JPWO2017056910A1

JPWO2017056910A1 - 制御装置

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Publication number: JPWO2017056910A1
Application number: JP2017543071A
Authority: JP
Inventors: 小林　弘和; 弘和小林; 耕平津田; 圭一朗草部; 高志吉田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2018-05-24
Also published as: CN108025737A; US20180208202A1; DE112016003048T5; WO2017056910A1

Abstract

変速用係合装置の直結係合状態での内燃機関の始動時において内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する際のトルク段差の発生を回避する。内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に伝達係合装置と回転電機と変速装置とを備える車両用駆動装置の制御装置は、内燃機関始動制御の実行に際して、変速装置を非スリップ状態に維持させつつ、伝達係合装置をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間において、内燃機関の回転速度（Ｎｅ）が回転電機の回転速度（Ｎｉｎ）よりも高くなる相対回転方向反転時（Ｔ０４）に伝達係合装置の伝達トルクがゼロとなるように、伝達係合装置の係合圧を低下させる。

Description

本発明は、車両用駆動装置を制御対象とする制御装置に関する。

車輪の駆動力源として内燃機関と回転電機とを併用するハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両に用いられる車両用駆動装置の一例として、特開２０１３−１１２１９０号公報（特許文献１）に開示された装置が知られている。特許文献１の車両用駆動装置は、内燃機関〔エンジンＥ〕と車輪〔車輪Ｗ〕とを結ぶ動力伝達経路に伝達係合装置〔第一係合装置ＣＬ１〕と回転電機〔回転電機ＭＧ〕と変速装置〔変速機構ＴＭ〕とを備えている。

特許文献１の車両用駆動装置の制御装置は、ＥＶモードでの走行中にＨＥＶ走行モードへのモード移行が必要になると、伝達係合装置をスリップ係合状態として、回転電機のトルクによって内燃機関の始動制御を行う。その際、制御装置は、変速装置に備えられる複数の変速用係合装置のうちの１つ〔第二係合装置ＣＬ２〕をスリップ係合状態とすることで、内燃機関の始動ショックを低減している。

特許文献１の技術では、複数の変速用係合装置のうちの１つをスリップ係合状態とするため、当該変速用係合装置のスリップが開始されるのを待って、内燃機関の始動制御が行われる。そのため、内燃機関の始動に時間がかかっていた。そこで、内燃機関の始動を早めるために、変速装置が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置の全てを直結係合状態にさせつつ内燃機関を始動させる方法が考えられる。しかし、内燃機関の始動制御の実行中に内燃機関の回転速度が回転電機の回転速度よりも高くなると、内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転し、スリップ係合状態の伝達係合装置を介して伝達されるトルクの向きが、回転電機側から内燃機関側に向かう状態から内燃機関側から回転電機側に向かう状態に変化する。内燃機関及び回転電機の側から変速装置に伝達されるトルクに、トルク段差が生じる。そのため、変速装置が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置の全てが直結係合状態に維持される場合には、トルク段差が車輪に伝達されるとともにショックとして車両の乗員に伝わる可能性がある。

特開２０１３−１１２１９０号公報

変速用係合装置の直結係合状態での内燃機関の始動時において内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する際のトルク段差の発生を回避する技術が求められている。

本開示に係る制御装置は、
内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置と、回転電機と、少なくとも１つの変速用係合装置を含む変速装置と、を備える車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
少なくとも１つの前記変速用係合装置のうち前記変速装置が動力を伝達している状態で係合される前記変速用係合装置の全てがスリップせず直結係合した状態を、前記変速装置の非スリップ状態として、
前記伝達係合装置が解放状態であり、前記回転電機の回転速度が前記内燃機関の始動可能回転速度以上の状態であり、且つ、前記変速装置が前記非スリップ状態で前記回転電機のトルクを前記車輪に伝達して車両を走行させている状態から、前記伝達係合装置をスリップ係合状態として前記内燃機関の回転速度を上昇させて当該内燃機関を始動させる内燃機関始動制御を実行するとともに、
前記内燃機関始動制御の実行中、前記回転電機の出力トルクの目標値である目標トルクを、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルクとスリップ係合状態の前記伝達係合装置の伝達トルクの和となるように設定して、前記回転電機の出力トルクの制御を実行し、
前記内燃機関の始動後、前記変速装置を前記非スリップ状態に維持させつつ、前記伝達係合装置をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、前記内燃機関の回転速度制御の実行により前記内燃機関の回転速度を前記回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで上昇させ、
前記移行完了前期間において、次第に上昇する前記内燃機関の回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時に前記伝達係合装置の伝達トルクがゼロとなるように、前記伝達係合装置の係合圧を低下させる。

この構成によれば、内燃機関始動制御の実行中、変速装置が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置の全てが、スリップせず直結係合した状態に維持される。そもそも、いずれの変速用係合装置をもスリップさせないので、スリップ開始及び再直結に伴うトルク変動が車輪に伝達されてショックが発生することがない。
しかも、回転電機の回転速度制御と、車輪要求トルク及び伝達係合装置の伝達トルクを考慮した回転電機の出力トルクの制御とを組み合わせることで、変速装置の入力トルクの変動幅を小さく抑えることができる。よって、内燃機関の始動前の期間において、変速用係合装置をスリップさせずとも、車輪に伝達されるトルク変動を小さく抑えることができ、ショックの発生を低減することができる。
従って、移行完了前期間から伝達係合装置の直結係合時に亘る全期間で、車両の乗員に与え得るショックを低減することができる。
また、移行完了前期間に内燃機関の回転速度を回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで一旦上昇させるので、伝達係合装置を直結係合させる前後で、伝達係合装置を介するトルク伝達の向きが不変である。よって、伝達係合装置を直結係合させる前後での変速装置に入力されるトルクのトルク段差を小さく抑えることができるので、伝達係合装置の直結係合に伴う係合ショックを低減することができる。
この場合において、内燃機関と回転電機との相対回転の向きが反転する相対回転方向反転時には、内燃機関を始動させるためにスリップ係合状態とされた伝達係合装置の伝達トルクがゼロとされる。よって、伝達トルクを有する場合には必然的に変速装置に入力されるトルクにトルク段差が生じてしまう相対回転方向反転時の前後で、そのようなトルク段差の発生を回避することができる。
従って、内燃機関を始動させる要求があった場合に、車両の乗員にショックを感じさせることなく内燃機関を始動することができる。

本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

実施形態に係る車両用駆動装置の概略図制御装置の概略構成を示すブロック図内燃機関始動制御（特別始動制御を含む）の処理手順を示すフローチャート内燃機関始動制御（特別始動制御を含む）の一例を示すタイムチャート別態様の車両用駆動装置の概略図別態様の車両用駆動装置の概略図

制御装置の実施形態について説明する。この制御装置１は、車両用駆動装置３を制御対象とする車両用駆動装置用制御装置である。本実施形態では、制御装置１は、電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）である。制御装置１による制御対象となる車両用駆動装置３は、車輪Ｗの駆動力源として内燃機関ＥＧ及び回転電機３３の双方を備えた車両（ハイブリッド車両）を駆動するための駆動装置（ハイブリッド車両用駆動装置）である。
車両用駆動装置３は、パラレル方式のハイブリッド車両を駆動するためのパラレルハイブリッド車両用駆動装置として構成されている。

以下の説明において、「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力（トルクと同義）を伝達可能に連結された状態を意味する。この概念には、２つの回転要素が一体回転するように連結された状態や、１つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態が含まれる。このような伝動部材には、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材（軸、歯車機構、ベルト等）が含まれ、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置（摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等）が含まれても良い。

また、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いる。

また、摩擦係合装置の係合の状態に関して、「係合状態」は、当該摩擦係合装置に伝達トルク容量が生じている状態を意味する。ここで、伝達トルク容量は、摩擦係合装置が摩擦により伝達可能な最大トルクであり、その大きさは、当該摩擦係合装置に備えられる一対の係合部材（入力側係合部材と出力側係合部材）を相互に押し付けあう圧力（係合圧）に比例して定まる。「係合状態」には、一対の係合部材間に回転速度差（スリップ）がない「直結係合状態」と、回転速度差がある「スリップ係合状態」とが含まれる。「解放状態」は、摩擦係合装置に伝達トルク容量が生じていない状態又は伝達トルク容量を生じさせることを意図していない状態を意味する。本実施形態では、“スリップ係合状態以外の状態”である直結係合状態と解放状態とを包括して、「非スリップ係合状態」と言う。

図１に示すように、車両用駆動装置３は、内燃機関ＥＧと車輪Ｗとを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置３２と回転電機３３と変速装置３５とを備えている。また、車両用駆動装置３は、前記動力伝達経路において各構成部材間での回転及び駆動力を伝達するため、入力部材３１と変速入力部材３４と出力部材３６とを備えている。入力部材３１、伝達係合装置３２、回転電機３３、変速入力部材３４、変速装置３５、及び出力部材３６は、前記動力伝達経路において、内燃機関ＥＧの側から記載の順に設けられている。

入力部材３１は、内燃機関ＥＧに駆動連結される。内燃機関ＥＧは、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）である。入力部材３１は、例えば軸部材（入力軸）で構成されている。入力部材３１は、内燃機関ＥＧの出力部材である内燃機関出力部材（クランクシャフト等）と一体的に回転するように駆動連結される。従って、入力部材３１の回転速度は内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅに一致する。なお、入力部材３１と内燃機関出力部材とは、直接的に連結されても良いし、ダンパ等の他の部材を介して連結されても良い。入力部材３１は、伝達係合装置３２を介して回転電機３３に駆動連結されている。

伝達係合装置３２は、入力部材３１と回転電機３３とを選択的に連結する。言い換えれば、伝達係合装置３２は、内燃機関ＥＧと回転電機３３との間の連結を解除可能に設けられている。伝達係合装置３２は、車輪Ｗから内燃機関ＥＧを切り離す内燃機関切離用係合装置として機能する。本実施形態では、伝達係合装置３２は摩擦係合装置であり、例えば湿式多板クラッチ等を用いることができる。

回転電機３３は、非回転部材であるケースに固定されたステータと、このステータの径方向内側に回転自在に支持されたロータとを含む。回転電機３３は、インバータ装置を介して蓄電装置に接続されている。回転電機３３は、蓄電装置から電力の供給を受けて力行し、或いは、内燃機関ＥＧのトルクや車両の慣性力等によって発電した電力を蓄電装置に供給して蓄電させる。回転電機３３のロータは、変速入力部材３４と一体回転するように連結されている。従って、変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎは回転電機３３（ロータ）の回転速度に一致する。変速入力部材３４は、例えば軸部材（変速入力軸）で構成されている。ロータと一体回転する変速入力部材３４は、変速装置３５に駆動連結されている。

本実施形態では、変速装置３５は有段自動変速装置として構成されている。本実施形態の変速装置３５は、例えば遊星歯車機構（図示せず）と少なくとも１つの変速用係合装置３５Ｃとを含む。変速用係合装置３５Ｃには、１つ又は複数のクラッチ３５Ｘと、１つ又は複数のブレーキ３５Ｙとが含まれる。本実施形態では、変速用係合装置３５Ｃを構成するクラッチ３５Ｘ及びブレーキ３５Ｙは摩擦係合装置であり、例えば湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等を用いることができる。なお、変速用係合装置３５Ｃには、１つ又は複数のワンウェイクラッチが含まれても良い。

変速装置３５は、変速用係合装置３５Ｃのそれぞれの係合の状態（ここでは特に、直結係合状態又は解放状態）に応じて、複数の変速段のいずれかを選択的に形成可能である。
例えば変速装置３５は、複数の変速用係合装置３５Ｃのうちの２つを直結係合状態とすることで、係合される変速用係合装置３５Ｃの組み合わせに応じた変速段を形成する。変速装置３５は、変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎを、形成された変速段に応じた変速比に基づいて変速して出力部材３６に伝達する。なお、「変速比」は、出力部材３６の回転速度に対する変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎの比であり、変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎを出力部材３６の回転速度で除算した値として算出される。出力部材３６は、例えば軸部材（出力軸）で構成されている。

出力部材３６は、差動歯車装置３７を介して、左右一対の車輪Ｗに駆動連結されている。出力部材３６に伝達されたトルクは、差動歯車装置３７を介して左右２つの車輪Ｗに分配されて伝達される。これにより、車両用駆動装置３は、内燃機関ＥＧ及び回転電機３３の一方又は双方のトルクを車輪Ｗに伝達させて車両を走行させることができる。

車両用駆動装置３の各部の動作制御を行う中核として機能する制御装置１は、図２に示すように、統合制御部１１、回転電機制御部１２、係合制御部１３、始動制御部１４、及び伝達トルク推定部１５を備えている。これらの各機能部は、メモリ等の記憶媒体に記憶されたソフトウェア（プログラム）又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方によって構成されている。各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことが可能に構成されている。また、制御装置１は、車両用駆動装置３が搭載された車両の各部に備えられた各種センサ（第一センサ５１〜第三センサ５３）の検出結果の情報を取得可能に構成されている。

第一センサ５１は、入力部材３１及び当該入力部材３１と一体的に回転する部材（例えば、内燃機関ＥＧ）の回転速度を検出する。第二センサ５２は、変速入力部材３４及び当該変速入力部材３４と一体回転する部材（例えば、回転電機３３）の回転速度を検出する。第三センサ５３は、出力部材３６の回転速度、又は、出力部材３６と同期回転する部材（例えば、車輪Ｗ）の回転速度を検出する。なお、「同期回転」とは、基準回転速度に対して比例した回転速度で回転することを意味する。制御装置１は、第三センサ５３の検出結果に基づいて車速を算出可能である。制御装置１は、これら以外にも、例えばアクセル開度、ブレーキ操作量、蓄電装置の蓄電量等の情報を取得可能に構成されている。

統合制御部１１は、内燃機関ＥＧ、回転電機３３、伝達係合装置３２、及び変速装置３５（変速用係合装置３５Ｃ）等に対して行われる各種の制御（トルク制御、回転速度制御、係合制御等）を車両全体として統合する制御を行う。統合制御部１１は、センサ検出情報（主に、アクセル開度及び車速の情報）に基づいて、車輪Ｗの駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルクＴｗ（又は、車両の駆動のために要求されているトルクである車両要求トルク）を算出する。例えば、アクセル開度及び車速とそれに応じた車輪要求トルクＴｗとの関係をマップ又は関係式等の形態で記憶しておき、統合制御部１１は当該マップ又は関係式等とその時点のアクセル開度及び車速とに基づいて車輪要求トルクＴｗを算出すると良い。

また、統合制御部１１は、センサ検出情報（主に、アクセル開度、車速、及び蓄電装置の蓄電量の情報）に基づいて、走行モードを決定する。本実施形態では、統合制御部１１が選択可能な走行モードには、電動走行モード（以下、「ＥＶモード」と言う。）とハイブリッド走行モード（以下、「ＨＥＶモード」と言う。）とが含まれる。ＥＶモードは、回転電機３３のトルクのみを車輪Ｗに伝達させて車両を走行させる走行モードである。ＨＥＶモードは、内燃機関ＥＧ及び回転電機３３の両方のトルクを車輪Ｗに伝達させて車両を走行させる走行モードである。

統合制御部１１は、決定された走行モードやセンサ検出情報等に基づいて、内燃機関ＥＧに対して要求する出力トルク（内燃機関要求トルク）や、回転電機３３に対して要求する出力トルク（回転電機要求トルク）を決定する。統合制御部１１は、決定された走行モードやセンサ検出情報等に基づいて、伝達係合装置３２の係合の状態や、変速装置３５に形成させる目標変速段等を決定する。

本実施形態では、制御装置１（統合制御部１１）は、内燃機関制御装置２０を介して、内燃機関ＥＧの動作点（出力トルク及び回転速度Ｎｅ）を制御する。内燃機関制御装置２０は、車両の走行状態等に応じて内燃機関ＥＧのトルク制御と回転速度制御とを実行することが可能である。内燃機関ＥＧのトルク制御は、内燃機関ＥＧに目標トルクを指令し、内燃機関ＥＧの出力トルクをその目標トルクに追従させる制御である。内燃機関ＥＧの回転速度制御は、内燃機関ＥＧに目標回転速度Ｎｅｔを指令し、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅをその目標回転速度Ｎｅｔに追従させるように出力トルクを決定する制御である。なお、内燃機関制御装置２０は、内燃機関ＥＧのトルク制御と回転速度制御とを組み合わせて実行することも可能である。

回転電機制御部１２は、回転電機３３の動作点（出力トルク及び回転速度）を制御する。回転電機制御部１２は、車両の走行状態等に応じて回転電機３３のトルク制御と回転速度制御とを実行することが可能である。回転電機３３のトルク制御は、回転電機３３に目標トルクＴｍｔを指令し、回転電機３３の出力トルクをその目標トルクＴｍｔに追従させる制御である。回転電機３３の回転速度制御は、回転電機３３に目標回転速度Ｎｍｔを指令し、回転電機３３の回転速度をその目標回転速度Ｎｍｔに追従させるように出力トルクを決定する制御である。なお、回転電機制御部１２は、回転電機３３のトルク制御と回転速度制御とを組み合わせて実行することも可能である。

係合制御部１３は、伝達係合装置３２の係合の状態や、変速装置３５に備えられる複数の変速用係合装置３５Ｃの係合の状態を制御する。本実施形態では、伝達係合装置３２や複数の変速用係合装置３５Ｃは、油圧駆動式の摩擦係合装置である。係合制御部１３は、伝達係合装置３２や変速用係合装置３５Ｃのそれぞれに供給される油圧を、油圧制御装置４１を介して制御することで、伝達係合装置３２や変速用係合装置３５Ｃのそれぞれの係合の状態を制御する。

各係合装置の係合圧は、当該係合装置に供給されている油圧の大きさに比例して変化する。これに応じて、各係合装置に生じる伝達トルク容量の大きさは、当該係合装置に供給される油圧の大きさに比例して変化する。そして、各係合装置の係合の状態は、供給される油圧に応じて、直結係合状態、スリップ係合状態、及び解放状態のいずれかに制御される。油圧制御装置４１は、オイルポンプ（図示せず）から供給される作動油の油圧を調整するための油圧制御弁（リニアソレノイド弁等）を備えている。オイルポンプは、例えば、入力部材３１又は変速入力部材３４等によって駆動される機械式ポンプや、ポンプ用回転電機によって駆動される電動ポンプ等であって良い。油圧制御装置４１は、係合制御部１３からの油圧指令に応じて油圧制御弁の開度を調整することで、当該油圧指令に応じた油圧の作動油を各係合装置へ供給する。

係合制御部１３は、伝達係合装置３２の係合の状態を、統合制御部１１によって決定された走行モードを形成するように制御する。係合制御部１３は、例えばＥＶモードの形成時には伝達係合装置３２を解放状態とするように制御し、ＨＥＶモードの形成時には伝達係合装置３２を直結係合状態とするように制御する。

また、係合制御部１３は、複数の変速用係合装置３５Ｃのそれぞれの係合の状態を、統合制御部１１によって決定された目標変速段を形成するように制御する。係合制御部１３は、目標変速段に応じた２つの変速用係合装置３５Ｃを直結係合状態とするように制御するとともに、それ以外の全ての変速用係合装置３５Ｃを解放状態とするように制御する。
通常の走行状態であって変速動作中でない場合には、複数の変速用係合装置３５Ｃのうち変速装置３５が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置３５Ｃは、全て、スリップせず直結係合した状態となる。本実施形態では、この状態を変速装置３５の「非スリップ状態」と言う。変速装置３５の「非スリップ状態」は、全ての変速用係合装置３５Ｃが、目標変速段に応じて直結係合状態又は解放状態とされる状態（すなわち、非スリップ係合状態とされる状態）である。

始動制御部１４は、ＥＶモードからＨＥＶモードへのモード移行に際して、内燃機関ＥＧを始動させる内燃機関始動制御を実行する。ＥＶモードでの走行中、伝達係合装置３２の解放状態、且つ、変速装置３５の非スリップ状態で回転電機３３のトルクを車輪Ｗに伝達して、車両が走行している。この状態で、例えば車輪要求トルクＴｗが増大したり蓄電装置の蓄電量が低下したりして、ＨＥＶモードへのモード移行要求（内燃機関始動要求）があると、始動制御部１４は内燃機関始動制御を実行する。内燃機関始動制御において、始動制御部１４は、係合制御部１３と協働して、伝達係合装置３２をスリップ係合状態とする。スリップ係合状態とされる伝達係合装置３２の伝達トルク容量は、例えば停止状態にある内燃機関ＥＧ及び当該内燃機関ＥＧと一体的に回転する各種部材の被駆動トルク（慣性トルク）に応じて設定されると良い。こうして、スリップ係合状態の伝達係合装置３２を介して回転電機３３側から内燃機関ＥＧ側に向かって伝達される回転電機３３のトルクにより、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅを上昇させて内燃機関ＥＧを始動させる。

公知技術においては、内燃機関ＥＧの始動に伴うショック（始動ショック）を低減する目的で、複数の変速用係合装置３５Ｃのうちの１つをスリップ係合状態とすることがあった。すなわち、複数の変速用係合装置３５Ｃのうち変速装置３５が動力を伝達している状態で係合される変速用係合装置３５Ｃのうちの少なくとも１つを直結係合させずにスリップさせて、変速装置３５の“スリップ状態”で内燃機関始動制御を実行する場合があった。これに対して、本実施形態の始動制御部１４は、内燃機関始動制御の実行に際して、変速装置３５を非スリップ状態に維持させたままで一連の制御を実行する。いずれの変速用係合装置３５Ｃをも直結係合状態又は解放状態に維持させてスリップさせることがないので、始動要求に対して応答性良く内燃機関ＥＧを始動させることができる。また、変速用係合装置３５Ｃのスリップ開始及び再直結に伴うトルク変動が生じないので、当該トルク変動が車輪Ｗに伝達されてショックが発生することもない。

本実施形態の始動制御部１４は、変速装置３５を非スリップ状態に維持させつつ内燃機関始動制御を実行しても始動ショックがあまり生じないように、通常の内燃機関始動制御に合わせて、特別始動制御を実行する。特別始動制御には、内燃機関ＥＧが安定的に自立運転し始めるまでの始動前期間に実施される第一特別始動制御と、伝達係合装置３２をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの移行完了前期間に実施される第二特別始動制御とが含まれる。以下、始動制御部１４を中核として実行される内燃機関始動制御及び特別始動制御の一具体例について、図３及び図４を参照しつつ説明する。なお、以下の例では、内燃機関ＥＧが燃焼停止している状態で伝達係合装置３２が解放状態とされ、ＥＶモードで車両が走行している場面を想定している。また、車輪要求トルクＴｗは、常時算出されているものとする。

図３に示すように、まず、回転電機３３と一体回転する変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎが内燃機関ＥＧの始動可能回転速度Ｎｓｕ以上であるか否かが判定される（ステップ＃０１）。始動可能回転速度Ｎｓｕは、内燃機関ＥＧを始動させた後に当該内燃機関ＥＧが継続的に自立運転できる回転速度であり、例えばアイドル回転速度付近の回転速度に設定される。本実施形態では、変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎが内燃機関ＥＧの始動可能回転速度Ｎｓｕ未満の場合には（＃０１：Ｎｏ）、実際に内燃機関ＥＧを始動させることなく、そのまま制御を終了する。変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎが一定以上の水準にあることを開始条件の１つとしているのは、変速装置３５が非スリップ状態に維持される場合にも、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅを始動可能回転速度Ｎｓｕ以上に引き上げて確実に自立運転可能とするためである。以下、本例では、変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎが始動可能回転速度Ｎｓｕよりも高い値に設定された設定始動回転速度Ｎｓｔで走行しているものとする。

変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎが内燃機関ＥＧの始動可能回転速度Ｎｓｕ以上である場合において（＃０１：Ｙｅｓ）、内燃機関始動要求（ＥＶモードからＨＥＶモードへのモード移行要求）があれば（＃０２：Ｙｅｓ）、第一特別始動制御が開始される。この第一特別始動制御は、内燃機関始動制御の実行中、少なくとも内燃機関ＥＧの始動前の期間（始動前期間）に実行される。第一特別始動制御では、解放状態とされていた伝達係合装置３２がスリップ係合状態とされるとともに、回転電機３３の回転速度制御（回転速度のフィードバック制御）が実行される（＃０３／時刻Ｔ０１〜Ｔ０２）。なお、本実施形態では、回転電機３３の回転速度制御において、回転電機３３の目標回転速度Ｎｍｔは設定始動回転速度Ｎｓｔに維持される。これにより、回転電機３３の実回転速度は、始動可能回転速度Ｎｓｕ以上（本例では設定始動回転速度Ｎｓｔ）に維持される。

伝達係合装置３２がスリップ係合状態とされることで、当該スリップ係合状態の伝達係合装置３２を介して、回転電機３３側から内燃機関ＥＧ側に向かって回転電機３３のトルクが伝達される。本実施形態では、この状態で、スリップ係合状態の伝達係合装置３２を介して伝達されるトルクの大きさが推定される（＃０４）。このため、本実施形態の制御装置１は、伝達係合装置３２の実伝達トルクを推定する伝達トルク推定部１５をさらに備えている（図２を参照）。

伝達係合装置３２の実伝達トルクは、例えば伝達係合装置３２に対する油圧指令値に基づいて推定される。伝達係合装置３２の実伝達トルクは、油圧指令値に対して一定の遅れを伴って上昇する。この制御遅れを伴う伝達係合装置３２の実伝達トルクの上昇は、理論的には、一定の関数（関係式）で表すことができる。そこで、油圧指令値の変化態様とその変化開始からの経過時間とに基づいて、伝達係合装置３２の伝達トルクが推定されると良い。以下、伝達係合装置３２の推定伝達トルクを、代数「Ｔｐ」を用いて表す場合がある。

なお、制御遅れを伴う伝達係合装置３２の実伝達トルクの上昇は、車両用駆動装置３の具体的構造に応じて異なり得る。そこで、例えば異なる構造を有する車両用駆動装置３毎に、予め規定されたパターンで変化する油圧指令値に対する伝達係合装置３２の実伝達トルクの追従性をマップ又は関係式等として記憶して備えておく。そして、当該マップ又は関係式等と油圧指令値及び経過時間とに基づいて、伝達係合装置３２の伝達トルクを推定するようにしても良い。また、伝達係合装置３２に対する作動油の温度の影響を考慮に入れて、伝達係合装置３２の伝達トルクを推定するようにしても良い。さらには、車両走行時の走行抵抗トルクやブレーキトルク等の外乱トルクの影響を考慮に入れて、伝達係合装置３２の伝達トルクを推定するようにしても良い。

そして、回転電機３３の回転速度制御と並行して、回転電機３３のトルク制御（出力トルクのフィードフォワード制御）が実行される（＃０５／Ｔ０１〜Ｔ０３）。回転電機３３の回転速度制御では、上述したように回転電機３３の目標回転速度Ｎｍｔは設定始動回転速度Ｎｓｔに維持される。回転電機３３のトルク制御では、回転電機３３の出力トルクの目標値である目標トルクＴｍｔは、車輪要求トルクＴｗと伝達係合装置３２の推定伝達トルクＴｐとの和となるように設定される（Ｔｍｔ＝Ｔｗ＋Ｔｐ）。このようにすれば、変速装置３５を非スリップ状態に維持させたままであっても、伝達係合装置３２をスリップさせて内燃機関ＥＧを始動する際における回転電機３３から車輪Ｗ側に伝達されるトルクが下落するのを有効に回避することができる。よって、車輪要求トルクＴｗを適切に満足させることができ、車両の乗員に意図せぬ減速感を与えることがない。

スリップ係合状態の伝達係合装置３２を介して伝達される回転電機３３のトルクによって内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが上昇し始め、やがて始動可能回転速度Ｎｓｕ以上となると（＃０６：Ｙｅｓ／Ｔ０２）、火花点火が開始される（＃０７）。本実施形態では、第一特別始動制御における回転電機３３の回転速度制御及びトルク制御は、火花点火が開始された後もしばらく継続される。回転電機３３の回転速度制御及びトルク制御は、内燃機関ＥＧと回転電機３３とが同期するよりも前の適宜の時点（Ｔ０３）まで、継続的に実行される。

火花点火が開始されると、その後、伝達係合装置３２をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、第二特別始動制御が実行される。このように、第一特別始動制御と第二特別始動制御とは、互いに一部どうしが重なるように並行して実行されても良い。第二特別始動制御では、内燃機関ＥＧの回転速度制御が実行されるとともに、それまでスリップ係合状態とされていた伝達係合装置３２が解放状態とされる（＃０８）。なお、内燃機関ＥＧの回転速度制御は、図４に示す例のように第一特別始動制御の実行中から実施されても良い。内燃機関ＥＧの回転速度制御において、内燃機関ＥＧの目標回転速度Ｎｅｔは、回転電機３３の回転速度（変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎ）よりも高い回転速度に設定される。本実施形態では、目標回転速度Ｎｅｔは、回転電機３３の回転速度（変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎ）よりも後述する同期判定差回転速度ΔＮｓだけ高い回転速度に設定される。これにより、移行完了前期間において、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅを回転電機３３の回転速度よりも同期判定差回転速度ΔＮｓだけ高い回転速度まで、一旦上昇させる。制御遅れによるオーバーシュートが生じる場合、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅは、回転電機３３の回転速度よりも同期判定差回転速度ΔＮｓだけ高い回転速度をさらに超えて一旦上昇することになる。

スリップ係合状態とされていた伝達係合装置３２の油圧指令値は、火花点火の開始後に一定の時間変化率で低下され、これにより伝達係合装置３２が解放状態とされる。伝達係合装置３２の油圧指令値は、例えばゼロまで低下される。こうして、伝達係合装置３２の係合圧（油圧指令値）は、次第に上昇する内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが回転電機３３の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時（Ｔ０４）に伝達係合装置３２の伝達トルクがゼロとなるように、低下される。本例では、第一特別始動制御における回転電機３３の回転速度制御及びトルク制御が終了される時刻Ｔ０３よりも前の時点で、伝達係合装置３２の伝達トルクがゼロとされている。

ここで、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが回転電機３３の回転速度よりも低い状態では、スリップ係合状態の伝達係合装置３２を介して、回転電機３３側から内燃機関ＥＧ側に向かってトルクが伝達される。やがて内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが回転電機３３の回転速度よりも高くなると、スリップ係合状態の伝達係合装置３２を介して、内燃機関ＥＧ側から回転電機３３側に向かってトルクが伝達されるようになる。このため、内燃機関ＥＧと回転電機３３との相対回転の向きが反転する相対回転方向反転時の前後で、伝達係合装置３２が伝達トルクを有する場合には必然的に変速入力部材３４に伝達されるトルクにトルク段差が生じてしまう。そして、本実施形態のように内燃機関始動制御の実行中、変速装置３５が非スリップ状態に維持される場合には、変速入力部材３４に伝達されるトルクのトルク段差が、そのままショックとして車両の乗員に伝わってしまう。

この点、本実施形態では、内燃機関ＥＧを始動させるためにスリップ係合状態とされた伝達係合装置３２の伝達トルクが、再度低下されて、相対回転方向反転時にはゼロとされる。よって、相対回転方向反転時の前後でトルク段差が生じるのを回避することができ、車両の乗員に与え得るショックを低減することができる。

内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが回転電機３３の回転速度よりも高くなって内燃機関ＥＧと回転電機３３との相対回転の向きが反転すると（＃０９：Ｙｅｓ／Ｔ０４）、その後、伝達係合装置３２の再係合の準備が開始される（＃１０）。本実施形態のように相対回転方向反転時までに伝達係合装置３２の油圧指令値がゼロまで低下されている場合には、伝達係合装置３２に作動油をプリチャージした後に、伝達係合装置３２の油圧指令値を所定値とする（Ｔ０５）。

また、内燃機関ＥＧの回転速度制御を実行しながら、内燃機関ＥＧと回転電機３３との同期判定が実施される（＃１１）。内燃機関ＥＧと回転電機３３との同期判定は、例えば伝達係合装置３２に備えられる一対の係合部材間の実回転速度差ΔＷが予め定められた同期判定差回転速度ΔＮｓ以内となったことに基づいて実施することができる。同期判定差回転速度ΔＮｓは、一対の係合部材のそれぞれの回転速度に差がないとみなすことができる値に予め定められており、例えば２０〜１００〔ｒｐｍ〕等の範囲内で適宜設定することができる。

本実施形態のように内燃機関ＥＧの回転速度制御における目標回転速度Ｎｅｔが、回転電機３３の回転速度（変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎ）よりも同期判定差回転速度ΔＮｓだけ高い回転速度に設定される場合には、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅがその目標回転速度Ｎｅｔに安定的に追従していることに基づいて同期判定が実施されても良い。この場合において、例えばオーバーシュートによって内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが回転電機３３の回転速度よりも同期判定差回転速度ΔＮｓだけ高い回転速度まで一旦上昇する場合には、その後次第に低下する内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｔに安定的に追従していることに基づいて同期判定が実施されると良い。

内燃機関ＥＧと回転電機３３との同期判定において肯定的な判定が得られると（＃１１：Ｙｅｓ／Ｔ０５）、すなわち一対の係合部材間の実回転速度差ΔＷが同期判定差回転速度ΔＮｓ以内となったら、伝達係合装置３２の油圧指令値を次第に上昇させる（＃１２／Ｔ０５〜Ｔ０６）。これにより、伝達係合装置３２の係合圧を次第に上昇させる。このとき、引き続き変速装置３５を非スリップ状態に維持させつつ、伝達係合装置３２の係合圧を緩やかに上昇させて、伝達係合装置３２をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させる。

このように、第二特別始動制御では、伝達係合装置３２の一対の係合部材間の実回転速度差ΔＷを同期判定差回転速度ΔＮｓ以下に低下させてから伝達係合装置３２の係合圧を次第に上昇させるので、伝達係合装置３２の直結係合を緩やかに行うことができる。しかも、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅを回転電機３３の回転速度よりも一旦高くしてから伝達係合装置３２を直結係合させるので、当該直結係合の前後で、伝達係合装置３２を介するトルク伝達の向きが不変である。よって、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが回転電機３３の回転速度よりも低い状態で伝達係合装置３２を直結係合させる場合に比べて、当該直結係合の前後で、変速入力部材３４に伝達されるトルクのトルク段差を小さく抑えることができる。よって、本実施形態のように変速装置３５を非スリップ状態に維持させる場合であっても、車輪Ｗに伝達されるトルク変動を小さく抑えることができ、伝達係合装置３２の直結係合に伴う係合ショックを低減することができる。

伝達係合装置３２の係合圧の上昇に伴い、伝達係合装置３２の一対の係合部材間の実回転速度差ΔＷがゼロとなると（Ｔ０６）、伝達係合装置３２の係合圧が完全係合圧となるように油圧指令値が上昇され、内燃機関始動制御が終了される。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、第一特別始動制御と第二特別始動制御と互いに一部どうしが重なるように並行して実行される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば第一特別始動制御の終了後に第二特別始動制御が実行されても良い。

（２）上記の実施形態では、第二特別始動制御において、相対回転方向反転時までに伝達係合装置３２の油圧指令値がゼロとなるように低下される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば伝達係合装置３２の油圧指令値が、当該伝達係合装置３２に伝達トルクが生じ始める直前の作動油圧であるストロークエンド圧まで低下されても良い。このようにすれば、その後に伝達係合装置３２を再係合させる必要が生じた際に、応答性良く伝達係合装置３２を再係合させることができるという利点がある。

（３）上記の実施形態では、第二特別始動制御において、相対回転方向反転時までに伝達係合装置３２の係合圧がゼロとなるように低下される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば伝達係合装置３２の係合圧が予め定められた設定トルク以下となるように低下されても良い。この場合の設定トルクは、例えば車両の乗員にショックを与え得るトルク段差の最小値の１／２以下の大きさに設定されると良い。

（４）上記の実施形態では、第二特別始動制御において、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅを回転電機３３の回転速度よりも一旦高くしてから伝達係合装置３２を直結係合させる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅが回転電機３３の回転速度よりも低い状態で、伝達係合装置３２を直結係合させても良い。

（５）上記の実施形態では、第二特別始動制御において、内燃機関ＥＧの回転速度制御における目標回転速度Ｎｅｔが変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎよりも一定の同期判定差回転速度ΔＮｓだけ高い回転速度に設定される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば内燃機関ＥＧの目標回転速度Ｎｅｔが、変速入力部材３４の回転速度Ｎｉｎに対して経時的に漸減する可変差回転速度だけ高い回転速度に設定されても良い。

（６）上記の実施形態で説明した始動可能回転速度Ｎｓｕ、設定始動回転速度Ｎｓｔ、及び同期判定差回転速度ΔＮｓ等の具体的設定は、車両に要求される走行特性等に応じて適宜設定されて良い。

（７）上記の実施形態では、内燃機関ＥＧと車輪Ｗとを結ぶ動力伝達経路に備えられる係合装置が、変速用係合装置３５Ｃを除いては切離用係合装置３２だけである車両用駆動装置３を制御対象とする例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御対象の車両用駆動装置３において、例えば図５に示すように、内燃機関ＥＧと変速装置３５との間の動力伝達経路に第二切離用係合装置３８がさらに設けられても良い。
或いは、例えば図６に示すように、内燃機関ＥＧと変速装置３５との間の動力伝達経路に、直結用係合装置３９Ｌを有する流体継手３９（トルクコンバータやフルードカップリング等）がさらに設けられても良い。これらの場合、内燃機関始動制御の実行中、第二切離用係合装置３８や直結用係合装置３９Ｌは、いずれも直結係合状態（非スリップ係合状態の一態様）に維持される。

（８）上記の実施形態では、複数の変速用係合装置３５Ｃのうちのいずれか２つの直結係合状態で目標変速段が形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば１つ又は３つ以上の変速用係合装置３５Ｃの直結係合状態で目標変速段が形成されても良い。

（９）上記の実施形態では、変速装置３５として遊星歯車機構と複数の変速用係合装置３５Ｃとを有する形式の有段自動変速装置を備える車両用駆動装置３を制御対象とする例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御対象の車両用駆動装置３において、変速装置３５として例えばＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）等の他の形式の有段自動変速装置が用いられても良い。

なお、上述した各実施形態（上記の実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎないと理解されるべきである。従って、当業者は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係る制御装置は、好適には、以下の各構成を備える。

［１］
内燃機関（ＥＧ）と車輪（Ｗ）とを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置（３２）と、回転電機（３３）と、少なくとも１つの変速用係合装置（３５Ｃ）を含む変速装置（３５）と、を備える車両用駆動装置（３）を制御対象とする制御装置（１）であって、
少なくとも１つの前記変速用係合装置（３５Ｃ）のうち前記変速装置（３５）が動力を伝達している状態で係合される前記変速用係合装置（３５Ｃ）の全てがスリップせず直結係合した状態を、前記変速装置（３５）の非スリップ状態として、
前記伝達係合装置（３２）が解放状態であり、前記回転電機（３３）の回転速度が前記内燃機関（ＥＧ）の始動可能回転速度（Ｎｓｕ）以上の状態であり、且つ、前記変速装置（３５）が前記非スリップ状態で前記回転電機（３３）のトルクを前記車輪（Ｗ）に伝達して車両を走行させている状態から、前記伝達係合装置（３２）をスリップ係合状態として前記内燃機関（ＥＧ）の回転速度（Ｎｅ）を上昇させて当該内燃機関（ＥＧ）を始動させる内燃機関始動制御を実行するとともに、
前記内燃機関始動制御の実行中、前記回転電機（３３）の出力トルクの目標値である目標トルク（Ｔｍｔ）を、前記車輪（Ｗ）の駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルク（Ｔｗ）とスリップ係合状態の前記伝達係合装置（３２）の伝達トルクの和となるように設定して、前記回転電機（３３）の出力トルクの制御を実行し、
前記内燃機関（ＥＧ）の始動後、前記変速装置（３５）を前記非スリップ状態に維持させつつ、前記伝達係合装置（３２）をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、前記内燃機関（ＥＧ）の回転速度制御の実行により前記内燃機関（ＥＧ）の回転速度（Ｎｅ）を前記回転電機（３３）の回転速度よりも高い回転速度まで上昇させ、
前記移行完了前期間において、次第に上昇する前記内燃機関（ＥＧ）の回転速度（Ｎｅ）が前記回転電機（３３）の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時に前記伝達係合装置（３２）の伝達トルクがゼロとなるように、前記伝達係合装置（３２）の係合圧を低下させる。

本開示に係る制御装置は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

１制御装置
３車両用駆動装置
１４始動制御部
１５伝達トルク推定部
３２伝達係合装置
３３回転電機
３５変速装置
３５Ｃ変速用係合装置
ＥＧ内燃機関
Ｗ車輪
Ｎｅ内燃機関の回転速度
Ｎｉｎ変速入力部材の回転速度（回転電機の回転速度）
Ｎｅｔ内燃機関の目標回転速度
Ｎｍｔ回転電機の目標回転速度
Ｔｍｔ回転電機の目標トルク
Ｔｗ車輪要求トルク
Ｔｐ伝達係合装置の推定伝達トルク
Ｎｓｕ始動可能回転速度
ΔＮｓ同期判定差回転速度
ΔＷ伝達係合装置の一対の係合部材間の回転速度差

Claims

内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、伝達係合装置と、回転電機と、少なくとも１つの変速用係合装置を含む変速装置と、を備える車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
少なくとも１つの前記変速用係合装置のうち前記変速装置が動力を伝達している状態で係合される前記変速用係合装置の全てがスリップせず直結係合した状態を、前記変速装置の非スリップ状態として、
前記伝達係合装置が解放状態であり、前記回転電機の回転速度が前記内燃機関の始動可能回転速度以上の状態であり、且つ、前記変速装置が前記非スリップ状態で前記回転電機のトルクを前記車輪に伝達して車両を走行させている状態から、前記伝達係合装置をスリップ係合状態として前記内燃機関の回転速度を上昇させて当該内燃機関を始動させる内燃機関始動制御を実行するとともに、
前記内燃機関始動制御の実行中、前記回転電機の出力トルクの目標値である目標トルクを、前記車輪の駆動のために要求されているトルクである車輪要求トルクとスリップ係合状態の前記伝達係合装置の伝達トルクの和となるように設定して、前記回転電機の出力トルクの制御を実行し、
前記内燃機関の始動後、前記変速装置を前記非スリップ状態に維持させつつ、前記伝達係合装置をスリップ係合状態から直結係合状態に移行させるまでの間の移行完了前期間に、前記内燃機関の回転速度制御の実行により前記内燃機関の回転速度を前記回転電機の回転速度よりも高い回転速度まで上昇させ、
前記移行完了前期間において、次第に上昇する前記内燃機関の回転速度が前記回転電機の回転速度よりも高くなる相対回転方向反転時に前記伝達係合装置の伝達トルクがゼロとなるように、前記伝達係合装置の係合圧を低下させる制御装置。