特許 7486719 ハイブリッド車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-10

(45)【発行日】2024-05-20

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/08 20060101AFI20240513BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20240513BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20240513BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240513BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20240513BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20240513BHJP

   B60W 10/04 20060101ALI20240513BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240513BHJP

   B60W 20/15 20160101ALI20240513BHJP

   B60W 20/40 20160101ALI20240513BHJP

【ＦＩ】

B60W10/08 900

B60K6/48 ZHV

B60K6/547

B60L15/20 K

B60L50/16

B60W10/00 102

B60W10/02

B60W10/02 900

B60W10/06

B60W10/08

B60W20/15

B60W20/40

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020146637

(22)【出願日】2020-09-01

(65)【公開番号】P2022041440

(43)【公開日】2022-03-11

【審査請求日】2023-03-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100059959

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100168871

【弁理士】

【氏名又は名称】岩上 健

(72)【発明者】

【氏名】福田 裕太郎

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 忠志

【審査官】冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】特表２００９－５２９４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４９７８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｋ ６／４８

Ｂ６０Ｋ ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／０２

Ｂ６０Ｗ ２０／１５

Ｂ６０Ｗ ２０／４０

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

Ｂ６０Ｌ １５／２０

Ｂ６０Ｗ １０／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記クラッチを解放状態に設定して、前記エンジンのトルクを用いずに前記モータのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、前記クラッチを締結状態に設定して、少なくとも前記エンジンのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、前記ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、
前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、
前記モータ制御手段による制御後に、前記モータのトルクが前記クラッチを介して前記エンジンに伝達されるように、前記クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、
前記クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、前記エンジンを始動させるために前記モータによって前記エンジンをクランキングするクランキング制御手段と、
を有し、
前記モータ制御手段は、前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、前記ハイブリッド車両の運転者による当該ハイブリッド車両の運動に関する操作がある場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、前記操作がない場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う、
ハイブリッド車両の制御装置。

【請求項2】

エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記クラッチを解放状態に設定して、前記エンジンのトルクを用いずに前記モータのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、前記クラッチを締結状態に設定して、少なくとも前記エンジンのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、前記ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、
前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、
前記モータ制御手段による制御後に、前記モータのトルクが前記クラッチを介して前記エンジンに伝達されるように、前記クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、
前記クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、前記エンジンを始動させるために前記モータによって前記エンジンをクランキングするクランキング制御手段と、
を有し、
前記モータ制御手段は、前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、前記ハイブリッド車両のアクセル開度の変化量が所定量以上である場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、前記アクセル開度の変化量が所定量以上ではない場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う、
ハイブリッド車両の制御装置。

【請求項3】

エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記クラッチを解放状態に設定して、前記エンジンのトルクを用いずに前記モータのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、前記クラッチを締結状態に設定して、少なくとも前記エンジンのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、前記ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、
前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、
前記モータ制御手段による制御後に、前記モータのトルクが前記クラッチを介して前記エンジンに伝達されるように、前記クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、
前記クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、前記エンジンを始動させるために前記モータによって前記エンジンをクランキングするクランキング制御手段と、
を有し、
前記モータ制御手段は、前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、前記ハイブリッド車両のブレーキペダルの操作が検出された場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、前記ブレーキペダルの操作が検出されない場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う、
ハイブリッド車両の制御装置。

【請求項4】

エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記クラッチを解放状態に設定して、前記エンジンのトルクを用いずに前記モータのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、前記クラッチを締結状態に設定して、少なくとも前記エンジンのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、前記ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、
前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、
前記モータ制御手段による制御後に、前記モータのトルクが前記クラッチを介して前記エンジンに伝達されるように、前記クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、
前記クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、前記エンジンを始動させるために前記モータによって前記エンジンをクランキングするクランキング制御手段と、
を有し、
前記モータ制御手段は、前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、前記ハイブリッド車両における変速指示操作が検出された場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、前記変速指示操作が検出されない場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う、
ハイブリッド車両の制御装置。

【請求項5】

エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記クラッチを解放状態に設定して、前記エンジンのトルクを用いずに前記モータのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、前記クラッチを締結状態に設定して、少なくとも前記エンジンのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、前記ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、
前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、
前記モータ制御手段による制御後に、前記モータのトルクが前記クラッチを介して前記エンジンに伝達されるように、前記クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、
前記クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、前記エンジンを始動させるために前記モータによって前記エンジンをクランキングするクランキング制御手段と、
を有し、
前記モータ制御手段は、前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、前記ハイブリッド車両のスポーツモードスイッチが操作された場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、前記スポーツモードスイッチが操作されていない場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う、
ハイブリッド車両の制御装置。

【請求項6】

エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記クラッチを解放状態に設定して、前記エンジンのトルクを用いずに前記モータのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、前記クラッチを締結状態に設定して、少なくとも前記エンジンのトルクを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、前記ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、
前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、
前記モータ制御手段による制御後に、前記モータのトルクが前記クラッチを介して前記エンジンに伝達されるように、前記クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、
前記クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、前記エンジンを始動させるために前記モータによって前記エンジンをクランキングするクランキング制御手段と、
を有し、
前記モータ制御手段は、前記走行モード判定手段により前記ハイブリッド車両の走行モードを前記第１走行モードから前記第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、前記ハイブリッド車両においてスポーツモードがオンにされている場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、前記スポーツモードがオンにされていない場合には、前記モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う、
ハイブリッド車両の制御装置。

【請求項7】

前記ハイブリッド車両は、前記エンジン及び前記モータと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、遊星歯車を備える自動変速機を更に有する、請求項１から６の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンと、モータと、これらエンジンとモータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジン及びモータを動力源として備え、エンジンの駆動力及びモータの駆動力の少なくとも一方によって駆動されるハイブリッド車両において、モータによってエンジンをクランキングしてエンジンを始動させる技術が提案されている。例えば、特許文献１には、モータのトルクにより走行するモードからエンジン及びモータのトルクにより走行するモードへの移行時に、エンジンとモータとの間に設けられたクラッチの伝達トルクに基づきモータのトルクを変化させることで、クラッチの接続に伴ってトルクショックが車両に生じることを抑制する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－３０５０７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、従来、回転数が高くなるほど、発生するトルクが徐々に小さくなるという特性を有するモータ（典型的には永久磁石モータ）が広く用いられている。そのような特性を有するモータをハイブリッド車両に適用すると、エンジンのトルクを用いずにモータのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる走行モード（以下では適宜「第１走行モード」と呼ぶ。）から、少なくともエンジンのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる走行モード（以下では適宜「第２走行モード」と呼ぶ。）へと切り替える場合に、エンジンを始動させるときにハイブリッド車両において比較的大きな減速度が発生することがある。その理由は以下の通りである。

【0005】

上述した特性を有するモータを用いると、第１走行モード中においてモータの回転数が比較的高いときには、モータの発生可能なトルクが比較的小さくなる。このように第１走行モード中においてモータの発生可能なトルクが比較的小さいと、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時において、モータのトルクを利用してエンジンを始動させるときに（つまりモータによってクランキングを行ってエンジンを始動させるとき）、モータがエンジンを始動させるのに必要なトルクを十分に発生できない場合がある。この場合には、走行しているハイブリッド車両の運動エネルギーがエンジンを始動させるために用いられる、つまり車両側からエンジンへのトルクの引き込みが生じる。その結果、第１走行モードから第２走行モードに切り替えるときに、ハイブリッド車両の運動エネルギーの減少に伴い比較的大きな減速度が発生し、ドライバに違和感を与えてしまう場合がある。

【0006】

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、エンジンとモータとこれらの間に設けられたクラッチとを有するハイブリッド車両に関して、モータを用いる走行モードからエンジンを用いる走行モードへの切り替え時において、減速度の発生によりドライバに与える違和感を適切に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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンと、モータと、エンジンとモータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、クラッチを解放状態に設定して、エンジンのトルクを用いずにモータのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、クラッチを締結状態に設定して、少なくともエンジンのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、モータ制御手段による制御後に、モータのトルクがクラッチを介してエンジンに伝達されるように、クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、エンジンを始動させるためにモータによってエンジンをクランキングするクランキング制御手段と、を有し、モータ制御手段は、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、ハイブリッド車両の運転者による当該ハイブリッド車両の運動に関する操作がある場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、操作がない場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う。

【0008】

このように構成された本発明では、ハイブリッド車両の制御装置は、第１走行モードから第２走行モードへと切り替えるときに、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行った後に、クラッチを解放状態から締結状態に移行させると共に、モータによってエンジンをクランキングしてエンジンを始動させる。つまり、ハイブリッド車両の制御装置は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時に、エンジンを始動させる前に、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行って、ハイブリッド車両の進行方向加速度を予め所定量減少させておく。

【0009】

このような本発明によれば、走行モードの切り替えのためにエンジンを始動させるときに、エンジンを始動させるのに必要なトルクをモータが十分に発生できない場合でも、そのモータの出力トルクの不足量に相当する減速度までハイブリッド車両の進行方向加速度が減少するときの加速度変化を小さくすることができる。これにより、第１走行モードから第２走行モードへの切り替えに伴うエンジンの始動時に、ハイブリッド車両が突然後方に引きずられたような違和感をドライバに与えることを抑制できる。

【0010】

そして、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時であっても、ハイブリッド車両の運動に関するドライバの操作がある場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わないようにすることで、エンジンを速やかに始動させて、ハイブリッド車両の運動に関するドライバからの要求を適切に実現することができる。

【0011】

本発明において、好ましくは、ハイブリッド車両は、エンジン及びモータと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられ、遊星歯車を備える自動変速機を更に有する。
遊星歯車を備える自動変速機ではイナーシャが大きいために、走行モードの切り替え時における進行方向加速度の減少が発生しやすいが、そのような自動変速機を備えるハイブリッド車両に対して、上述したような本発明に係る制御を適用することで、進行方向加速度が減少するときの加速度変化を小さくすることができ、ハイブリッド車両が突然後方に引きずられたような違和感をドライバに与えることを抑制できる。

【0012】

また、本発明の別の側面によるハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータと、エンジンとモータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、クラッチを解放状態に設定して、エンジンのトルクを用いずにモータのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、クラッチを締結状態に設定して、少なくともエンジンのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、モータ制御手段による制御後に、モータのトルクがクラッチを介してエンジンに伝達されるように、クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、エンジンを始動させるためにモータによってエンジンをクランキングするクランキング制御手段と、を有し、モータ制御手段は、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、ハイブリッド車両のアクセル開度の変化量が所定量以上である場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、アクセル開度の変化量が所定量以上ではない場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う。
また、本発明の別の側面によるハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータと、エンジンとモータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、クラッチを解放状態に設定して、エンジンのトルクを用いずにモータのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、クラッチを締結状態に設定して、少なくともエンジンのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、モータ制御手段による制御後に、モータのトルクがクラッチを介してエンジンに伝達されるように、クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、エンジンを始動させるためにモータによってエンジンをクランキングするクランキング制御手段と、を有し、モータ制御手段は、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、ハイブリッド車両のブレーキペダルの操作が検出された場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、ブレーキペダルの操作が検出されない場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う。
また、本発明の別の側面によるハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータと、エンジンとモータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、クラッチを解放状態に設定して、エンジンのトルクを用いずにモータのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、クラッチを締結状態に設定して、少なくともエンジンのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、モータ制御手段による制御後に、モータのトルクがクラッチを介してエンジンに伝達されるように、クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、エンジンを始動させるためにモータによってエンジンをクランキングするクランキング制御手段と、を有し、モータ制御手段は、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、ハイブリッド車両における変速指示操作が検出された場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、変速指示操作が検出されない場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う。
また、本発明の別の側面によるハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータと、エンジンとモータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、クラッチを解放状態に設定して、エンジンのトルクを用いずにモータのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、クラッチを締結状態に設定して、少なくともエンジンのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、モータ制御手段による制御後に、モータのトルクがクラッチを介してエンジンに伝達されるように、クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、エンジンを始動させるためにモータによってエンジンをクランキングするクランキング制御手段と、を有し、モータ制御手段は、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、ハイブリッド車両のスポーツモードスイッチが操作された場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、スポーツモードスイッチが操作されていない場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う。
また、本発明の別の側面によるハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータと、エンジンとモータとの間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、を有するハイブリッド車両の制御装置であって、クラッチを解放状態に設定して、エンジンのトルクを用いずにモータのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第１走行モードから、クラッチを締結状態に設定して、少なくともエンジンのトルクを用いてハイブリッド車両を走行させる第２走行モードへと、ハイブリッド車両の走行モードを切り替えるか否かを判定する走行モード判定手段と、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときに、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行うモータ制御手段と、モータ制御手段による制御後に、モータのトルクがクラッチを介してエンジンに伝達されるように、クラッチを解放状態から締結状態へと移行させるクラッチ制御手段と、クラッチ制御手段による制御中及び／又は制御後に、エンジンを始動させるためにモータによってエンジンをクランキングするクランキング制御手段と、を有し、モータ制御手段は、走行モード判定手段によりハイブリッド車両の走行モードを第１走行モードから第２走行モードへと切り替えると判定されたときにおいて、ハイブリッド車両のスポーツモードがオンにされている場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行わず、スポーツモードがオンにされていない場合には、モータの出力トルクを所定量減少させる制御を行う。

【発明の効果】

【0013】

本発明のハイブリッド車の制御装置によれば、モータを用いる走行モードからエンジンを用いる走行モードへの切り替え時において、減速度の発生によりドライバに与える違和感を適切に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両の概略構成図である。

【図2】本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態によるハイブリッド車両の走行モード切替制御を示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態によるエンジン始動制御を示すフローチャートである。

【図5】本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す。

【図6】従来技術によりハイブリッド車両の制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置を説明する。

【0016】

＜装置構成＞
図１は、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両の概略構成図である。

【0017】

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、主に、ハイブリッド車両１を駆動するためのトルクを発生するエンジン２（例えばガソリンエンジン）と、ハイブリッド車両１の動力伝達経路上においてエンジン２よりも下流側に設けられ、ハイブリッド車両１を駆動するためのトルクを発生するモータ４と、図示しないインバータ等を介してモータ４との間で電力の授受を行うバッテリ５と、ハイブリッド車両１の動力伝達経路上においてモータ４よりも下流側に設けられ、エンジン２及び／又はモータ４による回転速度を変速する変速機６と、変速機６からのトルクを下流側に伝達する動力伝達系８と、動力伝達系８からのトルクによって駆動輪１２を駆動するドライブシャフト１０と、当該駆動輪１２と、を有する。

【0018】

エンジン２の出力軸とモータ４の回転軸とは、断接可能な第１クラッチＣＬ１を介して軸ＡＸ１によって同軸状に連結されている。この第１クラッチＣＬ１により、エンジン２とモータ４との間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えられるようになっている。例えば、第１クラッチＣＬ１は、モータ（図示略）によりクラッチ作動油流量及びクラッチ作動油圧を連続的又は段階的に制御して伝達トルク容量を変更可能な乾式多板クラッチによって構成されている。

【0019】

モータ４の回転軸と変速機６の回転軸とは、軸ＡＸ２によって同軸状に連結されている。変速機６は、典型的には、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、ピニオンギヤＰ１（遊星歯車）及びキャリアＣ１を含む１つ以上のプラネタリギヤセットと、クラッチやブレーキ等の摩擦締結要素とを内部に備えており、車速やエンジン回転数などに応じてギヤ段（変速比）を自動的に切り替える機能を備えた自動変速機である。リングギヤＲ１はサンギヤＳ１と同心円上に配置され、ピニオンギヤＰ１はサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛み合うようにサンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置されている。キャリアＣ１は、ピニオンギヤＰ１を自転可能且つサンギヤＳ１の周りを公転可能に保持する。また、変速機６は、断接可能な第２クラッチＣＬ２を内部に備え、この第２クラッチＣＬ２により、変速機６の上流側（エンジン２及びモータ４）と変速機６の下流側（駆動輪１２など）との間におけるトルクの伝達と遮断とを切り替えられるようになっている。例えば、第２クラッチＣＬ２も、モータ（図示略）によりクラッチ作動油流量及びクラッチ作動油圧を連続的又は段階的に制御して伝達トルク容量を変更可能な乾式多板クラッチによって構成されている。なお、第２クラッチＣＬ２は、実際には、変速機６において種々のギヤ段を切り替えるために用いられる多数のクラッチによって構成される。また、図１では単純化のためプラネタリギヤセットを１つだけ示しているが、実際には変速機６は複数のプラネタリギヤセットを備えている。第２クラッチＣＬ２により代表される複数のクラッチや図示しない複数のブレーキ等の摩擦締結要素を選択的に締結して、各プラネタリギヤセットを経由する動力伝達経路を切り換えることにより、例えば複数の前進変速段と１段の後退速段とを実現可能となっている。

【0020】

動力伝達系８は、変速機６の出力軸ＡＸ３を介してトルクが入力される。動力伝達系８は、駆動力を左右一対の駆動輪１２に対して分配するデファレンシャルギヤや、ファイナルギヤなどを含んで構成されている。

【0021】

上記のハイブリッド車両１は、第１クラッチＣＬ１の締結と解放とを切り替えることで、走行モードを切り替えることができる。すなわち、ハイブリッド車両１は、第１クラッチＣＬ１を解放状態に設定して、エンジン２のトルクを用いずにモータ４のトルクを用いてハイブリッド車両１を走行させる第１走行モードと、第１クラッチＣＬ１を締結状態に設定して、少なくともエンジン２のトルクを用いてハイブリッド車両１を走行させる第２走行モードと、を有する。第１走行モードは、所謂ＥＶ走行モードであり、第２走行モードは、エンジン２のトルクのみを用いてハイブリッド車両１を走行させるエンジン走行モード、及びエンジン２及びモータ４の両方のトルクを用いてハイブリッド車両１を走行させるハイブリッド走行モードを含む。

【0022】

本実施形態において適用するモータ４は、回転数が高くなるほど、発生するトルクが小さくなるという特性を有する。換言すると、モータ４は、回転数が低くなるほど、発生するトルクが大きくなるという特性を有する。特に、モータ４は、回転数が所定値未満において、トルクが概ね最大となり、回転数が所定値以上になると、回転数が高くなるほど、トルクが小さくなる。例えば、このようなモータ４には永久磁石モータが適用される。

【0023】

次に、図２は、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。

【0024】

図２に示すように、コントローラ２０には、エンジン２の回転数を検知するエンジン回転数センサＳＮ１からの信号と、モータ４の回転数を検知するモータ回転数センサＳＮ２からの信号と、ドライバによるアクセルペダルの踏込み量に対応するアクセル開度を検知するアクセル開度センサＳＮ３からの信号と、ハイブリッド車両１の車速を検知する車速センサＳＮ４からの信号と、ハイブリッド車両１の前後方向の加速度を検知する加速度センサＳＮ５からの信号と、バッテリ５の充電状態を示すＳＯＣ（State of Charge）を検知するＳＯＣセンサＳＮ６からの信号と、が入力されるようになっている。

【0025】

コントローラ２０は、１つ以上のプロセッサ２０ａ（典型的にはＣＰＵ）と、当該プロセッサ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如きメモリ２０ｂと、を備えるコンピュータにより構成される。コントローラ２０は、本発明における「ハイブリッド車両の制御装置」の「走行モード判定手段」、「モータ制御手段」、「クラッチ制御手段」及び「クランキング制御手段」として機能する。

【0026】

具体的には、コントローラ２０は、上述したセンサＳＮ１～ＳＮ６からの検知信号に基づき、主に、エンジン２、モータ４、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２に対して制御信号を出力し、これらを制御する。例えば、コントローラ２０は、エンジン２の点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量を調整する制御や、モータ４の回転数、トルクを調整する制御や、第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２のそれぞれの締結と解放とを切り替える制御などを行う。なお、実際には、コントローラ２０は、エンジン２の点火プラグや燃料噴射弁やスロットル弁などを制御し、インバータを介してモータ４を制御し、油圧制御回路を介して第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２を制御する。

【0027】

＜ハイブリッド車両の制御＞
次に、本発明の実施形態において、コントローラ２０が行う制御内容について説明する。本実施形態では、コントローラ２０は、モータ４のトルクを用いてハイブリッド車両１を走行させる第１走行モード（ＥＶ走行モード）から、少なくともエンジン２のトルクを用いてハイブリッド車両１を走行させる第２走行モード（エンジン走行モード又はハイブリッド走行モード）へと切り替えるときに、エンジン２を始動させるための制御（エンジン始動制御）を行う。この場合、コントローラ２０は、エンジン２、モータ４、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２を制御することで、エンジン始動制御を実施する。

【0028】

最初に、本実施形態によるエンジン始動制御の概要について説明する。上述したように、第１走行モードから第２走行モードへと切り替えるときに、ハイブリッド車両１において比較的大きな減速度が発生する場合がある。これは、第１走行モードから第２走行モードに切り替えるときに、モータ４のトルクを利用してエンジン２を始動させるが（つまりモータ４によってクランキングを行ってエンジン２を始動させる）、エンジン２を始動させるのに必要なトルク（エンジン２の抵抗や第１クラッチＣＬ１のばらつきや変速機６でのロスを含むトルクである。以下同様とする。）をモータ４が十分に発生できない場合があるからである。この場合、走行しているハイブリッド車両１の運動エネルギーがエンジン２を始動させるために用いられる。その結果、ハイブリッド車両１において、エンジン２の始動に必要なトルクに対するモータ４の出力トルクの不足量に相当する減速度まで、進行方向加速度が減少する。このときの加速度変化が大きいと、ハイブリッド車両１が突然後方に引きずられたような違和感をドライバに与えてしまう場合がある。

【0029】

上記のような問題に対処すべく、本実施形態では、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへと切り替えるときに、モータ４の出力トルクを所定量減少させる制御を行った後に、第１クラッチＣＬ１を解放状態から締結状態に移行させると共に、モータ４によってエンジン２をクランキングしてエンジン２を始動させる。つまり、本実施形態では、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時に、エンジン２を始動させる前に、モータ４の出力トルクを所定量減少させておく。

【0030】

これにより、走行モードの切り替えのためにエンジン２を始動させる前に、モータ４の出力トルクの減少によりハイブリッド車両１の進行方向加速度を予め所定量減少させることができる。その結果、エンジン２を始動させるのに必要なトルクをモータ４が十分に発生できない場合でも、そのモータ４の出力トルクの不足量に相当する減速度まで進行方向加速度が減少するときの加速度変化を小さくすることができる。これにより、第１走行モードから第２走行モードへの切り替えに伴うエンジン２の始動時に、ハイブリッド車両１が突然後方に引きずられたような違和感をドライバに与えることを抑制できるようになる。

【0031】

一方で、本実施形態では、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時であっても、ハイブリッド車両１の運動に関するドライバの操作がある場合（典型的にはドライバによるアクセルペダルの操作に対応するアクセル開度の変化量が所定量以上である場合）には、上述したようなモータ４の出力トルクを所定量減少させる制御を行わないようにする。この場合には、コントローラ２０は、モータ４の出力トルクを減少させることなく、第１クラッチＣＬ１を解放状態から締結状態に移行させると共に、モータ４によってエンジン２をクランキングしてエンジン２を始動させる。こうするのは、上述したような加速度変化の抑制よりも、ドライバの操作に対する応答性を優先させるべく、エンジン２を速やかに始動させるためである。

【0032】

また、本実施形態では、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時であっても、モータ４の出力トルクの不足量に相当する減速度まで進行方向加速度が減少するときの加速度変化が所定値（例えばドライバに違和感を与えない程度の加速度変化）以下である場合には、モータ４の出力トルクを減少させる制御を行わないようにする。つまり、この場合にも、コントローラ２０は、モータ４の出力トルクを減少させることなく、第１クラッチＣＬ１を解放状態から締結状態に移行させると共に、モータ４によってエンジン２をクランキングしてエンジン２を始動させる。例えば、コントローラ２０は、モータ回転数が低くモータ４がほぼ最大トルクを発生可能な状態であり、且つエアコン等の補機類が非動作状態でエンジン２のクランキングに必要なトルクをモータ４だけで出力可能である場合、モータ４の出力トルクを減少させることなく、モータ４によってエンジン２をクランキングしてエンジン２を始動させる。この場合には、モータ４の出力トルクが不足しないので進行方向加速度の減少が発生せず、ドライバに違和感を与えることがないからである。

【0033】

ここで、本実施形態では、コントローラ２０は、モータ４の出力トルクを予め減少させる場合とそうでない場合との両方とも、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え要求があったときに、最初に、第２クラッチＣＬ２を締結状態からスリップ状態へと移行させる制御を行う。このように第２クラッチＣＬ２をスリップ状態にするのは、エンジン２を始動させるに当たって、走行しているハイブリッド車両１の運動エネルギーがエンジン２側に伝達されてエンジン２を始動させるために用いられ、進行方向加速度が減少することをできる限り抑制するためである。

【0034】

第２クラッチＣＬ２を完全に解放状態にすれば、ハイブリッド車両１の運動エネルギーがエンジン２側に伝達されることを確実に抑制できる。だが、そのように第２クラッチＣＬ２を完全な解放状態に一旦設定すると、この後に第２クラッチＣＬ２を締結状態に切り替えるのに時間がかかるため、走行モードの切り替えを迅速に行えなくなる。したがって、本実施形態では、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え要求があった場合、第２クラッチＣＬ２をスリップ状態に設定する。なお、第２クラッチＣＬ２は、エンジン２の着火後に完全締結される。

【0035】

しかしながら、第２クラッチＣＬ２をスリップ状態に設定していても、第２クラッチＣＬ２のイナーシャに起因して、ハイブリッド車両１の進行方向加速度の減少が発生してしまう。具体的には、完全な解放状態ではなくスリップ状態にある第２クラッチＣＬ２においてある程度トルクが伝達されるときに、変速機６内の遊星歯車の公転速度を上昇させるためにもハイブリッド車両１の運動エネルギーが用いられ、進行方向加速度が減少する。

【0036】

これに対し、本実施形態では、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時に、エンジン２を始動させる前にモータ４の出力トルクを予め所定量減少させ、ハイブリッド車両１の進行方向加速度を予め所定量減少させる。その結果、エンジン２を始動させ且つ変速機６内の遊星歯車の公転速度を上昇させるのに必要なトルクをモータ４が十分に発生できない場合でも、そのモータ４の出力トルクの不足量に相当する減速度まで進行方向加速度が減少するときの加速度変化を小さくすることができる。これにより、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時に、ハイブリッド車両１が突然後方に引きずられたような違和感をドライバに与えることを抑制できるようになる。

【0037】

次に、図３及び図４を参照して、本発明の実施形態による走行モード切替制御について具体的に説明する。図３は、本発明の実施形態によるハイブリッド車両１の走行モード切替制御を示すフローチャートである。この走行モード切替制御は、走行モードを第１走行モードから第２走行モードへ切り替えるための処理であり、コントローラ２０によって所定の周期で繰り返し実行される。図４は、走行モード切替制御において実行される、本発明の実施形態によるエンジン始動制御を示すフローチャートである。

【0038】

まず、図３に示す走行モード切替制御が開始されると、ステップＳ１１において、コントローラ２０は、上述したセンサＳＮ１～ＳＮ６からの検知信号に対応する情報も含めて、ハイブリッド車両１の種々の情報を取得する。そして、コントローラ２０は、ステップＳ１２に進む。

【0039】

ステップＳ１２において、コントローラ２０は、現在の走行モードが第１走行モード（ＥＶ走行モード）であるか否かを判定する。例えば、コントローラ２０は、モータ４、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２に出力している制御信号に基づき、当該判定を行う。この例では、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１を解放し且つ第２クラッチＣＬ２を締結し尚且つモータ４からトルクを出力させている場合に、現在の走行モードが第１走行モードであると判定する。コントローラ２０は、現在の走行モードが第１走行モードであると判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３に進む。これに対して、コントローラ２０は、現在の走行モードが第１走行モードでないと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、典型的には現在の走行モードが第２走行モードである場合、走行モード切替制御を終了する。この場合には、エンジン２が運転状態にあるので、エンジン始動制御を実行してエンジン２を始動させる必要はない。

【0040】

ステップＳ１３において、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え要求があるか否かを判定する、換言するとエンジン２を始動させる要求があるか否かを判定する。１つの例では、コントローラ２０は、ＳＯＣセンサＳＮ６によって検出されたバッテリ５のＳＯＣが所定値（例えば、バッテリ５の保護等の観点から定められた、バッテリ５の充電を実行すべきＳＯＣの下限値や、バッテリ５の電力持ち出しが禁止されるＳＯＣなど）未満である場合に、第２走行モードへの切り替え要求があると判定する。他の例では、コントローラ２０は、ドライバによってハイブリッド車両１のエアコンスイッチがオンにされた場合に、第２走行モードへの切り替え要求があると判定する。更に他の例では、コントローラ２０は、ドライバから比較的大きな加速要求がある場合に（例えばドライバによりアクセルペダルが大きく踏み込まれた場合）、第２走行モードへの切り替え要求があると判定する。コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え要求があると判定した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４に進む。これに対して、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え要求がないと判定した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、走行モード切替制御を終了する。この場合には、第１走行モードが維持されるので、エンジン始動制御を実行してエンジン２を始動させる必要はない。

【0041】

ステップＳ１４において、コントローラ２０は、ドライバによるハイブリッド車両１の運動に関する操作があるか否かを判定する。１つの例では、コントローラ２０は、アクセル開度センサＳＮ３によって検出されたアクセル開度の変化量が所定量以上である場合に、ハイブリッド車両１の運動に関する操作があると判定する。他の例では、コントローラ２０は、ブレーキペダルセンサ（図示せず）によりブレーキペダルの操作が検出された場合や、シフトレバーやパドルシフトによる変速指示操作が検出された場合、ステアリングホイールが操作された場合、スポーツモードスイッチが操作された場合などに、ハイブリッド車両１の運動に関する操作があると判定する。更に別の例では、スポーツモードスイッチによりスポーツモードがオンにされている場合、ドライバにより常に高い応答性が要求されているものとし、ハイブリッド車両１の運動に関する操作があると判定する。コントローラ２０は、ドライバによるハイブリッド車両１の運動に関する操作があると判定した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１７に進み、エンジン始動制御を実行する。この場合には、コントローラ２０は、エンジン２を速やかに始動させて、ドライバからの要求を優先させるべく、モータ４の出力トルクを予め減少させることなくエンジン始動制御を実行する。これに対して、コントローラ２０は、ドライバによるハイブリッド車両１の運動に関する操作がないと判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５に進む。

【0042】

ステップＳ１５において、コントローラ２０は、エンジン始動制御を実行した場合におけるハイブリッド車両１の進行方向加速度の推定減少量（推定加速度減少量）が、進行方向加速度の減少量の最大許容値（許容加速度減少量）より大きいか否かを判定する。

【0043】

許容加速度減少量は、エンジン始動制御中に許容される進行方向加速度の減少量の最大値である。具体的には、ドライバに違和感を与えない加速度減少量の範囲やハイブリッド車両１の信頼性上要求される加速度減少量の範囲に基づき、許容加速度減少量が予め決定されている。本実施形態においては、例えば、許容加速度減少量は０．０２Ｇである。また、推定加速度減少量は、現在の加速度と、エンジン始動制御を実行した場合にハイブリッド車両１に発生すると推定される推定減速度との差分として算出することができる。推定減速度は、モータ４が出力可能なトルクから、エンジン２の始動に必要なトルク及び走行抵抗を打ち消すために必要なトルクを減算して得られるトルク収支に、所定の係数を掛けることで算出することができる。この所定の係数は、変速機６の現在のギヤ段やタイヤ径、ハイブリッド車両１の重量等に基づき決定される。本実施形態では、便宜的に、トルク収支の１０Ｎｍがハイブリッド車両１の加速度０．０１Ｇに相当することとする。即ち、例えばトルク収支が－１５Ｎｍの場合には、推定減速度は－０．０１５Ｇとなる。また、コントローラ２０は、モータ４の回転数と出力可能なトルクとの関係を表したマップ（予めコントローラ２０のメモリ２０ｂに記憶されている）を参照することにより、モータ回転数センサＳＮ２により検知されたモータ４の回転数に基づいてモータ４が出力可能なトルクを求めることができる。また、本実施形態では、便宜的に、エンジン２の始動に必要なトルクを９０Ｎｍ、走行抵抗を打ち消すために必要なトルクを１０Ｎｍとするが、これらの値はハイブリッド車両１のエンジン２の構成や車速等に応じて適宜設定することができる。

【0044】

コントローラ２０は、推定加速度減少量が許容加速度減少量以下であると判定した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１７に進み、エンジン始動制御を実行する。この場合には、直ちにエンジン始動制御を実行したとしてもドライバに違和感を与えることがないと考えられるので、コントローラ２０は、モータ４の出力トルクを予め減少させることなくエンジン始動制御を実行する。これに対して、コントローラ２０は、推定加速度減少量が許容加速度減少量より大きいと判定した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６に進む。

【0045】

ステップＳ１６において、コントローラ２０は、推定加速度減少量が許容加速度減少量以下となるように、モータ４の出力トルクを減少させる。具体的には、コントローラ２０は、ハイブリッド車両１の進行方向加速度を、推定加速度減少量と許容加速度減少量との差分に相当する量だけ減少させるように、モータ４の出力トルクを減少させる。例えば、推定加速度減少量が０．０３Ｇ、許容加速度減少量が０．０２Ｇである場合、その差分（即ち推定加速度減少量の超過分）は０．０１Ｇである。この場合、この差分０．０１Ｇに相当するトルクは１０Ｎｍであるので、コントローラ２０は、モータ４の出力トルクを１０Ｎｍ減少させる。そして、コントローラ２０は、ステップＳ１７に進む。

【0046】

ステップＳ１７において、コントローラ２０は、エンジン始動制御を実行する。エンジン始動制御によりエンジン２が始動した後、コントローラ２０は、走行モード切替制御を終了する。

【0047】

次に、図４を参照して、本発明の実施形態によるエンジン始動制御について説明する。このエンジン始動制御は、図３のステップＳ１７において実行されるものである。

【0048】

エンジン始動制御が開始されると、ステップＳ２１において、コントローラ２０は、エンジン始動中において第２クラッチＣＬ２をスリップ状態にするときに第２クラッチＣＬ２に適用すべきトルク（以下では「第２クラッチ目標スリップトルク」と呼ぶ。）を設定する。具体的には、コントローラ２０は、変速機６に現在設定されているギヤ段と、モータ４の現在のトルクとに基づき、第２クラッチ目標スリップトルクを求める。ここで、ギヤ段に応じて、スリップ状態において第２クラッチＣＬ２に適用可能な最小のトルク（以下では「第２クラッチ最小トルク」と呼ぶ。）が決まる。そのため、典型的な例では、コントローラ２０は、ギヤ段と第２クラッチ最小トルクとの関係（事前に規定したマップなど）に基づき、現在のギヤ段に応じた第２クラッチ最小トルクを求め、この第２クラッチ最小トルクを第２クラッチ目標スリップトルクとして設定する。

【0049】

なお、第２クラッチ最小トルクが変速機６のギヤ段に依存するのは、上述したように、第２クラッチＣＬ２が、変速機６において種々のギヤ段を切り替えるための多数のクラッチに相当するものであるからである。つまり、ギヤ段に応じて第２クラッチＣＬ２を構成するクラッチが変わるため、それにより、第２クラッチＣＬ２による最小のスリップトルクも変わるからである。

【0050】

次いで、ステップＳ２２において、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２を徐々にスリップ状態に移行させるように、第２クラッチＣＬ２を制御する。具体的には、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２のトルクが、ステップＳ２１において設定された第２クラッチ目標スリップトルクに達するまで、締結状態にある第２クラッチＣＬ２を解放側に向けて移行させていく。そして、コントローラ２０は、第２クラッチ目標スリップトルクが適用された第２クラッチＣＬ２の状態（スリップ状態）を保持する。

【0051】

次いで、ステップＳ２３において、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１を徐々にスリップ状態に移行させるように、第１クラッチＣＬ１を制御する。つまり、コントローラ２０は、解放状態にある第１クラッチＣＬ１を締結側に向けて移行させていく。例えば、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１を完全締結の手前の所定のスリップ状態まで移行させる。また、コントローラ２０は、このように第１クラッチＣＬ１をスリップ状態に移行させていき、モータ４のトルクを第１クラッチＣＬ１を介してエンジン２側に伝達させることで、このモータ４のトルクによってエンジン２をクランキングしてエンジン回転数を上昇させていく。この場合、コントローラ２０は、モータ４の回転数をほぼ維持した状態において、モータ４のトルクを徐々に上昇させる制御を行う。典型的には、コントローラ２０は、現在の回転数において出力可能な最大なトルクまで、モータ４のトルクを上昇させる。この後、エンジン２側に伝達されるトルク（つまり第１クラッチＣＬ１に付与されるトルク）がエンジン２の始動に必要なトルクに達することとなるが、コントローラ２０は、エンジン２を着火させるべきタイミングになるまで、第１クラッチＣＬ１を所定のスリップ状態に保持する。

【0052】

次いで、ステップＳ２４において、コントローラ２０は、エンジン２を着火可能なタイミングになると、エンジン２を着火させるようにエンジン２を制御する。つまり、コントローラ２０は、点火プラグによる点火を実行することで、エンジン２内の混合気を燃焼させる。そして、ステップＳ２５において、コントローラ２０は、スリップ状態にある第１クラッチＣＬ１を完全締結するように、第１クラッチＣＬ１を制御する。具体的には、コントローラ２０は、エンジン回転数とモータ回転数とがほぼ一致したタイミングにおいて、第１クラッチＣＬ１を完全締結する。そして、ステップＳ２６において、コントローラ２０は、スリップ状態にある第２クラッチＣＬ２を完全締結するように、第２クラッチＣＬ２を制御する。具体的には、コントローラ２０は、エンジン回転数（モータ回転数に一致）と、車速をギヤ比換算した回転数とが一致したタイミングにおいて、第２クラッチＣＬ２を完全締結する。そして、コントローラ２０は、エンジン始動制御を終了する。

【0053】

＜作用効果＞
次に、本発明の実施形態によるハイブリッド車の制御装置の作用及び効果について説明する。

【0054】

図５は、本発明の実施形態によるハイブリッド車両１の制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す。図６は、従来技術により走行モードの切替を実行した場合のタイムチャートの一例を示す。図５及び図６において、上側のタイムチャートは、ハイブリッド車両１の加速度（減速度含む）の時間変化を示し、下側のタイムチャートは、モータ４やエンジン２などのトルク（具体的にはモータ４の出力軸におけるトルク）を示している。

【0055】

ここでは、本実施形態による走行モード切替制御による作用及び構成を説明するために、図５に本実施形態による走行モード切替制御を行った場合の結果を示すと共に、図６に従来技術により走行モードの切替を実行した場合の結果を比較例として示す。図５及び図６中の各グラフは、以下のパラメータの時間変化を示す。
・グラフＧ１０：ハイブリッド車両１の加速度
・グラフＧ１１：モータ４の出力トルク
・グラフＧ１２：走行抵抗を打ち消すために必要なトルク（負値）
・グラフＧ１３：エンジン２の始動に必要なトルク（負値）
・グラフＧ１４：始動後のエンジン２の出力トルク
・グラフＧ１５：トルク収支（Ｇ１１～Ｇ１４の合計値）
・グラフＧ２０：ハイブリッド車両１の加速度
・グラフＧ２１：モータ４の出力トルク
・グラフＧ２２：走行抵抗を打ち消すために必要なトルク（負値）
・グラフＧ２３：エンジン２の始動に必要なトルク（負値）
・グラフＧ２４：始動後のエンジン２の出力トルク
・グラフＧ２５：トルク収支（Ｇ２１～Ｇ２４の合計値）

【0056】

図６に示す従来技術の例では、ハイブリッド車両１が第１走行モードで走行している時刻ｔ１以前から第２走行モードで走行している時刻ｔ５以降にわたって、走行抵抗を打ち消すために必要なトルクは、－１０Ｎｍで一定である（グラフＧ２２参照）。また、時刻ｔ１以前においてモータ４の出力トルクは２５Ｎｍである（グラフＧ２１参照）。したがって、トルク収支は１５Ｎｍとなり（グラフＧ２５参照）、このトルク収支に対応するハイブリッド車両１の加速度は０．０１５Ｇとなっている（グラフＧ２０参照）。

【0057】

図６の従来技術の例では、時刻ｔ１において、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え要求があると判定されると、直ちにエンジン始動制御が開始される。そして、時刻ｔ１からｔ３の間、エンジン２の始動に必要なトルクの大きさが９０Ｎｍまで増大する（グラフＧ２３参照。エンジン２の始動に必要なトルクを負値として表しているのでグラフ上では減少している）。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、エンジン２の始動に必要なトルクの増大に合わせてモータ４の出力トルクも増大するので（グラフＧ２１参照）、トルク収支は１５Ｎｍで一定に保たれる（グラフＧ２５参照）。即ち、ハイブリッド車両１の加速度に変化は生じない。しかしながら、時刻ｔ２においてモータ４の出力トルクが最大値８５Ｎｍに達した後、モータ４の出力トルクは増大しない。したがって、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、エンジン２の始動に必要なトルクの増大に合わせてトルク収支が減少する（グラフＧ２５参照）。そして、時刻ｔ３においてエンジン２の始動に必要なトルクの大きさが最大値９０Ｎｍに到達したとき、トルク収支は８５－１０－９０＝－１５Ｎｍとなる（グラフＧ２５参照）。このトルク収支に対応するハイブリッド車両１の加速度は－０．０１５Ｇである（グラフＧ２０参照）。したがって、エンジン始動制御が開始された時刻ｔ１における加速度０．０１５Ｇからの加速度減少量は０．０３Ｇになる。即ち、図６に例示した従来技術では、エンジン始動制御中のハイブリッド車両１の進行方向加速度の減少量が、ドライバに違和感を与えない許容加速度減少量である０．０２Ｇを超えているので、ドライバに違和感を与える可能性がある。

【0058】

一方、図５に例示した本実施形態でも、ハイブリッド車両１が第１走行モードで走行している時刻ｔ１以前から第２走行モードで走行している時刻ｔ６以降にわたって、走行抵抗を打ち消すために必要なトルクは、－１０Ｎｍで一定である（グラフＧ１２参照）。また、時刻ｔ１以前においてモータ４の出力トルクは２５Ｎｍである（グラフＧ１１参照）。したがって、時刻ｔ１以前のトルク収支は１５Ｎｍとなり（グラフＧ１５参照）、このトルク収支に対応するハイブリッド車両１の加速度は０．０１５Ｇとなっている（グラフＧ１０参照）。

【0059】

図５の本実施形態の例においても、図６に示した従来技術の例と同様に、時刻ｔ１において、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え要求があると判定される。しかしながら、従来技術の例のように時刻ｔ１に直ちにエンジン始動制御が開始されると、エンジン始動制御中のハイブリッド車両１の進行方向加速度の減少量が０．０３Ｇに達し、ドライバに違和感を与える可能性がある。そこで、図５の本実施形態の例では、コントローラ２０は、エンジン始動制御を実行する前に、時刻ｔ１からｔ２の間、モータ４の出力トルクを所定量減少させる。図５の例では、推定加速度減少量が０．０３Ｇ、許容加速度減少量が０．０２Ｇであるので、その差分（即ち推定加速度減少量の超過分）は０．０１Ｇである。即ち、この差分０．０１Ｇに相当するトルクは１０Ｎｍであるので、コントローラ２０は、時刻ｔ１からｔ２の間に、モータ４の出力トルクを１０Ｎｍ減少させて１５Ｎｍとする（Ｇ１１参照）。これにより、時刻ｔ２の時点におけるトルク収支は、１５－１０＝５Ｎｍとなり、このトルク収支に対応するハイブリッド車両１の加速度は０．００５Ｇとなる（グラフＧ１０参照）。

【0060】

その後、時刻ｔ２からｔ４の間、エンジン２の始動に必要なトルクの大きさが９０Ｎｍまで増大する（グラフＧ１３参照。エンジン２の始動に必要なトルクを負値として表しているのでグラフ上では減少している）。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、エンジン２の始動に必要なトルクの増大に合わせてモータ４の出力トルクも増大するので（グラフＧ１１参照）、トルク収支は５Ｎｍで一定に保たれる（グラフＧ１５参照）。即ち、ハイブリッド車両１の加速度に変化は生じない。しかしながら、時刻ｔ３においてモータ４の出力トルクが最大値８５Ｎｍに達した後、モータ４の出力トルクは増大しない。したがって、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、エンジン２の始動に必要なトルクの増大に合わせてトルク収支が減少する（グラフＧ１５参照）。そして、時刻ｔ４においてエンジン２の始動に必要なトルクの大きさが最大値９０Ｎｍに到達したとき、トルク収支は８５－１０－９０＝－１５Ｎｍとなる（グラフＧ１５参照）。このトルク収支に対応するハイブリッド車両１の加速度は－０．０１５Ｇである（グラフＧ１０参照）。したがって、エンジン始動制御が開始された時刻ｔ２における加速度０．００５Ｇからの加速度減少量は０．０２Ｇになる。即ち、図５に示した本実施形態の例では、エンジン始動制御中のハイブリッド車両１の進行方向加速度の減少量が、ドライバに違和感を与えない許容加速度減少量である０．０２Ｇ以下なので、ドライバに与える違和感を抑制できる。

【0061】

上記した時刻ｔ４の後、時刻ｔ５において、エンジン２が着火され、この後、時刻ｔ６までの間に第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２が完全締結されて、時刻ｔ６においてハイブリッド車両１の走行モードが第２走行モードに切り替わることとなる。

【0062】

以上説明したように、本実施形態では、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへと切り替えるときに、モータ４の出力トルクを所定量減少させる制御を行った後に、第１クラッチＣＬ１を解放状態から締結状態に移行させると共に、モータ４によってエンジン２をクランキングしてエンジン２を始動させる。つまり、本実施形態では、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時に、エンジン２を始動させる前に、モータ４の出力トルクを所定量減少させる制御を行って、ハイブリッド車両１の進行方向加速度を予め所定量減少させておく。

【0063】

これにより、走行モードの切り替えのためにエンジン２を始動させるときに、エンジン２を始動させるのに必要なトルクをモータ４が十分に発生できない場合でも、そのモータ４の出力トルクの不足量に相当する減速度までハイブリッド車両１の進行方向加速度が減少するときの加速度変化を小さくすることができる。これにより、第１走行モードから第２走行モードへの切り替えに伴うエンジン２の始動時に、ハイブリッド車両１が突然後方に引きずられたような違和感をドライバに与えることを抑制できるようになる。

【0064】

また、本実施形態によれば、コントローラ２０は、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時であっても、ハイブリッド車両１の運動に関するドライバの操作がある場合には、モータ４の出力トルクを所定量減少させる制御を行わないようにする。これにより、エンジン２を速やかに始動させて、ハイブリッド車両１の運動に関するドライバからの要求を適切に実現することができる。

【0065】

また、本実施形態は、遊星歯車を備える変速機６（自動変速機）を備えるハイブリッド車両１に適用される。遊星歯車を備える変速機６（自動変速機）ではイナーシャが大きいために、上記したような走行モードの切り替え時における進行方向加速度の減少が発生しやすい。しかしながら、本実施形態によれば、エンジン２を始動させる前に、モータ４の出力トルクを所定量減少させる制御を行って、ハイブリッド車両１の進行方向加速度を予め所定量減少させておくことにより、エンジン２を始動させ且つ変速機６内の遊星歯車の公転速度を上昇させるのに必要なトルクをモータ４が十分に発生できない場合でも、そのモータ４の出力トルクの不足量に相当する減速度まで進行方向加速度が減少するときの加速度変化を小さくすることができる。これにより、第１走行モードから第２走行モードへの切り替え時に、ハイブリッド車両１が突然後方に引きずられたような違和感をドライバに与えることを抑制できるようになる。

【符号の説明】

【0066】

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
４ モータ
６ 変速機
１２ 駆動輪
２０ コントローラ
２０ａ プロセッサ
２０ｂ メモリ
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＣＬ２ 第２クラッチ
Ｐ１ ピニオンギヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】