特許 7548096 ハイブリッド車両の制御方法及び制御システム

(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】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御方法及び制御システム

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/02 20060101AFI20240903BHJP

   B60K 6/387 20071001ALI20240903BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

B60W10/02 900

B60K6/387 ZHV

B60K6/48

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021053190

(22)【出願日】2021-03-26

(65)【公開番号】P2022150545

(43)【公開日】2022-10-07

【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

(72)【発明者】

【氏名】樫本 昂大

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１１９２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２６７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１７８１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００３２９９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０９５３２４５９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／０２

Ｂ６０Ｋ ６／３８７

Ｂ６０Ｋ ６／４８

(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油圧により断続可能に設けられた摩擦締結要素と、前記摩擦締結要素に付与する油圧を制御する油圧制御回路と、有するハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両の走行中において停止している前記エンジンの始動要求が発せられたときに、前記摩擦締結要素を解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるように、前記摩擦締結要素に付与する油圧を制御する工程と、
前記摩擦締結要素に付与する油圧の制御中に、前記モータのクランキングによって前記エンジンを始動させるように、前記モータ及び前記エンジンを制御する工程と、を有し、
前記摩擦締結要素に付与する油圧を制御する工程は、
前記ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値未満の場合に、前記油圧制御回路への指示油圧を、前記摩擦締結要素が接続を開始したときの締結圧の上昇速度が所定値以下となる第１の油圧に設定して所定時間保持し、その後、前記指示油圧を、前記エンジンの始動に必要なトルクを伝達するためのエンジン始動締結圧を前記摩擦締結要素に発生させる第２の油圧に設定して当該エンジンの始動が完了するまで保持し、その後、前記指示油圧を、前記摩擦締結要素を締結状態にするための第３の油圧に設定する工程と、
前記ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値以上の場合に、前記指示油圧を、前記第１の油圧に設定することなく前記第２の油圧に設定して当該エンジンの始動が完了するまで保持し、その後、前記指示油圧を前記第３の油圧に設定する工程と、を含む、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。

【請求項2】

前記摩擦締結要素に付与する油圧を制御する工程は、前記エンジンの始動要求が発せられたときに、最初に、前記指示油圧を、前記エンジン始動締結圧より高い締結圧を前記摩擦締結要素に発生させることが可能な第４の油圧に設定して所定時間保持する工程を更に含む、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法。

【請求項3】

前記目標駆動力が所定値以上の場合に前記指示油圧を前記第４の油圧に保持する時間は、前記目標駆動力が所定値未満の場合に前記指示油圧を前記第４の油圧に保持する時間よりも長い、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御方法。

【請求項4】

前記摩擦締結要素に付与する油圧を制御する工程は、前記ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値未満の場合に、前記指示油圧を前記第１の油圧に設定して所定時間保持した後、前記第２の油圧に設定する前に、前記指示油圧を、前記摩擦締結要素を接続直前の状態で待機させる第５の油圧に設定する工程を含む、請求項１乃至３の何れか一項に記載のハイブリッド車両の制御方法。

【請求項5】

前記摩擦締結要素はノーマルオープン型のクラッチであり、前記第３の油圧は前記第２の油圧より高く、前記第２の油圧は前記第１の油圧より高い、請求項１乃至４の何れか一項に記載のハイブリッド車両の制御方法。

【請求項6】

前記摩擦締結要素はノーマルクローズ型のクラッチであり、前記第３の油圧は前記第２の油圧より低く、前記第２の油圧は前記第１の油圧より低い、請求項１乃至４の何れか一項に記載のハイブリッド車両の制御方法。

【請求項7】

ハイブリッド車両の制御システムであって、
エンジン及びモータと、
前記エンジンと前記モータとの間に油圧により断続可能に設けられた摩擦締結要素と、
前記摩擦締結要素に付与する油圧を制御する油圧制御回路と、
前記エンジン、前記モータ、前記摩擦締結要素及び前記油圧制御回路を制御するよう構成された制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記ハイブリッド車両の走行中において停止している前記エンジンの始動要求が発せられたときに、前記摩擦締結要素を解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるように、前記摩擦締結要素に付与する油圧を制御し、
前記摩擦締結要素に付与する油圧の制御中に、前記モータのクランキングによって前記エンジンを始動させるように、前記モータ及び前記エンジンを制御するように構成され、
前記制御装置は、前記摩擦締結要素に付与する油圧を制御するときに、
前記ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値未満の場合に、前記油圧制御回路への指示油圧を、前記摩擦締結要素が接続を開始したときの締結圧の上昇速度が所定値以下となる第１の油圧に設定して所定時間保持し、その後、前記指示油圧を、前記エンジンの始動に必要なトルクを伝達するためのエンジン始動締結圧を前記摩擦締結要素に発生させる第２の油圧に設定して当該エンジンの始動が完了するまで保持し、その後、前記指示油圧を、前記摩擦締結要素を締結状態にするための第３の油圧に設定し、
前記ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値以上の場合に、前記指示油圧を、前記第１の油圧に設定することなく前記第２の油圧に設定して当該エンジンの始動が完了するまで保持し、その後、前記指示油圧を前記第３の油圧に設定するように構成される、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力源としてのエンジン及びモータと、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摩擦締結要素（クラッチ）と、を有するハイブリッド車両の制御方法及び制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジン（内燃機関）と、車輪への動力伝達経路上においてエンジンの下流側に設けられたモータと、エンジンとモータとの間に断続可能に設けられた第１クラッチと、モータと車輪（駆動輪）との間に断続可能に設けられた第２クラッチと、を有するハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両は、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（ＥＶ走行モード）と、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（エンジン走行モード又はハイブリッド走行モード）と、を切り替え可能に構成されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、このようなハイブリッド車両に関して、モータ単独での走行中にエンジンを始動させる場合に、第２クラッチ（発進クラッチ）をスリップ制御しながらモータ回転数を上昇させ、モータ回転数が所定回転数に達したときに第１クラッチ（エンジンクラッチ）を締結する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－２５５２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のようなハイブリッド車両では、走行中において停止しているエンジンを始動させるときに、エンジンとモータとの間に設けられた第１クラッチが、解放状態から締結状態へと移行される。こうすることで、第１クラッチを介してモータのトルクをエンジンに伝達して、モータのクランキングによってエンジンを始動させるようにしている。

【0006】

エンジンを始動するために第１クラッチを解放状態から締結状態へ移行するときの締結圧の変化が急激すぎると、エンジン始動に伴う駆動力の落ち込みにより車両に発生するショック（車両ショック）が大きくなる。一方、第１クラッチを解放状態から締結状態へ移行するときの締結圧の変化が緩慢すぎると、エンジンの始動完了までの時間が長くなり、ドライバの要求に対するエンジン始動の応答性が悪化する。

【0007】

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、ハイブリッド車両のエンジン始動時に、エンジンとモータとの間に設けられた第１クラッチを的確に制御することで、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができるハイブリッド車両の制御方法及び制御システム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】

【0008】

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油圧により断続可能に設けられた摩擦締結要素と、摩擦締結要素に付与する油圧を制御する油圧制御回路と、有するハイブリッド車両の制御方法であって、ハイブリッド車両の走行中において停止しているエンジンの始動要求が発せられたときに、摩擦締結要素を解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるように、摩擦締結要素に付与する油圧を制御する工程と、摩擦締結要素に付与する油圧の制御中に、モータのクランキングによってエンジンを始動させるように、モータ及びエンジンを制御する工程と、を有し、摩擦締結要素に付与する油圧を制御する工程は、ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値未満の場合に、油圧制御回路への指示油圧を、摩擦締結要素が接続を開始したときの締結圧の上昇速度が所定値以下となる第１の油圧に設定して所定時間保持し、その後、指示油圧を、エンジンの始動に必要なトルクを伝達するためのエンジン始動締結圧を摩擦締結要素に発生させる第２の油圧に設定して当該エンジンの始動が完了するまで保持し、その後、指示油圧を、摩擦締結要素を締結状態にするための第３の油圧に設定する工程と、ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値以上の場合に、指示油圧を、第１の油圧に設定することなく第２の油圧に設定して当該エンジンの始動が完了するまで保持し、その後、指示油圧を第３の油圧に設定する工程と、を含む、ことを特徴とする。

【0009】

このように構成された本発明では、エンジンの始動要求が発せられ、摩擦締結要素に付与する油圧を制御するときに、ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値未満の場合に、油圧制御回路への指示油圧を、摩擦締結要素が接続を開始したときの締結圧の上昇速度が所定値以下となる第１の油圧に設定して所定時間保持し、その後、指示油圧を、第２の油圧に設定してエンジンの始動が完了するまで保持し、その後、指示油圧を、第３の油圧に設定して摩擦締結要素を締結状態にする。これにより、目標駆動力が所定値未満でありエンジンの始動の応答性よりも車両ショックの抑制を優先すべきときには、エンジンを始動するために摩擦締結要素が接続を開始したときの車両ショックの発生を抑制することができる。一方、目標駆動力が所定値以上の高応答モードの場合には、指示油圧を、第１の油圧に設定することなく第２の油圧に設定してエンジンの始動が完了するまで保持する。これにより、目標駆動力が所定値以上であり車両ショックの抑制よりもエンジンの始動の応答性向上を優先すべきときには、エンジンの始動要求が発せられたときに迅速にエンジンをクランキングして始動させることができ、エンジン始動の応答性を確保することができる。このように、本発明によれば、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができる。

【0010】

本発明において、好ましくは、摩擦締結要素に付与する油圧を制御する工程は、エンジンの始動要求が発せられたときに、最初に、指示油圧を、エンジン始動締結圧より高い締結圧を摩擦締結要素に発生させることが可能な第４の油圧に設定して所定時間保持する工程を更に含む。
このように構成された本発明によれば、エンジンの始動要求が発せられた直後に、摩擦締結要素へ迅速に作動油を供給することができ、その後の制御における摩擦締結要素の応答性を高めることができる。

【0011】

本発明において、好ましくは、目標駆動力が所定値以上の場合に指示油圧を第４の油圧に保持する時間は、目標駆動力が所定値未満の場合に指示油圧を第４の油圧に保持する時間よりも長い。
このように構成された本発明によれば、摩擦締結要素の応答性を更に高めることができる。

【0012】

本発明において、好ましくは、摩擦締結要素に付与する油圧を制御する工程は、ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値未満の場合に、指示油圧を第１の油圧に設定して所定時間保持した後、第２の油圧に設定する前に、指示油圧を、摩擦締結要素を接続直前の状態で待機させる第５の油圧に設定する工程を含む。
このように構成された本発明では、例えば他のデバイスの準備ができるまでエンジンの始動を待機する必要があるときに、モータとエンジンとの間のトルク伝達を遮断しつつ、他のデバイスの準備が完了次第迅速に摩擦締結要素を接続してエンジンの始動を開始することができるようになる。

【0013】

本発明において、摩擦締結要素はノーマルオープン型のクラッチであり、第３の油圧は第２の油圧より高く、第２の油圧は第１の油圧より高い。
あるいは、本発明において、摩擦締結要素はノーマルクローズ型のクラッチであり、第３の油圧は、第２の油圧より低く、第２の油圧は第１の油圧のより低い。

【0014】

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、ハイブリッド車両の制御システムであって、エンジン及びモータと、エンジンとモータとの間に油圧により断続可能に設けられた摩擦締結要素と、摩擦締結要素に付与する油圧を制御する油圧制御回路と、エンジン、モータ、摩擦締結要素及び油圧制御回路を制御するよう構成された制御装置と、を有し、制御装置は、ハイブリッド車両の走行中において停止しているエンジンの始動要求が発せられたときに、摩擦締結要素を解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態へ移行させるように、摩擦締結要素に付与する油圧を制御し、摩擦締結要素に付与する油圧の制御中に、モータのクランキングによってエンジンを始動させるように、モータ及びエンジンを制御するように構成され、制御装置は、摩擦締結要素に付与する油圧を制御するときに、ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値未満の場合に、油圧制御回路への指示油圧を、摩擦締結要素が接続を開始したときの締結圧の上昇速度が所定値以下となる第１の油圧に設定して所定時間保持し、その後、指示油圧を、エンジンの始動に必要なトルクを伝達するためのエンジン始動締結圧を摩擦締結要素に発生させる第２の油圧に設定して当該エンジンの始動が完了するまで保持し、その後、指示油圧を、摩擦締結要素を締結状態にするための第３の油圧に設定し、ハイブリッド車両の目標駆動力が所定値以上の場合に、指示油圧を、第１の油圧に設定することなく第２の油圧に設定して当該エンジンの始動が完了するまで保持し、その後、指示油圧を第３の油圧に設定するように構成される、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明のハイブリッド車の制御方法及び制御システムによれば、ハイブリッド車両のエンジン始動時に、エンジンとモータとの間に設けられた第１クラッチを的確に制御することで、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態による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第１クラッチの制御を示すタイムチャートである。

【図4】本発明の実施形態による第１クラッチの制御を示すタイムチャートである。

【図5】本発明の実施形態による始動制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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方法及び制御システムを説明する。

【0018】

［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方法及び制御システムが適用されるハイブリッド車両の概略構成図である。

【0019】

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車輪１２を駆動するドライブシャフト１０と、当該車輪（駆動輪）１２と、を有する。

【0020】

エンジン２の出力軸とモータ４の回転軸とは、油圧により断続（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（摩擦締結要素）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。第１クラッチＣＬ１は、油圧制御回路１４により、クラッチ作動油流量及び／又は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や湿式多板クラッチなどによって構成されている。第１クラッチＣＬ１は、油圧が付与されないときに解放状態となるノーマルオープン型のクラッチ、又は、油圧が付与されないときに締結状態となるノーマルクローズ型のクラッチとして構成されている。また、油圧制御回路１４は、エンジン２や図示しないモータにより駆動される油圧ポンプ、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２に供給する油圧を調圧するソレノイドバルブ、各バルブと第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２を接続する油路を備える。

【0021】

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。

【0022】

また、変速機６は、断続（断接）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（車輪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、油圧制御回路１４により、クラッチ作動油流量及び／又は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や湿式多板クラッチなど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。

【0023】

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車輪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。

【0024】

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。

【0025】

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電気的構成を示すブロック図である。

【0026】

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。

【0027】

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）や各種のデータを記憶するＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ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「制御装置」に相当し、また、本発明における「ハイブリッド車両の制御方法」を実行する。

【0028】

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及び油圧制御回路１４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、油圧制御回路１４から第１及び第２クラッチＣＬ１、ＣＬ２に付与される油圧を調整する制御などを行う。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１４のモータやソレノイドなどを制御する。

【0029】

［ハイブリッド車両の制御］
次に、本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、エンジン２を停止した状態での走行中に、このエンジン２の始動要求が発せられたときに、エンジン２とモータ４との間に設けられた第１クラッチＣＬ１を解放状態から所定のスリップ状態又は締結状態へと移行させるように、油圧制御回路１４によって第１クラッチＣＬ１に付与する油圧を制御する。こうすることで、第１クラッチＣＬ１を介してモータ４のトルクをエンジン２に伝達して、モータ４によってエンジン２をクランキングすることでエンジン２を始動させるようにする。また、コントローラ２０は、このようなエンジン２の始動時に、モータ４と車輪１２との間に設けられた第２クラッチＣＬ２を締結状態から所定のスリップ状態へと移行させる。こうすることで、動力源（特にエンジン２）と車輪１２との間の第２クラッチＣＬ２を介したトルク伝達をできるだけ低減させて、このトルク伝達によりハイブリッド車両１に発生するショック（車両ショック）を抑制するようにする。例えば、車両ショックには、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始動に用いられることによる車両の減速がある。

【0030】

特に、本実施形態では、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１を解放状態からスリップ状態又は締結状態へと移行させるときに、ドライバのアクセルペダル操作やハイブリッド車両１の走行状況（車速、加速度、ギヤ段、走行モードなどを含む）に基づき設定されるハイブリッド車両１の目標駆動力が所定値未満であるのか否かに応じて、油圧制御回路１４への指示油圧を変更するようにしている。具体的には、目標駆動力が所定値未満である場合（以下では「通常モード」と呼ぶ）には、エンジン２の始動の応答性よりも車両ショックの抑制を優先し、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の解放状態から所定のスリップ状態への移行が緩やかになるように油圧制御回路１４への指示油圧を設定する。一方、目標駆動力が所定値以上である場合（以下では「高応答モード」と呼ぶ）には、車両ショックの抑制よりもエンジン２の始動の応答性向上を優先し、コントローラ２０は、第１クラッチＣＬ１の解放状態から所定のスリップ状態への移行を通常モード時よりも急速に行うように油圧制御回路１４への指示油圧を設定する。これにより、必要に応じてエンジン始動の応答性確保と車両ショックの抑制とを両立することができる。

【0031】

次に、図３及び図４を参照して、本実施形態による第１クラッチＣＬ１の制御について具体的に説明する。図３は、ノーマルオープン型の第１クラッチＣＬ１の制御を示すタイムチャートである。

【0032】

図３において、グラフＧ１ａは通常モードにおいて第１クラッチＣＬ１に付与する油圧を油圧制御回路１４へ指示する際の指示油圧を示し、グラフＧ１ｂは通常モードにおいて第１クラッチＣＬ１に付与される実油圧を示す。また、グラフＧ１ｃは高応答モードにおいて第１クラッチＣＬ１に付与する油圧を油圧制御回路１４へ指示する際の指示油圧を示し、グラフＧ１ｄは高応答モードにおいて第１クラッチＣＬ１に付与される実油圧を示す。

【0033】

通常モードの場合、時刻ｔ１１において、エンジン２の始動要求が発せられると、時刻ｔ１１からｔ１２までの間、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をプリチャージ用油圧まで一時的にステップ状に上昇させる。プリチャージ用油圧は、第１クラッチＣＬ１の実油圧がプリチャージ用油圧に達した場合に、エンジン２の始動に必要なトルクを伝達するためのエンジン始動締結圧より高い締結圧を第１クラッチＣＬ１に発生させることが可能な指示油圧（第４の油圧）である。第１クラッチＣＬ１がノーマルオープン型のクラッチである場合、プリチャージ用油圧は第１クラッチＣＬ１の油圧室へ作動油を充填するときの必要流量に応じて設定される。また、油圧制御回路１４への指示油圧をプリチャージ用油圧に設定する時間（時刻ｔ１１からｔ１２までの時間）は、第１クラッチＣＬ１の油圧室の容量に基づき設定される。このように、エンジン２の始動要求が発せられた直後に、相対的に高い指示油圧を一時的に設定することにより、第１クラッチＣＬ１の油圧室へ迅速に作動油を充填することができ、その後の制御における第１クラッチＣＬ１の応答性を高めることができる。

【0034】

この後、時刻ｔ１２からｔ１３までの間、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を保持油圧まで一時的にステップ状に下降させる。保持油圧は、油圧制御回路１４への指示油圧を保持油圧に設定した状態で第１クラッチＣＬ１が接続を開始したときに、締結圧の上昇速度が所定値以下となる指示油圧（第１の油圧）である。このように指示油圧を設定することで、第１クラッチＣＬ１が接続を開始したときの車両ショックの発生を抑制することができる。

【0035】

この後、時刻ｔ１３からｔ１４までの間、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を待機油圧まで一時的にステップ状に下降させる。待機油圧は、第１クラッチＣＬ１を接続直前の状態で待機させる指示油圧（第５の油圧）である。このように指示油圧を設定することにより、他のデバイスの準備ができるまで（例えば第２クラッチＣＬ２が締結状態から所定のスリップ状態に移行するまで）エンジン２のクランキング開始を待機する必要があるときに、モータ４とエンジン２との間のトルク伝達を遮断しつつ、他のデバイスの準備が完了次第迅速に第１クラッチＣＬ１を接続してエンジン２のクランキングを開始することができるようになる。

【0036】

そして、時刻ｔ１４において他のデバイスの準備が完了すると、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をエンジン始動用油圧まで上昇させ、時刻ｔ１５から時刻ｔ１６においてエンジン２の始動が完了するまでエンジン始動用油圧を保持する。エンジン始動用油圧は、エンジン２の始動に必要なトルクを伝達するためのエンジン始動締結圧を第１クラッチＣＬ１に発生させる指示油圧（第２の油圧）である。このように指示油圧を設定することにより、エンジン２の始動に必要なトルクを第１クラッチＣＬ１を介してモータ４からエンジン２に伝達し、エンジン２をクランキングして始動させることができる。

【0037】

この後、時刻ｔ１６においてエンジン２の始動が完了すると、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を回転同期用油圧まで上昇させ、時刻ｔ１７から時刻ｔ１８においてエンジン２の回転数が上昇しモータ４とエンジン２との差回転が十分小さくなるまで回転同期用油圧を保持する。回転同期用油圧は、エンジン始動用油圧より高いが第１クラッチＣＬ１に付与できる最大油圧よりは低い油圧を第１クラッチＣＬ１に付与するための指示油圧である。このように指示油圧を設定することにより、エンジン２の始動が完了した後もエンジン２とモータ４との差回転が十分小さくなるまでは第１クラッチＣＬ１をスリップ状態に保持し、エンジン２の回転数が過度に上昇した場合でも車両ショックの発生を抑制することができる。

【0038】

この後、時刻ｔ１８においてエンジン２の回転数が上昇しモータ４とエンジン２との差回転が十分小さくなると、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を上昇させ、時刻ｔ１９において指示油圧を最大油圧に設定する。最大油圧は、第１クラッチＣＬ１を締結状態にするための指示油圧（第３の油圧）である。このように指示油圧を設定することにより、エンジン２の出力トルクが第１クラッチＣＬ１を介してモータ４側に伝達されるようになる。

【0039】

一方、高応答モードの場合、時刻ｔ２１において、エンジン２の始動要求が発せられると、通常モードの場合と同様に、時刻ｔ２１からｔ２２までの間、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をプリチャージ用油圧まで一時的にステップ状に上昇させる。なお、図３では、通常モードにおいて指示油圧をプリチャージ用油圧に保持する時間と、高応答モードにおいて指示油圧をプリチャージ用油圧に保持する時間とがほぼ同じになっているが、高応答モードの場合に指示油圧をプリチャージ用油圧に保持する時間の方を通常モードの場合よりも長くしてもよい。これにより、第１クラッチＣＬ１の応答性を更に高めることができる。

【0040】

この後、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を保持油圧や待機油圧に設定することなくエンジン始動用油圧までステップ的に下降させ、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３においてエンジン２の始動が完了するまでエンジン始動用油圧を保持する。このように指示油圧を設定することにより、車両ショックの抑制よりもエンジン２の始動の応答性向上を優先し、エンジン２の始動要求が発せられたときに迅速にエンジン２をクランキングして始動させることができる。

【0041】

この後、時刻ｔ２３においてエンジン２の始動が完了すると、通常モードの場合と同様に、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を回転同期用油圧まで上昇させ、時刻ｔ２４から時刻ｔ２５においてエンジン２の回転数が上昇しモータ４とエンジン２との差回転が十分小さくなるまで回転同期用油圧を保持する。この後、時刻ｔ２５においてエンジン２の回転数が上昇しモータ４とエンジン２との差回転が十分小さくなると、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を上昇させ、時刻ｔ２６において指示油圧を最大油圧に設定する。

【0042】

図４は、ノーマルクローズ型の第１クラッチＣＬ１の制御を示すタイムチャートである。図４において、グラフＧ１ｅは通常モードにおいて第１クラッチＣＬ１に付与する油圧を油圧制御回路１４へ指示する際の指示油圧を示し、グラフＧ１ｆは通常モードにおいて第１クラッチＣＬ１に付与される実油圧を示す。また、グラフＧ１ｇは高応答モードにおいて第１クラッチＣＬ１に付与する油圧を油圧制御回路１４へ指示する際の指示油圧を示し、グラフＧ１ｈは高応答モードにおいて第１クラッチＣＬ１に付与される実油圧を示す。

【0043】

通常モードの場合、時刻ｔ３１において、エンジン２の始動要求が発せられると、時刻ｔ３１からｔ３２までの間、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をプリチャージ用油圧まで一時的にステップ状に下降させる。第１クラッチＣＬ１がノーマルクローズ型のクラッチである場合、プリチャージ用油圧は、第１クラッチＣＬ１の油圧室から作動油を排出するときの必要流量に応じて設定される。また、油圧制御回路１４への指示油圧をプリチャージ用油圧に設定する時間（時刻ｔ３１からｔ３２までの時間）は、第１クラッチＣＬ１の油圧室の容量に基づき設定される。このように、エンジン２の始動要求が発せられた直後に、相対的に低い指示油圧を一時的に設定することにより、第１クラッチＣＬ１の油圧室から迅速に作動油を排出することができ、第１クラッチＣＬ１の応答性を高めることができる。

【0044】

この後、時刻ｔ３２からｔ３３までの間、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を保持油圧まで一時的にステップ状に上昇させる。このように指示油圧を設定することで、第１クラッチＣＬ１がノーマルオープン型のクラッチである場合と同様に、第１クラッチＣＬ１が接続を開始したときの車両ショックの発生を抑制することができる。

【0045】

この後、時刻ｔ３３からｔ３４までの間、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を待機油圧まで一時的にステップ状に上昇させる。このように指示油圧を設定することにより、第１クラッチＣＬ１がノーマルオープン型のクラッチである場合と同様に、他のデバイスの準備ができるまで（例えば第２クラッチＣＬ２が締結状態から所定のスリップ状態に移行するまで）エンジン２のクランキング開始を待機する必要があるときに、モータ４とエンジン２との間のトルク伝達を遮断しつつ、他のデバイスの準備が完了次第迅速に第１クラッチＣＬ１を接続してエンジン２のクランキングを開始することができるようになる。

【0046】

そして、時刻ｔ３４において他のデバイスの準備が完了すると、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をエンジン始動用油圧まで下降させ、時刻ｔ３５から時刻ｔ３６においてエンジン２の始動が完了するまでエンジン始動用油圧を保持する。このように指示油圧を設定することにより、第１クラッチＣＬ１がノーマルオープン型のクラッチである場合と同様に、エンジン２の始動に必要なトルクを第１クラッチＣＬ１を介してモータ４からエンジン２に伝達し、エンジン２をクランキングして始動させることができる。

【0047】

この後、時刻ｔ３６においてエンジン２の始動が完了すると、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を下降させ、時刻ｔ３７において指示油圧を最小油圧（図４の例では０）に設定する。最小油圧は、第１クラッチＣＬ１を締結状態にするための指示油圧（第３の油圧）である。このように指示油圧を設定することにより、エンジン２の出力トルクが第１クラッチＣＬ１を介してモータ４側に伝達されるようになる。

【0048】

一方、高応答モードの場合、時刻ｔ４１において、エンジン２の始動要求が発せられると、通常モードの場合と同様に、時刻ｔ４１からｔ４２までの間、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をプリチャージ用油圧まで一時的にステップ状に下降させる。

【0049】

この後、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を保持油圧や待機油圧に設定することなくエンジン始動用油圧までステップ的に上昇させ、時刻ｔ４２から時刻ｔ４３においてエンジン２の始動が完了するまでエンジン始動用油圧を保持する。このように指示油圧を設定することにより、第１クラッチＣＬ１がノーマルオープン型のクラッチである場合と同様に、車両ショックの抑制よりもエンジン２の始動の応答性向上を優先し、エンジン２の始動要求が発せられたときに迅速にエンジン２をクランキングして始動させることができる。

【0050】

この後、時刻ｔ４３においてエンジン２の始動が完了すると、通常モードの場合と同様に、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を下降させ、時刻ｔ４４において指示油圧を最小油圧に設定する。

【0051】

次に、図５を参照して、本実施形態によるエンジン２の始動制御の全体的な流れについて説明する。図５は、本実施形態による始動制御を示すフローチャートである。このフローは、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。

【0052】

まず、ステップＳ１００において、コントローラ２０は、各種情報を取得する。具体的には、コントローラ２０は、少なくとも上記したセンサＳＮ１～ＳＮ６から検出信号を取得する。

【0053】

次いで、ステップＳ１０１において、コントローラ２０は、現在停止しているエンジン２の始動要求が発せられているか否かを判定する。例えば、この始動要求は、ドライバがＥＶモードにおいて比較的大きな加速を要求している場合（つまり走行モードをＥＶモードからＨＶモードに切り替える必要があるような加速度をドライバが要求している場合）に発せられる。加えて、始動要求は、このようなドライバ要求以外に、パワートレイン等を含む制御システムから発せられる（以下では、この始動要求を適宜「システム要求」と呼ぶ）。このシステム要求は、車速や負荷やバッテリ状態やエンジン温度などに応じて、ハイブリッド車両１の走行モードをＥＶモードからＨＶモードに切り替えるべきである場合に発せられる。例えば、目標駆動力を実現するためにはモータ４の駆動力だけでは不足する場合や、バッテリ５を充電すべき場合（バッテリ５のＳＯＣが所定値未満である場合）や、減速時にエンジン２によるエンジンブレーキを付与すべき場合などにおいて、システム要求が発せられる。

【0054】

ステップＳ１０１において、始動要求が発せられたと判定されなかった場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、コントローラ２０は、本始動制御に係る処理を終了する。これに対して、始動要求が発せられたと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２の締結状態から所定のスリップ状態への移行を開始すると共に、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２において、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をプリチャージ用油圧に設定して所定時間保持する。

【0055】

次いで、ステップＳ１０３において、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をプリチャージ用油圧に設定してから、事前に設定された所定時間が経過しプリチャージが完了したか否かを判定する。その結果、コントローラ２０は、所定時間が経過しプリチャージが完了したと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。これに対して、コントローラ２０は、所定時間が経過しておらずプリチャージが完了したと判定されなかった場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０２に戻る。この場合、コントローラ２０は、プリチャージが完了するまで、ステップＳ１０２及びＳ１０３の処理を繰り返す。

【0056】

次いで、ステップＳ１０４において、コントローラ２０は、ハイブリッド車両１の目標駆動力が所定値未満であるか否か、即ち通常モードか否かを判定する。その結果、コントローラ２０は、通常モードであると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に進む。

【0057】

ステップＳ１０５において、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を保持油圧に設定して所定時間保持する。次いで、ステップＳ１０６において、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を保持油圧に設定してから、所定時間が経過したか否かを判定する。その結果、コントローラ２０は、所定時間が経過したと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７に進む。これに対して、コントローラ２０は、所定時間が経過したと判定されなかった場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に戻る。この場合、コントローラ２０は、所定時間が経過するまで、ステップＳ１０５及びＳ１０６の処理を繰り返す。

【0058】

次いで、ステップＳ１０７において、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を待機油圧に設定して待機完了の条件が満たされるまで（例えば第２クラッチＣＬ２が締結状態から所定のスリップ状態に移行するまで）保持する。次いで、ステップＳ１０８において、コントローラ２０は、待機完了の条件が満たされたか否かを判定する。その結果、コントローラ２０は、待機完了の条件が満たされた場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、例えば第２クラッチＣＬ２が締結状態から所定のスリップ状態に移行した場合、ステップＳ１０９及びＳ１１０に進む。これに対して、コントローラ２０は、待機完了の条件が満たされたと判定されなかった場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０７に戻る。この場合、コントローラ２０は、待機完了の条件が満たされるまで、ステップＳ１０７及びＳ１０８の処理を繰り返す。

【0059】

また、コントローラ２０は、上述のステップＳ１０４において、ハイブリッド車両１の目標駆動力が所定値未満の通常モードであると判定されなかった場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、即ちハイブリッド車両１の目標駆動力が所定値以上の高応答モードである場合、上述のステップＳ１０５からＳ１０８の処理を省略し、ステップＳ１０９及びＳ１１０に進む。

【0060】

ステップ１０９において、コントローラ２０は、モータ４のクランキングによりエンジン２を始動させるようにモータ４を制御する。そして、エンジン２が始動すると、コントローラ２０は、ステップＳ１１２に進む。

【0061】

また、上記のステップＳ１０９の処理と並行して、ステップＳ１１０において、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧をエンジン始動用油圧に設定してエンジン２の始動が完了するまで保持する。次いで、ステップＳ１１１において、コントローラ２０は、エンジン２の始動が完了したか否かを判定する。その結果、コントローラ２０は、エンジン２の始動が完了した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１２に進む。これに対して、コントローラ２０は、エンジン２の始動が完了したと判定されなかった場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１１０に戻る。この場合、コントローラ２０は、エンジン２の始動が完了するまで、ステップＳ１１０及びＳ１１１の処理を繰り返す。

【0062】

次いで、ステップＳ１１２において、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を回転同期用油圧に設定して回転同期が完了するまで（つまりエンジン２の回転数が上昇しモータ４とエンジン２との差回転が十分小さくなるまで）保持する。次いで、ステップＳ１１３において、コントローラ２０は、回転同期が完了したか否かを判定する。その結果、コントローラ２０は、回転同期が完了した場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１４に進む。これに対して、コントローラ２０は、回転同期が完了したと判定されなかった場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、ステップＳ１１２に戻る。この場合、コントローラ２０は、回転同期が完了するまで、ステップＳ１１２及びＳ１１３の処理を繰り返す。

【0063】

次いで、ステップＳ１１４において、コントローラ２０は、油圧制御回路１４への指示油圧を最大油圧に設定して、第１クラッチＣＬ１を締結状態にする。これと共に、コントローラ２０は、第２クラッチＣＬ２も締結状態とする。この後、コントローラ２０は、本始動制御に係る処理を終了する。

【0064】

［作用及び効果］
次に、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御方法及び制御システムの作用及び効果について説明する。

【0065】

本実施形態によれば、コントローラ２０は、エンジン２の始動要求が発せられ、第１クラッチＣＬ１に付与する油圧を制御するときに、ハイブリッド車両１の目標駆動力が所定値未満の通常モードの場合に、油圧制御回路１４への指示油圧を、第１クラッチＣＬ１が接続を開始したときの締結圧の上昇速度が所定値以下となる保持油圧に設定して所定時間保持し、その後、指示油圧を、エンジン２の始動に必要なトルクを伝達するためのエンジン始動締結圧を第１クラッチＣＬ１に発生させるエンジン始動用油圧に設定してエンジン２の始動が完了するまで保持し、その後、指示油圧を、第１クラッチＣＬ１を締結状態にするための最大油圧に設定する。これにより、目標駆動力が所定値未満でありエンジン２の始動の応答性よりも車両ショックの抑制を優先すべきときには、エンジン２を始動するために第１クラッチＣＬ１が接続を開始したときの車両ショックの発生を抑制することができる。一方、コントローラ２０は、目標駆動力が所定値以上の高応答モードの場合には、油圧制御回路１４への指示油圧を、保持油圧に設定することなくエンジン始動用油圧に設定してエンジン２の始動が完了するまで保持し、その後、指示油圧を最大油圧に設定する。これにより、目標駆動力が所定値以上であり車両ショックの抑制よりもエンジン２の始動の応答性向上を優先すべきときには、エンジン２の始動要求が発せられたときに迅速にエンジン２をクランキングして始動させることができ、エンジン始動の応答性を確保することができる。このように、本実施形態によれば、エンジン始動の応答性を確保しつつ、車両ショックを抑制することができる。

【0066】

また、本実施形態によれば、コントローラ２０は、エンジン２の始動要求が発せられたときに、最初に、指示油圧を、エンジン始動締結圧より高い締結圧を第１クラッチＣＬ１に発生させることが可能なプリチャージ用油圧に設定して所定時間保持する。これにより、エンジン２の始動要求が発せられた直後に、第１クラッチＣＬ１の油圧室へ迅速に作動油を充填することができ、その後の制御における第１クラッチＣＬ１の応答性を高めることができる。

【0067】

また、高応答モードの場合に指示油圧をプリチャージ用油圧に保持する時間を、通常モードの場合に指示油圧をプリチャージ用油圧に保持する時間よりも長くすることにより、第１クラッチＣＬ１の応答性を更に高めることができる。

【0068】

また、本実施形態によれば、コントローラ２０は、通常モードの場合に、指示油圧を保持油圧に設定して所定時間保持した後、エンジン始動用油圧に設定する前に、第１クラッチＣＬ１を接続直前の状態で待機させる待機油圧に設定して所定条件が満たされるまで保持する。これにより、他のデバイスの準備ができるまでエンジン２の始動を待機する必要があるときに、モータ４とエンジン２との間のトルク伝達を遮断しつつ、他のデバイスの準備が完了次第迅速に第１クラッチＣＬ１を接続してエンジン２の始動を開始することができるようになる。

【符号の説明】

【0069】

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
４ モータ
５ バッテリ
６ 変速機
８ 動力伝達系
１２ 車輪
１４ 油圧制御回路
２０ コントローラ（制御装置）
ＣＬ１ 第１クラッチ（摩擦締結要素）
ＣＬ２ 第２クラッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】