JP7135847B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、駆動力源としてエンジンおよびモータを搭載し、発進時にエンジンの出力トルクを伝達する発進装置として摩擦クラッチ（発進クラッチ）を備えたハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

従来、自動変速機を介してエンジンの動力を駆動輪に伝達する車両では、発進装置としてトルクコンバータが一般的に用いられている。それに対して、近年、発進装置として摩擦クラッチ（発進クラッチ）を採用した車両が開発されている。トルクコンバータに替えて、あるいは、トルクコンバータと併用して、発進クラッチを用いることにより、動力伝達効率を向上させるとともに、より動的な、もしくは、より俊敏な発進および加速が可能になる。そのような発進クラッチを有する車両の一例が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、エンジンと、エンジンに直結された第１モータと、エンジンおよび第１モータと駆動輪との間で選択的に動力の伝達および遮断を行う発進クラッチと、駆動輪に対して動力伝達可能に連結された第２モータとを備えている。そして、この特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、ＥＶ走行モード、および、パラレルＨＶ走行モードの少なくとも二つの走行モードで走行することが可能なように構成されている。ハイブリッド車両は、ＥＶ走行モードでは、発進クラッチを解放して動力伝達経路からエンジンを遮断し、第２モータを駆動力源として走行する。パラレルＨＶ走行モードでは、発進クラッチを係合して動力伝達経路にエンジンを接続し、エンジンと、第１モータおよび第２モータの少なくとも一方とを駆動力源として走行する。この特許文献１に記載されたハイブリッド車両では、トルクコンバータを用いずに、上記のような
発進クラッチを設けている。そのため、発進クラッチを係合して動力伝達を行う場合、発進クラッチは、スリップ係合状態を経て徐々に係合させられる。

また、特許文献２には、前進クラッチおよび後進クラッチの過熱や劣化を抑えることを目的とした車両の発進摩擦要素制御装置が記載されている。この特許文献２に記載された車両は、発進摩擦要素として前進クラッチおよび後進ブレーキを備えている。前進クラッチは、車両の前進時に係合され、入力側の回転部材と出力側の回転部材との間でトルクを伝達する。後進ブレーキは、車両の後進時に係合され、所定の回転部材を回転不可能に固定する。そして、この特許文献２に記載された車両の発進摩擦要素制御装置は、スリップ係合状態にした前進クラッチの発熱量が所定値以上となった場合に、前進クラッチを完全係合状態に制御するとともに、後進ブレーキをスリップ係合状態に制御する。

国際公開第２０１２／０５９９９６号 特開２００５－３５１３５７号公報

上記の特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、エンジンおよび第１モータと、発進クラッチとの間に、前後進切替装置および自動変速機を備えている。前後進切替装置は、前進時に係合する前進クラッチと、後進時に係合する後進ブレーキとを有している。前進クラッチおよび後進ブレーキを共に解放することにより、エンジンおよび第１モータと発進クラッチとの間の動力伝達が遮断される。したがって、特許文献１に記載されたハイブリッド車両に、特許文献２に記載された発進摩擦要素制御装置の制御技術を適用して、発進クラッチの過熱や劣化を抑制できる。例えば、スリップ係合状態にした発進クラッチの発熱量が所定値以上となった場合に、発進クラッチを完全係合状態に制御するとともに、前後進切替装置の前進クラッチまたは後進ブレーキをスリップ係合状態に制御する。すなわち、いわゆる“クラッチの掛け替え制御”を実行する。そのような“クラッチの掛け替え制御”により、発進クラッチのスリップ係合状態を早期に終了させて、発進クラッチを完全係合状態にすることにより、発進クラッチの発熱量を低減し、発進クラッチの過熱を防止できる。

一方で、上記のような前後進切替装置における前進クラッチおよび後進ブレーキや、特許文献２に記載された発進摩擦要素制御装置における前進クラッチおよび後進ブレーキなどの摩擦クラッチは、通常、油圧制御されており、不可避的に油圧の応答遅れが発生する。そのため、上記のような“クラッチの掛け替え制御”を実行する際に、係合状態を入れ替える二つのクラッチの動作のタイミングや動作量がずれてしまう可能性がある。

例えば、図１のタイムチャートにおいて時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間で示すように、スリップ係合状態の発進クラッチと、完全係合状態の他のクラッチ（ＡＴクラッチ）とを入れ替える際に、理想的なクラッチトルク（実線）に対して、実際のクラッチトルク（一点鎖線の矢印）が過小になる方向にずれてしまう場合がある。この場合は、発進クラッチにトルクを伝達する駆動力源（エンジンおよび第１モータ）の回転数が増大方向に吹き上がってしまう。また、それに起因して、車両の加速度が不自然に低下してしまう。

反対に、例えば、図２のタイムチャートにおいて時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間で示すように、スリップ係合状態の発進クラッチと、完全係合状態のＡＴクラッチとを入れ替える際に、理想的なクラッチトルク（実線）に対して、実際のクラッチトルク（一点鎖線の矢印）が過大になる方向にずれてしまう場合がある。この場合は、発進クラッチにトルクを伝達する駆動力源（エンジンおよび第１モータ）の回転数が減少方向に落ち込んでしまう。また、それに起因して、車両の加速度が不自然に増大してしまう。

このように、従来の制御技術では、上記のような“クラッチの掛け替え制御”を実行する際に、油圧制御の不可避的な応答遅れによってクラッチの動作のタイミングや動作量がずれてしまう可能性がある。そのため、駆動力源の回転数や車両の加速度が不自然に変動してしまい、それに起因する違和感やショックを車両の乗員に与えてしまうおそれがある。

この発明は、上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、乗員に違和感やショックを与えることなく、スリップ係合させる発進クラッチを、“クラッチの掛け替え制御”によって適切に保護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ものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、前記エンジンの出力軸に動力伝達可能に連結された第１モータと、伝達トルク容量を連続的に変化させるスリップ係合が可能であって、前記エンジンおよび前記第１モータと駆動輪との間で選択的に動力の伝達および遮断を行う第１クラッチと、前記スリップ係合が可能であって、前記エンジンおよび前記第１モータと前記駆動輪との間で選択的に動力の伝達および遮断を行う第２クラッチと、前記エンジンおよび前記第１モータと前記駆動輪との間の動力伝達経路を介さずに、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２モータと、前記第１クラッチの発熱に関連するデータ、および、前記エンジンのエンジン回転数をそれぞれ検出する検出部と、前記エンジン、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１モータ、および、前記第２モータをそれぞれ制御するコントローラと、を備え、前記第１クラッチを、前記スリップ係合を経て完全係合させる際に、前記発熱に関連するデータから求まる前記第１クラッチの温度が所定温度以上の場合に、完全係合している前記第２クラッチを、前記第１クラッチと共に前記スリップ係合させ、前記第１クラッチを前記完全係合させるとともに、前記スリップ係合させた前記第２クラッチを前記完全係合の状態に戻すクラッチ掛け替え制御を実行し、前記第１クラッチの温度が前記所定温度よりも低い場合に、前記クラッチ掛け替え制御を実行せずに前記第１クラッチだけを前記スリップ係合させるハイブリッド車両の制御装置において、前記コントローラは、前記クラッチ掛け替え制御を実行する際に、前記エンジン回転数が前記エンジンの制御目標回転数から所定値以上乖離して変動する場合は、前記変動を抑制する補正トルクを前記第１モータに出力させることを特徴とするものである。

また、この発明における前記コントローラは、前記第１モータに前記補正トルクを出力させる際に、前記補正トルクと相殺するトルクを前記第２モータに出力させることを特徴としている。

また、この発明における前記前記コントローラは、前記クラッチ掛け替え制御によって前記スリップ係合する際の前記第１クラッチの前記伝達トルク容量が、前記変動が生じない理想状態で前記スリップ係合した場合の前記第１クラッチの前記伝達トルク容量を上回るように、前記第１クラッチを制御することを特徴としている。

そして、この発明における前記コントローラは、前記第１クラッチまたは前記第２クラッチを前記スリップ係合させて、少なくとも前記エンジンの出力トルクを前記駆動輪に徐々に伝達して前記ハイブリッド車両を発進させるフリクションスタートを実行するとともに、前記第１クラッチによる前記フリクションスタートを実行する際に、前記第１クラッチの前記温度が前記所定温度よりも高い場合に、前記クラッチ掛け替え制御を実行し、前記クラッチ掛け替え制御によって前記第１クラッチが前記完全係合した場合に、前記第２クラッチによる前記フリクションスタートを実行することを特徴としている。

この発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、例えば、発進装置（発進クラッチ）として第１クラッチをスリップ係合させる際に、第１クラッチの発熱量が大きくなると、クラッチ掛け替え制御を実行して、第１クラッチの過熱を防止する。そのクラッチ掛け替え制御を実行する際に、エンジン回転数が制御目標回転数から所定値以上乖離する、すなわち、エンジン回転数が不自然に変動する場合は、そのエンジン回転数の変動を抑える補正トルクを出力するように、第１モータが制御される。例えば、第１モータが出力する補正トルクによってエンジン回転数をフィードバック制御することにより、エンジン回転数が制御目標回転数に追従し、上記のような変動が抑制される。前述の図１のタイムチャートで示したように、エンジン回転数が増大方向に吹き上がる場合は、第１モータで、第１モータを回生する方向の補正トルクを出力することにより、エンジン回転数の変動が抑制される。前述の図２のタイムチャートで示したように、エンジン回転数が減少方向に落ち込む場合は、第１モータで、第１モータを力行する方向の補正トルクを出力することにより、エンジン回転数の変動が抑制される。したがって、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、クラッチ掛け替え制御によって第１クラッチの過熱を防止して第１クラッチを適切に保護するとともに、エンジン回転数の不自然な変動を抑制できる。そのため、エンジン回転数の不自然な変動に起因する違和感やショックをハイブリッド車両の乗員に与えてしまうことを回避できる。

上記のようなクラッチ掛け替え制御における補正トルクを第１モータで出力することにより、エンジンおよび第１モータから駆動輪に伝達されるトルクが変化し、それに起因してハイブリッド車両の加速度が変動する可能性がある。それに対して、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、第１モータで補正トルクを出力する場合に、その補正トルクを打ち消して相殺するトルクを出力するように、第２モータが制御される。したがって、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、第１クラッチの過熱を防止するためのクラッチ掛け替え制御を実行する際に、第１モータが出力する補正トルクによってエンジン回転数の不自然な変動を抑制するとともに、その補正トルクに起因する加速度の変動を、第２モータの出力トルクによって抑制できる。そのため、エンジン回転数の変動や加速度の変動に起因する違和感やショックをハイブリッド車両の乗員に与えることなく、クラッチ掛け替え制御によって第１クラッチを適切に保護することができる。ひいては、ハイブリッド車両の耐久性ならびにドライバビリティおよび快適性を向上させることができる。

また、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、上記のようなクラッチ掛け替え制御を実行する際に、スリップ係合する第１クラッチの伝達トルク容量が、理想状態でスリップ係合した場合の第１クラッチの伝達トルク容量よりも大きくなる方向に制御される。そのため、クラッチ掛け替え制御を実行する際に、エンジン回転数は、前述の図２のタイムチャートで示したように、制御目標回転数に対してエンジン回転数が減少する方向に変動する。または、その方向に変動する可能性が高くなる。その結果、第１モータは、第１モータを力行する方向の補正トルクを出力し、第２モータは、その補正トルクを相殺するために力行トルクが低下する方向のトルクを出力する、または、その方向のトルクを出力する可能性が高くなる。第２モータは、例えば、ハイブリッド車両の発進時や加速時に高負荷で使用されるため、第２モータを力行する方向のトルクを出力する場合は、その出力トルクが上限に達してしまい、制限を受ける場合がある。それに対して、力行トルクが低下する方向のトルクを出力するのであれば、上記のような制限を受けずに、トルクを出力できる。したがって、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、上記のように、理想状態でスリップ係合した場合の第１クラッチの伝達トルク容量よりも大きい伝達トルク容量で第１クラッチをスリップ係合させることにより、第２モータの出力トルクで第１モータの出力トルクを相殺する際に、第２モータを、上限トルクの制限を受けない方向に制御できる。そのため、上述したような第１モータの補正トルクに起因する加速度の変動を、第２モータが出力するトルクによって適切に抑制できる。したがって、エンジン回転数の変動や加速度の変動に起因する違和感やショックをハイブリッド車両の乗員に与えることなく、クラッチ掛け替え制御によって第１クラッチを適切に保護することができる。

そして、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、第１クラッチを用いてフリクションスタートを実行する際に、第１クラッチの発熱量が大きくなると、上述したような一連のクラッチ掛け替え制御が実行される。クラッチ掛け替え制御によって第１クラッチの係合状態と第２クラッチの係合状態とが入れ替わると、第２クラッチによってフリクションスタートが継続して実行される。したがって、この発明におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、エンジン回転数の変動や加速度の変動に起因する違和感やショックをハイブリッド車両の乗員に与えることなく、また、第１クラッチを適切に保護しつつ、フリクションスタートによって適切にハイブリッド車両を発進させることができる。

従来の制御内容でクラッチ掛け替え制御を実行した場合の課題を説明するための図であって、理想的なクラッチトルク（実線）に対して、実際のクラッチトルク（一点鎖線の矢印）が過小になる方向にずれた結果、エンジン回転数が増大方向に吹き上がってしまい、車両の加速度が不自然に低下してしまう状況を示すタイムチャートである。 従来の制御内容でクラッチ掛け替え制御を実行した場合の課題を説明するための図であって、理想的なクラッチトルク（実線）に対して、実際のクラッチトルク（一点鎖線の矢印）が過大になる方向にずれた結果、エンジン回転数が減少方向に落ち込んでしまい、車両の加速度が不自然に増大してしまう状況を示すタイムチャートである。 この発明で制御の対象とするハイブリッド車両の構成および制御系統の一例（エンジンおよび第１モータと自動変速機との間に設けられた発進クラッチを第１クラッチとして制御し、自動変速機内の摩擦係合機構を第２クラッチとして制御する構成）を示す図である。 この発明で制御の対象とするハイブリッド車両の構成および制御系統の他の例（自動変速機の内部に設けられた複数の摩擦係合機構を第１クラッチおよび第２クラッチとして制御する構成）を示す図である。 この発明のハイブリッド車両の制御装置によって実行されるクラッチ掛け替え制御の一例を説明するためのフローチャートである。 図５のフローチャートで示すクラッチ掛け替え制御を実行する場合の作用効果を説明するための図であって、理想的なクラッチトルク（実線）に対して、実際のクラッチトルク（一点鎖線の矢印）が過小になる方向にずれる場合に、第１モータおよび第２モータで補正する例を示すタイムチャートである。 図５のフローチャートで示すクラッチ掛け替え制御を実行する場合の作用効果を説明するための図であって、理想的なクラッチトルク（実線）に対して、実際のクラッチトルク（一点鎖線の矢印）が過大になる方向にずれる場合に、第１モータおよび第２モータで補正する例を示すタイムチャートである。 図５のフローチャートで示すクラッチ掛け替え制御を実行した場合の作用効果を説明するための図であって、クラッチの掛け替えの際に、第１クラッチのクラッチトルクが理想的なクラッチトルクを上回るように第１クラッチを制御する例を示すタイムチャートである。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

この発明の実施形態で制御の対象にするハイブリッド車両は、駆動力源として、エンジン、ならびに、第１モータおよび第２モータを備えている。第１モータはエンジンに直結されており、エンジンおよび第１モータの出力トルクを、例えば、自動変速機を介して駆動輪に伝達するように構成されている。第２モータは、上記のエンジンおよび第１モータと駆動輪との間の動力伝達経路を介さずに、駆動輪に直接出力トルクを伝達するように構成されている。また、この発明の実施形態で制御の対象にするハイブリッド車両は、上記のエンジンおよび第１モータと駆動輪との間の動力伝達経路に、第１クラッチおよび第２クラッチの少なくとも二つの摩擦係合装置を備えている。そして、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置は、上記のような第１クラッチおよび第２クラッチを制御対象にして、クラッチの過熱を防止して保護するためのクラッチ掛け替え制御を実行する。この発明の実施形態において、第１クラッチは、クラッチ掛け替え制御において最初にスリップ係合させる摩擦係合装置である。したがって、第２クラッチは、クラッチ掛け替え制御において二番目にスリップ係合させる（すなわち、第１クラッチと掛け替える）摩擦係合装置である。このクラッチ掛け替え制御の詳細については後述する。

図３に、この発明の実施形態で制御対象にするハイブリッド車両の駆動系統および制御系統の一例を示してある。図３に示す車両Ｖｅは、エンジン（ENG）１、ならびに、第１モータ（MG1）２および第２モータ（MG2）３を駆動力源とする２モータタイプのハイブリッド車両である。また、車両Ｖｅは、他の主要な構成要素として、後輪（駆動輪）４、前輪（駆動輪）５、自動変速機（AT）６、クラッチ７、クラッチ８、検出部９、および、コントローラ（ECU）１０を備えている。

エンジン１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、あるいは、ＥＧＲ［Exhaust Gas Recirculation］システムにおけるスロットルバルブの開度などが電気的に制御される。

第１モータ２は、エンジン１の出力側（図３の右側）に、エンジン１と同軸上に配置され、エンジン１の出力軸１ａに動力伝達可能に連結されている。図３に示す例では、第１モータ２の回転軸（ロータ軸）２ａが、ダンパ装置１１を介して、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１モータ２は、少なくとも、エンジン１が出力するトルクを受けて駆動されることにより電力を発生する発電機としての機能を有している。この発明の実施形態における車両Ｖｅでは、第１モータ２は、電力が供給されることにより駆動されてトルクを出力する原動機としての機能も有している。すなわち、第１モータ２は、発電機能を有するモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。第１モータ２には、インバータ（図示せず）を介して、バッテリ（図示せず）が接続されている。したがって、第１モータ２を発電機として機能させ、その際に発生する電力をバッテリに蓄えることができる。また、バッテリに蓄えられている電力を第１モータ２に供給し、第１モータ２を原動機として機能させて駆動トルクを出力することもできる。したがって、エンジン１および第１モータ２の出力するトルクは、後述するクラッチ７および自動変速機６などを介して、駆動輪（図３に示す例では、前輪５）に伝達される。

第２モータ３は、駆動輪（図３に示す例では、前輪５）に、動力伝達可能に連結されている。第２モータ３は、少なくとも、電力が供給されることにより駆動されてトルクを出力する原動機としての機能を有している。この発明の実施形態における車両Ｖｅでは、第２モータ３は、外部からトルクを受けて駆動されることによって電力を発生する発電機としての機能も有している。すなわち、第２モータ３は、上記の第１モータ２と同様に、発電機能を有するモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。第２モータ３には、インバータ（図示せず）を介して、バッテリ（図示せず）が接続されている。したがって、バッテリに蓄えられている電力を第２モータ３に供給し、第２モータ３を原動機として機能させて駆動トルクを出力することができる。また、駆動輪（図３に示す例では、前輪５）から伝達されるトルクによって第２モータ３を発電機として機能させて、その際に発生する回生電力をバッテリに蓄えることもできる。さらに、第１モータ２および第２モータ３は、インバータを介して、互いに電力の授受が可能なように接続されている。例えば、第１モータ２で発生した電力を、直接、第２モータ３に供給し、第２モータ３で駆動トルクを出力することも可能である。したがって、第２モータ３が出力するトルクは、上記のエンジン１および第１モータ２と駆動輪（後輪４）との間の動力伝達経路を経由することなく、駆動輪（前輪５）に伝達される。すなわち、第２モータ３は、エンジン１および第１モータ２と駆動輪（後輪４）との間の動力伝達経路を介さずに、駆動輪（前輪５）に動力伝達可能に連結されている。

後輪４は、駆動力源が出力する駆動トルクが伝達されることにより、車両Ｖｅの駆動力を発生する駆動輪である。図３に示す例では、後輪４は、後述するクラッチ７、自動変速機６、リヤプロペラシャフト１２、リヤデファレンシャルギヤ１３、および、リヤドライブシャフト１４を介して、駆動力源（すなわち、エンジン１、第１モータ２）に連結されている。

図３に示す例では、車両Ｖｅは、駆動トルクを前輪５および後輪４の両方に伝達して駆動力を発生させる四輪駆動車あるいは全輪駆動車として構成されている。そのため、前輪５は、上記の後輪４と同様に、動力源が出力する駆動トルクが伝達されることにより、車両Ｖｅの駆動力を発生する駆動輪となっている。また、図３に示す例では、前輪５は、クラッチ７、自動変速機６、トランスファ１５、フロントプロペラシャフト１６、フロントデファレンシャルギヤ１７、および、フロントドライブシャフト１８を介して、駆動力源（すなわち、エンジン１および第１モータ２）に連結されている。それとともに、前輪５は、減速ギヤ１９、減速機構２０、フロントプロペラシャフト１６、フロントデファレンシャルギヤ１７、および、フロントドライブシャフト１８を介して、駆動力源（すなわち、第２モータ３）に連結されている。

自動変速機６は、第１モータ２の出力側（図３の右側）に、エンジン１および第１モータ２と同軸上に配置されており、エンジン１および第１モータ２から入力されるトルクを後輪４側に伝達する。自動変速機６は、要は、入力回転数の出力回転数に対する比率を適宜に変更できる機構であって、有段変速機や無段変速機などの自動制御が可能な変速機によって構成される。この発明の実施形態における自動変速機６は、内部に、係合することによってトルクを伝達し、解放することによってトルクの伝達を遮断してニュートラル状態を設定することのできる複数の摩擦係合装置を備えている。この自動変速機６における摩擦係合装置は、例えば、前述の特許文献２に記載された前進クラッチや後進ブレーキと同様の摩擦クラッチであり、伝達トルク容量を連続的に変化させる、いわゆるスリップ係合（または、半係合）が可能である。図３では、複数の摩擦係合装置のうち、代表的に、一つの摩擦係合装置６ａを示してある。この図３に示す例では、後述するように、この自動変速機６内に設けられた摩擦係合装置６ａが、後述するクラッチ８、すなわち、この発明の実施形態における「第２クラッチ」に相当し、後述するクラッチ７と共に、クラッチ掛け替え制御の制御対象になっている。

なお、この発明の実施形態におけるクラッチ掛け替え制御では、この自動変速機６に設けられているいずれかの摩擦係合装置を、後述するような発進クラッチ、すなわち、この発明の実施形態における「第１クラッチ」として用い、後述するクラッチ７を、この発明の実施形態における「第２クラッチ」として用いて、クラッチ掛け替え制御を実行してもよい。また、図３では図示していないが、摩擦係合装置６ａは、通常、複数の入力側係合要素および複数の出力側係合要素を有し、それら複数の入力側係合要素と複数の出力側係合要素とを交互に配置した多板クラッチによって構成される。

上記のような複数の摩擦係合装置のうちのいずれか一つを解放することにより、エンジン１および第１モータ２と駆動輪４との間の動力伝達経路が遮断される。また、例えば、複数の摩擦係合装置のうちのいずれか二つを係合することにより、自動変速機６で所定の変速段が設定され、エンジン１および第１モータ２と駆動輪４との間で動力の伝達が可能になる。

クラッチ７は、エンジン１および第１モータ２と駆動輪（後輪）４との間の動力伝達経路で、選択的に動力の伝達および遮断を行う。図３に示す例では、クラッチ７は、第１モータ２と自動変速機６との間に設けられており、車両Ｖｅの発進時にエンジン１の出力トルクを駆動輪４側に伝達する発進クラッチとして用いられる。したがって、クラッチ７は、伝達トルク容量を連続的に変化させる、いわゆるスリップ係合（または、半係合）が可能である。そして、この図３に示す例では、この第１モータ２と自動変速機６との間に設けられたクラッチ７が、この発明の実施形態における「第１クラッチ」に相当し、後述するクラッチ８（すなわち、自動変速機６内の摩擦係合装置６ａ）と共に、クラッチ掛け替え制御の制御対象になっている。

具体的には、クラッチ７は、入力側係合要素７ａと、出力側係合要素７ｂとを有している。それら入力側係合要素７ａと出力側係合要素７ｂとが摩擦締結することにより、クラッチ７が係合する。入力側係合要素７ａは、エンジン１の出力軸１ａおよび第１モータ２のロータ軸２ａに連結されている。出力側係合要素７ｂは、自動変速機６の入力軸６ｃに連結されている。したがって、クラッチ７を解放すること、すなわち、入力側係合要素７ａと出力側係合要素７ｂとの摩擦締結を解除することにより、エンジン１および第１モータ２が車両Ｖｅの駆動輪（後輪）４側の駆動系統から切り離される。クラッチ７を係合すること、すなわち、入力側係合要素７ａと出力側係合要素７ｂとを摩擦締結することにより、エンジン１および第１モータ２が車両Ｖｅの駆動輪（後輪）４側の駆動系統に連結される。なお、図３では図示していないが、クラッチ７は、例えば、複数の入力側係合要素７ａおよび複数の出力側係合要素７ｂを有し、それら複数の入力側係合要素７ａと複数の出力側係合要素７ｂとを交互に配置した多板クラッチによって構成することもできる。

この図３に示す例では、クラッチ７は、上記のように発進クラッチとして用いられている。したがって、エンジン１が出力するトルクを駆動輪（後輪）４に伝達する際に、クラッチ７をスリップ係合状態に制御し、クラッチ７の伝達トルク容量を連続的に変化させることにより、スムーズな動力伝達を行うことができる。あるいは、スムーズな発進を行うことができる。

なお、図３に示す例では、車両Ｖｅは、上記のようにエンジン１と第１モータ２とが動力伝達可能に連結されている。したがって、クラッチ７（発進クラッチ）を用いずに、エンジン１が出力するトルクによる発進あるいはスムーズな動力伝達を行うことも可能である。例えば、エンジン１の出力トルクを駆動輪（後輪）４に伝達する際に、第１モータ２でエンジン１の出力トルクを増減するように制御することにより、クラッチ７を用いずに、車両Ｖｅ発進させること、あるいは、スムーズな動力伝達を行うことができる。ただし、極低車速（例えば、時速１kmから時速３km程度）でエンジン１の出力トルクによって定常走行するような場合では、エンジン１のアイドル回転数と車輪速との差回転が生じる。そのような場合には、クラッチ７を用いて差回転を吸収することにより、よりスムーズな動力伝達を行うことができる。

クラッチ８は、エンジン１および第１モータ２と駆動輪（後輪）４との間の動力伝達経路で、選択的に動力の伝達および遮断を行う。図３に示す例では、クラッチ８は、上記のクラッチ７と駆動輪（後輪）４との間に設けられている。前述したように、この図３に示す例では、自動変速機６内に設けられた複数の摩擦係合装置のうちの一つ（摩擦係合装置６ａ）が、このクラッチ８、すなわち、発明の実施形態における「第２クラッチ」として機能する。要するに、クラッチ８は、上記のクラッチ７と共に、この発明の実施形態におけるクラッチ掛け替え制御の制御対象となるクラッチである。したがって、クラッチ８は、クラッチ７と同様に、伝達トルク容量を連続的に変化させる、いわゆるスリップ係合（あるいは、半係合）が可能である。

なお、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、自動変速機６おける複数の摩擦係合装置のうちのいずれか二つを、この発明の実施形態における「第１クラッチ」および「第２クラッチ」として機能させることも可能である。例えば、図４に示すように、自動変速機６内に設けられた摩擦係合装置６ａを、上記のように「第２クラッチ」として機能させ、自動変速機６内に設けられた摩擦係合装置６ｂを、「第１クラッチ」、すなわち、発進クラッチとして機能させることもできる。その場合、図３にクラッチ７として示したような、発進クラッチとして別個に設けるクラッチを省くことができる。なお、図４に示す車両Ｖｅにおいて、図３で示した車両Ｖｅと構成や機能が同様の部品あるいは部材については、図３と同じ参照符号を付けてある。

検出部９は、車両Ｖｅを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するためのセンサ、機器、装置、および、システム等を総称している。特に、この発明の実施形態における検出部９は、後述するように、クラッチ掛け替え制御を適切に実行するためのデータを検出する。そのために、検出部９は、少なくとも、エンジン１の出力軸１ａの回転数（エンジン回転数）、および、クラッチ７またはクラッチ８の発熱に関連するデータをそれぞれ検出する。具体的には、検出部９は、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ９ａを有している。また、クラッチ７またはクラッチ８の摩擦板（図示せず）の温度を、クラッチ７またはクラッチ８の発熱に関連するデータとして検出するクラッチ温度センサ９ｂを有している。例えば、クラッチ７の入力側係合要素７ａの回転数および出力側係合要素７ｂの回転数を、それぞれ、クラッチ７の発熱に関連するデータとして検出するクラッチ回転数センサ９ｃを有している。その場合、入力側係合要素７ａの回転数と出力側係合要素７ｂの回転数との回転数差から、クラッチ７のスリップ係合状態を推定し、そのスリップ係合状態におけるクラッチ７の発熱量、すなわち、クラッチ７の摩擦板の温度を推定できる。

その他に、検出部９は、例えば、第１モータ２の回転数および第２モータ３の回転数をそれぞれ検出するモータ回転数センサ（または、レゾルバ）９ｄ、第１モータ２の入力電流および第２モータ３の入力電流をそれぞれ検出するモータ電流センサ９ｅ、クラッチ７およびクラッチ８を動作させるクラッチ油圧をそれぞれ検出するクラッチ油圧センサ９ｆ、自動変速機６の入力軸６ｃの回転数および出力軸６ｄの回転数をそれぞれ検出するＡＴ回転数センサ９ｇ、運転者によるアクセルペダル（図示せず）の操作量を検出するアクセルポジションセンサ９ｈ、車両Ｖｅの車速を検出する車速センサ９ｉ、ならびに、車両Ｖｅの加速度を検出する加速度センサ９ｊなどの各種センサを有している。そして、検出部９は、後述するコントローラ１０と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器・システム等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ１０に出力する。

コントローラ１０は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、図３に示す例では、主に、エンジン１、第１モータ２、第２モータ３、クラッチ７、および、クラッチ８の動作をそれぞれ制御する。コントローラ１０には、上記の検出部９で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ１０は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ１０は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような、エンジン１、第１モータ２、第２モータ３、クラッチ７（図４に示す例では、自動変速機６の摩擦係合装置６ｂ）、および、クラッチ８（図３、図４に示す例では、自動変速機６の摩擦係合装置６ａ）の動作等をそれぞれ制御するように構成されている。なお、図３では一つのコントローラ１０が設けられた例を示しているが、コントローラ１０は、例えば制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。

なお、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、上記の図３、図４に示す例に限定されない。例えば、車両Ｖｅは、上述したトランスファ１５を用いずに、前輪５を第２モータ３の出力トルクだけで駆動する構成の四輪駆動車あるいは全輪駆動車であってもよい。また、車両Ｖｅは、第２モータ３を、クラッチ７および自動変速機６を介さずに、駆動輪に動力伝達可能に連結した構成の二輪駆動車であってもよい。その場合の駆動輪は、前輪５または後輪４のいずれでもよい。すなわち、車両Ｖｅは、エンジン１および第１モータ２の出力トルクを、クラッチ７および自動変速機６を介して、後輪４に伝達するとともに、第２モータ３の出力トルクを、直接、後輪４に伝達する後輪駆動車であってもよい。あるいは、車両Ｖｅは、エンジン１および第１モータ２の出力トルクを、クラッチ７および自動変速機６を介して、前輪５に伝達するとともに、第２モータ３の出力トルクを、直接、前輪５に伝達する前輪駆動車であってもよい。

前述したように、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置は、乗員に違和感やショックを与えることなく、クラッチの過熱を防止して保護するためのクラッチ掛け替え制御を適切に実行するように構成されている。

そのようなクラッチ掛け替え制御の一例を、図５のフローチャートに示してある。図５のフローチャートにおいて、先ず、ステップＳ１では、クラッチ半係合による発進制御中であるか否かが判断される。具体的には、クラッチ７（第１クラッチ）を発進クラッチとして機能させ、そのクラッチ７をスリップ係合させて車両Ｖｅを発進させる、いわゆるフリクションスタートの実行中であるか否かが判断される。例えば、アクセルポジションセンサ９ｈ、車速センサ９ｉ、エンジン回転数センサ９ａ、および、クラッチ回転数センサ９ｃなどの各検出値に基づいて、フリクションスタートの実行中であるか否か判断することができる。

フリクションスタートの実行中ではないことにより、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、この図５のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。それに対して、フリクションスタートが実行中であることにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２へ進む。

ステップＳ２では、クラッチ７の温度が推定される。例えば、クラッチ温度センサ９ｂの検出値に基づいてクラッチ７の温度を求めることができる。あるいは、クラッチ回転数センサ９ｃによって検出されるクラッチ７の入力側係合要素７ａの回転数および出力側係合要素７ｂの回転数に基づいて、クラッチ７のスリップ係合状態を判定するとともに、そのスリップ係合状態で理論上発生する熱量を算出することにより、クラッチ７の温度を推定できる。

次いで、ステップＳ３では、クラッチ７の温度が所定温度以上であるか否かが判断される。この場合の所定温度は、クラッチ７の過熱状態を判断するための閾値であり、図６のタイムチャートでは「発熱注意ライン」として示してある。この所定温度すなわち「発熱注意ライン」は、例えば、走行実験やシミュレーションの結果に基づいて、予め設定されている。クラッチ７（第１クラッチ）の温度が「発熱注意ライン」未満である場合は、クラッチ７は過熱のおそれはないと判断できる。一方、クラッチ７の温度が「発熱注意ライン」に達した場合は、クラッチ７は過熱状態になるおそれがあると判断される。なお、図６のタイムチャートでは、上記のような「発熱注意ライン」と共に、「発熱注意ライン」よりも更に高い温度の「発熱ＮＧライン」を示してある。この「発熱ＮＧライン」は、クラッチ７が、スリップ係合状態で発熱して温度が上昇する際の上限として設定される温度であり、クラッチ７の温度が、この「発熱ＮＧライン」を超えることがないように、クラッチ掛け替え制御が実行される。

クラッチ７の温度が所定温度未満であり、「発熱注意ライン」に達していないことにより、このステップＳ３で否定的に判断された場合は、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、クラッチ７によるフリクションスタートが継続して実行される。すなわち、この場合は、未だ、クラッチ掛け替え制御を実行する必要がないため、クラッチ７のスリップ係合状態とクラッチ８（第２クラッチ）のスリップ係合状態とを入れ替えるクラッチ掛け替え制御は行わず、クラッチ７をスリップ係合状態にすることによるフリクションスタートが継続される。

一方、クラッチ７の温度が所定温度以上であり、「発熱注意ライン」に達したことにより、ステップＳ３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、クラッチの掛け替えが未完了であるか否かが判断される。未だ、クラッチ７とクラッチ８とのクラッチの掛け替えが実施されていない場合は、クラッチの掛け替えは未完了であると判断される。すなわち、このステップＳ５で肯定的に判断されて、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、クラッチ７とクラッチ８とのクラッチの掛け替えが実施される。具体的には、図６のタイムチャートに示すように、時刻ｔ１０でアクセルペダルが踏み込まれた（アクセルＯＮになった）ことにより、クラッチ７によるフリクションスタートが開始されると、クラッチ７がスリップ係合状態に制御される。それにより、クラッチ７のクラッチトルク（すなわち、クラッチ７の伝達トルク容量）が、連続的に、徐々に増大する。そして、時刻ｔ１１でクラッチ７の温度が「発熱注意ライン」に達すると、その時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて、クラッチ７のスリップ係合状態とクラッチ８（第２クラッチ）のスリップ係合状態とが入れ替えられる。すなわち、クラッチ７とクラッチ８とのクラッチの掛け替えが実施される。具体的には、時刻ｔ１１でクラッチ８がスリップ係合状態にされ、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて、クラッチ８のクラッチトルクが徐々に低下させられる。それとともに、クラッチ８のクラッチトルクの低下と反比例するように、クラッチ７のクラッチトルクが徐々に増大される。クラッチ７のクラッチトルクは、時刻ｔ１２で最大になる。すなわち、クラッチ７は、時刻ｔ１２で完全係合状態になる。

このように、クラッチ７のスリップ係合状態とクラッチ８のスリップ係合状態とを入れ替えることにより、フリクションスタートを開始した当初はクラッチ７だけで負担していたクラッチトルクを、クラッチ８に分担させることができる。その結果、クラッチ７を早期に完全係合状態にすることができる。図６のタイムチャートでは、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１の期間におけるクラッチ７のクラッチトルクの上昇勾配に比較して、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間におけるクラッチ７のクラッチトルクの上昇勾配が大きくなっている。したがって、クラッチトルクの上昇勾配が大きくなっている分、クラッチ７が完全係合状態になる時期が早まっていることが分かる。クラッチ７が早期に完全係合状態になることにより、クラッチ７の発熱が早期に止まり、発熱量が減少するため、クラッチ７が過熱されてしまうことを防止できる。

なお、上記のようなクラッチ７とクラッチ７とのクラッチの掛け替えを実施する場合、スリップ係合させる際のクラッチ７のクラッチトルクが、理想状態でスリップ係合した場合のクラッチ７のクラッチトルクを上回るように、クラッチ７を制御してもよい。この場合の理想状態は、後述するようなエンジン回転数の不自然な変動が生じない理想的な状態である。例えば、走行実験やシミュレーションの結果に基づいて、この理想状態の下でスリップ係合させた場合のクラッチ７のクラッチトルクを設定することができる。

上記のステップＳ６でクラッチ７とクラッチ８とのクラッチの掛け替えが実施されると、続いて、エンジン回転数の変動があるか否かが判断される（ステップＳ７）。具体的には、エンジン回転数センサ９ａで検出される実際のエンジン回転数が、エンジン１の制御目標回転数から所定値以上乖離して、不自然に、変動したか否かが判断される。この場合の所定値は、エンジン回転数の変動状態を判断するための閾値であり、例えば、走行実験やシミュレーションの結果に基づいて、予め設定されている。実際のエンジン回転数が制御目標回転数から所定値以上乖離して変動した場合、すなわち、実際のエンジン回転数と制御目標回転数との差の絶対値が所定値以上である場合に、後述するような第１モータ２による補正が必要なエンジン回転数の変動状態であると判断される。実際のエンジン回転数と制御目標回転数との差の絶対値が所定値よりも小さい場合は、第１モータ２による補正は必要ないと判断される。

エンジン回転数の不自然な変動はない、すなわち、実際のエンジン回転数が制御目標回転数から所定値以上乖離するような変動はないことにより、このステップＳ７で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、この図５のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。それに対して、エンジン回転数の不自然な変動がある、すなわち、実際のエンジン回転数が制御目標回転数から所定値以上乖離するような変動があることにより、ステップＳ７で肯定的に判断された場合には、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、第１モータ２の出力トルク（ＭＧ１トルク）によるエンジン回転数の補正が実施される。前述の図１、図２のタイムチャートで示したように、従来のクラッチ掛け替え制御では、スリップ係合状態のクラッチと完全係合状態の他のクラッチとを入れ替える際のタイミングやクラッチトルクの大きさ等がずれてしまうことにより、エンジン回転数が、増大方向に吹き上がって変動してしまったり、減少方向に落ち込んで変動してしまったりする場合がある。それに対して、この発明の実施形態におけるクラッチ掛け替え制御では、上記のステップＳ７で判断したようなエンジン回転数の不自然な変動が生じる場合には、第１モータ２の出力トルクで、上記のようなエンジン回転数の不自然な変動を抑制するように、第１モータ２が制御される。

具体的には、図６のタイムチャートにおいて時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間で示すように、理想状態の下でのクラッチ７（第１クラッチ）のクラッチトルク（実線）に対して、実際のクラッチトルク（一点鎖線の矢印）が過小になる方向にずれる場合は、エンジン回転数が増大方向に吹き上がるように変動する。その場合は、第１モータ２で負の補正トルク（回生トルク）を出力することにより、エンジン回転数の吹き上がりを抑える。例えば、エンジン回転数の変動を検出し、その変動分を第１モータ２の補正トルク（回生トルク）でフィードバック制御して補正することにより、エンジン回転数の不自然な変動を抑制することができる。

また、図７のタイムチャートにおいて時刻ｔ２１から時刻ｔ２２の期間で示すように、理想状態の下でのクラッチ７（第１クラッチ）のクラッチトルク（実線）に対して、実際のクラッチトルク（一点鎖線の矢印）が過大になる方向にずれる場合は、エンジン回転数が減少方向に落ち込むように変動する。その場合は、第１モータ２で正の補正トルク（力行トルク）を出力することにより、エンジン回転数の落ち込みを抑える。例えば、エンジン回転数の変動を検出し、その変動分を第１モータ２の補正トルク（力行トルク）でフィードバック制御して補正することにより、エンジン回転数の不自然な変動を抑制することができる。

次いで、ステップＳ９では、第２モータ３の出力トルク（ＭＧ２トルク）による駆動力の補正が実施される。上記のステップＳ８において、第１モータ２の補正トルクでエンジン回転数を補正することにより、エンジン１および第１モータ２から駆動輪４に伝達される駆動トルクが変動する。その結果、車両Ｖｅの駆動力が不自然に変動してしまう場合がある。それに対して、この発明の実施形態におけるクラッチ掛け替え制御では、第２モータ３の出力トルクで、上記のような車両Ｖｅの駆動力の変動を抑制するように、第２モータ３が制御される。

具体的には、図６のタイムチャートに示すように、エンジン回転数の吹き上がりを抑制してエンジン回転数を補正するために、第１モータ２で補正トルク（回生トルク）を出力する場合は、その補正トルクと相殺するトルク（図６に示す例では、力行トルク）を第２モータ３で出力する。例えば、第１モータ２が補正トルク（回生トルク）を出力する際のパワーと同等のパワーを、逆位相で、第２モータ３で出力する。それにより、第１モータ２の補正トルクを相殺して、車両Ｖｅの駆動力の変動を抑制することができる。

また、図７のタイムチャートに示すように、エンジン回転数の落ち込みを抑制してエンジン回転数を補正するために、第１モータ２で補正トルク（力行トルク）を出力する場合は、その補正トルクと相殺するトルク（図７に示す例では、回生トルク）を第２モータ３で出力する。例えば、第１モータ２が補正トルク（力行トルク）を出力する際のパワーと同等のパワーを、逆位相で、第２モータ３で出力する。それにより、第１モータ２の補正トルクを相殺して、車両Ｖｅの駆動力の変動を抑制することができる。

なお、この発明の実施形態におけるクラッチ掛け替え制御では、前述のステップＳ６で、クラッチ７とクラッチ８とのクラッチの掛け替えを実施する際に、図８のタイムチャートにおいて時刻ｔ３１から時刻ｔ３２の期間で示すように、クラッチ７（第１クラッチ）のクラッチトルク（一点鎖線）を、理想状態でスリップ係合した場合のクラッチ７のクラッチトルク（実線）を上回るように制御してもよい。そうすることにより、クラッチ掛け替え制御を実行する場合に、エンジン回転数は、図７のタイムチャートに破線で示すように、制御目標回転数（実線）に対してエンジン回転数が減少する方向に変動する。または、その方向に変動する可能性が高くなる。その結果、第１モータ２は、第１モータ２を力行する方向の補正トルクを出力する。したがって、第２モータ３は、第１モータ２の補正トルクを相殺するために、第１モータ２の力行トルクを低下させる方向のトルク（第２モータを回生する方向のトルク）を出力する、または、その方向のトルクを出力する可能性が高くなる。第２モータ３は、例えば、車両Ｖｅの発進時や加速時に高負荷で使用されるため、第２モータ３を力行する方向のトルクを出力する場合は、その出力トルクが上限に達してしまい、制限を受ける場合がある。それに対して、第１モータ２の力行トルクを低下させる方向のトルク、すなわち、第２モータを回生する方向のトルクを出力するのであれば、第２モータ３は、上記のような制限を受けずに、トルクを出力できる。

したがって、上記のように、理想状態でスリップ係合した場合のクラッチ７のクラッチトルクよりも大きいクラッチトルクでクラッチ７をスリップ係合させることにより、第２モータ３の出力トルクで第１モータ２の出力トルク（補正トルク）を相殺する際に、第２モータ３を、上限トルクの制限を受けない方向に制御できる。そのため、上述したような第１モータ２の補正トルクに起因する駆動力および加速度の変動を、第２モータ３が出力するトルクによって適切に抑制できる。

上記のように、ステップＳ９で、第２モータ３の出力トルクによる駆動力の補正が実施されると、この図５のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。

一方、クラッチ７とクラッチ８とのクラッチの掛け替えが完了したことにより、前述のステップＳ５で否定的に判断された場合には、ステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、クラッチ８によるフリクションスタートが継続して実行される。すなわち、この場合は、クラッチ７とクラッチ８とのクラッチの掛け替えが完了して、クラッチ７が完全係合した状態である。そのため、クラッチ７に替わって、クラッチ８のスリップ係合状態を制御することにより、フリクションスタートが実行される。

このように、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、クラッチ７を用いてフリクションスタートを実施する際に、スリップ係合させるクラッチ７の発熱量が大きくなると、クラッチ掛け替え制御が実行される。クラッチ掛け替え制御によってクラッチ７の係合状態とクラッチ８の係合状態とが入れ替わると、クラッチ８によってフリクションスタートが継続して実施される。したがって、上記のようなクラッチ掛け替え制御を実行しつつ、フリクションスタートによって適切に車両Ｖｅを発進させることができる。

上記のように、ステップＳ１０で、クラッチ８によるフリクションスタートが実施されると、この図５のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。

以上のように、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、発進装置（発進クラッチ）として「第１クラッチ」（上述した例では、クラッチ７）をスリップ係合させる際に、「第１クラッチ」の発熱量が大きくなると、「第１クラッチ」と「第２クラッチ」（上述した例では、クラッチ８）とのクラッチ掛け替え制御を実行して、「第１クラッチ」の過熱を防止する。そのクラッチ掛け替え制御を実行する際に、エンジン回転数が制御目標回転数から所定値以上乖離する、すなわち、エンジン回転数が不自然に変動する場合は、そのエンジン回転数の変動を抑える補正トルクを出力するように、第１モータ２が制御される。したがって、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、クラッチ掛け替え制御によって「第１クラッチ」の過熱を防止して「第１クラッチ」を適切に保護するとともに、エンジン回転数の不自然な変動を抑制できる。そのため、エンジン回転数の不自然な変動に起因する違和感やショックを車両Ｖｅの乗員に与えてしまうことを回避できる。

更に、上記のようなクラッチ掛け替え制御における補正トルクを第１モータ２で出力することにより、エンジン１および第１モータ２から駆動輪４に伝達される駆動トルクが変動し、それに起因して車両Ｖｅの駆動力および加速度が変動する可能性がある。それに対して、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置では、第１モータ２で補正トルクを出力する場合に、その補正トルクを打ち消して相殺するトルクを出力するように、第２モータ３が制御される。したがって、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置によれば、「第１クラッチ」の過熱を防止するためのクラッチ掛け替え制御を実行する際に、第１モータ２が出力する補正トルクによってエンジン回転数の不自然な変動を抑制するとともに、その補正トルクに起因する駆動力および加速度の変動を、第２モータ３の出力トルクによって抑制できる。そのため、エンジン回転数の変動や加速度の変動に起因する違和感やショックを車両Ｖｅの乗員に与えることなく、クラッチ掛け替え制御によって「第１クラッチ」を適切に保護することができる。ひいては、車両Ｖｅの耐久性ならびにドライバビリティおよび快適性を向上させることができる。

なお、上述した例では、クラッチ７、または、自動変速機６内の摩擦係合装置６ｂが、この発明の実施形態における「第１クラッチ」に相当し、クラッチ８、または、自動変速機６内の摩擦係合装置６ａが、この発明の実施形態における「第２クラッチ」に相当する例を示しているが、この発明を限定するものではない。例えば、図３で示したクラッチ８、すなわち、摩擦係合装置６ａを、この発明の実施形態における「第１クラッチ」として機能させ、図３で示したクラッチ７を、この発明の実施形態における「第２クラッチ」として機能させて、上述したようなクラッチ掛け替え制御およびフリクションスタートを実行してもよい。あるいは、図４で示したクラッチ８、すなわち、摩擦係合装置６ａを、この発明の実施形態における「第１クラッチ」として機能させ、図４で示したクラッチ７、すなわち、摩擦係合装置６ｂを、この発明の実施形態における「第２クラッチ」として機能させて、上述したようなクラッチ掛け替え制御およびフリクションスタートを実行してもよい。

１…エンジン（ENG）、 １ａ…（エンジン１の）出力軸、 ２…第１モータ（MG1）、 ２ａ…（第１モータ２の）回転軸、 ３…第２モータ（MG2）、 ４…後輪（駆動輪）、 ５…前輪（駆動輪）、 ６…自動変速機（AT）、 ６ａ…（自動変速機６の）摩擦係合装置（第２クラッチ）、 ６ｂ…（自動変速機６の）摩擦係合装置（第１クラッチ）、 ６ｃ…（自動変速機６の）入力軸、 ６ｄ…（自動変速機６の）出力軸、 ７…クラッチ（第１クラッチ）、 ７ａ…（クラッチ７の）入力側係合要素、 ７ｂ…（クラッチ７の）出力側係合要素 、 ８…クラッチ（第２クラッチ）、 ９…検出部、 ９ａ…エンジン回転数センサ、 ９ｂ…クラッチ温度センサ、 ９ｃ…クラッチ回転数センサ、 ９ｄ…モータ回転数センサ（または、レゾルバ）、 ９ｅ…モータ電流センサ、 ９ｆ…クラッチ油圧センサ、 ９ｇ…ＡＴ回転数センサ、 ９ｈ…アクセルポジションセンサ、 ９ｉ…車速センサ、 ９j…加速度センサ、 １０…コントローラ、 １１…ダンパ装置、 １２…リヤプロペラシャフト、 １３…リヤデファレンシャルギヤ、 １４…リヤドライブシャフト、 １５…トランスファ、 １６…フロントプロペラシャフト、 １７…フロントデファレンシャルギヤ、 １８…フロントドライブシャフト、 １９…減速ギヤ、 ２０…減速機構、 Ｖｅ…車両。

Claims (4)

1. エンジンと、前記エンジンの出力軸に動力伝達可能に連結された第１モータと、伝達トルク容量を連続的に変化させるスリップ係合が可能であって、前記エンジンおよび前記第１モータと駆動輪との間で選択的に動力の伝達および遮断を行う第１クラッチと、前記スリップ係合が可能であって、前記エンジンおよび前記第１モータと前記駆動輪との間で選択的に動力の伝達および遮断を行う第２クラッチと、前記エンジンおよび前記第１モータと前記駆動輪との間の動力伝達経路を介さずに、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２モータと、前記第１クラッチの発熱に関連するデータ、および、前記エンジンのエンジン回転数をそれぞれ検出する検出部と、前記エンジン、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１モータ、および、前記第２モータをそれぞれ制御するコントローラと、を備え、前記第１クラッチを、前記スリップ係合を経て完全係合させる際に、前記発熱に関連するデータから求まる前記第１クラッチの温度が所定温度以上の場合に、完全係合している前記第２クラッチを、前記第１クラッチと共に前記スリップ係合させ、前記第１クラッチを前記完全係合させるとともに、前記スリップ係合させた前記第２クラッチを前記完全係合の状態に戻すクラッチ掛け替え制御を実行し、前記第１クラッチの温度が前記所定温度よりも低い場合に、前記クラッチ掛け替え制御を実行せずに前記第１クラッチだけを前記スリップ係合させるハイブリッド車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記クラッチ掛け替え制御を実行する際に、前記エンジン回転数が前記エンジンの制御目標回転数から所定値以上乖離して変動する場合は、前記変動を抑制する補正トルクを前記第１モータに出力させる
   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、
   前記コントローラは、
   前記第１モータに前記補正トルクを出力させる際に、
   前記補正トルクと相殺するトルクを前記第２モータに出力させる
   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２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記クラッチ掛け替え制御によって前記スリップ係合する際の前記第１クラッチの前記伝達トルク容量が、前記変動が生じない理想状態で前記スリップ係合した場合の前記第１クラッチの前記伝達トルク容量を上回るように、前記第１クラッチを制御する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記第１クラッチまたは前記第２クラッチを前記スリップ係合させて、少なくとも前記エンジンの出力トルクを前記駆動輪に徐々に伝達して前記ハイブリッド車両を発進させるフリクションスタートを実行するとともに、
   前記第１クラッチによる前記フリクションスタートを実行する際に、前記第１クラッチの前記温度が前記所定温度よりも高い場合に、前記クラッチ掛け替え制御を実行し、
   前記クラッチ掛け替え制御によって前記第１クラッチが前記完全係合した場合に、前記第２クラッチによる前記フリクションスタートを実行する
   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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