JP6003914B2

JP6003914B2 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP6003914B2
Application number: JP2014015818A
Authority: JP
Inventors: 貴彦堤; 杉村　敏夫; 敏夫杉村; 桑原　清二; 清二桑原; 佐藤　俊; 俊佐藤; 幸毅南川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2034-01-30
Also published as: JP2014151908A; US9180876B2; US20140222269A1

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に係り、特に、電動機走行からエンジン走行に切り替えるときの制御に関するものである。

エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている変速機とを備えるハイブリッド車両が提案されている。特許文献１のハイブリッド車両もその一例である。このようなハイブリッド車両において、電動機を駆動力源とする電動機走行中は、クラッチが解放されることでエンジンの引き摺りが防止される。一方、エンジンを主駆動力源とするエンジン走行中は、クラッチが係合されることで駆動輪へエンジンの駆動力が伝達される。また、特許文献１には、電動機走行中にエンジン走行に切り替える際には、クラッチをスリップさせて電動機のトルクによってエンジン回転速度を自立運転可能な回転速度まで上昇させて、エンジンを始動させることが記載されている。さらに、このエンジン始動中に、アクセルペダルの踏み込みによる変速機のダウンシフト、所謂パワーオンダウンシフトが要求される場合には、エンジン始動を完了させた後にダウンシフトを行うことが記載されている。このように制御されると、エンジン回転速度を上昇させる際のクラッチの差回転が小さくなるので、クラッチのスリップによる発熱が低減されてクラッチの発熱による劣化が防止される。

特開２００７−６９７８９号公報

ところで、特許文献１では、上述したように、エンジン始動時にパワーオンダウンシフトが要求された際には、エンジン始動を完了させた後にダウンシフトを行うが、パワーオンダウンシフトが要求される場合は、運転者が速やかな加速を望んでいるため、車両の走行応答性が要求される。しかしながら、エンジン始動とダウンシフトとが順番に実行されるのでダウンシフトが遅延され、運転者のパワーオンダウンシフト要求に対して車両の走行応答性は低下する。これを解消するには、エンジン始動とダウンシフトとを同時に行えば走行応答性は向上するが、その背反として、クラッチの発熱量が多くなってクラッチの劣化が問題となる。このように、従来ではクラッチの発熱を低減することはできるものの、車両の走行応答性を向上させることは困難となっていた。

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、エンジンと、電動機と、そのエンジンと電動機との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている変速機とを備えるハイブリッド車両において、エンジン始動と変速機のダウンシフトとを実行するに際して、クラッチの発熱抑制と車両の走行応答性とを両立できるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている変速機とを備え、(b)前記クラッチを解放し前記電動機を駆動力源として走行する電動機走行と、前記クラッチを係合し前記エンジンを主駆動力源として走行するエンジン走行とに、切替可能に構成され、(c)前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替える際には、前記クラッチをスリップさせて前記電動機によってエンジン回転速度を上昇させるハイブリッド車両の制御装置であって、(d)前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替えるとともに、前記変速機のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度が高いほど、クラッチ温度が低い場合に比べて前記変速機のダウンシフトの開始を遅らせるものである。

このようにすれば、前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替えるとともに、前記変速機のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動開始時点のクラッチのクラッチ温度が高いほど、変速機のダウンシフトの開始を遅らせるので、エンジン回転速度が低回転速度の状態で、クラッチを係合させてエンジンの始動を完了させることができる。従って、エンジン始動制御におけるスリップ量が低減され、クラッチの発熱による劣化を防止することができる。また、エンジン始動開始時点のクラッチ温度が低い場合には、ダウンシフトが速やかに開始されるので、車両の走行応答性を向上させることができる。

また、上記目的を達成するための、第２発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている変速機とを備え、(b)前記クラッチを解放し前記電動機を駆動力源として走行する電動機走行と、前記クラッチを係合し前記エンジンを主駆動力源として走行するエンジン走行とに、切替可能に構成され、(c)前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替える際には、前記クラッチをスリップさせて前記電動機によってエンジン回転速度を上昇させるハイブリッド車両の制御装置であって、(d)前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替えるとともに、前記変速機のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度が高いほど、クラッチ温度が低い場合に比べて前記クラッチの係合トルクを大きくするものである。このようにすれば、エンジン始動開始時点のクラッチのクラッチ温度が高いほど、クラッチの係合トルクを大きくするので、エンジン回転速度の上昇が速められ、エンジン回転速度が低回転速度の状態でクラッチを係合させてエンジン始動を完了させることができる。従って、エンジン始動中のスリップ量が低減され、クラッチの発熱による劣化を防止することができる。また、クラッチ温度が低い場合には、クラッチの係合トルクが高くならないので、エンジン始動中のショックが低減されて走行応答性が向上する。

また、上記目的を達成するための、第３発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている変速機とを備え、(b)前記クラッチを解放し前記電動機を駆動力源として走行する電動機走行と、前記クラッチを係合し前記エンジンを主駆動力源として走行するエンジン走行とに、切替可能に構成され、(c)前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替える際には、前記クラッチをスリップさせて前記電動機によってエンジン回転速度を上昇させるハイブリッド車両の制御装置であって、(d)前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替えるとともに、前記変速機のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動とダウンシフトとを併行して行う第１の制御と、エンジン始動完了後にダウンシフトを行う第２の制御とに、選択可能に構成され、(e)前記第１の制御を実行した場合において、前記変速機の変速後の前記クラッチのクラッチ温度が予め設定されている許容温度を超えないと判断される場合には前記第１の制御を実行し、(f)前記第１の制御を実行した場合において、前記変速機の変速後の前記クラッチのクラッチ温度が前記許容温度を越えると判断される場合には前記第２の制御を実行するものである。このように、第１の制御を実行した場合の変速後のクラッチのクラッチ温度が許容温度を超えるか否かに基づいて第１の制御および第２の制御の何れかが選択される。また、変速後のクラッチのクラッチ温度が許容温度を超えない場合には、第１の制御が選択されるので車両の走行応答性が向上する。また、第１の制御が実行されてもクラッチのクラッチ温度が許容温度を超えないため、クラッチの発熱による劣化が防止される。一方、変速後のクラッチのクラッチ温度が許容温度を超える場合には、第２の制御が選択されるので、クラッチのクラッチ温度が許容温度を超えないため、クラッチの発熱による劣化が防止される。

また、好適には、前記変速機の変速後の前記クラッチのクラッチ温度は、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度、および、前記変速機の変速後の入力回転速度に基づいて判断され、前記変速機の変速後の前記入力回転速度が所定回転速度未満であれば前記許容温度を超えないと判断され、変速後の入力回転速度が所定回転速度以上であれば前記許容温度を超えると判断される。このようにすれば、変速機の変速後の入力回転速度が所定回転速度未満であれば、第１の制御を実行した場合の変速後のクラッチのクラッチ温度が許容温度を越えないと判断され、第１の制御が実行される。また、変速後の入力回転速度が所定回転速度以上であれば、第１の制御を実行した場合の変速後のクラッチのクラッチ温度が許容温度を超えると判断され、第２の制御が実行される。

また、好適には、前記所定回転速度は、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度が高くなるほど、低い回転速度に設定される。これより、クラッチ温度が高くなるほど所定回転速度が低くなるので、第２の制御が選択されやすくなる。

また、好適には、前記エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度は、作動油の油温に基づいて算出される。このようにすれば、クラッチ温度を検出するセンサを設けることなく、クラッチ温度を検出することができる。

また、好適には、前記変速機は、有段式の自動変速機である。これより、例えば電動機走行中にアクセルペダルが踏み込まれるなどすると、エンジン始動とともに自動変速機のダウンシフトが要求されることになり、第１の制御および第２の制御が選択的に実行され、クラッチの発熱による劣化の防止と走行応答性の向上とを両立させることができる。

また、好適には、第１の制御では、エンジン始動と変速機のダウンシフトとが併行して行われるので、車両の走行応答性は高くなる。しかしながら、エンジン始動時にエンジン回転速度をクラッチのスリップによって引き上げる際の目標回転速度が、ダウンシフト後の変速機の入力回転速度となるので、その回転速度差が大きくなり、クラッチの発熱量が多くなる。

また、好適には、第２の制御では、エンジン始動完了後に変速機のダウンシフトを行うので、ダウンシフトが遅延されて車両の走行応答性が低下する。しかしながら、エンジン始動時にエンジン回転速度をクラッチのスリップによって引き上げる際の目標回転速度が、ダウンシフト前の変速機の入力回転速度となるので、その回転速度差が小さくなり、クラッチの発熱量が低減される。

また、好適には、クラッチのクラッチ温度は、変速機の作動油温に基づいて算出される。このようにすれば、クラッチ温度を検出するセンサ等も不要となり、本制御による部品点数の増加も抑制される。

また、好適には、エンジン走行は、エンジンを駆動力源とするだけでなく、エンジンの駆動力に加えて電動機の駆動力をアシストトルクとして走行する態様も含むものとする。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両を構成するエンジンおよび電動機から駆動輪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、走行用駆動力源として機能するエンジンの出力制御、自動変速機の変速制御、電動機の駆動制御などのため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。図１の電子制御装置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。エンジン始動制御と第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトとを行うに際して、第１の制御および第２の制御が実行された場合の制御作動をそれぞれ説明するタイムチャートである。自動変速機の変速後の電動機回転速度と、その回転速度を目標にしてエンジン始動制御を実行した場合のエンジン断続用クラッチのクラッチ温度との関係を示す図である。複数のエンジン始動制御前のクラッチ温度について、エンジン断続用クラッチのスリップ制御によるエンジン始動制御時のクラッチ温度を示す図である。クラッチ温度と所定回転速度との関係マップである。本発明に係る電子制御装置の制御作動の要部であり、具体的には、エンジン始動制御と自動変速機のダウンシフトとを実行する際の制御作動を説明するフローチャートである。自動変速機のダウンシフトの種類および車速に対応するクラッチ温度の温度上昇値を示すマップである。本発明に係る電子制御装置の制御作動の要部であり、具体的には、エンジン始動制御と自動変速機のダウンシフトとを実行する際の制御作動を説明する他のフローチャートである。電子制御装置による制御機能の要部を説明する他の機能ブロック線図である。エンジン始動開始時点のクラッチ温度と、自動変速機のダウンシフト判断から実際に変速を開始するまでの遅延時間との関係マップである。エンジン始動開始時点のクラッチ温度と、クラッチの係合トルクとの関係マップである。

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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両１０（以下、車両１０という）を構成するエンジン１４および電動機ＭＧ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、走行用駆動力源として機能するエンジン１４の出力制御、自動変速機１８の変速制御、電動機ＭＧの駆動制御などのために車両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、車両用動力伝達装置１２（以下、動力伝達装置１２という）は、車体にボルト止め等によって取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース２０（以下、ケース２０という）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、電動機ＭＧ、トルクコンバータ１６、オイルポンプ２２、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に連結された差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）２８、その差動歯車装置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、差動歯車装置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、ポンプ翼車１６ａに入力された駆動力を自動変速機１８側へ流体を介して伝達する流体式伝動装置である。このポンプ翼車１６ａは、エンジン断接用クラッチＫ０とエンジン連結軸３２とを順次介してエンジン１４に連結されており、エンジン１４からの駆動力が入力され且つ軸心回りに回転可能な入力側回転要素である。トルクコンバータ１６のタービン翼車１６ｂは、トルクコンバータ１６の出力側回転要素であり、自動変速機１８の入力回転部材である変速機入力軸３６にスプライン嵌合等によって相対回転不能に連結されている。また、トルクコンバータ１６は、ロックアップクラッチ３８を備えている。この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との間に設けられた直結クラッチであり、油圧制御等により係合状態、スリップ状態、或いは解放状態とされる。

電動機ＭＧは、電気エネルギから機械的な駆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と共に走行用の駆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駆動力や駆動輪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４０や図示しない昇圧コンバータ等を介して蓄電装置であるバッテリ４６に蓄積する等の作動を行う。電動機ＭＧは、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、変速機入力軸３６に動力伝達可能に連結されている。電動機ＭＧは、インバータ４０や図示しない昇圧コンバータ等を介してバッテリ４６との電力の授受を行うように接続されている。そして、電動機ＭＧを走行用駆動力源として走行する場合には、エンジン断続用クラッチＫ０が解放され、電動機ＭＧの動力が、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、プロペラシャフト２６、差動歯車装置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。

オイルポンプ２２は、ポンプ翼車１６ａに連結されており、自動変速機１８を変速制御したり、ロックアップクラッチ３８のトルク容量を制御したり、エンジン断接用クラッチＫ０の係合・解放を制御したり、車両１０の動力伝達経路の各部に潤滑油を供給したりするため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。また、動力伝達装置１２は、図示しない電動モータによって駆動される電動式オイルポンプ５２を備えており、例えば車両停止時など、オイルポンプ２２が駆動されない場合などには、電動式オイルポンプ５２を補助的に作動させて油圧を発生させる。

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構成され、オイルポンプ２２や電動式オイルポンプ５２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。そして、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の動力伝達可能なトルク容量すなわちエンジン断接用クラッチＫ０の係合力が、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、それの解放状態において相対回転可能な１対のクラッチ回転部材（クラッチハブ及びクラッチドラム）を備えており、そのクラッチ回転部材の一方（クラッチハブ）はエンジン連結軸３２に相対回転不能に連結されている一方で、そのクラッチ回転部材の他方（クラッチドラム）はトルクコンバータ１６のポンプ翼車１６ａに相対回転不能に連結されている。このような構成から、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からの駆動力がポンプ翼車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。また、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と電動機ＭＧ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。また、本実施例のエンジン断接用クラッチＫ０にあっては、油圧に比例してトルク容量（係合力）が増加し、油圧が供給されない状態では解放状態とされる、所謂ノーマリオープンタイプのクラッチが使用されている。

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および電動機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、例えば複数の係合装置例えばクラッチＣやブレーキＢ等の油圧式摩擦係合装置の何れかの掴み替えにより（すなわち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有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式多段変速機である。すなわち、自動変速機１８は、公知の車両によく用いられる所謂クラッチツゥクラッチ変速を行う有段変速機であり、変速機入力軸３６の回転を変速して出力軸２４から出力する。また、この変速機入力軸３６は、トルクコンバータ１６のタービン翼車１６ｂによって回転駆動されるタービン軸でもある。そして、自動変速機１８では、クラッチＣ及びブレーキＢのそれぞれの係合解放制御により、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（変速段）が成立させられる。また、自動変速機１８のクラッチＣおよびブレーキＢの何れもが解放されるとニュートラル状態となり、駆動輪３４とエンジン１４および電動機ＭＧとの動力伝達経路が遮断される。なお、自動変速機１８が本発明の変速機に対応している。

図１に戻り、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制御装置を含む電子制御装置１００が備えられている。電子制御装置１００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１００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、ロックアップクラッチ３８のトルク容量制御、エンジン断接用クラッチＫ０のトルク容量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（変速制御用）等に分けて構成される。

電子制御装置１００には、例えばエンジン回転速度センサ５６により検出されたエンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度Ｎeを表す信号、タービン回転速度センサ５８により検出された自動変速機１８の入力回転速度としてのトルクコンバータ１６のタービン回転速度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を表す信号、出力軸回転速度センサ６０により検出された車速関連値としての車速Ｖやプロペラシャフト２６の回転速度等に対応する出力軸２４の回転速度である変速機出力回転速度Ｎoutを表す信号、電動機回転速度センサ６２により検出された電動機ＭＧの回転速度である電動機回転速度Ｎmgを表す信号、スロットルセンサ６４により検出された不図示の電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θthを表す信号、吸入空気量センサ６６により検出されたエンジン１４の吸入空気量Ｑairを表す信号、加速度センサ６８により検出された車両１０の前後加速度Ｇ（或いは前後減速度Ｇ）を表す信号、冷却水温センサ７０により検出されたエンジン１４の冷却水温ＴＨwを表す信号、油温センサ７２により検出された油圧制御回路５０内の作動油の油温ＴＨoilを表す信号、アクセル開度センサ７４により検出された運転者による車両１０に対する駆動力要求量（ドライバ要求出力）としてのアクセルペダル７６の操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、フットブレーキセンサ７８により検出された運転者による車両１０に対する制動力要求量（ドライバ要求減速度）としてのブレーキペダル８０の操作量であるブレーキ操作量Ｂrkを表す信号、シフトポジションセンサ８２により検出された公知の「Ｐ」，「Ｎ」，「Ｄ」，「Ｒ」，「Ｓ」ポジション等のシフトレバー８４のレバーポジション（シフト操作位置、シフトポジション、操作ポジション）Ｐshを表す信号、バッテリセンサ８６により検出されたバッテリ部４６の充電量（充電容量、充電残量）ＳＯＣなどが、それぞれ供給される。また、電子制御装置１００には、例えば図示しないＤＣＤＣコンバータによって降圧された電力が充電される補機バッテリ８８から電力が供給される。

また、電子制御装置１００からは、例えばエンジン１４の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号Ｓe、電動機ＭＧの作動を制御するための電動機制御指令信号Ｓm、エンジン断接用クラッチＫ０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ために油圧制御回路５０に含まれる電磁弁（ソレノイドバルブ）や電動式オイルポンプ５２等を作動させるための油圧指令信号Ｓpなどが、それぞれ出力される。

図２は、電子制御装置１００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、有段変速制御手段すなわち有段変速制御部１０２は、自動変速機１８の変速を行う変速制御部として機能するものである。有段変速制御部１０２は、例えば車速Ｖとアクセル開度Ａcc（或いは変速機出力トルクＴout等）とを変数として予め記憶されたアップシフト線及びダウンシフト線を有する公知の関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速Ｖ及びアクセル開度Ａccで示される車両状態に基づいて、自動変速機１８の変速を実行すべきか否かを判断しすなわち自動変速機１８の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速機１８の自動変速制御を実行する。例えば、有段変速制御部１０２は、アクセルペダル７６の踏増し操作によるアクセル開度Ａccの増大に伴ってアクセル開度Ａcc（車両要求トルク）が上記ダウンシフト線を高アクセル開度（高車両要求トルク）側へ超えた場合には、自動変速機１８のダウンシフト要求が為されたと判定し、そのダウンシフト線に対応した自動変速機１８のダウンシフト制御を実行する。このとき、有段変速制御部１０２は、例えば予め記憶された所定の係合作動表に従って変速段が達成されるように、自動変速機１８の変速に関与する係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）Ｓpを油圧制御回路５０へ出力する。油圧制御回路５０は、その指令Ｓpに従って、例えば解放側クラッチを解放すると共に係合側クラッチを係合して自動変速機１８の変速が実行されるように、油圧制御回路５０内のリニアソレノイドバルブを作動させてその変速に関与する係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。

ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部１０４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４０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１０４は、アクセル開度Ａccや車速Ｖから車両要求トルクを算出し、伝達損失、補機負荷、自動変速機１８の変速段、バッテリ４６の充電量ＳＯＣ等を考慮して、その車両要求トルク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。

より具体的には、ハイブリッド制御部１０４は、例えば上記車両要求トルクが電動機ＭＧの出力トルク（電動機トルク）Ｔmgのみで賄える範囲の場合には、走行モードを電動機走行モード（以下、ＥＶ走行モード）とし、電動機ＭＧのみを走行用の駆動力源とする電動機走行（ＥＶ走行）を行う。一方で、ハイブリッド制御部１０４は、例えば上記車両要求トルク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とし、少なくともエンジン１４を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行う。このように、ハイブリッド制御部１０４は、これらＥＶ走行およびエンジン走行を選択的に切り替えて走行する。

ハイブリッド制御部１０４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にモータ走行に必要な電動機トルクＴmgを出力させる。一方で、ハイブリッド制御部１０４は、エンジン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からの駆動力をポンプ翼車１６ａに伝達させると共に、必要に応じて電動機ＭＧにアシストトルクを出力させる。また、ハイブリッド制御手段１０４は、車両停止時などオイルポンプ２２が駆動しない場合などでは、電動式オイルポンプ５２を補助的に作動させて作動油の不足を防止する。

また、ハイブリッド制御部１０４は、アクセルオフのコースト走行時（惰性走行時）やブレーキペダル８０の踏み込みによる制動時などには、燃費を向上するために車両１０の運動エネルギすなわち駆動輪３４からエンジン１４側へ伝達される逆駆動力により電動機ＭＧを回転駆動させて発電機として作動させ、その電気エネルギをインバータ４０を介してバッテリ４６へ充電する回生制御手段としての機能を有する。この回生制御は、バッテリ４６の充電量ＳＯＣやブレーキペダル操作量に応じた制動力を得るための油圧ブレーキによる制動力の制動力配分等に基づいて決定された回生量となるように制御される。

また、ハイブリッド制御部１０４は、ＥＶ走行中に例えばアクセルペダル７６が踏増し操作されて車両要求トルクが増大し、その車両要求トルクに対応したＥＶ走行に必要な電動機トルクＴmgがＥＶ走行可能な所定ＥＶ走行トルク範囲を超えた場合には、走行モードをＥＶ走行モードからエンジン走行モードへ切り換え、エンジン１４を始動させてエンジン走行を行うエンジン始動制御部１０６（エンジン始動制御手段）を機能的に備えている。エンジン始動制御部１０６は、このエンジン１４の始動に際して、エンジン断接用クラッチＫ０を完全係合に向けてスリップさせつつ、電動機ＭＧからエンジン断接用クラッチＫ０を介してエンジン始動のためのエンジン始動トルクＴmgsを伝達してエンジン１４を回転駆動し、エンジン回転速度Ｎeを電動機回転速度Ｎmgに追従するように上昇させつつエンジン点火や燃料供給などを制御することでエンジン１４を始動する。そして、ハイブリッド制御部１０４は、エンジン１４の始動制御が完了すると、速やかにエンジン断接用クラッチＫ０を完全係合させる。なお、エンジン断続用クラッチＫ０が完全係合されると、エンジン回転速度Ｎeと電動機回転速度Ｎmgとが一致する。

ところで、例えばエンジン始動制御部１０６によるエンジン始動制御中において、車両の走行状態がダウンシフト線を跨いだことが判断されると、エンジン始動制御と並行して自動変速機１８のダウンシフトが要求されることになる。このように、エンジン始動制御と自動変速機１８のダウンシフトとが重なった場合、従来では、ダウンシフトを遅延させ、エンジン始動制御が完了した後にダウンシフトを行っていた。このように制御されると、エンジン回転速度Ｎeと電動機回転速度Ｎmgとの回転速度差（差回転）が小さい状態でエンジン始動制御が行われるので、エンジン始動制御時においてエンジン断続用クラッチＫ０がスリップ（スリップ係合）される際の発熱量が低減されて、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱による劣化が防止される。しかしながら、エンジン始動制御の完了を待ってダウンシフトが行われるので、車両の走行応答性が低下し、運転者の加速要求が大きいにも拘わらずダウンシフトに遅れが生じ、運転者に違和感を与える問題があった。

そこで、電子制御装置１００は、電動機走行からエンジン走行に切り替える、すなわちエンジン始動制御中において、自動変速機１８のダウンシフトを行う制御手段として、エンジン始動制御と自動変速機１８のダウンシフトとを併行して行う第１の制御と、エンジン始動制御の完了後に自動変速機１８のダウンシフトを行う第２の制御とを備えており、それらの制御を後述する条件に基づいて選択的に切り替えて実行することで、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱による劣化抑制と、車両の走行応答性向上とを両立する。以下、上記制御について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、ロックアップクラッチ３８が係合されている状態を前提として説明する。これより、電動機回転速度Ｎmgと自動変速機１８の変速機入力軸３６の変速機入力回転速度Ｎinとが等しくなる。

先ず、上記第１の制御について説明する。第１の制御にあっては、エンジン始動制御部１０６によるエンジン始動制御と有段変速制御部１０２による自動変速機１８のダウンシフトとを併行して実行する。このように上記制御が併行して実行される場合、従来のように自動変速機１８のダウンシフトを遅延させることがないので、車両の走行応答性は向上する。第１の制御についてさらに説明すると、エンジン断続用クラッチＫ０がスリップ係合されるに従って、エンジン回転速度Ｎeが電動機回転速度Ｎmgに追従するが、電動機回転速度Ｎmgも自動変速機１８のダウンシフトが進行するに従って上昇する。これより、エンジン断続用クラッチＫ０が完全係合される際には、エンジン回転速度Ｎeが、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgまでエンジン断続用クラッチＫ０のスリップによって引き上げられることとなる。すなわち、エンジン始動制御によってエンジン回転速度Ｎeを引き上げる際の目標回転速度（ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmg）に対応する回転速度差が高くなるため、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱量が大きくなる。なお、第１の制御は、エンジン始動制御と自動変速機１８のダウンシフトとが同時期に（重複して）実施される時間帯があればよく、エンジン始動制御およびダウンシフトの開始時間や完了時間が完全に一致する態様のみに限定されない。すなわち、エンジン始動制御およびダウンシフトの開始時間や完了時間にズレがあっても第１の制御に含まれる。

次に、第２の制御について説明する。第２の制御にあっては、エンジン始動制御部１０６によるエンジン始動制御の完了後に有段変速制御部１０４による自動変速機１８のダウンシフトを行う。このように制御される場合、自動変速機１８のダウンシフトを遅延させるため、車両の走行応答性は低下する。また、第２の制御におけるエンジン始動制御にあっては、エンジン回転速度Ｎeは、ダウンシフト前の電動機回転速度Ｎmgに追従することになる。ここで、ダウンシフト前の電動機回転速度Ｎmgは、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgに比べて低回転であるため、エンジン回転速度Ｎeの目標回転速度（ダウンシフト前の電動機回転速度Ｎmg）に対応する回転速度差も小さくなり、スリップ時にエンジン断続用クラッチＫ０において発生する発熱量も低減される。また、回転速度差が小さいので、エンジン回転速度Ｎeが電動機回転速度Ｎmgに速やかに到達して、エンジン始動制御に要する時間も短くなる。そして、エンジン始動制御が完了すると、エンジン断続用クラッチＫ０が完全係合されるので、エンジン回転速度Ｎeと電動機回転速度Ｎmgとが一致した状態でダウンシフトが実行されることになる。

図３は、エンジン始動制御と第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトとを行うに際して、第１の制御および第２の制御が実行された場合の制御作動をそれぞれ示している。なお、図３において破線および一点鎖線が、第１の制御が実行された場合の電動機回転速度Ｎmg(Motor speed)およびエンジン回転速度Ｎe(Engine speed)を示しており、実線および二点鎖線が、第２の制御が実行された場合の電動機回転速度Ｎmgおよびエンジン回転速度Ｎeを示している。

図３に示すｔ１時点においてアクセルペダル７６が踏み込まれることにより、スロットル弁開度θth(Throttle angle)が増加することで、エンジン始動および自動変速機１８の第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトが判断されると、ｔ２時点において制御が開始される。

第１の制御では、ｔ２時点においてエンジン始動制御と自動変速機１８のダウンシフトとが同時に開始される。これより、ｔ２時点においてエンジン断続用クラッチＫ０の係合が開始されることで、一点鎖線で示すように、エンジン回転速度Ｎeの上昇が開始される。また、これと略同時に自動変速機１８のダウンシフトが開始され、破線で示すように、自動変速機１８の変速機入力軸３６に連結されている電動機回転速度Ｎmgの上昇が開始される。ｔ２時点以降では、エンジン断続用クラッチＫ０のスリップ係合が進行するに従って、エンジン回転速度Ｎeが、ダウンシフトの進行によって上昇する電動機回転速度Ｎmgに追従するように上昇している。そして、ｔ５時点において電動機回転速度Ｎmgが第２速ギヤ段への変速後に設定される目標回転速度に到達すると、エンジン回転速度Ｎeもその後速やかにその目標回転速度に到達している。ここで、第１の制御にあっては、エンジン回転速度Ｎeが、ゼロ回転から変速後の目標回転速度までエンジン断続用クラッチＫ０のスリップ制御によって引き上げられることから、変速後の電動機回転速度Ｎmgとエンジン回転速度Ｎeとの間の回転速度差も大きくなり、スリップ中ににエンジン断続用クラッチＫ０において発生する発熱量も大きくなる。また、エンジン始動制御(Engine start control)が完了するまでの時間も長くなる。

第２の制御では、ｔ２時点においてエンジン始動制御のみ開始され、二点鎖線で示すように、エンジン回転速度Ｎeの上昇が開始される。また、自動変速機１８のダウンシフトは、実線で示すように遅延され、電動機回転速度Ｎmgは、ｔ２時点以降も変速前の回転速度で維持されている。ここで、第２の制御では、エンジン回転速度Ｎeを変速前の電動機回転速度Ｎmgまで上昇させるだけで済むため、電動機回転速度Ｎmgとエンジン回転速度Ｎeとの間の回転速度差も小さく、第１の制御と比べても短い時間（ｔ３時点）でエンジン回転速度Ｎeが電動機回転速度Ｎmgに到達してエンジン始動制御が完了する。ｔ３時点においてエンジン始動制御が完了すると、ｔ４時点において自動変速機１８のダウンシフトが開始される。このときには、エンジン断続用クラッチＫ０は既に完全係合されており、エンジン断続用クラッチＫ０からの発熱は生じない。そして、ｔ６時点において、エンジン回転速度Ｎeおよび電動機回転速度Ｎmgが変速後の目標回転速度に到達することで、自動変速機１８のダウンシフトが完了する。第２の制御にあっては、ダウンシフトの開始が遅延させられるので、エンジン始動制御およびダウンシフトが完了までにかかる時間（ｔ６時点）が第１の制御の完了時間（ｔ５時点付近）と比べても長くなる。しかしながら、エンジン始動制御の際の目標回転速度（ダウンシフト前の電動機回転速度Ｎmg）とエンジン回転速度Ｎeとの間の回転速度差が小さくなるので、エンジン断続用クラッチＫ０からの発熱量は低減される。

図２に戻り、切替制御部１０８（切替制御手段）は、エンジン始動制御と自動変速機１８のダウンシフトとを実行するに際して、上記第１の制御および第２の制御の何れの制御を実行するかを選択して切り替える。切替制御部１０８は、変速後の入力回転速度Ｎinを算出し、その回転速度が予め設定されている所定回転速度Ｎa未満であれば第１の制御に切替え、所定回転速度Ｎa以上であれば第２の制御に切替える。これより、ダウンシフト後の入力回転速度Ｎinが高いほど所定回転速度Ｎaを超えやすくなるので、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが高いほど、第１の制御よりも第２の制御が選択されることとなる。また、本実施例では、ロックアップクラッチ３８が係合されているので、電動機回転速度Ｎmgと変速機入力軸３６の入力回転速度Ｎinとが等しくなる。従って、切替制御部１０８は、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが所定回転速度Ｎa未満であれば第１の制御に切り替え、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが所定回転速度Ｎa以上であれば第２の制御に切り替えることとなり、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが高いほど、第１の制御よりも第２の制御が選択される。

図４は、自動変速機１８の変速後の電動機回転速度Ｎmgと、その回転速度を目標にしてエンジン始動制御を実行した場合のエンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcとの関係を示す計算結果である。なお、図４では、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが１２０℃程度に設定されている。

図４に示すように、変速後の電動機回転速度Ｎmgが高くなる、言い換えれば、エンジン始動制御時にエンジン断続用クラッチＫ０のスリップ制御によって引き上げるエンジン回転速度Ｎeの目標回転速度が高くなるほどクラッチ温度Ｔcが高くなる。これは、エンジン断続用クラッチＫ０のスリップ制御によって引き上げる回転速度が高くなるほど、エンジン断続用クラッチＫ０のスリップ制御中に発生する発熱量が多くなるためである。

また、図４に示すように、変速後の電動機回転速度Ｎmgが２０００ｒｐｍの場合には、クラッチ温度Ｔcが２００℃に到達する。ここで、エンジン断続用クラッチＫ０の許容されるクラッチ温度Ｔcの許容温度Ｔaが、一点鎖線で示す２００℃に設定される場合、図４にあっては、回転速度が２０００ｒｐｍとなると２００℃に到達するので、スリップ制御によって引き上げることができるエンジン回転速度Ｎeは２０００ｒｐｍ未満となる。すなわち、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが２０００ｒｐｍ以上の場合には、エンジン始動制御を実行するとクラッチ温度Ｔcが２００℃を超えるので、ダウンシフトが禁止される。従って、図４において、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgの２０００ｒｐｍが上述した所定回転速度Ｎaとなる。すなわち、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが２０００ｒｐｍ未満であれば、第１の制御を行ってもクラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaである２００℃を超えることがなく、断続用クラッチＫ０の発熱による劣化も防止される。

切替制御部１０８は、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgを算出し、その回転速度Ｎmgが前記所定回転速度Ｎa以上か否かを判断する。ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが所定回転速度Ｎaよりも低い場合、切替制御部１０８は、第１の制御を実行してもクラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaを超えないものと判断し、第１の制御に切り替える。一方、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが所定回転速度Ｎaより高い場合、切替制御部１０８は、第１の制御を実行するとクラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaを超えるものと判断し、第２の制御に切替える。なお、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgは、車速Ｖ（変速機出力回転速度Ｎout）およびダウンシフト後に設定される自動変速機１８のギヤ段の変速比γに基づいて算出される。

ここで、図４においては、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが１２０℃の場合における所定回転速度Ｎa(＝２０００ｒｐｍ)が示されているが、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが変化すると所定回転速度もそれに応じて変化する。図５は、複数のエンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcについて、エンジン始動制後のエンジン回転速度Ｎeとクラッチ温度Ｔcとの関係を示している。

図５において、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが１２０℃の場合が、図４と一致しており、エンジン回転速度Ｎeを２０００ｒｐｍまで引き上げた場合に、クラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaである２００℃に到達することを示している。また、例えばエンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが１００℃であった場合には、エンジン回転速度Ｎeを２３００ｒｐｍ程度まで引き上げるとクラッチ温度Ｔcが２００℃に到達することを示している。また、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが１５０℃であった場合には、エンジン回転速度Ｎeを１４５０ｒｐｍ程度まで引き上げると、クラッチ温度Ｔcが２００℃に到達することを示している。このように、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが高くなるに従って、エンジン始動制御後にクラッチ温度Ｔcが２００℃に到達するエンジン回転速度Ｎeが低くなる。ここで、上記クラッチ温度Ｔcが２００℃に到達するときのエンジン回転速度Ｎeが、前記所定回転速度Ｎaに設定され、所定回転速度Ｎaは、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが高くなるに従って低い値に設定される。また、所定回転速度Ｎaが低い回転速度に設定されると、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgがその所定回転速度Ｎaを超えやすくなることから、第１の制御よりも第２の制御が選択されやすくなる。すなわち、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが高いほど、第１の制御よりも第２の制御が選択される。

切替制御部１０８は、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcを検出し、検出されたクラッチ温度Ｔcに応じて前記所定回転速度Ｎaの値を変更する。切替制御部１０８は、エンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcを、例えばクラッチ温度Ｔcと相関関係にある作動油の油温ＴＨoilに基づいて算出する。具体的には、予め実験的に求められているクラッチ温度Ｔcと油温ＴＨoilとの関係マップから実際の油温ＴＨoilを参照することで、クラッチ温度Ｔcを算出する。或いは、予め実験的に求められているクラッチ温度Ｔcを算出する実験式に基づいてクラッチ温度Ｔcを算出する。

そして、切替制御部１０８は、求められたクラッチ温度Ｔcから、予め求められて記憶されているクラッチ温度Ｔcと所定回転速度Ｎaとの関係マップに基づいて所定回転速度Ｎaを決定する。図６は、クラッチ温度Ｔcと所定回転速度Ｎaとの関係マップの一例である。この図６は、図５のエンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが、エンジン始動制御後に一点鎖線で示す許容温度Ｔa（＝２００℃）となる回転速度（図５の一点鎖線と実線との交点の回転速度）をプロットしたものである。図６に示すように、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcが高くなるほど、所定回転速度Ｎaが低い値となる。切替制御部１０８は、図６の関係マップから求められたクラッチ温度Ｔcを参照することで所定回転速度Ｎaを決定し、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが決定された所定回転速度Ｎa未満となる場合に第１の制御を選択し、電動機回転速度Ｎmgが所定回転速度Ｎa以上となる場合に第２の制御を選択する。これより、第１の制御が選択された場合であってもクラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaを超えることはなく、車両の走行応答性も良好となる。また、第１の制御を実行するとエンジン始動制御後にクラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaを超える場合にのみ第２の制御が実行され、エンジン断続用クラッチＫ０の温度上昇による劣化が防止される。

図７は、本発明に係る電子制御装置１００の制御作動の要部であり、具体的には、エンジン始動制御と自動変速機１８のダウンシフトとを実行する際の制御作動を説明するフローチャートである。なお、図７のフローチャートは、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。また、図７のフローチャートは、エンジン始動制御が開始された状態を前提に説明が為されているが、エンジン始動制御およびダウンシフトが同時乃至略同時に開始される場合であっても適用可能である。

先ず、有段変速制御部１０２に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）において、自動変速機１８のダウンシフトが要求されたか否かが判定される。Ｓ１が否定される場合、エンジン始動制御のみ実行されて本ルーチンは終了させられる。一方、Ｓ１が肯定される場合、切替制御部１０８に対応するＳ２において、現時点のクラッチ温度Ｔcが検出され、このクラッチ温度Ｔcに基づいた所定回転速度Ｎaが算出される。そして、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgが、前記所定回転速度Ｎa以上となるか否かが判定される。Ｓ２が否定される場合、第１の制御が実行可能であるものと判断され、有段変速制御部１０２に対応するＳ６において、エンジン始動制御と併行してダウンシフトが実施される。従って、車両の走行応答性が向上する。一方、Ｓ２が肯定される場合、第１の制御は実施困難と判断されて第２の制御が選択される。これより、有段変速制御部１０２に対応するＳ３では、自動変速機１８のダウンシフトが遅延される。そして、エンジン始動制御部１０６に対応するＳ４において、エンジン始動制御が完了したか否かが判断される。なお、エンジン始動制御の完了は、例えばエンジン回転速度Ｎeと電動機回転速度Ｎmgとの差回転が予め設定されている閾値未満となったか否か、或いは、エンジン断続用クラッチＫ０のトルク容量が所定値以上となったか否かに基づいて判断される。Ｓ４が否定される場合、Ｓ３に戻ってダウンシフトの遅延が引き続き実施される。一方、Ｓ４が肯定される場合、エンジン始動制御が完了したもの、すなわちエンジン断続用クラッチＫ０が係合したものと判断され、変速制御部１０２に対応するＳ５において遅延されていたダウンシフトが開始される。これより、第１の制御に比べて車両の走行応答性は低下するものの、エンジン断続用クラッチＫ０の過熱による劣化は防止される。

上述のように、本実施例によれば、エンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcが高いほど、スリップによる発熱が低減される第２の制御が選択されるので、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱に劣化が防止される。一方、クラッチ温度Ｔcが低い場合には、第１の制御が選択されるので、車両の走行応答性が向上する。なお、第１の制御が選択されると、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱量が多くなるものの、クラッチ温度Ｔcが低いためにエンジン断続用クラッチＫ０の許容される許容温度Ｔaを超えることも回避される。このように、クラッチ温度Ｔcに応じて第１の制御と第２の制御とを切り替えることで、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱による劣化の防止と、走行応答性の向上とを両立させることができる。

また、本実施例によれば、自動変速機１８の変速後の電動機回転速度Ｎmgが高いほど、第１の制御よりも第２の制御が選択される。変速後の電動機回転速度Ｎmgが高くなるほど、エンジン始動時にエンジン断続用クラッチＫ０をスリップさせたときの発熱量が多くなる。そこで、電動機回転速度Ｎmgが高くなるほど第２の制御が選択されることで、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱がさらに効果的に低減され、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱による劣化が防止される。

また、本実施例によれば、自動変速機１８の変速後の入力回転速度Ｎin（すなわち電動機回転速度Ｎmg）が、予め設定されている所定回転速度Ｎa以上であれば第２の制御が行われ、入力回転速度Ｎinが所定回転速度Ｎa未満であれば第１の制御が行われる。このように、変速後の入力回転速度Ｎinを算出することで、第１の制御および第２の制御の何れが選択される。また、変速後の入力回転速度Ｎinが高くほど、所定回転速度Ｎaを超えやすくなるので、第２の制御が選択されることとなる。

また、本実施例によれば、所定回転速度Ｎaは、エンジン始動開始時点のエンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcが高くなるほど、低い回転速度に設定される。これより、クラッチ温度Ｔcが高くなるほど所定回転速度Ｎaが低くなるので、第２の制御が選択されやすくなる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例では、所定回転速度Ｎaを、エンジン始動制御前のクラッチ温度Ｔcに基づいて変更することで、クラッチ温度Ｔcが高いほど第１の制御よりも第２の制御が選択されるように構成されているが、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgまでエンジン回転速度Ｎeを引き上げた場合におけるクラッチ温度Ｔcを予測的に算出することで、第１の制御および第２の制御を選択的に切り替えることもできる。

本実施例の切替制御部１０８は、エンジン始動制御に際して、エンジン回転速度Ｎeをダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgまでエンジン断続用クラッチＫ０のスリップ制御によって引き上げた場合、言い換えれば、前記第１の制御を実行した場合のクラッチ温度Ｔcを予測的に算出する。切替制御部１０８は、例えば図８に示すような自動変速機１８のダウンシフトの種類および車速Ｖに対応するクラッチ温度Ｔcの温度上昇値ΔＴのマップを記憶しており、その時点におけるダウンシフトの種類および車速Ｖを参照することで、クラッチ温度Ｔcの温度上昇値ΔＴを算出する。さらに、算出された温度上昇値ΔＴから現時点におけるクラッチ温度Ｔcを加算することで、エンジン始動制御後のクラッチ温度Ｔcを算出（予測）する。そして、切替制御部１０８は、算出されたクラッチ温度Ｔcが、予め設定されているエンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcの許容温度Ｔa（温度閾値）よりも高いか否かを判定し、前記許容温度Ｔaよりも高い場合には、前記第２の制御を選択する。また、クラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaよりも低い場合には、前記第１の制御を選択する。なお、図８の温度上昇値ΔＴのマップは予め実験的に求められて記憶されている。また、許容温度Ｔaは、断続用クラッチＫ０の劣化が防止される値（例えば２００℃）に設定されている。

このように、エンジン回転速度Ｎeをダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgまで引き上げた場合のクラッチ温度Ｔcを算出（予測）する場合において、そのクラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaを超える場合には第２の制御が選択され、許容温度Ｔaを超えない場合には第１の制御が選択される。すなわち、第１の制御が実行された場合のクラッチ温度Ｔcが高いほど、第１の制御よりも第２の制御が選択されることとなる。そして、クラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaを超える場合には第２の制御が選択されるので、エンジン始動制御中のエンジン断続用クラッチＫ０の発熱量が低減され、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱による劣化が防止される。また、クラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaを超えない場合には、第１の制御が選択されるので、クラッチ温度Ｔcが許容温度Ｔaを超えることなく、車両の走行応答性を向上させることができる。

図９は、本実施例における電子制御装置１００の要部であり、具体的には、エンジン始動制御と自動変速機１８のダウンシフトとを実行する際の制御作動を説明するフローチャートである。

先ず有段変速制御部１０２に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）において、自動変速機１８のダウンシフトが要求されたか否かが判定される。Ｓ１が否定される場合、エンジン始動制御のみ実行されて本ルーチンは終了させられる。一方、Ｓ１が肯定される場合、切替制御部１０８に対応するＳ２において、エンジン回転速度Ｎeをダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgまで引き上げた場合のクラッチ温度Ｔcが算出（予測、推定）され、このクラッチ温度Ｔcが予め設定されている許容温度Ｔa以上となるか否かが判定される。Ｓ２が否定される場合、第１の制御が実行可能であるものと判断され、有段変速制御部１０２に対応するＳ６において、エンジン始動制御と併行してダウンシフトが実施される。従って、車両の走行応答性が向上する。一方、Ｓ２が肯定される場合、第１の制御は実施困難と判断されて第２の制御が選択される。これより、有段変速制御部１０２に対応するＳ３では、自動変速機１８のダウンシフトが遅延される。そして、エンジン始動制御部１０６に対応するＳ４において、エンジン始動制御が完了したか否かが判断される。Ｓ４が否定される場合、Ｓ３に戻ってダウンシフトの遅延が引き続き実施される。一方、Ｓ４が肯定される場合、エンジン始動制御が完了したもの、すなわちエンジン断続用クラッチＫ０が完全係合したものと判断され、変速制御部１０２に対応するＳ５において遅延されていたダウンシフトが開始される。これより、第１の制御に比べて車両の走行応答性は低下するものの、エンジン断続用クラッチＫ０の過熱による劣化は防止される。

上述のように、本実施例によれば、ダウンシフト後の電動機回転速度Ｎmgまでエンジン回転速度Ｎeを引き上げた場合のクラッチ温度Ｔcを算出（予測）し、そのクラッチ温度Ｔcに基づいて第１の制御および第２の制御を切り替えることでも前述の実施例と同様の効果を得ることができる。

また、前述の実施例では、エンジン始動開始時点のエンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcが高いほど、クラッチ温度Ｔcが低い場合に比べて第１の制御よりも第２の制御を選択して、ＥＶ走行からエンジン走行に切り替えられていた。具体的には、エンジン始動開始時点のクラッチ温度Ｔcが高くなると、第２の制御が選択され、エンジン始動完了後にダウンシフトが行われることでスリップ量が低減されてエンジン断続用クラッチＫ０の発熱が抑制されていた。これに対して、本実施例では、エンジン始動開始時点のエンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcが高いほど、クラッチ温度Ｔcが低い場合に比べて自動変速機１８のダウンシフトの開始を遅らせる。具体的には、本実施例では、前述の実施例のように必ずエンジン始動が完了するまでダウンシフトを遅延させるのではなく、エンジン始動制御中においてダウンシフトを開始するものである。

図１０は、本実施例に係る電子制御装置１００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１０を図２の機能ブロック線図と比較すると、ダウンシフト開始時点制御部１２０（ダウンシフト開始時点制御手段）を備える点が異なるのみである。以下、上記ダウンシフト開始時点制御部１２０について説明する。

ダウンシフト開始時点制御部１２０は、ＥＶ走行からエンジン走行に切り替えるとともに、自動変速機１８のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度Ｔcを検出し、そのクラッチ温度Ｔcが高いほど、クラッチ温度Ｔcが低い場合に比べて自動変速機１８のダウンシフトの開始を遅らせる。自動変速機１８のダウンシフトに遅れが生じると、自動変速機１８のイナーシャ相の開始も遅れが生じる。すなわち、自動変速機１８の入力回転速度Ｎinの上昇に遅れが生じる。そして、自動変速機１８の入力回転速度Ｎinの上昇に遅れが生じると、低回転速度でエンジン回転速度Ｎeが入力回転速度Ｎin（すなわち電動機回転速度Ｎmg）と同期し、エンジン断続用クラッチＫ０を係合させてエンジン始動制御を完了させることができる。従って、エンジン始動制御中のスリップ量を低減させてエンジン断続用クラッチＫ０からの発熱量を低減させることができる。

ダウンシフト開始時点制御部１２０は、例えば、図１１に示すようなエンジン始動開始時点のクラッチ温度Ｔcと、自動変速機１８のダウンシフト判断から実際に変速を開始するまでの遅延時間Ｔdelayとの関係マップを備えており、その関係マップからクラッチ温度Ｔcを参照することで、遅延時間Ｔdelayを決定する。そして、ダウンシフト開始時点制御部１２０は、ダウンシフトの実施が判断されてから、その遅延時間Ｔdelayが経過した後にダウンシフトを開始する指令を出力する。また、図１１の関係マップからもわかるように、エンジン始動開始時点のクラッチ温度Ｔcが高くなるほど、遅延時間Ｔdelayが大きくなる、すなわちダウンシフトの開始が遅らせられるように設定されている。従って、エンジン始動制御によって上昇しているエンジン回転速度Ｎeが、ダウンシフト前の入力回転速度Ｎin乃至ダウンシフト後の入力回転速度Ｎinよりも低速の回転速度で同期することになり、エンジン始動制御中のスリップ量が低減されることとなる。これより、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱量が低減される。なお、上記関係マップは、予め実験的に求められるものであり、エンジン始動制御によって、エンジン断続用クラッチＫ０が定格的に定められている許容温度Ｔaを超えない値に設定されている。

上述のように、本実施例によれば、電動機走行からエンジン走行に切り替えるとともに、自動変速機１８のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動開始時点のエンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcが高いほど、自動変速機１８のダウンシフトの開始を遅らせるので、エンジン回転速度Ｎeが低回転速度の状態で、エンジン断続用クラッチＫ０を係合させてエンジン始動を完了させることができる。従って、エンジン始動におけるスリップ量が低減され、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱による劣化を防止することができる。また、エンジン始動開始時点のクラッチ温度Ｔcが低い場合には、ダウンシフトが速やかに開始されるので、車両の走行応答性を向上させることができる。

本実施例のエンジン始動制御部１０６は、エンジン始動開始時点のクラッチ温度Ｔcが高いほど、クラッチ温度Ｔcが低い場合に比べてエンジン断続用クラッチＫ０の係合トルクＴkを大きくする。エンジン断続用クラッチＫ０の係合トルクが大きくなると、エンジン回転速度Ｎeの上昇が速くなる。従って、エンジン回転速度Ｎeが速やかに電動機回転速度Ｎmg（入力回転速度Ｎin）まで到達するので、エンジン回転速度Ｎeおよび電動機回転速度Ｎmg（入力回転速度Ｎin）が低回転速度の状態で同期することとなる。これより、エンジン始動制御中のエンジン断続用クラッチＫ０のスリップ量が低減されて、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱量が低減される。

エンジン始動制御部１０６は、例えば図１２に示すような、エンジン始動開始時点のクラッチ温度Ｔcと、エンジン断続用クラッチＫ０の係合トルクＴkとの関係マップを備えており、その関係マップからクラッチ温度Ｔcを参照することで係合トルクＴkを決定する。そして、エンジン始動制御部１０６は、その係合トルクＴkでエンジン断続用クラッチＫ０を係合する指令を出力する。また、図１２からもわかるように、クラッチ温度Ｔcが高くなるほど、エンジン断続用クラッチＫ０の係合トルクＴkが大きくなるように設定されている。このように設定されると、クラッチ温度Ｔcが高くなるほど、エンジン断続用クラッチＫ０の係合トルクＴkが大きくなるので、エンジン回転速度Ｎeの上昇が速くなり、エンジン回転速度Ｎeが低回転速度の状態で電動機回転速度Ｎmg（入力回転速度Ｎin）に到達することとなる。従って、エンジン始動制御中のスリップ量が低減されて、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱量が低減される。なお、上記関係マップは、予め実験的に求められるものであり、エンジン始動制御によって、エンジン断続用クラッチＫ０が定格的に定められている許容温度Ｔaを超えない値に設定されている。

上述のように、本実施例によれば、エンジン始動開始時点のエンジン断続用クラッチＫ０のクラッチ温度Ｔcが高いほど、エンジン断続用クラッチＫ０の係合トルクＴkを大きくするので、エンジン回転速度Ｎeの上昇が速められ、エンジン回転速度Ｎeが低回転速度の状態でエンジン断続用クラッチＫ０を係合させてエンジン始動を完了させることができる。従って、エンジン始動制御中のスリップ量が低減され、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱による劣化を防止することができる。また、クラッチ温度Ｔcが低い場合には、エンジン断続用クラッチＫ０の係合トルクＴkが高くならないので、エンジン始動中のショックが低減されて走行応答性が向上する。

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、前述の各実施例は、それぞれ独立したものとして記載されているが、これらの実施例を適宜組み合わせて実施しても構わない。

また、前述の実施例において、ダウンシフト開始時点制御部１２０は、ダウンシフトの開始が遅らせられるように、ダウンシフトの実施が判断されてから実際にダウンシフトの指令を出力するまでの遅延時間Ｔdelayを設定するものであったが、例えば、ダウンシフト中に解放される解放側クラッチの初期待機圧を高くするものであっても構わない。解放側クラッチの初期待機圧が高くなると、ダウンシフトにおいてイナーシャ相の開始が遅くなるので、エンジン回転速度Ｎeが低回転速度の状態で電動機回転速度Ｎmg（入力回転速度Ｎin）と同期させることができる。従って、エンジン始動制御中のスリップ量を低減させて、エンジン断続用クラッチＫ０の発熱量を低減させることができる。

また、前述の実施例において、クラッチ温度Ｔcは、必ずしも油温ＴＨoilに基づいて算出する必要はなく、例えばエンジン断続用クラッチＫ０に温度センサを直接設けるなど、他の手段によって求めても構わない。また、予め求められている実験式に基づいてクラッチ温度Ｔcを算出しても構わない。

また、前述の実施例では、ロックアップクラッチ３８が係合された状態を前提として説明が為されているが、本発明はロックアップクラッチ３８が解放された状態であっても適用することができる。

また、前述の実施例では、図８のマップに基づいてエンジン始動制御後のクラッチ温度Ｔcが算出されるが、図８のマップは一例であり、エンジン始動制御後のクラッチ温度Ｔcを算出（予測）できる範囲において適宜変更されても構わない。また、必ずしもマップから求める必要はなく、予め実験的に求められた実験式に基づいて、エンジン始動制御後のクラッチ温度Ｔcを算出（予測）するものであっても構わない。

また、前述の実施例において設定されている具体的な数値は一例であって、車両の形式等が変更されることで適宜変更される。

なお、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：ハイブリッド車両（車両）
１４：エンジン
１８：自動変速機（変速機）
１００：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ：電動機
Ｋ０：エンジン断続用クラッチ（クラッチ）
Ｔc：クラッチ温度

Claims

エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている変速機とを備え、
前記クラッチを解放し前記電動機を駆動力源として走行する電動機走行と、前記クラッチを係合し前記エンジンを主駆動力源として走行するエンジン走行とに、切替可能に構成され、
前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替える際には、前記クラッチをスリップさせて前記電動機によってエンジン回転速度を上昇させるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替えるとともに、前記変速機のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度が高いほど、クラッチ温度が低い場合に比べて前記変速機のダウンシフトの開始を遅らせることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている変速機とを備え、
前記クラッチを解放し前記電動機を駆動力源として走行する電動機走行と、前記クラッチを係合し前記エンジンを主駆動力源として走行するエンジン走行とに、切替可能に構成され、
前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替える際には、前記クラッチをスリップさせて前記電動機によってエンジン回転速度を上昇させるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替えるとともに、前記変速機のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度が高いほど、クラッチ温度が低い場合に比べて前記クラッチの係合トルクを大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路を断続するクラッチと、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている変速機とを備え、
前記クラッチを解放し前記電動機を駆動力源として走行する電動機走行と、前記クラッチを係合し前記エンジンを主駆動力源として走行するエンジン走行とに、切替可能に構成され、
前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替える際には、前記クラッチをスリップさせて前記電動機によってエンジン回転速度を上昇させるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電動機走行から前記エンジン走行に切り替えるとともに、前記変速機のダウンシフトを行う場合において、エンジン始動とダウンシフトとを併行して行う第１の制御と、エンジン始動完了後にダウンシフトを行う第２の制御とに、選択可能に構成され、
前記第１の制御を実行した場合において、前記変速機の変速後の前記クラッチのクラッチ温度が予め設定されている許容温度を超えないと判断される場合には前記第１の制御を実行し、
前記第１の制御を実行した場合において、前記変速機の変速後の前記クラッチのクラッチ温度が前記許容温度を越えると判断される場合には前記第２の制御を実行する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
前記変速機の変速後の前記クラッチのクラッチ温度は、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度、および、前記変速機の変速後の入力回転速度に基づいて判断され、
前記変速機の変速後の前記入力回転速度が所定回転速度未満であれば、前記クラッチ温度が前記許容温度を超えないと判断され、変速後の該入力回転速度が所定回転速度以上であれば、前記クラッチ温度が前記許容温度を超えると判断される
ことを特徴とする請求項３のハイブリッド車両の制御装置。
前記所定回転速度は、エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度が高くなるほど、低い回転速度に設定されることを特徴とする請求項４のハイブリッド車両の制御装置。
前記エンジン始動開始時点の前記クラッチのクラッチ温度は、作動油の油温に基づいて算出されることを特徴とする請求項１、２または４のハイブリッド車両の制御装置。
前記変速機は、有段式の自動変速機であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１のハイブリッド車両の制御装置。