特開 2024-82923 車両用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024082923

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】車両用制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/00 20160101AFI20240613BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20240613BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240613BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20240613BHJP

   B60W 10/10 20120101ALI20240613BHJP

   F16H 61/14 20060101ALI20240613BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

B60W20/00

B60K6/48 ZHV

B60W10/06 900

B60W10/08 900

B60W10/10 900

F16H61/14 601H

F16H61/14 601Z

B60L50/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022197137

(22)【出願日】2022-12-09

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 智喜

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 朋亮

【テーマコード（参考）】

3D202

3J053

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA08

3D202BB08

3D202BB16

3D202BB37

3D202BB64

3D202BB65

3D202CC01

3D202DD01

3D202DD06

3D202DD18

3D202DD20

3D202DD24

3D202DD26

3D202DD27

3D202DD32

3D202DD33

3D202DD34

3D202DD38

3D202FF04

3D202FF12

3D202FF13

3J053BA01

3J053CB12

3J053DA01

3J053DA24

3J053EA01

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BD17

5H125BE05

5H125EE31

(57)【要約】

【課題】トルクコンバータのトルク容量係数を適切に算出する。
【解決手段】ハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置は、車輪に動力伝達経路を介して連結されるエンジンと、前記動力伝達経路に設けられるモータジェネレータと、を有する。前記車両用制御装置は、前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に位置するトルクコンバータと、前記モータジェネレータと前記車輪との間に位置するクラッチ機構と、を有する。前記車両用制御装置は、プロセッサおよびメモリを備える制御システムを有する。前記制御システムは、前記クラッチ機構を解放し、前記エンジンを運転状態に制御し、かつ前記モータジェネレータを発電状態に制御した状態のもとで、前記モータジェネレータの発電トルクを算出する。前記制御システムは、前記発電トルクから算出される前記トルクコンバータの出力トルクに基づいて、前記トルクコンバータのトルク容量係数を算出する。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置であって、
車輪に動力伝達経路を介して連結されるエンジンと、
前記動力伝達経路に設けられるモータジェネレータと、
前記動力伝達経路に設けられ、前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に位置するトルクコンバータと、
前記動力伝達経路に設けられ、前記モータジェネレータと前記車輪との間に位置するクラッチ機構と、
互いに通信可能に接続されるプロセッサおよびメモリを備え、前記エンジン、前記モータジェネレータ、前記トルクコンバータおよび前記クラッチ機構を制御する制御システムと、
を有し、
前記制御システムは、
前記クラッチ機構を解放し、前記エンジンを運転状態に制御し、かつ前記モータジェネレータを発電状態に制御した状態のもとで、前記モータジェネレータの発電トルクを算出し、
前記制御システムは、
前記発電トルクから算出される前記トルクコンバータの出力トルクに基づいて、前記トルクコンバータのトルク容量係数を算出する、
車両用制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記制御システムは、
前記トルクコンバータの効率および前記出力トルクに基づいて、前記トルクコンバータの入力トルクを算出し、
前記トルクコンバータの入力回転数および前記入力トルクに基づいて、前記トルク容量係数を算出する、
車両用制御装置。

【請求項3】

請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記制御システムは、
前記トルク容量係数が基準係数よりも大きい場合には、前記エンジンの目標トルクを下げる側に補正し、
前記トルク容量係数が前記基準係数よりも小さい場合には、前記エンジンの前記目標トルクを上げる側に補正する、
車両用制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載の車両用制御装置において、
前記制御システムは、
前記トルク容量係数と前記基準係数との差分の絶対値が大きくなるほどに、前記目標トルクの補正量を大きく設定する、
車両用制御装置。

【請求項5】

請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記制御システムは、
前記クラッチ機構を解放し、前記エンジンを運転状態に制御し、前記トルクコンバータのロックアップクラッチを解放し、かつ前記モータジェネレータを発電状態に制御した状態のもとで、前記モータジェネレータの発電トルクを算出する、
車両用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド車両に搭載されるパワートレインとして、エンジンおよびトルクコンバータを備えたパワートレインが開発されている（特許文献１－２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－７２８７１号公報

【特許文献2】特開２０１０－２３５０８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、大量生産されるトルクコンバータには個体差があることから、トルクコンバータ毎のトルク容量係数にバラツキが生じてしまう虞がある。トルクコンバータのトルク容量係数が小さい場合には、トルクコンバータの出力トルクが小さくなる虞があり、トルクコンバータのトルク容量係数が大きい場合には、トルクコンバータの出力トルクが大きくなる虞がある。つまり、ハイブリッド車両のパワートレインを適切に制御するためには、トルクコンバータのトルク容量係数を適切に算出することが求められている。

【0005】

本発明の目的は、トルクコンバータのトルク容量係数を適切に算出することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態の車両用制御装置は、ハイブリッド車両に用いられる車両用制御装置であって、車輪に動力伝達経路を介して連結されるエンジンと、前記動力伝達経路に設けられるモータジェネレータと、前記動力伝達経路に設けられ、前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に位置するトルクコンバータと、前記動力伝達経路に設けられ、前記モータジェネレータと前記車輪との間に位置するクラッチ機構と、互いに通信可能に接続されるプロセッサおよびメモリを備え、前記エンジン、前記モータジェネレータ、前記トルクコンバータおよび前記クラッチ機構を制御する制御システムと、を有し、前記制御システムは、前記クラッチ機構を解放し、前記エンジンを運転状態に制御し、かつ前記モータジェネレータを発電状態に制御した状態のもとで、前記モータジェネレータの発電トルクを算出し、前記制御システムは、前記発電トルクから算出される前記トルクコンバータの出力トルクに基づいて、前記トルクコンバータのトルク容量係数を算出する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、制御システムは、クラッチ機構を解放し、エンジンを運転状態に制御し、かつモータジェネレータを発電状態に制御した状態のもとで、モータジェネレータの発電トルクを算出する。また、制御システムは、発電トルクから算出されるトルクコンバータの出力トルクに基づいて、トルクコンバータのトルク容量係数を算出する。これにより、トルクコンバータのトルク容量係数を適切に算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態である車両用制御装置が用いられるハイブリッド車両の一例を示す図である。

【図2】車両用制御装置の一例を示す図である。

【図3】制御ユニットの基本構造の一例を示す図である。

【図4】トルクコンバータの性能曲線の一例を示す図である。

【図5】トルクコンバータの性能曲線の一例を示す図である。

【図6】容量係数算出制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

【図7】容量係数算出制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

【図8】容量係数算出制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】容量係数算出制御の実行状況の一例を示すタイミングチャートである。

【図10】容量係数算出制御の実行状況の一例を示す図である。

【図11】目標トルク補正制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

【図12】トルク補正係数の一例を示す図である。

【図13】エンジントルクおよびタービントルクの推移の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の構成や要素については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。

【0010】

［ハイブリッド車両］
図１は本発明の一実施形態である車両用制御装置１０が用いられるハイブリッド車両１１の一例を示す図である。図１に示すように、ハイブリッド車両１１には、エンジン１２およびトランスミッション１３からなるパワートレイン１４が搭載されている。トランスミッション１３には、トルクコンバータ１５、モータジェネレータ１６および変速機構１７等が組み込まれている。また、トランスミッション１３の変速出力軸１８には、プロペラ軸１９、デファレンシャル機構２０およびドライブ軸２１を介して車輪２２が連結されている。なお、図示するパワートレイン１４は、後輪駆動用のパワートレインであるが、これに限られることはなく、前輪駆動用や全輪駆動用のパワートレインであっても良い。

【0011】

図２は車両用制御装置１０の一例を示す図である。図２に示すように、パワートレイン１４のトランスミッション１３には、自動変速機や無段変速機等の変速機構１７が設けられている。変速機構１７の変速入力軸２３には、前進クラッチ（クラッチ機構）２４、モータジェネレータ１６、分離クラッチ２５およびトルクコンバータ１５を介してエンジン１２が連結されている。また、変速機構１７の変速出力軸１８には、プロペラ軸１９、デファレンシャル機構２０およびドライブ軸２１を介して車輪２２が連結されている。なお、前進クラッチ２４は、動力源であるエンジン１２およびモータジェネレータ１６を車輪２２から切り離すクラッチ機構であり、遊星歯車列等からなる前後進切替機構の一部を構成するクラッチ機構である。

【0012】

図２に示すように、エンジン１２と車輪２２とは、変速機構１７等からなる動力伝達経路３０を介して連結されている。図２に示した例において、動力伝達経路３０は、クランク軸３１、トルクコンバータ１５、タービン軸３２、分離クラッチ２５、モータジェネレータ１６、前進クラッチ２４、変速機構１７、プロペラ軸１９、デファレンシャル機構２０およびドライブ軸２１等によって構成されている。このように、エンジン１２と車輪２２とを連結する動力伝達経路３０には、トルクコンバータ１５、モータジェネレータ１６および前進クラッチ２４が設けられている。また、トルクコンバータ１５はエンジン１２とモータジェネレータ１６との間に位置しており、前進クラッチ２４はモータジェネレータ１６と車輪２２との間に位置している。

【0013】

トルクコンバータ１５、分離クラッチ２５、前進クラッチ２４および変速機構１７等を制御するため、トランスミッション１３には複数の電磁バルブや油路等からなるバルブボディ３３が設けられている。また、バルブボディ３３には、エンジン１２や電動モータによって駆動されるオイルポンプ３４が接続されている。オイルポンプ３４から圧送されるオイルは、バルブボディ３３を経て供給先や圧力等が制御され、トルクコンバータ１５や前進クラッチ２４等に供給される。また、バルブボディ３３を制御するため、バルブボディ３３にはミッション制御ユニット３５が接続されている。

【0014】

エンジン１２の吸気マニホールド４０には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ４１が設けられている。また、エンジン１２には、吸気ポートやシリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ４２が設けられており、点火コイルや点火プラグ等からなる点火デバイス４３が設けられている。エンジントルクやエンジン回転数を制御するため、スロットルバルブ４１、インジェクタ４２および点火デバイス４３等には、エンジン制御ユニット４４が接続されている。

【0015】

モータジェネレータ１６は、ステータコイル５０が巻き付けられるステータ５１と、円筒形状のステータ５１に収容されるロータ５２と、を有している。ステータ５１にはインバータ５４が接続されており、インバータ５４にはバッテリパック５５が接続されている。また、インバータ５４を介してモータジェネレータ１６を制御するため、インバータ５４にはモータ制御ユニット５６が接続されている。モータ制御ユニット５６は、複数のスイッチング素子等からなるインバータ５４を制御することにより、ステータコイル５０の通電状態を制御してモータジェネレータ１６のモータトルク（力行トルク，発電トルク）やモータ回転数を制御する。

【0016】

［制御システム］
図２に示すように、車両用制御装置１０には、パワートレイン１４を制御するため、複数の電子制御ユニットからなる制御システム６０が設けられている。制御システム６０を構成する電子制御ユニットとして、前述したミッション制御ユニット３５、エンジン制御ユニット４４およびモータ制御ユニット５６が設けられるとともに、これらの制御ユニット３５，４４，５６に制御信号を出力する車両制御ユニット６１が設けられている。これらの制御ユニット３５，４４，５６，６１は、ＣＡＮ等の車載ネットワーク６２を介して互いに通信可能に接続されている。車両制御ユニット６１は、各種制御ユニットや後述する各種センサからの入力情報に基づき、エンジン１２やモータジェネレータ１６等の作動目標を設定する。そして、エンジン１２やモータジェネレータ１６等の作動目標に応じた制御信号を生成し、これらの制御信号をエンジン制御ユニット４４やモータ制御ユニット５６等に出力する。

【0017】

車両制御ユニット６１に接続されるセンサとして、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ６３、およびブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ６４がある。また、車両制御ユニット６１に接続されるセンサとして、クランク軸３１の回転速度であるエンジン回転数を検出するエンジン回転センサ６５、タービン軸３２の回転速度であるタービン回転数を検出するタービン回転センサ６６、変速出力軸１８の回転速度から走行速度である車速を検出する車速センサ６７がある。また、車両制御ユニット６１に接続されるセンサとして、ロータ５２に連結されたロータ軸５３の回転速度であるモータ回転数を検出するモータ回転センサ６８、ステータコイル５０の通電電流を検出する電流センサ６９がある。さらに、車両制御ユニット６１には、制御システム６０の起動時に運転手に操作されるスタートスイッチ７０が接続されており、運転手によるセレクトレバー７１の操作位置を検出するポジションスイッチ７２が接続されている。

【0018】

図３は制御ユニット３５，４４，５６，６１の基本構造の一例を示す図である。図３に示すように、電子制御ユニットである制御ユニット３５，４４，５６，６１は、プロセッサ８０およびメインメモリ（メモリ）８１等が組み込まれたマイクロコントローラ８２を有している。メインメモリ８１には所定のプログラムが格納されており、プロセッサ８０によってプログラムが実行される。プロセッサ８０とメインメモリ８１とは、互いに通信可能に接続されている。なお、マイクロコントローラ８２に複数のプロセッサ８０を組み込んでも良く、マイクロコントローラ８２に複数のメインメモリ８１を組み込んでも良い。

【0019】

また、制御ユニット３５，４４，５６，６１には、入力回路８３、駆動回路８４、通信回路８５、外部メモリ８６および電源回路８７等が設けられている。入力回路８３は、各種センサから入力される信号を、マイクロコントローラ８２に入力可能な信号に変換する。駆動回路８４は、マイクロコントローラ８２から出力される信号に基づき、前述したインバータ５４やバルブボディ３３等の各種デバイスに対する駆動信号を生成する。通信回路８５は、マイクロコントローラ８２から出力される信号を、他の制御ユニットに向けた通信信号に変換する。また、通信回路８５は、他の制御ユニットから受信した通信信号を、マイクロコントローラ８２に入力可能な信号に変換する。さらに、電源回路８７は、マイクロコントローラ８２、入力回路８３、駆動回路８４、通信回路８５および外部メモリ８６等に対し、安定した電源電圧を供給する。また、不揮発性メモリ等からなる外部メモリ８６には、プログラムおよび各種データ等が記憶される。

【0020】

［トルクコンバータ］
図２に示すように、トルクコンバータ１５は、エンジン１２のクランク軸３１に連結されるポンプシェル９０を有している。トルクコンバータ１５は、ポンプシェル９０に固定されるポンプインペラ９１と、ポンプインペラ９１に対向するタービンランナ９２と、を有している。また、タービンランナ９２には、トルクコンバータ１５の出力軸であるタービン軸３２が連結されている。さらに、ポンプシェル９０内には、ポンプインペラ９１とタービンランナ９２とを直結するクラッチ、つまりクランク軸３１とタービン軸３２とを直結するロックアップクラッチ９３が設けられている。

【0021】

ロックアップクラッチ９３を解放することにより、クランク軸３１とタービン軸３２とは切り離された状態となり、クランク軸３１からタービン軸３２には滑り要素であるトルクコンバータ１５を介してトルクが伝達される。つまり、クランク軸３１からポンプインペラ９１に入力されたトルクは、ポンプインペラ９１からタービンランナ９２にオイルを介して伝達され、タービンランナ９２のタービン軸３２から出力される。なお、ロックアップクラッチ９３を締結することにより、クランク軸３１とタービン軸３２とを直結することができ、クランク軸３１からタービン軸３２に対して直接的にトルクを伝達することができる。

【0022】

図４および図５はトルクコンバータ１５の性能曲線の一例を示す図である。図４に示すように、横軸には、速度比ｅ（ｅ＝Ｎ２／Ｎ１）が示されており、縦軸には、トルク比ｔ（ｔ＝Ｔ２／Ｔ１）、効率η（η＝ｔ×ｅ）、およびトルク容量係数Ｃ（Ｃ＝Ｔ１／Ｎ１^２）が示されている。このように、トルクコンバータ１５の特性は、速度比ｅに対するトルク比ｔ、効率η、トルク容量係数Ｃによって表されている。なお、Ｎ１はトルクコンバータ１５の入力回転数つまりエンジン回転数Ｎｅであり、Ｎ２はトルクコンバータ１５の出力回転数つまりタービン回転数Ｎｔである。また、Ｔ１はトルクコンバータ１５の入力トルクであり、Ｔ２はトルクコンバータ１５の出力トルクである。

【0023】

ところで、トルクコンバータ１５を備えたハイブリッド車両１１の発進性能を確保するためには、トルクコンバータ１５のトルク容量係数Ｃを精度良く把握することが重要である。大量生産されるトルクコンバータ１５には個体差があることから、車両毎にトルク容量係数Ｃが変化してしまう虞がある。つまり、図５に一点鎖線Ｃｂで示すように、基準となる基準係数Ｃａよりもトルク容量係数Ｃの小さなトルクコンバータ１５が搭載されていた場合には、トルクコンバータ１５の出力トルクＴ２が不足して車両発進性能を低下させてしまう虞がある。一方、図５に破線Ｃｃで示すように、基準係数Ｃａよりもトルク容量係数Ｃの大きなトルクコンバータ１５が搭載されていた場合には、トルクコンバータ１５の出力トルクＴ２が過大となって前進クラッチ２４等に過度なトルクが入力されてしまう虞がある。そこで、制御システム６０は、自車両に搭載されたトルクコンバータ１５のトルク容量係数Ｃを把握するため、後述する容量係数算出制御を実行する。

【0024】

［容量係数算出制御（フローチャート）］
図６、図７および図８は、容量係数算出制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図６～図８に示されるフローチャートは、符号Ａ，Ｂの箇所で互いに接続されている。なお、図６～図８に示される容量係数算出制御の各ステップには、制御システム６０を構成するプロセッサ８０によって実行される処理が示されている。また、図６～図８に示される容量係数算出制御は、制御システム６０が起動された後に、制御システム６０によって所定周期毎に実行される制御である。

【0025】

図６に示すように、ステップＳ１０では、容量係数算出制御の前提条件が成立しているか否かが判定される。ここで、前提条件が成立する状況とは、例えば、運転手のセレクトレバー操作によって前進レンジ（Ｄレンジ）が選択されており、運転手によってブレーキペダルが踏み込まれており、かつ車速が０［ｋｍ／ｈ］に保たれている状況である。このステップＳ１０において、前提条件が成立していないと判定された場合には、トルク容量係数Ｃの算出処理を実行することなくルーチンを抜ける。一方、ステップＳ１０において、前提条件が成立していると判定された場合には、ステップＳ１１に進む。

【0026】

ステップＳ１１では、実行フラグＦＬ１が「１」に設定されているか否かが判定される。ここで、実行フラグＦＬ１が「１」に設定される状況とは、例えば、整備工場においてパーソナルコンピュータ等の作業端末が車両の制御システム６０に接続され、かつ容量係数算出制御の開始操作が作業端末で行われる状況である。このステップＳ１１において、実行フラグＦＬ１が「１」に設定されていると判定された場合には、ステップＳ１２以降の各ステップに進み、トルク容量係数Ｃを算出するための処理が実行される。一方、ステップＳ１１において、実行フラグＦＬ１が「０」であると判定された場合には、トルク容量係数Ｃの算出処理を実行することなくルーチンを抜ける。

【0027】

ステップＳ１１において、実行フラグＦＬ１が「１」に設定されていると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、エンジン１２のアイドリング回転数が引き上げられる。続いて、ステップＳ１３では、前進クラッチ２４が解放状態に制御され、続くステップＳ１４では、モータジェネレータ１６が発電状態に制御される。このように、モータジェネレータ１６による発電が開始されると、ステップＳ１５に進み、モータジェネレータ１６の発電電流ｉｇ、モータジェネレータ１６の入力回転数Ｎ１、モータジェネレータ１６の出力回転数Ｎ２が読み込まれる。前述したように、入力回転数Ｎ１とはエンジン回転数Ｎｅであり、出力回転数Ｎ２とはタービン回転数Ｎｔである。

【0028】

図７に示すように、ステップＳ１６では、ステータコイル５０の発電電流ｉｇに基づいて、モータジェネレータ１６の発電トルクＴｍが算出される。ステップＳ１６においては、ステータコイル５０を流れる発電電流ｉｇが大きいほどに、発電トルクＴｍが大きく算出される。続いて、ステップＳ１７では、以下の式（１）に示すように、発電トルクＴｍに所定係数ｋ１を乗算することで、トルクコンバータ１５の出力トルクＴ２が算出される。ここで、式（１）に含まれる所定係数ｋ１とは、発電トルクＴｍを出力トルクＴ２に換算するための係数、つまりロータ軸５３のトルクをタービン軸３２のトルクに換算するための係数である。図示する例では、タービン軸３２とロータ軸５３との間に分離クラッチ２５が設けられることから、締結された分離クラッチ２５のトルク伝達効率に基づいて所定係数ｋ１が設定される。また、例えばタービン軸３２とロータ軸５３との間にギヤ列が設けられる場合には、ギヤ列のギヤ比やトルク伝達効率に基づいて所定係数ｋ１が設定される。
Ｔ２＝Ｔｍ×ｋ１ ・・（１）

【0029】

ステップＳ１８では、以下の式（２）に示すように、出力回転数Ｎ２を入力回転数Ｎ１によって除算することで、トルクコンバータ１５の速度比ｅが算出される。また、ステップＳ１９では、速度比ｅを用いて図４の性能曲線図を参照することにより、速度比ｅからトルクコンバータ１５の効率ηが算出される。続くステップＳ２０では、以下の式（３）に示すように、出力トルクＴ２、速度比ｅおよび効率ηに基づいて、トルクコンバータ１５の入力トルクＴ１が算出される。このように、モータジェネレータ１６の発電トルクＴｍからトルクコンバータ１５の出力トルクＴ２が算出され、この出力トルクＴ２からトルクコンバータ１５の入力トルクＴ１が算出される。
ｅ＝Ｎ２／Ｎ１ ・・（２）
Ｔ１＝Ｔ２×ｅ／η ・・（３）

【0030】

図８に示すように、ステップＳ２１では、以下の式（４）に示すように、入力トルクＴ１および入力回転数Ｎ１に基づいて、トルクコンバータ１５のトルク容量係数Ｃが算出される。続くステップＳ２２では、以下の式（５）に示すように、トルク容量係数Ｃから基準係数Ｃａを減算することで、トルク容量係数Ｃの差分Ｃｓが算出される。このように、差分Ｃｓが算出されると、ステップＳ２３に進み、前進クラッチ２４が締結状態に制御され、ステップＳ２４に進み、モータジェネレータ１６が発電停止状態に制御され、ステップＳ２５に進み、エンジン１２のアイドリング回転数が引き下げられる。
Ｃ＝Ｔ１／Ｎ１^２ ・・（４）
Ｃｓ＝Ｃ－Ｃａ ・・（５）

【0031】

［容量係数算出制御（タイミングチャート）］
次いで、前述した容量係数算出制御をタイミングチャートに沿って説明する。図９は容量係数算出制御の実行状況の一例を示すタイミングチャートであり、図１０は容量係数算出制御の実行状況の一例を示す図である。

【0032】

図９に示すように、時刻ｔ１においては、前進レンジの選択によってＤレンジフラグが「１」に設定されており（符号ａ１）、ブレーキペダルの踏み込みによってブレーキフラグが「１」に設定されており（符号ｂ１）、かつ車速が０［ｋｍ／ｈ］であることによって停車フラグが「１」に設定されている（符号ｃ１）。このように、Ｄレンジフラグ、ブレーキフラグおよび停車フラグが「１」に設定されている場合には、前述した容量係数算出制御の前提条件が成立していると判定される。なお、制御システム６０は、ポジションスイッチ７２の出力信号に基づいてＤレンジフラグを設定し、ブレーキセンサ６４の出力信号に基づいてブレーキフラグを設定し、車速センサ６７の出力信号に基づいて停車フラグを設定する。

【0033】

ここで、図１０に示すように、時刻ｔ１においては、エンジン１２はアイドリング状態つまり運転状態に制御されており、前進レンジの選択によって前進クラッチ２４は締結状態に制御されている。また、停車状態のもとで前進クラッチ２４が締結されることから、タービン軸３２およびロータ軸５３は停止した状態であり、エンジン１２によって駆動されるトルクコンバータ１５はスリップ状態である。なお、容量係数算出制御において、トルクコンバータ１５のロックアップクラッチ９３は解放状態に保持されている。

【0034】

図９に時刻ｔ２で示すように、作業者による端末操作によって実行フラグＦＬ１が「１」に設定されると（符号ｄ１）、その後の発電に伴うエンジン負荷の増加に備えてエンジン回転数Ｎｅが引き上げられる（符号ｅ１）。続いて、時刻ｔ３で示すように、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数に到達すると（符号ｅ２）、前進クラッチ２４に供給されるクラッチ油圧Ｐｃが引き下げられ（符号ｆ１）、前進クラッチ２４が締結状態から解放状態に制御される。

【0035】

このように、前進クラッチ２４が解放状態に制御されると、前進クラッチ２４によるロータ５２の拘束が解除されるため、時刻ｔ４で示すように、エンジン回転数Ｎｅに向けてタービン回転数Ｎｔおよびモータ回転数Ｎｍが上昇する（符号ｇ１）。また、前進クラッチ２４の解放に併せてモータジェネレータ１６が発電状態に制御されるため、モータ回転数Ｎｍの上昇に伴ってモータジェネレータ１６の発電トルクＴｍが増加する（符号ｈ１）。そして、時刻ｔ５で示すように、発電トルクＴｍの変化速度が安定すると、制御システム６０によって、発電トルクＴｍ、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔが取得される（符号ｈ２，ｅ３，ｇ２）。つまり、制御システム６０によって、発電電流ｉｇから発電トルクＴｍが算出され、入力回転数Ｎ１および出力回転数Ｎ２が読み込まれる。

【0036】

このように、制御システム６０によって、発電トルクＴｍ、入力回転数Ｎ１および出力回転数Ｎ２が取得されると、前述のフローチャートで説明したように、制御システム６０は、発電トルクＴｍから出力トルクＴ２を算出する。ここで、図１０に示すように、時刻ｔ５においては、前進クラッチ２４の解放によってモータジェネレータ１６から変速機構１７等が切り離されるとともに、エンジン１２によってモータジェネレータ１６が回転駆動された状態である。この状態のもとでは、トルクコンバータ１５の出力トルクＴ２のほぼ全てが、発電状態のモータジェネレータ１６によって消費されることから、発電トルクＴｍを用いることで出力トルクＴ２を精度良く算出することができる。そして、出力トルクＴ２が精度良く算出されると、出力トルクＴ２および効率ηから入力トルクＴ１が算出され、入力回転数Ｎ１および入力トルクＴ１からトルク容量係数Ｃが算出される。

【0037】

これまで説明したように、制御システム６０は、前進クラッチ２４を解放し、エンジン１２を運転状態に制御し、かつモータジェネレータ１６を発電状態に制御した状態のもとで、モータジェネレータ１６の発電トルクＴｍを算出する。その後、制御システム６０は、発電トルクＴｍから算出されるトルクコンバータ１５の出力トルクＴ２に基づいて、トルクコンバータ１５のトルク容量係数Ｃを算出する。このように、発電トルクＴｍを用いることで出力トルクＴ２を精度良く算出することができ、この出力トルクＴ２を用いてトルク容量係数Ｃを精度良く算出することができる。つまり、トルクコンバータ１５のトルク容量係数Ｃを算出する際には、エンジントルクを用いるのではなく、発電トルクＴｍから算出される出力トルクＴ２を用いるようにしたので、トルク容量係数Ｃを精度良く算出することができる。

【0038】

このように、トルクコンバータ１５のトルク容量係数Ｃが算出されると、図９に時刻ｔ６で示すように、制御システム６０によって実行フラグＦＬ１が「０」に設定される（符号ｄ２）。そして、前進クラッチ２４に供給されるクラッチ油圧Ｐｃが引き上げられ（符号ｆ２）、前進クラッチ２４が解放状態から締結状態に制御される。また、時刻ｔ７で示すように、前進クラッチ２４の締結によってロータ５２が拘束され、タービン回転数Ｎｔおよびモータ回転数Ｎｍが０［ｒｐｍ］まで低下すると（符号ｇ３）、エンジン回転数Ｎｅが引き下げられる（符号ｅ４）。なお、容量係数算出制御において、分離クラッチ２５は締結状態に保持されており、ロックアップクラッチ９３は解放状態に保持されている。

【0039】

［目標トルク補正制御］
続いて、トルク容量係数Ｃに基づきエンジン１２の目標トルクを補正する目標トルク補正制御について説明する。図１１は目標トルク補正制御の実行手順の一例を示すフローチャートであり、図１２はトルク補正係数ｋ２の一例を示す図である。なお、図１１に示される目標トルク補正制御の各ステップには、制御システム６０を構成するプロセッサ８０によって実行される処理が示されている。また、図１１に示される目標トルク補正制御は、制御システム６０が起動された後に、制御システム６０によって所定周期毎に実行される制御である。

【0040】

前述した図５に一点鎖線Ｃｂで示すように、基準となる基準係数Ｃａよりもトルク容量係数Ｃの小さなトルクコンバータ１５が搭載されていた場合には、トルクコンバータ１５の出力トルクＴ２が不足して車両発進性能を低下させてしまう虞がある。一方、図５に破線Ｃｃで示すように、基準係数Ｃａよりもトルク容量係数Ｃの大きなトルクコンバータ１５が搭載されていた場合には、トルクコンバータ１５の出力トルクＴ２が過大となって前進クラッチ２４等に過度なトルクを入力してしまう虞がある。そこで、制御システム６０は、トルク容量係数Ｃのバラツキに影響されることなくタービントルクＴｔを適切に制御するため、トルク容量係数Ｃに基づきエンジン１２の目標トルクを補正する目標トルク補正制御を実行する。

【0041】

図１１に示すように、ステップＳ３０では、トルク容量係数の差分Ｃｓに基づいて、トルク補正係数ｋ２が設定される。すなわち、図１２に示すように、トルク容量係数の差分Ｃｓがマイナス側である場合、つまりトルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも小さい場合には、トルク補正係数ｋ２が「１」よりも大きく設定される。また、トルク容量係数の差分Ｃｓがマイナス側である場合には、差分Ｃｓの絶対値が大きくなるほどにトルク補正係数ｋ２が大きく設定される。一方、トルク容量係数の差分Ｃｓがプラス側である場合、つまりトルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも大きい場合には、トルク補正係数ｋ２が「１」よりも小さく設定される。また、トルク容量係数の差分Ｃｓがプラス側である場合には、差分Ｃｓの絶対値が大きくなるほどにトルク補正係数ｋ２が小さく設定される。なお、ステップＳ２２で説明したように、トルク容量係数の差分Ｃｓとは、トルク容量係数Ｃから基準係数Ｃａを減算することで得られる差分である。

【0042】

図１１に示すように、ステップＳ３１では、アクセル開度および車速に基づき要求駆動力が設定され、この要求駆動力に基づいてエンジン１２の基準目標トルクＴｅ１が設定される。続くステップＳ３２では、基準目標トルクＴｅ１にトルク補正係数ｋ２を乗算することで、エンジン１２の補正目標トルクＴｅ２が算出される。そして、ステップＳ３３に進み、制御システム６０は、補正目標トルクＴｅ２に基づいてエンジン１２のスロットルバルブ４１やインジェクタ４２等を制御する。これにより、トルク容量係数の差分Ｃｓに応じてエンジントルクＴｅを増減させることができ、トルクコンバータ１５から出力されるタービントルクＴｔを適切に制御することができる。

【0043】

ここで、図１３はエンジントルクＴｅおよびタービントルクＴｔの推移の一例を示す図である。なお、図１３に示されるエンジントルクＴｅ、つまりクランク軸３１から出力されるエンジントルクＴｅは、トルクコンバータ１５の入力トルクＴ１である。また、図１３に示されるタービントルクＴｔ、つまりタービン軸３２から出力されるタービントルクＴｔは、トルクコンバータ１５の出力トルクＴ２である。

【0044】

まず、図１２に示すように、トルク容量係数の差分Ｃｓがマイナス側の「Ｃｓａ」であった場合、つまりトルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも小さい場合には、トルク補正係数ｋ２が「１」よりも大きな「ｋ２ａ」に設定される。このように、トルク補正係数ｋ２が「１」よりも大きく設定されると、図１３に一点鎖線Ｌａで示すように、補正目標トルクＴｅ２が基準目標トルクＴｅ１よりも大きく設定される（矢印α１）。つまり、トルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも小さい場合には、トルクコンバータ１５から出力されるタービントルクＴｔが不足してしまう虞があることから、タービントルクＴｔを補うように入力側のエンジントルクＴｅが引き上げられる。

【0045】

このように、トルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも小さい場合であっても、エンジン１２の目標トルクが上げる側に補正されることから、トルクコンバータ１５のタービントルクＴｔを適切に引き上げることができ（矢印α２）、ハイブリッド車両１１の発進性能を確保することができる。また、トルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも小さい場合には、差分Ｃｓの絶対値が大きくなるほどにトルク補正係数ｋ２が大きく設定される。これにより、差分Ｃｓの絶対値が大きくなるほどに、基準目標トルクＴｅ１と補正目標トルクＴｅ２とのトルク差を拡大することができ、エンジン１２の目標トルクの補正量を大きくすることができる。

【0046】

また、図１２に示すように、トルク容量係数の差分Ｃｓがプラス側の「Ｃｓｂ」であった場合、つまりトルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも大きい場合には、トルク補正係数ｋ２が「１」よりも小さな「ｋ２ｂ」に設定される。このように、トルク補正係数ｋ２が「１」よりも小さく設定されると、図１３に破線Ｌｂで示すように、補正目標トルクＴｅ２が基準目標トルクＴｅ１よりも小さく設定される（矢印β１）。つまり、トルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも大きい場合には、トルクコンバータ１５から出力されるタービントルクＴｔが過大となる虞があることから、タービントルクＴｔを抑えるように入力側のエンジントルクＴｅが引き下げられる。

【0047】

このように、トルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも大きい場合であっても、エンジン１２の目標トルクが下げる側に補正されることから、トルクコンバータ１５のタービントルクＴｔを適切に引き下げることができ（矢印β２）、前進クラッチ２４等に対する過度なトルク入力を回避することができる。また、トルク容量係数Ｃが基準係数Ｃａよりも大きい場合には、差分Ｃｓの絶対値が大きくなるほどにトルク補正係数ｋ２が大きく設定される。これにより、差分Ｃｓの絶対値が大きくなるほどに、基準目標トルクＴｅ１と補正目標トルクＴｅ２とのトルク差を拡大することができ、エンジン１２の目標トルクの補正量を大きくすることができる。

【0048】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、４つの制御ユニットによって制御システム６０を構成しているが、これに限られることはない。例えば、１つの制御ユニットによって制御システム６０を構成しても良く、複数の制御ユニットによって制御システム６０を構成しても良い。また、前述の説明では、実行フラグＦＬ１が「１」に設定される状況として、整備工場等における作業端末の操作を例示したが、これに限られることはない。例えば、前回のトルク容量係数Ｃの算出から所定期間が経過した場合に、制御システム６０によって実行フラグＦＬ１を「１」に設定しても良い。この場合には、例えば、ハイブリッド車両１１が信号待ち等で停車する際に、トルク容量係数Ｃを算出することができる。

【0049】

前述の説明では、トルク容量係数Ｃに基づきエンジン１２の目標トルクを補正しているが、これに限られることはない。例えば、トルク容量係数Ｃに基づき変速機構１７の変速タイミングを補正しても良く、トルク容量係数Ｃに基づきモータジェネレータ１６の目標トルクを補正しても良い。また、前述の説明では、トルク容量係数Ｃに基づきエンジン１２の目標トルクを補正する際に、トルク補正係数ｋ２を用いているが、これに限られることはない。例えば、基準目標トルクＴｅ１に対して補正量を加減算することにより、補正目標トルクＴｅ２を設定しても良い。また、前述の説明では、発電電流ｉｇに基づいて発電トルクＴｍを算出しているが、これに限られることはない。例えば、ロータ軸５３の捩れを検出するトルクセンサを用いることにより、トルクセンサの検出信号からモータジェネレータ１６の発電トルクＴｍを算出しても良い。

【0050】

前述の説明では、容量係数算出制御の前提条件として、前進レンジを選択していることを挙げているが、これに限られることはなく、運転手によって後退レンジ、中立レンジ或いは駐車レンジが選択されていても良い。また、モータジェネレータ１６と車輪２２との間に位置するクラッチ機構として、前進クラッチ２４を挙げているが、これに限られることはない。例えば、モータジェネレータ１６と車輪２２との間に位置するクラッチ機構として、前後進切替機構の一部を構成する後退クラッチを用いても良く、変速機構１７内に設けられる変速クラッチを用いても良い。また、図示する例では、トルクコンバータ１５とモータジェネレータ１６との間に分離クラッチ２５を設けているが、これに限られることはなく、パワートレイン１４から分離クラッチ２５を削減してタービン軸３２とロータ軸５３とを互いに直結しても良い。

【符号の説明】

【0051】

１０ 車両用制御装置
１１ ハイブリッド車両
１２ エンジン
１５ トルクコンバータ
１６ モータジェネレータ
２２ 車輪
２４ 前進クラッチ（クラッチ機構）
３０ 動力伝達経路
６０ 制御システム
８０ プロセッサ
８１ メインメモリ（メモリ）
９３ ロックアップクラッチ
Ｔｍ 発電トルク
Ｔ１ 入力トルク
Ｔ２ 出力トルク
Ｎ１ 入力回転数
η 効率
Ｃ トルク容量係数
Ｃａ 基準係数
Ｃｓ 差分
Ｔｅ１ 基準目標トルク（目標トルク）
Ｔｅ２ 補正目標トルク（目標トルク）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】