本発明は、前記エンジンのクランク軸が前記クラッチを介して前記電動機のロータに接続されると共に、そのロータと駆動輪との間の動力伝達経路にトルクコンバータ及び自動変速機を備えたハイブリッド車両に好適に適用される。前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路にトルクコンバータを介することなく自動変速機を備えたハイブリッド車両に本発明が適用されても構わない。
本発明において、好適には、前記クラッチをスリップ係合させて前記エンジンの始動を行う際に、前記エンジンの回転速度が規定の共振帯にあり、且つ前記クラッチの温度が規定の閾値未満である場合には、そのクラッチの係合圧を増大させて前記エンジンの始動性を確保するが、前記クラッチの温度が規定の閾値以上である場合には、現在の前記エンジンの回転速度とそのエンジンの始動後の回転速度との回転速度差が可及的に小さくなるように前記変速機の変速制御を行う。更に好適には、前記クラッチをスリップ係合させて前記エンジンの始動を行う際に、前記エンジンの回転速度が規定の共振帯にあり、且つ前記クラッチの温度が前記閾値以上である場合には、そのクラッチの係合圧を増大させて前記エンジンの始動性を確保すると共に、現在の前記エンジンの回転速度とそのエンジンの始動後の回転速度との回転速度差が可及的に小さくなるように前記変速機の変速制御を行う。
本発明において、好適には、前記クラッチをスリップ係合させて前記エンジンの始動を行う際に、前記エンジンの回転速度が規定の共振帯にあり、且つ前記クラッチの温度が規定の閾値以上である場合には、車両の要求駆動力が規定の閾値未満であるか否かの判定が行われる。斯かる場合において、車両の要求駆動力が規定の閾値未満であると判定される場合には、現在の前記エンジンの回転速度とそのエンジンの始動後の回転速度との回転速度差が可及的に小さくなるように前記変速機の変速制御を行う。更に好適には、前記クラッチの係合圧を増大させて前記エンジンの始動性を確保すると共に、現在の前記エンジンの回転速度とそのエンジンの始動後の回転速度との回転速度差が可及的に小さくなるように前記変速機の変速制御を行う。車両の要求駆動力が規定の閾値以上であると判定される場合には、前記クラッチが開放させられて前記エンジンの始動が中止される。
本発明において、好適には、前記クラッチをスリップ係合させて前記エンジンの始動を行う際に、前記エンジンの回転速度が規定の回転速度を基準とする範囲内に含まれる状態が所定時間継続した場合に、前記エンジンの回転速度が規定の共振帯にあるものと判定する。更に好適には、前記基準となる回転速度は、前記クラッチの係合状態に基づいて設定される。
図1は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両10に係る駆動系統及び制御系統の構成を概念的に示す図である。図1に示すように、本実施例のハイブリッド車両10は、駆動源として機能するエンジン12及び電動機MGを備えており、それらエンジン12及び電動機MGにより発生させられた駆動力は、トルクコンバータ16、変速機18、差動歯車装置20、及び左右1対の車軸22をそれぞれ介して左右1対の駆動輪24へ伝達されるように構成されている。前記電動機MG、トルクコンバータ16、及び変速機18は、何れもトランスミッションケース36(以下、ケース36という)内に収容されている。このケース36は、例えばアルミダイキャスト製の分割式ケースであり、車体等の非回転部材に固定されている。斯かる構成から、前記ハイブリッド車両10は、前記エンジン12及び電動機MGの少なくとも一方を走行用の駆動源として駆動される。すなわち、前記ハイブリッド車両10においては、専ら前記エンジン12を走行用の駆動源とするエンジン走行モード、専ら前記電動機MGを走行用の駆動源とするEV走行(モータ走行)モード、及び前記エンジン12及び電動機MGを走行用の駆動源とするEHV走行(ハイブリッド走行)モード等、複数の走行モード等が選択的に成立させられる。
前記エンジン12は、例えば、燃料が燃焼室内に直接噴射される筒内噴射型のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。前記エンジン12の駆動(出力トルク)を制御するために、電子スロットル弁を開閉制御するスロットルアクチュエータ、燃料噴射制御を行う燃料噴射装置、及び点火時期制御を行う点火装置等を備えた出力制御装置14が設けられている。この出力制御装置14は、後述する電子制御装置50から供給される指令に従ってスロットル制御のために前記スロットルアクチュエータにより前記電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射制御のために前記燃料噴射装置による燃料噴射を制御し、点火時期制御のために前記点火装置による点火時期を制御する等して前記エンジン12の出力制御を実行する。
前記トルクコンバータ16のポンプ翼車16pとタービン翼車16tとの間には、それらポンプ翼車16p及びタービン翼車16tが一体的に回転させられるように直結するロックアップクラッチLUが設けられている。このロックアップクラッチLUは、油圧制御回路34から供給される油圧に応じてその係合状態が係合(完全係合)、スリップ係合、乃至開放(完全開放)の間で制御されるようになっている。前記トルクコンバータ16のポンプ翼車16pには機械式の油圧ポンプ28が連結されており、そのポンプ翼車16の回転に伴いその油圧ポンプ28により発生させられた油圧が油圧制御回路34に元圧として供給されるようになっている。
図2は、前記変速機18の構成の一例を示す骨子図である。斯かる変速機18は、その軸心に対して対称的に構成されているため、図2の骨子図においてはその下側が省略されている。この図2に示すように、前記変速機18は、前記トルクコンバータ16のタービン翼車16tに連結された入力軸38と、前記差動歯車装置20に連結された出力軸40との間の動力伝達経路に、例えばシングルピニオン型の遊星歯車装置42、44を主体として構成され、予め定められた複数の変速段(変速比)の何れかが選択的に成立させられる有段式の自動変速機構である。前記遊星歯車装置42、44は、それぞれサンギヤS1、S2、遊星歯車P1、P2、それら遊星歯車P1、P2を自転及び公転可能に支持するキャリアCA1、CA2、遊星歯車P1、P2を介してサンギヤS1、S2と噛み合うリングギヤR1、R2を備えている。
前記変速機18は、複数の油圧式摩擦係合装置を備え、それら係合装置の係合乃至解放の組み合わせに応じて予め定められた複数の変速段を選択的に成立させる自動変速機構である。すなわち、前記変速機18においては、前記サンギヤS1が第1ブレーキB1を介して前記ケース36に選択的に連結されるようになっている。前記キャリアCA1とリングギヤR2とが一体的に連結され、第2ブレーキB2を介して前記ケース36に選択的に連結されるようになっていると共に、一方向クラッチF1を介してそのケース36に対する一方向の回転が許容されつつ逆方向の回転が阻止されるようになっている。前記サンギヤS2が第1クラッチC1を介して前記入力軸38に選択的に連結されるようになっている。一体的に連結された前記キャリアCA1及びリングギヤR2が第2クラッチC2を介して前記入力軸38に選択的に連結されるようになっている。前記リングギヤR1とキャリアCA2とが一体的に連結されると共に前記出力軸40に連結されている。
前記第1クラッチC1、第2クラッチC2、第1ブレーキB1、及び第2ブレーキB2(以下、特に区別しない場合はクラッチC、ブレーキBと表す)は、何れも従来の車両用自動変速機構においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、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や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本又は2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキ等により構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するための装置である。
図3は、前記変速機18の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。この図3に示すように、前記変速機18においては、前記第1クラッチC1及び第2ブレーキB2の係合により変速比γ1が最大値例えば「3.20」程度である第1速ギヤ段「1st」が成立させられる。第2速ギヤ段(或いは第3速ギヤ段)から第1速ギヤ段へのダウン変速時には、前記一方向クラッチF1により前記キャリアCA1及びリングギヤR2の前記ケース36に対する相対回転が阻止されるため、前記第2ブレーキB2は係合させられなくともよい。前記第1クラッチC1及び第1ブレーキB1の係合により変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.72」程度である第2速ギヤ段「2nd」が成立させられる。前記第1クラッチC1及び第2クラッチC2の係合により変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.00」程度である第3速ギヤ段「3rd」が成立させられる。前記第2クラッチC2及び第1ブレーキB1の係合により変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.67」程度である第4速ギヤ段「4th」が成立させられる。前記第1クラッチC1及び第2ブレーキB2の係合により変速比γRが例えば「3.20」程度である後進ギヤ段(後進変速段)「R」が成立させられる。前記第1クラッチC1、第2クラッチC2、第1ブレーキB1、及び第2ブレーキB2の解放によりニュートラル「N」状態とされる。
図1に示すように、前記電動機MGは、前記ケース36により軸心まわりの回転可能に支持されたロータ30と、そのロータ30の外周側において前記ケース36に一体的に固定されたステータ32とを、備えており、駆動力を発生させるモータ(発動機)及び反力を発生させるジェネレータ(発電機)としての機能を有するモータジェネレータである。この電動機MGは、インバータ56を介してバッテリやコンデンサ等の蓄電装置58に接続されており、後述する電子制御装置50によりそのインバータ56を介してコイルに供給される駆動電流が調節されることにより、前記電動機MGの駆動が制御されるようになっている。換言すれば、前記インバータ56を介しての制御により前記電動機MGの出力トルクが増減させられるようになっている。
前記エンジン12と電動機MGとの間の動力伝達経路には、係合状態に応じてその動力伝達経路における動力伝達を制御するクラッチK0が設けられている。すなわち、前記エンジン12の出力部材であるクランク軸26は、斯かるクラッチK0を介して前記電動機MGのロータ30に選択的に連結されるようになっている。その電動機MGのロータ30は、前記トルクコンバータ16の入力部材であるフロントカバーに連結されている。このクラッチK0は、例えば、油圧アクチュエータによって係合制御される多板式の油圧式摩擦係合装置であり、前記油圧制御回路34から供給される油圧に応じてその係合状態が係合(完全係合)、スリップ係合、乃至開放(完全開放)の間で制御されるようになっている。すなわち、前記油圧制御回路34から供給される油圧に応じてそのトルク容量が制御されるようになっている。前記クラッチK0が係合されることにより、前記クランク軸26とトルクコンバータ16のフロントカバーとの間の動力伝達経路における動力伝達が行われる(接続される)一方、前記クラッチK0が開放されることにより、前記クランク軸26とトルクコンバータ16のフロントカバーとの間の動力伝達経路における動力伝達が遮断される。前記クラッチK0がスリップ係合されることにより、前記クランク軸26とトルクコンバータ16のフロントカバーとの間の動力伝達経路においてそのクラッチK0のトルク容量(伝達トルク)に応じた動力伝達が行われる。
前記ハイブリッド車両10は、図1に例示するような制御系統を備えている。この図1に示す電子制御装置50は、CPU、RAM、ROM、及び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がRAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め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、前記エンジン12の駆動制御、前記電動機MGの駆動制御、前記変速機18の変速制御、前記クラッチK0の係合力制御、及び前記ロックアップクラッチLUの係合制御等の各種制御を実行する。この電子制御装置50は、必要に応じて前記エンジン12の制御用、前記電動機MGの制御用、前記変速機18の制御用といったように、複数の制御装置に分けて構成され、相互に情報の通信が行われることで各種制御を実行するものであってもよい。本実施例においては、前記電子制御装置50がハイブリッド車両(ハイブリッド車両10)の制御装置に相当する。
図1に示すように、前記電子制御装置50には、前記ハイブリッド車両10に設けられた各センサにより検出される各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、図示しないアクセルペダルの踏込量に対応してアクセル開度センサ62により検出されるアクセル開度ACCを表す信号、エンジン回転速度センサ64により検出される前記エンジン12の回転速度(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66により検出される前記トルクコンバータ16のタービン翼車16tの回転速度(タービン回転速度)NTを表す信号、電動機回転速度センサ68により検出される前記電動機MGの回転速度(電動機回転速度)NMGを表す信号、電動機温度センサ70により検出される前記電動機MGの温度TMGを表す信号、車速センサ72により検出される車速Vを表す信号、水温センサ74により検出される前記エンジン12の冷却水温TWを表す信号、吸入空気量センサ76により検出される前記エンジン12の吸入空気量QAを表す信号、及びSOCセンサ78により検出される蓄電装置58の蓄電量(残容量、充電量)SOCを表す信号等が前記電子制御装置50に入力される。
前記電子制御装置50から、前記ハイブリッド車両10に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、前記エンジン12の駆動制御のためにそのエンジン12の出力制御装置14に供給される信号、前記電動機MGの駆動制御のために前記インバータ56に供給される信号、前記変速機18の変速制御のために前記油圧制御回路34における複数の電磁制御弁に供給される信号、前記クラッチK0の係合制御のために前記油圧制御回路34におけるリニアソレノイド弁に供給される信号、前記ロックアップクラッチLUの係合制御のために前記油圧制御回路34におけるリニアソレノイド弁に供給される信号、及びライン圧制御のために前記油圧制御回路34におけるリニアソレノイド弁に供給される信号等が、前記電子制御装置50から各部へ供給される。
図4は、前記電子制御装置50に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図4に示すエンジン駆動制御部80は、前記出力制御装置14を介して前記エンジン12の駆動(出力トルク)を制御する。具体的には、その出力制御装置14による前記エンジン12における電子スロットル弁のスロットル弁開度θTH、燃料噴射装置による燃料供給量、点火装置による点火時期等を制御することにより、前記エンジン12により必要なエンジン出力すなわち目標エンジン出力が得られるようにそのエンジン12の駆動を制御する。
前記エンジン駆動制御部80は、前記エンジン走行モード及びハイブリッド走行(EHV走行)モードにおいて前記エンジン12を駆動させる。すなわち、前記EV走行モードから前記エンジン走行モード乃至ハイブリッド走行モードへの切り替えに際して、前記エンジン12を始動させるエンジン始動制御を行う。例えば、前記クラッチK0を係合させることにより前記エンジン12を始動させる。すなわち、後述するクラッチ係合制御部82を介して前記クラッチK0をスリップ係合乃至完全係合させることにより、そのクラッチK0を介して伝達されるトルクにより前記エンジン12を回転駆動させる。好適には、斯かるクラッチK0の開放状態から係合状態への切り替えに際して、ショック抑制のためそのクラッチK0が少なくとも所定時間スリップ係合させられる。斯かる回転駆動によりエンジン回転速度NEが引き上げられると共に、前記出力制御装置14を介してエンジン点火や燃料供給が開始されることで前記エンジン12の自律運転が開始される。
前記エンジン駆動制御部80は、前記EV走行モードにおいて前記エンジン12を停止させる。すなわち、前記エンジン走行モード乃至ハイブリッド走行モードから前記EV走行モードへの切り替えに際して、前記エンジン12を停止させるエンジン停止制御を行う。例えば、前記クラッチK0を開放させると共に前記エンジン12の自律運転を停止させる。すなわち、後述するクラッチ係合制御部82を介して前記クラッチK0をスリップ係合乃至完全開放させると共に、前記出力制御装置14を介してエンジン点火や燃料供給を停止させる。好適には、斯かるクラッチK0の係合状態から開放状態への切り替えに際して、ショック抑制のためそのクラッチK0が少なくとも所定時間スリップ係合させられる。
前記クラッチ係合制御部82は、前記油圧制御回路34に備えられたリニアソレノイド弁を介して前記クラッチK0の係合制御を行う。すなわち、そのリニアソレノイド弁に対する指令値(ソレノイドに供給される電流)を制御することにより、そのリニアソレノイド弁から前記クラッチK0に備えられた油圧アクチュエータへ供給される油圧を制御する。斯かる油圧制御により、そのクラッチK0の係合状態を前述のように係合(完全係合)、スリップ係合、乃至開放(完全開放)の間で制御する。このクラッチ係合制御部82の制御により前記リニアソレノイド弁から前記クラッチK0へ供給される油圧に応じてそのクラッチK0のトルク容量(伝達トルク)が制御される。すなわち、前記クラッチ係合制御部82は、換言すれば、前記油圧制御回路34に備えられたリニアソレノイド弁を介して前記クラッチK0のトルク容量を制御するクラッチトルク容量制御部である。
電動機作動制御部84は、前記インバータ56を介して前記電動機MGの作動を制御する。具体的には、前記インバータ56を介して前記蓄電装置58から前記電動機MGへ電気エネルギを供給することによりその電動機MGにより必要な出力すなわち目標電動機出力が得られるように制御したり、その電動機により発電された電気エネルギを前記インバータ56を介して前記蓄電装置58に蓄積する等の制御を行う。
走行モード判定部86は、前記ハイブリッド車両10における要求駆動力等に基づいて、そのハイブリッド車両10において成立させられる走行モードを判定する。例えば、予め定められた関係から、前記車速センサ72により検出される車速V、前記アクセル開度センサ62により検出されるアクセル開度ACC、及び前記SOCセンサ78により検出される前記蓄電装置58の蓄電量(残容量、充電量)SOC等に基づいて、そのハイブリッド車両10において前記エンジン走行モード、EV走行モード、及びハイブリッド走行(EHV走行)モードのうち何れの走行モードが成立させられるか判定する。
要求駆動力算出部88は、予め定められた関係から車両の状態に基づいて要求駆動力Freqを算出する。例えば、予め定められて記憶されたマップから、前記アクセル開度センサ62により検出されるアクセル操作量ACC及び車速センサ72により検出される車速V等に基づいて、前記駆動輪24に伝達されるべき駆動力の目標値である要求駆動力Freqを導出(算出)する。この要求駆動力Freqの導出は、前記アクセル操作量ACCに対応する電子スロットル弁開度等に基づいて行われるものであってもよい。前記エンジン駆動制御部80及び電動機作動制御部84は、前記要求駆動力算出部88により算出される要求駆動力Freqが実現されるようにエンジン12の駆動及び電動機MGの作動を制御する。前記エンジン走行モードにおいて、前記エンジン駆動制御部80は、前記要求駆動力算出部88により算出される要求駆動力Freqを目標エンジン出力として前記エンジン12の駆動を制御する。前記EV走行モードにおいて、前記電動機作動制御部84は、前記要求駆動力算出部88により算出される要求駆動力Freqを目標電動機出力として前記電動機MGの駆動を制御する。
変速制御部90は、前記変速機18による変速を制御する。すなわち、前記変速制御部90は、基本的には、予め定められてメモリ等に記憶された変速マップ等の関係から、車両の走行状態例えば前記アクセル開度センサ62により検出されるアクセル操作量ACC及び前記車速センサ72により検出される車速V等に基づいて、前記変速機18において成立させられるべき変速段(ギヤ段)を判定する。そして、判定された変速段が成立させられるように前記油圧制御回路34を介して前記変速機18におけるクラッチC及びブレーキBの係合乃至解放を制御する。すなわち、各クラッチC乃至ブレーキBに対応して前記油圧制御回路34に備えられた電磁制御弁の出力圧を制御することにより、各クラッチC及びブレーキBにそれぞれ供給される油圧を制御することで斯かる変速制御を行う。
クラッチ温度推定部92は、前記クラッチK0の温度を推定する。好適には、そのクラッチK0の入出力回転速度差ΔNすなわちエンジン回転速度NEと電動機回転速度NMGとの回転速度差に基づいて前記クラッチK0の温度を推定する。例えば、関数式或いはマップの形態で予め記憶された下記(1)〜(3)式から、前記電動機回転速度センサ68により検出される前記電動機MGの実際の回転速度NMG(rpm)、前記エンジン回転速度センサ64により検出される前記エンジン12の実際の回転速度NE(rpm)、前記クラッチK0の伝達トルクTR(Nm)、及び図示しない油温センサ等により検出される実際の作動油温Toil(℃)等に基づいて、前記クラッチK0の次回係合時の推定温度TCを、例えば数百ms乃至数千ms程度の所定の算出サイクルで繰り返し算出する。
Tc=Tc-1+ΔTu−ΔTd ・・・(1)
但し、ΔTu=f((NMG−NE), TQ)/Cc ・・・(2)
ΔTd=λ×S×(Tc-1−Toil) ・・・(3)
前記(1)式において、Tc-1は前回の算出サイクルで算出された前記クラッチK0の推定温度(初期値は気温)である。ΔTuは前回の算出サイクルからの前記クラッチK0の推定温度上昇分である。ΔTdは前回の算出サイクルからの前記クラッチK0の推定温度低下分である。前記(2)式において、TQは前記クラッチK0の伝達トルク(例えば、エンジン12の始動時ではクランキングトルク)である。Ccは前記クラッチK0の熱容量(cal/℃)である。前記(3)式において、λは前記クラッチK0の熱伝導率である。Sは前記クラッチK0の表面積である。前記(2)式において、前記クラッチK0の伝達トルクTQは、エンジン始動時のトルクであって一定値でもよいが、予め求められた実験式から前記クラッチK0の油圧指令値に基づいて算出され得る。前記(2)式において、f((NMG−NE), TQ)は、前記クラッチK0の差回転(NMG−NE)と、そのときの押圧力に対応する前記クラッチK0の伝達トルクTQの関数としてその発熱量(cal)を算出する予め求められた実験式である。前記エンジン12の始動時において、その回転速度NEは0〜数百(rpm)程度である。前記(2)及び(3)式において、Cc、α、Sは定数であり、NMG、NE、TQ、Toilは変数であるから、前記クラッチK0の推定温度Tcは、前記(1)式から次の(4)式に示される関数Fとして、関数式或いはデータマップとして記憶される。それらの変数NMG、NE、TQ、Toilは、前記クラッチK0の温度Tcに影響する実際の状態パラメータであり、例えば、前回の算出サイクル以後の平均値として、算出サイクル毎に繰り返し求められる。
Tc=F(NMG, NE, TQ, Toil) ・・・(4)
前記クラッチ温度推定部92は、前記(1)〜(4)式とは別の関係に基づいて前記クラッチK0の温度Tcを推定するものであってもよい。例えば、前記クラッチK0の差回転ΔN(=|NMG−NE|)の規定時間内の積分値を算出し、予め定められた関係からその積分値に基づいて前記クラッチK0の推定温度Tcを算出するものであってもよい。斯かる態様において、好適には、前記クラッチK0の差回転ΔNの積分値が大きいほど、そのクラッチK0の推定温度Tcが高く推定される。或いは、前記クラッチK0に温度センサを備え、その温度センサにより検出される実際の温度を前記クラッチK0の推定温度Tcとするものであってもよい。
共振帯滞留判定部94は、前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあるか否かを判定する。具体的には、前記EV走行モードから前記エンジン走行モード乃至ハイブリッド走行モードへの切り替えに際して、前記クラッチ係合制御部82により前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の回転速度NEを上昇させる際に、前記エンジン回転速度センサ64により検出されるエンジン回転速度NEが規定の共振帯にあるか否かを判定する。前記共振帯滞留判定部94は、好適には、前記エンジン12の回転速度NEが、前記ハイブリッド車両10の駆動力伝達系に共振を発生させる予め定められた回転速度Xを中心とする規定の共振帯X±Aの範囲内に含まれるか否かを判定する。この回転速度Xは、前記ハイブリッド車両10の駆動系の構成に応じて定まる値であり、好適には、予め実験的に求められた値が用いられる。前記共振帯滞留判定部94は、更に好適には、前記エンジン12の回転速度NEが、前記規定の共振帯X±Aの範囲内に所定時間B以上滞留するか否かを判定する。すなわち、前記エンジン12の回転速度NEが、前記規定の共振帯X±Aの範囲内に含まれる状態が所定時間B以上継続するか否かを判定する。斯かる判定において、例えば外乱等により前記エンジン12の回転速度NEが極めて短い時間前記規定の共振帯X±Aの範囲外となった場合においても、前記エンジン12の回転速度NEが前記規定の共振帯X±Aの範囲内に含まれる状態が継続したと判定するものであってもよい。
前記共振帯滞留判定部94は、好適には、予め定められた関係から、前記クラッチK0の係合状態に基づいて、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあるか否かの判定の基準となる前記回転速度Xを決定(変更)する。また好適には、好適には、予め定められた関係から、前記ロックアップクラッチLUの係合状態に基づいて、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあるか否かの判定の基準となる前記回転速度Xを決定(変更)する。図1に示すようなハイブリッド車両10の駆動力伝達系においては、前記クラッチK0の係合状態、前記ロックアップクラッチLUの係合状態、及び前記変速機18におけるクラッチC及びブレーキBの係合状態等に応じて共振帯が変化する。換言すれば、前記ハイブリッド車両10の駆動力伝達系に共振を発生させる前記エンジン12の回転速度NEが、前記クラッチK0の係合状態、前記ロックアップクラッチLUの係合状態、及び前記変速機18におけるクラッチC及びブレーキBの係合状態等に応じて変化する。従って、前記クラッチK0の係合状態、前記ロックアップクラッチLUの係合状態、及び前記変速機18におけるクラッチC及びブレーキBの係合状態等に応じて前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあるか否かの判定の基準となる前記回転速度Xを変更することで、前記ハイブリッド車両10の駆動力伝達系の状態に応じて適切に前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあるか否かの判定を行うことができる。
前記共振帯滞留判定部94は、例えば、予め定められた関係から前記クラッチK0の係合圧の指令値に基づいて前記回転速度Xを決定する。好適には、予め実験的に求められた前記クラッチK0の係合圧の指令値と前記回転速度Xとの関係がマップ等の態様で記憶されており、斯かる関係から前記クラッチK0の係合圧の実際の指令値に基づいて前記回転速度Xを決定する。前記共振帯滞留判定部94は、例えば、予め定められた関係から前記クラッチK0の係合圧を定めるリニアソレノイド弁の出力油圧の指令値に基づいて前記回転速度Xを決定する。好適には、予め実験的に求められた前記クラッチK0の係合圧を定めるリニアソレノイド弁の指令値と前記回転速度Xとの関係がマップ等の態様で記憶されており、斯かる関係から前記クラッチK0の係合圧を定めるリニアソレノイド弁の実際の指令値に基づいて前記回転速度Xを決定する。前記共振帯滞留判定部94は、例えば、予め定められた関係から前記クラッチK0の差回転ΔN(=NMG−NE)に基づいて前記回転速度Xを決定する。好適には、予め実験的に求められた前記クラッチK0の差回転ΔNと前記回転速度Xとの関係がマップ等の態様で記憶されており、斯かる関係から前記クラッチK0の実際の差回転ΔNに基づいて前記回転速度Xを決定する。
前記共振帯滞留判定部94は、例えば、予め定められた関係から前記ロックアップクラッチLUが係合(完全係合)されているか否かに基づいて前記回転速度Xを決定する。好適には、前記ロックアップクラッチLUが係合されている場合及び開放されている場合それぞれについて、前記回転速度Xが予め実験的に求められて記憶されており、前記ロックアップクラッチLUが係合されている場合及び開放されている場合それぞれにおいて、予め定められた異なる前記回転速度Xを決定(設定)する。前記共振帯滞留判定部94は、例えば、予め定められた関係から前記ロックアップクラッチLUの係合圧の指令値に基づいて前記回転速度Xを決定する。好適には、予め実験的に求められた前記ロックアップクラッチLUの係合圧の指令値と前記回転速度Xとの関係がマップ等の態様で記憶されており、斯かる関係から前記ロックアップクラッチLUの係合圧の実際の指令値に基づいて前記回転速度Xを決定する。前記共振帯滞留判定部94は、例えば、予め定められた関係から前記ロックアップクラッチLUの係合圧を定めるリニアソレノイド弁の出力油圧の指令値に基づいて前記回転速度Xを決定する。好適には、予め実験的に求められた前記ロックアップクラッチLUの係合圧を定めるリニアソレノイド弁の指令値と前記回転速度Xとの関係がマップ等の態様で記憶されており、斯かる関係から前記ロックアップクラッチLUの係合圧を定めるリニアソレノイド弁の実際の指令値に基づいて前記回転速度Xを決定する。前記共振帯滞留判定部94は、例えば、予め定められた関係から前記ロックアップクラッチLUの差回転(=NMG−NT)に基づいて前記回転速度Xを決定する。好適には、予め実験的に求められた前記ロックアップクラッチLUの差回転と前記回転速度Xとの関係がマップ等の態様で記憶されており、斯かる関係から前記ロックアップクラッチLUの実際の差回転に基づいて前記回転速度Xを決定する。
前記クラッチ係合制御部82は、前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にある場合には、前記クラッチK0を係合側に操作する。換言すれば、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯ではない場合に比べて前記クラッチK0の係合圧を増大させる。具体的には、前記走行モード判定部86により前記EV走行モードから前記エンジン走行モード乃至ハイブリッド走行モードへの切り替えが判定される等して、前記エンジン12を始動させるために、前記クラッチ係合制御部82により前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の回転速度NEを上昇させる際に、前記共振帯滞留判定部94の判定が肯定される場合(エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあると判定される場合)には、その判定が否定される場合に比べて前記クラッチ係合制御部82により前記クラッチK0の係合圧を増大させる制御を行う。好適には、前記共振帯滞留判定部94の判定が肯定される場合には、その判定が否定される場合に比べて予め定められたかさあげ量(例えば、一定値)dPだけ前記クラッチK0の係合圧を増大させる制御を行う。
前記変速制御部90は、好適には、前記クラッチ係合制御部82により前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあり、且つ前記クラッチK0の温度TCが規定の閾値以上又は差回転(スリップ量)ΔN(=|NMG−NE|)が規定の閾値以上である場合には、前記変速機18の変速段を、現在の前記エンジン12の回転速度NEとそのエンジン12の始動後の回転速度NEFとの回転速度差dN(=NE−NEF)が可及的に小さくなる変速段とする変速制御を行う。好適には、低速段(比較的変速比が大きい変速段)から高速段(比較的変速比が小さい変速段)へのアップシフトを行う。ここで、現在の前記エンジン12の回転速度NEとは、例えば前記エンジン回転速度センサ64により検出される実際のエンジン回転速度NEである。前記エンジン12の始動後の回転速度NEFとは、例えば前記クラッチK0が完全係合させられて前記エンジン12の回転速度NEが始動後の目標回転速度に達した場合における回転速度である。車速Vが一定である場合、前記変速機18の変速段に応じてその変速機18の入力回転速度NIN(=タービン回転速度NT)は異なる。例えば、後述する図5に示すように、前記変速機18の変速段が低速段(変速比が大きい変速段)になるほど入力回転速度NINは大きくなる。従って、前記クラッチK0が完全係合させられて前記エンジン12が始動した後の回転速度NEFは、前記変速機18の変速段が低速段であるほど大きくなる。前記電動機MGの回転速度NMGは、前記変速機18の入力回転速度NINに基づいて定まる。従って、前記変速制御部90は、換言すれば、前記クラッチ係合制御部82により前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあり、且つ前記クラッチK0の温度TCが規定の閾値以上である場合又は差回転ΔNが規定の閾値以上である場合には、前記変速機18の変速段を、前記クラッチK0の差回転ΔN(=NMG−NE)が可及的に小さくなる変速段とする変速制御を行う。
前記変速制御部90は、好適には、前記クラッチ係合制御部82により前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあり、前記クラッチK0の温度TCが規定の閾値以上又は差回転ΔNが規定の閾値以上であり、且つ車両の要求駆動力Freqが所定値未満である場合には、前記変速機18の変速段が、現在の前記エンジン12の回転速度NEとそのエンジン12の始動後の回転速度NEFとの回転速度差dNが可及的に小さくなる変速段とする変速制御を行う。好適には、低速段から高速段へのアップシフトを行う。すなわち、好適には、前記クラッチ係合制御部82により前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあることが前記共振帯滞留判定部94により判定され、且つ前記クラッチ温度推定部92により推定される前記クラッチK0の温度TCが規定の閾値以上又は差回転ΔNが規定の閾値以上であっても、前記要求駆動力算出部88により算出される要求駆動力Freqが所定値以上である場合には、前記変速機18における前記変速制御を行わない。前記要求駆動力算出部88により算出される要求駆動力Freqは、前記アクセル開度センサ62により検出されるアクセル開度ACC等に基づいて定められるものであるため、前記変速制御部90は、前記アクセル開度センサ62により検出されるアクセル開度ACC等の他の駆動力関係値が所定値未満であるか否かに基づいて前記制御を行うものであってもよい。すなわち、前記変速制御部90は、好適には、前記クラッチ係合制御部82により前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあり、前記クラッチK0の温度TCが規定の閾値以上又は差回転ΔNが規定の閾値以上であり、且つアクセル開度ACCが所定値未満である場合には、前記変速機18の変速段が、現在の前記エンジン12の回転速度NEとそのエンジン12の始動後の回転速度NEFとの回転速度差dNが可及的に小さくなる変速段とする変速制御を行う。
前記クラッチ係合制御部82は、好適には、前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあることが前記共振帯滞留判定部94により判定され、且つ前記要求駆動力算出部88により算出される要求駆動力Freqが予め定められた規定の閾値以上である場合には、前記クラッチK0を開放側に操作し、好適には開放(完全開放)させる。すなわち、前記クラッチK0をスリップ係合させることによる前記エンジン12の始動制御を中止する。前記クラッチ係合制御部82は、前記アクセル開度センサ62により検出されるアクセル開度ACC等の他の駆動力関係値が前記閾値以上であるか否かに基づいて前記制御を行うものであってもよい。すなわち、前記クラッチ係合制御部82は、好適には、前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあり、且つアクセル開度ACCが予め定められた規定の閾値以上である場合には、前記クラッチK0を開放させて前記エンジン12の始動制御を中止する。前記クラッチ係合制御部82は、好適には、前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあり、前記クラッチK0の温度TCが規定の閾値以上又は差回転ΔNが規定の閾値以上であり、且つ車両の要求駆動力Freqが予め定められた規定の閾値以上である場合には、前記クラッチK0を開放させて前記エンジン12の始動制御を中止する。
図5は、前記エンジン12の始動に際して、そのエンジン12の回転速度NEが規定の共振帯に滞留した場合における本実施例の制御の一例について説明するタイムチャートである。この図5では、前記変速機18の変速段が第2速であり、前記クラッチK0が開放されており、且つ前記エンジン12が停止した状態からのそのエンジン12の始動制御について説明している。図5に示す制御では、先ず、時点t1において、前記エンジン12の始動制御が開始される。すなわち、前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の回転速度NEを上昇させる制御が開始される。斯かる制御を行うために、前記クラッチK0の係合圧を定めるリニアソレノイド弁の出力油圧(K0油圧)が時点t1から漸増させられる。図5に示す制御では、時点t2において、駆動力伝達系の共振が始まっている。すなわち、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯に滞留し、その共振帯において振動している。特に、前記エンジン12の冷間始動を行う場合、そのエンジン12のフリクショントルクが大きくなるため、エンジン回転速度NEを上昇させ難くなるので、エンジン回転速度NEが共振帯に滞留し易くなる。この時点t2から規定の滞留判定時間Bが経過した時点t3において、前記エンジン12の回転速度NEが回転速度Xを中心とする規定の共振帯(X±Aの範囲内)に滞留したことが判定される。好適には、この判定の基準となる回転速度Xは、図5に破線で示すように、前記クラッチK0やロックアップクラッチLU等の係合状態に応じて変化させられる。
時点t3において、前記エンジン12の回転速度NEが前記規定の共振帯に滞留したことが判定された場合、本実施例の制御では、前記クラッチK0の係合圧が増大させられる。すなわち、図5に示すように、前記クラッチK0の係合圧を定めるリニアソレノイド弁の出力油圧が所定のかさあげ量dPだけかさあげされる。斯かる制御により前記クラッチの係合状態が変化させられることで、駆動力伝達系の共振帯が変化し、前記エンジン12の回転速度NEは前記規定の共振帯から抜ける。本実施例の制御では、時点t3において、車両の要求駆動力Freqが所定値未満である場合には、現在の前記エンジン12の回転速度NEとそのエンジン12の始動後の回転速度NEFとの回転速度差dNが可及的に小さくなるように、前記変速機18の変速制御が行われる。すなわち、エンジン回転速度NEのスリップ量が小さくなり、且つ可及的にエンジン回転速度NEが下がる変速段への変速が行われる。図5に示す制御では、時点t3におけるエンジン回転速度NEとの回転速度差dNが可及的に小さくなる変速段は第4速であるため、前記変速機18の変速段が第2速から第4速へ切り替えられる変速制御が行われる。図5においては図示されていないが、時点t3において、車両の要求駆動力Freqが所定値以上である場合には、前記クラッチK0が開放されて前記エンジン12の始動制御が中止される。
図6は、前記電子制御装置50によるエンジン始動時制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
先ず、ステップ(以下、ステップを省略する)S1において、前記エンジン12の回転速度NEに関して、共振帯滞留判定が成立したか否かが判断される。好適には、前記エンジン12の回転速度NEが、規定の共振帯例えば回転速度X±Aの範囲内に所定時間B以上滞留したか否かが判断される。例えば、後述する図8の制御において、SS4における共振帯滞留判定が成立したか否かが判断される。このS1の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、S1の判断が肯定される場合には、S2において、前記クラッチK0の推定温度TCが予め定められた規定の閾値未満であるか否かが判断される。或いは、このS2において、前記クラッチK0のスリップ量すなわち差回転ΔN(=NMG−NE)が予め定められた規定の閾値未満であるか否かが判断されるものであってもよい。S2の判断が肯定される場合には、S3において、前記クラッチK0の係合圧を定めるリニアソレノイド弁の出力油圧が所定のかさあげ量dPだけかさあげされ、前記エンジン12の始動性が確保された後、本ルーチンが終了させられるが、S2の判断が否定される場合には、S4において、前記クラッチK0の係合圧を定めるリニアソレノイド弁の出力油圧が所定のかさあげ量dPだけかさあげされた後、S5において、現在の前記エンジン12の回転速度NEとそのエンジン12の始動後の回転速度NEFとの回転速度差dNが可及的に小さくなるように、前記変速機18の変速制御が行われた後、本ルーチンが終了させられる。
図7は、前記電子制御装置50によるエンジン始動時制御の他の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。この図7に示す制御において、前述した図6に示す制御と共通するステップについては、同一の符号を付してその説明を省略する。図7に示す制御では、前述したS2の判断が否定される場合に、S6において、車両の要求駆動力Freqが予め定められた規定の閾値未満であるか否かが判断される。或いは、このS6において、アクセル開度ACCが予め定められた規定の閾値未満であるか否かが判断されるものであってもよい。S6の判断が肯定される場合には、前述したS4以下の処理が実行されるが、S6の判断が否定される場合には、S7において、前記クラッチK0が開放され、前記エンジン12の始動制御が中止させられた後、本ルーチンが終了させられる。
図8は、前記電子制御装置50による共振帯滞留判定制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
先ず、SS1において、前記エンジン12の始動制御中であるか否かが判断される。例えば、前記EV走行モードから前記エンジン走行モード乃至前記ハイブリッド走行モードへの切り替えが判定される等して、前記クラッチK0をスリップ係合させることによる前記エンジン12の始動制御が行われているか否かが判断される。このSS1の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、SS1の判断が肯定される場合には、SS2において、前記クラッチK0の係合状態、前記ロックアップクラッチLUの係合状態、及び前記変速機18におけるクラッチC及びブレーキBの係合状態等に基づいて、共振判定の基準となる回転速度Xが設定(変更)される。次に、SS3において、前記エンジン12の回転速度NEが、SS2にて設定された回転速度X±Aの範囲内となる状態が、予め定められた所定時間B継続(滞留)したか否かが判断される。このSS3の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、SS3の判断が肯定される場合には、SS4において、前記エンジン12の回転速度NEに関して、共振帯滞留判定が成立させられた後、本ルーチンが終了させられる。
以上の制御において、SS1が前記エンジン駆動制御部80及び前記前記走行モード判定部86の動作に、S3及びS4が前記クラッチ係合制御部82の動作に、S6が前記要求駆動力算出部88の動作に、S5が前記変速制御部90の動作に、S2が前記クラッチ温度推定部92の動作に、S1、及びSS2〜SS4が前記共振帯滞留判定部94の動作に、それぞれ対応する。
このように、本実施例によれば、前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にある場合には、前記クラッチK0が係合側に操作されることから、前記エンジン12、クラッチK0、及び電動機MG等を備えた駆動力伝達系の共振特性を変化させることで、前記エンジン12の始動に際しての共振の発生を好適に抑制することができる。すなわち、エンジン12の始動時におけるドライバビリティを向上させるハイブリッド車両10の電子制御装置50を提供することができる。
前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあり、且つ車両の要求駆動力Freqが予め定められた規定の閾値以上である場合には、前記クラッチK0が開放側に操作されるものであるため、要求駆動力Freqが比較的大きい場合に前記エンジン12の始動を中止することで、部品の耐久性に影響が生じることを好適に抑制することができる。
前記電動機MGと駆動輪24との間の動力伝達系路に変速機18を備え、前記クラッチK0をスリップ係合させて前記エンジン12の始動を行う際に、前記エンジン12の回転速度NEが規定の共振帯にあり且つ前記クラッチK0の温度TC又はスリップ量である差回転ΔNが規定の閾値以上であり、前記クラッチK0が係合側に操作される場合には、前記変速機18の変速段が、現在の前記エンジン12の回転速度NEとそのエンジン12の始動後の回転速度NEFとの回転速度差dNが可及的に小さくなる変速段とされるものであるため、部品の耐久性に影響が生じることを好適に抑制できると共に、エンジン12の始動時におけるドライバビリティを更に向上させることができる。
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。