JP5359386B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと１つのモータと２つのクラッチを駆動系に備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、車両の運転制御装置としては、エンジン運転モードとして、全気筒運転とする出力運転モード（大トルク）と、一部気筒運転とする燃費運転モード（小トルク）を有し、出力運転モードと燃費運転モードとで切り替える際、トルコンバータのロックアップクラッチをスリップ制御することで、駆動系のトルク伝達容量を一時的に低減させ、モード切り替えのショックを吸収するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平8−105335号公報

しかしながら、従来の車両の運転制御装置にあっては、出力運転モードから燃費運転モードへの切り替えの際、トルク伝達容量の低減量に対して、エンジントルク減少量が大きいとスリップ維持ができずにロックアップクラッチが締結して、ショックがドライブシャフトに伝わる可能性がある。一方、燃費運転モードから出力運転モードへの切り替えの際、ドライバーの要求駆動トルクが変化すると、ロックアップクラッチの制御応答性の低さから、即座に要求駆動トルクの変化に応答できず、駆動力もたつき感が発生する可能性がある、という問題があった。

なお、上記問題は、エンジンをミラーサイクル運転するよう作動角が小さなカム（以下燃費カム）と、通常の出力ができるようなカム（以下、通常カム）を有段で切り替えるバルブタイミング切り替え装置付きエンジンを搭載した車両の場合にも生じる。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン運転モードの切り替え時、要求駆動トルクを実現しつつ、エンジントルクの増減に伴うトルク変動が駆動輪へ伝達するのを抑制し、段差ショックの発生を防止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、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、一部気筒運転とする燃費運転モードと全気筒運転とする出力運転モードを切り替える運転モード切り替え装置を有するエンジンと、前記エンジンと変速機との間に介装したモータと、前記エンジンと前記モータとの間に介装した第１クラッチと、前記モータと駆動輪の間に介装した第２クラッチと、前記燃費運転モードと前記出力運転モードの切り替え制御を行う運転モード切り替え制御手段を行う運転モード切り替え制御手段と、を備えている。
このハイブリッド車両の制御装置において、前記運転モード切り替え制御手段は、前記出力運転モードから前記燃費運転モードへの切り替え時、前記第２クラッチのトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ、前記モータにより回転速度差を保つスリップ締結制御を行い、前記燃費運転モードから前記出力運転モードへの切り替え時、前記第１クラッチのトルク伝達容量を、エンジントルクが前記第１クラッチのトルク伝達容量より大きくなると前記第１クラッチがスリップするように要求駆動トルク相当まで低下させ、前記モータにより要求駆動トルクの増減を調整する制御を行う。

よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、出力運転モードから燃費運転モードへの切り替え時には、第２クラッチのトルク伝達容量制御により要求駆動トルクが確保される。そして、エンジントルクの減少に伴って生じる段差ショックに対しては、第２クラッチの回転速度差を保つスリップ締結制御により段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達が抑えられる。
また、燃費運転モードから出力運転モードへの切り替え時には、第１クラッチのトルク伝達容量制御により要求駆動トルクを確保しながら、要求駆動トルクの増減に対してはモータにより調整されることで、駆動力もたつき感の発生が防止される。そして、エンジントルクの増大に伴って生じる段差ショックに対しては、エンジントルクが第１クラッチのトルク伝達容量より大きくなると第１クラッチがスリップすることで、段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達が抑えられる。
この結果、エンジン運転モードの切り替え時、要求駆動トルクを実現しつつ、エンジントルクの増減に伴うトルク変動が駆動輪へ伝達するのを抑制し、段差ショックの発生を防止することができる。

実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系および制御系の構成を示す全体システム図である。 実施例１の統合コントローラ１４にて「HEVモード」の選択時に実行されるエンジン運転モード切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである。 エンジン回転速度に対するエンジントルクの関係により通常カム時の前回性能線と燃費カム時の前回性能線を示すエンジン特性図である。 通常運転モードから燃費運転モードに切り替えるときの要求駆動トルク・通常カム/燃費カム・CL1締結トルク・CL2伝達容量トルク・要求伝達駆動トルク・エンジントルク・エンジン/モータ回転速度・プライマリ回転速度の各特性を示すタイムチャートである。 燃費運転モードから通常運転モードに切り替えるときの要求駆動トルク・モータトルク・燃費カム/通常カム・CL1伝達容量トルク・エンジントルク・エンジン回転速度・プライマリ/モータ回転速度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に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系および制御系の構成を示す全体システム図である。以下、図１に基づいて、駆動系および制御系の構成を説明する。

実施例１のハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンEngと、第１クラッチCL1と、モータ/ジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、無段変速機CVTと、ファイナルギヤFGと、左駆動輪LTと、右駆動輪RTと、を備えている。

実施例１のハイブリッド駆動系は、電気自動車走行モード（以下、「EVモード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「HEVモード」という。）と、駆動トルクコントロール発進モード（以下、「WSCモード」という。）等の走行モードを有する。

前記「EVモード」は、第１クラッチCL1を開放状態とし、モータ/ジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。前記「HEVモード」は、第１クラッチCL1を締結状態とし、モータアシスト走行モード・走行発電モード・エンジン走行モードの何れかにより走行するモードである。前記「WSCモード」は、トルクコンバータを持たないシステムであることに伴う走行モードである。すなわち、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時、または、「EVモード」や「HEVモード」からのDレンジ発進時、または、極低速域での走行時等において、第２クラッチCL2をスリップ締結状態とし、第２クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるように、クラッチトルク容量をコントロールしながら発進/走行するモードである。なお、「WSC」とは「Wet Start clutch」の略である。

前記エンジンEngは、「燃費カム」と「通常カム」を有段で切り替えるバルブタイミング切り替え装置を付設する。「燃費カム」が選択されるエンジン運転モードを「燃費運転モード」といい、「通常カム」が選択されるエンジン運転モードを「通常運転モード（＝出力運転モード）」という。そして、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。

前記第１クラッチCL1は、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGとの間の位置に介装される。この第１クラッチCL1としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて常時締結（ノーマルクローズ）の乾式クラッチが用いられ、エンジンEng〜モータ/ジェネレータMG間の締結／半締結／開放を行なう。この第１クラッチCL1が完全締結状態ならモータトルク＋エンジントルクが第２クラッチCL2へと伝達され、開放状態ならモータトルクのみが、第２クラッチCL2へと伝達される。なお、半締結／開放の制御は、油圧アクチュエータに対するストローク制御にて行われる。

前記モータ/ジェネレータMGは、交流同期モータ構造であり、発進時や走行時に駆動トルク制御や回転数制御を行うと共に、制動時や減速時に回生ブレーキ制御による車両運動エネルギーのバッテリー９への回収を行なうものである。

前記第２クラッチCL2は、ノーマルオープンの湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキであり、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。この第２クラッチCL2は、無段変速機CVTおよびファイナルギヤFGを介し、エンジンEngおよびモータ/ジェネレータMG（第１クラッチCL1が締結されている場合）から出力されたトルクを左右駆動輪LT,RTへと伝達する。

前記無段変速機CVTは、無段階の変速比を得る変速機であり、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに掛け渡されるベルトと、を有して構成される。変速要求があると、プライマリ圧とセカンダリ圧を制御し、両プーリへのベルト接触径を変更することにより、変速比が目標変速比に変えられる。

実施例１のハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、第２クラッチ入力回転数センサ６（＝モータ回転数センサ）と、第２クラッチ出力回転数センサ７と、インバータ８と、バッテリー９と、アクセルポジションセンサ１０と、エンジン回転数センサ１１と、クラッチ油温センサ１２と、ストローク位置センサ１３と、統合コントローラ１４と、変速機コントローラ１５と、クラッチコントローラ１６と、エンジンコントローラ１７と、モータコントローラ１８と、バッテリーコントローラ１９と、ブレーキセンサ２０と、を備えている。

前記インバータ８は、直流／交流の変換を行い、モータ/ジェネレータMGの駆動電流を生成する。バッテリー９は、モータ/ジェネレータMGからの回生エネルギーを、インバータ８を介して蓄積する。

前記統合コントローラ１４は、バッテリー状態、アクセル開度、および車速（変速機出力回転速度に同期した値）から目標駆動トルクを演算する。そして、その結果に基づき各アクチュエータ（モータ/ジェネレータMG、エンジンEng、第１クラッチCL1、第２クラッチCL2、無段変速機CVT）に対する動作指令値を演算し、各コントローラ１５，１６，１７，１８，１９へと送信する。

前記変速機コントローラ１５は、統合コントローラ１４からの変速指令を達成するように変速制御を行なう。

前記クラッチコントローラ１６は、第２クラッチ入力回転数センサ６と第２クラッチ出力回転数センサ７とクラッチ油温センサ１２からのセンサ情報を入力すると共に、統合コントローラ１４からの第１クラッチ油圧指令値と第２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。

前記エンジンコントローラ１７は、エンジン回転数センサ１１からのセンサ情報を入力すると共に、統合コントローラ１４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なう。また、統合コントローラ１４から出力されるエンジン運転モードの切り替え指令に応じて、バルブタイミング切り替え装置を切り替え制御する。

前記モータコントローラ１８は、統合コントローラ１４からのモータトルク指令値やモータ回転速度指令値を達成するようにモータ/ジェネレータMGの制御を行なう。

前記バッテリーコントローラ１９は、バッテリー９の充電状態（SOC）を管理し、その情報を統合コントローラ１４へと送信する。

図２は、実施例１の統合コントローラ１４にて「HEVモード」の選択時に実行されるエンジン運転モード切り替え制御処理の流れを示すフローチャートである（運転モード切り替え制御手段）。以下、図２の各ステップについて説明する。

ステップS1では、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え要求有りか否かを判断し、Yes（切り替え要求有り）の場合はステップS2へ進み、No（切り替え要求無し）の場合はステップS11へ進む。
ここで、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え要求は、例えば、運転モード切り替えマップを予め作成しておき、マップ上で、要求駆動トルクとエンジン回転速度によるエンジン運転点が、通常運転モードの領域から燃費運転モードの領域へと入ってきた場合に出力する。この「運転モード切り替えマップ」は、図３に示すようなエンジン回転速度に対するエンジントルクの特性に基づいて作成する。

ステップS2では、ステップS1での切り替え要求有りとの判断、あるいは、ステップS3でのCL2トルク伝達容量の低下無しとの判断に続き、第２クラッチCL2のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで抜いて低下させ、ステップS3へ進む。

ステップS3では、ステップS2でのCL2のトルク伝達容量低下処理に続き、第２クラッチCL2のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下したか否かを判断し、Yes（CL2トルク伝達容量の低下有り）の場合はステップS4へ進み、No（CL2トルク伝達容量の低下無し）の場合はステップS2へ戻る。

ステップS4では、ステップS3でのCL2トルク伝達容量の低下有りとの判断に続き、モータジェネレータMGの回転数制御により目標回転速度差まで第２クラッチCL2をスリップ締結させ、ステップS5へ進む。

ステップS5では、ステップS4でのCL2スリップ締結制御指令の出力に続き、第２クラッチCL2の入出力回転速度差が、目標回転速度差に到達したか否かを判断し、Yes（目標回転速度差到達）の場合はステップS6へ進み、No（目標回転速度差未達）の場合はステップS4へ戻る。

ステップS6では、ステップS5での目標回転速度差到達との判断に続き、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え動作を実行すると共に、モータジェネレータMGの回転数制御により目標回転速度差を維持し、ステップS7へ進む。

ステップS7では、ステップS6での運転モードの切り替え・目標回転速度差の維持に続き、第２クラッチCL2の入出力回転速度差が、ある一定値以下になったか否かを判断し、Yes（入出力回転速度差≦一定値）の場合はステップS8へ進み、No（入出力回転速度差＞一定値）の場合はステップS9へ進む。
ここで、第２クラッチCL2の入出力回転速度差が一定値以下になるとは、モータジェネレータMGの出力が、例えば、バッテリーSOC要件等で絞られ、目標回転速度差を維持できなくなった場合をいう。

ステップS8では、ステップS7での入出力回転速度差≦一定値との判断に続き、第２クラッチCL2の油圧を抜いて目標回転速度差を維持し、ステップS9へ進む。

ステップS9では、ステップS8での目標回転速度差の維持、あるいは、ステップS7での入出力回転速度差＞一定値との判断、あるいは、ステップS10での同期に到達せずとの判断に続き、モータジェネレータMGの回転数制御により第２クラッチCL2の入出力回転速度を同期させる制御指令を出し、ステップS10へ進む。

ステップS10では、ステップS9でのCL2入出力回転速度の同期指令に続き、第２クラッチCL2の入出力回転速度が同期したか否かを判断し、Yes（同期した）の場合はリターンへ移行し、No（同期していない）の場合はステップS9へ戻る。
ここで、第２クラッチCL2の入出力回転速度が同期したとの判断により、第２クラッチCL2は、自動的に滑りのない再締結状態に移行し、通常制御に復帰する。

ステップS11では、ステップS1での通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え要求無しとの判断に続き、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え要求有りか否かを判断し、Yes（切り替え要求有り）の場合はステップS12へ進み、No（切り替え要求無し）の場合はリターンへ進む。
この燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え要求の有無も、上記ステップS1で説明したように、例えば、マップ判定を用いる。

ステップS12では、ステップS11での切り替え要求有りとの判断、あるいは、ステップS13でのCL1トルク伝達容量の低下無しとの判断に続き、第１クラッチCL1のトルク伝達容量を要求駆動トルク相当まで抜くと共に、モータジェネレータMGにより要求駆動トルクを調整し、ステップS13へ進む。

ステップS13では、ステップS12でのCL1トルク伝達容量の低下と要求駆動トルク調整に続き、第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下したか否かを判断し、Yes（CL1トルク伝達容量の低下有り）の場合はステップS14へ進み、No（CL1トルク伝達容量の低下無し）の場合はステップS12へ戻る。

ステップS14では、ステップS13でのCL1トルク伝達容量の低下有りとの判断に続き、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え動作を実行し、ステップS15へ進む。

ステップS15では、ステップS14での運転モードの切り替え動作に続き、第１クラッチCL1の入出力回転速度差が、ある一定値以上であるか否かを判断し、Yes（CL1入出力回転速度差≧一定値）の場合はステップS16へ進み、No（CL1入出力回転速度差＜一定値）の場合はステップS17へ進む。
ここで、第１クラッチCL1の入出力回転速度差が一定値以上になるとは、エンジンEngが吹け上がっている状態をいう。

ステップS16では、ステップS15でのCL1入出力回転速度差≧一定値であるとの判断に続き、第１クラッチCL1の締結油圧力を上昇させると共に、モータジェネレータMGの駆動力を、第１クラッチCL1の締結油圧力上昇による上昇分だけ低下させ、ステップS17へ進む。

ステップS17では、ステップS16でのCL1油圧上昇とMG駆動力低下、あるいは、ステップS15でのCL1入出力回転速度差＜一定値との判断、あるいは、ステップS18での同期に到達せずとの判断に続き、モータジェネレータMGの回転数制御によりエンジン回転速度とモータ回転速度を同期させる制御指令を出し、ステップS18へ進む。

ステップS18では、ステップS17でのCL1入出力回転速度の同期指令に続き、エンジン回転速度とモータ回転速度が同期したか否かを判断し、Yes（同期した）の場合はリターンへ移行し、No（同期していない）の場合はステップS17へ戻る。
ここで、エンジン回転速度とモータ回転速度が同期したとの判断により、第１クラッチCL1の入出力回転速度が一致し、第１クラッチCL1は、自動的に滑りのない再締結状態に移行し、通常制御に復帰する。

次に、作用を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「運転モードの切り替えによりエンジントルク段差ショックが生じる理由」、「通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え制御作用」、「燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え制御作用」に分けて説明する。

［運転モードの切り替えによりエンジントルク段差ショックが生じる理由］
燃費向上のために、エンジンをミラーサイクル運転するよう作動角が小さな燃費カムと、通常の出力ができるような通常カムを有段で切り替ええる技術が知られている。

しかし、一般的に燃費側から通常側に切り替える際には、図３の矢印Ａに示すように、エンジントルクが急激に上昇し、また、通常側から燃費側に切り替える際には、図３の矢印Ｂに示すように、エンジントルクが急激に減少する段差が発生する。

このように、燃費カムと通常カムの間で切り替えるとき、エンジントルクの段差によるトルク変動が生じ、このエンジンのトルク変動が、駆動系をそのまま経過して駆動輪へ伝達されると、車体を前後方向に揺らす段差ショックとなる。

なお、エンジンの一部気筒休止する運転モードと、全気筒活動する運転モードを切り替えるときにも、同様に車体を前後方向に揺らす段差ショックが生じる。

［通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え制御作用］
まず、図２のフローチャートを用い、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え制御処理を説明する。

通常運転モードから燃費運転モードへの切り替えに際し、仮に第１クラッチCL1のスリップ締結を採用すると、エンジントルク減少量が大きいと、第１クラッチCL1のスリップ維持ができずに第１クラッチCL1が締結して、段差ショックが駆動輪へ伝わる可能性がある。このため、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え時には、スリップ締結の維持をモータジェネレータMGにより管理することが可能な第２クラッチCL2のスリップ締結を採用した。

すなわち、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え要求時には、図２のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進み、ステップS3にて、第２クラッチCL2のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下したと判断されるまで、ステップS2→ステップS3へと進む流れが繰り返される。ステップS2では、第２クラッチCL2のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで抜いて低下させる。

そして、ステップS3にて、第２クラッチCL2のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下したと判断されると、ステップS3からステップS4→ステップS5へと進み、ステップS5にて、第２クラッチCL2の入出力回転速度差が目標回転速度差に到達したと判断されるまで、ステップS4→ステップS5へと進む流れが繰り返される。ステップS4では、モータジェネレータMGの回転数制御により目標回転速度差となるまで第２クラッチCL2をスリップ締結させる。

そして、ステップS5にて、第２クラッチCL2の入出力回転速度差が目標回転速度差に到達したと判断されると、ステップS6へ進み、ステップS6では、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え動作が実行されると共に、モータジェネレータMGの回転数制御により目標回転速度差が維持される。

そして、切り替え動作が実行されても目標回転速度差を維持できる場合は、ステップS7から、ステップS9→ステップS10へ進み、ステップS10にて第２クラッチCL2の入出力回転速度が同期したと判断されるまでは、ステップS9→ステップS10へと進む流れが繰り返される。

一方、例えば、バッテリーSOC要件等で絞られ、目標回転速度差を維持できなくなった場合は、ステップS7から、ステップS8→ステップS9→ステップS10へと進み、ステップS8では、第２クラッチCL2の油圧を抜くことで目標回転速度差が維持される。そして、ステップS10にて第２クラッチCL2の入出力回転速度が同期したと判断されるまでは、ステップS9→ステップS10へと進む流れが繰り返される。

そして、ステップS10にて回転同期に到達したと判断されると、第２クラッチCL2は、自動的に滑りのない再締結状態に移行し、通常制御に復帰する。

次に、図４のタイムチャートを用い通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え制御作用を説明する。

時刻t1にて通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え要求があると、CL2伝達容量トルク特性に示すように、第２クラッチCL2のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下させられる。そして、第２クラッチCL2のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下すると、エンジン・モータ回転速度特性に示すように、モータジェネレータMGの回転速度が上昇される。

そして、時刻t2にて第２クラッチCL2が目標回転速度差によるスリップ締結状態になると、通常カムから燃費カムへの切り替えが実行され、この燃費カムへの切り替えに伴って、図４の矢印Ｃに示すように、エンジントルクが急激に減少するトルク変動が生じる。なお、この通常カムから燃費カムに切り替える間も、第２クラッチCL2を目標回転速度差によるスリップ締結状態に維持するが、図４の矢印Ｄに示すように、モータ回転速度が低下し、一定回転以上引き込まれたら第２クラッチCL2の油圧を低下させることで、目標回転速度差に戻す。

そして、時刻t3にて第２クラッチCL2の入出力回転速度が同期すると、変速機５への入力回転速度とモータ回転速度が一致し、第２クラッチCL2は、自動的に締結状態に移行し、その後、低下させていたCL2伝達容量トルクを元のトルクレベルに立ち上げて締結する通常制御に戻る。

上記のように、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え時、第２クラッチCL2のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ、モータジェネレータMGにより回転速度差を保つスリップ締結制御を行うようにしている。
したがって、第２クラッチCL2のトルク伝達容量制御により要求駆動トルクが確保される。そして、エンジントルクの減少に伴って生じる段差ショックに対しては、第２クラッチCL2の回転速度差を保つスリップ締結制御により、段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達が抑えられる。

実施例１では、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え要求時、第２クラッチCL2のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ、モータジェネレータMGにより回転速度差を保つスリップ締結制御を行い、第２クラッチCL2が目標回転速度差に到達すると、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替えを実行し、運転モードの切り替えが完了すると、モータジェネレータMGの回転数制御により第２クラッチCL2の入出力回転速度を同期させて第２クラッチCL2の再締結を行うようにしている。
このように、第２クラッチCL2が目標回転速度差に到達するのを待って、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替えを実行しているため、運転モードの切り替え開始時から段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達を確実に抑えることができる。加えて、回転速度を同期させて第２クラッチCL2の再締結を行うようにしているため、第２クラッチCL2の再締結ショックを防止することができる。

実施例１では、通常運転モードから燃費運転モードへの切り替え実行後、第２クラッチCL2の回転速度差が一定値以下になったら、第２クラッチCL2の油圧を低下させて回転速度差を維持するようにしている。
したがって、例えば、バッテリーSOCの低下により、モータ出力の制限を受け、第２クラッチCL2の回転速度差を維持できなくなった場合も、回転速度差を維持することで、段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達を抑えることができる。

［燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え制御作用］
まず、図２のフローチャートを用い、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え制御処理を説明する。

燃費モードから通常モードへの切り替えに際し、仮に第２クラッチCL2のスリップ締結を採用すると、モードの切り替え途中でドライバーの要求駆動トルクが変化した場合、油圧制御による第２クラッチCL2の制御応答性を考慮すると、要求駆動トルクの変化に即座に応答できず、駆動力のもたつき感が発生する可能性がある。このため、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え時には、要求駆動トルクの変化があっても、モータジェネレータMGにより応答良く駆動力を補償することが可能な第１クラッチCL1のスリップ締結を採用した。

すなわち、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え要求時には、図２のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS11→ステップS12→ステップS13へと進み、ステップS13にて第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下したと判断されるまで、ステップS12→ステップS13へと進む流れが繰り返される。ステップS12では、第１クラッチCL1のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで抜いて低下させると共に、モータジェネレータMGにより要求駆動トルクの変動分を調整する。

そして、ステップS13にて、第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下したと判断されると、ステップS14へ進み、ステップS14では、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え動作が実行される。

そして、切り替え動作が実行されてもエンジンEngが吹け上がっていない場合は、ステップS15から、ステップS17→ステップS18へ進み、ステップS18にてエンジン回転速度とモータ回転速度が同期したと判断されるまでは、ステップS17→ステップS18へと進む流れが繰り返される。

一方、切り替え動作の実行により第１クラッチCL1が滑ってエンジンEngが吹け上がった場合は、ステップS15から、ステップS16→ステップS17→ステップS18へと進み、ステップS16では、第１クラッチCL1の油圧を上昇させることで、エンジンEngの吹け上がりが抑えられると共に、モータジェネレータMGにより駆動力の吹け上がり上昇分が低下させられる。そして、ステップS18にてエンジン回転速度とモータ回転速度が同期したと判断されるまでは、ステップS17→ステップS18へと進む流れが繰り返される。

そして、ステップS18にて回転同期に到達したと判断されると、第１クラッチCL1の入出力回転速度差が無くなることで、第１クラッチCL1は、自動的に滑りのない再締結状態に移行し、通常制御に復帰する。

次に、図５のタイムチャートを用い燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え制御作用を説明する。

時刻t1にて燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え要求があると、図５のCL1伝達容量トルク特性の矢印Ｅに示すように、第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下させられる。そして、第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下するまでの時刻t1から時刻t2までの間は、図５の矢印Ｆに示すように、要求駆動トルクの変動分をモータジェネレータMGのトルクにより補償する調整が行われる。

そして、時刻t2にて第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当にたっすると、燃費カムから通常カムへの切り替えが実行され、この通常カムへの切り替えに伴って、図５の矢印Ｇに示すように、エンジントルクが急激に増大するトルク変動が生じる。なお、このトルク変動により、図５の矢印Ｈに示すように、エンジン回転速度が増大して吹け上がると、第１クラッチCL1の油圧を上昇させることで、エンジン回転速度を元の回転速度に戻し、駆動力上昇分をモータジェネレータMGにより調整する。すなわち、図５の矢印Ｉに示すように、モータ回転速度をスリップ分上げないことにより、モータ消費エネルギーを低減するようにしている。

そして、時刻t3にてエンジン回転速度とモータ回転速度が同期すると、第１クラッチCL1への入出力回転速度が一致し、第１クラッチCL1は、自動的に締結状態に移行し、その後、低下させていたCL1伝達容量トルクを元のトルクレベルに立ち上げて締結する通常制御に戻る。

上記のように、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え時、第１クラッチCL1のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ、モータジェネレータMGにより要求駆動トルクの増減を調整する制御が行われる。
したがって、第１クラッチCL1のトルク伝達容量制御により要求駆動トルクを確保しながら、要求駆動トルクの増減に対してはモータジェネレータMGにより調整されることで、駆動力もたつき感の発生が防止される。そして、エンジントルクの増大に伴って生じる段差ショックに対しては、エンジントルクが第１クラッチCL1のトルク伝達容量より大きくなると第１クラッチCL1がスリップすることで、段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達が抑えられる。

実施例１では、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え要求時、第１クラッチCL1のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させると共に、モータジェネレータMGで要求駆動トルクを調整し、第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下すると、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替えを実行し、運転モードの切り替えが完了すると、モータジェネレータMGの回転数制御によりエンジン回転速度にモータ回転速度を同期させて第１クラッチCL1の再締結を行う。
このように、第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下するのを待って、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替えを実行しているため、運転モードの切り替え開始時から段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達を確実に抑えることができる。加えて、回転速度を同期させて第１クラッチCL1の再締結を行うようにしているため、第１クラッチCL1の再締結ショックを防止することができる。

実施例１では、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え実行後、第１クラッチCL1の回転速度差が一定値以上になったら、第１クラッチCL1の油圧を上昇させるようにしている。
したがって、燃費運転モードから通常運転モードへの切り替え実行によりエンジンEngの吹け上がりがあった場合、エンジンEngの吹け上がりが抑えられることで、エンジン吹け上がり感でドライバーに違和感を与えることを防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の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) 燃費運転モードと出力運転モード（通常運転モード）を切り替える運転モード切り替え装置を有するエンジンEngと、前記エンジンEngと変速機（無段変速機CVT）との間に介装したモータ（モータジェネレータMG）と、前記エンジンEngと前記モータとの間に介装した第１クラッチCL1と、前記モータと駆動輪（左右駆動輪LT,RT）の間に介装した第２クラッチCL2と、燃費運転モードと出力運転モードの切り替え制御を行う運転モード切り替え制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、前記運転モード切り替え制御手段（図２）は、出力運転モードから燃費運転モードへの切り替え時、前記第２クラッチCL2のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ、前記モータにより回転速度差を保つスリップ締結制御を行い、燃費運転モードから出力運転モードへの切り替え時、前記第１クラッチCL1のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ、前記モータにより要求駆動トルクの増減を調整する制御を行う。
このため、エンジン運転モードの切り替え時、要求駆動トルクを実現しつつ、エンジントルクの増減に伴うトルク変動が駆動輪へ伝達するのを抑制し、段差ショックの発生を防止することができる。

(2) 前記運転モード切り替え制御手段（図２）は、出力運転モード（通常運転モード）から燃費運転モードへの切り替え要求時、前記第２クラッチCL2のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ（ステップS2）、前記モータ（モータジェネレータMG）により回転速度差を保つスリップ締結制御を行い（ステップS4）、前記第２クラッチCL2が目標回転速度差に到達すると（ステップS5でYes）、出力運転モードから燃費運転モードへの切り替えを実行し（ステップS6）、運転モードの切り替えが完了すると、前記モータの回転数制御により前記第２クラッチCL2の入出力回転速度を同期させて前記第２クラッチCL2の再締結を行う（ステップS9、ステップS10）。
このため、運転モードの切り替え開始時から段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達を確実に抑えることができると共に、第２クラッチCL2の再締結ショックを防止することができる。

(3) 前記運転モード切り替え制御手段（図２）は、燃費運転モードから出力運転モード（通常運転モード）への切り替え要求時、前記第１クラッチCL1のトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させると共に、前記モータ（モータジェネレータMG）で要求駆動トルクを調整し（ステップS12）、前記第１クラッチCL1のトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下すると（ステップS13でYes）、燃費運転モードから出力運転モードへの切り替えを実行し（ステップS14）、運転モードの切り替えが完了すると、前記モータの回転数制御によりエンジン回転速度にモータ回転速度を同期させて前記第１クラッチCL1の再締結を行う（ステップS17、ステップS18）。
このため、運転モードの切り替え開始時から段差ショックとなる駆動輪への変動トルクの伝達を確実に抑えることができると共に、第１クラッチCL1の再締結ショックを防止することができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１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では、第２クラッチCL2として、独立のクラッチをモータ/ジェネレータMGと無段変速機CVTの間の位置に設定する例を示した。しかし、例えば、変速機として有段の自動変速機を用いた場合、各変速段にて締結される摩擦締結要素（クラッチやブレーキ）を第２クラッチCL2として流用しても良い。また、変速機（無段変速機CVT）と左右駆動輪LT,RTの間の位置に第２クラッチCL2を設定しても良い。

実施例１では、燃費カムと通常カムにより燃費運転モードと通常運転モードを切り替える運転モード切り替え装置を有するエンジンEngの例を示した。しかし、燃料気筒カット（例えば、一部気筒カットと全気筒活用）による運転モード切り替え装置を有するエンジンにも適用できるのは勿論である。

実施例１では、上流側から順にエンジンEng、第１クラッチCL1、モータジェネレータMG、第２クラッチCL2、無段変速機CVT、左右駆動輪LT,RTを駆動系に有するハイブリッド車両への適用例を示した。しかし、少なくともエンジンと１つのモータと２つのクラッチを駆動系に備えたハイブリッド車両であれば適用できる。

Eng エンジン
CL1 第１クラッチ
MG モータ/ジェネレータ
CL2 第２クラッチ
CVT 無段変速機
FG ファイナルギヤ
LT 左駆動輪
RT 右駆動輪
６ 第２クラッチ入力回転数センサ
７ 第２クラッチ出力回転数センサ
８ インバータ
９ バッテリー
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 ストローク位置センサ
１４ 統合コントローラ
１５ 変速機コントローラ
１６ クラッチコントローラ
１７ エンジンコントローラ
１８ モータコントローラ
１９ バッテリーコントローラ
２０ ブレーキセンサ

Claims (3)

1. 一部気筒運転とする燃費運転モードと全気筒運転とする出力運転モードを切り替える運転モード切り替え装置を有するエンジンと、前記エンジンと変速機との間に介装したモータと、前記エンジンと前記モータとの間に介装した第１クラッチと、前記モータと駆動輪の間に介装した第２クラッチと、前記燃費運転モードと前記出力運転モードの切り替え制御を行う運転モード切り替え制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記運転モード切り替え制御手段は、前記出力運転モードから前記燃費運転モードへの切り替え時、前記第２クラッチのトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ、前記モータにより回転速度差を保つスリップ締結制御を行い、前記燃費運転モードから前記出力運転モードへの切り替え時、前記第１クラッチのトルク伝達容量を、エンジントルクが前記第１クラッチのトルク伝達容量より大きくなると前記第１クラッチがスリップするように要求駆動トルク相当まで低下させ、前記モータにより要求駆動トルクの増減を調整する制御を行う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に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記運転モード切り替え制御手段は、前記出力運転モードから前記燃費運転モードへの切り替え要求時、前記第２クラッチのトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させ、前記モータにより回転速度差を保つスリップ締結制御を行い、前記第２クラッチが目標回転速度差に到達すると、前記出力運転モードから前記燃費運転モードへの切り替えを実行し、運転モードの切り替えが完了すると、前記モータの回転数制御により前記第２クラッチの入出力回転速度を同期させて前記第２クラッチの再締結を行う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１または請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記運転モード切り替え制御手段は、前記燃費運転モードから前記出力運転モードへの切り替え要求時、前記第１クラッチのトルク伝達容量を、要求駆動トルク相当まで低下させると共に、前記モータで要求駆動トルクを調整し、前記第１クラッチのトルク伝達容量が要求駆動トルク相当まで低下すると、前記燃費運転モードから前記出力運転モードへの切り替えを実行し、運転モードの切り替えが完了すると、前記モータの回転数制御によりエンジン回転速度にモータ回転速度を同期させて前記第１クラッチの再締結を行う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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