JP6492908B2

JP6492908B2 - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP6492908B2
Application number: JP2015081033A
Authority: JP
Inventors: 秀彦杉田; 弘毅松井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: JP2016199170A

Description

本発明は、モータ走行モードからエンジン走行モードにスムーズに移行可能なハイブリッド車両の制御装置に関する。

特許文献１には、エンジンと駆動用のモータジェネレータとを断接可能な第１クラッチと、モータジェネレータと駆動輪とを断接可能な第２クラッチと、を備え、第１クラッチを解放し、モータジェネレータトルクにより走行するモータ走行モードから、エンジンをスタータモータにより始動して第１クラッチを締結し、エンジントルクにより走行するエンジン走行モードに移行する技術が開示されている。

特開２０１５−５４６４６号公報

ここで、モータ走行モードから、スタータモータによりエンジンを始動してエンジン走行モードに移行する際、スタータモータを小型化すると、エンジン始動までに時間がかかり、アクセル踏み込み直後の加速応答性を確保することが困難であった。また、加速応答性を確保するためにエンジン始動を素早く行うにはスタータモータが大型化してしまうという問題があった。
本発明の目的は、加速応答性を確保可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両にあっては、エンジンと駆動用モータとを断接可能な第１クラッチと、駆動用モータと駆動輪とを断接可能な第２クラッチと、エンジンを始動可能な始動用モータと、を備えたハイブリッド車両において、モータ走行モードでの走行中、エンジンを始動して第１クラッチを締結し、エンジン走行モードに遷移する際、エンジン始動に始動用モータのトルクを用いて始動すると共に第１クラッチの第１クラッチトルク容量指令値を第１所定値まで上昇させた後、第１クラッチの容量応答が持つ無駄時間経過後の第１クラッチトルク容量と、無駄時間経過後の第２クラッチトルク容量との合計値が、駆動用モータの停動トルクに到達したときは、第１クラッチトルク容量指令値を第１所定値から、第１所定値よりも小さな値であって駆動用モータの停動トルクから第２クラッチトルク容量指令値を引いた値と、０とのうち大きい方の値に設定された第２所定値に低下させ、エンジン回転数が完爆を表す所定回転数まで上昇したときは、第１クラッチを完全締結することとした。

よって、駆動用モータの余剰トルクをエンジンクランキングに使用することができ、エンジン始動時間を短縮できるため、加速応答性を確保できる。

実施例１の後輪駆動のハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１の統合コントローラにおける演算処理プログラムを示す制御ブロック図である。図２のドライバ要求トルク演算部にてドライバ要求トルク演算に用いられるドライバ要求トルクマップの一例を示す図である。図２のモード選択部にて目標モードの選択に用いられる通常モードマップを示す図である。図２の目標充放電演算部にて目標充放電電力の演算に用いられる目標充放電量マップの一例を示す図である。実施例１の第１クラッチCL1の第１クラッチストロークとトルク容量との関係を表す特性図である。実施例１のエンジン始動時第１クラッチ締結制御処理を表すフローチャートである。実施例１のエンジン始動時第１クラッチ締結制御処理を表すタイムチャートである。 EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときのエンジン始動制御におけるトルク状態を表すタイムチャートである。

〔実施例１〕
図１は、実施例１のエンジン始動制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、内燃機関であるエンジンEと、第１クラッチCL1と、駆動用モータとして機能するモータジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。

エンジンEは、ガソリンエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの制御指令に基づいて、スロットルバルブ512（図６参照）のバルブ開度等が制御される。エンジン出力軸にはフライホイールFWが設けられている。また、エンジンEには、モータSSGを有する。このモータSSGは、ベルトを用いてエンジンEのクランクシャフトと接続され、エンジン始動用のスタータモータとして機能し、かつ、必要に応じて発電するオルタネータとして動作する。
第１クラッチCL1は、エンジンEとモータジェネレータMGとの間に介装され、ダイヤフラムスプリング等の付勢力によって常時締結可能な乾式クラッチであり、後述する第１クラッチコントローラ5からの制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット6により作り出された制御油圧により、スリップしながらトルク伝達を行うスリップ締結を含み締結・開放が制御される。

モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ4からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ4を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。
第２クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するATコントローラ7からの制御指令に基づいて、AT油圧コントロールユニット8により作り出された制御油圧により、スリップしながらトルク伝達を行うスリップ締結を含み締結・開放が制御される。

自動変速機ATは、前進７速後退１速等の有段階の変速比を車速VSPやアクセルペダル開度APO等に応じて自動的に切り替える変速機である。第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用している。自動変速機ATの出力軸は、車両駆動軸としてのプロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。なお、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2には、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多板クラッチを用いている。

このハイブリッド駆動系には、第１クラッチCL1の締結・開放状態に応じて３つの走行モードを有する。第１走行モードは、第１クラッチCL1の開放状態で、モータジェネレータMGの動力のみを動力源として走行するモータ使用走行モードとしての電気自動車走行モード（以下、「EV走行モード」と略称する。）である。第２走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で、エンジンEを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モード（以下、「HEV走行モード」と略称する。）である。第３走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で第２クラッチCL2をスリップ制御させ、エンジンEを動力源に含みながら走行するエンジン使用スリップ走行モード（以下、「WSC走行モード」と略称する。）である。このモードは、特にバッテリSOCが低いときやエンジン水温が低いときに、クリープ走行を達成可能なモードである。なお、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときは、第１クラッチCL1を締結し、モータジェネレータMGのトルクを用いてエンジン始動を行う。エンジン始動処理については後述する。

上記「HEV走行モード」には、「エンジン走行モード」と「モータアシスト走行モード」と「走行発電モード」との３つの走行モードを有する。「エンジン走行モード」は、エンジンEのみを動力源として駆動輪を動かす。「モータアシスト走行モード」は、エンジンEとモータジェネレータMGの２つを動力源として駆動輪を動かす。「走行発電モード」は、エンジンEを動力源として駆動輪RR,RLを動かすと同時に、モータジェネレータMGを発電機として機能させる。定速運転時や加速運転時には、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる。また、減速運転時は、制動エネルギを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリ4の充電のために使用する。また、車両停止時には、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる発電モードを有する。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、第１クラッチコントローラ5と、第１クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7と、AT油圧コントロールユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、SSGコントローラSSGCUと、を有する。エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、第１クラッチコントローラ5と、ATコントローラ7と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、SSGコントローラSSGCUとは、互いの情報交換が可能なCAN通信線11を介して接続されている。

エンジンコントローラ1は、エンジン回転数センサ12からのエンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne：エンジン回転数，Te：エンジントルク）を制御する指令を、例えば、スロットルアクチュエータ511（図6参照）へ出力する。エンジン回転数Ne等の情報は、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給される。
SSGコントローラSSGCUは、統合コントローラ10からの指令信号に基づいてモータSSGをスタータモータ機能及びオルタネータ機能として動作させる指令を出力する。

モータコントローラ2は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ13からの情報を入力し、統合コントローラ10からの目標モータトルク指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点（Nmg：モータジェネレータ回転数，Tmg：モータジェネレータトルク）を制御する指令をインバータ3へ出力する。このモータコントローラ2では、バッテリ4の充電状態を表すバッテリSOCを監視する。監視されたバッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給される。

図６は実施例１の第１クラッチCL1の第１クラッチストロークとトルク容量との関係を表す特性図である。尚、ノミナル解放位置とは、実際の第1クラッチCL1における解放位置の平均値を示し、０Nmストローク指令値とは、ノミナル解放位置にストロークばらつきを考慮した位置であって、トルク伝達容量が０、かつ、クラッチプレート間の隙間がほとんど無い状態であり、完全解放位置とは、クラッチプレート間の隙間を確保して確実に解放できる位置を表す。第１クラッチコントローラ5は、第１クラッチ油圧センサ14と第１クラッチストロークセンサ15からのセンサ情報、及び統合コントローラ10からの第１クラッチ制御指令を入力し、第１クラッチ油圧ユニット6に第１クラッチCL1の締結・開放制御指令を出力する。第１クラッチストロークC1Sの情報は、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給する。

ATコントローラ7は、アクセルペダル開度センサ16、車速センサ17、第２クラッチ油圧センサ18、セレクトレバー27の操作位置に応じたレンジ信号を出力するインヒビタスイッチ28の各種センサ信号と、統合コントローラ10からの制御指令とを入力し、AT油圧コントロールユニット8に制御指令を出力する。アクセルペダル開度APOと車速VSPとインヒビタスイッチ信号は、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給する。また、インヒビタスイッチ信号はコンビネーションメータ（不図示）内に設けられたメータ内表示器29に送られ、現在のレンジ位置が表示される。

ブレーキコントローラ9は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ19とブレーキストロークセンサ20からのセンサ情報を入力する。そして、ブレーキ踏み込み制動時、統合コントローラ10からの回生協調制御指令に基づいて、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力の不足分を機械制動力（摩擦ブレーキによる制動力）で補う回生協調ブレーキ制御を行う。

統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるためのコントローラであり、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ21と、第２クラッチ出力回転数N2outを検出する第２クラッチ出力回転数センサ22と、第２クラッチ伝達トルク容量TCL2を検出する第２クラッチトルクセンサ23と、ブレーキ油圧センサ24と、第２クラッチCL2の温度を検知する温度センサ25と、前後加速度を検出するGセンサ26と、CAN通信線11を介して得られた情報とを入力する。

また、統合コントローラ10は、エンジンコントローラ1への制御指令によるエンジンEの動作制御と、モータコントローラ2への制御指令によるモータジェネレータMGの動作制御と、第１クラッチコントローラ5への制御指令による第１クラッチCL1の締結・開放制御と、ATコントローラ7への制御指令による第２クラッチCL2の締結・開放制御と、SSGコントローラSSGCUへの制御指令によるスタータモータ機能もしくはオルタネータ機能を発揮させるモータ制御と、を行う。

図２は、実施例１の統合コントローラ10内の制御構成を表す制御ブロック図である。統合コントローラ10は、例えば10msecの制御周期で各種演算を実行する。統合コントローラ10は、ドライバ要求トルク演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を有する。

ドライバ要求トルク演算部100では、図３に示すドライバ要求トルクマップを用いて、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから、ドライバ要求トルクTddを演算する。

次に、モードマップについて説明する。図４は実施例１の通常モードマップである。通常モードマップ内には、EV走行モードと、WSC走行モードと、HEV走行モードとを有し、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから、目標モードを演算する。このモードマップは、アクセルペダル開度APOと車速VSPによって定まる運転点の位置に応じたモードを目標モードとして出力する。但し、EV走行モードが選択されていたとしても、バッテリSOCが所定値以下、もしくは他のアイドリングストップ禁止要求がある場合は、強制的に「HEV走行モード」を目標モードとする。

図４の通常モードマップにおいて、WSC→EV切換線及びHEV→EV切換線は、アクセルペダル開度APO軸で見たとき、所定開度APO2に設定されている。また、HEV→EV切換線は、車速VSP軸で見たとき、所定車速VSP2に設定されている。HEV→WSC切換線は、所定アクセルペダル開度APO1未満の領域では、自動変速機ATが１速段のときに、エンジンEのアイドル回転数と一致する下限車速VSP1よりも小さな回転数となる車速領域に設定されている。また、所定アクセルペダル開度APO1以上の領域では、大きな駆動力を要求されることから、下限車速VSP1よりも高い車速VSP1'領域までWSC走行モードが設定されている。なお、バッテリSOCが低く、EV走行モードを達成できないときには、発進時等であってもWSC走行モードを選択するように設定されている。

アクセルペダル開度APOが大きいとき、その要求をアイドル回転数付近のエンジン回転数に対応したエンジントルクTeとモータジェネレータトルクTmgで達成するのは困難な場合がある。ここで、エンジントルクTeは、エンジン回転数Neが上昇すればより多くのトルクを出力できる。このことから、エンジン回転数Neを引き上げてより大きなトルクを出力させる。よって、例え下限車速VSP1よりも高い車速までWSC走行モードを実行しても、短時間でWSC走行モードからHEV走行モードに遷移させることができる。この場合が図４に示す下限車速VSP1'まで広げられたWSC領域である。

目標充放電演算部300では、図５に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。
動作点指令部400では、アクセルペダル開度APOと、ドライバ要求トルクTddと、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、これらの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モータトルクと目標第２クラッチ伝達トルク容量と自動変速機ATの目標変速段と第１クラッチソレノイド電流指令を演算する。

また、動作点指令部400は、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときにエンジンEを始動するエンジン始動制御部を有する。エンジン始動制御部は、第２クラッチCL2をドライバ要求トルクTddに応じた第２クラッチ伝達トルク容量に設定してスリップ制御状態とする。また、モータジェネレータMGを回転数制御とし、目標モータジェネレータ回転数を駆動輪回転数相当値に所定スリップ量を加算した値とする。エンジン始動制御部は、この状態で、SSGコントローラSSGCUにスタータモータとして機能する指令を出力すると共に、第１クラッチCL1をスリップ制御し、モータジェネレータMGの余剰トルクを伝達する。これにより、始動時間を短縮したエンジンクランキングを行う。尚、モード遷移の詳細については後述する。そして、エンジン完爆後、第１クラッチCL1の差回転が所定の条件を満たしたときに第１クラッチCL1へ締結指令を出力する。これにより、出力軸トルクは第２クラッチCL2のクラッチ伝達トルク容量で安定させつつ、エンジン始動を行う。
変速制御部500では、シフトマップに示すシフトスケジュールに沿って、目標第２クラッチ伝達トルク容量と目標変速段を達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。シフトマップには、車速VSPとアクセルペダル開度APOに基づいてあらかじめ目標変速段が設定されている。

次に、EV走行モードからHEV走行モードにモード遷移する際、統合コントローラ10内で行われるエンジン始動制御処理について説明する。図７は実施例１のエンジン始動時第１クラッチ締結制御処理を表すフローチャートである。
ステップS1では、第１クラッチ無駄時間経過後の第１クラッチトルク容量Tcl1_Lを演算する。演算の詳細については後述する。
ステップS2では、第１クラッチ無駄時間経過後の第２クラッチトルク容量Tcl2_Lを演算する。演算の詳細については後述する。
ステップS3では、第１クラッチ締結判定用の回転数Ncnclを演算する。
ステップS4では、エンジン回転数Neが第１クラッチ締結判定用の回転数Ncncl以上か否かを判断し、回転数Ncncl以上のときはステップS9に進んで第１クラッチCL1を完全締結する指令を出力する。それ以外のときはステップS5に進む。

ステップS5では、モータジェネレータトルクの停動トルクである最大トルクTmmaxがTcl1_LとTcl2_Lを加算した合計トルク容量以下か否かを判断し、Tmmaxが合計トルク容量以下のときは駆動力不足を回避するためステップS6に進み、Tmmaxが合計トルク容量よりも大きいときはステップS8に進む。
ステップS6では、モータジェネレータトルクの最大トルクTmmaxに到達していることから、モータジェネレータMGの負荷をこれ以上増大させないように、Tcl1_2を演算する。尚、演算内容の詳細は後述する。
ステップS7では、第１クラッチトルク指令値をTcl1_2に設定する。
ステップS8では、モータジェネレータトルクの最大トルクTmmaxに到達していないことから、余裕があると判断して第１クラッチトルク指令値をTcl1_1に設定する。

次に、上記フローチャートに基づく作用について説明する。図８は実施例１のエンジン始動時第１クラッチ締結制御処理を表すタイムチャートである。初期状態は、アクセルペダルが低開度状態であり、EV走行モードで走行しているものとする。
時刻ｔ１において、エンジン始動開始指令が出力されると、モータSSGをONとしてクランキングを行うと共に、同時に第１クラッチCL1の容量指令値を第１所定値Tcl1_1まで上昇させ、その後所定条件が成立したときに第２所定値Tcl1_2まで容量指令値を低下させる。指令値を低下させる条件を下記式（１）に示す。

〔式（１）〕
Tmmax≦Tcl1_L＋Tcl2_L
Tcl1_L：第１クラッチ無駄時間後の第１クラッチトルク容量
Tcl2_L：第１クラッチ無駄時間後の第２クラッチトルク容量
ここで、第１クラッチ無駄時間とは、第１クラッチCL1に指令値を出力後、実際に第１クラッチCL1が指令値に応じた容量を持つまでにかかる時間である。

尚、第１クラッチCL1及び第２クラッチCL2のトルク容量バラツキを考慮し、上記式（１）に代えて下記式（２）に変更してもよい。
〔式（２）〕
Tmmax−Tcl1margin−Tcl2margin≦Tcl1_L＋Tcl2_L
Tcl1margin：第１クラッチCL1のトルク容量ばらつき
Tcl2margin：第２クラッチCL2のトルク容量ばらつき

次に、第１クラッチ無駄時間経過後の第１クラッチCL1のトルク容量及び第1クラッチ無駄時間経過後の第２クラッチCL2のトルク容量の演算について説明する。第１クラッチCL1のトルク容量は、第1クラッチ無駄時間と二次遅れの応答となるため、第1クラッチCL1のトルク容量指令値に対する第1クラッチトルク容量は下記式（３）により表される。

〔式（３）〕
Tcl1＝（１／（τcl1²×s²＋２τ_cl1×s＋１））×e^-Lcl1×s×Tcl1*
Tcl1：第１クラッチトルク容量
Tcl1*：第１クラッチトルク容量指令値
τcl1：第１クラッチ応答時定数
Lcl1：第１クラッチ無駄時間

これにより、第１クラッチ無駄時間経過後の第１クラッチトルク容量は、式（３）から無駄時間の項を省いた下記式（４）となる。
〔式（４）〕
Tcl1_L＝（１／（τcl1²×s²＋2τcl1×s＋１））×Tcl1*
次に、第１クラッチ無駄時間経過後の第２クラッチトルク容量は、無駄時間と一次遅れの応答となるので、下記式（５）となる。
〔式（５）〕
Tcl2＝（１／（τcl2×s＋１））×e^-Lcl2×s×Tcl2*
Tcl2:第２クラッチトルク容量
Tcl2*：第２クラッチトルク容量指令値
τcl2：第２クラッチ応答時定数
Lcl2：第２クラッチ無駄時間
これにより、第１クラッチ無駄時間経過後の第２クラッチトルク容量は、下記式（６）により表される。
〔式（６）〕
τcl2_L＝（１／（τcl2×s＋１））×e^{-(Lcl2-Lcl1)×s}×Tcl2*

以上から演算された条件に基づいて、第1クラッチCL1へのトルク容量指令を決定する。図８のタイムチャートに示すように、時刻ｔ２において、第１クラッチ無駄時間経過後の第１及び第２クラッチトルク容量の合計が最大トルクTmmaxを超えると判断されると、第１クラッチCL1に解放指令が出力される。このように、無駄時間や応答遅れを考慮することで、モータジェネレータトルクの最大トルクTmmaxまで使い切ることが可能となる。また、第１クラッチCL1が持つ無駄時間の先読みをすることで、トルク低下時にモータジェネレータトルクが飽和（モータジェネレータMGに作用する負荷トルクが最大トルクTmmax以上となる状態）することを回避する。言い換えると、モータジェネレータトルクを最大トルクTmmaxを超えない範囲で効率的に使用できる。

上記の条件成立後は、下記式（７）から求まる値まで第１クラッチトルク容量指令値をTcl1_2までステップ変化させる。すなわち、徐々に低下させると、微小変化に対する追従性の悪さからモータジェネレータトルクが飽和する場合があり、それを回避するためにステップ的に変化させる。
〔式（７）〕
T'cl1_2＝Tmmax−Td−Tcl1margin−Tcl2margin
T'cl1_2＞０：Tcl1_2＝T'cl1_2
T'cl1_2≦０：Tcl1_2＝０
Td:目標駆動力
T'cl1_2：前回のTcl1_2からステップ的に減少させた値

このように、Tcl_2を可変とすることで、車両駆動力に応じてクラッチトルクTcl_2が０であった場合、その後の完全締結を考慮すると、ストローク指令値は図６の特性図に示すノミナル解放位置とするのが望ましい。しかし、ストローク制御や油圧のばらつきによりトルク容量が発生し、車両駆動力に使われる分と合わせ、モータジェネレータトルクが飽和する懸念がある。そこで、実施例１では、図６中に示すように、０Nm指令時のストローク指令値をノミナル解放位置からストロークばらつき分だけ完全解放側にずらして指令する。これにより、第１クラッチCL1のばらつきを考慮し、モータジェネレータトルク利用率の向上を図りつつ、完全締結時間の短縮を図ることができる。

この後、時刻ｔ３において、エンジン回転数Neが、出力軸回転数から所定回転数を差し引いた回転数Ncnclに到達したときは、第１クラッチCL1を完全締結させる。ここで、所定回転数は、第１クラッチ無駄時間、エンジントルク、エンジン回転数、第１クラッチトルクのいずれか、又はその全てから決定される回転数である。

これにより、図８のタイムチャートの時刻ｔ２からｔ３の間の領域（ａ）に示すように、エンジン始動中に第２クラッチトルク容量が上昇する過程においても、モータジェネレータトルクを最大トルクTmmax付近まで効率的に使用することができる。また、時刻ｔ２において第１クラッチCL1の解放指令を出力し、その後、時刻ｔ３において完全締結指令を出力したとしても、第１クラッチ無駄時間を考慮しているため、時刻ｔ３以降の領域（ｂ）に示すように、エンジン始動中であってもモータジェネレータトルクを最大トルクTmmax付近まで効率的に使用することができる。

上記制御に基づくエンジン始動処理の実施例１における効果を他の比較例を用いて説明する。図９はEV走行モードからHEV走行モードに遷移するときのエンジン始動制御におけるトルク状態を表すタイムチャートである。図９（ａ）は、エンジン始動用モータを備えておらず、第１クラッチCL1を介してモータジェネレータMGトルクを伝達し、エンジンクランキングした場合の比較例１を表すタイムチャート、図９（ｂ）は、エンジン始動用モータであるモータSSGのみを使用してエンジンクランキングした場合の比較例２を表すタイムチャート、図９（ｃ）は、エンジン始動用モータであるモータSSGを使用し、かつ、第１クラッチCL1を介してモータジェネレータMGの余剰トルク（駆動に必要なトルクを第２クラッチCL2側に供給した後の残りのトルク）を使用した実施例１の場合のタイムチャートである。

比較例１の場合、エンジン始動開始要求が出力されると、いずれの場合もモータジェネレータMGのトルクによって加速するが、最大トルクTmmaxに到達する前にクランキングトルクを確保する必要があるため、要求トルクに到達するタイミングは時刻ｔ２であり、エンジン始動前後で大きくトルクの段差が生じてしまう。

また、比較例２の場合、モータSSGでクランキングを行うため、モータジェネレータMGは最大トルクTmmaxまで使用できるものの、モータSSGの容量に制限があるため、クランキング時間が長いため、要求トルクに到達するタイミングは時刻ｔ３と遅くなってしまう。

これに対し、実施例１の場合、モータSSGでクランキングを行うと共に、余剰トルクを用いてクランキングを行うことが可能なため、エンジン始動までにかかる時間を短縮できる。よって、要求トルクに到達するタイミングは時刻ｔ１と最も早く、また、エンジン始動前後におけるトルク段差も少なくできる。

以上説明したように、実施例１にあっては下記の作用効果が得られる。
（１）エンジンEとモータジェネレータMG（駆動用モータ）とを断接可能な第１クラッチCL1と、モータジェネレータMGと駆動輪とを断接可能な第２クラッチCL2と、エンジンEを始動可能なモータSSG（始動用モータ）と、を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
第１クラッチCL1を解放し、エンジンEを停止し、第２クラッチCL2を締結し、モータトルクにより走行するEV走行モード（モータ走行モード）と、
第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2を締結し、エンジントルクにより走行するHEV走行モード（エンジン走行モード）と、
EV走行モードでの走行中、エンジンEを始動して第１クラッチCL1を締結し、HEV走行モードに遷移する統合コントローラ10（モード遷移制御手段）と、
を有し、
統合コントローラ10は、モータSSGのトルクを用いると共に、第１クラッチCL1を介してモータジェネレータMGのトルクを用いてエンジンEを始動する。
よって、モータジェネレータMGの余剰トルクをエンジンクランキングに使用することができ、エンジン始動時間を短縮できる。

（２）統合コントローラ10は、エンジンEをモータSSGのトルクを用いて始動すると共に第１クラッチCL1の第１クラッチトルク容量指令値を第１所定値Tcl1_1まで上昇させた後、第１クラッチCL1の容量応答が持つ無駄時間経過後の第１クラッチトルク容量Tcl1_Lと、無駄時間経過後の第２クラッチトルク容量Tcl2_Lとの合計値が、モータジェネレータMGの停動トルクである最大トルクTmmaxに到達したときは、第１クラッチトルク容量指令値Tcl1_Lを第１所定値Tcl1_1から、第１所定値Tcl1_1よりも小さな第２所定値Tcl1_2に低下させ、エンジン回転数Neが完爆を表す所定回転数Ncnclまで上昇したときは、第１クラッチCL1を完全締結する。
よって、各クラッチの無駄時間及び応答遅れを考慮することで、モータトルクの最大トルクTmmaxまで使い切ることができる。また、第１クラッチCL1が持つ無駄時間の先読みをすることで、トルク低下時にモータジェネレータトルクTmgが飽和することを回避できる。尚、各クラッチのばらつきを考慮し、Tcl1_LとTcl2_Lの合計値が最大トルクTmmaxよりも低めの値に到達した段階でTcl1_1からTcl1_2（０Nm）に低下させてもよい。

（３）統合コントローラ10は、第２所定値として、最大トルクTmmaxから第２クラッチトルク容量指令値Tcl2を引いた値と、０Nmとのうち大きい方に設定する。
よって、車両駆動力に応じて第１クラッチトルク容量を可変とすることができ、モータジェネレータMGの余剰トルク利用率を向上できる。

（４）統合コントローラ10は、第１クラッチトルク容量指令値を第1所定値Tcl1_1から第2所定値Tcl1_2に低下させるときは、ステップ的に低下させる。
すなわち、第１クラッチトルク容量をステップ的にではなく、徐々に低下させる場合、微小変化に対する追従性の悪化に伴いモータジェネレータトルクが飽和する場合がある。これに対し、ステップ的に低下させることで、追従性が不十分な場合であってもモータジェネレータトルクの飽和を回避できる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、具体的な構成は他の構成であっても良い。例えば、実施例では、FR型のハイブリッド車両について説明したが、FF型のハイブリッド車両であっても構わない。また、実施例では、エンジン完爆をエンジン回転数に基づいて判定したが、燃料噴射やエンジン流入空気量に基づいてエンジン完爆を判定してもよい。

1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
10 統合コントローラ
CL1 第１クラッチ
CL2 第２クラッチ
E エンジン
MG モータジェネレータ
RR，RL 駆動輪

Claims

エンジンと駆動用モータとを断接可能な第１クラッチと、前記駆動用モータと駆動輪とを断接可能な第２クラッチと、前記エンジンを始動可能な始動用モータと、を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記第１クラッチを解放し、前記エンジンを停止し、前記第２クラッチを締結し、モータトルクにより走行するモータ走行モードと、
前記第１クラッチを締結し、前記第２クラッチを締結し、エンジントルクにより走行するエンジン走行モードと、
前記モータ走行モードでの走行中、前記エンジンを始動して前記第１クラッチを締結し、前記エンジン走行モードに遷移するモード遷移制御手段と、
を有し、
前記モード遷移制御手段は、前記エンジンを前記始動用モータのトルクを用いて始動すると共に前記第１クラッチの第１クラッチトルク容量指令値を第１所定値まで上昇させた後、
前記第１クラッチの容量応答が持つ無駄時間経過後の第１クラッチトルク容量と、前記無駄時間経過後の第２クラッチトルク容量との合計値が、前記駆動用モータの停動トルクに到達したときは、
前記第１クラッチトルク容量指令値を前記第１所定値から、前記第１所定値よりも小さな値であって前記駆動用モータの停動トルクから前記第２クラッチトルク容量指令値を引いた値と、０とのうち大きい方の値に設定された第２所定値に低下させ、
エンジン回転数が完爆を表す所定回転数まで上昇したときは、前記第１クラッチを完全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。
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、
前記モード遷移制御手段は、前記第１クラッチトルク容量指令値を前記第1所定値から前記第2所定値に低下させるときは、ステップ的に低下させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。