JPWO2014175030A1 - ハイブリッド車両のクラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

アクセル踏み込みに伴いエンジン2を始動する際、アクセル開度が所定アクセル開度以下の場合には、所定アクセル開度を超える場合よりも第２クラッチ4の伝達トルク容量の配分を大きくする。

Description

本発明は、ハイブリッド車両のクラッチ制御装置に関する。

従来、エンジンおよびモータジェネレータ間のトルク伝達を断続する第１クラッチと、モータジェネレータおよび駆動輪間のトルク伝達を断続する第２クラッチを有するハイブリッド車両が知られている。
特許文献１には、運転者のアクセル踏み込みに伴い第１クラッチを接続してエンジンを始動する際、クランキングトルクである第１クラッチトルク容量と車両の駆動トルクである第２クラッチトルク容量とを、モータ上限トルク範囲内で配分することで、モータトルクが上限トルクを超えるのを防止する技術が開示されている。このとき、運転者のアクセル踏み込み速度が高いほど、第１クラッチトルク容量の配分を大きくすることで、早期のエンジン始動による車両の加速を達成している。

特開2009-227277号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、アクセル開度が小さい場合であっても、アクセル踏み込み速度が高いときには、第１クラッチトルク容量の配分を大きくするため、踏み込み直後からエンジン始動が完了するまでの間、加速度が停滞し、運転者の所望する加速性能が得られないという問題があった。
本発明の目的は、運転者の所望する加速性能を実現できるハイブリッド車両のクラッチ制御装置を提供することにある。

本発明では、アクセル踏み込みに伴いエンジンを始動する際、アクセル開度が所定アクセル開度以下の場合には、所定アクセル開度を超える場合よりも第２クラッチの伝達トルク容量指令値の配分を大きくする。

よって、運転者の要求加速度が小さい場合には、エンジン始動時間の短縮よりも駆動トルクの増大を優先することで、踏み込み直後から要求加速度に合致した駆動トルクを発生させることができ、運転者の所望する加速性能を実現できる。

実施例１のクラッチ制御装置が適用されたハイブリッド車両のシステム図である。 統合コントローラ13の処理内容を示すフローチャートである。 車速とアクセル開度に応じた駆動トルク指令値演算マップである。 (a)クラッチトルク容量−クラッチ油圧変換マップ、(b)クラッチ油圧−電流変換マップである。 第２クラッチ制御モード設定方法を示すフローチャートである。 (a)基本第２クラッチトルク容量指令値と第２クラッチ油温とに基づく第２クラッチスリップ回転数目標値演算マップ、(b)エンジン始動配分モータトルクに基づく第２クラッチスリップ回転数目標値演算である。 第２クラッチ用フィードバック制御のブロック図である。 エンジン始動中の各クラッチのトルク容量指令値演算方法を示すフローチャートである。 エンジン始動下限トルク演算マップである。 モータ上限トルク演算マップである。 駆動トルク指令値変化率に応じた第２クラッチトルク容量指令補正値の特性図である。 EV走行中に急なアクセル操作でありながら踏み込み量は低開度で走行（急加速）したことによりエンジンを始動させたときのタイムチャートである。 EV走行中に急なアクセル操作で、かつ、踏み込み量が高開度で走行したことによりエンジンを始動させたときのタイムチャートである。 EV走行中に急なアクセル開度で、かつ、踏み込み量が中開度で走行したことによりエンジンを始動させたときのタイムチャートである。

1 モータジェネレータ
2 エンジン
3 第１クラッチ
4 第２クラッチ
5 変速機
6 第２クラッチ入力軸回転数センサ
7 第２クラッチ出力軸回転数センサ
9 高圧バッテリ
10 アクセルポジションセンサ
11 エンジン回転数センサ
12 クラッチ油温センサ
13 統合コントローラ
14 変速機コントローラ
15 クラッチコントローラ
16 エンジンコントローラ
17 モータコントローラ
18 バッテリコントローラ
19 ファイナルギヤ
20a,20b 左右ドライブシャフト
21a,21b 左右駆動輪
22 通信線

〔実施例１〕
［全体システム］
図１は、実施例１のクラッチ制御装置が適用されたハイブリッド車両のシステム図である。
モータジェネレータ（以下、モータ）1は交流同期モータであり、駆動トルク制御による左右駆動輪21a,21bの駆動およびエンジン始動や回生ブレーキ制御による車両運動エネルギーの高圧バッテリ9への回収を行うものである。
エンジン2は、希薄燃焼可能であり、スロットルアクチュエータによる吸入空気量とインジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクが指令値と一致するように制御される。
第１クラッチ3は、乾式クラッチであり、エンジン2およびモータ1間の締結／開放を行う。第１クラッチ3が完全締結状態である場合はモータトルク＋エンジントルクが第２クラッチ4へと伝達され、開放状態である場合はモータトルクのみが第２クラッチ4へ伝達される。
第２クラッチ4は、湿式クラッチであり、クラッチ油圧（押付力）に応じて伝達トルク（クラッチトルク容量）が発生する。第２クラッチ4の伝達トルクは、変速機5およびファイナルギヤ19を介し、モータ1およびエンジン2（第１クラッチが締結されている場合）から出力されたトルクを左右ドライブシャフト20a,20bに伝達される。

変速機5は、有段変速機であり、複数の遊星歯車から構成される。変速機内部のクラッチならびにブレーキをそれぞれ締結／開放して力の伝達経路を変えることにより変速を行う。
第２クラッチ入力軸（モータ）回転数センサ6は、現在の第２クラッチ4の入力回転数を検出する。
第２クラッチ出力軸回転数センサ7は、現在の第２クラッチ4の出力軸回転数を検出する。
高電圧インバータ（以下、インバータ）8は、直流‐交流変換を行いモータ1の駆動電流を生成する。
高電圧バッテリ（以下、バッテリ）9は、モータ1からの回生エネルギーを蓄積する。
アクセルポジションセンサ10は、アクセル開度を検出する。
エンジン回転数センサ11は、現在のエンジン回転数を検出する。
クラッチ油温センサ12は、第２クラッチ4の油温を検出する。

統合コントローラ13は、バッテリ状態、アクセル開度、および車速（変速機出力軸回転数に同期した値）から駆動トルク指令値を演算する。そして、その結果に基づき各アクチュエータ（モータ1、エンジン2、第１クラッチ3、第２クラッチ4および変速機5）に対する指令値を演算し、各コントローラ14〜17へと送信する。統合コントローラ13は、第１クラッチ3を切断しモータジェネレータ1のトルクにより走行するEV（電動車）モードから、第１クラッチ3を接続してエンジン2およびモータジェネレータ1のトルクにより走行するHEV（ハイブリッドモード）へ切り替わる際、モータジェネレータ1のトルクを利用してエンジン2を始動させる（エンジン始動手段）。
変速機コントローラ14は、統合コントローラ13からの変速指令を達成するように変速制御を行う。
クラッチコントローラ15は、統合コントローラ13からの各クラッチ油圧指令値に対してクラッチ油圧（電流）指令値を実現するようにソレノイドバルブの電流を制御する。
エンジンコントローラ16は、統合コントローラ13からのエンジントルク指令値を達成するようにエンジントルク制御を行う。
モータコントローラ17であり、統合コントローラ13からのモータトルク指令値を達成するようにモータトルク制御を行う。
バッテリコントローラ18であり、バッテリ9の充電状態を管理し、その情報を統合コントローラ13へと送信する。
各コントローラ13〜18間の通信は、通信線22を介して行われる。

［統合コントローラの制御］
図２は、統合コントローラ13の処理内容を示すフローチャートである。なお、この処理内容は、一定のサンプリング周期で実行されることとする。
ステップS1では、バッテリ充電量SOCや変速機5のシフト位置、第２クラッチ4の入出力軸回転数ω_cl2i,ω_oエンジン回転数ω_e、エンジンの動作状態E_sts、車速Vsp等、他のコントローラが計測した車両状態を受信する。
ステップS2では、アクセル開度Apoをアクセルポジションセンサ10から計測する。
ステップS3（駆動トルク指令値演算手段）では、アクセル開度Apo、車速Vspから駆動トルク指令値T_d ^*を演算する。実施例１では、例えば、図３に示すような車速Vspとアクセル開度Apoに応じた駆動トルク指令値演算マップを参照して演算する。図３において、駆動トルク指令値T_d ^*は、アクセル開度Apoが高いほど大きくなるように設定し、車速Vspが高いほど小さくなるように設定する。

ステップS4では、バッテリ充電量SOCや駆動トルク指令値T_d ^*および車速Vsp等の車両状態から第１クラッチ制御モードの設定（第１クラッチモードフラグfCL1の設定）を行う。ここではその詳細は省略するが、例えば、低加速での発進のように比較的エンジン2の効率が良くない走行シーンではモータ単独走行する（EVモード）ため、第１クラッチ3は開放（fCL1=0）する。また、急加速やバッテリ充電量SOCが所定値SOC_th1以下、あるいは車速Vspが所定値Vsp_th1以上（モータ回転速度が許容回転速度を超える）となった場合にはEV走行は困難なため、エンジン2およびモータ1で走行する（HEVモード）ために第１クラッチ3を締結（fCL1=1）する。
ステップS5では、バッテリ充電量SOC、駆動トルク指令値T_d ^*、第１クラッチ制御モードフラグfCL1および車速Vsp等の車両状態から第２クラッチ制御モードCL2MODE（締結、開放、スリップ）を設定する。なお、第２クラッチ制御モードの設定方法については後述する。

ステップS6では、各クラッチの制御モードと車両状態に基づき駆動トルク指令値T_d ^*を基本エンジントルク指令値T_{e_base} ^*、基本モータトルク指令値T_{m_base} ^*に配分する。配分方法については様々な手法が考えられるが、詳細については省略する。
ステップS7（伝達トルク容量配分手段）では、各クラッチの制御モード、エンジン回転数ω_e、駆動トルク指令値T_d ^*および各種車両状態から、エンジン始動中の各クラッチのトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START},T_{cl2_ENG_START}を演算する。なお、詳細な演算方法については後述する。
ステップS8では、第１クラッチ制御モードフラグfCL1、第２クラッチ入力回転数ωc_l2i、およびエンジン回転数ω_eからエンジン始動中か否かを判定する。実際には、第１クラッチ制御モードが締結モードであり、エンジン回転数が第２クラッチ入力回転数よりも低い場合は始動中と判断し始動フラグfENG_STをセットし、それ以外であれば始動中ではないと判断しフラグをクリアする。
ステップS9では、第２クラッチ4のスリップ回転数制御を実行するか否かの判断を行う。S5で第２クラッチ4がスリップ状態と設定され、かつ実際のスリップ回転数（入力軸−出力軸）の絶対値が所定値以上となった場合はスリップ回転数制御をONとしてステップS10へ進み、開放または締結と設定された場合は回転数制御をOFFとしてステップS14へ進む。

ステップS10では、基本第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_base} ^*を演算する。ここでは、例えば、駆動トルク指令値T_d ^*と同値とする。
ステップS11では、第１クラッチ制御モードフラグfCL1、基本第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_base} ^*、第２クラッチ油温Temp_cl2、バッテリ充電量SOC、および出力軸回転数計測値ω_oから入力軸回転数目標値ω_cl2i ^*を演算する。なお、詳細な演算方法については後述する。
ステップS12では、入力回転数目標値ω_cl2i ^*と入力回転数計測値ω_cl2iが一致するように回転数制御用モータトルク指令値T_{m_FB_ON}を演算する。演算（制御）方法は様々考えられるが、例えば、下式に基づき（PI制御）演算する。実際の演算はタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。

ただし、
K_Pm：モータ制御用比例ゲイン
K_Im：モータ制御用積分ゲイン
ｓ：微分演算子

ステップS13では、基本第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_base} ^*と回転数制御用モータトルク指令値T_{m_FB_ON}とエンジントルク指令値T_{e_base} ^*から回転数制御用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl_FB_ON}を演算する。なお、詳細な演算方法については後述する。
ステップS14では、前述した回転数制御用モータトルク指令値T_{m_FB_ON}ならびに回転数制御用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl_FB_ON}を演算するための内部状態変数を初期化する。
ステップS15では、回転数制御を行わない場合、すなわち第２クラッチ4を締結/開放状態もしくは締結状態から回転数制御を行う（スリップ状態にする）までのクラッチトルク容量指令値T_{cl2_FB_OFF}を演算する。
1.締結する場合
(1) T_{cl2_zl} ^*＜T_d ^*×K_safeであれば
T_{cl2_FB_OFF}＝T_{cl2_zl} ^*＋ΔT_cl2LU …(2)
(2) T_{cl2_zl} ^*≧T_d ^*×K_safeであれば
T_{cl2_FB_OFF}＝T_d ^*×K_safe …(3)
2.開放する場合
T_{cl2_FB_OFF}＝0 …(4)
3.第２クラッチを締結→スリップ状態にする場合
T_{cl2_FB_OFF}＝T_{cl2_zl} ^*−ΔT_cl2slp …(5)
ただし、
K_safe：第２クラッチ安全率係数(＞1)
ΔT_cl2LU：スリップ（または開放）→締結移行時のトルク容量変化率
ΔT_cl2slp：締結→スリップ移行時トルク容量変化率
T_{cl2_zl} ^*：最終第２トルク指令値前回値

ステップS16では、以下の条件に基づき最終第２クラッチトルク容量指令値T_cl2 ^*を決定する。
1.スリップ回転数制御中において、
(1) エンジン始動中（fENG_ST=1）の場合
T_cl2 ^*＝T_{cl2_ENG_START} …(6)
(2) 上記以外の場合
T_cl2 ^*＝T_{cl2_FB_ON} …(7)
2.スリップ回転数制御停止の場合
T_cl2 ^*＝T_{cl2_FB_OFF} …(8)

ステップS17では、第１クラッチ制御モードフラグfCL1に基づき第１クラッチトルク容量指令値T_CL1 ^*を決定する。
1.第１クラッチ制御モードが締結モードにおいて、
(1) エンジン始動中（fENG_ST=1）の場合
T_CL1 ^*＝T_{cl1_ENG_START} …(9)
(2) 上記以外の場合
T_CL1 ^*＝T_{cl1_max} …(10)
ただし、
T_{cl1_max}：第１クラッチ最大トルク容量
2.第１クラッチ制御モードが開放モードになっている場合
T_CL1 ^*＝0 …(11)

ステップS18では、クラッチトルク容量指令値T_CL1 ^*,T_CL2 ^*から電流指令値I_CL1 ^*,I_CL2 ^*を演算する。実際にはあらかじめ取得した特性に基づいて作成した図４(a)のクラッチトルク容量−クラッチ油圧変換マップと、図４(b)のクラッチ油圧−電流変換マップとを参照して算出する。これにより、油圧や電流に対してクラッチトルク容量が非線形な特性を有している場合でも、制御対象を線形としてみなすことができるため、前述したような線形制御理論を適用することができる。
ステップS19では、以下の条件に基づき最終モータトルク指令値T_m ^*を決定する。
1.スリップ回転数制御中の場合
T_m ^*＝T_{m_FB_ON} …(12)
2.スリップ回転数制御停止の場合
T_m ^*＝T_{m_base} …(13)
ステップS20では、算出された指令値を各制御コントローラへと送信する。

［第２クラッチ制御モード設定処理］
図５は、第２クラッチ制御モード設定方法を示すフローチャートである。第２クラッチ4の制御モードCL2MODEは、バッテリ充電量SOC、駆動トルク指令値T_d ^*、第１クラッチ制御モードフラグfCL1および車速Vsp等の車両状態から設定する。
ステップS51では、第１クラッチ制御モードを判別する。第１クラッチ制御モードが締結（エンジン始動）の場合（fCL1=1）はステップS55へ進み、開放モード(エンジン停止)の場合（fCL1=0）はステップS52へ進む。
ステップS52では、車速Vspがゼロ(停止)か否かを判定する。停止している場合はステップS53へ進み、それ以外はステップS54へ進む。
ステップS53では、第２クラッチ制御モードを締結モード（CL2MODE=1）とする。
ステップS54では、第２クラッチ制御モードをスリップモード（CL2MODE=2）とする。
ステップS55では、車速Vspが所定値Vth1（例えば、エンジンが始動できる最低車速）より高いか否かを判定する。低い場合はステップS56へ進み、高い場合はステップS58へ進む。

ステップS56では、駆動トルク指令値T_d ^*の符号を判別し、正値の場合にはステップS54へ進み、負値の場合にはステップS57へ進む。
ステップS57では、第２クラッチ制御モードを開放モード（CL2MODE=0）とする。
ステップS58では、前回の第２クラッチ制御モードが締結モードか否かを判定する。締結モードの場合はステップS53へ進み、それ以外の場合はステップS59へ進む。
ステップS59では、エンジン回転数計測値ω_e、第２クラッチスリップ回転数計測値ω_cl2slp、およびスリップ回転数しきい値ω_cl2slpthから、スリップ継続条件が成立するか否かを判断する。スリップ継続条件が成立する場合はステップS54へ進んでスリップを開始または継続し、成立しない場合にはステップS53へ進んでスリップを終了し締結モードへ移行する。スリップ継続条件は、以下の通りである。
ω_e≠ω_cl2i(第１クラッチ開放またはスリップ)、または、ω_cl2slp＞ω_cl2slpth

［入力回転数目標値演算］
次に、入力回転数目標値ω_cl2i ^*の演算方法の詳細について説明する。
まず、以下に基づき第２クラッチスリップ回転数目標値ω_{cl2_slp} ^*を演算する。
1.EVモードの場合(fCL1=0)
ω_{cl2_slp} ^*＝f_{cl2_slp_cl1OP}(T_{cl2_base} ^*,Temp_cl2) …(14)
ここで、f_{cl2_slp_cl1OP}()は基本第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_base} ^*および第２クラッチ油温Temp_cl2を入力とした関数である。実際には、例えば、図６(a)に示すような基本第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_base} ^*と第２クラッチ油温Temp_cl2とに基づく第２クラッチスリップ回転数目標値演算マップによって設定する。図６(a)に示すように、EVモードにおける第２クラッチスリップ回転数目標値ω_{cl2_slp} ^*は、第２クラッチ油温Temp_cl2が高いほど小さくなるように設定し、基本第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_base} ^*が大きいほど小さくなるように設定する。第２クラッチ4の「油温が高い」場合、または「クラッチ容量指令値が大きい」場合には、第２クラッチスリップ回転数目標値ω_{cl2_slp} ^*を小さくすることにより、クラッチ油温の上昇を防止できる。

2.エンジントルク始動中の場合
ω_{cl2_slp} ^*＝f_{cl2_slp_cl1OP}(T_{cl2_base} ^*,Temp_cl2)＋f_{cl2_Δωslp}(T_{eng_start}) …(15)
ここで、f_{cl2_slp_cl1OP}()はエンジン始動時のためのスリップ回転数増加量を演算する関数であり、エンジン始動配分モータトルクT_{eng_start}を入力とする。実際には、例えば、図６(b)に示すようなエンジン始動配分モータトルクT_{eng_start}に基づく第２クラッチスリップ回転数目標値演算マップを用いる。図６(b)に示すように、エンジントルク始動中における第２クラッチスリップ回転数目標値ω_{cl2_slp} ^*は、エンジン始動配分モータトルクT_{eng_start}が低下するほど高くなるように設定する。これにより、第１クラッチ3からの外乱を完全に打ち消すことができず、回転数が低下した場合であっても、急な締結を防止でき、その結果、加速度変動が生じることもなくエンジン2を始動できる。
なお、エンジン始動後もスリップ制御を継続する場合、スリップ回転数はEV走行中同様とする（増加分は加算しない）。

次に、スリップ回転数目標値ω_{cl2_slp} ^*と出力軸回転数計測値ω_oから下式に基づき入力回転数目標値ω_cl2i ^*を演算する。
ω_cl2i ^*＝ω_{cl2_slp} ^*＋ω_o …(16)
最後に、上式から算出した入力回転数目標値ω_cl2i ^*に上下限制限を施し、最終的な入力軸回転数目標値とする。なお、上下限制限値はエンジン回転数の上下限値とする。

［回転数制御用第２クラッチトルク容量指令値演算］
次に、回転数制御用第２クラッチトルク容量令値T_{cl_FB_ON}の演算方法の詳細について説明する。
図７は、第２クラッチ用フィードバック制御のブロック図である。本制御系は、フィードフォワード（F/F）補償とフィードバック（F/B）補償とからならなる2自由度制御手法で設計している。F/B補償部については様々な設計方法が考えられるが、今回はその一例としてPI制御としている。以下、その演算方法について説明する。
まず初めに、下式に示す位相補償フィルタG_FF(s)に基づいて基本第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_base} ^*に位相補償を施し、F/F第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_base} ^*を演算する。実際の演算はタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。

ただし、
τ_cl2：クラッチモデル時定数
τ_{cl2_ref}：クラッチ制御用規範応答時定数

次に、以下に基づき第２クラッチトルク容量目標値T_{cl2_t}を演算する。
1.EVモードの場合
T_{cl2_t}＝T_{cl2_base} ^* …(18)
2.HEVモード（第１クラッチが締結状態）の場合
T_{cl2_t}＝T_{cl2_base} ^*−T_{e_est} …(19)
なお、HEVモードにおける第２クラッチトルク容量目標値は、全体（エンジン2およびモータ1）のトルク容量に対し、モータ分の容量を意味する。
T_{e_est}はエンジントルク推定値であり、例えば、下式に基づき演算する。

ただし、
τ_e：エンジン一次遅れ時定数
L_e：エンジンむだ時間

次に、下式に基づき第２クラッチトルク容量規範値T_{cl2_ref}を演算する。

次に、第２クラッチトルク容量規範値T_{cl2_ref}と前述した回転数制御用モータトルク指令値T_{m_FB_ON}から下式に基づきF/B第２クラッチ容量指令値T_{cl2_FB}を演算する。

ただし、
K_Pcl2：第２クラッチ制御用比例ゲイン
K_Icl2：第２クラッチ制御用積分ゲイン

また、下式のように入力回転数変化によって生じるトルク（イナーシャトルク）を考慮することにより、入力回転数が変化している場合にも精度よくトルク容量を制御できる。

ここで、T_{Icl2_eST}はイナーシャトルク推定値であり、例えば、入力回転数変化量（微分値）に入力軸周りの慣性モーメントを乗算して求める。
そしてF/F第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_FF}とF/B第２クラッチ容量指令値T_{cl2_FB}とを加算し、最終的な回転数制御用第２クラッチ容量指令値T_{cl2_FB_ON}を演算する。

［トルク容量指令値演算］
次に、エンジン始動中の各クラッチのトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START},T_{cl2_ENG_START}の演算方法の詳細について説明する。図８は、エンジン始動中の各クラッチのトルク容量指令値演算方法を示すフローチャートである。
ステップS71では、第１クラッチ制御モードが開放モードか否かを判定する。開放モードでなければ（締結モードであれば）ステップS72へ進み、開放モードであれば処理を終了する。
ステップS72では、前回の第１クラッチ制御モードが締結モードか否かを判定する。前回が締結モードでなければ（開放モードであれば）ステップS73へ進み、締結モードあればステップS74へ進む。

ステップS73（駆動トルク指令値変化率演算手段）では、駆動トルク指令値変化率（微分値）dT_d ^*/dtを演算する。駆動トルク指令値変化率（微分値）dT_d ^*/dtは、例えば、ハイパスフィルタによる近似微分処理を用いて演算する。
ステップS74（エンジン始動下限トルク演算手段）では、エンジン回転数ω_e、エンジン動作状態E_sts（初爆後か否か）から現在のエンジン回転数においてクランキングに最低限必要なエンジン始動下限トルクT_{ENG_START}を演算する。実際には、初爆前であればあらかじめ実験などで求めた回転数毎のエンジンフリクショントルクにエンジン回転上昇に必要な分を加算した値で作成したエンジン始動下限トルク演算マップ（図９参照）を用いて演算する。また、初爆後についてはエンジン始動が所定の時間内に終了（第２クラッチ入力回転数まで上昇）するために必要なトルクにエンジン自体が出力しているトルクを差し引いた値となる。

ステップS75（モータ上限トルク演算手段）では、バッテリ充電量SOC（または端子電圧V_B）および入力軸回転数ω_cl2iからモータ上限トルクT_{m_HLMT}を演算する。実際には、例えば、図１０に示すようなモータ上限トルク演算マップを用いて演算する。
ステップS76（第２クラッチトルク容量上限値演算手段）では、エンジン始動下限トルクT_{ENG_START}、およびモータ上限トルクT_{m_HLMT}から下式を用いて第２クラッチトルク容量上限値T_{cl2_ENG_START_HLMT}を演算する。
T_{cl2_ENG_START_HLMT}＝T_{m_HLMT}−T_{ENG_START} …(24)
ステップS77（第２クラッチトルク容量最大値演算手段）では、モータ上限トルクT_{m_HLMT}とステップS74で演算されるエンジン下限トルク最小値T_{ENG_START_min}から下式に基づきエンジン始動中に第２クラッチへ配分可能なトルクの最大値である第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}を演算する。
T_{cl2_ENG_START_max}＝T_{m_HLMT}−T_{cl2_ENG_START_min} …(25)
なお、エンジン下限トルク最小値T_{ENG_START_min}は初爆の前後を通してエンジン始動下限トルクT_{ENG_START}の最小値であり、あらかじめ求めた値を使用する。

ステップS78では、第２クラッチトルク容量上限値T_{cl2_ENG_START_HLMT}と駆動トルク指令値T_d ^*から以下に基づきエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令基本値T_{cl2_ENG_START_B}を決定する。
1.T_d ^*＞T_{cl2_ENG_START_HLMT}の場合
T_{cl2_ENG_START_B}＝T_{cl2_ENG_START_HLMT}
2.T_d ^*≦T_{cl2_ENG_START_HLMT}の場合
T_{cl2_ENG_START_B}＝T_d ^*
ステップS79では、駆動トルク指令値T_d ^*とその変化率dT_d ^*/dtから以下に基づき演算する。
1.T_{cl2_ENG_START_max}≧T_d ^*の場合
K_{cl2_ENG_START}＝1.0
2.T_{cl2_ENG_START_max}＜T_d ^*の場合
K_{cl2_ENG_START}＝f_{cl2_ENG_START_}(dT_d ^*/dt)
なお、f_{cl2_ENG_START_}(dT_d ^*/dt)は駆動トルク指令値変化率dT_d ^*/dtを入力とした関数であり、図１１に示すような特性に設定する。図１１は、駆動トルク指令値変化率dT_d ^*/dtに応じた第２クラッチトルク容量指令補正値K_{cl2_ENG_START}の特性図であり、K_{cl2_ENG_START}は、dT_d ^*/dtがゼロから第１所定値までの範囲にある場合は1.0であり、第１所定値から第２所定値（＞第１所定値）までの範囲にある場合はdT_d ^*/dtが高くなるほど増加し、第２所定値を超える範囲にある場合はゼロとなる特性とする。

ステップS710では、エンジン始動用第２クラッチトルク容量指令基本値T_{cl2_ENG_START_B}と第２クラッチトルク容量指令補正値K_{cl2_ENG_START}から下式に基づき最終的なエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}を演算する。
T_{cl2_ENG_START}＝T_{cl2_ENG_START_B}×K_{cl2_ENG_START} …(26)
ステップS711では、モータ上限トルクT_{m_HLMT}、およびエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}から、下式に基づきエンジン始動用第１クラッチトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START}を演算する。
T_{cl1_ENG_START}＝T_{m_HLMT}−T_{cl2_ENG_START} …(27)

次に、作用を説明する。
［クラッチトルク容量配分作用］
図１２は、EV走行中に急なアクセル操作でありながら踏み込み量は低開度で走行（急加速）したことによりエンジンを始動させたときのタイムチャートである。従来のクラッチ制御装置では、運転者のアクセル踏み込み速度が高いほど、第１クラッチトルク容量の配分を大きくするため、踏み込み直後からエンジン始動が完了するまでの間、加速度が停滞し、運転者の所望する加速性能が得られない。
これに対し、実施例１では、図１２のシーンのようにアクセル踏み込み量が小さく、駆動トルク指令値T_d ^*が第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}以下である場合には、エンジン始動用第２クラッチトルク容量指令基本値T_{cl2_ENG_START_B}を補正する第２クラッチトルク容量指令補正値K_{cl2_ENG_START}は最大値(1.0)を取る。つまり、駆動トルク指令値T_d ^*をモータトルクのみで実現できる場合には、駆動トルク指令値変化率dT_d ^*/dtにかかわらず第２クラッチトルク容量の配分を最大とする。ここで、駆動トルク指令値T_d ^*はアクセル開度Apoが高いほど大きな値となるから、上記を言い換えると、実施例１では、アクセル開度Apoが低開度（所定アクセル開度以下）の場合、アクセル踏み込み速度にかかわらず第２クラッチトルク容量の配分を最大とする。すなわち、運転者の要求加速度が小さく、駆動トルク指令値T_d ^*をモータトルクのみで実現できる場合には、エンジン始動時間の短縮よりも駆動トルクの増大を優先することで、踏み込み直後から駆動トルクを駆動トルク指令値T_d ^*に合致させることができる。よって、上記従来技術に対して加速停滞を改善できるため、レスポンスを向上でき、運転者の所望する加速性能が得られる。

図１３は、EV走行中に急なアクセル操作で、かつ、踏み込み量が高開度で走行したことによりエンジンを始動させたときのタイムチャートである。この場合、駆動トルク指令値T_d ^*は第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}よりも大きいため、第２クラッチトルク容量指令補正値K_{cl2_ENG_START}はf_{cl2_ENG_START_}(dT_d ^*/dt)となり、駆動トルク指令値変化率dT_d ^*/dtが高いほど小さな値を取る。つまり、駆動トルク指令値T_d ^*をモータトルクのみで実現できない場合には、駆動トルク指令値変化率dT_d ^*/dtが高いほど、第１クラッチトルク容量の配分を大きくする。ここで、駆動トルク指令値変化率dT_d ^*/dtはアクセル踏み込み速度が高いほど大きな値となるから、上記を言い換えると、実施例１では、アクセル開度Apoが高開度（所定アクセル開度を超える）の場合、アクセル踏み込み速度が高いほど第１クラッチトルク容量の配分を大きくする。すなわち、運転者の要求加速度が大きい場合には、モータトルクを増大させても駆動トルク指令値T_d ^*には届かないため、駆動トルクの増大よりもエンジン始動時間の短縮を優先することで、速やかにエンジントルクを発生させる。これにより、早期に駆動トルクを駆動トルク指令値T_d ^*まで引き上げることができ、運転者の所望する加速性能が得られる。

図１４は、EV走行中に急なアクセル開度で、かつ、踏み込み量が中開度で走行したことによりエンジンを始動させたときのタイムチャートである。この場合、駆動トルク指令値T_d ^*は第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}以下であるため、第２クラッチトルク容量指令補正値K_{cl2_ENG_START}は最大値(1.0)を取る。ここで、エンジン始動下限トルクT_{ENG_START}は、図９に示したように、エンジン回転数ω_eが高くなるほど小さくなる。特に、エンジン初爆後は、エンジン自身が燃焼トルクを発生するため、初爆前と比較してエンジン始動に必要なクランキングトルクはより小さくなる。一方、モータ上限トルクT_{m_HLMT}は、図１０に示したように、エンジン回転数ω_eが高い領域では、エンジン回転数ω_eが高くなるほど小さくなるものの、エンジン始動時のようにエンジン回転数ω_eが低い領域では一定である。つまり、第２クラッチトルク容量上限値T_{cl2_ENG_START_HLMT}は、エンジン回転数ω_eが高くなるほど大きくなる。そこで、実施例１では、モータ1が出力可能なトルクであるモータ上限トルクT_{m_HLMT}からエンジン始動に必要なエンジン始動下限トルクT_{ENG_START}を除いた残りの全て（第２クラッチトルク容量上限値T_{cl2_ENG_START_HLMT}）をエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}とし、モータ上限トルクT_{m_HLMT}からエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}を差し引いた値をエンジン始動用第１クラッチトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START}としている。これにより、モータ上限トルクT_{m_HLMT}の範囲内で、エンジン2を確実に始動させつつ、エンジン回転数ω_eの上昇と共に車両の駆動トルクを増大させることができるため、図１４に示すように、エンジン初爆後であってエンジン始動完了前、すなわち、HEVモードへ移行する前の時点で駆動トルクを駆動トルク指令値T_d ^*と一致させることができる。よって、加速度の停滞を抑制でき、より早期に所望の加速度を得ることができる。

以上説明したように、実施例１にあっては以下に列挙する効果を奏する。
(1) エンジン2と、モータジェネレータ1と、エンジン2およびモータジェネレータ1間のトルク伝達を断続する第１クラッチ3と、モータジェネレータ1および駆動輪21a,21b間のトルク伝達を断続する第２クラッチ4と、第１クラッチ3を切断しモータジェネレータ1のトルクにより走行する電動車モードから、第１クラッチ3を接続してエンジン2およびモータジェネレータ1のトルクにより走行するハイブリッドモードへ切り替わる際、モータジェネレータ1のトルクを利用してエンジン2を始動する統合コントローラ13と、モータ上限トルクT_{m_HLMT}を演算するモータ上限トルク演算手段（ステップS75）と、アクセル踏み込みに伴いエンジン2を始動する際、モータ上限トルクT_{m_HLMT}の範囲内でエンジン始動用第１クラッチトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START}とエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}とを配分する伝達トルク容量配分手段（ステップS7）と、を備え、伝達トルク容量配分手段は、アクセル開度が所定アクセル開度以下の場合には所定アクセル開度を超える場合よりもエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}の配分を大きくする。
よって、運転者の要求加速度が小さい場合には、エンジン始動時間の短縮よりも駆動トルクの増大を優先することで、踏み込み直後から駆動トルクを駆動トルク指令値T_d ^*に合致させることができるため、運転者の所望する加速性能が得られる。

(2) 伝達トルク容量配分手段は、アクセル開度が所定アクセル開度を超える場合には、アクセル踏み込み速度が高いほどエンジン始動用第１クラッチトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START}の配分を大きくする。
よって、運転者の要求加速度が大きい場合には、駆動トルクの増大よりもエンジン始動時間の短縮を優先することで、速やかにエンジントルクを発生させ、より早期に駆動トルクを駆動トルク指令値T_d ^*まで引き上げることができるため、運転者の所望する加速性能が得られる。

(3) アクセル開度に基づいて駆動トルク指令値T_d ^*を演算する駆動トルク指令値演算手段（ステップS3）と、駆動トルク指令値T_d ^*の変化率dT_d ^*/dtを演算する駆動トルク指令値変化率演算手段（ステップS73）と、モータ上限トルクT_{m_HLMT}からクランキングに最低限必要なエンジン始動下限トルクの最小値であるエンジン下限トルク最小値T_{ENG_START_min}を減じてエンジン始動中に第２クラッチ4へ配分可能なトルクの最大値である第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}を演算する第２クラッチトルク容量最大値演算手段（ステップS77）と、を備え、伝達トルク容量配分手段は、駆動トルク指令値T_d ^*が第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}以下の場合にはエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}の配分を最大とし、駆動トルク指令値T_d ^*が第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}を超える場合には、駆動トルク指令値変化率dT_d ^*/dtが高いほどエンジン始動用第１クラッチトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START}の配分を大きくする。
よって、駆動トルク指令値T_d ^*をモータトルクのみで実現できる場合は、駆動トルクの増大を優先することで、踏み込み直後から駆動トルクを駆動トルク指令値T_d ^*に合致させることができる。一方、駆動トルク指令値T_d ^*をモータトルクのみで実現できない場合は、駆動トルク指令値変化率dT_d ^*/dtが高いほどエンジン始動時間の短縮を優先することで、速やかにエンジントルクを発生させ、より早期に駆動トルクを駆動トルク指令値T_d ^*まで引き上げることができる。

(4) エンジン回転数ω_eとエンジン2が初爆後か否かに基づき、現在のエンジン回転数においてクランキングに最低限必要なエンジン始動下限トルクT_{ENG_START}を演算するエンジン始動下限トルク演算手段(S74)と、モータ上限トルクT_{m_HLMT}からエンジン始動下限トルクT_{ENG_START}を減じて、第２クラッチ4へ配分可能な第２クラッチトルク容量上限値T_{cl2_ENG_START_HLMT}を演算する第２クラッチトルク容量上限値演算手段(S76)と、を備え、伝達トルク容量配分手段は、駆動トルク指令値T_d ^*が第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}以下の場合には、駆動トルク指令値T_d ^*の上限を第２クラッチトルク容量上限値T_{cl2_ENG_START_HLMT}で制限した値をエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}とすると共に、モータ上限トルクT_{m_HLMT}からエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}を減じた値をエンジン始動用第１クラッチトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START}とし、駆動トルク指令値T_d ^*が第２クラッチトルク容量最大値T_{cl2_ENG_START_max}よりも大きい場合には、駆動トルク指令値T_d ^*の上限を第２クラッチトルク容量上限値T_{cl2_ENG_START_HLMT}で制限した値を、駆動トルク指令値T_d ^*変化率dT_d ^*/dtが高いほど減少補正した値をエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}とすると共に、モータ上限トルクT_{m_HLMT}からエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値T_{cl2_ENG_START}を減じた値をエンジン始動用第１クラッチトルク容量指令値T_{cl1_ENG_START}とする。
よって、モータ上限トルクT_{m_HLMT}の範囲内で、エンジン2を確実に始動させつつ、エンジン回転数ω_eの上昇と共に車両の駆動トルクを増大させることができるため、加速度の停滞を抑制でき、より早期に所望の加速度を得ることができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

【００１６】
本値Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿Ｂ}を決定する。
１．Ｔ_ｄ ^＊＞Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿ＨＬＭＴ}の場合
Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿Ｂ}＝Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿ＨＬＭＴ}
２．Ｔ_ｄ ^＊≦Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿ＨＬＭＴ}の場合
Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿Ｂ}＝Ｔ_ｄ ^＊
ステップＳ７９では、駆動トルク指令値Ｔ_ｄ ^＊とその変化率ｄＴ_ｄ ^＊／ｄｔから以下に基づき演算する。
１．Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿ｍａｘ}≧Ｔ_ｄ ^＊の場合
Ｋ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}＝１．０
２．Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿ｍａｘ}＜Ｔ_ｄ ^＊の場合
Ｋ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}＝ｆ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿}（ｄＴ_ｄ ^＊／ｄｔ）
なお、ｆ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿}（ｄＴ_ｄ ^＊／ｄｔ）は駆動トルク指令値変化率ｄＴ_ｄ ^＊／ｄｔを入力とした関数であり、図１１に示すような特性に設定する。図１１は、駆動トルク指令値変化率ｄＴ_ｄ ^＊／ｄｔに応じた第２クラッチトルク容量指令補正値Ｋ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}の特性図であり、Ｋ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}は、ｄＴ_ｄ ^＊／ｄｔがゼロから第１所定値までの範囲にある場合は１．０であり、第１所定値から第２所定値（＞第１所定値）までの範囲にある場合はｄＴ_ｄ ^＊／ｄｔが高くなるほど減少する。
［００３３］
ステップＳ７１０では、エンジン始動用第２クラッチトルク容量指令基本値Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿Ｂ}と第２クラッチトルク容量指令補正値Ｋ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}から下式に基づき最終的なエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}を演算する。
Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}＝Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ＿Ｂ}×Ｋ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ} …（２６）
ステップＳ７１１では、モータ上限トルクＴ_{ｍ＿ＨＬＭＴ}、およびエンジン始動用第２クラッチトルク容量指令値Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}から、下式に基づきエンジン始動用第１クラッチトルク容量指令値Ｔ_{ｃｌ１＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}を演算する。
Ｔ_{ｃｌ１＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ}＝Ｔ_{ｍ＿ＨＬＭＴ}−Ｔ_{ｃｌ２＿ＥＮＧ＿ＳＴＡＲＴ} …（２７）
［００３４］
次に、作用を説明する。
［クラッチトルク容量配分作用］

本発明では、アクセル踏み込みに伴いエンジンを始動する際、駆動トルク指令値が第２クラッチトルク容量最大値以下の場合には第２クラッチ伝達トルク容量指令値の配分を最大とし、駆動トルク指令値が第２クラッチトルク容量最大値を超える場合には駆動トルク指令値変化率が高いほど第１クラッチ伝達トルク容量指令値の配分を大きくする。

Claims (4)

1. エンジンと、
   モータジェネレータと、
   前記エンジンおよび前記モータジェネレータ間のトルク伝達を断続する第１クラッチと、
   前記モータジェネレータおよび駆動輪間のトルク伝達を断続する第２クラッチと、
   前記第１クラッチを切断し前記モータジェネレータのトルクにより走行する電動車モードから、前記第１クラッチを接続して前記エンジンおよび前記モータジェネレータのトルクにより走行するハイブリッドモードへ切り替わる際、前記モータジェネレータのトルクを利用して前記エンジンを始動するエンジン始動手段と、
   モータ上限トルクを演算するモータ上限トルク演算手段と、
   アクセル踏み込みに伴い前記エンジンを始動する際、前記モータ上限トルクの範囲内で第１クラッチ伝達トルク容量指令値と第２クラッチ伝達トルク容量指令値とを配分する伝達トルク容量配分手段と、
   を備え、
   前記伝達トルク容量配分手段は、アクセル開度が所定アクセル開度以下の場合には前記所定アクセル開度を超える場合よりも前記第２クラッチ伝達トルク容量指令値の配分を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両のクラッチ制御装置において、
   前記伝達トルク容量配分手段は、アクセル開度が前記所定アクセル開度を超える場合には、アクセル踏み込み速度が高いほど前記第１クラッチ伝達トルク容量指令値の配分を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
3. 請求項２に記載のハイブリッド車両のクラッチ制御装置において、
   アクセル開度に基づいて駆動トルク指令値を演算する駆動トルク指令値演算手段と、
   前記駆動トルク指令値の変化率を演算する駆動トルク指令値変化率演算手段と、
   前記モータ上限トルクからクランキングに最低限必要なエンジン始動下限トルクの最小値であるエンジン下限トルク最小値を減じてエンジン始動中に前記第２クラッチへ配分可能なトルクの最大値である第２クラッチトルク容量最大値を演算する第２クラッチトルク容量最大値演算手段と、
   を備え、
   前記伝達トルク容量配分手段は、前記駆動トルク指令値が前記第２クラッチトルク容量最大値以下の場合には前記第２クラッチ伝達トルク容量指令値の配分を最大とし、前記駆動トルク指令値が前記第２クラッチトルク容量最大値を超える場合には前記駆動トルク指令値変化率が高いほど前記第１クラッチ伝達トルク容量指令値の配分を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
4. 請求項３に記載のハイブリッド車両のクラッチ制御装置において、
   前記エンジン回転数と前記エンジンが初爆後か否かに基づき、現在のエンジン回転数においてクランキングに最低限必要なエンジン始動下限トルクを演算するエンジン始動下限トルク演算手段と、
   前記モータ上限トルクから前記エンジン始動下限トルクを減じて、前記第２クラッチへ配分可能な第２クラッチトルク容量上限値を演算する第２クラッチトルク容量上限値演算手段と、
   を備え、
   前記伝達トルク容量配分手段は、
   前記駆動トルク指令値が前記第２クラッチトルク容量最大値以下の場合には、前記駆動トルク指令値の上限を前記第２クラッチトルク容量上限値で制限した値を前記第２クラッチ伝達トルク容量指令値とすると共に、前記モータ上限トルクから前記第２クラッチ伝達トルク容量指令値を減じた値を前記第１クラッチ伝達トルク容量指令値とし、
   前記駆動トルク指令値が前記第２クラッチトルク容量最大値よりも大きい場合には、前記駆動トルク指令値の上限を前記第２クラッチトルク容量上限値で制限した値を、アクセル踏み込み速度が高いほど減少補正した値を前記第２クラッチ伝達トルク容量指令値とすると共に、前記モータ上限トルクから前記第２クラッチ伝達トルク容量指令値を減じた値を前記第１クラッチ伝達トルク容量指令値とすることを特徴とするハイブリッド車両のクラッチ制御装置。

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