JP5696496B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと電動モータを有する走行用駆動源と駆動輪との間に、発進時やエンジン始動制御時等においてスリップ制御するクラッチを介装したハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、エンジンと１モータ・２クラッチの駆動系を備え、発進クラッチへの入力軸回転数が低下した時、発進クラッチの目標トルク容量を減少補正させるハイブリッド車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来装置では、スリップ状態を確保する目標入力軸回転数より実入力軸回転数が低下した場合、入力軸回転数偏差を無くすように、発進クラッチの目標トルク容量を減少補正する入力軸回転数フィードバック制御を実施する。この目標トルク容量を減少補正する制御により、駆動負荷を軽減し、入力軸回転数の上昇を促すことで、モータトルクを増加することができない状況であっても、発進クラッチのスリップ状態（目標入力軸回転数状態）を維持させることを狙っている。

特開２０１０−７０１３８号公報

従来装置の発進クラッチに、正側の駆動トルクのみを伝達するワンウェイクラッチが搭載されている場合、ワンウェイクラッチの係合ロックが外れたトルク遮断状態で入力軸回転数フィードバック制御を実施しても、発進クラッチの入力軸回転数を維持できない。

しかしながら、従来装置の場合、ワンウェイクラッチの係合ロックが外れた状態になっても、入力軸回転数フィードバック制御を実施し続けるものであるため、発進クラッチへのトルク指令値が、目標駆動トルクから大きく乖離した状態になる。したがって、ワンウェイクラッチが、再び係合ロック状態に移行すると、大きく乖離したトルクが発進クラッチの締結トルクに反映され、急激に変動するトルクが発進クラッチの入力軸と出力軸に伝達されるため、車両挙動が急変する、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、クラッチスリップ制御中、ワンウェイクラッチが係合ロック状態のときクラッチスリップを維持しつつ、ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態から再び係合ロック状態に移行した際に車両挙動の急変を防止することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンおよび電動モータと、クラッチと、ワンウェイクラッチと、目標トルク容量補正手段と、目標入力軸トルク補正手段と、係合ロック解除検出手段と、クラッチ動作制御手段と、を備える手段とした。
前記エンジンおよび電動モータは、走行用駆動源に設けられ、少なくともアクセル開度により決められる目標駆動トルクを実現する。
前記クラッチは、前記電動モータと駆動輪の間に介装され、スリップ要求時、クラッチ入力軸回転数を目標入力軸回転数とし、クラッチ締結トルクを目標トルク容量とし、クラッチ滑りを維持しつつ締結トルク相当の駆動トルクを伝達するスリップ制御を行う。
前記ワンウェイクラッチは、前記クラッチの駆動トルク伝達経路に設けられ、前記走行用駆動源から前記駆動輪へ向かう正方向トルクのみを係合ロックにより伝達する。
前記目標トルク容量補正手段は、前記クラッチへのスリップ要求時、前記目標入力軸回転数より実入力軸回転数が低いとき、入力軸回転数偏差を無くすように前記クラッチの目標トルク容量を減少補正する入力軸回転数フィードバック制御を実施する。
前記目標入力軸トルク補正手段は、前記クラッチへのスリップ要求時、前記目標入力軸回転数より実入力軸回転数が低いとき、入力軸回転数偏差を無くすように前記発進クラッチへの目標入力軸トルクを増大補正する入力軸回転数フィードバック制御を実施する。
前記係合ロック解除検出手段は、前記ワンウェイクラッチの係合ロックが外れ、トルクを伝達しない係合ロック解除状態を検出する。
前記クラッチ動作制御手段は、前記クラッチのスリップ制御中、前記ワンウェイクラッチが係合ロック状態のとき、前記目標入力軸トルク補正手段及び前記目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御を実施し、前記ワンウェイクラッチが係合ロック状態から係合ロック解除状態に移行すると、前記目標入力軸トルク補正手段による入力軸回転数フィードバック制御を実施したままで、前記目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御の実施を停止し、再び、前記ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態から係合ロック状態に移行すると、前記目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御の実施を再開する。

よって、電動モータと駆動輪の間に介装されたクラッチのスリップ制御中、ワンウェイクラッチが係合ロック状態のときは、２つの入力軸回転数フィードバック制御が実施される。ワンウェイクラッチが係合ロック状態から係合ロック解除状態に移行すると、目標入力軸トルク補正手段による入力軸回転数フィードバック制御が実施されたままで、目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御の実施が停止される。そして、再び、ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態から係合ロック状態に移行すると、目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御の実施が再開される。
すなわち、ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態であるとは、駆動輪への駆動トルク伝達経路が遮断され、駆動トルクを伝達できない状態であり、この状態が検出されたときには、目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御を停止することにより制御非介入にする。このため、クラッチの目標トルク容量が目標駆動トルクに追従したものとなり、制御介入し続ける場合のように、目標トルク容量が目標駆動トルクから大きく乖離しない。
したがって、再びワンウェイクラッチが係合ロック状態に移行した際に、減少補正制御を受けない目標トルク容量による駆動トルクが、スリップ制御中のクラッチを介して駆動輪へ伝達されることで、車両挙動の急変が防止される。
一方、クラッチスリップ制御中、ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態から係合ロック状態になり、駆動輪への駆動トルク伝達経路が構築されると、目標トルク容量補正手段によるクラッチの目標トルク容量を減少補正する入力軸回転数フィードバック制御が再開される。
すなわち、入力軸回転数偏差があるとき、目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御が介入することにより、クラッチ上流側の走行用駆動源にとって駆動負荷が低下し、クラッチの入力軸回転数の上昇が促され、目標入力軸回転数（クラッチスリップ状態）に到達する。
したがって、駆動源のトルクを増加することができない状況であっても、また、容量過多のばらつきを持つクラッチであっても、クラッチスリップが維持される。
この結果、クラッチスリップ制御中、ワンウェイクラッチが係合ロック状態のときクラッチスリップを維持しつつ、ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態から再び係合ロック状態に移行した際に車両挙動の急変を防止することができる。

実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。 実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。 実施例１の統合コントローラを示す演算ブロック図である。 実施例１の制御装置で用いられる定常目標トルクマップ(a)とMGアシストトルクマップ(b)を示すマップ図である。 実施例１の制御装置で用いられるエンジン始動停止線マップを示すマップ図である。 実施例１の制御装置で用いられるバッテリSOCに対する走行中要求発電出力を示す特性図である。 実施例１の制御装置で用いられるエンジンの最良燃費線を示す特性図である。 実施例１の自動変速機における変速線の一例を示す変速マップ図である。 実施例１の統合コントローラの動作点指令部に有する入力軸回転数F/B制御による目標MGトルクと目標CL2トルク容量による第２クラッチ動作制御処理の構成を示す制御ブロック図である。 実施例１の統合コントローラにて実行される第２クラッチ動作制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の制御装置を搭載したハイブリッド車両がアクセル足離し操作による減速状態から車両停止状態へ至るときのアクセル・目標駆動トルク・回転数（目標入力軸回転数、実入力軸回転数、出力軸回転数）・発進クラッチによる入力軸回転数F/B許可判定・F/Bトルク量・発進クラッチ最終トルク（駆動トルクの絶対値）の各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。以下、図１に基づき、パワートレイン構成を説明する。

実施例１のハイブリッド車両のパワートレイン系には、図１に示すように、エンジン１と、モータジェネレータ２（電動モータ；以下、「MG」と記載する。）と、自動変速機３（以下、「AT」と記載する。）と、第１クラッチ４（以下、「CL1」と記載する。）と、第２クラッチ５（クラッチ；以下、「CL2」と記載する。）と、ワンウェイクラッチ２６と、ディファレンシャルギア６と、タイヤ７，７と、を備えている。つまり、エンジン１と１モータ・２クラッチをパワートレイン系に備えた構成としている。

前記エンジン１は、エンジン出力軸とモータジェネレータ２のモータ入力軸とが、トルク容量可変の第１クラッチ４を介して連結される。前記モータジェネレータ２は、モータ出力軸と自動変速機３の変速機入力軸とが、直接連結される。前記自動変速機３は、変速機出力軸にディファレンシャルギア６を介して駆動輪であるタイヤ７，７が連結される。

前記第２クラッチ５は、自動変速機３のシフト状態に応じて異なる変速機内の動力伝達を担っているトルク容量可変のクラッチ・ブレーキによる複数の摩擦締結要素のうち、１つの摩擦締結要素を選択して用いている。これにより自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力と、を合成してタイヤ７，７へ出力する。

前記ワンウェイクラッチ２６は、第２クラッチ５の駆動トルク伝達経路に設けられ、走行用駆動源に有するモータジェネレータ２から駆動輪であるタイヤ７，７へ向かう正方向トルクのみを係合ロックにより伝達する。このワンウェイクラッチ２６は、二つの内外輪の間にローラやスクラブ等を介装した構造であり、例えば、内輪を固定し、外輪を一方向に回転させると係合ロックして回転できなくなり、反対方向に回転させると自由に回転できる。自動変速機３においては、駆動源からのトルク伝達時、係合ロックにより大きな伝達トルク容量を確保でき、駆動輪からのトルク伝達時、油圧制御しなくても係合ロック解除によりスムーズに開放できるクラッチとして非常に有効であるため用いられる。

前記第１クラッチ４としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる乾式単板クラッチや乾式多板クラッチ等を用いればよい。前記第２クラッチ５としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等を用いればよい。このパワートレイン系には、第１クラッチ４の接続状態に応じて２つの運転モードがあり、第１クラッチ４を切断したCL1開放状態では、モータジェネレータ２の動力のみで走行するEVモード（電気自動車走行モード）である。一方、第１クラッチ４を接続したCL1締結状態では、エンジン１とモータジェネレータ２の動力で走行するHEVモード（ハイブリッド車走行モード）である。

前記パワートレインには、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ１０と、モータジェネレータ２の回転数を検出するMG回転センサ１１と、自動変速機３の入力軸回転数を検出するAT入力回転センサ１２と、自動変速機３の出力軸回転数を検出するAT出力回転センサ１３と、が設けられる。なお、モータジェネレータ２と第２クラッチ５の間のクラッチ入力軸には、機械式オイルポンプ１８が設けられ、自動変速機３のケースには、電動サブオイルポンプ１９が設けられる。

図２は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す。以下、図２に基づいて、制御システム構成を説明する。

実施例１の制御システムは、図２に示すように、統合コントローラ２０と、エンジンコントローラ２１と、モータコントローラ２２と、インバータ８と、バッテリ９と、ソレノイドバルブ１４と、ソレノイドバルブ１５と、アクセル開度センサ１７と、ブレーキ油圧センサ２３と、SOCセンサ１６と、電動サブオイルポンプコントローラ２４と、バッテリ電流/電圧センサ２５と、を備えている。

前記統合コントローラ２０は、パワートレイン系の動作点を統合制御する。この統合コントローラ２０では、アクセル開度APOと、バッテリ充電状態SOCと、車速VSP（自動変速機出力軸回転数に比例）と、に応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択する。そして、選択した運転モードに応じ、モータコントローラ２２に対し目標MGトルクもしくは目標MG回転数を指令し、エンジンコントローラ２１に対し目標エンジントルクを指令し、ソレノイドバルブ１４，１５に対し駆動信号を指令する。

前記エンジンコントローラ２１は、エンジン１を制御する。前記モータコントローラ２２は、モータジェネレータ２を制御する。前記インバータ８は、モータジェネレータ２を駆動する。前記バッテリ９は、電気エネルギーを蓄える。前記ソレノイドバルブ１４は、第１クラッチ４の油圧を制御する。前記ソレノイドバルブ１５は、第２クラッチ５の油圧を制御する。前記アクセル開度センサ１７は、アクセル開度(APO)を検出する。前記ブレーキ油圧センサ２３は、ブレーキ油圧（BPS）を検出する。前記SOCセンサ１６は、バッテリ９の充電容量状態を検出する。前記電動サブオイルポンプコントローラ２４は、電動サブオイルポンプ１９を制御する。前記バッテリ電流/電圧センサ２５は、バッテリ９の電流と電圧を検出する。

図３は、実施例１の統合コントローラ２０を示す演算ブロック図である。以下、図３に基づいて、統合コントローラ２０の構成を説明する。

前記統合コントローラ２０は、図３に示すように、目標駆動トルク演算部100と、モード選択部200と、目標発電出力演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を備えている。

前記目標駆動トルク演算部100は、図４(a)に示す目標定常駆動トルクマップと、図４(b)に示すMGアシストトルクマップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPから、目標定常駆動トルクとMGアシストトルクを算出する。

前記モード選択部200は、車速VSPおよびアクセル開度APOと、図５に示すエンジン始動停止線マップと、を用いて、運転モード（HEVモード、EVモード）を演算する。エンジン始動線とエンジン停止線は、エンジン始動線（SOC高、SOC低）とエンジン停止線（SOC高、SOC低）の特性に代表されるように、バッテリSOCが低くなるにつれて、アクセル開度APOが小さくなる方向に低下する特性として設定されている。なお、エンジン始動は、EVモード状態で図５に示すエンジン始動線をアクセル開度APOと車速VSPによる運転点が超えた時点で、スリップ締結状態が実現可能なように第２クラッチ５の締結トルク容量をドライバー要求駆動トルク相当に制御する。そして、第２クラッチ５がスリップ開始したとの判断後に第１クラッチ４の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。エンジン回転が初爆可能な回転数に達成したらエンジン１を燃焼作動させ、モータ回転数とエンジン回転数が近くなった時点で第１クラッチ４を完全に締結する。その後、第２クラッチ５をロックアップさせてHEVモードに遷移させる処理により行われる。

前記目標発電出力演算部300は、図６に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCから目標発電出力を演算する。また、現在の動作点から図７で示す最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。

前記動作点指令部400では、アクセル開度APOと目標定常トルク，MGアシストトルクと目標モードと車速VSPと要求発電出力とを入力する。そして、これらの入力情報を動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクと目標CL2トルク容量と目標変速比とCL1ソレノイド電流指令を演算する。

前記変速制御部500は、目標CL2トルク容量と目標変速比とから、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブを駆動制御する。図８に変速制御で用いられる変速線マップの一例を示す。変速制御は、車速VSPとアクセル開度APOによる運転点と変速線マップに基づいて、現在のギヤ段から次ギヤ段をどのギヤ段にするかを判定する。そして、運転点が変速線マップのアップ変速線（図８の実線）またはダウン変速線（図８の点線）を横切るとアップ変速要求またはダウン変速要求を出し、変速要求に対応する自動変速機３の摩擦締結要素を締結/開放制御して変速させる。

図９は、実施例１の統合コントローラ２０に有する入力軸回転数F/B制御による目標MGトルクと目標CL2トルク容量の演算による第２クラッチ動作制御処理の構成を示す（クラッチ動作制御手段）。以下、図９に基づいて第２クラッチ動作制御構成を説明する。

前記第２クラッチ５の動作制御構成は、図９に示すように、目標駆動トルク演算部100と、駆動トルク配分演算部401と、基本目標CL2トルク容量演算部402と、目標MGトルク演算部403（目標入力軸トルク補正手段）と、目標CL2トルク容量演算部404（目標トルク容量補正手段）と、OWCロック解除検出部405（係合ロック解除検出手段）と、を備えている。

前記第２クラッチ５は、目標MGトルクT_M ^*と目標CL2トルクT_CL2 ^*を入力し、これらの目標値に応じた制御指令にしたがって動作することで、実入力軸回転数ω_CL2iを出力する。

前記目標駆動トルク演算部100は、アクセル開度APOと車速VSPを入力し、目標駆動トルクマップ検索により、アクセル開度APOと車速VSPに適合する目標駆動トルクTd^*を演算する。

前記駆動トルク配分演算部401は、目標駆動トルク演算部100から目標駆動トルクTd^*を入力し、選択される運転モード等に応じたトルク配分比に基づき、基本目標エンジントルクT_{E_base} ^*と基本目標MGトルクT_{M_base} ^*を演算する。

前記基本目標CL2トルク容量演算部402は、目標駆動トルク演算部100から目標駆動トルクTd^*を入力し、目標駆動トルクTd^*に応じた基本目標CL2トルク容量T_{CL2_base} ^*を演算する。

前記目標MGトルク演算部403は、第２クラッチ５の目標入力軸回転数ω_CL2i ^*より実入力軸回転数ω_CL2iが低いとき、入力軸回転数偏差(ω_CL2i ^*−ω_CL2i)を無くすように第２クラッチ５への入力軸トルクである目標MGトルクT_M ^*を増大補正する入力軸回転数F/B制御を実施する。この目標MGトルク演算部403は、加減算器４０と、比例積分制御部４１と、加算器４２と、を有する。
前記加減算器４０は、目標入力軸回転数ω_CL2i ^*と実入力軸回転数ω_CL2iの入力軸回転数偏差(ω_CL2i ^*−ω_CL2i)を演算する。ここで、目標入力軸回転数ω_CL2i ^*は、図外の目標入力軸回転数演算部において、CL2スリップ制御での目標スリップ量と出力軸回転数を加算する式により求められる。
前記比例積分制御部４１は、加減算器４０から入力軸回転数偏差(ω_CL2i ^*−ω_CL2i)を入力し、枠内に記載の比例積分制御式（＝PI制御式）を用いたF/B演算により、目標MGトルクF/B増大補正値T_{M_FB} ^*を演算する。なお、PI制御式において、「Ｋ_αM」はモータ調整用ゲイン、「Ｋ_PM」はモータ制御用比例ゲイン、「Ｋ_IM」はモータ制御用積分ゲインである。
前記加算器４２は、比例積分制御部４１からの目標MGトルクF/B増大補正値T_{M_FB} ^*と、駆動トルク配分演算部401からの基本目標MGトルクT_{M_base} ^*と、を加算することで、目標MGトルクT_M ^*を演算する。

前記目標CL2トルク容量演算部404は、第２クラッチ５の目標入力軸回転数ω_CL2i ^*より実入力軸回転数ω_CL2iが低いとき、入力軸回転数偏差(ω_CL2i ^*−ω_CL2i)を無くすように第２クラッチ５の目標トルク容量である目標CL2トルク容量T_CL2 ^*を減少補正する入力軸回転数F/B制御を実施する。この目標CL2トルク容量演算部404は、加減算器４０と、比例制御部４３と、位相補償部４４と、加減算器４５と、第１F/B制御切替器４６と、第２F/B制御切替器４７と、を有する。
前記比例制御部４３は、２つのF/B制御切替器４６，４７が入り側の演算条件成立時、加減算器４０から入力軸回転数偏差(ω_CL2i ^*−ω_CL2i)を入力し、枠内に記載の比例制御式（＝P制御式）を用いたF/B演算により、目標CL2トルク容量F/B値T_{CL2_FB} ^*を演算する。なお、P制御式において、「Ｋ_αCL2」は第２クラッチ調整用ゲイン、「Ｋ_PCL2」は第２クラッチ制御用比例ゲインである。
前記位相補償部４４は、基本目標CL2トルク容量演算部402からの基本目標CL2トルク容量T_{CL2_base} ^*を入力し、位相補償フィルタG_FF(S)を用いて目標CL2トルク容量F/F値T_{CL2_FF} ^*を演算する。
前記加減算器４５は、位相補償部４４から入力された目標CL2トルク容量F/F値T_{CL2_FF} ^*から、比例制御部４３から入力された目標CL2トルク容量F/B値T_{CL2_FB} ^*を減算することにより目標CL2トルク容量T_CL2 ^*を演算する。
前記第１F/B制御切替器４６は、第２クラッチ５がスリップ制御中であることを示すCL2スリップフラグ＝１であるとき、切替位置を入り側とする。
前記第２F/B制御切替器４７は、OWCロック解除検出部405から出力されるF/B許可判定フラグがONのとき切替位置を入り側とし、OWCロック解除検出部405から出力されるF/B許可判定フラグがOFFのとき切替位置を切り側とする。

前記OWCロック解除検出部405は、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態であると検出されたとき、F/B許可判定フラグ＝ONを出力し、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出されたとき、F/B許可判定フラグ＝OFFを出力する。
このOWCロック解除検出部405では、
(a) 第２クラッチ５の入力軸回転数が、出力軸回転数に対して下回っている場合
(b) 第２クラッチ５への入力軸トルクをあらわす目標駆動トルクが負である場合
というロック解除条件(a),(b)のうち、何れか一方の条件が成立しているとき、トルクを伝達しない係合ロック解除状態であると検出する。

図１０は、実施例１の統合コントローラ２０にて実行される第２クラッチ動作制御処理の流れを示す。以下、図１０の各ステップについて説明する。なお、このフローチャートは、所定の制御周期毎に実行される。

ステップＳ１では、発進クラッチである第２クラッチ５がスリップ制御中であるか否かを判断する。YES（スリップ制御中）の場合はステップＳ２へ進み、NO（非スリップ制御中）の場合はステップＳ４へ進む。

ステップＳ２では、ステップＳ１でのスリップ制御中であるとの判断に続き、第２クラッチ５の入力軸回転数が、出力軸回転数に対して下回っているか否か、あるいは、第２クラッチ５への入力軸トルクをあらわす目標駆動トルクが負であるか否かを判断する。YES（ロック解除条件成立）の場合はステップＳ４へ進み、NO（ロック解除条件不成立）の場合はステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのロック解除条件不成立であるとの判断に続き、目標CL2トルク容量演算部404において、発進クラッチである第２クラッチ５の締結トルクによる入力軸回転数F/B制御を実施し、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、ステップＳ１での非スリップ制御中であるとの判断、あるいは、ステップＳ２でのロック解除条件成立であるとの判断、あるいは、ステップＳ３での締結トルクによる入力軸回転数F/B制御の実施に続き、目標MGトルク演算部403において、入力軸トルク（エンジン、MG）による入力軸回転数F/B制御を実施し、エンドへ進む。

次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」の説明を行う。続いて、実施例１のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「ワンウェイクラッチ状態によるCL2トルク容量制御作用」、「ワンウェイクラッチ状態によるMGトルク制御作用」に分けて説明する。

［比較例の課題］
走行用駆動源にエンジンと電動モータを有するハイブリッド車両の場合、モータアシストタイプ駆動系を持つ車両は、常にエンジンと電動モータが一体に回転する。また、パラレルタイプ駆動系を持つ車両は、HEVモードの選択によりエンジンと電動モータが一体に回転する。したがって、停車時における走行用駆動源の回転数が、エンジンの拘束を受けてアイドル回転数により回転するため、走行用駆動源の下流位置には発進クラッチが必要であり、発進クラッチのスリップ締結制御により停止域や発進域で回転差を吸収している。

そこで、ハイブリッド車両において、発進クラッチのスリップ制御中、発進クラッチへの入力軸回転数が低下した時、発進クラッチの目標トルク容量を減少補正させ、発進クラッチのスリップ状態を維持させることを狙った制御を行う。そして、駆動系に自動変速機を有し、発進クラッチの駆動トルク伝達経路にワンウェイクラッチを設けたものを比較例とする。

この比較例では、スリップ状態を確保する目標入力軸回転数に対し実入力軸回転数が低下したとき、入力軸回転数偏差を無くすように発進クラッチの目標トルク容量を減少補正する入力軸回転数F/B制御を実施する。この目標トルク容量を減少補正する制御により、駆動負荷が軽減され、入力軸回転数の上昇が促される。したがって、モータトルクを増加することができない状況であっても、発進クラッチのスリップ状態が維持される。

しかし、この比較例にあっては、発進クラッチのばらつきによる容量過多のシーンでの入力軸回転数の低下等を想定し、ワンウェイクラッチが係合ロック状態であるか係合ロック解除状態であるかにかかわらず、発進クラッチの目標トルク容量を減少補正する入力軸回転数F/B制御を必ず実施する。つまり、比較例では、ワンウェイクラッチの係合ロックが外れた状態になっても、入力軸回転数フィードバック制御を実施し続けるものであるため、発進クラッチへのトルク指令値が、目標駆動トルクから大きく乖離した状態になる。
すなわち、正側の駆動トルクのみを伝達するワンウェイクラッチの係合ロックが外れたトルク遮断状態で入力軸回転数F/B制御を実施しても、発進クラッチの入力軸回転数を維持できない。それだけでなく、F/B制御の実施を維持し続けると、いつまでも実入力軸回転数が目標入力軸回転数に収束せず、入力軸回転数F/B制御が発散状態に陥り、発進クラッチへのトルク指令値を作り出す目標トルク容量が想定外の値になってしまう。

したがって、ワンウェイクラッチが、再び係合ロック状態に移行すると、大きく乖離したトルク指令値と目標駆動トルクが、発進クラッチの締結トルクに反映される。例えば、トルク指令値による締結トルクから目標駆動トルク相当の締結トルクまで急激に低下したり上昇したりする変動トルクが発進クラッチの入力軸と出力軸に伝達される。このため、駆動系の伝達トルクが急激に変動することで加減速ショックが発生し、車両挙動が急変してしまう、という課題がある。

［ワンウェイクラッチ状態によるCL2トルク容量制御作用］
上記課題を解決するには、第２クラッチ５（発進クラッチ）の目標CL2トルク容量T_CL2 ^*を減少補正する入力軸回転数F/B制御に停止条件を加える必要がある。以下、これを反映するワンウェイクラッチ状態によるCL2トルク容量制御作用を説明する。

第２クラッチ５のスリップ制御中、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態のときには、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→エンドへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップＳ３にて第２クラッチ５の目標CL2トルク容量T_CL2 ^*を減少補正する入力軸回転数F/B制御が実施される。

そして、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態から係合ロック解除状態に移行すると、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→エンドへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップＳ３で実施される第２クラッチ５の目標CL2トルク容量T_CL2 ^*を減少補正する入力軸回転数F/B制御が停止される。

そして、再び、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態から係合ロック状態に移行すると、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→エンドへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップＳ３にて第２クラッチ５の目標CL2トルク容量T_CL2 ^*を減少補正する入力軸回転数F/B制御の実施が再開される。

以下、アクセル足離し操作による減速状態から車両停止状態へ至るときの実施例１におけるCL2トルク容量制御作用を、図１１に基づき説明する。
図１１において、時刻t1はアクセル足離し操作開始時である。時刻t2はアクセル足離し操作終了時であると共に、目標駆動トルクが正（力行放電）から負（回生発電）への切り替え時である。時刻t3は目標駆動トルクが負から正への切り替え時である。時刻t4は車両停止時（出力軸回転数ゼロ）である。

まず、図１１の時刻t1まではアクセル踏み込み操作領域であり、上昇する出力軸回転数特性に示すように、車両は加速状態にある。そして、時刻t1にてエンジンブレーキ減速操作であるアクセル足離し操作が開始されると、アクセル足離し操作の開始時刻t1から下降する出力軸回転数特性に示すように、車両は減速状態に入る。このように、アクセル踏み込み操作状態からアクセル足離し操作の終了時刻t2までの領域においては、実入力軸回転数ω_CL2iが出力軸回転数VSPより高いし、目標駆動トルクTd^*は正である。このため、OWCロック解除検出部405において、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態であると検出され、F/B許可判定フラグ＝ONが出力される。

したがって、アクセル踏み込み操作状態からアクセル足離し操作の終了時刻t2までの領域においては、入力軸回転数偏差（ω_CL2i ^*−ω_CL2i）に対する入力軸回転数F/B制御が実施され、図１１のF/Bトルク量特性Ａに示すように、F/Bトルク量（＝T_{CL2_FB} ^*）が発生する。よって、発進クラッチ最終トルク（＝目標CL2トルク容量T_CL2 ^*）は、図１１の実線による発進クラッチ最終トルク特性Ｂに示すように、基本的に付与されるアクセル開度APOや車速VSPに応じた締結トルクＣ（＝目標CL2トルク容量FF値T_{CL2_FF} ^*）からF/Bトルク量Ａ（＝目標CL2トルク容量FB値T_{CL2_FB} ^*）を差し引いたものとなる。

そして、時刻t2において、目標駆動トルクが正から負へ切り替えられると、OWCロック解除検出部405は、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態に入ったと検出し、図１１の矢印Ｄに示すように、F/B許可判定フラグがONからOFFへと切り替えられる。この状態が継続し、時刻t3において、目標駆動トルクが負から正へと切り替えられるまでの回生発電領域では、実入力軸回転数ω_CL2iが出力軸回転数VSP以下であるし、目標駆動トルクTd^*は負である。このため、OWCロック解除検出部405において、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出され、F/B許可判定フラグ＝OFFが出力される。

したがって、時刻t2から時刻t3までの回生発電領域においては、入力軸回転数偏差（ω_CL2i ^*−ω_CL2i）に対する入力軸回転数F/B制御の実施が停止され、図１１のF/Bトルク量特性Ｅに示すように、F/Bトルク量（＝T_{CL2_FB} ^*）の発生が無い。よって、発進クラッチ最終トルク（＝T_CL2 ^*）は、図１１の実線による発進クラッチ最終トルク特性Ｆに示すように、基本的に付与される目標駆動トルクTd^*の絶対値が維持されたものとなる。

そして、時刻t3において、目標駆動トルクが負から正へ切り替えられると、OWCロック解除検出部405は、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態から再び係合ロック状態に移行したと検出する。そして、図１１の矢印Ｇに示すように、F/B許可判定フラグがOFFからONへと切り替えられる。この時刻t3以降は、車両停止時刻t4を含めて実入力軸回転数ω_CL2iが出力軸回転数VSPより高いし、目標駆動トルクTd^*は正である。このため、OWCロック解除検出部405において、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態であると検出され、F/B許可判定フラグ＝ONが出力される。

したがって、時刻t3以降の領域においては、入力軸回転数偏差（ω_CL2i ^*−ω_CL2i）に対する入力軸回転数F/B制御が実施され、図１１のF/Bトルク量特性Ｈに示すように、F/Bトルク量（＝T_{CL2_FB} ^*）が発生する。よって、発進クラッチ最終トルク（＝目標CL2トルク容量T_CL2 ^*）は、図１１の実線による発進クラッチ最終トルク特性Ｉに示すように、基本的に付与されるアクセル開度APOや車速VSPに応じた締結トルクＪ（＝目標CL2トルク容量FF値T_{CL2_FF} ^*）からF/Bトルク量Ｈ（＝目標CL2トルク容量FB値T_{CL2_FB} ^*）を差し引いたものとなる。

上記のように、実施例１では、第２クラッチ５のスリップ制御中、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出されたのとき、目標CL2トルク容量演算部404による入力軸回転数F/B制御の実施を停止する構成を採用した。
この構成により、図１１の時刻t3前後域の発進クラッチ最終トルク特性Ｆ，Ｉに示すように、第２クラッチ５の目標CL2トルク容量T_CL2 ^*が目標駆動トルクTd^*に追従して滑らかに繋がれ、制御介入し続ける場合のように、目標トルク容量が目標駆動トルクから大きく乖離しない。したがって、時刻t3にて再びワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態に移行した際に、減少補正制御を受けない目標CL2トルク容量T_CL2 ^*による駆動トルクが、スリップ制御中の第２クラッチ５を介してタイヤ７，７へ伝達されることで、車両挙動の急変が防止される。
したがって、第２クラッチ５のスリップ制御中、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態のときクラッチスリップを維持しつつ、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態から再び係合ロック状態に移行した際に車両挙動の急変が防止される。

上記のように、実施例１において、OWCロック解除検出部405は、第２クラッチ５の実入力軸回転数ω_CL2iが、出力軸回転数（＝車速VSP）に対して下回っている場合、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出する構成を採用した。
この構成により、第２クラッチ５の実入力軸回転数ω_CL2iが出力軸回転数に対して下回っているシーンにおいては、ワンウェイクラッチ２６の構造上、トルクが伝達できない。すなわち、ワンウェイクラッチ２６の係合ロックが解除された状態であると推定できる。
したがって、第２クラッチ５の入出力軸回転数を監視することにより、ワンウェイクラッチ２６の係合ロック解除状態が精度良く検出される。

上記のように、実施例１において、OWCロック解除検出部405は、第２クラッチ５への入力軸トルクをあらわす目標駆動トルクTd^*が負である場合、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出する構成を採用した。
この構成により、目標駆動トルクTd^*が負である場合、第２クラッチ５の実入力軸回転数ω_CL2iが低下し、出力軸回転数を下回る。すなわち、ワンウェイクラッチ２６の係合ロックが解除された状態であると推定できる。
したがって、目標駆動トルクTd^*を監視することにより、ワンウェイクラッチ２６の係合ロック解除状態が精度良く検出される。

［ワンウェイクラッチ状態によるMGトルク制御作用］
上記のように、ワンウェイクラッチ２６の係合ロック解除条件で入力軸回転数F/B制御に停止させた場合、入力軸回転数F/B制御の停止に伴う影響を解消することが必要である。以下、これを反映するワンウェイクラッチ状態によるMGトルク制御作用を説明する。

第２クラッチ５のスリップ制御中、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態のときには、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→エンドへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップＳ３で実施されるべき第２クラッチ５の目標CL2トルク容量T_CL2 ^*を減少補正する入力軸回転数F/B制御が停止されるものの、第２クラッチ５への入力軸トルクである目標MGトルクT_M ^*を増大補正する入力軸回転数F/B制御の実施は維持される。

すなわち、図１１の時刻t2から時刻t3までのワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態である回生発電領域においては、入力軸回転数偏差（ω_CL2i ^*−ω_CL2i）に対して目標MGトルクT_M ^*を増大補正する入力軸回転数F/B制御が実施される。この目標MGトルクT_M ^*の増大補正によって実入力軸回転数ω_CL2iの低下が抑えられることで、目標入力軸回転数ω_CL2i ^*と実入力軸回転数ω_CL2iの乖離幅が小さく保たれる（図１１参照）。そして、再びワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態に移行する時刻t3において、第２クラッチ５のスリップ締結状態が確保される。

このように、実施例１では、第２クラッチ５のスリップ制御中、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出されたのとき、目標MGトルク演算部403による入力軸回転数F/B制御を実施する構成を採用した。
この構成により、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であるとき、第２クラッチ５への入力軸トルクが増大補正され、目標入力軸回転数ω_CL2i ^*と実入力軸回転数ω_CL2iの乖離幅が小さく保たれる。
したがって、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態において、目標MGトルク演算部403による入力軸回転数F/B制御を実施することにより、再びワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態に移行する際、第２クラッチ５のスリップ締結状態が確保される。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 走行用駆動源に設けられ、少なくともアクセル開度APOにより決められる目標駆動トルクTd^*を実現するエンジン１およびモータジェネレータ２（電動モータ）と、
前記モータジェネレータ２（電動モータ）とタイヤ７，７（駆動輪）の間に介装され、スリップ要求時、クラッチ入力軸回転数を目標入力軸回転数ω_CL2i ^*とし、クラッチ締結トルクを目標トルク容量（目標CL2トルク容量T_CL2 ^*）とし、クラッチ滑りを維持しつつ締結トルク相当の駆動トルクを伝達するスリップ制御を行うクラッチ（第２クラッチ５）と、
前記クラッチ（第２クラッチ５）の駆動トルク伝達経路に設けられ、前記走行用駆動源から前記駆動輪（タイヤ７，７）へ向かう正方向トルクのみを係合ロックにより伝達するワンウェイクラッチ２６と、
前記クラッチ（第２クラッチ５）へのスリップ要求時、前記目標入力軸回転数ω_CL2i ^*より実入力軸回転数ω_CL2iが低いとき、入力軸回転数偏差（ω_CL2i ^*−ω_CL2i）を無くすように前記クラッチ（第２クラッチ５）の目標トルク容量（目標CL2トルク容量T_CL2 ^*）を減少補正する入力軸回転数F/B制御を実施する目標トルク容量補正手段（目標CL2トルク容量演算部404）と、
前記ワンウェイクラッチ２６の係合ロックが外れ、トルクを伝達しない係合ロック解除状態を検出する係合ロック解除検出手段（OWCロック解除検出部405）と、
前記クラッチ（第２クラッチ５）のスリップ制御中、前記ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出されたとき、前記目標トルク容量補正手段（目標CL2トルク容量演算部404）による入力軸回転数F/B制御の実施を停止するクラッチ動作制御手段（図９）と、
を備える。
このため、クラッチ（第２クラッチ５）のスリップ制御中、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック状態のときクラッチスリップを維持しつつ、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態から再び係合ロック状態に移行した際に車両挙動の急変を防止することができる。

(2) 前記係合ロック解除検出手段（OWCロック解除検出部405）は、前記クラッチ（第２クラッチ５）の実入力軸回転数ω_CL2iが、出力軸回転数に対して下回っている場合、前記ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出する。
このため、(1)の効果に加え、クラッチ（第２クラッチ５）の入出力軸回転数を監視することにより、ワンウェイクラッチ２６の係合ロック解除状態を精度良く検出することができる。

(3) 前記係合ロック解除検出手段（OWCロック解除検出部405）は、前記クラッチ（第２クラッチ５）への入力軸トルクをあらわす目標駆動トルクTd^*が負である場合、前記ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出する。
このため、(1)の効果に加え、目標駆動トルクTd^*を監視することにより、ワンウェイクラッチ２６の係合ロック解除状態を精度良く検出することができる。

(4) 前記発進クラッチ（第２クラッチ５）へのスリップ要求時、前記発進クラッチ（第２クラッチ５）の目標入力軸回転数ω_CL2i ^*より実入力軸回転数ω_CL2iが低いとき、入力軸回転数偏差（ω_CL2i ^*−ω_CL2i）を無くすように前記発進クラッチ（第２クラッチ５）への目標MGトルクT_M ^*（目標入力軸トルク）を増大補正する入力軸回転数F/B制御を実施する目標入力軸トルク補正手段（目標MGトルク演算部403）を備え、
前記クラッチ動作制御手段（図９）は、前記発進クラッチ（第２クラッチ５）のスリップ制御中、前記ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態であると検出されたとき、前記目標入力軸トルク補正手段（目標MGトルク演算部403）による入力軸回転数F/B制御を実施する。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、ワンウェイクラッチ２６の係合ロック解除状態において目標入力軸トルク補正手段（目標MGトルク演算部403）による入力軸回転数F/B制御を実施することにより、ワンウェイクラッチ２６が係合ロック解除状態から再び係合ロック状態に移行した際、発進クラッチ（第２クラッチ５）のスリップ締結状態を確保することができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、第２クラッチCL2を発進クラッチとするアクセル足離し操作による減速停車時に、入力軸回転数F/B制御を停止する例を示した。しかし、第２クラッチCL2をショック吸収クラッチとするエンジン停止時等において、入力軸回転数F/B制御を停止する場合に適用しても良い。この場合においても、クラッチスリップを維持しつつ、ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態から再び係合ロック状態に移行した際、車両挙動の急変を防止することができる。

実施例１では、第２クラッチCL2を、有段式の自動変速機ATに内蔵した摩擦要素の中から選択する例を示した。しかし、自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設けても良く、例えば、モータ/ジェネレータMGと変速機入力軸との間に自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設ける例や、変速機出力軸と駆動輪の間に自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設ける例も含まれる。

実施例１では、HEVモードとEVモードを切り替えるモード切り替え手段として、第１クラッチ４を用いる例を示した。しかし、HEVモードとEVモードを切り替えるモード切り替え手段としては、例えば、プラネタリギア等のように、クラッチを用いることなくクラッチ機能を発揮するような差動装置や動力分割装置を用いる例としても良い。

実施例１では、本発明の制御装置を、１モータ２クラッチによるパラレルタイプのハイブリッド車両に対し適用した例を示した。しかし、走行用駆動源に、互いに直結したエンジンとモータジェネレータを備えたモータアシストタイプのハイブリッド車両に対しても適用することができる。

１ エンジン
２ モータジェネレータ（電動モータ）
３ 自動変速機
４ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ（クラッチ）
６ ディファレンシャルギア
７ タイヤ（駆動輪）
８ インバータ
９ バッテリ
１０ エンジン回転センサ
１１ MG回転センサ
１２ AT入力回転センサ
１３ AT出力回転センサ
１４，１５ ソレノイドバルブ
１６ SOCセンサ
１７ アクセル開度センサ
１８ 機械式オイルポンプ
１９ 電動サブオイルポンプ
２０ 統合コントローラ
２１ エンジンコントローラ
２２ モータコントローラ
２３ ブレーキ油圧センサ
２４ 電動サブオイルポンプコントローラ
２５ バッテリ電流/電圧センサ
２６ ワンウェイクラッチ
100 目標駆動トルク演算部
401 駆動トルク配分演算部
402 基本目標CL2トルク容量演算部
403 目標MGトルク演算部（目標入力軸トルク補正手段）
404 目標CL2トルク容量演算部（目標トルク容量補正手段）
405 OWCロック解除検出部（係合ロック解除検出手段）

Claims (3)

1. 走行用駆動源に設けられ、少なくともアクセル開度により決められる目標駆動トルクを実現するエンジンおよび電動モータと、
   前記電動モータと駆動輪の間に介装され、スリップ要求時、クラッチ入力軸回転数を目標入力軸回転数とし、クラッチ締結トルクを目標トルク容量とし、クラッチ滑りを維持しつつ締結トルク相当の駆動トルクを伝達するスリップ制御を行うクラッチと、
   前記クラッチの駆動トルク伝達経路に設けられ、前記走行用駆動源から前記駆動輪へ向かう正方向トルクのみを係合ロックにより伝達するワンウェイクラッチと、
   前記クラッチへのスリップ要求時、前記目標入力軸回転数より実入力軸回転数が低いとき、入力軸回転数偏差を無くすように前記クラッチの目標トルク容量を減少補正する入力軸回転数フィードバック制御を実施する目標トルク容量補正手段と、
   前記クラッチへのスリップ要求時、前記目標入力軸回転数より実入力軸回転数が低いとき、入力軸回転数偏差を無くすように前記クラッチへの入力軸トルクを増大補正する入力軸回転数フィードバック制御を実施する目標入力軸トルク補正手段と、
   前記ワンウェイクラッチの係合ロックが外れ、トルクを伝達しない係合ロック解除状態を検出する係合ロック解除検出手段と、
   前記クラッチのスリップ制御中、前記ワンウェイクラッチが係合ロック状態のとき、前記目標入力軸トルク補正手段及び前記目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御を実施し、前記ワンウェイクラッチが係合ロック状態から係合ロック解除状態に移行すると、前記目標入力軸トルク補正手段による入力軸回転数フィードバック制御を実施したままで、前記目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御の実施を停止し、再び、前記ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態から係合ロック状態に移行すると、前記目標トルク容量補正手段による入力軸回転数フィードバック制御の実施を再開するクラッチ動作制御手段と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記係合ロック解除検出手段は、前記クラッチの入力軸回転数が、出力軸回転数に対して下回っている場合、前記ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態であると検出する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記係合ロック解除検出手段は、前記クラッチへの入力軸トルクをあらわす目標駆動トルクが負である場合、前記ワンウェイクラッチが係合ロック解除状態であると検出する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。