記内燃機関の動力軸側の回転数と前記変速伝達手段の入力軸側の回転数とが近づくように前記内燃機関と前記変速伝達手段との少なくとも一方を制御すると共に前記設定した供給開始タイミングを用いて前記内燃機関の動力軸側と前記変速伝達手段の入力軸側とが接続されるよう前記接続解除手段を制御する
動力出力装置の制御方法。