WO2015198809A1 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

　油圧源としてオイルポンプ（１４）を備え、横置きエンジン（２）とモータ/ジェネレータ（４）の間に油圧作動の第１クラッチ（ＣＬ１）を介装し、モータ／ジェネレータ（４）と左右前輪（１０Ｌ），（１０Ｒ）の間に油圧作動の第２クラッチ（ＣＬ２）を介装した。このＦＦハイブリッド車両において、動力伝達の開始を判断する動力伝達開始判断手段（図２のＳ１１）と、動力伝達の開始が判断されると、オイルポンプ（１４）を駆動することにより油の供給を開始し、少なくとも第２クラッチ（ＣＬ２）への初期油量の充填が完了するまで、第１クラッチ（ＣＬ１）への作動油の充填を制限するクラッチ油圧制御手段（図２のＳ１５～Ｓ１８）と、を備える。これにより、動力伝達の開始要求があるとき、早期の動力伝達の開始タイミングを確保することができる。

Description

ハイブリッド車両の制御装置

　本発明は、エンジンとモータの間に第１クラッチを介装し、モータと駆動輪の間に第２クラッチを介装した１モータ・２クラッチのハイブリッド車両の制御装置に関する。

　従来、エンジンとモータの間に油圧作動の第１クラッチを介装し、モータと駆動輪の間に油圧作動の第２クラッチを介装した１モータ・２クラッチのハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。

　しかしながら、従来のハイブリッド車両にあっては、停車中にオイルポンプを駆動させて油圧を保つと、無駄な電力又は燃料を消費し、燃費が悪化する、という問題があった。一方、停車中にオイルポンプを停止させて油圧を無くすと、オイルポンプから供給する油圧が複数のクラッチ等に分散され、それぞれのクラッチ等を作動するのに時間を要し、車両が駆動力を発生するまでに時間がかかる、という問題があった。特に、発進と同時にエンジンを始動する場合には、エンジン始動のための第１クラッチ油圧も必要になる。

特開２００３－７４６８９号公報

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、動力伝達の開始要求があるとき、早期の動力伝達の開始タイミングを確保することができる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。

　上記目的を達成するため、本発明は、油圧源としてオイルポンプを備え、エンジンとモータの間に油圧作動の第１クラッチを介装し、前記モータと駆動輪の間に油圧作動の第２クラッチを介装したハイブリッド車両において、動力伝達開始判断手段と、クラッチ油圧制御手段と、を備える。この場合において、前記動力伝達開始判断手段は、動力伝達の開始を判断する。また、前記クラッチ油圧制御手段は、前記動力伝達の開始が判断されると、前記オイルポンプを駆動することにより油の供給を開始し、少なくとも前記第２クラッチへの初期油量の充填が完了するまで、前記第１クラッチへの作動油の充填を制限する。

　よって、動力伝達の開始が判断されると、オイルポンプを駆動することにより油の供給が開始され、少なくとも第２クラッチへの初期油量の充填が完了するまで、第１クラッチへの作動油の充填が制限される。すなわち、エンジンを始動する発進シーンにおいて、第２クラッチに対し優先的に油量を配分することで、モータによる初期駆動力を早く伝達することができる。また、発電を伴わないコースト状態（第２クラッチ開放）から回生状態に移行する回生移行シーンにおいて、第２クラッチに対し優先的に油量を配分することで、駆動輪からの運動エネルギーを早くモータに伝達することができる。この結果、動力伝達の開始要求があるとき、早期の動力伝達の開始タイミングを確保することができる。

実施例１の制御装置が適用されたＦＦ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のハイブリッドコントロールモジュールにて実行される発進時クラッチ油圧制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のクラッチ油圧制御が行われるエンジンの始動を伴う発進シーンにおける回転数（モータ回転数、ＴＭ入力軸回転数、エンジン回転数）、ＣＬ２圧（指示ＣＬ２圧、実ＣＬ２圧）、ＣＬ１圧（指示ＣＬ１圧、実ＣＬ１圧）の各特性を示すタイムチャートである。 実施例２のハイブリッドコントロールモジュールにて実行される発進時クラッチ油圧制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のクラッチ油圧制御が行われるエンジンの始動を伴う発進シーンにおける回転数（モータ回転数、ＴＭ入力軸回転数、エンジン回転数）、ＣＬ２圧（指示ＣＬ２圧、実ＣＬ２圧）、ＣＬ１圧（指示ＣＬ１圧、実ＣＬ１圧）の各特性を示すタイムチャートである。 実施例３のハイブリッドコントロールモジュールにて実行される発進時クラッチ油圧制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３のクラッチ油圧制御が行われるエンジンの始動を伴う発進シーンにおける回転数（モータ回転数、ＴＭ入力軸回転数、エンジン回転数）、ＣＬ２圧（指示ＣＬ２圧、実ＣＬ２圧）、ＣＬ１圧（指示ＣＬ１圧、実ＣＬ１圧）の各特性を示すタイムチャートである。

　以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を図面に示す実施例１～実施例３に基づいて説明する。

　まず、構成を説明する。実施例１の制御装置が適用されたＦＦハイブリッド車両（車両の一例）の構成を、「全体システム構成」、「発進時クラッチ油圧制御処理構成」に分けて説明する。

　［全体システム構成］
　図１はＦＦハイブリッド車両の全体システムを示す。以下、図１に基づいて、ＦＦハイブリッド車両の全体システム構成を説明する。

　ＦＦハイブリッド車両の駆動系としては、図１に示すように、スタータモータ１と、横置きエンジン２と、第１クラッチ３(略称「ＣＬ１」)と、モータ/ジェネレータ４(略称「ＭＧ」)と、第２クラッチ５（略称「ＣＬ２」）と、ベルト式無段変速機６（略称「ＣＶＴ」）と、を備えている。ベルト式無段変速機６の出力軸は、終減速ギヤトレイン７と差動ギヤ８と左右のドライブシャフト９Ｒ，９Ｌを介し、左右の前輪１０Ｒ，１０Ｌに駆動連結される。なお、左右の後輪１１Ｒ，１１Ｌは、従動輪としている。

　前記スタータモータ１は、横置きエンジン２のクランク軸に設けられたエンジン始動用ギヤに噛み合うギヤを持ち、エンジン始動時にクランク軸を回転駆動するクランキングモータである。

　前記横置きエンジン２は、クランク軸方向を車幅方向としてフロントルームに配置したエンジンである。この横置きエンジン２の始動方式としては、１２Ｖバッテリ２２を電源とするスタータモータ１によりクランキングする「スタータ始動モード」と、第１クラッチ３を滑り締結しながらモータ／ジェネレータ４によりクランキングする「ＭＧ始動モード」と、を有する。「スタータ始動モード」は、低温時条件又は高温時条件の成立により選択され、「ＭＧ始動モード」は、スタータ始動以外の条件でのエンジン始動時に選択される。

　前記モータ／ジェネレータ４は、第１クラッチ３を介して横置きエンジン２に連結された三相交流の永久磁石型同期モータである。このモータ／ジェネレータ４は、後述する強電バッテリ２１を電源とし、ステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ２６が、ＡＣハーネス２７を介して接続される。

　前記第２クラッチ５は、モータ/ジェネレータ４と駆動輪である左右の前輪１０Ｒ，１０Ｌとの間に介装された油圧作動による湿式の多板摩擦クラッチであり、第２クラッチ油圧により完全締結／スリップ締結/開放が制御される。実施例１の第２クラッチ５は、遊星ギヤによるベルト式無段変速機６の前後進切替機構に設けられた前進クラッチ５ａと後退ブレーキ５ｂを流用している。つまり、前進走行時には、前進クラッチ５ａが第２クラッチ５とされ、後退走行時には、後退ブレーキ５ｂが第２クラッチ５とされる。以下、第１クラッチ３を「第１クラッチＣＬ１」といい、第２クラッチ５を「第２クラッチＣＬ２」という。

　前記ベルト式無段変速機６は、プライマリ油室とセカンダリ油室への変速油圧によりベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比を得る変速機である。このベルト式無段変速機６には、オイルポンプ１４と、オイルポンプ１４からのポンプ吐出圧を調圧することで生成したライン圧ＰＬを元圧として第１，第２クラッチ油圧及び変速油圧を作り出す図外のコントロールバルブユニットと、を有する。なお、オイルポンプ１４は、モータ／ジェネレータ４のモータ軸（＝変速機入力軸）により回転駆動されるメカオイルポンプ構成である。

　前記第１クラッチＣＬ１とモータ／ジェネレータ４と第２クラッチＣＬ２により１モータ・２クラッチの駆動システムが構成され、この駆動システムによる主な駆動態様として「ＥＶモード」と「ＨＥＶモード」と「ＨＥＶ　ＷＳＣモード」を有する。「ＥＶモード」は、第１クラッチＣＬ１を開放し、第２クラッチＣＬ２を締結してモータ／ジェネレータ４のみを駆動源に有する電気自動車モードであり、「ＥＶモード」による走行を「ＥＶ走行」という。「ＨＥＶモード」は、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２を締結して横置きエンジン２とモータ／ジェネレータ４を駆動源に有するハイブリッド車モードであり、「ＨＥＶモード」による走行を「ＨＥＶ走行」という。「ＨＥＶ　ＷＳＣモード」は、「ＨＥＶモード」において、モータ／ジェネレータ４をモータ回転数制御とし、第２クラッチＣＬ２を要求駆動力相当の容量にてスリップ締結するＣＬ２スリップ締結モードである。この「ＨＥＶ　ＷＳＣモード」は、駆動系にトルクコンバータのような回転差吸収継手を持たないことで、「ＨＥＶモード」での停車からの発進域等において、横置きエンジン２（アイドル回転数以上）と左右前輪１０Ｌ，１０Ｒの回転差をＣＬ２スリップ締結により吸収するために選択される。

　なお、図１の回生協調ブレーキユニット１６は、ブレーキ操作時、原則として回生動作を行うことに伴い、トータル制動トルクをコントロールするデバイスである。この回生協調ブレーキユニット１６には、ブレーキペダルと、横置きエンジン２の吸気負圧を用いる負圧ブースタと、マスタシリンダと、を備える。そして、ブレーキ操作時、ペダル操作量に基づく要求制動力から回生制動力を差し引いた分を液圧制動力で分担するというように、回生分／液圧分の協調制御を行う。

　ＦＦハイブリッド車両の電源システムとしては、図１に示すように、モータ／ジェネレータ電源としての強電バッテリ２１と、１２Ｖ系負荷電源としての１２Ｖバッテリ２２と、を備えている。

　前記強電バッテリ２１は、モータ/ジェネレータ４の電源として搭載された二次電池であり、例えば、多数のセルにより構成したセルモジュールを、バッテリパックケース内に設定したリチウムイオンバッテリが用いられる。この強電バッテリ２１には、強電の供給／遮断／分配を行うリレー回路を集約させたジャンクションボックスが内蔵され、さらに、バッテリ冷却機能を持つ冷却ファンユニット２４と、バッテリ充電容量（バッテリＳＯＣ）やバッテリ温度を監視するリチウムバッテリコントローラ８６と、が付設される。

　前記強電バッテリ２１とモータ／ジェネレータ４は、ＤＣハーネス２５とインバータ２６とＡＣハーネス２７を介して接続される。インバータ２６には、力行／回生制御を行うモータコントローラ８３が付設される。つまり、インバータ２６は、強電バッテリ２１の放電によりモータ／ジェネレータ４を駆動する力行時、ＤＣハーネス２５からの直流をＡＣハーネス２７への三相交流に変換する。また、モータ／ジェネレータ４での発電により強電バッテリ２１を充電する回生時、ＡＣハーネス２７からの三相交流をＤＣハーネス２５への直流に変換する。

　前記１２Ｖバッテリ２２は、スタータモータ１及び補機類である１２Ｖ系負荷の電源として搭載された二次電池であり、例えば、エンジン車等で搭載されている鉛バッテリが用いられる。強電バッテリ２１と１２Ｖバッテリ２２は、ＤＣ分岐ハーネス２５ａとＤＣ／ＤＣコンバータ３７とバッテリハーネス３８を介して接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３７は、強電バッテリ２１からの数百ボルト電圧を１２Ｖに変換するものであり、このＤＣ／ＤＣコンバータ３７を、ハイブリッドコントロールモジュール８１により制御することで、１２Ｖバッテリ２２の充電量を管理する構成としている。

　ＦＦハイブリッド車両の制御システムとしては、図１に示すように、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段として、ハイブリッドコントロールモジュール８１（略称：「ＨＣＭ」）を備えている。このハイブリッドコントロールモジュール８１に接続される制御手段として、エンジンコントロールモジュール８２（略称：「ＥＣＭ」）と、モータコントローラ８３（略称：「ＭＣ」）と、ＣＶＴコントロールユニット８４（略称：「ＣＶＴＣＵ」）と、リチウムバッテリコントローラ８６（略称：「ＬＢＣ」）と、を有する。ハイブリッドコントロールモジュール８１を含むこれらの制御手段は、ＣＡＮ通信線９０（ＣＡＮは「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ」の略称）により双方向情報交換可能に接続される。

　前記ハイブリッドコントロールモジュール８１は、ブレーキスイッチ９１、アクセル開度センサ９２、モータ／ジェネレータ４のモータ回転数センサ９３、ベルト式無段変速機６の入力軸回転数センサ９４、各制御手段等からの入力情報に基づき様々な制御を行う。例えば、車両が停止しているアイドル状態で所定のアイドルストップ条件が成立すると、横置きエンジン２とモータ／ジェネレータ４を停止させるアイドルストップ制御を行う。

　前記エンジンコントロールモジュール８２は、横置きエンジン２の燃料噴射制御や点火制御や燃料カット制御等を行う。モータコントローラ８３は、インバータ２６によるモータジェネレータ４の力行制御や回生制御等を行う。ＣＶＴコントロールユニット８４は、第１クラッチＣＬ１の締結油圧制御、第２クラッチＣＬ２の締結油圧制御、ベルト式無段変速機６の変速油圧制御等を行う。リチウムバッテリコントローラ８６は、強電バッテリ２１のバッテリＳＯＣやバッテリ温度等を管理する。

　［発進時クラッチ油圧制御処理構成］
　図２は、ハイブリッドコントロールモジュール８１にて実行される発進時クラッチ油圧制御処理の流れを示す。以下、実施例１における発進時クラッチ油圧制御処理構成をあらわす図２の各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、アイドルストップ制御によるＥＶ停車時に開始され、「ＥＶモード」から「ＨＥＶモード」へのモード遷移により終了する。

　ステップＳ１１では、運転者による発進操作有りか否かを判断する。ＹＥＳ（発進操作有り）の場合はステップＳ１２へ進み、ＮＯ（発進操作無し）の場合はステップＳ１１の判断を繰り返す（動力伝達開始判断手段）。ここで、運転者による発進操作としては、ブレーキＯＦＦ後のアクセルＯＮ操作により判断しても良いし、また、ブレーキＯＮ→ＯＦＦ操作により判断しても良いし、さらに、アクセルＯＦＦ→ＯＮ操作により判断しても良い。

　ステップＳ１２では、ステップＳ１１での発進操作有りとの判断に続き、エンジン始動要求有りか否かを判断する。ＹＥＳ（エンジン始動要求有り）の場合はステップＳ１５へ進み、ＮＯ（エンジン始動要求無し）の場合はステップＳ１３へ進む。ここで、エンジン始動要求の有無は、運転者によるアクセル操作量により決められ、アクセル操作量が始動閾値より大きく、駆動力要求が高いとエンジン始動要求が出され、アクセル操作量が始動閾値以下であるとエンジン始動要求が出されない。

　ステップＳ１３では、ステップＳ１２でのエンジン始動要求無しとの判断に続き、停止しているモータ／ジェネレータ４の回転数（駆動力）を上昇させる指令を出力し、ステップＳ１４へ進む。

　ステップＳ１４では、ステップＳ１３でのＭＧ回転上昇指令出力に続き、第２クラッチＣＬ２を滑らせながら徐々に締結する指令を出力し、エンドへ進む。

　ステップＳ１５では、ステップＳ１２でのエンジン始動要求有りとの判断、或いは、ステップＳ１７でのＣＬ２締結未完了であるとの判断に続き、停止しているモータ／ジェネレータ４の回転数（駆動力）を上昇させる指令を出力し、ステップＳ１６へ進む。

　ステップＳ１６では、ステップＳ１５でのＭＧ回転上昇指令出力に続き、第２クラッチＣＬ２の締結を開始する指示ＣＬ２圧特性による指令を出力すると共に、第１クラッチＣＬ１への油路や油室への油充填を開始する指示ＣＬ１圧特性による指令を出力し、ステップＳ１７へ進む。ここで、指示ＣＬ２圧特性は、ステップで立ち上げた後に所定圧まで低下させる初期指示圧特性と、時間の経過とともに徐々に立ち上げる指示圧特性と、の組み合わせ特性とし、指示ＣＬ１圧特性は、一定の低いＣＬ１圧を維持する指示圧特性とする（図３参照）。つまり、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧に比べて第１クラッチＣＬ１への初期指示圧を低く制限しておく。

　ステップＳ１７では、ステップＳ１６でのＣＬ２圧・ＣＬ１圧の油圧指示出力に続き、第２クラッチＣＬ２の締結を完了したか否かを判断する。ＹＥＳ（ＣＬ２締結完了）の場合はステップＳ１８へ進み、ＮＯ（ＣＬ２締結未完了）の場合はステップＳ１５へ戻る。

　ステップＳ１８では、ステップＳ１７でのＣＬ２締結完了であるとの判断に続き、第１クラッチＣＬ１への指示圧を高めて締結し、モータ／ジェネレータ４により横置きエンジン２をクランキングしてエンジン始動し、ステップＳ１９へ進む。

　ステップＳ１９では、ステップＳ１８でのＣＬ１締結によるエンジン始動に続き、走行モードを「ＥＶモード」から「ＨＥＶモード」へとモード遷移し、エンドへ進む。

　次に、作用を説明する。実施例１のＦＦハイブリッド車両の制御装置における作用を、［発進時クラッチ油圧制御処理作用］、［発進時クラッチ油圧制御作用］に分けて説明する。

　［発進時クラッチ油圧制御処理作用］
　実施例１での発進時クラッチ油圧制御処理作用を、図２に示すフローチャートに基づき説明する。アイドルストップ状態でのＥＶ停車時に運転者が発進操作を行ったとき、エンジン始動要求が無いと、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→エンドへと進む。ステップＳ１３では、停止しているモータ／ジェネレータ４の回転数（駆動力）を上昇させる指令が出力され、同時に、停止しているオイルポンプ１４からの作動油の吐出も開始される。ステップＳ１４では、第２クラッチＣＬ２を滑らせながら徐々に締結する指令が出力される。すなわち、エンジン始動要求無しでの発進時には、モータ／ジェネレータ４により駆動力を発生した状態で、第２クラッチＣＬ２が滑り締結しながらの発進（ＷＳＣ発進）になる。

　一方、アイドルストップ状態でのＥＶ停車時に運転者が発進操作を行ったとき、エンジン始動要求が有ると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１５→ステップＳ１６→ステップＳ１７へと進む。そして、ステップＳ１７にてＣＬ２締結未完了と判断されている間は、ステップＳ１５→ステップＳ１６→ステップＳ１７へと進む流れが繰り返される。ステップＳ１５では、停止しているモータ／ジェネレータ４の回転数（駆動力）を上昇させる指令が出力され、同時に、停止しているオイルポンプ１４からの作動油の吐出も開始される。ステップＳ１６では、第２クラッチＣＬ２の締結を開始する指示ＣＬ２圧特性による指令が出力されると共に、第１クラッチＣＬ１への油路や油室への油充填を開始する指示ＣＬ１圧特性による指令が出力される。

　そして、ステップＳ１７にてＣＬ２締結完了と判断されると、ステップＳ１７から、ステップＳ１８→ステップＳ１９→エンドへと進む。ステップＳ１８では、第１クラッチＣＬ１への指示圧が高められて締結され、モータ／ジェネレータ４により横置きエンジン２をクランキングしてエンジン始動される。ステップＳ１９では、走行モードが「ＥＶモード」から「ＨＥＶモード」へとモード遷移される。すなわち、エンジン始動要求有りでの発進時には、モータ／ジェネレータ４の駆動力を駆動輪である左右前輪１０Ｌ，１０Ｒに伝達する第２クラッチＣＬ２の締結が、横置きエンジン２を始動するための第１クラッチＣＬ１の締結よりも優先される。言い換えると、エンジン始動要求有りでの発進時には、先に第２クラッチＣＬ２を締結し、第２クラッチＣＬ２の締結完了後、第１クラッチＣＬ１の締結を完了するという締結順序としている。

　［発進時クラッチ油圧制御作用］
　第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２は、それぞれオイルポンプ１４からの油が充填され、油圧が掛かることにより動力を伝達できる。ここで、油圧は、高いほど大きなトルクを伝達できる。油圧の高さは、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２のそれぞれの油圧室への流量を調整するバルブの開度で決まり、油圧指示によって間接的に制御している。すなわち、高い油圧を指示するとバルブの開度が上がり、油圧が高くなる。

　但し、オイルポンプ１４からの油圧供給が止まる等して油圧室の油が抜けた状態においては、油圧を発生することができず、まずは油圧室に油を充填することになる。ここで、オイルポンプ１４から供給される油の総量を、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２のそれぞれの油圧室に分配することになるが、バルブの開度が大きい油圧室ほど供給される油の量が多くなる。

　車両が停止しているアイドル状態では、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、ベルト式無段変速機ＣＶＴに動力を伝達する必要が無い。よって、オイルポンプ１４による油の供給を停止し、電気エネルギーや運動エネルギーを浪費しないことが望ましい。しかし、オイルポンプ１４による油の供給を停止すると、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２の油圧室の油が抜けて第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２が開放状態になる。このため、アイドル状態からドライブ状態（もしくはコースト状態）に遷移するときに、動力の伝達応答性が損なわれる場合がある。

　ドライブ状態で車両に駆動力を伝達して加速（もしくは減速）する場合には、最低限、第２クラッチＣＬ２とベルト式無段変速機ＣＶＴが動力を伝達できればよい。そこで、本発明（実施例１～実施例３）においては、動力伝達を開始するとき（発進時等）に、オイルポンプ１４の駆動により油の供給を開始し、少なくとも第２クラッチＣＬ２への初期油量充填が完了するまで、第１クラッチＣＬ１への作動油の充填を制限するようにした。

　実施例１では、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧に比べて第１クラッチＣＬ１への初期指示圧を低く制限しておく。そして、モータ／ジェネレータ４が停止しているアイドル状態から横置きエンジン２の始動を伴う発進シーンのとき、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧指令と第１クラッチＣＬ１への初期指示圧指令を同時に出力する構成とした。

　この実施例１における作用を、図３に示すタイムチャートにより説明する。時刻ｔ１においてアイドル状態からドライブ状態へ遷移すると、時刻ｔ１にてモータ／ジェネレータ４のモータ回転数を上昇させて駆動力を発生し、オイルポンプ１４の駆動開始と、第２クラッチＣＬ２と第１クラッチＣＬ１への油の充填を開始する。このとき、第２クラッチＣＬ２への指示ＣＬ２圧は、第２クラッチＣＬ２のみを締結するときと同じ指示圧としている。一方、第１クラッチＣＬ１への指示ＣＬ１圧は、図３のＡ特性に示すように、第１クラッチＣＬ１のみを締結するときに比べて低い指示圧に抑えている。このため、時刻ｔ１から第１クラッチＣＬ１への油の流量は抑えられ、第２クラッチＣＬ２への油の流量が多く確保される。したがって、時刻ｔ１直後の時刻ｔ２にて第２クラッチＣＬ２の締結が開始され、ＴＭ入力軸回転数が上昇し始め、時刻ｔ３にて第２クラッチＣＬ２の締結が完了する。これに対し、第１クラッチＣＬ１への指示ＣＬ１圧が、ＣＬ２締結完了時刻ｔ３から立ち上がると、それまでに油の抜け分が充填されているため、時刻ｔ３にて第１クラッチＣＬ１の締結が応答良く開始される。そして、時刻ｔ３からエンジン回転数が上昇し始め、横置きエンジン２が始動され、図３の矢印Ｂで示す時刻ｔ４にて第１クラッチＣＬ１の締結が完了する。

　このように、動力伝達の開始要求がある発進シーンにおいて、第２クラッチＣＬ２に対し優先的にオイルポンプ１４からの油量を配分することで、モータ／ジェネレータ４による初期駆動力を早く伝達することができる。

　次に、効果を説明する。実施例１のＦＦハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

　（１）油圧源としてオイルポンプ１４を備え、エンジン（横置きエンジン２）とモータ（モータ／ジェネレータ４）の間に油圧作動の第１クラッチＣＬ１を介装し、モータ（モータ／ジェネレータ４）と駆動輪（左右前輪１０Ｌ，１０Ｒ）の間に油圧作動の第２クラッチＣＬ２を介装したハイブリッド車両（ＦＦハイブリッド車両）において、動力伝達の開始を判断する動力伝達開始判断手段（図２のＳ１１）と、動力伝達の開始が判断されると、オイルポンプ１４を駆動することにより油の供給を開始し、少なくとも第２クラッチＣＬ２への初期油量の充填が完了するまで、第１クラッチＣＬ１への作動油の充填を制限するクラッチ油圧制御手段（図２のＳ１５～Ｓ１８）と、を備える。このため、動力伝達の開始要求があるとき、早期の動力伝達の開始タイミングを確保することができる。

　（２）クラッチ油圧制御手段（図２のＳ１５～Ｓ１８）は、第２クラッチＣＬ２の油圧締結を完了した後、第１クラッチＣＬ１の油圧締結を完了する制御を行う（図３）。このため、（１）の効果に加え、動力伝達の開始要求とエンジン始動要求があるとき、先行して動力伝達を確保し、その後、エンジン（横置きエンジン２）を始動することができる。

　（３）クラッチ油圧制御手段（図２のＳ１５～Ｓ１８）は、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧に比べて第１クラッチＣＬ１への初期指示圧を低く制限しておき、モータ（モータ／ジェネレータ４）が停止しているアイドル状態からエンジン（横置きエンジン２）の始動を伴う発進シーンのとき、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧指令と第１クラッチＣＬ１への初期指示圧指令を同時に出力する。このため、（１）又は（２）の効果に加え、エンジン（横置きエンジン２）を始動する発進シーンにおいて、第２クラッチＣＬ２に対し締結が完了するまで優先的にオイルポンプ１４からの油量を配分することで、モータ（モータ／ジェネレータ４）による初期駆動力を早く伝達することができる。

　（４）クラッチ油圧制御手段（図２のＳ１２～Ｓ１４）は、モータ（モータ／ジェネレータ４）が停止しているアイドル状態からの発進シーンのとき、エンジン（横置きエンジン２）の始動を行うか否かを運転者のアクセル操作に応じて決定する。このため、（１）～（３）の効果に加え、アクセル操作量が小さいときは、第１クラッチＣＬ１を締結するエンジン（横置きエンジン２）の始動を行わないことで、油量不足とはならず、第２クラッチＣＬ２を滑り締結しながらＥＶ発進を行うことができる。

　実施例２は、第２クラッチＣＬ２の締結開始域において独占的に第２クラッチＣＬ２へ油量を配分するようにした例である。

　まず、構成を説明する。図４は、ハイブリッドコントロールモジュール８１にて実行される発進時クラッチ油圧制御処理の流れを示す。以下、実施例２における発進時クラッチ油圧制御処理構成をあらわす図４の各ステップについて説明する。なお、ステップＳ２１～ステップＳ２５、ステップＳ２９の各ステップは、図２に示すステップＳ１１～ステップＳ１５、ステップＳ１９の各ステップと同じであるため説明を省略する。

　ステップＳ２６では、ステップＳ２５でのＭＧ回転上昇指令出力に続き、第２クラッチＣＬ２の締結を開始する指示ＣＬ２圧特性による指令を出力し、ステップＳ２７へ進む。ここで、指示ＣＬ２圧特性は、ステップで立ち上げた後に所定圧まで低下させる初期指示圧特性と、時間の経過とともに徐々に立ち上げる指示圧特性と、の組み合わせ特性とする（図５参照）。

　ステップＳ２７では、ステップＳ２６でのＣＬ２圧の油圧指示出力に続き、ＣＬ２圧の油圧指示出力から所定時間が経過したか否かを判断する。ＹＥＳ（所定時間が経過した）の場合はステップＳ２８へ進み、ＮＯ（所定時間が経過していない）の場合はステップＳ２５へ戻る。ここで、所定時間は、第２クラッチＣＬ２の締結開始から締結完了する前までの時間に設定されるもので、タイマー管理としても良いし、第２クラッチＣＬ２への油圧管理としても良い。

　ステップＳ２８では、ステップＳ２７での所定時間が経過したとの判断に続き、第１クラッチＣＬ１の締結を開始する指示ＣＬ１圧特性による指令を出力し、第１クラッチＣＬ１を締結し、モータ／ジェネレータ４により横置きエンジン２をクランキングしてエンジン始動し、ステップＳ２９へ進む。ここで、指示ＣＬ１圧特性は、ステップで立ち上げた後に所定圧まで低下させる初期指示圧特性と、時間の経過とともに徐々に立ち上げる指示圧特性と、の組み合わせ特性とする（図５参照）。

　次に、作用を説明する。実施例２のＦＦハイブリッド車両の制御装置における作用を、［発進時クラッチ油圧制御処理作用］、［発進時クラッチ油圧制御作用］に分けて説明する。

　［発進時クラッチ油圧制御処理作用］
　実施例２での発進時クラッチ油圧制御処理作用を、図４に示すフローチャートに基づき説明する。アイドルストップ状態でのＥＶ停車時に運転者が発進操作を行ったとき、エンジン始動要求が無いと、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→エンドへと進む。すなわち、実施例１と同様に、エンジン始動要求無しでの発進時には、モータ／ジェネレータ４により駆動力を発生した状態で、第２クラッチＣＬ２の滑り締結しながらの発進（ＷＳＣ発進）になる。

　一方、アイドルストップ状態でのＥＶ停車時に運転者が発進操作を行ったとき、エンジン始動要求が有ると、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２５→ステップＳ２６→ステップＳ２７へと進む。そして、ステップＳ２７にて所定時間を経過していないと判断されている間は、ステップＳ２５→ステップＳ２６→ステップＳ２７へと進む流れが繰り返される。ステップＳ２５では、停止しているモータ／ジェネレータ４の回転数（駆動力）を上昇させる指令が出力され、同時に、停止しているオイルポンプ１４からの作動油の吐出も開始される。ステップＳ２６では、第２クラッチＣＬ２の締結を開始する指示ＣＬ２圧特性による指令が出力される。

　そして、ステップＳ２７にて所定時間を経過したと判断されると、ステップＳ２７から、ステップＳ２８→ステップＳ２９→エンドへと進む。ステップＳ２８では、第１クラッチＣＬ１の締結を開始する指示ＣＬ２圧特性による指令を出力して締結され、モータ／ジェネレータ４により横置きエンジン２をクランキングしてエンジン始動される。ステップＳ２９では、走行モードが「ＥＶモード」から「ＨＥＶモード」へとモード遷移される。すなわち、エンジン始動要求有りでの発進時には、先に第２クラッチＣＬ２の締結を開始し、第２クラッチＣＬ２の締結完了前に第１クラッチＣＬ１の締結を開始し、（ＣＬ２締結完了→ＣＬ１締結完了）になる締結順序としている。

　［発進時クラッチ油圧制御作用］
　実施例２では、モータ／ジェネレータ４が停止しているアイドル状態から横置きエンジン２の始動を伴う発進シーンのとき、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧を出力し、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧出力後、所定時間遅れて第１クラッチＣＬ１への初期指示圧を出力する構成とした。

　この実施例２における作用を、図５に示すタイムチャートにより説明する。時刻ｔ１においてアイドル状態からドライブ状態へ遷移すると、時刻ｔ１にてモータ／ジェネレータ４のモータ回転数を上昇させて駆動力を発生し、オイルポンプ１４の駆動開始と、第２クラッチＣＬ２への指示ＣＬ２圧の出力を開始する。このとき、第２クラッチＣＬ２への指示ＣＬ２圧は、第２クラッチＣＬ２のみを締結するときと同じ指示圧としている。一方、第１クラッチＣＬ１への指示ＣＬ１圧は、時刻ｔ３’となるまで出さないで待機している。このため、時刻ｔ１から時刻ｔ３’まで第１クラッチＣＬ１への油の流量は無く、第２クラッチＣＬ２への油の流量として独占的に確保される。したがって、時刻ｔ１直後の時刻ｔ２にて第２クラッチＣＬ２の締結が開始され、ＴＭ入力軸回転数が上昇し始め、時刻ｔ３にて第２クラッチＣＬ２の締結が完了する。これに対し、第１クラッチＣＬ１への指示ＣＬ１圧は、ＣＬ２締結完了する前の時刻ｔ３’から出力を開始することで、時刻ｔ３より少し遅れた時刻からエンジン回転数が上昇し始め、横置きエンジン２が始動され、時刻ｔ４にて第１クラッチＣＬ１の締結が完了する。

　このように、動力伝達の開始要求がある発進シーンにおいて、第２クラッチＣＬ２の締結開始域において第２クラッチＣＬ２に対し独占的にオイルポンプ１４からの油量を配分することで、モータ／ジェネレータ４による初期駆動力を早く伝達することができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。実施例２のＦＦハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記の効果を得ることができる。

　（５）クラッチ油圧制御手段（図４のＳ２５～Ｓ２８）は、モータ（モータ／ジェネレータ４）が停止しているアイドル状態からエンジン（横置きエンジン２）の始動を伴う発進シーンのとき、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧を出力し、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧出力後、所定時間遅れて第１クラッチＣＬ１への初期指示圧を出力する。このため、実施例１の（１），（２），（４）の効果に加え、エンジン（横置きエンジン２）を始動する発進シーンにおいて、第２クラッチＣＬ２の締結開始域において第２クラッチＣＬ２に対し独占的にオイルポンプ１４からの油量を配分することで、モータ（モータ／ジェネレータ４）による初期駆動力を早く伝達することができる。

　実施例３は、第２クラッチＣＬ２の締結開始～締結完了の領域において独占的に第２クラッチＣＬ２へ油量を配分するようにした例である。

　まず、構成を説明する。図６は、ハイブリッドコントロールモジュール８１にて実行される発進時クラッチ油圧制御処理の流れを示す。以下、実施例３における発進時クラッチ油圧制御処理構成をあらわす図６の各ステップについて説明する。なお、ステップＳ３１～ステップＳ３５、ステップＳ３９の各ステップは、図２に示すステップＳ１１～ステップＳ１５、ステップＳ１９の各ステップと同じであるため説明を省略する。

　ステップＳ３６では、ステップＳ３５でのＭＧ回転上昇指令出力に続き、第２クラッチＣＬ２の締結を開始する指示ＣＬ２圧特性による指令を出力し、ステップＳ３７へ進む。ここで、指示ＣＬ２圧特性は、ステップで立ち上げた後に所定圧まで低下させる初期指示圧特性と、時間の経過とともに徐々に立ち上げる指示圧特性と、の組み合わせ特性とする（図７参照）。

　ステップＳ３７では、ステップＳ３６でのＣＬ２圧の油圧指示出力に続き、第２クラッチＣＬ２の締結を完了したか否かを判断する。ＹＥＳ（ＣＬ２締結完了）の場合はステップＳ３８へ進み、ＮＯ（ＣＬ２締結未完了）の場合はステップＳ３５へ戻る。

　ステップＳ３８では、ステップＳ３７でのＣＬ２締結完了であるとの判断に続き、第１クラッチＣＬ１の締結を開始する指示ＣＬ１圧特性による指令を出力し、第１クラッチＣＬ１を締結し、モータ／ジェネレータ４により横置きエンジン２をクランキングしてエンジン始動し、ステップＳ３９へ進む。ここで、指示ＣＬ１圧特性は、ステップで立ち上げた後に所定圧まで低下させる初期指示圧特性と、時間の経過とともに徐々に立ち上げる指示圧特性と、の組み合わせ特性とする（図７参照）。

　次に、作用を説明する。実施例３のＦＦハイブリッド車両の制御装置における作用を、［発進時クラッチ油圧制御処理作用］、［発進時クラッチ油圧制御作用］に分けて説明する。

　［発進時クラッチ油圧制御処理作用］
　実施例３での発進時クラッチ油圧制御処理作用を、図６に示すフローチャートに基づき説明する。アイドルストップ状態でのＥＶ停車時に運転者が発進操作を行ったとき、エンジン始動要求が無いと、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３３→ステップＳ３４→エンドへと進む。すなわち、実施例１と同様に、エンジン始動要求無しでの発進時には、モータ／ジェネレータ４により駆動力を発生した状態で、第２クラッチＣＬ２の滑り締結しながらの発進（ＷＳＣ発進）になる。

　一方、アイドルストップ状態でのＥＶ停車時に運転者が発進操作を行ったとき、エンジン始動要求が有ると、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３５→ステップＳ３６→ステップＳ３７へと進む。そして、ステップＳ３７にて第２クラッチＣＬ２が締結未完了と判断されている間は、ステップＳ３５→ステップＳ３６→ステップＳ３７へと進む流れが繰り返される。ステップＳ３５では、停止しているモータ／ジェネレータ４の回転数（駆動力）を上昇させる指令が出力され、同時に、停止しているオイルポンプ１４からの作動油の吐出も開始される。ステップＳ３６では、第２クラッチＣＬ２の締結を開始する指示ＣＬ２圧特性による指令が出力される。

　そして、ステップＳ３７にて第２クラッチＣＬ２が締結完了と判断されると、ステップＳ３７から、ステップＳ３８→ステップＳ３９→エンドへと進む。ステップＳ３８では、第１クラッチＣＬ１の締結を開始する指示ＣＬ２圧特性による指令を出力して締結され、モータ／ジェネレータ４により横置きエンジン２をクランキングしてエンジン始動される。ステップＳ３９では、走行モードが「ＥＶモード」から「ＨＥＶモード」へとモード遷移される。すなわち、エンジン始動要求有りでの発進時には、第２クラッチＣＬ２の締結を先行し、第２クラッチＣＬ２の締結完了タイミングで第１クラッチＣＬ１の締結を開始し、（ＣＬ２締結完了→ＣＬ１締結完了）になる締結順序としている。

　［発進時クラッチ油圧制御作用］
　実施例３では、モータ／ジェネレータ４が停止しているアイドル状態から横置きエンジン２の始動を伴う発進シーンのとき、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧を出力し、第２クラッチＣＬ２の締結完了後、第１クラッチＣＬ１への初期指示圧を出力する構成とした。

　この実施例３における作用を、図７に示すタイムチャートにより説明する。時刻ｔ１においてアイドル状態からドライブ状態へ遷移すると、時刻ｔ１にてモータ／ジェネレータ４のモータ回転数を上昇させて駆動力を発生し、オイルポンプ１４の駆動開始と、第２クラッチＣＬ２への指示ＣＬ２圧の出力を開始する。このとき、第２クラッチＣＬ２への指示ＣＬ２圧は、第２クラッチＣＬ２のみを締結するときと同じ指示圧としている。一方、第１クラッチＣＬ１への指示ＣＬ１圧は、時刻ｔ３となるまで出さないで待機している。このため、時刻ｔ１から時刻ｔ３まで第１クラッチＣＬ１への油の流量は無く、第２クラッチＣＬ２への油の流量として独占的に確保される。したがって、時刻ｔ１直後の時刻ｔ２にて第２クラッチＣＬ２の締結が開始され、ＴＭ入力軸回転数が上昇し始め、時刻ｔ３にて第２クラッチＣＬ２の締結が完了する。そして、第１クラッチＣＬ１への指示ＣＬ１圧を、ＣＬ２締結完了するタイミングの時刻ｔ３から出力を開始することで、時刻ｔ３より少し遅れた時刻からエンジン回転数が上昇し始め、横置きエンジン２が始動され、時刻ｔ４’にて第１クラッチＣＬ１の締結が完了する。

　このように、動力伝達の開始要求がある発進シーンにおいて、第２クラッチＣＬ２の締結開始～締結完了の領域において第２クラッチＣＬ２に対し独占的にオイルポンプ１４からの油量を配分することで、モータ／ジェネレータ４による初期駆動力を早く伝達することができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。実施例３のＦＦハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記の効果を得ることができる。

　（６）クラッチ油圧制御手段（図６のＳ３５～Ｓ３８）は、モータ（モータ／ジェネレータ４）が停止しているアイドル状態からエンジン（横置きエンジン２）の始動を伴う発進シーンのとき、第２クラッチＣＬ２への初期指示圧を出力し、第２クラッチＣＬ２の締結完了後、第１クラッチＣＬ１への初期指示圧を出力する。このため、実施例１の（１），（２），（４）の効果に加え、エンジン（横置きエンジン２）を始動する発進シーンにおいて、第２クラッチＣＬ２の締結開始～締結完了の領域において第２クラッチＣＬ２に対し独占的にオイルポンプ１４からの油量を配分することで、モータ（モータ／ジェネレータ４）による初期駆動力を早く伝達することができる。

　以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１～実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

　実施例１～３では、油圧を発生するオイルポンプ１４として、モータ／ジェネレータ４による駆動するメカオイルポンプ構成の例を示した。しかし、油圧を発生するオイルポンプとしては、モータ／ジェネレータ以外に設置したポンプモータにより駆動する電動オイルポンプ構成としても良いし、また、モータ／ジェネレータによる駆動とポンプモータによる駆動を切り替える方式のオイルポンプを用いる例としても良い。

　実施例１～３では、横置きエンジン２を始動する発進シーンにおいて、第２クラッチＣＬ２に対し優先的に油量を配分する例を主に示した。しかし、発電を伴わないコースト状態（第２クラッチＣＬ２は開放）から回生状態に移行する回生移行シーンにおいても、本発明の制御を適用できる。回生移行シーンに適用した場合、第２クラッチＣＬ２に対し優先的に油量を配分することで、早期に駆動輪からの運動エネルギーをモータ／ジェネレータに伝達し、モータ／ジェネレータにおいて電気エネルギーに変換することができる。

　実施例１～３では、駆動伝達系に備えた変速機として、ベルト式無段変速機ＣＶＴを搭載した例を示した。しかし、駆動伝達系に備えた変速機としては、ベルト式無段変速機ＣＶＴに限らず、複数のギヤ段を自動変速する自動変速機ＡＴ、２つのクラッチを持つデュアルクラッチトランスミッションＤＣＴ、手動変速機を自動化した自動マニュアルトランスミッションＡＭＴ等、クラッチスリップ発進する全てを含む。

　実施例１～３では、本発明の制御装置をＦＦハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置は、ＦＦハイブリッド車両に限らず、他のハイブリッド車両（ＦＲハイブリッド車両や４ＷＤハイブリッド車両）、電気自動車、エンジン車等に対しても適用することができる。要するに、走行駆動源と変速機との間に介装された摩擦クラッチを締結／スリップ締結させて車両を発進させる制御を行う車両であれば適用することができる。

Claims (6)

1. 　油圧源としてオイルポンプを備え、エンジンとモータの間に油圧作動の第１クラッチを介装し、前記モータと駆動輪の間に油圧作動の第２クラッチを介装したハイブリッド車両において、
   　動力伝達の開始を判断する動力伝達開始判断手段と、
   　前記動力伝達の開始が判断されると、前記オイルポンプを駆動することにより油の供給を開始し、少なくとも前記第２クラッチへの初期油量の充填が完了するまで、前記第１クラッチへの作動油の充填を制限するクラッチ油圧制御手段と、
   　を備えた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、
   　前記クラッチ油圧制御手段は、前記第２クラッチの油圧締結を完了した後、前記第１クラッチの油圧締結を完了する制御を行うものであるハイブリッド車両の制御装置。
3. 　請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   　前記クラッチ油圧制御手段は、前記第２クラッチへの初期指示圧に比べて前記第１クラッチへの初期指示圧を低く制限しておき、前記モータが停止しているアイドル状態から前記エンジンの始動を伴う発進シーンのとき、前記第２クラッチへの初期指示圧指令と前記第１クラッチへの初期指示圧指令を同時に出力するものであるハイブリッド車両の制御装置。
4. 　請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   　前記クラッチ油圧制御手段は、前記モータが停止しているアイドル状態から前記エンジンの始動を伴う発進シーンのとき、前記第２クラッチへの初期指示圧を出力し、前記第２クラッチへの初期指示圧出力後、所定時間遅れて前記第１クラッチへの初期指示圧を出力するものであるハイブリッド車両の制御装置。
5. 　請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   　前記クラッチ油圧制御手段は、前記モータが停止しているアイドル状態から前記エンジンの始動を伴う発進シーンのとき、前記第２クラッチへの初期指示圧を出力し、前記第２クラッチの締結完了後、前記第１クラッチへの初期指示圧を出力するものであるハイブリッド車両の制御装置。
6. 　請求項３～５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、
   　前記クラッチ油圧制御手段は、前記モータが停止しているアイドル状態からの発進シーンのとき、前記エンジンの始動を行うか否かを運転者のアクセル操作に応じて決定するものであるハイブリッド車両の制御装置。

Images