(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】2024-06-24
(45)【発行日】2024-07-02
(54)【発明の名称】車両の制御装置
(51)【国際特許分類】
B60W 10/02 20060101AFI20240625BHJP
B60K 6/48 20071001ALI20240625BHJP
B60K 6/543 20071001ALI20240625BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20240625BHJP
B60W 20/15 20160101ALI20240625BHJP
B60W 10/06 20060101ALI20240625BHJP
F16D 48/02 20060101ALI20240625BHJP
B60L 50/16 20190101ALI20240625BHJP
B60L 15/20 20060101ALI20240625BHJP
【FI】
B60W10/02 900
B60K6/48 ZHV
B60K6/543
B60W10/08 900
B60W20/15
B60W10/06 900
F16D48/02 640A
F16D48/02 640J
B60L50/16
B60L15/20 J
(21)【出願番号】P 2020202290
(22)【出願日】2020-12-04
【審査請求日】2023-09-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(74)【代理人】
【識別番号】100085361
【氏名又は名称】池田 治幸
(74)【代理人】
【識別番号】100147669
【氏名又は名称】池田 光治郎
(72)【発明者】
【氏名】松原 圭吾
(72)【発明者】
【氏名】馬場 正幸
(72)【発明者】
【氏名】稲吉 智也
(72)【発明者】
【氏名】貝吹 雅一
【審査官】高瀬 智史
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-143448(JP,A)
【文献】特開2020-131788(JP,A)
【文献】特開2016-199155(JP,A)
【文献】特開2018-79876(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2012/0083385(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60W 10/00-20/50
B60K 6/20-6/547
F16D 48/02
B60L 50/16
B60L 15/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられた、油圧式のクラッチアクチュエータが制御されることによって制御状態が切り替えられるクラッチと、前記クラッチアクチュエータへ調圧された油圧を供給する油圧制御回路と、を備えた車両の、制御装置であって、
前記エンジンの始動に際して、前記電動機の出力トルクを前記エンジンのクランキングに必要なトルクである必要クランキングトルク分増加するように前記電動機を制御すると共に前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御する始動制御部と、
前記エンジンの始動に際して、前記クラッチの制御状態を解放状態から係合状態へ切り替える係合過渡中に、前記油圧を供給させる油圧指令値として、前記必要クランキングトルクを前記クラッチが伝達するように前記クラッチアクチュエータへの前記油圧を調圧するクランキング用油圧指令値を前記油圧制御回路へ出力すると共に、前記クランキング用油圧指令値の出力に先立って、前記油圧指令値として、前記クラッチを速やかに前記クラッチのパッククリアランスが詰められたパック詰め完了状態とするように前記クラッチアクチュエータへの前記油圧の応答性を向上させる急速充填用油圧指令値を前記油圧制御回路へ出力するクラッチ制御部と、
前記エンジンが運転を停止しているときに、前記電動機からクリープ現象を生じさせる所定トルクを出力させる状況下において、前記車両の状態が前記所定トルクが不要となる予め定められた所定状態である場合には、前記電動機から前記所定トルクを出力させないトルクカット制御を実行すると共に、前記トルクカット制御の実行中に前記エンジンが始動される場合には、前記トルクカット制御を解除する電動機制御部と、
前記クラッチの前記係合過渡中における前記油圧と前記油圧指令値との相関を表す関係を補正する学習制御を行う学習制御部と、
を含んでおり、
前記クラッチ制御部は、前記トルクカット制御の実行中に前記エンジンが始動される場合には、前記トルクカット制御の解除が開始されてから前記所定トルクが安定して出力される予め定められた所定時間経過するまで前記急速充填用油圧指令値の出力を待機することを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンと、電動機と、エンジンと電動機との間の連結を切り離し可能なクラッチと、を備えた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられた、油圧式のクラッチアクチュエータが制御されることによって制御状態が切り替えられるクラッチと、前記クラッチアクチュエータへ調圧された油圧を供給する油圧制御回路と、を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両の制御装置がそれである。この特許文献1には、エンジンの始動時に、クラッチの伝達トルクを発生させると共にエンジンのクランキングに必要なトルクを電動機から出力すること、エンジンのクランキングに先立って、クラッチへ油圧を供給させる為の油圧指令値を一時的に高いファーストフィル圧に設定すること、及びエンジンの始動時における電動機の回転速度の変動量に基づいてファーストフィル圧を補正する学習制御を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、エンジンが運転を停止した状態であるときには、電動機からクリープ現象を生じさせる所定トルクを出力させる場合がある。この場合、動力伝達経路における動力伝達が遮断されるP、Nポジション等の非走行ポジションやブレーキオン時の停車中などでは、所定トルクが不要となるので、電動機から所定トルクを出力させないトルクカット制御を行って電動機の回転速度がゼロとなることがある。トルクカット制御を行っているような状況下でのエンジン始動では、クラッチの係合によるエンジンのクランキングができない。その為、このような状況下では、トルクカット制御を解除させてから、クラッチを係合状態へ切り替える為の油圧制御を開始することで、エンジン始動を実現することが考えられる。しかしながら、トルクカット制御を解除させたときに直ぐには安定した所定トルク等へ復帰させられない為、油圧指令値に対するクラッチの油圧のばらつきによって生じる現象例えば電動機の回転速度変動等を正しく検出できない可能性がある。そうすると、クラッチの油圧と油圧指令値との相関を表す関係を補正する学習制御を適切に行えないおそれがある。
【0005】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルクカット制御の実行中にエンジン始動が開始される際に、クラッチの油圧と油圧指令値との相関を表す関係を補正する学習制御を適切に行うことができる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された電動機と、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記電動機との間に設けられた、油圧式のクラッチアクチュエータが制御されることによって制御状態が切り替えられるクラッチと、前記クラッチアクチュエータへ調圧された油圧を供給する油圧制御回路と、を備えた車両の、制御装置であって、(b)前記エンジンの始動に際して、前記電動機の出力トルクを前記エンジンのクランキングに必要なトルクである必要クランキングトルク分増加するように前記電動機を制御すると共に前記エンジンが運転を開始するように前記エンジンを制御する始動制御部と、(c)前記エンジンの始動に際して、前記クラッチの制御状態を解放状態から係合状態へ切り替える係合過渡中に、前記油圧を供給させる油圧指令値として、前記必要クランキングトルクを前記クラッチが伝達するように前記クラッチアクチュエータへの前記油圧を調圧するクランキング用油圧指令値を前記油圧制御回路へ出力すると共に、前記クランキング用油圧指令値の出力に先立って、前記油圧指令値として、前記クラッチを速やかに前記クラッチのパッククリアランスが詰められたパック詰め完了状態とするように前記クラッチアクチュエータへの前記油圧の応答性を向上させる急速充填用油圧指令値を前記油圧制御回路へ出力するクラッチ制御部と、(d)前記エンジンが運転を停止しているときに、前記電動機からクリープ現象を生じさせる所定トルクを出力させる状況下において、前記車両の状態が前記所定トルクが不要となる予め定められた所定状態である場合には、前記電動機から前記所定トルクを出力させないトルクカット制御を実行すると共に、前記トルクカット制御の実行中に前記エンジンが始動される場合には、前記トルクカット制御を解除する電動機制御部と、(e)前記クラッチの前記係合過渡中における前記油圧と前記油圧指令値との相関を表す関係を補正する学習制御を行う学習制御部と、を含んでおり、(f)前記クラッチ制御部は、前記トルクカット制御の実行中に前記エンジンが始動される場合には、前記トルクカット制御の解除が開始されてから前記所定トルクが安定して出力される予め定められた所定時間経過するまで前記急速充填用油圧指令値の出力を待機することにある。
【発明の効果】
【0007】
前記第1の発明によれば、電動機からクリープ現象を生じさせる所定トルクを出力させないトルクカット制御の実行中にエンジンが始動される場合には、トルクカット制御の解除が開始されてから所定トルクが安定して出力される予め定められた所定時間経過するまで急速充填用油圧指令値の出力が待機させられるので、所定トルクが安定して出力される状況下で、クラッチの係合過渡中における油圧と油圧指令値との相関を表す関係を補正する学習制御が行われる。よって、トルクカット制御の実行中にエンジン始動が開始される際に、クラッチの油圧と油圧指令値との相関を表す関係を補正する学習制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。
【
図2】K0クラッチの一例を示す部分断面図である。
【
図3】K0制御用フェーズ定義における各フェーズの一例を説明する図表である。
【
図4】エンジンの始動制御が実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【
図5】電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、クリープカット制御の実行中にエンジン始動が開始される際にK0学習制御を適切に行う為の制御作動を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【0010】
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。
図1において、車両10は、走行用の駆動力源である、エンジン12及び電動機MGを備えたハイブリッド車両である。又、車両10は、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16と、を備えている。
【0011】
エンジン12は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン12は、後述する電子制御装置90によって、車両10に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置50が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
【0012】
電動機MGは、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。電動機MGは、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。電動機MGは、後述する電子制御装置90によってインバータ52が制御されることにより、電動機MGの出力トルクであるMGトルクTmが制御される。MGトルクTmは、例えば電動機MGの回転方向がエンジン12の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。具体的には、電動機MGは、エンジン12に替えて或いはエンジン12に加えて、インバータ52を介してバッテリ54から供給される電力により走行用の動力を発生する。又、電動機MGは、エンジン12の動力や駆動輪14側から入力される被駆動力により発電を行う。電動機MGの発電により発生させられた電力は、インバータ52を介してバッテリ54に蓄積される。バッテリ54は、電動機MGに対して電力を授受する蓄電装置である。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギも同意である。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
【0013】
動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース18内において、K0クラッチ20、トルクコンバータ22、自動変速機24等を備えている。K0クラッチ20は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路におけるエンジン12と電動機MGとの間に設けられたクラッチである。トルクコンバータ22は、K0クラッチ20を介してエンジン12に連結されている。自動変速機24は、トルクコンバータ22に連結されており、トルクコンバータ22と駆動輪14との間の動力伝達経路に介在させられている。トルクコンバータ22及び自動変速機24は、各々、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成している。又、動力伝達装置16は、自動変速機24の出力回転部材である変速機出力軸26に連結されたプロペラシャフト28、プロペラシャフト28に連結されたディファレンシャルギヤ30、ディファレンシャルギヤ30に連結された1対のドライブシャフト32等を備えている。又、動力伝達装置16は、エンジン12とK0クラッチ20とを連結するエンジン連結軸34、K0クラッチ20とトルクコンバータ22とを連結する電動機連結軸36等を備えている。
【0014】
電動機MGは、ケース18内において、電動機連結軸36に動力伝達可能に連結されている。電動機MGは、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路、特にはK0クラッチ20とトルクコンバータ22との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。つまり、電動機MGは、K0クラッチ20を介することなくトルクコンバータ22や自動変速機24と動力伝達可能に連結されている。見方を換えれば、トルクコンバータ22及び自動変速機24は、各々、電動機MGと駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成している。トルクコンバータ22及び自動変速機24は、各々、エンジン12及び電動機MGの駆動力源の各々からの駆動力を駆動輪14へ伝達する。
【0015】
トルクコンバータ22は、電動機連結軸36と連結されたポンプ翼車22a、及び自動変速機24の入力回転部材である変速機入力軸38と連結されたタービン翼車22bを備えている。ポンプ翼車22aは、K0クラッチ20を介してエンジン12と連結されていると共に、直接的に電動機MGと連結されている。ポンプ翼車22aはトルクコンバータ22の入力部材であり、タービン翼車22bはトルクコンバータ22の出力部材である。電動機連結軸36は、トルクコンバータ22の入力回転部材でもある。変速機入力軸38は、タービン翼車22bによって回転駆動されるタービン軸と一体的に形成されたトルクコンバータ22の出力回転部材でもある。トルクコンバータ22は、駆動力源(エンジン12、電動機MG)の各々からの駆動力を流体を介して変速機入力軸38へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ22は、ポンプ翼車22aとタービン翼車22bとを連結するLUクラッチ40を備えている。LUクラッチ40は、トルクコンバータ22の入出力回転部材を連結する直結クラッチ、すなわち公知のロックアップクラッチである。
【0016】
LUクラッチ40は、車両10に備えられた油圧制御回路56から供給される調圧された油圧であるLU油圧PRluによりLUクラッチ40のトルク容量であるLUトルクTluが変化させられることで、作動状態つまり制御状態が切り替えられる。LUクラッチ40の制御状態としては、LUクラッチ40が解放された状態である完全解放状態、LUクラッチ40が滑りを伴って係合された状態であるスリップ状態、及びLUクラッチ40が係合された状態である完全係合状態がある。LUクラッチ40が完全解放状態とされることにより、トルクコンバータ22はトルク増幅作用が得られるトルクコンバーター状態とされる。又、LUクラッチ40が完全係合状態とされることにより、トルクコンバータ22はポンプ翼車22a及びタービン翼車22bが一体回転させられるロックアップ状態とされる。
【0017】
自動変速機24は、例えば不図示の1組又は複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置CBと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置CBは、例えば油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、各々、油圧制御回路56から供給される調圧された油圧であるCB油圧PRcbによりそれぞれのトルク容量であるCBトルクTcbが変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。
【0018】
自動変速機24は、係合装置CBのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比(ギヤ比ともいう)γat(=AT入力回転速度Ni/AT出力回転速度No)が異なる複数の変速段(ギヤ段ともいう)のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機24は、後述する電子制御装置90によって、ドライバー(=運転者)のアクセル操作や車速V等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のギヤ段が選択的に形成される。AT入力回転速度Niは、変速機入力軸38の回転速度であり、自動変速機24の入力回転速度である。AT入力回転速度Niは、トルクコンバータ22の出力回転部材の回転速度でもあり、トルクコンバータ22の出力回転速度であるタービン回転速度Ntと同値である。AT入力回転速度Niは、タービン回転速度Ntで表すことができる。AT出力回転速度Noは、変速機出力軸26の回転速度であり、自動変速機24の出力回転速度である。
【0019】
K0クラッチ20は、例えば後述する油圧式のクラッチアクチュエータ120により押圧される多板式或いは単板式のクラッチにより構成される湿式又は乾式の摩擦係合装置である。K0クラッチ20は、後述する電子制御装置90によりクラッチアクチュエータ120が制御されることによって、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。
【0020】
図2は、K0クラッチ20の一例を示す部分断面図である。
図2において、K0クラッチ20は、クラッチドラム100と、クラッチハブ102と、セパレートプレート104と、摩擦プレート106と、ピストン108と、リターンスプリング110と、バネ受板112と、スナップリング114と、を含んでいる。クラッチドラム100とクラッチハブ102とは、同じ軸心CS上に設けられている。
図2では、軸心CSの上半分におけるK0クラッチ20の径方向外周部分が示されている。軸心CSは、エンジン連結軸34、電動機連結軸36などの軸心である。クラッチドラム100は、例えばエンジン連結軸34と連結されており、エンジン連結軸34と一体的に回転させられる。クラッチハブ102は、例えば電動機連結軸36と連結されており、電動機連結軸36と一体的に回転させられる。セパレートプレート104は、複数枚の略円環板状の外周縁がクラッチドラム100の筒部100aの内周面に相対回転不能に嵌合されている、すなわちスプライン嵌合されている。摩擦プレート106は、複数枚のセパレートプレート104の間に介在させられて、複数枚の略円環板状の内周縁がクラッチハブ102の外周面に相対回転不能に嵌合されている、すなわちスプライン嵌合されている。ピストン108は、セパレートプレート104及び摩擦プレート106の方向に伸びる押圧部108aが外周縁に設けられている。リターンスプリング110は、ピストン108とバネ受板112との間に介在させられており、ピストン108の一部をクラッチドラム100の底板部100bに当接するように付勢する。つまり、リターンスプリング110は、セパレートプレート104と摩擦プレート106とを非係合側とするようにピストン108を付勢するバネ要素として機能する。スナップリング114は、ピストン108の押圧部108aとの間にセパレートプレート104及び摩擦プレート106を挟む位置において、クラッチドラム100の筒部100aに固定されている。K0クラッチ20には、ピストン108とクラッチドラム100の底板部100bとの間に油室116が形成されている。クラッチドラム100には、油室116に通じる油路118が形成されている。K0クラッチ20では、クラッチドラム100、ピストン108、リターンスプリング110、バネ受板112、油室116などによって油圧アクチュエータとしてのクラッチアクチュエータ120が構成されている。
【0021】
油圧制御回路56は、クラッチアクチュエータ120へ調圧された油圧であるK0油圧PRk0を供給する。K0クラッチ20において、油圧制御回路56からK0油圧PRk0が油路118を通って油室116に供給されると、K0油圧PRk0によってピストン108がリターンスプリング110の付勢力に抗してセパレートプレート104及び摩擦プレート106の方向に移動し、ピストン108の押圧部108aがセパレートプレート104及び摩擦プレート106を押圧する。K0クラッチ20は、セパレートプレート104及び摩擦プレート106が押圧されると、係合状態へ切り替えられる。K0クラッチ20は、K0油圧PRk0によりK0クラッチ20のトルク容量であるK0トルクTk0が変化させられることで、制御状態が切り替えられる。尚、LUトルクTlu、CBトルクTcb、K0トルクTk0などの係合装置のトルク容量は、係合装置が伝達できる最大のトルクすなわち最大伝達トルクに相当し、狭義には、係合装置が実際に伝達するトルクに相当する係合装置の伝達トルクとは異なるが、本実施例では、特に区別しない場合には、係合装置の伝達トルクも係合装置が伝達できる最大のトルクを表すものとする。例えば、K0トルクTk0は、K0クラッチ20の伝達トルクと同意である。
【0022】
K0トルクTk0は、例えば摩擦プレート106の摩擦材の摩擦係数やK0油圧PRk0等によって決まるものである。K0クラッチ20では、油室116に作動油OILが充填され、リターンスプリング110による付勢力に対抗するピストン108の押し付け力(=PRk0×ピストン受圧面積)によってセパレートプレート104と摩擦プレート106との間のクリアランスが詰められた状態、すなわちK0クラッチ20のパッククリアランスが詰められた状態とされると、所謂パック詰めが完了させられる。本実施例では、K0クラッチ20のパッククリアランスが詰められた状態をパック詰め完了状態と称する。K0クラッチ20は、パック詰め完了状態から更にK0油圧PRk0が増大させられることで、K0トルクTk0が発生させられる。つまり、K0クラッチ20のパック詰め完了状態は、そのパック詰め完了状態からK0油圧PRk0を増大させればK0クラッチ20がトルク容量を持ち始める状態すなわちK0トルクTk0が発生し始める状態である。K0クラッチ20のパック詰めの為のK0油圧PRk0は、ピストン108がストロークエンドに到達し、且つK0トルクTk0が発生していない状態とする為のK0油圧PRk0である。
【0023】
図1に戻り、K0クラッチ20の係合状態では、エンジン連結軸34を介してポンプ翼車22aとエンジン12とが一体的に回転させられる。すなわち、K0クラッチ20は、係合されることによってエンジン12と駆動輪14とを動力伝達可能に連結する。一方で、K0クラッチ20の解放状態では、エンジン12とポンプ翼車22aとの間の動力伝達が遮断される。すなわち、K0クラッチ20は、解放されることによってエンジン12と駆動輪14との間の連結を切り離す。電動機MGはポンプ翼車22aに連結されているので、K0クラッチ20は、エンジン12と電動機MGとの間の動力伝達経路に設けられて、その動力伝達経路を断接するクラッチ、すなわちエンジン12を電動機MGと断接するクラッチとして機能する。つまり、K0クラッチ20は、係合されることによってエンジン12と電動機MGとを連結する一方で、解放されることによってエンジン12と電動機MGとの間の連結を切り離す断接用クラッチである。
【0024】
動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力は、K0クラッチ20が係合された場合に、エンジン連結軸34から、K0クラッチ20、電動機連結軸36、トルクコンバータ22、自動変速機24、プロペラシャフト28、ディファレンシャルギヤ30、及びドライブシャフト32等を順次介して駆動輪14へ伝達される。又、電動機MGから出力される動力は、K0クラッチ20の制御状態に拘わらず、電動機連結軸36から、トルクコンバータ22、自動変速機24、プロペラシャフト28、ディファレンシャルギヤ30、及びドライブシャフト32等を順次介して駆動輪14へ伝達される。
【0025】
車両10は、機械式のオイルポンプであるMOP58、電動式のオイルポンプであるEOP60、ポンプ用モータ62等を備えている。MOP58は、ポンプ翼車22aに連結されており、駆動力源(エンジン12、電動機MG)により回転駆動させられて動力伝達装置16にて用いられる作動油OILを吐出する。ポンプ用モータ62は、EOP60を回転駆動する為のEOP60専用のモータである。EOP60は、ポンプ用モータ62により回転駆動させられて作動油OILを吐出する。MOP58やEOP60が吐出した作動油OILは、油圧制御回路56へ供給される。油圧制御回路56は、MOP58及び/又はEOP60が吐出した作動油OILを元にして各々調圧した、CB油圧PRcb、K0油圧PRk0、LU油圧PRluなどを供給する。
【0026】
車両10は、更に、エンジン12の始動制御などに関連する車両10の制御装置を含む電子制御装置90を備えている。電子制御装置90は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。電子制御装置90は、必要に応じてエンジン制御用、電動機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。
【0027】
電子制御装置90には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ70、タービン回転速度センサ72、出力回転速度センサ74、MG回転速度センサ76、アクセル開度センサ78、スロットル弁開度センサ80、ブレーキスイッチ82、バッテリセンサ84、油温センサ86など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Ne、AT入力回転速度Niと同値であるタービン回転速度Nt、車速Vに対応するAT出力回転速度No、電動機MGの回転速度であるMG回転速度Nm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Bon、バッテリ54のバッテリ温度THbatやバッテリ充放電電流Ibatやバッテリ電圧Vbat、油圧制御回路56内の作動油OILの温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。
【0028】
電子制御装置90からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路56、ポンプ用モータ62など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、電動機MGを制御する為のMG制御指令信号Sm、係合装置CBを制御する為のCB油圧制御指令信号Scb、K0クラッチ20を制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0、LUクラッチ40を制御する為のLU油圧制御指令信号Slu、EOP60を制御する為のEOP制御指令信号Seopなど)が、それぞれ出力される。
【0029】
電子制御装置90は、車両10における各種制御を実現する為に、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部92、クラッチ制御手段すなわちクラッチ制御部94、及び変速制御手段すなわち変速制御部96を備えている。
【0030】
ハイブリッド制御部92は、エンジン12の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部92aとしての機能と、インバータ52を介して電動機MGの作動を制御する電動機制御手段すなわち電動機制御部92bとしての機能と、を含んでおり、それらの制御機能によりエンジン12及び電動機MGによるハイブリッド駆動制御等を実行する。
【0031】
ハイブリッド制御部92は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで、運転者による車両10に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記駆動要求量は、例えば駆動輪14における要求駆動トルクTrdemである。要求駆動トルクTrdem[Nm]は、見方を換えればそのときの車速Vにおける要求駆動パワーPrdem[W]である。前記駆動要求量としては、駆動輪14における要求駆動力Frdem[N]、変速機出力軸26における要求AT出力トルク等を用いることもできる。前記駆動要求量の算出では、車速Vに替えてAT出力回転速度Noなどを用いても良い。
【0032】
ハイブリッド制御部92は、伝達損失、補機負荷、自動変速機24の変速比γat、バッテリ54の充電可能電力Winや放電可能電力Wout等を考慮して、要求駆動パワーPrdemを実現するように、エンジン12を制御するエンジン制御指令信号Seと、電動機MGを制御するMG制御指令信号Smと、を出力する。エンジン制御指令信号Seは、例えばそのときのエンジン回転速度NeにおけるエンジントルクTeを出力するエンジン12のパワーであるエンジンパワーPeの指令値である。MG制御指令信号Smは、例えばそのときのMG回転速度NmにおけるMGトルクTmを出力する電動機MGの消費電力Wmの指令値である。
【0033】
バッテリ54の充電可能電力Winは、バッテリ54の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、バッテリ54の入力制限を示している。バッテリ54の放電可能電力Woutは、バッテリ54の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、バッテリ54の出力制限を示している。バッテリ54の充電可能電力Winや放電可能電力Woutは、例えばバッテリ温度THbat及びバッテリ54の充電状態値SOC[%]に基づいて電子制御装置90により算出される。バッテリ54の充電状態値SOCは、バッテリ54の充電状態を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ibat及びバッテリ電圧Vbatなどに基づいて電子制御装置90により算出される。
【0034】
ハイブリッド制御部92は、電動機MGの出力のみで要求駆動トルクTrdemを賄える場合には、走行モードをモータ走行(=EV走行)モードとする。ハイブリッド制御部92は、EV走行モードでは、K0クラッチ20の解放状態で電動機MGのみを駆動力源として走行するEV走行を行う。一方で、ハイブリッド制御部92は、少なくともエンジン12の出力を用いないと要求駆動トルクTrdemを賄えない場合には、走行モードをエンジン走行モードすなわちハイブリッド走行(=HV走行)モードとする。ハイブリッド制御部92は、HV走行モードでは、K0クラッチ20の係合状態で少なくともエンジン12を駆動力源として走行するエンジン走行すなわちHV走行を行う。他方で、ハイブリッド制御部92は、電動機MGの出力のみで要求駆動トルクTrdemを賄える場合であっても、バッテリ54の充電状態値SOCが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン12等の暖機が必要な場合などには、HV走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン12を強制的に始動してバッテリ54を充電する必要がある充電状態値SOCであることを判断する為の予め定められた閾値である。このように、ハイブリッド制御部92は、要求駆動トルクTrdem等に基づいて、HV走行中にエンジン12を自動停止したり、そのエンジン停止後にエンジン12を再始動したり、EV走行中にエンジン12を始動したりして、EV走行モードとHV走行モードとを切り替える。
【0035】
ハイブリッド制御部92は、始動制御手段すなわち始動制御部92cとしての機能と、停止制御手段すなわち停止制御部92dとしての機能と、を更に含んでいる。
【0036】
始動制御部92cは、エンジン12の始動要求の有無を判定する。例えば、始動制御部92cは、EV走行モード時に、要求駆動トルクTrdemが電動機MGの出力のみで賄える範囲よりも増大したか否か、又は、エンジン12等の暖機が必要であるか否か、又は、バッテリ54の充電状態値SOCが前記エンジン始動閾値未満であるか否かなどに基づいて、エンジン12の始動要求が有るか否かを判定する。又、始動制御部92cは、エンジン12の始動制御が完了したか否かを判定する。
【0037】
クラッチ制御部94は、エンジン12の始動制御を実行するようにK0クラッチ20を制御する。例えば、クラッチ制御部94は、始動制御部92cによりエンジン12の始動要求が有ると判定された場合には、エンジン回転速度Neを引き上げるトルクであるエンジン12のクランキングに必要なトルクをエンジン12側へ伝達する為のK0トルクTk0が得られるように、解放状態のK0クラッチ20を係合状態に向けて制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0を油圧制御回路56へ出力する。つまり、クラッチ制御部94は、エンジン12の始動に際して、K0クラッチ20の制御状態を解放状態から係合状態へ切り替えるようにクラッチアクチュエータ120を制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0を油圧制御回路56へ出力する。本実施例では、エンジン12のクランキングに必要なトルクを必要クランキングトルクTcrnという。
【0038】
始動制御部92cは、エンジン12の始動制御を実行するようにエンジン12及び電動機MGを制御する。例えば、始動制御部92cは、エンジン12の始動要求が有ると判定した場合には、クラッチ制御部94によるK0クラッチ20の係合状態への切替えに合わせて、電動機MGが必要クランキングトルクTcrnを出力する為のMG制御指令信号Smをインバータ52へ出力する。つまり、始動制御部92cは、エンジン12の始動に際して、必要クランキングトルクTcrnを電動機MGが出力するように、すなわちMGトルクTmを必要クランキングトルクTcrn分増加するように、電動機MGを制御する為のMG制御指令信号Smをインバータ52へ出力する。
【0039】
又、始動制御部92cは、エンジン12の始動要求が有ると判定した場合には、K0クラッチ20及び電動機MGによるエンジン12のクランキングに連動して、燃料供給やエンジン点火などを開始する為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置50へ出力する。つまり、始動制御部92cは、エンジン12の始動に際して、エンジン12が運転を開始するようにエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置50へ出力する。
【0040】
エンジン12のクランキング時には、K0クラッチ20の係合に伴う反力トルクであるクランキング反力トルクTrfcrが生じる。このクランキング反力トルクTrfcrは、EV走行時には、エンジン始動中のイナーシャによる車両10の引き込み感、つまり駆動トルクTrの落ち込みを生じさせる。その為、エンジン12を始動する際に必要クランキングトルクTcrnに向けて増加させられるMGトルクTmは、クランキング反力トルクTrfcrを打ち消す為のMGトルクTmであって、クランキング反力トルクTrfcrを補償するMGトルクTm分すなわちK0反力補償分のMGトルクTmである。必要クランキングトルクTcrnは、エンジン12のクランキングに必要なK0トルクTk0であり、電動機MG側からK0クラッチ20を介してエンジン12側へ流れる、エンジン12のクランキングに必要なMGトルクTmである。必要クランキングトルクTcrnは、例えばエンジン12の諸元、エンジン12の始動方法等に基づいて予め定められた例えば一定のクランキングトルクTcrである。
【0041】
始動制御部92cは、EV走行中のエンジン12の始動の際には、EV走行用のMGトルクTmつまり駆動トルクTrを生じさせるMGトルクTmに加えて、必要クランキングトルクTcrn分のMGトルクTmを電動機MGから出力させる。その為、EV走行中には、エンジン12の始動に備えて、必要クランキングトルクTcrn分を担保しておく必要がある。従って、電動機MGの出力のみで要求駆動トルクTrdemを賄える範囲は、出力可能な電動機MGの最大トルクに対して、必要クランキングトルクTcrn分を減じたトルク範囲となる。出力可能な電動機MGの最大トルクは、バッテリ54の放電可能電力Woutによって出力可能な最大のMGトルクTmである。
【0042】
停止制御部92dは、エンジン12の停止要求の有無を判定する。例えば、停止制御部92dは、HV走行モード時に、要求駆動トルクTrdemが電動機MGの出力のみで賄える範囲内であって、エンジン12等の暖機が不要であり、バッテリ54の充電状態値SOCが前記エンジン始動閾値以上であるか否かなどに基づいて、エンジン12の停止要求が有るか否かを判定する。
【0043】
停止制御部92dは、エンジン12の停止制御を実行するようにエンジン12を制御する。例えば、停止制御部92dは、エンジン12の停止要求が有ると判定した場合には、エンジン12への燃料供給を停止する為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置50へ出力する。つまり、停止制御部92dは、エンジン12の停止に際して、エンジン12が運転を停止するようにエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置50へ出力する。
【0044】
クラッチ制御部94は、エンジン12の停止制御が行われる際に、K0クラッチ20を制御する。例えば、クラッチ制御部94は、停止制御部92dによりエンジン12の停止要求が有ると判定された場合には、係合状態のK0クラッチ20を解放状態に向けて制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0を油圧制御回路56へ出力する。つまり、クラッチ制御部94は、エンジン12の停止要求が有ると判定されたときであるエンジン12の停止要求時に、K0クラッチ20の制御状態を係合状態から解放状態へ切り替えるようにクラッチアクチュエータ120を制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0を油圧制御回路56へ出力する。
【0045】
電動機制御部92bは、例えばEV走行モードにおいてアクセルオフの状態で車両10が停止しているときには、例えば電動機MGのアイドリング制御であるMGアイドリング制御CTmidを実行する。MGアイドリング制御CTmidは、例えば予め定められた電動機MGのアイドリング回転速度であるMGアイドル回転速度NmidlにMG回転速度Nmを維持して電動機MGをアイドル状態とする制御である。MGアイドリング制御CTmidは、例えばエンジン12が運転を停止した状態で、アクセルオフとされた状況下のときに、車両10が停止している状態から、電動機MGによりクリープトルクTcpを出力する制御でもある。クリープトルクTcpは、例えば一時的な停車中にブレーキオフとされたことによって、アクセルオフの状態のままで車両10がゆっくり動くクリープ現象を生じさせる為の予め定められた所定トルクであって、車両停止状態においてブレーキオフ操作が為され且つアクセルオフのままであるときに所謂クリープ走行にて車両10を走行させる為のトルクである。このように、電動機制御部92bは、エンジン12が運転を停止しているときに、アクセルオフの状態で車両10が停止しているという状況下において、電動機MGからクリープトルクTcpを出力させる。
【0046】
電動機制御部92bは、エンジン12が運転を停止しているときに、電動機MGからクリープトルクTcpを出力させる状況下において、車両10の状態がクリープトルクTcpが不要となる予め定められた所定状態である場合には、電動機MGからクリープトルクTcpを出力させないトルクカット制御としてのクリープカット制御CTccpを実行する。前記所定状態は、例えば自動変速機24がニュートラル状態とされるP、Nポジション等の非走行ポジションやブレーキオン時の車両停止中などの予め定められた車両10の状態である。
【0047】
変速制御部96は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機24の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機24の変速制御を実行する為のCB油圧制御指令信号Scbを油圧制御回路56へ出力する。前記変速マップは、例えば車速V及び要求駆動トルクTrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機24の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。前記変速マップでは、車速Vに替えてAT出力回転速度Noなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクTrdemに替えて要求駆動力Frdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。
【0048】
ここで、エンジン12の始動に際してK0クラッチ20の制御状態が精度良く制御される為に、エンジン12の始動過程において切り替えられるK0クラッチ20の制御状態毎に区分された複数の進行段階すなわちフェーズがクラッチアクチュエータ120の制御用に定義されたK0制御用フェーズ定義Dphk0が電子制御装置90に予め定められている。
【0049】
図3は、K0制御用フェーズ定義Dphk0における各フェーズの一例を説明する図表である。
図3において、K0制御用フェーズ定義Dphk0は、「K0待機」、「クイックアプライ」、「パック詰め時定圧待機」、「K0クランキング」、「クイックドレン」、「再係合前定圧待機」、「回転同期初期」、「回転同期中期」、「回転同期終期」、「係合移行スイープ」、「完全係合移行スイープ」、「完全係合」、「バックアップスイープ」、「算出停止」などのフェーズが定義されている。
【0050】
「K0待機」フェーズは、エンジン12の始動制御時に、K0クラッチ20の制御を開始させずに待機させるフェーズである。「K0待機」フェーズは、エンジン12の始動制御を開始するときにK0待機判定が有る場合に遷移させられる。
【0051】
「クイックアプライ」フェーズは、速やかにK0クラッチ20のパック詰めを完了させる為に、一時的に高いK0油圧PRk0の指令値を印加するクイックアプライを実行し、K0油圧PRk0の初期応答性を向上させるフェーズである。「クイックアプライ」フェーズは、エンジン12の始動制御を開始するときにK0待機判定が無い場合に遷移させられる。又は、「クイックアプライ」フェーズは、K0クラッチ20の制御開始の待機中にK0待機判定が取り下げられた場合に、「K0待機」フェーズから遷移させられる。
【0052】
K0油圧PRk0の指令値は、油圧制御回路56に調圧されたK0油圧PRk0を供給させる為の油圧指令値である。本実施例では、K0油圧PRk0の指令値をK0油圧指令値Spk0と称する。K0油圧指令値Spk0は、電子制御装置90に備えられた、K0クラッチ20用ソレノイドバルブを駆動するソレノイド用ドライバに対する指示電流に一意に変換される。K0クラッチ20用ソレノイドバルブは、油圧制御回路56に備えられたK0油圧PRk0を出力するソレノイドバルブである。K0油圧制御指令信号Sk0は、K0クラッチ20用ソレノイドバルブを駆動するソレノイド用ドライバに対する指示電流、又は、このソレノイド用ドライバが供給する駆動電流又は駆動電圧である。つまり、K0油圧指令値Spk0は、K0油圧制御指令信号Sk0に変換されて油圧制御回路56へ出力される。本実施例では、便宜上、K0油圧指令値Spk0とK0油圧制御指令信号Sk0とを同意に取り扱う。
【0053】
「パック詰め時定圧待機」フェーズは、K0クラッチ20のパック詰めを完了させる為に、一定圧で待機するフェーズである。「パック詰め時定圧待機」フェーズは、クイックアプライが完了した場合に、「クイックアプライ」フェーズから遷移させられる。
【0054】
「K0クランキング」フェーズは、K0クラッチ20によるエンジン12のクランキングを行うフェーズである。「K0クランキング」フェーズは、K0クラッチ20のパック詰めが完了させられた場合に、「パック詰め時定圧待機」フェーズから遷移させられる。
【0055】
「クイックドレン」フェーズは、次のフェーズである「再係合前定圧待機」フェーズにおいて速やかに所定のK0油圧PRk0例えばパックエンド圧で待機できるように、一時的に低いK0油圧指令値Spk0を出力するクイックドレンを実行し、K0油圧PRk0の初期応答性を向上させるフェーズである。「クイックドレン」フェーズは、エンジン12のクランキングが完了し、クイックドレン実施判定が有る場合に、「K0クランキング」フェーズから遷移させられる。
【0056】
「再係合前定圧待機」フェーズは、エンジン12の完爆の外乱とならないように、所定のK0トルクTk0で待機するフェーズである。エンジン12の完爆は、例えばエンジン12の点火が開始された初爆後にエンジン12の爆発による自立回転が安定した状態である。エンジン12の完爆の外乱とならないということとは、エンジン12の自立回転を妨げないということである。「再係合前定圧待機」フェーズは、エンジン12のクランキングが完了し、クイックドレン実施判定が無い場合に、「K0クランキング」フェーズから遷移させられる。又は、「再係合前定圧待機」フェーズは、クイックドレンが完了した場合に、「クイックドレン」フェーズから遷移させられる。
【0057】
「回転同期初期」フェーズは、速やかにエンジン回転速度NeとMG回転速度Nmとを同期させる為に、K0トルクTk0を制御してエンジン回転速度Neの上昇を補助するフェーズである。「回転同期初期」フェーズは、エンジン制御部92aからの完爆通知時に、「回転同期終期」フェーズへの遷移条件及び「回転同期中期」フェーズへの遷移条件が何れも不成立であった場合に、「再係合前定圧待機」フェーズから遷移させられる。尚、エンジン制御部92aは、例えばエンジン回転速度Neが予め定められたエンジン12の完爆回転速度に到達した時点からの経過時間が予め定められた完爆通知待機時間TMengを超えたときにエンジン12の完爆通知を出力する(後述の
図4参照)。完爆通知待機時間TMengは、例えばエンジン12の排ガス要件が考慮されて予め定められている。
【0058】
「回転同期中期」フェーズは、エンジン12が適切な吹き量(=Ne-Nm)となるようにK0トルクTk0を制御するフェーズである。「回転同期中期」フェーズは、エンジン制御部92aからの完爆通知時に、「回転同期中期」フェーズへの遷移条件が成立した場合に、「再係合前定圧待機」フェーズから遷移させられる。又は、「回転同期中期」フェーズは、「回転同期初期」フェーズの実行中に、「回転同期中期」フェーズへの遷移条件が成立した場合に、「回転同期初期」フェーズから遷移させられる。
【0059】
「回転同期終期」フェーズは、K0トルクTk0を制御し、エンジン回転速度NeとMG回転速度Nmとを同期させるフェーズである。「回転同期終期」フェーズは、エンジン制御部92aからの完爆通知時に、「回転同期終期」フェーズへの遷移条件が成立した場合に、「再係合前定圧待機」フェーズから遷移させられる。又は、「回転同期終期」フェーズは、「回転同期初期」フェーズの実行中に、「回転同期終期」フェーズへの遷移条件が成立した場合に、「回転同期初期」フェーズから遷移させられる。又は、「回転同期終期」フェーズは、「回転同期中期」フェーズの実行中に、「回転同期終期」フェーズへの遷移条件が成立した場合に、「回転同期中期」フェーズから遷移させられる。又は、「回転同期終期」フェーズは、「回転同期中期」フェーズの実行中に、自動変速機24の変速制御中ではなく、且つ、エンジン回転速度NeとMG回転速度Nmとの同期が不可能であると予測された状態が強制回転同期移行判定時間以上連続して成立した場合に、「回転同期中期」フェーズから遷移させられる。
【0060】
「係合移行スイープ」フェーズは、K0トルクTk0を漸増してK0クラッチ20を係合状態にするフェーズである。「係合移行スイープ」フェーズは、「回転同期終期」フェーズの実行中に、回転同期判定が成立した場合に、「回転同期終期」フェーズから遷移させられる。
【0061】
「完全係合移行スイープ」フェーズは、K0トルクTk0を漸増してK0クラッチ20を完全係合状態にするフェーズである。K0クラッチ20を完全係合状態にするとは、例えばK0クラッチ20の係合保障ができる安全率を加えた状態までK0トルクTk0を上げることである。「完全係合移行スイープ」フェーズは、「係合移行スイープ」フェーズの実行中に、K0係合判定が成立した場合に、「係合移行スイープ」フェーズから遷移させられる。又は、「完全係合移行スイープ」フェーズは、「係合移行スイープ」フェーズの実行中に、K0クラッチ20の回転同期状態を維持できない場合に、「係合移行スイープ」フェーズから遷移させられる。又は、「完全係合移行スイープ」フェーズは、「係合移行スイープ」フェーズ開始からの経過時間が予め定められた強制係合移行判定時間を超え、且つ、K0差回転ΔNk0の絶対値が予め定められた完全係合移行スイープ強制移行判定差回転以上であると判定された場合に、「係合移行スイープ」フェーズから遷移させられる。K0差回転ΔNk0は、K0クラッチ20の差回転速度(=Nm-Ne)である。
【0062】
「完全係合」フェーズは、K0クラッチ20の完全係合状態を維持するフェーズである。「完全係合」フェーズは、「完全係合移行スイープ」フェーズの実行中に、完全係合判定が成立した場合に、「完全係合移行スイープ」フェーズから遷移させられる。又は、「完全係合」フェーズは、「完全係合移行スイープ」フェーズ開始からの経過時間が予め定められた強制完全係合移行判定時間以上となり、且つ、K0差回転ΔNk0の絶対値が予め定められた完全係合強制移行判定差回転以上であると判定された場合に、「完全係合移行スイープ」フェーズから遷移させられる。
【0063】
「完全係合」フェーズは、「バックアップスイープ」フェーズからも遷移させられる。「完全係合」フェーズは、「バックアップスイープ」フェーズの実行中に、完全係合判定が成立し、且つ、K0差回転ΔNk0の絶対値が予め定められたバックアップ時回転同期判定差回転以下であるとの判定が予め定められたバックアップ時回転同期判定回数以上連続して成立した場合に、「バックアップスイープ」フェーズから遷移させられる。又は、「完全係合」フェーズは、「バックアップスイープ」フェーズの実行中に、エンジン12の始動制御の開始後に「K0待機」フェーズ以外のフェーズに遷移してからの経過時間が予め定められたエンジン始動制御タイムアウト時間以上となり、且つ、K0差回転ΔNk0の絶対値が完全係合強制移行判定差回転以上であると判定された場合に、「バックアップスイープ」フェーズから遷移させられる。
【0064】
「バックアップスイープ」フェーズは、K0トルクTk0を漸増してK0クラッチ20を係合するバックアップ制御を行うフェーズである。「バックアップスイープ」フェーズは、例えば「K0クランキング」フェーズ、「再係合前定圧待機」フェーズ、「回転同期初期」フェーズ、「回転同期中期」フェーズ、及び「回転同期終期」フェーズの各フェーズのうちの何れかのフェーズの実行中に、制御スタックを防止する為、実行中のフェーズ開始からの経過時間が予め定められた実行中のフェーズ用のバックアップ移行判定時間を超え、且つ、K0差回転ΔNk0が予め定められた実行中のフェーズ用のバックアップ移行判定差回転以上であると判定された場合に、実行中のフェーズから遷移させられる。
【0065】
「算出停止」フェーズは、エンジン12の始動に際して、フェールセーフ制御が実行されている間は、エンジン12の始動制御に用いられるK0油圧PRk0のベース補正圧や要求K0トルクTk0dの算出を停止するフェーズである。前記フェールセーフ制御は、例えばK0クラッチ20用ソレノイドバルブから調圧されたK0油圧PRk0が出力されないフェールが発生したときに、K0クラッチ20用ソレノイドバルブを介することなくK0クラッチ20の完全係合状態を維持することが可能なK0油圧PRk0をクラッチアクチュエータ120に供給するように油圧制御回路56内の油路を切り替える制御である。完全係合状態を維持することが可能なK0油圧PRk0は、例えばK0クラッチ20用ソレノイドバルブなどに供給されるライン圧などの元圧である。前記ベース補正圧は、エンジン12の始動制御に用いられるK0油圧PRk0のベース圧が作動油温THoilなどに基づいて補正された値である。要求K0トルクTk0dは、エンジン12の始動制御時にエンジン12のクランキングやK0クラッチ20を係合状態へ切り替える為に要求されるK0トルクTk0である。
【0066】
K0制御用フェーズ定義Dphk0は、例えばエンジン12の始動制御に用いられるK0油圧PRk0のベース補正圧や要求K0トルクTk0dの算出を目的に作成されている。K0制御用フェーズ定義Dphk0は、K0油圧PRk0やK0トルクTk0を制御したいという、K0クラッチ20に対する制御の要求状態に基づいて各フェーズが定義されている。つまり、K0制御用フェーズ定義Dphk0は、K0クラッチ20の制御状態を切り替える制御要求に基づいて定義されている。
【0067】
クラッチ制御部94は、エンジン12の始動に際して、K0制御用フェーズ定義Dphk0に基づいて、K0クラッチ20の制御状態を解放状態から係合状態へ切り替えるようにクラッチアクチュエータ120を制御する。
【0068】
始動制御部92cは、エンジン12の始動の際には、K0クラッチ20の制御状態に合わせて電動機MG及びエンジン12を制御する。エンジン12の始動制御では、必要クランキングトルクTcrnを電動機MGが出力するように電動機MGを制御すれば良く、又、エンジン12が運転を開始するようにエンジン12を制御すれば良い。その為、エンジン12の始動の際、始動制御部92cは、K0制御用フェーズ定義Dphk0のうちの電動機MG及びエンジン12の制御に必要なフェーズに基づいて、電動機MG及びエンジン12を制御する。これにより、エンジン12の始動に際して制御の簡素化を図ることができる。
【0069】
図4は、エンジン12の始動制御が実行された場合のタイムチャートの一例を示す図である。
図4において、「K0制御フェーズ」は、K0制御用フェーズ定義Dphk0における各フェーズの遷移状態を示している。又、要求K0トルクTk0dをK0油圧PRk0に換算した油圧値をK0油圧PRk0のベース補正圧に加算した合計油圧値が、K0油圧指令値Spk0として出力される。t1時点は、アイドル状態で停車しているEV走行モード時に、又は、EV走行中に、エンジン12の始動要求が為され、エンジン12の始動制御が開始された時点を示している。エンジン12の始動制御の開始後、「K0待機」フェーズ(t1時点-t2時点参照)、「クイックアプライ」フェーズ(t2時点-t3時点参照)、「パック詰め時定圧待機」フェーズ(t3時点-t4時点参照)が実行されている。K0クラッチ20のパック詰め制御に続いて、「K0クランキング」フェーズが実行される(t4時点-t5時点参照)。
図4の実施態様では、「パック詰め時定圧待機」フェーズにおいて、「K0クランキング」フェーズで要求される必要クランキングトルクTcrnに相当するK0油圧PRk0が加えられている。「パック詰め時定圧待機」フェーズでは、実際のK0油圧PRk0はK0トルクTk0を生じさせる値以上には上昇させられていない。「K0クランキング」フェーズにおいて、実際のK0油圧PRk0はK0トルクTk0を生じさせる値以上に上昇させられる。尚、「パック詰め時定圧待機」フェーズでは、K0クラッチ20をパック詰め完了状態に維持する為のK0油圧PRk0が加えられても良い。「K0クランキング」フェーズでは、要求K0トルクTk0dつまり必要クランキングトルクTcrnに相当する大きさのMGトルクTmが電動機MGから出力させられる。「K0クランキング」フェーズにおいて、エンジン回転速度Neが引き上げられると、エンジン点火などが開始されてエンジン12が初爆させられる。尚、着火始動が行われる場合には、例えばエンジン回転速度Neの引き上げ開始と略同時にエンジン12が初爆させられる。エンジン12の初爆後、エンジン12の完爆の外乱とならないように、「K0クランキング」フェーズに続いて、「クイックドレン」フェーズ(t5時点-t6時点参照)、「再係合前定圧待機」フェーズ(t6時点-t7時点参照)が実行され、一時的に低いK0油圧指令値Spk0が出力される。エンジン制御部92aからエンジン完爆通知が出力されると(t7時点参照)、「回転同期初期」フェーズ(t7時点-t8時点参照)、「回転同期中期」フェーズ(t8時点-t9時点参照)、「回転同期終期」フェーズ(t9時点-t10時点参照)、「係合移行スイープ(図中の「係合移行SW」)」フェーズ(t10時点-t11時点参照)が実行され、エンジン12と電動機MGとの回転同期制御が行われる。「係合移行スイープ」フェーズに続いて、「完全係合移行スイープ(図中の「完全係合移行SW」)」フェーズが実行され(t11時点-t12時点参照)、K0クラッチ20の係合保障ができる安全率を加えた状態までK0トルクTk0が漸増させられる。K0トルクTk0がK0クラッチ20の係合保障ができる安全率を加えた状態まで上昇させられると、「完全係合」フェーズが実行され(t12時点-t13時点参照)、K0クラッチ20の完全係合状態が維持される。t13時点は、エンジン12の始動制御が完了させられた時点を示している。
【0070】
図3や
図4の「K0クランキング」フェーズを参照すれば、クラッチ制御部94は、エンジン12の始動に際して、K0クラッチ20の制御状態を解放状態から係合状態へ切り替える過渡中である係合過渡中に、K0油圧指令値Spk0として、必要クランキングトルクTcrnをK0クラッチ20が伝達するようにクラッチアクチュエータ120へのK0油圧PRk0を調圧する為のクランキング用のK0油圧指令値Spk0を油圧制御回路56へ出力する。本実施例では、クランキング用のK0油圧指令値Spk0を、クランキング用油圧指令値Spk0crと称する。
【0071】
図3や
図4の「クイックアプライ」フェーズを参照すれば、クラッチ制御部94は、エンジン12の始動に際して、「K0クランキング」フェーズにおけるクランキング用油圧指令値Spk0crの出力に先立って、K0油圧指令値Spk0として、K0クラッチ20を速やかにパック詰め完了状態とするようにクラッチアクチュエータ120へのK0油圧PRk0の応答性を向上させる為のクイックアプライ用のK0油圧指令値Spk0を油圧制御回路56へ出力する。「クイックアプライ」フェーズにおけるクイックアプライは、クラッチアクチュエータ120の油室116に作動油OILを速やかに充填させるファーストフィル(=急速充填)でもあるので、クイックアプライ用のK0油圧指令値Spk0は、急速充填用のK0油圧指令値Spk0でもある。本実施例では、急速充填用のK0油圧指令値Spk0を、急速充填用油圧指令値Spk0ffと称する。
【0072】
一方で、車両停止中等にクリープカット制御CTccpが実行されていると、クリープトルクTcpが出力されずMG回転速度Nmがゼロ又は略ゼロとされる。そうすると、クリープカット制御CTccpが実行されているような状況下でのエンジン始動では、K0クラッチ20を解放状態から係合状態へ切り替えることによるエンジン12のクランキングができない。その為、クリープカット制御CTccpが実行されているときにエンジン12を始動するような状況下では、クリープカット制御CTccpを解除させてから、急速充填用油圧指令値Spk0ffの出力を開始させることで、エンジン始動を実現する。
【0073】
電動機制御部92bは、クリープカット制御CTccpの実行中にエンジン12が始動される場合には、クリープカット制御CTccpを解除する。
【0074】
他方で、K0油圧PRk0やK0トルクTk0は、K0油圧指令値Spk0に対して種々の要因によってばらつきが発生する。そうすると、エンジン12の始動制御におけるK0クラッチ20の係合過渡中において、MG回転速度Nm等が狙いの回転速度からずれてしまうおそれがある。その為、K0油圧PRk0とK0油圧指令値Spk0との相関を表す関係を補正する学習制御を行うことが望まれる。
【0075】
そこで、電子制御装置90は、エンジン12の始動に際して、K0クラッチ20の係合制御を適切に行う為の制御作動を実現する為に、更に、学習制御手段すなわち学習制御部98を備えている。
【0076】
学習制御部98は、エンジン12の始動に関わるK0クラッチ20の係合過渡中におけるK0油圧PRk0とK0油圧指令値Spk0との相関を表す関係を補正する学習制御を行う。K0油圧PRk0とK0油圧指令値Spk0との相関を表す関係は、例えばK0油圧PRk0の実際値である実K0油圧PRk0rとK0油圧指令値Spk0との相関関係、実K0油圧PRk0rと要求K0トルクTk0dとの相関関係、K0トルクTk0の実際値である実K0トルクTk0rとK0油圧指令値Spk0との相関関係、実K0トルクTk0rと要求K0トルクTk0dとの相関関係などである。K0油圧PRk0とK0油圧指令値Spk0との相関を表す関係を補正する学習制御は、例えばK0油圧指令値Spk0に対する実K0油圧PRk0rのばらつきを補正する学習制御である。見方を換えれば、K0油圧PRk0とK0油圧指令値Spk0との相関を表す関係を補正する学習制御は、実K0トルクTk0rを要求K0トルクTk0dとする為のK0油圧指令値Spk0のばらつきを補正する学習制御である。本実施例では、この学習制御をK0学習制御CTlrnk0と称する。尚、本実施例では、特に区別しない場合には、K0油圧PRk0やK0トルクTk0などは、各々の実際値を表しているものとする。又、K0油圧PRk0のばらつきとK0トルクTk0のばらつきとは、同意である。
【0077】
K0学習制御CTlrnk0は、例えばK0トルクTk0の発生前となる「クイックアプライ」フェーズにおけるクイックアプライの実行期間であるクイックアプライ時間を補正する学習制御、K0トルクTk0が発生するときの立ち上がりタイミングの誤差を補正する学習制御、K0トルクTk0の発生後となる「K0クランキング」フェーズ以降におけるK0油圧指令値Spk0に対するK0トルクTk0のばらつきを補正する学習制御などである。
【0078】
学習制御部98は、K0学習制御CTlrnk0における複数種類の学習制御を各々行う為の各学習パラメータPAlrnを必要に応じて取得し、取得した学習パラメータPAlrnに基づいてK0学習制御CTlrnk0を行う。例えば、学習制御部98は、K0学習制御CTlrnk0では、学習パラメータPAlrnの値をゼロにするように、K0クラッチ20の係合過渡中におけるK0油圧PRk0とK0油圧指令値Spk0との相関を表す関係を補正する。学習パラメータPAlrnは、例えばK0油圧指令値Spk0に対するK0油圧PRk0のばらつきによって生じる現象を表す数値である。
【0079】
本来はK0トルクTk0の発生前となる「クイックアプライ」フェーズにおいてK0トルクTk0が発生したり、K0トルクTk0の大きさや発生タイミングが狙いからずれてしまうなどのK0トルクTk0のばらつきは、例えばMG回転速度Nmの吹き上がりや落ち込み等の変動として現れる。例えば、K0トルクTk0が狙いの値よりも小さかったり、K0トルクTk0の発生タイミングが狙いよりも遅いと、狙いよりも相対的に大きくされたMGトルクTmによってMG回転速度Nmが吹き上げられ、K0トルクTk0のばらつきはMG回転速度Nmの吹き量として現れる。MG回転速度Nmの吹き量は、MG回転速度Nmの変動量であるMG回転変動量ΔNm(=Nm-Nmtgt)のうちの正の値である。上記「Nmtgt」は、MG回転速度Nmの目標回転速度すなわち目標MG回転速度である。一方で、K0トルクTk0が狙いの値よりも大きかったり、K0トルクTk0の発生タイミングが狙いよりも早いと、狙いよりも相対的に小さくされたMGトルクTmによってMG回転速度Nmが落ち込まされ、K0トルクTk0のばらつきはMG回転速度Nmの落ち込み量として現れる。MG回転速度Nmの落ち込み量は、MG回転変動量ΔNmのうちの負の値である。このように、学習パラメータPAlrnの一例は、MG回転変動量ΔNmである。
【0080】
又は、例えばMG回転速度Nmが目標MG回転速度Nmtgtに維持されるようにフィードバック制御によってMGトルクTmの過不足を補償する制御であるMGフィードバック制御CTfbmが行われる場合がある。MGフィードバック制御CTfbmが行われる場合には、K0トルクTk0のばらつきは、例えばMGフィードバック制御CTfbmによって過不足が補償された後の補償後MGトルクTmfbの変動量であるMGトルク変動量ΔTm(=Tmfb-Tmb)として現れる。上記「Tmb」は、MG回転速度Nmが目標MG回転速度Nmtgtからずれていないときの基本MGトルクである。このように、MGトルク変動量ΔTmも学習パラメータPAlrnの一例である。
【0081】
ところで、クリープカット制御CTccpの実行中にエンジン12が始動される場合には、クリープカット制御CTccpが解除されるが、クリープカット制御CTccpが解除されたときに直ぐには安定したクリープトルクTcp、MGアイドル回転速度Nmidl等へは復帰させられない。又は、EV走行モードにおいて、MOP58は電動機MGの動力のみで駆動されるので、EOP60が正常に作動していない場合は、K0油圧PRk0の元圧は電動機MGの動力によって駆動させられるMOP58から油圧制御回路56に供給される。この場合、クリープカット制御CTccpが解除されたときに直ぐには、エンジン12の始動時におけるK0クラッチ20の係合制御に必要な作動油OILの流量が十分に確保されず、安定したK0油圧PRk0が得られない可能性がある。そうすると、学習パラメータPAlrn例えばMG回転変動量ΔNm等を正しく検出できない可能性があり、K0学習制御CTlrnk0を適切に行えないおそれがある。
【0082】
そこで、エンジン12の始動開始時にクリープカット制御CTccpの実行中であれば、エンジン12の始動開始に合わせてクリープカット制御CTccpを解除させることに加え、クリープカット制御CTccpの解除開始後に、クリープトルクTcp、MGアイドル回転速度Nmidl、K0油圧PRk0等が安定するまでは、K0クラッチ20の制御開始つまりK0クラッチ20の係合制御におけるK0油圧指令値Spk0の出力開始を遅延させる。K0クラッチ20の制御開始を遅延させた後、K0クラッチ20の係合過渡中に、必要に応じて学習パラメータPAlrnが取得される。
【0083】
クラッチ制御部94は、クリープカット制御CTccpの実行中にエンジン12が始動される場合には、クリープカット制御CTccpの解除が開始されてからクリープトルクTcpが安定して出力される予め定められた所定時間TMf経過するまで急速充填用油圧指令値Spk0ffの出力を待機する。つまり、クラッチ制御部94は、エンジン12の始動制御が開始されるときに、クリープカット制御CTccpの解除が開始されてから所定時間TMf経過するまでの期間には、K0待機判定を有りとする。従って、クリープカット制御CTccpの解除が開始されてから所定時間TMf経過するまでの期間は少なくとも、「K0待機」フェーズへ遷移させられる。
【0084】
具体的には、クラッチ制御部94は、始動制御部92cによりエンジン12の始動要求が有ると判定された場合には、電動機制御部92bによるクリープカット制御CTccpの実行中であるか否かを判定する。クラッチ制御部94は、クリープカット制御CTccpの実行中であると判定した場合には、クリープカット制御CTccpを解除するクリープカット解除指令を電動機制御部92bへ出力する。電動機制御部92bは、クラッチ制御部94によるクリープカット解除指令に基づいてクリープカット制御CTccpの解除を開始する。
【0085】
クラッチ制御部94は、電動機制御部92bによりクリープカット制御CTccpの解除が開始された時点から所定時間TMf経過したか否かを判定する。
【0086】
クラッチ制御部94は、クリープカット制御CTccpの実行中でないと判定した場合には、又は、クリープカット制御CTccpの解除が開始された時点から所定時間TMf経過したと判定した場合には、急速充填用油圧指令値Spk0ffを出力してクイックアプライを開始することで、K0クラッチ20の係合状態への切替えを開始する。
【0087】
学習制御部98は、今回のエンジン始動制御の際にK0学習制御CTlrnk0を実施するか否かを判定する。学習制御部98は、例えばK0学習制御CTlrnk0が未完了の状態であって、車両10が安定している状態であるときには、K0学習制御CTlrnk0を実施すると判定する。学習制御部98は、例えば車速V、アクセル開度θacc、自動変速機24のギヤ段、MG回転速度Nm等に基づいて、車両10が安定している状態であるか否かを判断する。学習制御部98は、例えばK0学習制御CTlrnk0が完了した状態、又は、車両10が安定していない状態、又は、K0クラッチ20用ソレノイドバルブなどが故障していると判定されている状態であるときには、K0学習制御CTlrnk0を実施しないと判定する。
【0088】
学習制御部98は、K0学習制御CTlrnk0を実施すると判定した場合には、エンジン12の始動制御の過渡中におけるK0クラッチ20の係合過渡中において、必要に応じて学習パラメータPAlrnを取得する。学習制御部98は、取得した学習パラメータPAlrnを用いてK0学習制御CTlrnk0を実行する。
【0089】
図5は、電子制御装置90の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、クリープカット制御CTccpの実行中にエンジン始動が開始される際にK0学習制御CTlrnk0を適切に行う為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。
【0090】
図5において、先ず、始動制御部92cの機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、エンジン12の始動要求が有るか否かが判定される。つまりエンジン12の始動制御が開始されるか否かが判定される。このS10の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS10の判断が肯定される場合はクラッチ制御部94の機能に対応するS20において、クリープカット制御CTccpの実行中であるか否かが判定される。このS20の判断が肯定される場合は電動機制御部92bの機能に対応するS30において、クリープカット制御CTccpの解除が開始される。次いで、クラッチ制御部94の機能に対応するS40において、クリープカット制御CTccpの解除が開始された時点から所定時間TMf経過したか否かが判定される。このS40の判断が否定される場合はこのS40が繰り返し実行される。上記S20の判断が否定される場合は、又は、上記S40の判断が肯定される場合は、クラッチ制御部94の機能に対応するS50において、K0クラッチ20の係合制御におけるクイックアプライが開始され、K0クラッチ20の係合状態への切替えが開始される。次いで、学習制御部98の機能に対応するS60において、今回のエンジン始動制御の際にK0学習制御CTlrnk0を実施するか否かが判定される。このS60の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS60の判断が肯定される場合は学習制御部98の機能に対応するS70において、必要に応じて学習パラメータPAlrnが取得される。次いで、学習制御部98の機能に対応するS80において、取得した学習パラメータPAlrnを用いたK0学習制御CTlrnk0が実行される。
【0091】
上述のように、本実施例によれば、クリープカット制御CTccpの実行中にエンジン12が始動される場合には、クリープカット制御CTccpの解除が開始されてから所定時間TMf経過するまで急速充填用油圧指令値Spk0ffの出力が待機させられるので、クリープトルクTcpが安定して出力される状況下で、K0学習制御CTlrnk0が行われる。よって、クリープカット制御CTccpの実行中にエンジン始動が開始される際に、K0学習制御CTlrnk0を適切に行うことができる。
【0092】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【0093】
例えば、前述の実施例において、学習パラメータPAlrnは、K0油圧指令値Spk0に対するK0油圧PRk0のばらつきによって生じる現象を表す数値であれば良く、MG回転変動量ΔNm又はMGトルク変動量ΔTmに限らない。
【0094】
また、前述の実施例では、エンジン12の始動方法として、K0クラッチ20が解放状態から係合状態へ切り替えられる過渡状態におけるエンジン12のクランキングに合わせてエンジン12を点火し、エンジン12自体でもエンジン回転速度Neを上昇させる始動方法を例示したが、この態様に限らない。例えば、エンジン12の始動方法は、K0クラッチ20が完全係合状態又は完全係合状態に近い状態とされるまでエンジン12をクランキングした後にエンジン12を点火する始動方法などであっても良い。尚、MG回転速度Nmがゼロの状態とされているときの車両10の停止時には、K0クラッチ20の完全係合状態において電動機MGによってエンジン12をクランキングした後にエンジン12を点火する始動方法を採用することができる。又、エンジン12をクランキングする専用のモーターであるスターターが車両10に備えられている場合、MG回転速度Nmがゼロの状態とされているときの車両10の停止時に、例えば外気温が極低温の為に電動機MGによるクランキングが十分にできなかったり不可能なときには、スターターによってエンジン12をクランキングした後にエンジン12を点火する始動方法を採用することができる。
【0095】
また、前述の実施例では、自動変速機24として遊星歯車式の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。自動変速機24は、公知のDCT(Dual Clutch Transmission)を含む同期噛合型平行2軸式自動変速機、公知のベルト式無段変速機などであっても良い。
【0096】
また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ22が用いられたが、この態様に限らない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ22に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。又は、流体式伝動装置は、必ずしも備えられている必要はなく、例えば発進用のクラッチに置き換えられても良い。
【0097】
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【0098】
10:車両
12:エンジン
14:駆動輪
20:K0クラッチ(クラッチ)
56:油圧制御回路
90:電子制御装置(制御装置)
92b:電動機制御部
92c:始動制御部
94:クラッチ制御部
98:学習制御部
120:クラッチアクチュエータ
MG:電動機