JP6303783B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンおよび電動モータを動力源として搭載し、電動モータのみにより走行する電気走行モード（EVモード）と、電動モータおよびエンジンにより走行するハイブリッド走行モード（HEVモード）とを選択可能なハイブリッド車両の制御装置に関する。

このようなハイブリッド車両として、例えば特許文献１に記載のようなものが知られている。このハイブリッド車両は、エンジンが無段変速機およびクラッチを順次介して駆動輪に切り離し可能に結合され、電動モータが駆動輪に常時結合されている。また、エンジンに駆動される機械式オイルポンプを備え、無段変速機やクラッチへ油を供給している。

このハイブリッド車両は、エンジンを停止すると共に上記のクラッチを解放することで電動モータのみによるEVモードでの電気走行（EV走行）が可能であり、エンジンを始動させると共に当該クラッチを締結することにより電動モータおよびエンジンによるHEVモードでのハイブリッド走行（HEV走行）が可能である。

なお、EV走行中にクラッチを解放することで、停止状態のエンジンや無段変速機が駆動輪から切り離されるため、EV走行中におけるエンジンや無段変速機のフリクションを低減することができ、その分のエネルギー損失を回避することでエネルギー効率を高めることができる。

特開２０００−１９９４４２号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、EVモードで登坂路に停車後、発進する際にHEVモードに遷移し、エンジン始動を行ってからクラッチを締結するため、クラッチの締結が完了するまでに遅れが生じ、運転者の要求する駆動力に対する応答性が得られないという問題があった。

本発明は上記課題に着目し、登坂路での停車時から安定して走行することが可能な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。

この目的のため、本発明によるハイブリッド車両の制御装置は、運転状態に応じてエンジン及びモータの出力と、クラッチの締結及び解放と、無段変速機の変速比とを制御する制御手段と、車両の走行路の路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、を備え、クラッチを解放し、エンジンを停止して、モータの駆動力により走行可能な電気自動車モードで車両停止したときに、路面勾配が所定値以上と判定されたときは、クラッチを締結することとした。

よって、モータトルクにより発進後、エンジン始動がなされた際、即座にエンジントルクを駆動輪に伝達することができ、運転性が向上する。また、クラッチ締結時にエンジン回転数不足による引きショックを発生するような事態を回避することが可能となり、安定して走行できる。

実施例１のハイブリッド車両の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図である。 実施例１のハイブリッド車両において、 (a)は、当該ハイブリッド車両の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図であり、 (b)は、当該ハイブリッド車両の駆動系におけるVベルト式無段変速機に内蔵された副変速機内におけるクラッチの締結論理図である。 実施例１のハイブリッド車両の走行モードが設定されたモードマップである。 実施例１の勾配路車両停止時制御処理を表すフローチャートである。 実施例１の勾配路車両停止時制御作用を表すタイムチャートである。 エンジン始動時における作用を比較例と共に示すタイムチャートである。

〔実施例１〕
図１は、実施例１のハイブリッド車両の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図である。図１のハイブリッド車両は、エンジン1および電動モータ2を動力源として搭載され、エンジン1は、スタータモータ3により始動する。エンジン1は、Vベルト式の無段変速機4を介して駆動輪5に適宜切り離し可能に駆動結合する。

無段変速機4のバリエータCVTは、プライマリプーリ6と、セカンダリプーリ7と、これらプーリ6,7間に掛け渡したVベルト8（無端可撓部材）とからなるVベルト式無段変速機構である。尚、Vベルト8は複数のエレメントを無端ベルトによって束ねる構成を採用したが、チェーン方式等であってもよく特に限定しない。プライマリプーリ6はトルクコンバータT/Cを介してエンジン1のクランクシャフトに結合し、セカンダリプーリ7はクラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次介して駆動輪5に結合する。尚、本実施例にあっては、動力伝達経路を断接する要素（クラッチやブレーキ等）を総称してクラッチと記載する。図１は、動力伝達経路を概念的に示すものであり、後述する副変速機31内に設けられたハイクラッチH/C，リバースブレーキR/B及びローブレーキL/Bを、総称してクラッチCLと記載している。クラッチCLが締結状態のとき、エンジン1からの動力はトルクコンバータT/Cを経てプライマリプーリ6へ入力され、その後Vベルト8、セカンダリプーリ7、クラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次経て駆動輪5に達し、ハイブリッド車両の走行に供される。

エンジン動力伝達中、プライマリプーリ6のプーリＶ溝幅を小さくしつつ、セカンダリプーリ7のプーリＶ溝幅を大きくすることで、Vベルト8とプライマリプーリ6との巻き掛け円弧径を大きくすると同時にセカンダリプーリ7との巻き掛け円弧径を小さくする。これにより、バリエータCVTはHigh側プーリ比（High側変速比）へのアップシフトを行う。High側変速比へのアップシフトを限界まで行った場合、変速比は最高変速比に設定される。

逆にプライマリプーリ6のプーリＶ溝幅を大きくしつつ、セカンダリプーリ7のプーリＶ溝幅を小さくすることで、Vベルト8とプライマリプーリ6との巻き掛け円弧径を小さくすると同時にセカンダリプーリ7との巻き掛け円弧径を大きくする。これにより、バリエータCVTはLow側プーリ比（Low側変速比）へのダウンシフトを行う。Low側変速比へのダウンシフトを限界まで行った場合、変速は最低変速比に設定される。

バリエータCVTは、プライマリプーリ6の回転数を検出するプライマリプーリ回転数センサ6aと、セカンダリプーリ7の回転数を検出するセカンダリプーリ回転数センサ7aとを有し、これら両回転数センサにより検出された回転数に基づいて実変速比を算出し、この実変速比が目標変速比となるように各プーリの油圧制御等が行われる。

電動モータ2はファイナルギヤ組11を介して駆動輪5に常時結合され、この電動モータ2は、バッテリ12の電力によりインバータ13を介して駆動される。
インバータ13は、バッテリ12の直流電力を交流電力に変換して電動モータ2へ供給すると共に、電動モータ2への供給電力を加減することにより、電動モータ2を駆動力制御および回転方向制御する。
なお電動モータ2は、上記のモータ駆動のほかに発電機としても機能し、回生制動の用にも供する。この回生制動時はインバータ13が、電動モータ2に回生制動力分の発電負荷をかけることにより、電動モータ2を発電機として作用させ、電動モータ2の発電電力をバッテリ12に蓄電する。

実施例１のハイブリッド車両は、クラッチCLを解放すると共にエンジン1を停止させた状態で電動モータ2を駆動することで、電動モータ2の動力のみがファイナルギヤ組11を経て駆動輪5に達し、電動モータ2のみによる電気走行モード（EVモード）で走行を行う。この間、クラッチCLを解放することで、停止状態のエンジン1及びバリエータCVTのフリクションを低減し、EV走行中の無駄な電力消費を抑制する。

上記のEVモードによる走行状態において、エンジン1をスタータモータ3により始動させると共にクラッチCLを締結させると、エンジン1からの動力がトルクコンバータT/C、プライマリプーリ6、Vベルト8、セカンダリプーリ7、クラッチCLおよびファイナルギヤ組9を順次経て駆動輪5に達するようになり、ハイブリッド車両はエンジン1および電動モータ2によるハイブリッド走行モード（HEVモード）で走行する。

ハイブリッド車両を上記の走行状態から停車させる、もしくは、この停車状態に保つに際しては、駆動輪5と共に回転するブレーキディスク14をキャリパ15により挟圧して制動することで目的を達する。キャリパ15は、運転者が踏み込むブレーキペダル16の踏力に応動する負圧式ブレーキブースタ17による倍力下で、ブレーキペダル踏力対応のブレーキ液圧を出力するマスタシリンダ18に接続されている。マスタシリンダ18により発生したブレーキ液圧によりキャリパ15を作動させてブレーキディスク14の摩擦制動を行う。ハイブリッド車両はEVモードおよびHEVモードのいずれにおいても、運転者がアクセルペダル19を踏み込んで指令する駆動力指令に応じたトルクで車輪5を駆動し、運転者の要求に応じた駆動力をもって走行する。

ハイブリッドコントローラ21は、ハイブリッド車両の走行モード選択と、エンジン1の出力制御と、電動モータ2の回転方向制御および出力制御と、バリエータCVTの変速制御と、副変速機31の変速制御及びクラッチCLの締結、解放制御と、バッテリ12の充放電制御とを実行する。このとき、ハイブリッドコントローラ21は、対応するエンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24、およびバッテリコントローラ25を介してこれら制御を行う。

ハイブリッドコントローラ21には、ブレーキペダル16を踏み込む制動時にOFFからONに切り替わる常開スイッチであるブレーキスイッチ26からの信号と、アクセルペダル踏み込み量（アクセルペダル開度）APOを検出するアクセルペダル開度センサ27からの信号とが入力される。ハイブリッドコントローラ21は更に、エンジンコントローラ22、モータコントローラ23、変速機コントローラ24、およびバッテリコントローラ25との間で、内部情報のやり取りを行う。

エンジンコントローラ22は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答して、エンジン1を出力制御し、モータコントローラ23は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答してインバータ13を介し電動モータ2の回転方向制御および出力制御を行う。変速機コントローラ24は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答し、エンジン駆動される機械式オイルポンプO/P（もしくはポンプ用モータに駆動される電動式オイルポンプEO/P）からのオイルを媒体として、バリエータCVT（Vベルト式無段変速機構CVT）の変速制御および副変速機31の変速制御及びクラッチCLの締結、解放制御を行う。バッテリコントローラ25は、ハイブリッドコントローラ21からの指令に応答し、バッテリ12の充放電制御を行う。

図２(a)は、実施例１のハイブリッド車両の駆動系およびその全体制御システムを示す概略系統図であり、図２(b)は、実施例１のハイブリッド車両の駆動系における無段変速機4に内蔵された副変速機31内におけるクラッチCL（具体的には、H/C, R/B, L/B）の締結論理図である。図２(a)に示すように、副変速機31は、複合サンギヤ31s-1および31s-2と、インナピニオン31pinと、アウタピニオン31poutと、リングギヤ31rと、ピニオン31pin, 31poutを回転自在に支持したキャリア31cとからなるラビニョオ型プラネタリギヤセットで構成する。

複合サンギヤ31s-1および31s-2のうち、サンギヤ31s-1は入力回転メンバとして作用するようセカンダリプーリ7に結合し、サンギヤ31s-2はセカンダリプーリ7に対し同軸に配置するが自由に回転し得るようにする。

サンギヤ31s-1にインナピニオン31pinを噛合させ、このインナピニオン31pinおよびサンギヤ31s-2をそれぞれアウタピニオン31poutに噛合させる。
アウタピニオン31poutはリングギヤ31rの内周に噛合させ、キャリア31cを出力回転メンバとして作用するようファイナルギヤ組9に結合する。
キャリア31cとリングギヤ31rとをクラッチCLであるハイクラッチH/Cにより適宜結合可能となし、リングギヤ31rをクラッチCLであるリバースブレーキR/Bにより適宜固定可能となし、サンギヤ31s-2をクラッチCLであるローブレーキL/Bにより適宜固定可能となす。

副変速機31は、ハイクラッチH/C、リバースブレーキR/BおよびローブレーキL/Bを、図２(b)に○印により示す組み合わせで締結させ、それ以外を図２(b)に×印で示すように解放させることにより前進第1速、第2速、後退の変速段を選択することができる。ハイクラッチH/C、リバースブレーキR/BおよびローブレーキL/Bを全て解放すると、副変速機31は動力伝達を行わない中立状態であり、この状態でローブレーキL/Bを締結すると、副変速機31は前進第1速選択（減速）状態となり、ハイクラッチH/Cを締結すると、副変速機31は前進第2速選択（直結）状態となり、リバースブレーキR/Bを締結すると、副変速機31は後退選択（逆転）状態となる。

図２(a)の無段変速機4は、全てのクラッチCL（H/C, R/B, L/B）を解放して副変速機31を中立状態にすることで、バリエータCVT（セカンダリプーリ7）と駆動輪5との間を切り離すことができる。

図２(a)の無段変速機4は、エンジン駆動される機械式オイルポンプO/Pもしくはポンプ用モータに駆動される電動式オイルポンプEO/Pからのオイルを作動媒体として制御されるもので、変速機コントローラ24がライン圧ソレノイド35、ロックアップソレノイド36、プライマリプーリ圧ソレノイド37-1、セカンダリプーリ圧ソレノイド37-2、ローブレーキ圧ソレノイド38、ハイクラッチ圧＆リバースブレーキ圧ソレノイド39およびスイッチバルブ41を介し、バリエータCVTの当該制御を以下のように制御する。尚、変速機コントローラ24には、図1につき前述した信号に加えて、車速VSPを検出する車速センサ32からの信号、および車両加減速度Gを検出する加速度センサ33からの信号を入力する。

ライン圧ソレノイド35は、変速機コントローラ24からの指令に応動し、機械式オイルポンプO/Pからのオイルを車両要求駆動力対応のライン圧PLに調圧する。また、機械式オイルポンプO/Pとライン圧ソレノイド35との間には電動式オイルポンプEO/Pが接続されており、変速機コントローラ24からの指令に応動してポンプ吐出圧を供給する。

ロックアップソレノイド36は、変速機コントローラ24からのロックアップ指令に応動し、ライン圧PLを適宜トルクコンバータT/Cに向かわせることで、トルクコンバータT/Cを所要に応じて入出力要素間が直結されたロックアップ状態にする。

プライマリプーリ圧ソレノイド37-1は、変速機コントローラ24からのCVT変速比指令に応動してライン圧PLをプライマリプーリ圧に調圧し、これをプライマリプーリ6へ供給することにより、プライマリプーリ6のV溝幅と、セカンダリプーリ7のV溝幅とを、CVT変速比が変速機コントローラ24からの指令に一致するよう制御して変速機コントローラ24からのCVT変速比指令を実現する。
セカンダリプーリ圧ソレノイド37-2は、変速機コントローラ24からのクランプ力指令に応じてライン圧PLをセカンダリプーリ圧に調圧し、これをセカンダリプーリ7に供給することにより、セカンダリプーリ7がVベルト8をスリップしないよう挟圧する。
ローブレーキ圧ソレノイド38は、変速機コントローラ24が副変速機31の第1速選択指令を発しているとき、ライン圧PLをローブレーキ圧としてローブレーキL/Bに供給することによりこれを締結させ、第1速選択指令を実現する。
ハイクラッチ圧＆リバースブレーキ圧ソレノイド39は、変速機コントローラ24が副変速機31の第2速選択指令または後退選択指令を発しているとき、ライン圧PLをハイクラッチ圧＆リバースブレーキ圧としてスイッチバルブ41に供給する。
実施例１の電動式オイルポンプEO/Pの最大吐出能力は、機械式オイルポンプO/Pに比べて小さく設定されており、電動式オイルポンプEO/Pのモータ及びポンプの小型化を図っている。

第2速選択指令時はスイッチバルブ41が、ソレノイド39からのライン圧PLをハイクラッチ圧としてハイクラッチH/Cに向かわせ、これを締結することで副変速機31の第2速選択指令を実現する。
後退選択指令時はスイッチバルブ41が、ソレノイド39からのライン圧PLをリバースブレーキ圧としてリバースブレーキR/Bに向かわせ、これを締結することで副変速機31の後退選択指令を実現する。

〔変速制御処理について〕
次に変速制御処理について説明する。変速機コントローラ24は、予め設定された変速マップを参照しながら、車両の運転状態（実施例１では車速VSP、プライマリ回転速度Npri、アクセルペダル開度APO）に応じて、無段変速機4を制御する。この変速マップでは、従来のベルト式無段変速機の変速マップと同様に、アクセルペダル開度APO毎に変速線が設定されており、無段変速機４の変速はアクセルペダル開度APOに応じて選択される変速線に従って行われる。この変速マップ上には副変速機31の変速を行うモード切換変速線が設定される。そして、無段変速機4の動作点がモード切換変速線を横切った場合、変速機コントローラ24はバリエータCVTと副変速機31の両方で協調変速を行い、高速モード−低速モード間の切換えを行う。

〔モード切り替え制御について〕
図３は実施例１のハイブリッド車両の走行モードが設定されたモードマップである。図３のモードマップでは、縦軸の０より上はアクセルペダル開度に応じて設定され、０より下についてはブレーキスイッチ26のオン・オフ状態に応じて設定されている。アクセルペダル19が踏み込まれたEV力行領域にあっては、力行車速VSPXまでEVモードによる力行領域が設定されている。また、アクセルペダル19がほとんど踏み込まれていない状態（例えば、1/8よりも十分に小さなアクセルペダル開度）を表す領域には、力行車速VSPXよりも更に高車速の所定車速VSP1までEVモードによる力行領域が設定されている。この所定車速VSP1以下の領域はアクセルペダル19が踏み込まれた状態ではほとんど選択されることはない。
一方、HEVモードによる走行中にアクセルペダル19を解放してコースティング（惰性）走行へ移行した場合や、HEVモードによる力行状態からブレーキペダル16を踏み込んで車両を制動する場合、電動モータ2による回生制動によって車両の運動エネルギーを電力に変換し、これをバッテリ12に蓄電しておくことでエネルギー効率の向上を図る（HEV回生状態）。また、制動トルクが所定値b1より大きな制動トルクとなったときには、電動モータ2のみによる回生制動では制動力が不足すると判断してHEV回生制動状態とする。これにより、摩擦ブレーキも併用し、制動トルクを確保する。また、制動トルクが所定値b1未満であっても、車速が所定車速Vc以下のときには、EV回生状態から摩擦ブレーキによる制動に切り替える。電動モータ2が低回転状態で高い回生トルクを発生させることは望ましくないからである。

ところでHEVモードのまま回生制動（HEV回生状態）を行うときは、クラッチCLが締結状態であるため、エンジン1の逆駆動力（エンジンブレーキ）分および無段変速機4のフリクション分だけ回生制動エネルギーの低下を招くこととなり、エネルギー回生効率が悪い。そのため、HEVモードによる走行中に回生制動が開始され、所定車速VSP1を下回ると、クラッチCLの解放によりエンジン1およびバリエータCVTを駆動輪5から切り離してEVモードによる走行へと移行する。これによりEV回生状態とし、エンジン1および無段変速機4によるフリクションを低減し、その分だけエネルギー回生量を稼げるようにする。また、EVモードにより走行する際には、燃費の観点からコースティング走行中に実行されていたエンジン1への燃料噴射の中止（フューエルカット）がクラッチCLの解放時も継続されるよう、エンジン1への燃料噴射の再開（フューエルリカバー）を禁止することでエンジン1を停止させる。

〔EVモードで登坂路から発進し、HEVモードに遷移したときの課題〕
EVモードからHEVモードに切り替わる際、まずエンジン1を始動し、機械式オイルポンプO/Pの油圧を確保してからクラッチCLの締結を行う。よって、実際にエンジン1からのトルクを駆動輪5に伝達するまでの遅れが生じ、運転者の要求に対する応答性を確保することが困難である。特に、勾配が所定以上のときには車両のずり下がりが生じるおそれもある。また、エンジン始動後にクラッチCLを締結するとき、セカンダリプーリ7の回転数がクラッチCLの駆動輪側回転数よりも低いと、締結に伴う引きショックを発生するため、エンジン回転数を高くする必要があり、燃費悪化のおそれがある。
そこで、実施例１では、EVモードにより走行しているときに、車両が所定の路面勾配を有する登坂路での車両停止時にあっては、エンジン1を停止しつつも、クラッチCLの締結状態を維持することとした。

〔勾配路車両停止時制御処理〕
図４は実施例１の勾配路車両停止時制御処理を表すフローチャートである。
ステップS1では、HEVモードを選択する。
ステップS2では、HEVモードからEVモードへのモード遷移が許可されているか否かを判断し、許可されているときはステップS3へ進み、それ以外はHEVモードを継続する。具体的には、図３のモードマップにおいて車速VSPとアクセル開度APOとによって規定される運転点がEV（力行・回生）領域にあるか否かを判断し、EV領域にあり、かつ、他の条件、具体的にはバッテリ状態が所定以上であり、急制動状態ではないといった条件を満たしているときは、EVモードへのモード遷移が許可される。
ステップS3では、EVモードへのモード遷移を行う。具体的には、クラッチCLを解放し、エンジン1への燃料噴射を停止し、電動モータ2のトルクによって走行する。
ステップS4では、車速VSPが所定車速VSP1未満か否かを判断し、所定車速VSP1未満と判断されたときはステップS5へ進み、所定車速VSP1以上と判断されたときはステップS3に戻ってEVモードを継続する。ここで、所定車速VSP1とは、車両が停止していると判定可能な値である。

ステップS5では、路面勾配を検出すると共に、路面勾配が所定値x1以上か否かを判断し、所定値x1以上の場合は登坂路であると判断してステップS10に進み、所定値x1未満の場合は平坦路であると判断してステップS6に進む。尚、路面勾配は、電動モータ2のトルクにより平坦路で走行した場合に得られるべき推定加速度と、加速度センサ33により検出された実加速度との偏差に基づいて推定する。推定加速度よりも実加速度が小さく、その偏差が大きいほど路面勾配として大きな値が算出される。尚、車両停止状態であれば単に加速センサ33の値から推定してもよく、特に限定しない。

ステップS6では、路面勾配が所定値x1未満であり、ほぼ平坦路と判断できるため、EVモードのまま車両停止する。具体的にはエンジン1を停止（以下、エンジンOFFと記載する。）し、クラッチCLを解放（以下、クラッチOFFと記載する。）する。これにより、クラッチOFFにより発進後にバリエータCVTやエンジン1を連れまわすことがなく、引きずり損失を抑制できる。
ステップS7では、HEVモードへの遷移要求があるか否かを判断し、HEVモードへの遷移要求があるときはステップS8に進み、それ以外はEVモードを継続する。ここで、HEVモードへの遷移要求とは、例えば車両停止状態から運転者がアクセルペダルを踏み込み、発進意図を示し、アクセルペダル開度が大きくなることで運転点がHEV領域に移動した場合である。
ステップS8では、スタータモータ3によりエンジン1を始動し、エンジン作動状態（以下、エンジンONと記載する。）とする。
ステップS9では、クラッチCLを締結（以下、クラッチONと記載する。）する。

ステップS10では、路面勾配が所定値x2以上か否かを判断し、所定値x2以上の場合はステップS14に進み、所定値x2未満の場合はステップS11に進む。所定値x2とは、所定値x1よりも大きな所定値であり、これ以上の路面勾配では、発進時に要求される要求駆動力が非常に高くなると考えられ、エンジン1を停止すべきではないと判断できる値である。
ステップS11では、エンジンOFF及びクラッチONとする。クラッチONは電動式オイルポンプEO/Pによる油圧供給で達成する。すなわち、路面勾配がx1以上x2未満の場合、車両発進時のトルク伝達時における応答遅れによって車両ずり下がりを招くおそれがある。よって、この場合はクラッチONで待機する。これにより、エンジンON直後からエンジントルクを駆動輪5に伝達できるため、車両ずり下がりを回避し、運転者の発進要求に対する応答性を確保できる。
ステップS12では、HEVモードへの遷移要求があるか否かを判断し、HEVモードへの遷移要求があるときはステップS13に進み、それ以外はクラッチON状態のEVモードを継続する。ここで、HEVモードへの遷移要求とは、例えば車両停止状態から運転者がアクセルペダルを踏み込み、発進意図を示し、アクセルペダル開度が大きくなることで運転点がHEVモード領域に移動した場合である。
ステップS13では、スタータモータ3によりエンジン1を始動する。

ステップS14では、路面勾配が所定値x2以上であるため、エンジンON、クラッチONとし、駆動輪5にクリープトルクが作用する状態を維持する。これにより、大きな路面勾配であっても車両のずり下がりを防止し、スムーズに発進できる。尚、実施例１ではステップS3においてEVモードとした後、ステップS14にてエンジン始動を行う例を示すが、例えばステップS2において勾配が所定値x2以上の場合はモードマップ上でEVモードが選択されても、EVモードへの遷移を禁止する構成としてもよい。
ステップS15では、HEVモードへの遷移要求があるか否かを判断し、HEVモードへの遷移要求があるときは本制御フローを終了してHEVモードで発進する。一方、HEVモードへの遷移要求がない場合は、ステップS14を繰り返す。

（勾配路車両停止時制御処理に基づく作用）
次に、上記勾配路車両停止時制御処理に基づく作用について説明する。図５は実施例１の勾配路車両停止時制御作用を表すタイムチャートである。尚、BSはブレーキスイッチ26のON・OFF状態を表し、路面勾配はステップS5及びS10にて判断される勾配を表し、Tmは電動モータ2のモータトルクを表し、Neはエンジン回転数、Nmotは電動モータ2のモータ回転数、Npriはプライマリプーリ回転数（二点鎖線）、Nsecはセカンダリプーリ回転数（一点鎖線）を表す。また、初期の走行状態はHEVモードでアクセルペダルを離し始めている状態である。

時刻ｔ１において、アクセルペダルが完全に解放されるとAPOがゼロとなり、モータトルクTmもゼロとなって車速VSPの減少を開始する。
時刻ｔ２において、ブレーキペダルが踏み込まれると、回生制動を行うための準備としてクラッチCLを解放し、その後、モータトルクTmは回生トルクを発生する。
時刻ｔ３において、HEVモードからEVモードへのモード遷移許可がなされると、エンジン1の燃料噴射を停止する。尚、電動モータ2による回生制動が所定車速Vcまで行われると、それ以後の低車速領域では摩擦ブレーキによる制動に切り替えられるため、回生トルクは０となる。

時刻ｔ４において車両が停止すると、エンジン回転数Ne，プライマリプーリ回転数Npri及びセカンダリプーリ回転数Nsecがいずれも０となる。このとき、路面勾配が所定値x1以上x2未満の登坂路にあると判定されると、電動オイルポンプEO/Pを作動させると共にクラッチCLの締結が開始される。
時刻ｔ５においてブレーキペダルが離され、時刻ｔ６においてアクセルペダルへの踏み替えなされると、EVモードよる発進に伴い、モータトルクTmが上昇することで車両は緩やかに発進を開始する。このとき、クラッチCLが締結されているため、セカンダリプーリ回転数Nsec、プライマリプーリ回転数Npriの回転数も上昇し、また、トルクコンバータTCを介してエンジン回転数Neも僅かに上昇し始める。
時刻ｔ７において、アクセルペダルAPOが踏み込まれた結果、EVモードからHEVモードへのモード遷移許可がなされると、スタータモータ3によりエンジン1を始動する。このとき、既にクラッチCLが締結しているため、クラッチCLの締結完了までエンジントルクを伝達できないといった問題がない。そして、エンジン1も連れまわされた状態でのエンジン始動であるため、スムーズにエンジン完爆状態を確保でき、素早くエンジントルクを駆動輪5に伝達できる。その結果、モータトルクTmのみによる走行時よりも十分なトルクが得られるため、加速性能が向上し、十分な発進性能が早期に確保される。

図６はエンジン始動時における作用を比較例と共に示すタイムチャートである。図６（ａ）はエンジン始動後にクラッチ締結する場合であって、エンジン始動時の回転数が低めの場合を示し、図６（ｂ）はエンジン始動後にクラッチ締結する場合であって、エンジン始動時の回転数が高い場合を示し、図６（ｃ）は実施例１のエンジン始動時の状態を表す。
図６（ａ）に示すように、エンジン始動後にクラッチ圧を供給する場合、エンジン回転数が上昇して機械式オイルポンプO/Pの油圧が確保され、その後クラッチCLが締結される。よって、時刻ｔ７からｔ８の間はモータトルクTmのみによってしか走行できず、車両が運転者の要求に応じて加速し始めるタイミングは時刻ｔ８となり、十分な発進性能が確保できない。加えて、長い区間においてモータトルクTmを発生する必要があり、電力消費量が増大するおそれがある。また、エンジン始動直後の回転数がNe1程度の場合、セカンダリプーリ回転数NsecがクラッチCLの駆動輪側回転数Noutよりも低い状態からクラッチCLを締結しなければならない。そうすると、クラッチ締結圧の上昇に伴って駆動輪側回転数Noutを引き下げながら締結することとなり、引きショックを発生するという問題がある。これは、HEVモードからEVモードへの遷移時にバリエータCVTの変速比がHigh側であった場合に特に顕著となる。
一方、図６（ｂ）に示すように、エンジン始動直後の回転数をNe1より高いNe2とし、セカンダリプーリ回転数Nsecが駆動輪側回転数Noutよりも高くなるように制御することで、引きショックを改善できる。しかし、エンジン回転数Neを高くしなければならず、燃費の悪化を招くおそれがある。
これに対し、図６（ｃ）に示すように、実施例１にあっては既にクラッチCLが締結した状態でエンジン始動を行うため、エンジン回転数Neを特段高くする必要はなく、また、クラッチCLが締結しているため、締結に伴う引きショックの発生も抑制できる。

以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
（１）エンジン1と、エンジン1の出力軸に結合されたバリエータCVT（無段変速機4）と、バリエータCVTの出力軸に結合されたクラッチCLと、クラッチの出力軸に結合された駆動輪5と、駆動輪5に結合された電動モータ2と、運転状態に応じてエンジン1及び電動モータ2の出力と、クラッチCLの締結及び解放と、無段変速機4の変速比とを制御するハイブリッドコントローラ21（制御手段）と、車両の走行路の路面勾配を検出するステップS5（路面勾配検出手段）と、を備え、ハイブリッドコントローラ21は、クラッチCLを解放し、エンジン1を停止して、電動モータ2の駆動力により走行可能なEVモード（電気自動車モード）のときに、路面勾配が所定値x1以上と判定されたときは、クラッチCLを締結することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
よって、電動モータ2のモータトルクTmにより発進後、HEVモードに遷移し、エンジン始動がなされた際、即座にエンジントルクを駆動輪5に伝達することができ、運転性が向上する。また、エンジン1も駆動輪5の回転に伴って回転している状態でエンジン始動を行うため、より素早くエンジン始動を達成できる。また、クラッチ締結時にエンジン回転数不足による引きショックを発生するような事態を回避することが可能となり、安定して走行できる。

（２）ハイブリッドコントローラ21は、路面勾配が所定値x1未満と判定されたときは、クラッチCLを解放し、エンジン1を停止することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
言い換えると、平坦路であれば、通常のEVモードのままで車両停止することで、EVモードによる発進時にバリエータCVTやエンジン1が連れまわることがなく、燃費の向上を図ることができる。

（３）ハイブリッドコントローラ21は、路面勾配が所定値x1より大きな所定値x2（第2の所定値）以上と判定されたときは、クラッチCLを締結し、エンジン1を始動することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
よって、路面勾配が大きいときは、車両のずり下がりのおそれが強いため、このような場合はEVモードであってもエンジン作動状態を継続し、クラッチCLを締結しておけば、通常のエンジン車両と同様にクリープトルクを作用させることができる。また、発進直後からエンジントルクを用いることが可能となり、車両のずり下がりを防止できる。

（他の実施例）
以上、本願発明を各実施例に基づいて説明したが、上記構成に限られず、他の構成であっても本願発明に含まれる。実施例ではスタータモータ3によりエンジン再始動を行う構成を示したが、他の構成であっても構わない。具体的には、近年、アイドリングストップ機能付き車両であって、オルタネータをモータ・ジェネレータに置き換え、このモータ・ジェネレータにオルタネータ機能を加えてエンジン始動機能を付加することにより、アイドリングストップからのエンジン再始動時に、スタータモータではなく、このモータ・ジェネレータによりエンジン再始動を行う技術が実用化されている。本願発明も上記のようなモータ・ジェネレータによりエンジン再始動を行う構成としてもよい。

また、実施例では、モードマップ内での判断に関し、縦軸の負の領域についてブレーキスイッチ26のONもしくはOFFに基づいて判断したが、これに限定されるものではなく、ブレーキペダル16のストロークセンサの出力値に基づいて判断する、もしくはマスタシリンダ圧等を検出するブレーキ液圧センサの出力値に基づいて判断するようにしてもよい。

1 エンジン（動力源）
2 電動モータ（動力源）
3 スタータモータ
4 Vベルト式無段変速機
5 駆動輪
6 プライマリプーリ
7 セカンダリプーリ
8 Vベルト
CVT バリエータ（無段変速機構）
T/C トルクコンバータ
9,11 ファイナルギヤ組
12 バッテリ
13 インバータ
14 ブレーキディスク
15 キャリパ
16 ブレーキペダル
19 アクセルペダル
21 ハイブリッドコントローラ
22 エンジンコントローラ
23 モータコントローラ
24 変速機コントローラ
25 バッテリコントローラ
26 ブレーキスイッチ
27 アクセルペダル開度センサ
O/P オイルポンプ
31 副変速機
CL クラッチ
H/C ハイクラッチ
R/B リバースブレーキ
L/B ローブレーキ
32 車速センサ

Claims (3)

1. エンジンと、
   前記エンジンの出力軸に結合された無段変速機と、
   前記無段変速機の出力軸に結合されたクラッチと、
   前記クラッチの出力軸に結合された駆動輪と、
   前記駆動輪に結合されたモータと、
   運転状態に応じて前記エンジン及び前記モータの出力と、前記クラッチの締結及び解放と、前記無段変速機の変速比とを制御する制御手段と、
   車両の走行路の路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記クラッチを解放し、前記エンジンを停止して、前記モータの駆動力により走行可能な電気自動車モードで車両停止したときに、前記路面勾配が所定値以上と判定されたときは、前記クラッチを締結す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に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記制御手段は、前記路面勾配が前記所定値未満と判定されたときは、前記クラッチを解放し、前記エンジンを停止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または２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記制御手段は、前記路面勾配が前記所定値より大きな第2の所定値以上と判定されたときは、前記クラッチを締結し、前記エンジンを始動することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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