WO2013190917A1 - 車両の駆動装置および車両の駆動方法 - Google Patents

Abstract

　ロックアップクラッチが開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中は、エンジンの出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータを用いたトルクアシストを禁止し、ロックアップ遷移中以外の場合にトルクアシストを行う条件が成立すると、モータジェネレータを用いたトルクアシストを許可する。

Description

車両の駆動装置および車両の駆動方法

　本発明は、車両の駆動装置および車両の駆動方法に関する。

　エンジンの出力軸にベルトを介してモータジェネレータを機械的に結合し、このモータジェネレータでエンジンの始動を行う技術が知られている（ＪＰ２００７－２９２０７９Ａ）。

　ところで、上記モータジェネレータを使用する範囲をエンジンの始動用のみにするのではなく、車両走行中のトルクアシスト用にまで拡大することができれば運転性がよくなると本発明者が発想した。

　しかしながら、上記特許文献１の技術では、モータジェネレータをエンジンの始動用に用いる場合しか考慮しておらず、車両走行中のトルクアシストに拡大した場合のモータジェネレータの設計・制御方法については一切記載がない。

　本発明は、エンジンの出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータを車両走行中のトルクアシストに拡大して、運転性を良くする技術を提供することを目的とする。

　一実施形態における車両の駆動装置は、ロックアップクラッチが開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中は、エンジンの出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータを用いたエンジンのトルクアシストを禁止し、ロックアップ遷移中以外の場合に、トルクアシストを行う条件が成立すると、モータジェネレータを用いたトルクアシストを許可する。

　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。

図１は、第１の実施形態における車両の駆動装置の概略構成図である。 図２はガソリンエンジンの制御システム図である。 図３は、第１の実施形態において、エンジン始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。 図４は、モータジェネレータを用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。 図５は、第２の実施形態において、エンジン始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。 図６は、第２の実施形態における車両駆動装置によって行われる、モータジェネレータを用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。 図７は、第３の実施形態において、エンジン始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。 図８は、第３の実施形態における車両駆動装置によって行われる、モータジェネレータを用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。 図９は、第４の実施形態において、エンジン始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。 図１０は、第４の実施形態における車両駆動装置によって行われる、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。

　－第１の実施形態－
　図１は、第１の実施形態における車両の駆動装置の概略構成図である。図１において、車両１には、エンジン２、モータジェネレータ２１、エアコン用コンプレッサ３１が設けられている。具体的には、エンジン２の出力軸３、モータジェネレータ２１の回転軸２２、エアコン用コンプレッサ３１の回転軸３２が平行に配置され、出力軸３の一端にクランクプーリ４が、回転軸２２、３２に各プーリ２３、３３が取り付けられている。これら３つの各プーリ４、２３、３３にはベルト５が掛け回され、エンジン２の出力軸３、回転軸２３、３３の間は、ベルト５によって動力が伝達（伝導）される。

　スタータ６は、エンジン２の始動に用いられる。エンジン２の出力軸３の他端には、トルクコンバータ８、ベルト式の自動変速機９が接続されている。トルクコンバータ８は、図示しないポンプインペラ、タービンランナを有する。ベルト式の自動変速機９は、図示しないプライマリプーリ、セカンダリプーリ、これらプーリに掛け回されるスチールベルトを有する。エンジン２の回転駆動力は、これらトルクコンバータ８、自動変速機９を介して、最終的に車両駆動輪（図示しない）に伝達される。

　車両１の電源として、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２が設けられている。いずれも１４Ｖバッテリである。２つのバッテリ４１、４２の間は、並列された２つのリレー４３によって接続されている。

　上記のスタータ６、モータジェネレータ２１は、メインバッテリ４１とリレー４３の間に接続され、電力はメインバッテリ４１から供給される。なお、モータジェネレータ２１は、交流機から構成されているため、メインバッテリ４１からの直流を交流に変換するインバータ２４を付属している。

　エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）５１は、エンジン２、スタータ６及びモータジェネレータ２１を制御する。

　図２はガソリンエンジンの制御システム図である。各吸気ポート（図示しない）には、燃料噴射弁７が設けられている。燃料噴射弁７は、燃料をエンジン２に間欠的に供給するものである。

　吸気通路１１には、電子制御のスロットル弁１２が設けられ、スロットルモータ１３によってスロットル弁１２の開度（以下、「スロットル開度」という。）が制御される。実際のスロットル開度は、スロットルセンサ１４により検出され、エンジンコントロールモジュール５１に入力される。

　エンジンコントロールモジュール５１には、アクセルセンサ５３からのアクセル開度（アクセルペダル５２の踏込量）の信号、クランク角センサ５４からのクランク角の信号、エアフローメータ５５からの吸入空気量の信号が入力される。クランク角センサ５４の信号からは、エンジン２の回転速度が算出される。エンジンコントロールモジュール５１は、これらの信号に基づいて、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量を算出し、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量が得られるように、スロットルモータ１３及び各燃料噴射弁７に指令を出す。

　ここで、吸入空気量の制御について概説する（特開平９－２８７５１３号公報参照）。アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとから所定のマップを検索することにより、目標基本吸入空気量及び目標当量比ｔＤＭＬをそれぞれ算出する。目標基本吸入空気量を目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標吸入空気量とする。そして、この目標吸入空気量とエンジン回転速度から所定のマップを検索することにより、目標スロットル弁開度を求める。目標スロットル弁開度を指令値に変換して、スロットルモータ１３に出力する。

　次に、燃料噴射（燃料噴射量及び燃料噴射時期）の制御について概説する。エアフローメータ５５の出力をＡ／Ｄ変換し、リニアライズして吸入空気量Ｑａを算出する。この吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅから、ほぼ理論空燃比（当量比＝１．０）の混合気が得られる基本噴射パルス幅Ｔｐ０［ｍｓ］を、Ｔｐ０＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ（ただし、Ｋは定数）として求める。次に、
　　Ｔｐ＝Ｔｐ０×Ｆｌｏａｄ＋Ｔｐ-1×（１－Ｆｌｏａｄ）
　　　ただし、Ｆｌｏａｄ：加重平均係数、
　　　　　　　Ｔｐ-1：前回のＴｐ、
の式によりシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐ［ｍｓ］を求める。これは、シリンダ（燃焼室）に流入する空気量（つまりシリンダ空気量）がエアフローメータ部での吸入空気量に対して応答遅れを有するので、この応答遅れを一次遅れで近似したものである。一次遅れの係数である加重平均係数Ｆｌｏａｄ［無名数］は、回転速度Ｎｅ及びシリンダ容積Ｖの積Ｎｅ・Ｖと吸気管の総流路面積Ａａから所定のマップを検索することにより求める。このようにして求めたシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐに基づいて、燃料噴射弁７に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓ］を、
　　Ｔｉ＝Ｔｐ×ｔＤＭＬ×（α＋αｍ－１）×２＋Ｔｓ
　　　ただし、ｔＤＭＬ：目標当量比［無名数］、
　　　　　　　α：空燃比フィードバック補正係数［無名数］、
　　　　　　　αｍ：空燃比学習値［無名数］、
　　　　　　　Ｔｓ：無効噴射パルス幅［無名数］、
の式により算出する。そして、所定の燃料噴射時期になったときに、この燃料噴射パルス幅Ｔｉの期間、燃料噴射弁７を開く。

　なお、ガソリンエンジン２では、燃焼室（シリンダ）に臨んで点火プラグを備えている。エンジンコントロールモジュール５１は、圧縮上死点前の所定の時期に点火コイルの一次側電流を遮断することにより点火プラグに火花を発生させ、これによって燃焼室内の混合気に点火する。

　また、エンジンコントロールモジュール５１は、スタータスイッチ５６からの信号に基づいて、初回の始動要求があると判断したときには、スタータ６を駆動しエンジン２を始動させる。

　エンジンコントロールモジュール５１は、燃費向上を目的として、アイドルストップ制御を行う。すなわち、アクセルペダル５２が踏み込まれておらず（ＡＰＯ＝０）、ブレーキペダル５７が踏み込まれ（ブレーキスイッチ５８がＯＮ）、かつ車両１が停止状態にある（車速ＶＳＰ＝０）ときに、アイドルストップ許可条件が成立する。アイドルストップ許可条件が成立すると、燃料噴射弁７から吸気ポートへの燃料噴射を遮断して、エンジン２を停止する。これにより、無駄な燃料消費を低減する。

　その後、アイドルストップ状態で、アクセルペダル５２が踏み込まれたり、ブレーキペダル５７が戻される（ブレーキスイッチ５８がＯＦＦ）などすると、アイドルストップ許可条件が不成立となる。アイドルストップ許可条件が不成立となると、モータジェネレータ２１をスタータとして用いてエンジン２をクランキングし、燃料噴射弁７からの燃料噴射と点火プラグによる火花点火とを再開して、エンジン２を再始動する。

　このように、モータジェネレータ２１をアイドルストップからのエンジン再始動用として専ら用いることで、スタータ６の使用頻度を減らして、スタータ６を保護する。なお、スタータ６やモータジェネレータ２１を駆動するときには、エンジンコントロールモジュール５１により、２つのリレー４３をともに遮断して、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２を電気的に切り離す。これによって、エンジン２の始動操作に伴ってサブバッテリ４２の電圧が変動することを防止する。

　図１に戻り、説明を続ける。車両１には、自動変速機用コントロールユニット（ＣＶＴＣＵ）６１が設けられている。自動変速機用コントロールユニット６１は、車速とスロットル開度とから定まる車両の走行条件に応じて、自動変速機９の変速比を無段階に制御する。また、ポンプインペラ、タービンランナを有するトルクコンバータ８には、ポンプインペラとタービンランナとを締結・開放する機械式のロックアップクラッチ６０が設けられている。ロックアップクラッチ６０を締結する車両の走行域は、ロックアップ領域（車速とスロットル開度とをパラメータとしている）として予め定められている。自動変速機用コントロールユニット６１は、車両の走行条件がロックアップ領域となったとき、ロックアップクラッチ６０を締結してエンジン２と変速機９とを直結状態とし、車両の走行条件がロックアップ領域でないときには、ロックアップクラッチ６０を開放する。エンジン２と変速機９とを直結状態としたときには、トルクコンバータ８でのトルクの吸収がなくなり、その分燃費が良くなる。自動変速機用コントロールユニット６１は、ロックアップの状態を示す信号、具体的には、ロックアップ完了を示す信号、非ロックアップ状態を示す信号、および、ロックアップクラッチ６０が開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中であることを示す信号をエンジンコントロールモジュール５１に送信する。

　車両１にはまた、ビークルダイナミックコントロール（Ｖehicle　Ｄynamics  Ｃontrol）ユニット（ＶＤＣＣＵ）６２、車速感応式の電動パワーステアリング（Ｅlectric  Ｐower　Ｓteering）用コントロールユニット（ＥＰＳＣＵ）６３、エアコン用オートアンプ６４、コンビネーションメータ６６が設けられている。ビークルダイナミックコントロールユニット６２は、車両の横滑りや尻振りを起こしそうになると、横滑り状態をセンサが検知し、ブレーキ制御とエンジン出力制御により、走行時の車両安定性を向上させる。車速感応式電動パワーステアリング用コントロールユニット６３は、トルクセンサから入力される操舵トルク、及び車速から、最適なアシストトルク信号をＥＰＳモータに出力する。

　上記の自動変速機用コントロールユニット６１、ビークルダイナミックコントロールユニット６２、車速感応式パワーステアリング用コントロールユニット６３、コンビネーションメータ６６は、電圧降下を許容できない電気負荷である。従って、これらは、サブバッテリ４２から電力の供給を受ける。

　エンジンコントロールモジュール５１と３つの各コントロールユニット６１～６３、エアコン用オートアンプ（Ａ／Ｃ　Ａｍｐ）６４、コンビネーションメータ６６の間は、ＣＡＮ（Ｃontroller  Ａrea  Ｎetwork）で接続されている。エンジンコントロールモジュール５１には、コンビネーションメータ６６から車速信号が入力される。

　上述したように、モータジェネレータ２１を使用する範囲をエンジンの始動用のみにとどめるのではなく、車両走行中のトルクアシスト用にまで拡大することができれば、運転性がよくなると本発明者が思い至った。

　そこで、第１の実施形態では、アイドルストップからの再始動用に用いているモータジェネレータ２１の使用範囲を車両走行中のトルクアシストにまで拡大する。具体的には、トルクコンバータ８のロックアップクラッチ６０が開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中以外の場合に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。換言すると、ロックアップ遷移中には、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを禁止する。

　トルクアシストを許可するときには、エンジン２をトルクアシストするよう、メインバッテリ４１を電源として用いて、モータジェネレータ２１に所定のアシストトルクを発生させ、トルクアシストを禁止するときにはアシストトルクを発生させない。これによって、エンジン２の始動後かつ車両１の走行開始後に、良好な加速応答性（運転性）が得られるようにする。

　メインバッテリ４１の電圧はモニタし、エンジンコントロールモジュール５１に入力させておく。エンジンコントロールモジュール５１は、メインバッテリ４１の電流に基づいて、メインバッテリ４１のＳＯＣ（Ｓtate　Ｏf  Ｃharge）を算出し、このＳＯＣに基づいて、メインバッテリ４１の充放電の収支を管理する。

　インバータ２４とエンジンコントロールモジュール５１とは、ＬＩＮ（Ｌocal　Ｉnterconnect  Ｎetwork）で接続している。ＬＩＮを介して、エンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４に対して、モータジェネレータ２１を駆動するのか、それともモータジェネレータ２１で発電させるのか、モータとして駆動するためにどのくらいの電流を流すのか等を指令する。

　エンジン２の始動後かつ車両１の走行開始後に、ロックアップクラッチ６０が開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中以外の場合に、モータジェネレータ２１を用いて行うトルクアシストについて、図３を参照して説明する。図３は、エンジン始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。ここで、「車両トルク」とは車両の駆動に用いられるトルクのことで、通常はエンジントルクが車両トルクとなる。一方、モータジェネレータ２１によるトルクアシストがあるときには、このアシストトルクとエンジントルクの合計が車両トルクとなる。図３の下方に示したフラグおよび信号については後述する。

　ｔ１のタイミングでスタータスイッチ５６がオンされると、スタータ６を用いてエンジン２のクランキングを行うと共に、燃料噴射弁７からの燃料噴射及び点火プラグによる火花点火を行う。これによってエンジン２が燃焼を開始すればエンジン回転速度が急上昇する。

　その後、ドライバがアクセルペダル５２を踏み込むことにより、ｔ２のタイミングで車両が走行を開始し、車速がゆっくりと上昇している。

　ｔ３のタイミングで、車両の走行条件がロックアップ領域となったことにより、ロックアップクラッチ６０の締結を開始している。すなわち、自動変速機用コントロールユニット６１から入力される信号が非ロックアップ状態を示す信号からロックアップ遷移中であることを示す信号に切り替わる。

　その後、ｔ４のタイミングでトルクアシスト許可条件が成立している。例えば、メインバッテリ４１のＳＯＣがトルクアシスト許可値未満であるときは、トルクアシスト許可条件が成立していないと判断し、メインバッテリ４１のＳＯＣがトルクアシスト許可値以上であるときは、トルクアシスト許可条件が成立したと判断する。ただし、トルクアシスト許可条件が上述した条件に限定されることはない。

　上述したように、本実施形態における車両駆動装置では、トルクコンバータ８のロックアップクラッチ６０が開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中には、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを禁止する。従って、ｔ４のタイミングでトルクアシスト許可条件が成立しているが、ロックアップ遷移中であることから、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストは行わない。

　その後、ｔ５のタイミングでロックアップクラッチ６０の締結が完了する。すなわち、自動変速機用コントロールユニット６１から入力される信号がロックアップ遷移中であることを示す信号からロックアップ完了を示す信号に切り替わる。これにより、トルクアシストを実行する条件が成立したので、トルクアシスト実行フラグが０から１となり、メインバッテリ４１からインバータ２４に電流を流してモータジェネレータ２１をモータとして駆動する。これにより、エンジントルクにモータトルクが加わり（トルクアシスト）、ドライバの望む加速がすぐに得られることとなる。この場合、モータジェネレータ２１が発生するトルクは、ゼロから漸増して最大トルクとなるようにする（図３の第２段目参照）。

　ここで、モータジェネレータ２１によるトルクアシスト分をエンジン２の発生するトルクで賄おうとすると、燃料噴射弁７からの燃料供給を増量補正しなければならず、それだけ燃料消費が多くなり、燃費が悪くなる。これに対して、車両１の減速時に、モータジェネレータ２１により運動エネルギーを電気エネルギーとして回収し、その回収した電気エネルギーをメインバッテリ４１に蓄えておく。そして、トルクアシスト許可条件が成立して、ロックアップ遷移中ではない時に、この電気エネルギーを蓄えたメインバッテリ４１を電源として用いて、モータジェネレータ２１にアシストトルクを発生させるのであれば、燃料を消費することがないので、燃費を悪くすることがない。また、モータジェネレータ２１は、エンジン２よりも応答良くトルクを発生することができる。応答が良ければ、ドライバがアクセルペダルを踏み込み過ぎることを避けることができる。

　図４は、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理は、図示しないイグニッションスイッチがオンされた後、エンジンコントロールモジュール５１によって所定時間ごと（例えば、１０ｍｓごと）に行われる。

　ステップＳ１０では、エンジン２の初回始動後であるか否かを判定する。エンジン２の初回始動では、スタータ６を用いる。エンジン２の初回始動後でないと判定すると今回の処理は終了し、初回始動後であると判定すると、ステップＳ２０に進む。

　ステップＳ２０では、トルクアシスト許可条件が成立しているか否かを判定する。トルクアシスト許可条件が成立したと判定するとステップＳ３０に進み、トルクアシスト許可フラグ＝１とする。一方、トルクアシスト許可条件が成立していないと判定するとステップＳ４０に進み、トルクアシスト許可フラグ＝０とする。

　ステップＳ５０では、トルクアシスト許可フラグ＝１であるか否かを判定する。トルクアシスト許可フラグ＝１であると判定すると、ステップＳ６０に進み、トルクアシスト許可フラグ＝０であると判定すると、ステップＳ８０に進む。

　ステップＳ６０では、自動変速機用コントロールユニット６１から入力される信号に基づいて、ロックアップ遷移中であるか否かを判定する。ロックアップ遷移中ではないと判定すると、トルクアシストを実行するため、ステップＳ７０に進み、トルクアシスト実行フラグ＝１とする。

　トルクアシスト実行フラグ＝１により、エンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４に電流を流し、モータジェネレータ２１をモータとして駆動する。これを図３で示すと、ｔ５のタイミングでトルクアシスト実行フラグが０から１へと切換わり、ｔ５のタイミングでモータトルクがエンジントルクに加わっている。

　一方、ステップＳ６０でロックアップ遷移中であると判定するとステップＳ８０に進み、トルクアシスト実行フラグ＝０とする。このトルクアシスト実行フラグ＝０により、エンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４への電流供給を遮断して、モータジェネレータ２１を非駆動状態とする。すなわち、ロックアップ遷移中は、モータジェネレータ２１によるトルクアシストを禁止するので、ロックアップ遷移中にトルクアシストを行うことによるロックアップクラッチ６０のフェーシング焼けやジャダー寿命の低下を防止することができる。また、ロックアップ遷移中の安定しないトルク伝達時にトルクアシストを行うことによる運転性悪化を防止することができる。

　本実施形態では、モータジェネレータ２１に最大トルクまで発生させる例を挙げて説明したが、これに限られるものでない。例えば、最大トルク未満の一定トルクを発生させるようにしてもかまわない。

　以上、第１の実施形態における車両の駆動装置によれば、ロックアップクラッチ６０が開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中は、エンジン２の出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを禁止し、ロックアップ遷移中以外の場合にトルクアシストを行う条件が成立すると、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。これにより、ロックアップ遷移中にトルクアシストを行うことによるロックアップクラッチ６０のフェーシング焼けやジャダー寿命の低下を防止することができる。また、ロックアップ遷移中の安定しないトルク伝達時にトルクアシストを行うことによる運転性悪化を防止することができる。

　－第２の実施形態－
　第２の実施形態における車両の駆動装置では、トルクアシスト許可条件が成立し、かつ、ロックアップクラッチ６０が締結されている時に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを行う。

　図５は、第２の実施形態において、エンジン始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートであり、図３のタイミングチャートに対応するものである。

　図５のタイミングチャートにおいて、ｔ４のタイミングでトルクアシスト許可条件が成立して、トルクアシスト許可フラグが０から１に変化している。その後、ｔ５のタイミングでロックアップクラッチ６０が締結されることにより、インバータ２４にメインバッテリ４１からの電流を流してモータジェネレータ２１にモータトルクを発生させる。これによって、エンジントルクにモータトルクが加わり（トルクアシスト）、ドライバの望む加速が得られることとなる。

　図６は、第２の実施形態における車両駆動装置によって行われる、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

　ステップＳ５０においてトルクアシスト許可フラグ＝１であると判定した後に進むステップＳ１００では、ロックアップクラッチ６０が締結されているか否か、すなわち、自動変速機用コントロールユニット６１からロックアップ完了を示す信号が入力されているか否かを判定する。ロックアップ完了を示す信号が入力されていると判定するとステップＳ７０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝１とする。トルクアシスト実行フラグ＝１により、エンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４に電流を流し、モータジェネレータ２１をモータとして駆動する。

　一方、ステップＳ１００においてロックアップ完了を示す信号が入力されていないと判定するとステップＳ８０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝０とする。

　以上、第２の実施形態における車両の駆動装置によれば、ロックアップクラッチ６０が開放されている状態ではモータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを禁止し、ロックアップクラッチ６０が締結され、かつ、トルクアシストを行う条件が成立すると、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。ロックアップクラッチ６０が開放された状態でモータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを行っても、アシストトルクがトルクコンバータ８で熱に変換されてしまう。しかし、ロックアップクラッチ６０が開放されている状態ではモータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを禁止することにより、アシストトルクがトルクコンバータ８で熱に変換されてしまうのを防ぐことができ、燃費（電費）を向上させることができる。また、ロックアップクラッチ６０が締結された状態でトルクアシストを行うことにより、モータジェネレータ２１の駆動トルクを効率よく活用することができ、車両の燃費を向上させることができる。

　－第３の実施形態－
　第３の実施形態における車両の駆動装置では、トルクアシスト許可条件が成立し、かつ、ロックアップクラッチ６０が締結されてから所定時間経過後に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを行う。

　図７は、第３の実施形態において、エンジン始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートであり、図３のタイミングチャートに対応するものである。

　ｔ４のタイミングでトルクアシスト許可条件が成立して、トルクアシスト許可フラグが０から１に変化し、その後、ｔ５のタイミングでロックアップクラッチ６０が締結されている。ロックアップクラッチ６０が締結されたｔ５のタイミングでディレイタイマによるカウントアップを開始し、ディレイタイマによるカウント値が所定値以上（所定時間経過）となったｔ７のタイミングで、インバータ２４にメインバッテリ４１からの電流を流してモータジェネレータ２１にモータトルクを発生させる。これによって、エンジントルクにモータトルクが加わり（トルクアシスト）、ドライバの望む加速が得られることとなる。

　図８は、第３の実施形態における車両駆動装置によって行われる、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。図４、図６に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

　ステップＳ２００では、図示しないイグニッションスイッチがオフからオンされたか否かを判定する。イグニッションスイッチがオフからオンされたと判定するとステップＳ２１０に進み、一度オンされた後、２回目以後の処理の場合にはステップＳ１０に進む。

　ステップＳ２１０では、ディレイタイマのカウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴを０にリセットする。

　ステップＳ１００においてロックアップ完了を示す信号が入力されていると判定するとステップＳ２２０に進む。ステップＳ２２０では、ディレイタイマによるカウントアップを行う。すなわち、カウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴに１を加える。なお、ディレイタイマは、エンジンコントロールモジュール５１内に設けられている。

　ステップＳ２３０では、ディレイタイマによるカウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴが所定値ＤＬＹＡＳＳＩＳＴ以上であるか否かを判定する。カウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴが所定値ＤＬＹＡＳＳＩＳＴ以上であると判定すると、ステップＳ７０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝１とし、カウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴが所定値ＤＬＹＡＳＳＩＳＴ未満であると判定すると、ステップＳ８０に進んでトルクアシスト実行フラグ＝０とする。カウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴが所定値ＤＬＹＡＳＳＩＳＴ未満と判定されている間に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストの実行に備えて、自動変速機９のＣＶＴ油圧の上昇指示を出し、ＣＶＴ油圧を上昇させておく。

　なお、図８に示すフローチャートの処理は、所定時間ごと（例えば、１０ｍｓごと）に行われ、また、実際の処理時間も考慮すると、ディレイタイマによるカウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴの数値１が実際の経過時間（例えば１秒）とは一致しない場合がある。本実施形態では、トルクアシスト許可条件が成立し、かつ、ロックアップクラッチが締結してから所定時間経過後に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを行うので、ロックアップクラッチの締結の所定時間経過後にトルクアシストを行うように、カウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴと比較する所定値ＤＬＹＡＳＳＩＳＴを設定しておく。

　以上、第３の実施形態における車両の駆動装置によれば、トルクアシストを行う条件が成立した状態で、ロックアップクラッチ６０が締結されてから所定時間経過後に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。これにより、モータ起動トルクより応答の遅いＣＶＴ油圧を事前に上昇させてからトルクアシストを行うことができるので、トルクアシスト時にＣＶＴ（自動変速機９）のベルト滑りを確実に抑えることができる。また、トルクコンバータ８に加えてベルト滑りにより熱へ変換されるエネルギーロスが減るため、燃費（電費）を向上させることができる。

　－第４の実施形態－
　第４の実施形態における車両の駆動装置では、ロックアップクラッチ６０が締結され、かつ、トルクアシスト許可条件が成立してから所定時間経過後に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを行う。

　図９は、第４の実施形態において、エンジン始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートであり、図３のタイミングチャートに対応するものである。

　ｔ８のタイミングでロックアップクラッチ６０が締結された後、ｔ９のタイミングでトルクアシスト許可条件が成立して、トルクアシスト許可フラグが０から１に変化すると、ディレイタイマによるカウントアップを開始する。そして、ディレイタイマによるカウント値が所定値以上となったｔ１０のタイミングでインバータ２４にメインバッテリ４１からの電流を流してモータジェネレータ２１にモータトルクを発生させる。これによって、エンジントルクにモータトルクが加わり（トルクアシスト）、ドライバの望む加速が得られることとなる。

　図１０は、第４の実施形態における車両駆動装置によって行われる、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシスト制御のフローチャートである。図４、図６、図８に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

　ステップＳ３０またはステップＳ４０の処理を行うと、ステップＳ１００に進む。ステップＳ１００においてロックアップ完了を示す信号が入力されていると判定するとステップＳ５０に進み、ロックアップ完了を示す信号が入力されていないと判定するとステップＳ８０に進む。

　ステップＳ５０では、トルクアシスト許可フラグ＝１であるか否かを判定する。トルクアシスト許可フラグ＝１であると判定すると、ステップＳ２２０に進み、トルクアシスト許可フラグ＝０であると判定すると、ステップＳ８０に進む。ステップＳ２２０以後の処理は、図８に示すフローチャートと同じである。

　本実施形態でも、第３の実施形態と同様に、ディレイタイマのカウント値ＤＬＹＣＯＵＮＴが所定値ＤＬＹＡＳＳＩＳＴ未満と判定されている間に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストの実行に備えて、自動変速機９のＣＶＴ油圧の上昇指示を出し、ＣＶＴ油圧を上昇させておく処理を行う。

　以上、第４の実施形態における車両の駆動装置によれば、ロックアップクラッチ６０が締結された状態で、トルクアシストを行う条件が成立してから所定時間経過後に、モータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。これにより、モータジェネレータ２１によるトルクアシストに備えて、運転状態、ＣＶＴ油圧を確実に安定させてからトルクアシストを行うので、トルクアシスト時のロックアップクラッチ６０のフェーシング焼けやジャダー寿命の低下、ＣＶＴ（自動変速機９）のベルト滑りをより確実に防止することができる。

　本発明は、上述した実施形態に限定されることはない。例えば、変速機９は無断変速機であっても有段変速機であってもよい。

　本願は、２０１２年６月２２日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－１４０４５４に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (5)

1. 　エンジンの出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータと、
   　前記エンジンと変速機との間を締結または開放するためのロックアップクラッチの締結状態を検出する締結状態検出手段と、
   　前記エンジンをトルクアシストするように、前記モータジェネレータに所定のアシストトルクを発生させるモータジェネレータ制御手段と、
   　前記ロックアップクラッチが開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中は、前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを禁止し、前記ロックアップ遷移中以外の場合に、トルクアシストを行う条件が成立すると前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを許可するトルクアシスト許可・禁止手段と、
   を備える車両の駆動装置。
2. 　請求項１に記載の車両の駆動装置において、
   　前記トルクアシスト許可・禁止手段は、前記ロックアップクラッチが開放されている状態では前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを禁止し、前記ロックアップクラッチが締結され、かつ、前記トルクアシストを行う条件が成立すると、前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを許可する、
   車両の駆動装置。
3. 　請求項２に記載の車両の駆動装置において、
   　前記トルクアシスト許可・禁止手段は、前記トルクアシストを行う条件が成立した状態で、前記ロックアップクラッチが締結されてから所定時間経過後に前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを許可する、
   車両の駆動装置。
4. 　請求項２に記載の車両の駆動装置において、
   　前記トルクアシスト許可・禁止手段は、前記ロックアップクラッチが締結された状態で、前記トルクアシストを行う条件が成立してから所定時間経過後に前記モータジェネレータ制御手段によるトルクアシストを許可する、
   車両の駆動装置。
5. 　エンジンの出力軸にベルトを介して機械的に結合されたモータジェネレータを用いて、エンジンのトルクアシストを行う車両の駆動方法において、
   　前記エンジンと変速機との間を締結または開放するためのロックアップクラッチの締結状態を検出する工程と、
   　前記ロックアップクラッチが開放されている状態から締結される状態へのロックアップ遷移中は、前記モータジェネレータによるトルクアシストを禁止し、前記ロックアップ遷移中以外の場合に、トルクアシストを行う条件が成立すると前記モータジェネレータによるトルクアシストを許可する工程と、
   　前記モータジェネレータによるトルクアシストが許可されると、前記エンジンをトルクアシストするように、前記モータジェネレータに所定のアシストトルクを発生させる工程と、
   を備える車両の駆動方法。

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