WO2013121567A1

WO2013121567A1 - 車両の制御装置

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Publication number: WO2013121567A1
Application number: PCT/JP2012/053723
Authority: WO
Inventors: 洋裕道越; 真吾江藤; 井上　雄二; 幸彦出塩; 佐藤　彰洋
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-08-22
Also published as: JPWO2013121567A1; EP2815940A1; US20150072829A1; CN104114427B; CN104114427A; EP2815940B1; US9371068B2; EP2815940A4; JP5794377B2

Abstract

　クラッチが係合された状態でのモータ走行時のエンジン始動に際して、エンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させる。　ロックアップクラッチ３８が係合された状態でのＥＶ走行時にエンジン１４を始動する際はロックアップクラッチ３８をスリップ係合乃至解放させる為、ＥＶ走行中はロックアップクラッチ３８の係合を保ちながらも速やかにスリップ係合乃至解放へ移行できることが望まれることに対して、ＥＶ走行時の係合時ロックアップクラッチ圧をエンジン走行時よりも低くすることで、速やかにスリップ係合乃至解放へ移行してエンジン１４の始動を開始することができる。

Description

車両の制御装置

　本発明は、エンジン及び電動機と駆動輪との間の動力伝達経路を機械的に直結した状態とするクラッチを備えた車両の制御装置に関するものである。

　駆動力源としてのエンジン及び電動機と、その駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を機械的に直結した状態とすることが可能なクラッチとを備える車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。特許文献１には、エンジンと電動機とを駆動力源として備えると共に、これら駆動力源と駆動輪との間に直結可能なロックアップクラッチ付き自動変速機を設けた車両の制御装置において、ロックアップクラッチを係合したモータ走行からエンジンを始動する場合は、そのロックアップクラッチをスリップ係合乃至解放することで、エンジン始動の際のトルク変動がアウトプットに伝達されることを抑制し、そのトルク変動に伴うショックの発生を抑制する技術が提案されている。

特開２０００－１２０８５８号公報

　ところで、一般的に、クラッチは、伝達すべきトルクに対して完全係合された状態を維持する為に、伝達すべきトルクに応じた指令圧により元圧から調圧制御されたクラッチの係合圧（すなわちクラッチ圧）にて係合されるのではなく、一律の指令圧（例えば最大指令圧）によるクラッチ圧にて係合される場合が多い。このような場合に特許文献１に記載されたような従来技術が実行されると、クラッチが係合された状態でのエンジン始動の際には、実際のクラッチ圧が最大指令圧によるクラッチ圧からスリップ係合乃至解放されるクラッチ圧となるまで低下した後に、エンジン始動が実行されることになる。そうすると、クラッチ圧がスリップ係合乃至解放されるクラッチ圧へ低下するまではエンジン始動を待機することになり、ドライバビリティ（例えば駆動要求量に対する駆動力の応答性；動力性能）が低下する可能性がある。或いは、クラッチ圧が低下するまでに（すなわちクラッチが未だ係合された状態であるときに）エンジン始動を行うことになり、エンジン始動ショックが抑制されない可能性がある。特に、エンジン始動を行う際は、運転者が速やかな駆動力の増大を望んでいると考えられる為、エンジン始動ショックを抑制しつつ、速やかなエンジン始動が望まれる。尚、上述したような課題は未公知であり、クラッチが係合された状態でのモータ走行時にエンジン始動する際に、エンジン始動ショックを抑制しつつ速やかにエンジン始動することについて未だ提案されていない。

　本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、クラッチが係合された状態でのモータ走行時のエンジン始動に際して、エンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させることができる車両の制御装置を提供することにある。

　前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) エンジンと、電動機と、そのエンジン及びその電動機と駆動輪との間の動力伝達経路を機械的に直結した状態とすることが可能なクラッチとを備え、その電動機のみを走行用駆動力源とし、そのクラッチを係合して走行するモータ走行時にそのエンジンを始動する際にはそのクラッチをスリップ係合乃至解放させる車両の制御装置であって、(b) 前記モータ走行時に前記クラッチを係合しているときの係合圧を、少なくとも前記エンジンを走行用駆動力源として走行するエンジン走行時にそのクラッチを係合しているときの係合圧よりも低くすることにある。

　このようにすれば、クラッチが係合された状態でのモータ走行時にエンジンを始動する際はクラッチをスリップ係合乃至解放させる為、モータ走行中はクラッチの係合を保ちながらも速やかにスリップ係合乃至解放へ移行できることが望まれることに対して、モータ走行時にクラッチをスリップ無しに係合しているときの係合圧をエンジン走行時よりも低くすることで、速やかにスリップ係合乃至解放へ移行してエンジンの始動を開始することができる。よって、クラッチが係合された状態でのモータ走行時のエンジン始動に際して、エンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させることができる。一方、クラッチが係合された状態でのエンジン走行時にエンジンを停止する際にも、トルク変動のショックを抑制する為にクラッチを同様にスリップ係合乃至解放させることが考えられる。しかしながら、エンジン停止は、運転者が駆動力の増大を望んでいると考えられるエンジン始動とは異なり、運転者が速やかにエンジンを停止することを望んでいるわけではないと考えられる為、エンジン走行時にクラッチをスリップ無しに係合しているときの係合圧をモータ走行時よりも高く設定し、クラッチを係合しているときの係合圧をエンジントルクに応じて変更する制御をモータ走行時に対して減らすことで、その制御を楽にすることができる（すなわちその制御を簡単にすることができる）。

　ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記クラッチを係合して走行する場合、前記モータ走行時は、前記電動機の出力トルクに基づいて前記クラッチの係合圧を常時調圧する一方で、前記エンジン走行時は、前記クラッチの係合圧を調圧しないことにある。このようにすれば、モータ走行時は、クラッチの係合（すなわちクラッチをスリップ無しに係合している状態）を維持しつつ、クラッチの係合圧をエンジン走行時よりも低くしてエンジンを始動する際に速やかにスリップ係合乃至解放へ移行することができる。一方で、エンジン走行時は、クラッチの係合圧の制御を簡単にしつつ、モータ走行時よりも高いクラッチの係合圧にて確実にクラッチを係合させられる。

　また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記エンジン及び前記電動機と前記駆動輪との間の動力伝達経路には、流体式伝動装置が設けられており、前記クラッチは、前記流体式伝動装置の入力側回転部材と出力側回転部材とを直結することが可能なロックアップクラッチである。このようにすれば、ロックアップクラッチが係合された状態でのモータ走行時のエンジン始動に際して、エンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させることができる。

　また、第４の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記電動機と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機が設けられており、前記クラッチは、前記自動変速機に備えられた係合装置である。このようにすれば、自動変速機の係合装置が係合された状態でのモータ走行時のエンジン始動に際して、エンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させることができる。

　また、第５の発明は、前記第１の発明乃至第４の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記エンジンと前記電動機との間の動力伝達経路を断接する断接クラッチを備え、前記断接クラッチを解放した状態での前記モータ走行中には、その断接クラッチを係合に向けて制御しつつそのエンジンを始動することにある。このようにすれば、エンジン始動時の爆発に伴うトルク変動によるエンジン始動ショックを抑制できることはもちろんのこと、断接クラッチの係合に伴うエンジン始動ショックも抑制することができる。

本発明が適用される車両を構成する動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。ロックアップクラッチの制御に用いられるロックアップ領域線図の一例を示す図である。ＥＶ走行とエンジン走行との切替えに用いられるＥＶ／ＥＨＶ領域マップの一例を示す図である。ＥＶ走行時の係合時ロックアップクラッチ圧の制御に用いられるＬＵ指令圧マップの一例を示す図である。エンジン走行時の係合時ロックアップクラッチ圧の制御に用いられるＬＵ指令圧の一例を示す図である。電子制御装置の制御作動の要部すなわちロックアップクラッチが係合された状態でのモータ走行時のエンジン始動に際してエンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させる為の制御作動を説明するフローチャートである。図７のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。

　本発明において、好適には、前記自動変速機は、前記流体式伝動装置を有する自動変速機、或いは副変速機を有する自動変速機などにより構成される。この自動変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段が択一的に達成される公知の遊星歯車式自動変速機、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備える同期噛合型平行２軸式変速機ではあるが油圧アクチュエータによりギヤ段が自動的に切換られる同期噛合型平行２軸式自動変速機、同期噛合型平行２軸式自動変速機であるが入力軸を２系統備える型式の所謂ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、変速比が無段階に連続的に変化させられる所謂ベルト式無段変速機や所謂トロイダル式無段変速機などにより構成される。前記クラッチは、前記ロックアップクラッチの他に、前記自動変速機の変速に関与する前記係合装置、前記自動変速機の入力クラッチ、前記無段変速機と共に備えられる前後進切換装置を構成する係合装置なども想定される。

　また、好適には、前記エンジンとしては、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が広く用いられる。

　また、好適には、前記断接クラッチは、湿式或いは乾式の係合装置が用いられる。

　以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

　図１は、本発明が適用される車両１０を構成するエンジン１４から駆動輪３４までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、エンジン１４の出力制御、自動変速機１８の変速制御、電動機ＭＧの駆動制御などの為に車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。

　図１において、車両１０は、走行用駆動力源として機能するエンジン１４及び電動機ＭＧを備えたハイブリッド車両である。動力伝達装置１２は、非回転部材としてのトランスミッションケース２０内において、エンジン１４側から順番に、エンジン断接用クラッチＫ０、トルクコンバータ１６、及び自動変速機１８等を備えている。また、動力伝達装置１２は、自動変速機１８の出力回転部材である変速機出力軸２４に連結されたプロペラシャフト２６、そのプロペラシャフト２６に連結されたディファレンシャルギヤ２８、そのディファレンシャルギヤ２８に連結された１対の車軸３０等を備えている。このように構成された動力伝達装置１２は、例えばＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型の車両１０に好適に用いられるものである。動力伝達装置１２において、エンジン１４の動力は、エンジン断接用クラッチＫ０が係合された場合に、エンジン１４とエンジン断接用クラッチＫ０とを連結するエンジン連結軸３２から、エンジン断接用クラッチＫ０、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、プロペラシャフト２６、ディファレンシャルギヤ２８、及び１対の車軸３０等を順次介して１対の駆動輪３４へ伝達される。

　トルクコンバータ１６は、入力側回転部材であるポンプ翼車１６ａに入力された動力（特に区別しない場合にはトルクや力も同義）を変速機入力軸３６に連結された出力側回転部材であるタービン翼車１６ｂから自動変速機１８側へ流体を介して伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ１６は、ポンプ翼車１６ａとタービン翼車１６ｂとの間を直結する公知のロックアップクラッチ３８を備えている。ロックアップクラッチ３８は、ポンプ翼車１６ａとタービン翼車１６ｂとの間を直結することで、結果的に、エンジン１４及び電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路を機械的に直結した状態とする。ポンプ翼車１６ａにはオイルポンプ２２が連結されている。オイルポンプ２２は、自動変速機１８を変速制御するなどの為の作動油圧をエンジン１４（或いは電動機ＭＧ）により回転駆動されることにより発生する機械式のオイルポンプである。　ロックアップクラッチ３８は、オイルポンプ２２が発生する油圧を元圧とし動力伝達装置１２に設けられた油圧制御回路５０によって係合解放制御される。

　電動機ＭＧは、電気エネルギから機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的なエネルギーから電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。換言すれば、電動機ＭＧは、動力源であるエンジン１４の代替として、或いはそのエンジン１４と共に走行用の動力を発生させる走行用駆動力源として機能し得る。また、エンジン１４により発生させられた動力や駆動輪３４側から入力される被駆動力（機械的エネルギー）から回生により電気エネルギを発生させ、その電気エネルギをインバータ５２を介して蓄電装置５４に蓄積する等の作動を行う。電動機ＭＧは、エンジン断接用クラッチＫ０とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路に連結されており（すなわち作動的にポンプ翼車１６ａに連結されており）、電動機ＭＧとポンプ翼車１６ａとの間では、相互に動力が伝達される。従って、電動機ＭＧは、エンジン１４と同様に、自動変速機１８の入力回転部材である変速機入力軸３６に動力伝達可能に連結されている。

　エンジン断接用クラッチＫ０は、例えば互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であり、オイルポンプ２２が発生する油圧を元圧とし油圧制御回路５０によって係合解放制御される。その係合解放制御においてはエンジン断接用クラッチＫ０のトルク容量が、油圧制御回路５０内のリニヤソレノイドバルブ等の調圧により例えば連続的に変化させられる。エンジン断接用クラッチＫ０は、係合状態では、エンジン連結軸３２を介してポンプ翼車１６ａをエンジン１４と一体的に回転させる。すなわち、エンジン断接用クラッチＫ０の係合状態では、エンジン１４からの動力がポンプ翼車１６ａに入力される。一方で、エンジン断接用クラッチＫ０の解放状態では、ポンプ翼車１６ａとエンジン１４との間の動力伝達が遮断される。前述したように、電動機ＭＧは作動的にポンプ翼車１６ａに連結されているので、エンジン断接用クラッチＫ０は、エンジン１４とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路を断接するクラッチとして機能することはもちろんであるが、エンジン１４と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路を断接する断接クラッチとしても機能する。

　自動変速機１８は、エンジン断接用クラッチＫ０を介することなく電動機ＭＧに動力伝達可能に連結されて、エンジン１４及び電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部を構成し、走行用駆動力源（エンジン１４及び電動機ＭＧ）からの動力を駆動輪３４側へ伝達する。自動変速機１８は、例えば係合装置としてのクラッチＣやブレーキＢ等の複数の油圧式摩擦係合装置を備え、その油圧式摩擦係合装置の係合と解放とにより変速が実行されて複数の変速段（ギヤ段）が選択的に成立させられる公知の遊星歯車式多段変速機である。そして、自動変速機１８では、クラッチＣ及びブレーキＢが油圧制御回路５０によってそれぞれ係合解放制御されることにより、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて所定のギヤ段が成立させられる。

　車両１０には、例えばハイブリッド駆動制御などに関連する車両１０の制御装置を含む電子制御装置８０が備えられている。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置８０は、エンジン１４の出力制御、電動機ＭＧの回生制御を含む電動機ＭＧの駆動制御、自動変速機１８の変速制御、エンジン断接用クラッチＫ０のトルク容量制御、ロックアップクラッチ３８の係合解放制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や電動機制御用や油圧制御用等に分けて構成される。電子制御装置８０には、各種センサ（例えばエンジン回転速度センサ５６、タービン回転速度センサ５８、出力軸回転速度センサ６０、電動機回転速度センサ６２、アクセル開度センサ６４、スロットルセンサ６６、バッテリセンサ６８など）による検出値に基づく各種信号（例えばエンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、タービン回転速度Ｎtすなわち変速機入力軸３６の回転速度である変速機入力回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する変速機出力軸２４の回転速度である変速機出力回転速度Ｎout、電動機ＭＧの回転速度である電動機回転速度Ｎm、運転者による車両１０に対する駆動要求量に対応するアクセル開度Ａcc、電子スロットル弁のスロットル弁開度θth、蓄電装置５４のバッテリ温度ＴＨbat，バッテリ入出力電流（バッテリ充放電電流）Ｉbat，バッテリ電圧Ｖbat，充電状態（充電容量）ＳＯＣなど）が、それぞれ供給される。電子制御装置８０からは、例えばエンジン１４の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、電動機ＭＧの作動を制御する為の電動機制御指令信号Ｓm、エンジン断接用クラッチＫ０やロックアップクラッチ３８や自動変速機１８のクラッチＣ及びブレーキＢの油圧アクチュエータを制御する為に油圧制御回路５０に含まれる電磁弁（ソレノイドバルブ）等を作動させる為の油圧指令信号Ｓpなどが、スロットルアクチュエータや燃料供給装置等のエンジン制御装置、インバータ５２、油圧制御回路５０などへそれぞれ出力される。

　図２は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２において、ロックアップ制御手段すなわちロックアップ制御部８２は、例えば図３に示すような車速Ｖ及びスロットル弁開度θthを変数とする二次元座標内にてロックアップクラッチ３８を解放するロックアップオフ領域、ロックアップクラッチ３８をスリップ係合するスリップ領域、ロックアップクラッチ３８を完全係合する（すなわちロックアップクラッチ３８をスリップ無しに係合する；ロックアップクラッチ３８を係合すると同意）ロックアップオン領域を有する予め求められて記憶された（すなわち予め定められた）関係（マップ、ロックアップ領域線図）から、実際の車速Ｖ及びスロットル弁開度θthで示される車両状態に基づいてロックアップクラッチ３８の作動状態の切換えを制御する。ロックアップクラッチ制御手段８４は、上記ロックアップ領域線図から実際の車両状態に基づいて制御すべきロックアップクラッチ３８の作動状態を判断し、判断した作動状態へ切り換える為のロックアップクラッチ３８の係合油圧（ロックアップクラッチ圧）の指令値（ＬＵ指令圧）Ｓluを油圧制御回路５０へ出力する。このＬＵ指令圧Ｓluは、前記油圧指令信号Ｓpの１つである。

　ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８４は、エンジン１４の駆動を制御するエンジン駆動制御部としての機能と、インバータ５２を介して電動機ＭＧによる駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１４及び電動機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。例えば、ハイブリッド制御部８４は、アクセル開度Ａccや車速Ｖに基づいて車両１０に対する駆動要求量（すなわちドライバ要求量）としての要求駆動トルクＴouttgtを算出し、伝達損失、補機負荷、自動変速機１８のギヤ段、蓄電装置５４の充電容量ＳＯＣ等を考慮して、その要求駆動トルクＴouttgtが得られる走行用駆動力源（エンジン１４及び電動機ＭＧ）の出力トルクとなるようにその走行用駆動力源を制御する。前記駆動要求量としては、駆動輪３４における要求駆動トルクＴouttgtの他に、駆動輪３４における要求駆動力、駆動輪３４における要求駆動パワー、変速機出力軸２４における要求変速機出力トルク、及び変速機入力軸３６における要求変速機入力トルク、走行用駆動力源（エンジン１４及び電動機ＭＧ）の目標トルク等を用いることもできる。また、駆動要求量として、単にアクセル開度Ａccやスロットル弁開度θthや吸入空気量等を用いることもできる。

　具体的には、ハイブリッド制御部８４は、例えば上記要求駆動トルクＴouttgtが電動機ＭＧの出力トルク（電動機トルク）Ｔmのみで賄える範囲の場合には、走行モードをモータ走行モード（以下、ＥＶモード）とし、電動機ＭＧのみを走行用の駆動力源として走行するモータ走行（ＥＶ走行）を行う。一方で、ハイブリッド制御部８４は、例えば上記要求駆動トルクＴouttgtが少なくともエンジン１４の出力トルク（エンジントルク）Ｔeを用いないと賄えない範囲の場合には、走行モードをエンジン走行モードすなわちハイブリッド走行モード（以下、ＥＨＶモード）とし、少なくともエンジン１４を走行用の駆動力源として走行するエンジン走行すなわちハイブリッド走行（ＥＨＶ走行）を行う。

　図４は、車速Ｖと駆動要求量（例えばアクセル開度Ａcc等）とを変数とする二次元座標内において予め定められたモータ走行領域（ＥＶ領域）とエンジン走行領域（ＥＨＶ領域）とを領域分けするＥＶ－ＥＨＶ切替え線を有する関係（ＥＶ／ＥＨＶ領域マップ）を示す図である。ハイブリッド制御部８４は、例えば車両状態（例えば実際の車速Ｖ及びアクセル開度Ａcc等）がＥＶ領域にある場合にはＥＶ走行を実行する一方で、例えば車両状態がＥＨＶ領域にある場合にはＥＨＶ走行を実行する。この図４のＥＶ／ＥＨＶ領域マップにおけるＥＶ－ＥＨＶ切替え線は、便宜上線で表しているが、制御の上では、車両状態で表される点の連なりでもある。また、このＥＶ－ＥＨＶ切替え線は、ヒステリシスを有するように、ＥＶ領域からＥＨＶ領域に遷移する時のＥＶ→ＥＨＶ切替え線及びＥＨＶ領域からＥＶ領域に遷移する時のＥＨＶ→ＥＶ切替え線を有することが望ましい。

　ハイブリッド制御部８４は、ＥＶ走行を行う場合には、エンジン断接用クラッチＫ０を解放させてエンジン１４とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路を遮断すると共に、電動機ＭＧにＥＶ走行に必要な電動機トルクＴmを出力させる。一方で、ハイブリッド制御部８４は、ＥＨＶ走行を行う場合には、エンジン断接用クラッチＫ０を係合させてエンジン１４とトルクコンバータ１６との間の動力伝達経路を接続すると共に、エンジン１４にＥＨＶ走行に必要なエンジントルクＴeを出力させつつ必要に応じて電動機ＭＧにアシストトルクとして電動機トルクＴmを出力させる。

　また、ハイブリッド制御部８４は、ＥＶ走行中に、例えば車両状態がＥＶ領域からＥＨＶ領域へと遷移した場合には、走行モードをＥＶモードからＥＨＶモードへ切り換えると共にエンジン１４の始動開始を判断し、エンジン１４を始動させてＥＨＶ走行を行う。ハイブリッド制御部８４によるエンジン１４の始動方法としては、例えばエンジン断接用クラッチＫ０を係合に向けて制御しつつ（見方を換えれば電動機ＭＧによりエンジン１４を回転駆動しつつ）エンジン始動する。具体的には、ハイブリッド制御部８４は、エンジン１４の始動開始を判断すると、エンジン始動に必要なトルクであるエンジン始動トルクＴmsをエンジン１４側へ伝達する為のＫ０伝達トルクＴk（エンジン断接用クラッチＫ０のトルク容量に相当）が得られるように、エンジン断接用クラッチＫ０の係合油圧（Ｋ０クラッチ圧）の指令値（Ｋ０指令圧）を出力して、エンジン回転速度Ｎeを引き上げる。そして、ハイブリッド制御部８４は、エンジン回転速度Ｎeが完爆可能な所定回転速度まで引き上げられたと判断すると、エンジン点火や燃料供給などを開始してエンジン１４を始動する。

　上記エンジン始動トルクＴmsは、断接用クラッチＫ０を介してエンジン１４側へ流れる分の電動機トルクＴmに相当することから、その分だけ駆動輪３４側へ流れる分の電動機トルクＴmが減少させられる。その為、ハイブリッド制御部８４は、エンジン１４の始動時には、駆動トルクＴoutの落ち込みを抑制する為に、ＥＶ走行中の電動機トルクＴmにエンジン始動トルクＴmsとして必要な電動機トルクＴmを加算した大きさの電動機トルクＴmを出力する指令をインバータ５２へ出力する。

　ここで、部品のばらつきや制御のばらつきなどにより電動機トルクＴmの加算分のトルクとエンジン始動トルクＴmsとにずれが生じると、駆動トルクＴoutが変動してエンジン始動時のショック（エンジン始動ショック）が発生する可能性がある。また、電動機トルクＴmからエンジントルクＴeへのトルクの受け渡しにずれが生じることによっても、駆動トルクＴoutが変動してエンジン始動ショックが発生する可能性がある。また、エンジン始動時の爆発に伴うトルク変動が駆動輪３４へ伝達されることによっても、エンジン始動ショックが発生する可能性がある。特に、ロックアップクラッチ３８が係合されているときには、ロックアップクラッチ３８がスリップ係合乃至解放されているときと比較して、エンジン始動時のトルク変動が抑制され難く、上記エンジン始動ショックが顕著に発生する。

　そこで、ロックアップ制御部８２は、ロックアップクラッチ３８が係合された状態でのＥＶ走行時に、ハイブリッド制御部８４によりエンジン１４の始動開始が判断された場合には、エンジン１４の始動に先立って、ロックアップクラッチ３８をスリップ係合乃至解放させる（より好適には、ロックアップクラッチ３８をスリップ係合させる）。ハイブリッド制御部８４は、エンジン１４の始動開始を判断した後に、ロックアップ制御部８２によるロックアップクラッチ３８のスリップ係合乃至解放が完了した場合には、エンジン断接用クラッチＫ０を係合に向けて制御することでエンジン回転速度Ｎeを引き上げ、エンジン点火などによりエンジン１４を始動させてＥＨＶ走行を行う。ロックアップ制御部８２は、ハイブリッド制御部８４によるエンジン始動が完了した場合には、ロックアップクラッチ３８を係合させる。

　このように、ロックアップクラッチ３８を係合して走行するＥＶ走行時にエンジン始動する際は、ロックアップクラッチ３８がスリップ係合乃至解放されるロックアップクラッチ圧となるまで実際のロックアップクラッチ圧が低下した後にエンジン始動が実行される。そうすると、実圧がスリップ係合乃至解放されるロックアップクラッチ圧へ低下するまではエンジン始動を待機することになり、ドライバビリティが低下する可能性がある。或いは、ロックアップクラッチ３８が未だ係合されているときにエンジン始動を行うと、エンジン始動ショックが抑制されない可能性がある。エンジン１４の始動開始が判断された場合には、運転者が駆動トルクＴoutの速やかな増大を望んでいると考えられる為、エンジン始動ショックを抑制しつつ速やかなエンジン始動が望まれる。

　以下において、ＥＶ走行時にロックアップクラッチ３８を係合しているときのロックアップクラッチ圧（すなわちロックアップクラッチ３８をスリップ無しに係合しているときのロックアップクラッチ圧；係合時ロックアップクラッチ圧）について検討する。先ずは、ＥＶ走行時の係合時ロックアップクラッチ圧を、係合が維持される範囲で電動機トルクＴmに応じてできるだけ低くしておき、エンジン始動の際にはスリップ係合乃至解放されるロックアップクラッチ圧へ速やかに低下させることが考えられる。一方で、係合時ロックアップクラッチ圧を、電動機トルクＴmに応じてできるだけ低くするよりも、確実に係合できる高い値に設定する方が制御性の面では楽である（簡単である）。他方、ロックアップクラッチ３８を係合して走行するエンジン走行時にエンジン１４を停止する際（例えばモータ走行へ移行する際）も、駆動力源が切り替わったり、エンジン断接用クラッチＫ０が解放される為、トルク変動に伴うショックが発生する可能性がある。その為、エンジン停止する際も、一時的にロックアップクラッチ３８をスリップ係合乃至解放することが考えられる。エンジン１４を停止する際は、運転者が速やかな駆動トルクＴoutの減少を望んでいる訳ではないと考えられる為、速やかなエンジン停止を行う必要はない。その為、エンジン走行時の係合時ロックアップクラッチ圧を、確実に係合される値まで高くしておき、制御性を楽にすることが考えられる。

　別の見方では、ＥＶ走行では、指令値に対する実際値のトルク変動（実トルク変動）が比較的小さい電動機ＭＧにて狙いのトルクを出力する為、係合時ロックアップクラッチ圧を低く設定しておいても、電動機ＭＧにおける実トルク変動によってロックアップクラッチ３８の完全係合が維持されないこと（例えばロックアップクラッチ３８がスリップ係合すること）が回避され易い。一方で、エンジン走行では、電動機ＭＧよりも実トルク変動が大きいエンジン１４にて狙いのトルクを出力する為、エンジン１４の実トルク変動を考慮して係合時ロックアップクラッチ圧をＥＶ走行時よりも大きくしておかなければロックアップクラッチ３８の完全係合が維持され難い（例えばロックアップクラッチ３８がスリップ係合し易い）。

　上述の検討結果を勘案し、本実施例の電子制御装置８０は、ＥＶ走行時の係合時ロックアップクラッチ圧を、エンジン走行時の係合時ロックアップクラッチ圧よりも低くする。電子制御装置８０は、ロックアップクラッチ３８を係合して走行する場合、ＥＶ走行時は電動機トルクＴmに基づいて係合時ロックアップクラッチ圧を常時調圧する一方で、エンジン走行時は係合時ロックアップクラッチ圧を調圧しない（すなわちエンジントルクＴeに基づいた係合時ロックアップクラッチ圧の調圧を行わない）。

　より具体的には、図２に戻り、ＥＶ／ＥＨＶ走行判定手段すなわちＥＶ／ＥＨＶ走行判定部８６は、車両１０の走行状態を判定する。例えば、ＥＶ／ＥＨＶ走行判定部８６は、ハイブリッド制御部８４による制御作動に基づいて車両１０がＥＶ走行中であるか否かを判定する。また、ＥＶ／ＥＨＶ走行判定部８６は、ハイブリッド制御部８４による制御作動に基づいて車両１０がエンジン走行中（ＥＨＶ走行中）であるか否かを判定する。

　ロックアップ制御部８２は、ＥＶ／ＥＨＶ走行判定部８６により車両１０がＥＶ走行中であると判定された場合には、例えば図３に示すようなロックアップ領域線図から実際の車速Ｖ及びスロットル弁開度θthに基づいてロックアップオン領域であるか否かを判定する。ロックアップ制御部８２は、ロックアップオン領域であると判定した場合には、ＥＶ走行時の電動機トルクＴmに応じたＬＵ指令圧Ｓluを油圧制御回路５０へ出力して、ロックアップクラッチ３８を係合する。ロックアップ制御部８２は、このＥＶ走行時の電動機トルクＴmに応じたＬＵ指令圧Ｓluを、ＥＶ走行に必要な電動機トルクＴmを出力する為の電動機制御指令信号Ｓmと、実トルク変動が生じてもその電動機トルクＴmを確実に伝達できる範囲で可及的に低い係合時ロックアップクラッチ圧が得られる為のＬＵ指令圧Ｓluとの予め定められた例えば図５に示すような関係（ＬＵ指令圧マップ）から、ＥＶ走行時の電動機制御指令信号Ｓmに基づいて決定する。

　ロックアップ制御部８２は、ＥＶ／ＥＨＶ走行判定部８６により車両１０がエンジン走行中であると判定された場合には、例えば図３に示すようなロックアップ領域線図から実際の車速Ｖ及びスロットル弁開度θthに基づいてロックアップオン領域であるか否かを判定する。ロックアップ制御部８２は、ロックアップオン領域であると判定した場合には、所定のＬＵ指令圧Ｓluを油圧制御回路５０へ出力して、ロックアップクラッチ３８を係合する。この所定のＬＵ指令圧Ｓluは、例えばエンジン走行時の要求駆動トルクＴouttgtに対応するエンジントルクＴe及び電動機トルクＴmを確実に伝達できる係合時ロックアップクラッチ圧が得られる為のＬＵ指令圧Ｓluとして予め定められた値である。具体的には、所定のＬＵ指令圧Ｓluは、図６の実線或いは二点鎖線に示すような一律のＬＵ指令圧Ｓluであり、好適には、最大の係合時ロックアップクラッチ圧が得られる最大指令圧（図６の実線参照）である。或いは、所定のＬＵ指令圧Ｓluは、図６の破線に示すように、要求駆動トルクＴouttgtに応じた一律のＬＵ指令圧Ｓlu値が段階的に複数設定されても良い。

　図７は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちロックアップクラッチ３８が係合された状態でのモータ走行時のエンジン始動に際して、エンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させる為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図８は、図７のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。

　図７において、先ず、ＥＶ／ＥＨＶ走行判定部８６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えば車両１０がＥＶ走行中であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が肯定される場合はロックアップ制御部８２に対応するＳ２０において、ロックアップオン領域であるか否かが判定される。このＳ２０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はロックアップ制御部８２に対応するＳ３０において、ＥＶ走行時の電動機トルクＴmに応じたＬＵ指令圧（ロックアップ指令圧）Ｓluにてロックアップクラッチ３８が係合される（図８のｔ１時点以前）。上記１０の判断が否定される場合はＥＶ／ＥＨＶ走行判定部８６に対応するＳ４０において、例えば車両１０がエンジン走行中（ＥＨＶ走行中）であるか否かが判定される。このＳ４０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はロックアップ制御部８２に対応するＳ５０において、ロックアップオン領域であるか否かが判定される。このＳ５０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はロックアップ制御部８２に対応するＳ６０において、ロックアップクラッチ３８が確実に係合される一律のＬＵ指令圧Ｓlu（例えば最大指令圧）にてロックアップクラッチ３８が係合される（図８のｔ４時点以降）。

　図８のタイムチャートは、例えばロックアップクラッチ３８が係合された状態でのＥＶ走行時に、エンジン１４が始動される場合の一例を示したものである。図８の実線は本実施例であり、破線は従来例である。図８の破線に示す従来例では、ＥＶ走行及びエンジン走行（ＥＨＶ走行）において共に、ロックアップクラッチ３８を係合する為のＬＵ指令圧Ｓluとして一律のＬＵ指令圧Ｓlu（例えば最大指令圧）が出力されている（図８のｔ１時点以前、及びｔ４’時点以降）。その為、エンジン始動の際には、ＬＵ指令圧Ｓluをこの最大指令圧からスリップ係合する為のＬＵ指令圧Ｓluへ低下させるので、ロックアップクラッチ圧が実際に低下してロックアップクラッチ３８がスリップ係合されるまでには比較的時間を要する（図８のｔ２’時点参照）。従って、エンジン始動が判断されてから（エンジン始動指令が出力されてから）実際にエンジン始動が開始されるまでには比較的時間を要することになり（図８のｔ２’時点参照）、結果的にエンジン走行への移行が遅れる（図８のｔ３’時点）。図８の実線に示す本実施例では、エンジン走行においては、制御性の簡素化やエンジン１４の実トルク変動などを考慮して、ロックアップクラッチ３８を係合する為のＬＵ指令圧Ｓluとして一律のＬＵ指令圧Ｓluが出力されている（図８のｔ４時点以降）。一方で、ＥＶ走行においては、電動機制御指令信号（電動機トルク指令信号）Ｓmに追従してＬＵ指令圧Ｓluが変動させられていることからも分かるように、エンジン始動を考慮して、ロックアップクラッチ３８を係合する為のＬＵ指令圧Ｓluとして電動機トルクＴmに応じたＬＵ指令圧Ｓluが出力されている（図８のｔ１時点以前）。これにより、ＥＶ走行中にはロックアップクラッチ３８が確実に係合されつつ、エンジン始動の際には、ＬＵ指令圧Ｓluをこの電動機トルクＴmに応じたＬＵ指令圧Ｓluからスリップ係合する為のＬＵ指令圧Ｓluへ低下させるので、ロックアップクラッチ３８がスリップ係合されるまでの時間が比較的短くされる（図８のｔ２時点参照）。従って、エンジン始動指令が出力されてから実際にエンジン始動が開始されるまでの時間も比較的短くされ（図８のｔ２時点参照）、エンジン走行への移行も早くされる（図８のｔ３時点）。図８のｔ２時点やｔ２’時点は、電動機回転速度Ｎmとタービン回転速度Ｎtとの差回転速度がロックアップクラッチ３８のスリップ係合を判断する為の予め定められた所定差回転以上となった時点であり、エンジン始動指令に対して実際にエンジン始動が開始される時点でもある。

　上述のように、本実施例によれば、ロックアップクラッチ３８が係合された状態でのＥＶ走行時にエンジン１４を始動する際はロックアップクラッチ３８をスリップ係合乃至解放させる為、ＥＶ走行中はロックアップクラッチ３８の係合を保ちながらも速やかにスリップ係合乃至解放へ移行できることが望まれることに対して、ＥＶ走行時の係合時ロックアップクラッチ圧をエンジン走行時よりも低くすることで、速やかにスリップ係合乃至解放へ移行してエンジン１４の始動を開始することができる。よって、ロックアップクラッチ３８が係合された状態でのＥＶ走行時のエンジン始動に際して、エンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させることができる。一方、ロックアップクラッチ３８が係合された状態でのエンジン走行時にエンジン１４を停止する際にも、トルク変動のショックを抑制する為にロックアップクラッチ３８を同様にスリップ係合乃至解放させることが考えられる。しかしながら、エンジン停止は、運転者が駆動トルクＴoutの増大を望んでいると考えられるエンジン始動とは異なり、運転者が速やかにエンジン１４を停止することを望んでいるわけではないと考えられる為、エンジン走行時の係合時ロックアップクラッチ圧をＥＶ走行時よりも高く設定し、エンジントルクＴeに応じて係合時ロックアップクラッチ圧を変更する制御をＥＶ走行に対して減らすことで、その制御を楽にすることができる（すなわちその制御を簡単にすることができる）。

　また、本実施例によれば、ＥＶ走行時は、電動機トルクＴmに基づいて係合時ロックアップクラッチ圧を常時調圧する一方で、エンジン走行時は、係合時ロックアップクラッチ圧を調圧しないので、ＥＶ走行時は、ロックアップクラッチ３８の係合を維持しつつ、係合時ロックアップクラッチ圧をエンジン走行時よりも低くしてエンジン１４を始動する際に速やかにスリップ係合乃至解放へ移行することができる。一方で、エンジン走行時は、係合時ロックアップクラッチ圧の制御を簡単にしつつ、ＥＶ走行時よりも高い係合時ロックアップクラッチ圧にて確実にロックアップクラッチ３８を係合させられる。また、電動機ＭＧよりもエンジン１４の方が指令値に対する実トルク変動が大きいということにも適切に対処できる。

　また、本実施例によれば、エンジン断接用クラッチＫ０を解放した状態でのモータ走行中におけるエンジン始動の際は、エンジン断接用クラッチＫ０を係合に向けて制御しつつエンジン１４を始動するので、エンジン始動時の爆発に伴うトルク変動によるエンジン始動ショックを抑制できることはもちろんのこと、エンジン断接用クラッチＫ０の係合に伴うエンジン始動ショックも抑制することができる。

　以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

　例えば、前述の実施例では、ＥＶ走行を行う場合にはエンジン断接用クラッチＫ０を解放させたが、エンジン断接用クラッチＫ０を係合乃至スリップ係合させたままＥＶ走行を実行しても良い。このようなＥＶ走行では、エンジン１４を引き摺りながら走行することになり、エンジン始動の際にはそのまま点火等を行うだけで良い。エンジン断接用クラッチＫ０の係合に伴うエンジン始動ショックは発生しないが、エンジン始動時の爆発に伴うトルク変動によるエンジン始動ショックは発生する可能性がある為、本発明を適用することによる一応の効果は得られる。このようなことから、エンジン断接用クラッチＫ０が備えられていない車両であっても本発明は適用され得る。

　また、前述の実施例では、エンジン１４及び電動機ＭＧと駆動輪３４との間の動力伝達経路を機械的に直結した状態とすることが可能なクラッチとしてロックアップクラッチ３８を例示したが、これに限らない。例えば、そのクラッチは、自動変速機１８のクラッチＣやブレーキＢ等の係合装置であっても本発明は適用され得る。このような場合、自動変速機１８の係合装置が係合された状態でのＥＶ走行時のエンジン始動に際して、エンジン始動ショックの抑制とドライバビリティの向上とを両立させることができる。このようなことから、ロックアップクラッチ３８は必ずしも設けられなくても良いし、トルクコンバータ１６が備えられていない車両であっても本発明は適用され得る。

　また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ１６が用いられていたが、トルクコンバータ１６に替えて、トルク増幅作用のない流体継手（フルードカップリング）などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。

　また、前述の実施例では、ロックアップクラッチ３８が係合された状態でのＥＶ走行時には、電動機トルクＴmに応じたＬＵ指令圧Ｓluを設定したが、これに限らない。例えば、ＥＶ走行時にはエンジン走行時よりも低い一律のＬＵ指令圧Ｓluが設定されても良い。このようにしても本発明による一応の効果は得られる。

　また、前述の実施例において、エンジン停止する際は、一時的にロックアップクラッチ３８をスリップ係合乃至解放する制御を必ずしも実行しなくても良い。

　また、前述の実施例において、車両１０には、自動変速機１８が設けられていたが、この自動変速機１８は必ずしも設けられなくても良い。

　尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１４：エンジン
１６：トルクコンバータ（流体式伝動装置）
１６ａ：ポンプ翼車（入力側回転部材）
１６ｂ：タービン翼車（出力側回転部材）
１８：自動変速機
３４：駆動輪
３８：ロックアップクラッチ（クラッチ）
８０：電子制御装置（制御装置）
Ｃ：クラッチ（自動変速機に設けられた係合装置）
Ｂ：ブレーキ（自動変速機に設けられた係合装置）
ＭＧ：電動機
Ｋ０：エンジン断接用クラッチ（断接クラッチ）

Claims

　エンジンと、電動機と、該エンジン及び該電動機と駆動輪との間の動力伝達経路を機械的に直結した状態とすることが可能なクラッチとを備え、該電動機のみを走行用駆動力源とし、該クラッチを係合して走行するモータ走行時に該エンジンを始動する際には該クラッチをスリップ係合乃至解放させる車両の制御装置であって、
　前記モータ走行時に前記クラッチを係合しているときの係合圧を、少なくとも前記エンジンを走行用駆動力源として走行するエンジン走行時に該クラッチを係合しているときの係合圧よりも低くすることを特徴とする車両の制御装置。
　前記クラッチを係合して走行する場合、
　前記モータ走行時は、前記電動機の出力トルクに基づいて前記クラッチの係合圧を常時調圧する一方で、
　前記エンジン走行時は、前記クラッチの係合圧を調圧しないことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
　前記エンジン及び前記電動機と前記駆動輪との間の動力伝達経路には、流体式伝動装置が設けられており、
　前記クラッチは、前記流体式伝動装置の入力側回転部材と出力側回転部材とを直結することが可能なロックアップクラッチであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
　前記電動機と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機が設けられており、
　前記クラッチは、前記自動変速機に備えられた係合装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
　前記エンジンと前記電動機との間の動力伝達経路を断接する断接クラッチを備え、
　前記断接クラッチを解放した状態での前記モータ走行中には、該断接クラッチを係合に向けて制御しつつ該エンジンを始動することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両の制御装置。