JP5407328B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車走行モードによる走行中、モータをエンジン始動モータとしてエンジンを始動するハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来のハイブリッド車両は、動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを備え、これらエンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチを介在させ、モータ/ジェネレータから駆動輪に至る変速機を含む車輪駆動系に伝達トルク容量を変更可能な第２クラッチを挿置している。そして、エンジンを停止させ、第１クラッチを解放すると共に第２クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気自動車走行モードを選択可能で、第１クラッチおよび第２クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド車走行モードを選択可能である（例えば、特許文献１参照）。

かかるハイブリッド車両において、電気自動車走行モードでの走行中、モータ/ジェネレータの出力可能最大モータトルクから、走行に用いる走行用モータトルクを差し引いた余剰モータトルクが、走行用以外で使う可能性のある非走行用モータトルク以上に保たれるよう、変速機を変速制御するようにしている。ここで、非走行用モータトルクとは、電気自動車走行モードからハイブリッド車走行モードへの切り替えに当たって、第１クラッチの締結により行うべきエンジンの始動に用いるエンジンクランキングトルクをいう。
特開２００８−１０５４９４号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、ドライバーが要求する目標駆動トルクが、出力可能最大モータトルクから非走行用モータトルク(＝エンジンクランキングトルク)を差し引いたトルクを上回ると、エンジンを始動(着火)する。従って、エンジンクランキングトルクを上回ると同時にエンジンを始動させているため、エンジン始動回数が増えてしまう、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、電気自動車走行モードでの走行中にエンジン始動要求があった場合、エンジンの始動回数を抑制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は、エンジンとモータとを断続する第１クラッチを有し、前記モータの動力のみで走行する電気自動車走行モードによる走行中、エンジン始動要求があると、前記第１クラッチを接続し、前記モータをエンジン始動モータとして前記エンジンを始動するエンジン始動制御手段を備えている。
前記ハイブリッド車両の制御装置において、前記エンジン始動制御手段は、エンジンのクランキングと始動のタイミングを決めるクランキング要求判定閾値とエンジン始動要求判定閾値を独立に設定し、前記電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクが前記クランキング要求判定閾値より大きくなったら、前記第１クラッチを締結して前記エンジンをクランキングし、かつ、クランキング後に目標駆動トルクが前記クランキング要求判定閾値より大きい値である前記エンジン始動要求判定閾値以下に保たれているケースでは、前記第１クラッチが締結状態であるが前記エンジンを始動せず前記モータの動力のみで走行する準電気自動車走行モードとし、前記準電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクが前記クランキング要求判定閾値以下になったら、前記第１クラッチを開放して前記電気自動車走行モードに戻り、前記準電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクが前記エンジン始動要求判定閾値より大きくなったら、前記エンジンを始動し、ハイブリッド車走行モードに移行する。

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、電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクがクランキング要求判定閾値より大きくなったら、エンジン始動制御手段において、第１クラッチを締結してエンジンがクランキングされる。そして、エンジンのクランキング後に目標駆動トルクがクランキング要求判定閾値より大きい値であるエンジン始動要求判定閾値以下に保たれているケースでは、第１クラッチが締結状態であるがエンジンを始動せずモータの動力のみで走行する準電気自動車走行モードとされる。そして、準電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクがクランキング要求判定閾値以下になったら、第１クラッチを開放して電気自動車走行モードに戻る。また、準電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクがエンジン始動要求判定閾値より大きくなったら、エンジンを始動し、ハイブリッド車走行モードに移行される。
すなわち、エンジンのクランキングと始動のタイミングを決めるクランキング要求判定閾値とエンジン始動要求判定閾値を独立に設定している。このため、エンジンのクランキング後にモータが単独で目標駆動トルクを実現できるケース、つまり、クランキング後に目標駆動トルクがエンジン始動要求判定閾値以下に保たれているケースでは、エンジンを始動しない準電気自動車走行モードとされる。そして、準電気自動車走行モードによる走行中、目標駆動トルクがクランキング要求判定閾値以下になったら電気自動車走行モードに戻る。
この結果、電気自動車走行モードでの走行中にエンジン始動要求があった場合、エンジンの始動回数を抑制することができる。

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パラレルハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）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のパラレル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、自動変速機AT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、準電気自動車走行モード（以下、「準EV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、エンジン走行モード・モータアシスト走行モード・走行発電モードの何れかにより走行するモードである。前記「準EVモード」は、第１クラッチCL1が締結状態であるがエンジンEngをOFF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「WSCモード」は、「EVモード」または「HEVモード」からの発進時、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、希薄燃焼可能であり、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、湿式クラッチであり、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、自動変速機AT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。
なお、第２クラッチCL2としては、図１に示すように、独立のクラッチをモータ/ジェネレータMGと自動変速機ATの間の位置に設定する以外に、自動変速機ATの各変速段にて締結される摩擦締結要素として用いられるクラッチやブレーキを流用しても良い。また、自動変速機ATと左右駆動輪LT,RTの間の位置に設定しても良い。

前記自動変速機ATは、有段階の変速段を得る機であり、複数の遊星歯車から構成される。変速機内部のクラッチならびにブレーキをそれぞれ締結／開放し、トルク伝達経路を変えることにより変速する。

実施例１のパラレル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、高電圧インバータ８と、高電圧バッテリー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。

前記高電圧インバータ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。高電圧バッテリー９は、モータ/ジェネレータMGからの回生エネルギーを、高電圧インバータ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（変速機出力回転数に同期した値）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、自動変速機AT）に対する指令値を演算し、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。

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数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、高電圧バッテリー９の充電状態を管理し、その情報を統合コントローラ１４へと送信する。

次に、統合コントローラ１４の処理内容を、図２に示すフローチャートを用いて説明する。尚、図２に示す処理内容は一定サンプリングで実行される。

ステップＳ１では、バッテリー充電量SOCや第２クラッチCL2の入力回転数ω_CL2i、第２クラッチCL2の出力回転数ω_CL2o、エンジン回転数ω_e、車速Vspといった他のコントローラが計測した車両状態を受信する。

ステップＳ２では、アクセル開度Apo、第１クラッチストロークｘ_CL1、ブレーキSW信号Bswといったセンサ信号を、各センサ１０，１３，２０からそれぞれ計測する。

ステップＳ３では、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2が締結しているか否かを判定する。
まず、第１クラッチCL1のスリップ回転数（エンジン回転数ω_eと第２クラッチ入力回転数ω_CL2iの差分の絶対値）からスリップフラグfslip_CL1を以下のように演算する。
1)｜ω_e−ω_CL2i｜＜ω_{slip_CL1_th}が所定時間続いた場合
fslip_CL1＝０（締結） (1)
2)｜ω_e−ω_CL2i｜≧ω_{slip_CL1_th}の場合
fslip_CL1＝１（非締結） (2)
ただし、
ω_{slip_CL1_th}：第１クラッチ締結判定閾値
である。
次に、第２クラッチCL2のスリップ回転数（第２クラッチ入力回転数ω_CL2iと出力回転数ω_CL2oの差分の絶対値）からスリップフラグfslip_CL2を以下のように演算する。
1)｜ω_CL2i−ω_CL2o｜＞ω_{slip_CL2_th}が所定時間続いた場合
fslip_CL2＝１（非締結） (3)
2)｜ω_CL2i−ω_CL2o｜≦ω_{slip_CL2_th}の場合
fslip_CL2＝０（締結） (4)
ただし、
ω_{slip_CL2_th}：第２クラッチ締結判定閾値
である。

ステップＳ４では、エンジンEngのクランキングが完了しているか否かを判定する。
第１クラッチCL1のスリップフラグfslip_CL1とエンジン回転数ω_eからクランキング完了フラグfcrank_finを以下のように演算する。
1)fslip_CL1＝０かつω_e≧ω_{e_idle}の場合
fcrank_fin＝１（クランキング完了） (5)
2)上記以外の場合
fcrank_fin＝０（クランキング未完了） (6)
ただし、
ω_{e_idle}：アイドル可能判定閾値
である。

ステップＳ５では、アクセル開度Apo、車速Vspから目標駆動トルクTd^*を演算する。この目標駆動トルクTd^*は、例えば、図３に示すような目標駆動トルク演算マップに基づき演算する。

ステップＳ６では、目標走行モードMode_drive ^*を演算する。以下、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップS601では、本案のポイントである、クランキング要求判定閾値T_{d_th_A}とエンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}（＞T_{d_th_A}）を演算する。まずは下式に基づきクランキング要求判定閾値T_{d_th_A}を演算する。
T_{d_th_A}＝T_{m_max}−T_crank (7)
ただし、
T_{m_max}：最大モータトルク
T_crank：エンジンEngのクランキングに最低限必要なトルク
次に図５に示すマップに基づき、アクセル開度の単位時間当たりの変化量ΔApoとバッテリー充電量SOCからエンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}を演算する。演算したらステップS602へ進む。
ここで、エンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}は、図５のマップ特性に示すように、クランキング要求判定閾値T_{d_th_A}以上で、（T_{m_max}−T_{CL1_on}）以下の値であり、アクセル開度の単位時間当たりの変化量ΔApoが大きいほど小さな値とする。また、バッテリー充電量SOCが高いほど大きな値とする。なお、T_{CL1_on}は、第１クラッチCL1の締結トルクである。

ステップS602では、バッテリー充電量SOCから、発電のために強制的にエンジン始動すべきか否かを判断する。バッテリー充電量SOCが所定値SOC_{_th_l}より小さければエンジン始動すべきと判断してステップS609へ、それ以外はステップS603へそれぞれ進む。

ステップS603では、前回（1サンプリング前）の目標走行モードMode_drive ^*_z1が２（HEVモード）であるか否かを判断する。２（HEVモード）であればステップS606へ、それ以外はステップS604へそれぞれ進む。

ステップS604では、目標駆動トルクTd^*がクランキング要求判定閾値T_{d_th_A}以下か否かを判断する。以下であればステップS607へ、それ以外はステップS605へそれぞれ進む。

ステップS605では、目標駆動トルクTd^*がエンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}以下か否かを判断する。以下であればステップS608へ、それ以外はステップS609へそれぞれ進む。

ステップS606では、アクセル開度Apoとバッテリー充電量SOCからエンジンEngを停止すべきか否かを判断する。アクセル開度Apoが０（アクセルOFF）で、かつバッテリー充電量SOCがSOC_{_th_h}（＞SOC_{_th_l}）以上であればエンジンEngを停止すべきと判断してステップS607へ、それ以外はステップS609へそれぞれ進む。

ステップS607では、目標走行モードMode_drive ^*に０（EVモード）をセットしてステップS610へ進む。

ステップS608では、目標走行モードMode_drive ^*に１（準EVモード）をセットしてステップS610へ進む。

ステップS609では、目標走行モードMode_drive ^*に２（HEVモード）をセットしてステップS610へ進む。

ステップS610では、前回（1サンプリング前）の目標走行モードMode_drive ^*_z1に今回の目標走行モードMode_drive ^*を代入する。

ステップＳ７では、第１クラッチCL1の目標制御モードMode_CL1 ^*を演算する。以下、図６に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップS701では、目標走行モードMode_drive ^*が０（EVモード）であるか否かを判断する。０であればステップS703へ、それ以外はステップS702へそれぞれ進む。

ステップS702では、第１クラッチCL1を締結すべきか否か判断する。第１クラッチCL1のスリップ回転数が所定値ω_{slip_CL1_th2}（＞ω_{slip_CL1_th}）以下であれば、第１クラッチCL1を締結すべきと判断しステップS704へ、それ以外はステップS705へそれぞれ進む。

ステップS703では、第１クラッチCL1の目標制御モードMode_CL1 ^*に０（解放モード）をセットする。

ステップS704では、第１クラッチCL1の目標制御モードMode_CL1 ^*に２（締結モード）をセットする。

ステップS705では、第１クラッチCL1の目標制御モードMode_CL1 ^*に１（スリップモード）をセットする。

ステップＳ８では、第２クラッチCL2の目標制御モードMode_CL2 ^*を演算する。以下、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップS801では、目標走行モードMode_drive ^*が０（EVモード）であるか否かを判断する。０であればステップS802へ、それ以外はステップS803へそれぞれ進む。

ステップS802では、第２クラッチCL2を締結すべきか否かを判断する。車速Vspが所定値Vsp_{_th}以下、または目標駆動トルクTd^*が０以下であれば締結すべきと判断してステップS807へ、それ以外はステップS808へそれぞれ進む。

ステップS803では、エンジンEngのクランキングが完了しているか否かを判断する。fcrank_fin＝１であればクランキング完了と判断してステップS804へ、それ以外はステップS808へそれぞれ進む。

ステップS804では、車速Vspがロックアップ可能車速Vsp_{_th_lu}以上か否かを判断する。Vsp_{_th_lu}以上であればステップS805へ、それ以外はステップS806へそれぞれ進む。

ステップS805では、第２クラッチCL2を締結すべきか否かを判断する。第２クラッチCL2のスリップ回転数が所定値ω_{slip_CL2_th2}（＞ω_{slip_CL2_th}）以下であれば締結すべきと判断してステップS807へ、それ以外はステップS808へそれぞれ進む。

ステップS806では、第２クラッチCL2を開放すべきか否か判断する。目標駆動トルクTd^*が０以下であれば開放すべきと判断してステップS809へ、それ以外はステップS808へそれぞれ進む。

ステップS807では、第２クラッチCL2の目標制御モードMode_CL2 ^*に２（締結モード）をセットする。

ステップS808では、第２クラッチCL2の目標制御モードMode_CL2 ^*に１（スリップモード）をセットする。

ステップS809では、第２クラッチCL2の目標制御モードMode_CL2 ^*に０（開放モード）をセットする。

ステップＳ９では、アクセル開度Apo、車速Vspから変速段指令値SHIFT^*を演算する。この変速段指令値SHIFT^*は、例えば、図８に示すような変速段指令値演算マップに基づき演算する。

ステップＳ１０では、目標走行モード、目標駆動トルクTd^*、エンジン回転数に基づきエンジントルク指令値Te^*を以下のように演算する。エンジントルク指令値はさまざまな演算方法が考えられるが、本実施例では可能な限りモータトルクを活用し、目標駆動トルクに対して不足した分をエンジントルクで補足する設定とする。
1)EVモードの場合
Te^*＝０ (8)
2)準EVモードの場合
Te^*＝０ (9)
3)HEVモードの場合
ω_e＜ω_{e_fire}の場合
Te^*＝０ (10)
ω_e≧ω_{e_fire}の場合
Te^*＝Td^*−T_{m_max} (11)
ただし、
ω_{e_fire}：エンジン始動可能判定閾値
である。

ステップＳ１１では、モータトルク指令値Tm^*を演算する。以下、図９に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップS1101では、第２クラッチCL2の目標制御モードMode_CL2 ^*が２（締結モード）か否かを判断する。２であればステップS1102へ、それ以外はステップS1103へそれぞれ進む。

ステップS1102では、モータ/ジェネレータMGでスリップ回転数を制御すべきか否か判断する。スリップフラグfslip_CL2が１（非締結）であればモータ/ジェネレータMGでスリップ回転数を制御すべきと判断してステップS1103へ、それ以外はステップS1106へそれぞれ進む。

ステップS1103では、目標走行モードMode_drive ^*および第２クラッチCL2の出力回転数ω_CL2o、アクセル開度Apoからモータ/ジェネレータMGの回転数目標値ω_CL2i ^*を演算する。
まず、以下に基づき第２クラッチCL2のスリップ回転数目標値ω_{CL2_slp} ^*を演算する。
1)Mode_drive ^*＝０（EVモード）の場合
ω_{CL2_slp} ^*＝ω_{CL2_slp_EV} (12)
ただし、
ω_{CL2_slp_EV}：EVモード用スリップ回転数（第２クラッチCL2の耐久性やモータ回転数制御性能などから総合的に判断する固定値）
2)Mode_drive ^*≠０（EVモード以外）かつfcrank_fin＝１（クランキング完了）の場合
ω_{CL2_slp} ^*＝ｆ_{CL2_slp_CL1OP}（ω_０，Apo） (13)
ここで、ｆ_{CL2_slp_CL1OP}（）は、第２クラッチ出力回転数計測値ω_０とアクセル開度Apoを入力とした関数である。実際には、例えば、図１０(a)に示すようなマップによって設定する。このようにすることで、所望のロックアップ回転数（スリップが０になる出力回転数）をアクセル開度に応じて設定することができる。
3)Mode_drive ^*≠０（EVモード以外）かつfcrank_fin＝０（クランキング未完了）の場合
ω_{CL2_slp} ^*＝ｆ_{CL2_slp_CL1OP}（ω_０，Apo）＋ｆ_{CL2_Δωslp}（T_{m_crank}） (14)
ここで、ｆ_{CL2_Δωslp}（）は、クランキングのためのスリップ回転数増加量を演算する関数であり、クランキング配分モータトルクT_{m_crank}（最大出力可能モータトルクT_{m_max}と第２クラッチトルク容量指令値T_{CL2_base} ^*の差分）を入力とする。実際には、例えば、図１０(b)に示すようなマップを用いることにより、クランキング配分モータトルクが低下した場合には、目標第２クラッチスリップ回転数を高め（増加量を多く）に設定する。これにより、第１クラッチCL1からの外乱を完全に打ち消すことができず回転数が低下しても急な締結を防止でき、その結果、加速度変動を生じることなくクランキングできる。
次に、スリップ回転数目標値ω_{CL2_slp} ^*と第２クラッチCL2の出力回転数ω_CL2oから、
ω_CL2i ^*＝ω_{CL2_slp} ^*＋ω_o (15)
の式に基つぎ入力回転数目標値ω_CL2i ^*を演算する。

ステップS1104では、第２クラッチCL2が締結制御時のモータトルク指令値Tm^*を、
1)Mode_drive ^*＝０（EVモード）の場合
Tm^*＝Td^* (16)
2)Mode_drive ^*＝１（準EVモード）の場合
Tm^*＝Td^*＋T_{CL1_on} (17)
ただし、
T_{CL1_on}：エンジンフリクショントルク（予め設定）
3)Mode_drive ^*＝２（HEVモード）の場合
Tm^*＝Td^*＋T_{CL1_on}−T_e ^* (18)
以上のように演算する。

ステップS1105では、第２クラッチCL2の入力回転数目標値ω_CL2i ^*と入力回転数ω_CL2iが一致するようにスリップ制御用のモータトルク指令値Tm^*を演算する。演算（制御）方法はさまざま考えられるが、例えば、PI制御を用いて下式に基づき演算する。実際の演算はタスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて演算する。
Tm^*＝｛(K_Pms＋K_Im)/s｝・（ω_CL2i ^*−ω_CL2i） （19）
ただし、
K_Pm：モータ制御用比例ゲイン
K_Im：モータ制御用積分ゲイン
ｓ：微分演算子
である。

ステップS1106では、スリップ移行制御用のモータトルク指令値Tm^*を下式に基づき演算する。

Tm^*＝T_{m_z1} ^*＋ΔT_{m_slp} (20)
ただし、
T_{m_z1} ^*：モータトルク指令値の前回値
ΔT_{m_slp}：締結→スリップ移行時トルク容量変化率（アクセル開度Apoが大きいほど大きく設定する）
である。

ステップＳ１２では、第１クラッチトルク容量指令値T_CL1 ^*を以下のように演算する。
1)Mode_CL1 ^*＝０（開放モード）の場合
T_CL1 ^*＝０ (21)
2)Mode_CL1 ^*＝１（スリップモード）の場合
T_CL1 ^*＝T_crank (22)
3)Mode_CL1 ^*＝２（締結モード）の場合
T_CL1 ^*＝T_{CL1_max} (23)
ただし、
T_{CL1_max}：第１クラッチ最大トルク容量
である。

ステップＳ１３では、第２クラッチトルク容量指令値T_CL2 ^*を以下のように演算する。以下、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップS1301では、第２クラッチCL2の目標制御モードMode_CL2 ^*が２（締結モード）か否かを判断する。２であればステップS1304へ、それ以外はステップS1302へそれぞれ進む。

ステップS1302では、第２クラッチCL2の目標制御モードMode_CL2 ^*が１（スリップモード）か否かを判断する。１であればステップS1303へ、それ以外はステップS1308へそれぞれ進む。

ステップS1303では、第２クラッチCL2がスリップしているか否か判断する。スリップフラグfslip_CL2が１（非締結）であればスリップしていると判断してステップS1304へ、それ以外はステップS1307へそれぞれ進む。

ステップS1304では、基本第２クラッチトルク容量指令値T_{CL2_base} ^*を以下のように演算する。
1)fcrank_fin＝０（クランキング未完了）の場合
T_{CL2_base} ^*＝min（T_{d_th_A}，Td^*）(24)
ただし、
min(A,B)：AとBの内、小さい方の値を出力
T_{d_th_A}：クランキング要求判定閾値
2)fcrank_fin＝１（クランキング完了）の場合
T_{CL2_base} ^*＝Td^* (25)
とする。

ステップS1305では、締結制御用の第２クラッチトルク容量指令値T_CL2 ^*を下式に基づいて演算する。
i)T_{CL2_z1} ^*＜T_{CL2_max}の場合
T_CL2 ^*＝T_{CL2_z1} ^*＋ΔT_{CL2_LU} (26)
ii)T_{CL2_z1} ^*≧T_{CL2_max}の場合
T_CL2 ^*＝T_{CL2_max} (27)
ただし、
T_{CL2_max}：第２クラッチ最大トルク容量
ΔT_{CL2_LU}：スリップ→締結移行時のトルク容量変化率
T_{CL2_z1} ^*：第２クラッチトルク容量指令値の前回値
である。

ステップS1306では、スリップ制御用の第２クラッチトルク容量指令値T_CL2 ^*を演算する。以下、図１２に示す第２クラッチ制御系のブロック図を用いて説明する。本制御系は、フィードフォワード（F/F）補償とフィードバック（F/B）補償とからならなる２自由度制御手法で設計している。F/B補償部については様々な設計方法が考えられるが、今回はその一例としてPI制御としている。
まず、はじめに下式に示す位相補償フィルタG_FF(s)に基づき、基本第２クラッチトルク容量指令値T_{CL2_base} ^*に位相補償を施し、第２クラッチCL2のF/Fトルク容量指令値T_{CL2_FF}を演算する。実際の演算は、タスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて演算する。
T_{CL2_FF}／T_{CL2_base} ^*＝G_FF(s)＝(τ_CL2・ｓ＋１)／(τ_{CL2_ref}・ｓ＋１) （28）
ただし、
τ_CL2：第２クラッチモデル時定数
τ_{CL2_ref}：第２クラッチ制御用規範応答時定数
である。

つぎに目標走行モードMode_drive ^*に応じて、第２クラッチトルク容量目標値T_{CL2_t}を、下記のように、
1）Mode_drive ^*＝０（EVモード）の場合
T_{CL2_t}＝T_{CL2_base} ^* (29)
2）Mode_drive ^*≠０（EVモード以外）かつfcrank_fin＝１（クランキング完了）の場合
T_{CL2_t}＝T_{CL2_base} ^*＋T_{CL1_on}−Te^* (30)
3）Mode_drive ^*≠０（EVモード以外）かつfcrank_fin＝０（クランキング未完了）の場合
T_{CL2_t}＝T_CL1 ^*＋T_{CL2_base} ^* (31)
の式により演算する。

補足説明：第２クラッチトルク容量目標値T_{CL2_t}は、スリップ制御中のモータトルクが理想状態で出力するトルクを表している。F/B補償部は、定常状態でT_{CL2_t}とスリップ制御中のモータトルク指令値（実際のモータトルクとほぼ同値）が一致するように第２クラッチのトルク容量を補正する。

つぎに下式に示す第２クラッチ規範モデルG_{CL2_REF}(s)に基づき第２クラッチトルク容量規範値T_{CL2_ref}を、
（T_{CL2_ref}／T_{CL2_t}）＝G_{CL2_REF}(s)＝１／(T_{CL2_ref}・ｓ＋１) (32)
の式により演算する。

つぎに第２クラッチトルク容量規範値T_{CL2_ref}と前述した回転数制御用のモータトルク指令値Tm^*から、下式に基づき第２クラッチCL2のF/Bトルク容量指令値T_{CL2_FB}を、
T_{CL2_FB}＝{(K_PCL2ｓ＋K_ICL2)/ｓ}×（T_{CL2_ref}−Tm^*） （33）
ただし、
K_PCL2：第２クラッチ制御用比例ゲイン
K_ICL2：第２クラッチ制御用積分ゲイン
の式により演算する。

また、下式のように入力回転数変化によって生じるトルク（イナーシャトルク）を考慮することにより、入力回転数が変化している場合にも精度よくトルク容量を制御できる。

T_{CL2_FB}＝{(K_PCL2ｓ＋K_ICL2)/ｓ}×（T_{CL2_ref}−Tm^*−T_{ine_est}） (34)
ここで、T_{ine_est}は、イナーシャトルク推定値であり、例えば、入力回転数変化量（微分値）に入力軸周りの慣性モーメント（第１クラッチが締結状態か非締結状態かで可変）を乗算して求める。
そして、第２クラッチCL2のF/Fトルク容量指令値T_{CL2_FF}とF/Bトルク容量指令値T_{CL2_FB}を加算し、最終的なスリップ制御用の第２クラッチ容量指令値T_CL2 ^*を演算する。

ステップS1307では、スリップ移行制御用の第２クラッチトルク容量指令値T_CL2 ^*を下式に基づいて演算する。

T_CL2 ^*＝T_{CL2_z1} ^*−ΔT_{CL2_slp} (35)
ただし、
T_{CL2_z1} ^*：第２クラッチトルク容量指令値の前回値
ΔT_{CL2_slp}：締結→スリップ移行時トルク容量変化率
である。

ステップS1308では、解放制御用の第２クラッチトルク容量指令値T_CL2 ^*を、
T_CL2 ^*＝０ (36)
の式に基づいて演算する。

ステップＳ１４では、第１クラッチトルク容量指令値T_CL1 ^*から第１クラッチCL1にかかる油圧を制御するソレノイドバルブへの電流指令値I_CL1 ^*を演算する。以下、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップS1401では、第１クラッチトルク容量指令値T_CL1 ^*から、予め取得したクラッチトルク容量−ストローク特性により作成したマップ（図１４）を用いて第１クラッチストローク目標値x_CL1 ^*を演算する。

ステップS1402では、ストローク指令値x_CL1 ^*とストローク計測値より油圧指令値P_CL1 ^*を以下に基づき演算する。なお、本実施例では第２クラッチCL2の制御（図１２参照）と同様、２自由度制御手法を採用している（図１５）。
まず、はじめに、ストローク指令値から、下式に示すような規範応答伝達特性と後述する油圧補正後の制御対象伝達特性の逆系からなる位相補償フィルタを用いてF/F油圧指令値P_{CL1_FF}を演算する。
(P_{CL1_FF})/(ｘ_sCL1 ^*)＝G_{CL1_FF}(s)＝{(Ms²＋Cs＋K_{CL1_ref})ω² _{CL1_ref}}/{s²＋2ζ_{CL1_ref}ω_{CL1_ref}s＋ω² _{CL1_ref}} (37)
となる。
ただし、
C：第１クラッチ機構部粘性係数
K_{CL1_ref}：油圧補正後の制御対象バネ定数
ζ_{CL1_ref}：第１クラッチ規範応答減衰係数
ω_{CL1_ref}：第１クラッチ規範応答固有振動数
M：クラッチ質量
である。

つぎに、第１クラッチストローク指令値ｘ_sCL1 ^*から、下式に示すような規範応答伝達特性を表すフィルタを用いてストローク規範値ｘ_{sCL1_ref}を演算する。演算式は、
(ｘ_{sCL1_ref})/(ｘ_sCL1 ^*)＝G_{CL1_ref}(s)＝(ω² _{CL1_ref})/(s²＋2ζ_{CL1_ref}ω_{CL1_ref}s＋ω² _{CL1_ref}) (38)
となる。

次に、ストローク規範値ｘ_{sCL1_ref}とストローク計測値ｘ_sCL1の偏差ｘ_{sCL1_err}から、下式に基づきF/B油圧指令値P_{CL1_FB}を演算する。演算式は、
(P_{CL1_FB})/(ｘ_{sCL1_err})＝G_{CL1_FB}(s)＝(K_{Pgain_CL1}・s＋K_{Igain_CL1}＋K_{Dgain_CL1}・s²)/s (39)
となる。
ただし、
K_{Pgain_CL1}：比例ゲイン
K_{Igain_CL1}：積分ゲイン
K_{Dgain_CL1}：微分ゲイン
である。そして、最後にF/F油圧指令値P_{CL1_FF}とF/B油圧指令値P_{CL1_FB}を加算し、油圧指令値P_CL1 ^*とする。

ステップS1403では、クラッチ機構部の反力（油圧）−ストローク特性の傾き（ダイアフラムスプリングのバネ特性）が設計者の所望する特性となるように油圧指令値に補正を施す。以下、詳細な方法について説明する。
ストローク計測値x_sCL1から、図１４に示す特性に基づき作成したマップを用いて演算した第１クラッチ油圧推定値P_{CL1_est}と規範バネ特性を用いて演算した反力規範値P_{CL1_ref}との差分から、油圧補正値P_{CL1_hosei}を演算する。

P_{CL1_hosei}＝P_{CL1_ref}−P_{CL1_est}＝K_ref・x_sCL1−ｆ_xCL1-p(x_sCL1) (40)
ただし、
ｆ_xCL1-p()：油圧−ストローク特性を示す関数
である。
以上より演算した油圧補正値P_{CL1_hosei}と油圧指令値P_CL1 ^*から最終油圧指令値P_{CL1_com}を演算する。

P_{CL1_com}＝P_CL1 ^*−P_{CL1_hosei} (41)
の式により演算する。

ステップS1404では、最終油圧指令値P_{CL1_com}から、後述する第２クラッチCL2と同様、予め取得した特性に基づき作成したマップ（図１６(b)参照）を用いて電流指令値I_CL1 ^*を演算する。

ステップＳ１５では、第２クラッチトルク容量指令値T_CL2 ^*から第２クラッチCL2にかかる油圧を制御するソレノイドバルブへの電流指令値I_CL2 ^*を演算する。実際には予め取得した特性に基づき作成したマップ（図１６(a),(b)）を用いて演算する。これにより、油圧や電流に対してクラッチトルク容量が非線形な特性を有している場合でも、制御対象を線形としてみなすことができるため、前述したような線形制御理論を適用することができる。

ステップＳ１６では、演算された指令値を各制御コントローラ１５，１６，１７，１８へと送信する。

次に、作用を説明する。
まず、「比較例におけるエンジン始動制御の課題」の説明を行い、続いて、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、「エンジン始動回数抑制作用」、「アクセル操作に対応するエンジン始動回数抑制作用」、「バッテリー充電量に対応するエンジン始動回数抑制作用」に分けて説明する。

［比較例におけるエンジン始動制御の課題］
図１７は、比較例において「EVモード」からエンジン始動中を経過して「HEVモード」にモード遷移する場合のアクセル開度・目標駆動トルク・モータ回転数・CL2出力回転数・エンジン回転数・第２クラッチトルク容量・第１クラッチトルク容量・モータトルク・エンジントルクの各特性を示すタイムチャートである。以下、図１７を用いてエンジン始動制御作用を説明する。

比較例のハイブリッド車両は、実施例１と同様に、エンジンと、エンジン始動用のクラッチ（第１クラッチ）と、モータ/ジェネレータと、駆動力制御が可能なクラッチ（第２クラッチ）を有する自動変速機、が順に配置されたシステムである。このシステムにおいては、「EVモード」での走行中のモータトルクを、最大モータトルク（モータが出力可能な最大トルク）とクランキングトルク（エンジン回転の引き上げに必要なトルク）の差分以下に制限し、モータトルクにクランキングトルク分の余裕を残しておくことで、「EVモード」での走行中、クランキングに伴う駆動トルク抜けを防止するようにしている。

しかしながら、この比較例でのエンジン始動制御は、クランキングとエンジン始動（着火）が一連の制御になっている。このため、目標駆動トルク（アクセル開度と車速から設定）が最大モータトルクとクランキングトルクの差分より大きくなると（図１７：t1の時点）、モータトルクにクランキングトルク分の余裕を残して走行できなくなる。したがって、モータトルクにクランキングトルク分の余裕を残している間にクランキングを開始し（図１７：t3の時点）、エンジン回転数が、エンジン始動可能回転数以上に上昇すると必ずエンジン始動してしまう（図１７：t4の時点）。

その結果、「EVモード」での走行中、エンジンのクランキング要求（図１７：t1の時点）に基づき、第２クラッチのスリップ判定（図１７：t2の時点）と、クランキング開始（図１７：t3の時点）を経過した後、エンジン回転数が、エンジン始動可能回転数以上に上昇すると必ずエンジン始動し（図１７：t4の時点）、第１クラッチを完全締結し（図１７：t5時点）、「HEVモード」へモード遷移する。このため、エンジン始動の回数が多くなってしまう。そして、エンジン始動時は、NOx対策で燃料を多く使うため、エンジン始動回数が多いほど燃費の悪化を招く。

［エンジン始動回数抑制作用（ポイント１）］
図１８は、比較例での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件と実施例１での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件を示す条件比較図である。図１９は、実施例１において「EVモード」からクランキング中を経過して「準EVモード」にモード遷移する場合のアクセル開度・目標駆動トルク・モータ回転数・CL2出力回転数・エンジン回転数・第２クラッチトルク容量・第１クラッチトルク容量・モータトルク・エンジントルクの各特性を示すタイムチャートである。以下、図１８および図１９を用いエンジン始動回数抑制作用を説明する。

「EVモード」での走行中にアクセル踏み込み操作により目標駆動トルクTd^*が高くなったら、図１９の時刻t1'にてクランキング要求が出される場合について説明する。

この場合、目標駆動トルクTd^*がクランキング要求判定閾値T_{d_th_A}以下である間は、図４のフローチャートにおいて、ステップS601→ステップS602→ステップS603→ステップS604→ステップS607へと進み、目標走行モードMode_drive ^*が、Mode_drive ^*＝０（EVモード）にセットされる。第１クラッチCL1は、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS703へと進み、目標制御モードMode_CL1 ^*が、Mode_CL1 ^*＝０（開放モード）にセットされる。第２クラッチCL2は、図７に示すフローチャートにおいて、ステップS801→ステップS802→ステップS808へと進み、目標制御モードMode_CL2 ^*が、Mode_CL2 ^*＝１（スリップモード）にセットされる。そして、モータ/ジェネレータMGは、図９のフローチャートにおいて、ステップS1101→ステップS1102→ステップS1106へと進む流れとなり、スリップ移行制御用のモータトルク指令値が演算される。

次いで、図１９の時刻t2'にて第２クラッチCL2のスリップが判定されると、図９のフローチャートにおいて、ステップS1101→ステップS1102→ステップS1103→ステップS1105へと進む流れとなり、スリップ制御用のモータトルク指令値が演算される。すなわち、エンジンEngのクランキングや始動に伴うショックを防止するように、事前に第２クラッチCL2をスリップ締結状態とする。

次いで、図１９の時刻t3'にて目標駆動トルクTd^*がクランキング要求判定閾値T_{d_th_A}を超えると、図４のフローチャートにおいて、ステップS601→ステップS602→ステップS603→ステップS604→ステップS605→ステップS608へと進み、目標走行モードMode_drive ^*が、Mode_drive ^*＝１（準EVモード）にセットされる。第１クラッチCL1は、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS702→ステップS705へと進み、目標制御モードMode_CL1 ^*が、Mode_CL1 ^*＝１（スリップモード）にセットされる。第２クラッチCL2は、図７に示すフローチャートにおいて、ステップS801→ステップS803→ステップS808へと進み、目標制御モードMode_CL2 ^*が、エンジンEngのクランキングが完了するまで、Mode_CL2 ^*＝１（スリップモード）にセットされたままとされる。すなわち、第１クラッチCL1のスリップ締結により時刻t3'にてエンジンEngのクランキングが開始される。

その後、目標駆動トルクTd*がエンジン始動要求判定閾値Td_th_Bを超えることがなく、クランキング後にモータ/ジェネレータMGのみを用いた単独走行が可能である場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップS601→ステップS602→ステップS603→ステップS604→ステップS605→ステップS608へと進み、目標走行モードModedrive*が、Modedrive*＝１（準EVモード）にセットされたままとなる。第１クラッチCL1は、第１クラッチ締結条件が成立すると、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS702→ステップS704へと進み、目標制御モードModeCL1*が、ModeCL1*＝２（締結モード）にセットされる。この第１クラッチCL1の締結制御によって、図１９の時刻t5'にて第１クラッチCL1が完全締結され、クランキング中から「準EVモード」へと移行する。

その後、第２クラッチCL2は、第２クラッチ締結条件が成立すると、図７に示すフローチャートにおいて、ステップS801→ステップS803→ステップS804→ステップS805→ステップS807へと進み、目標制御モードMode_CL2 ^*が、Mode_CL2 ^*＝２（締結モード）に切り換えられ、図１９の時刻t6にて第１クラッチCL1と第２クラッチCL2を完全締結した「準EVモード」へと移行する。

一方、目標駆動トルクTd^*がクランキング要求判定閾値T_{d_th_A}を超え、かつ、エンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}（＞T_{d_th_A}）を超えると、図４のフローチャートにおいて、ステップS601→ステップS602→ステップS603→ステップS604→ステップS605→ステップS609へと進み、目標走行モードMode_drive ^*が、Mode_drive ^*＝２（HEVモード）に切り換えられ、比較例と同様に、エンジンEngが始動される。

上記のように、実施例１のエンジン始動制御では、図１８に示すように、目標駆動トルクTd^*が、クランキング要求判定閾値T_{d_th_A}（以下、所定値Ａという。）より大きくなったら第１クラッチCL1をスリップ締結してクランキングし、かつ、クランキング後に目標駆動トルクTd^*が、エンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}（以下、所定値Ｂという。）より大きくなったらエンジン始動（着火）するようにしている。
このように、エンジンEngのクランキングと始動のタイミングを独立に設定することで、クランキング（図１９：t3’の時点）後にモータ/ジェネレータMGが単独で目標駆動トルクTd^*を実現できるケースではエンジン始動しないため、エンジンEngの始動回数を抑制することができる。つまり、エンジン始動時にNOx対策で燃料を多く使う場合でも、エンジン始動回数が少なくなるため、燃費の悪化を抑制できる。

実施例１のエンジン始動制御では、図１８に示すように、クランキング要求判定閾値としての所定値Ａを、０＜Ａ≦（最大モータトルクとクランキングトルクの差分）に設定している。
このため、エンジンEngのクランキングを行なうタイミングは、図１８に示すように、比較例と同じタイミングであり、かつ、モータ/ジェネレータMGの単独走行が不能であると判断した場合は、比較例と同様に、エンジンEngを始動し、「HEVモード」に移行してエンジンEngとモータ/ジェネレータMGで走行するため、運転性を損なうことはない。また、所定値Ａを０とした場合（エンジンEngを常時連れ回した場合）と比べ、エンジンEngを連れ回すためのロスが小さくなる。

実施例１のエンジン始動制御では、図１８に示すように、エンジン始動要求判定閾値としての所定値Ｂを、Ａ＜Ｂ＜（最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分）に設定している。ここで、「エンジンフリクショントルク」とは、エンジンEngを一定回転で回すために必要なトルクであり、クランキングトルクより小さい値をいう。
仮に目標駆動トルクがEV可能最大トルク（最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分）以上になる場合、目標駆動トルクが所定値Ｂを超えてEV可能最大トルクになるまでの時間が、エンジン始動時間より短いと、EV可能最大トルクより大きくなった直後にエンジン始動が間に合わずに目標駆動トルクを実現できない可能性がある。
これに対し、所定値ＢをＡ＜Ｂ＜（最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分）に設定したことで、最大モータトルク（＝EV可能最大トルク）に達する前にエンジン始動を完了し、目標駆動トルクTd^*を実現することができる。

［アクセル操作に対応するエンジン始動回数抑制作用（ポイント２）］
図２０は、実施例１のポイント１での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件と実施例１のポイント２での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件を示す条件比較図である。以下、図２０を用いアクセル操作に対応するエンジン始動回数抑制作用を説明する。

実施例１のエンジン始動制御では、図５に示すように、アクセル開度変化量ΔApoが小さいほど、所定値Ｂを大きくする、言い換えると、所定値Ｂを最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分に近づけるようにしている。

上記したように、仮に目標駆動トルクがEV可能最大トルク（最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分）以上になる場合、目標駆動トルクが所定値Ｂを超えてEV可能最大トルクになるまでの時間が、エンジン始動時間より短いと、EV可能最大トルクより大きくなった直後にエンジン始動が間に合わずに目標駆動トルクを実現できない可能性がある。

これに対し、実施例１では、アクセル開度変化量ΔApoが大きい場合、所定値Ｂは余裕を見てEV可能最大トルクよりも小さい値としてエンジン始動時間を確保することにより、目標駆動トルクTd^*を実現することができる。また、アクセル開度変化量ΔApoが小さい場合は、図２０に示すように、上記余裕代を減らすこと（所定値Ｂを大きくすること）により、エンジン始動回数をさらに抑制することができる。

［バッテリー充電量に対応するエンジン始動回数抑制作用（ポイント３）］
図２１は、実施例１のポイント１での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件と実施例１のポイント３での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件を示す条件比較図である。以下、図２１を用いバッテリー充電量に対応するエンジン始動回数抑制作用を説明する。

実施例１のエンジン始動制御では、図５に示すように、バッテリー充電量SOCが低いほど、所定値Ｂを小さくする、言い換えると、所定値Ａに近づけるようにしている。

例えば、長時間エンジン始動しないで走行し、「EVモード」走行できないほどバッテリー充電量SOCが低下すると、発電のためにアクセル操作とは関係なく強制的にエンジン始動するため、例えば、ドライバーがアクセルOFFしたタイミングでエンジン始動した場合、アクセル操作のフィーリングと合わないことでドライバーに違和感を与える可能性がある。

これに対し、実施例１では、バッテリー充電量SOCが低下しても目標駆動トルクTd^*が所定値Ｂになるのを待ってエンジン始動する。言い換えると、アクセルON操作により目標駆動トルクTd^*が高まるのを待ってエンジン始動する。このように、バッテリー充電量SOCが低下側にあるほど、早期タイミングにてエンジン始動して発電モードに入ることができると共に、できる限りドライバーのアクセル操作に合わせてエンジン始動することで、上記のようなアクセル操作のフィーリングに合わないエンジン始動を抑制することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のパラレル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) エンジンEngとモータ（モータ/ジェネレータMG）とを断続する第１クラッチCL1を有し、前記モータ（モータ/ジェネレータMG）の動力のみで走行する電気自動車走行モード（「EVモード」）による走行中、エンジン始動要求があると、前記第１クラッチCL1を接続し、前記モータ（モータ/ジェネレータMG）をエンジン始動モータとして前記エンジンEngを始動するエンジン始動制御手段を備えたパラレルハイブリッド車両（ＦＲハイブリッド車両）の制御装置において、前記エンジン始動制御手段（図２）は、車両の目標駆動トルクTd^*がクランキング要求判定閾値T_{d_th_A}より大きくなったら、前記第１クラッチCL1を締結して前記エンジンEngをクランキングし、かつ、クランキング後に目標駆動トルクTd^*が前記クランキング要求判定閾値T_{d_th_A}より大きい値であるエンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}より大きくなったら、前記エンジンEngを始動する。このため、「EVモード」での走行中にエンジン始動要求があった場合、エンジンの始動回数を抑制することができる。

(2) 前記エンジン始動制御手段（図２）は、前記クランキング要求判定閾値T_{d_th_A}を、０から最大モータトルクとクランキングトルクの差分以下の値に設定した。このため、クランキングの開始タイミングは比較例と同様であり、目標駆動トルクTd^*が大きい場合には速やかに「HEVモード」へ移行することで、運転性を損なうことはない。加えて、エンジンEngを常時連れ回すことながなく、エンジン連れ回し損失を小さく抑えることができる。

(3) 前記エンジン始動制御手段（図２）は、前記エンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}を、前記クランキング要求判定閾値T_{d_th_A}より大きく、最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分より小さい値に設定した。このため、最大モータトルクに達する前にエンジン始動を完了し、目標駆動トルクTd^*を実現することができる。

(4) 前記エンジン始動制御手段（図２）は、アクセル開度変化量ΔApoが小さいほど、前記エンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}を大きくし、最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分に近づける設定とした。このため、アクセル開度変化量ΔApoが大きい場合におけるエンジン始動時間の確保と、アクセル開度変化量ΔApoが小さい場合におけるエンジン始動回数の抑制を達成することができる。

(5) 前記エンジン始動制御手段（図２）は、バッテリー充電量SOCが低いほど、前記エンジン始動要求判定閾値T_{d_th_B}を小さくし、前記クランキング要求判定閾値T_{d_th_A}に近づける設定とした。このため、バッテリー充電量SOCが低いときには早期に発電モードに入ることができると共に、アクセル操作のフィーリングに合致したエンジン始動を達成することができる。

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、エンジンとモータ/ジェネレータとを断続する第１クラッチと、エンジンと少なくとも１つのモータ/ジェネレータとの動力を合成して出力軸へ伝達する第２クラッチと、を有するパラレルハイブリッド車両へ適用した例を示した。しかし、エンジンとモータとを断続する第１クラッチを有するハイブリッド車両であれば本発明の制御装置を適用できる。

実施例１の制御装置が適用されたパラレルハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）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にて実行されるエンジン始動制御処理を含むハイブリッド駆動統合制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の統合制御処理にて用いられる目標駆動トルク演算マップを示す図である。 実施例１の統合制御処理のうち目標走行モード演算ステップＳ６における詳細なフローチャートである。 実施例１の統合制御処理にて用いられるエンジン始動要求判定閾値演算マップを示す図である。 実施例１の統合制御処理のうち第１クラッチ目標制御モード演算ステップＳ７における詳細なフローチャートである。 実施例１の統合制御処理のうち目標走行モード演算ステップＳ６における詳細なフローチャートである。 実施例１の統合制御処理にて用いられる変速段指令値演算マップを示す図である。 実施例１の統合制御処理のうちモータトルク指令値演算ステップＳ１１における詳細なフローチャートである。 実施例１の統合制御処理にて用いられる演算マップ図であり、(a)はHEVモードにおける目標スリップ回転数を演算するマップの一例を示し、(b)はクランキングにおける目標スリップ回転数（増加分）を演算するマップの一例を示す。 実施例１の統合制御処理のうち第２クラッチトルク容量指令値演算ステップＳ１１における詳細なフローチャートである。 実施例１の統合制御処理にて適用されている第２クラッチ制御系を示すブロック図である。 実施例１の統合制御処理のうち第１クラッチ電流指令値演算ステップＳ１４における詳細なフローチャートである。 実施例１の統合制御処理にて用いられる第１クラッチトルク容量−ストローク特性を示す図である。 実施例１の統合制御処理にて適用されている第１クラッチストローク制御系を示すブロック図である。 実施例１の統合制御処理にて用いられる変換マップ図であり、(a)は第２クラッチトルク容量−油圧変換マップの一例を示し、(b)は第２クラッチトルク油圧−電流変換マップの一例を示す。 比較例において「EVモード」からエンジン始動中を経過して「HEVモード」にモード遷移する場合のアクセル開度・目標駆動トルク・モータ回転数・CL2出力回転数・エンジン回転数・第２クラッチトルク容量・第１クラッチトルク容量・モータトルク・エンジントルクの各特性を示すタイムチャートである。 比較例での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件と実施例１での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件を示す条件比較図である。 実施例１において「EVモード」からクランキング中を経過して「準EVモード」にモード遷移する場合のアクセル開度・目標駆動トルク・モータ回転数・CL2出力回転数・エンジン回転数・第２クラッチトルク容量・第１クラッチトルク容量・モータトルク・エンジントルクの各特性を示すタイムチャートである。 実施例１のポイント１での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件と実施例１のポイント２での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件を示す条件比較図である。 実施例１のポイント１での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件と実施例１のポイント３での目標駆動トルクに対するクランキング開始条件およびエンジン始動条件を示す条件比較図である。

符号の説明

Eng エンジン
CL1 第１クラッチ
MG モータ/ジェネレータ（モータ）
CL2 第２クラッチ
AT 自動変速機
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 高電圧インバータ
９ 高電圧バッテリー
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 (5)

1. エンジンとモータとを断続する第１クラッチを有し、
   前記モータの動力のみで走行する電気自動車走行モードによる走行中、エンジン始動要求があると、前記第１クラッチを接続し、前記モータをエンジン始動モータとして前記エンジンを始動するエンジン始動制御手段を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記エンジン始動制御手段は、エンジンのクランキングと始動のタイミングを決めるクランキング要求判定閾値とエンジン始動要求判定閾値を独立に設定し、
   前記電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクが前記クランキング要求判定閾値より大きくなったら、前記第１クラッチを締結して前記エンジンをクランキングし、かつ、クランキング後に目標駆動トルクが前記クランキング要求判定閾値より大きい値である前記エンジン始動要求判定閾値以下に保たれているケースでは、前記第１クラッチが締結状態であるが前記エンジンを始動せず前記モータの動力のみで走行する準電気自動車走行モードとし、
   前記準電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクが前記クランキング要求判定閾値以下になったら、前記第１クラッチを開放して前記電気自動車走行モードに戻り、
   前記準電気自動車走行モードによる走行中、車両の目標駆動トルクが前記エンジン始動要求判定閾値より大きくなったら、前記エンジンを始動し、ハイブリッド車走行モードに移行する
   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、
   前記エンジン始動制御手段は、前記クランキング要求判定閾値を、０から最大モータトルクとクランキングトルクの差分以下の値に設定した
   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、
   前記エンジン始動制御手段は、前記エンジン始動要求判定閾値を、前記クランキング要求判定閾値より大きく、最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分より小さい値に設定した
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記エンジン始動制御手段は、アクセル開度変化量が小さいほど、前記エンジン始動要求判定閾値を大きくし、最大モータトルクとエンジンフリクショントルクの差分に近づける設定とした
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項３または請求項４に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記エンジン始動制御手段は、バッテリー充電量が低いほど、前記エンジン始動要求判定閾値を小さくし、前記クランキング要求判定閾値に近づける設定とした
   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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