ハイブリッド車両の制御装置
【課題】 モータトルクを増加することできない状態であっても、発進クラッチのスリップを維持し、発進クラッチの締結時のショックやエンジン始動時の回転変動が駆動輪側に伝達しないようにできるハイブリッド車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】 入力軸回転数が入力軸回転数目標値より小さいときにはトルク容量目標値を減少補正するようにした。
【解決手段】 入力軸回転数が入力軸回転数目標値より小さいときにはトルク容量目標値を減少補正するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、駆動源としてエンジンとモータとを備え、モータと駆動軸との間に発進クラッチ（第２クラッチ）を有するハイブリッド車両において、エンジンを停止状態から始動する際に発進クラッチを一定伝達トルクに保ちながらモータの回転数を上昇させることで、発進クラッチをスリップさせてエンジン始動時のモータ回転数変動を防止しながらエンジン回転数をエンジン始動可能な回転数まで増大するものが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２５５２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来技術では、例えばモータトルクが飽和している状態（それ以上出力トルクを増大出来ない状態）の場合、発進クラッチのスリップ量が低下しても、モータトルクを増加することによってスリップを維持することができず、発進クラッチが完全に締結してしまい、エンジン始動時のモータ回転数変動が駆動輪側に伝わることを防止することが難しいといった問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、モータトルクを増加することできない状態であっても、発進クラッチのスリップを維持し、エンジン始動時の回転変動が駆動輪側に伝達しないように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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明においては、入力軸回転数が入力軸回転数目標値より小さいときには発進クラッチのトルク容量目標値を減少補正するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、モータトルクが飽和しても、発進クラッチの完全締結を防止することができるため、エンジン始動時のモータ回転数変動の駆動輪側への伝達を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［ハイブリッド車両の構成］
図１は、実施例１のハイブリッド車両の駆動系と制御系の構成を示す図である。
【０００９】
（駆動系の構成）
まず、駆動系の構成について説明する。
実施例１のハイブリッド車両は駆動系の構成として、第１駆動源としてのモータ１、第２駆動源としてのエンジン２、駆動輪１９へ伝達する駆動トルク、回転数を変更する変速機５、エンジン２とモータ１との間に介在する第１クラッチ３、モータ１と変速機５との間に介在する発進クラッチとしての第２クラッチ４を備えている。
【００１０】
モータ１は交流同期モータであり、インバータ８の電流制御によりバッテリ９の電力を駆動電源として入力軸４ｉに対してモータトルクTMを発生する。また、回生ブレーキにより車両運動エネルギをバッテリ９の充電電力として回収する。
エンジン２は希薄燃焼可能なエンジンであり、スロットルアクチュエータによる吸入空気量とインジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクが指令値と一致するように制御する。
【００１１】
第１クラッチ３は乾式クラッチであり、エンジン２とモータ１との間の回転軸の締結と開放とを行う。第１クラッチ３は、締結によりモータ１とエンジン２により発生したトルクを第２クラッチ４に伝達し、開放によりモータ１により発生したトルクを第２クラッチ４に伝達する。
【００１２】
第２クラッチ４は湿式クラッチであり、クラッチ油圧に応じてトルク容量が発生する。第２クラッチ４を締結することにより入力軸４ｉから出力軸４ｏへトルクを伝達し、開放することにより入力軸４ｉから出力軸４ｏへのトルクの伝達を遮断する。また第２クラッチ４をスリップ制御することにより、入力軸４ｉから出力軸４ｏへモータ１、エンジン２により発生したトルクの変動に関わらず一定のトルクを伝達することができる。なお、トルク容量とは入力軸４ｉから出力軸４ｏへ伝達可能なトルクを意味し、締結容量とも言う。
【００１３】
変速機５は有段の変速機であり、複数の遊星歯車を有している。遊星歯車の回転要素と変速機ケースとの間に設けたブレーキ、回転要素間に設けたクラッチの締結、開放によってトルクの伝達経路を変えることにより変速を行う。
変速機５から出力したトルクは、ファイナルギヤ２０を介して駆動輪１９に伝達する。
【００１４】
（制御系の構成）
次に、制御系の構成について説明する。
実施例１のハイブリッド車両は駆動系の構成として、アクセルペダル開度APOを検出するアクセルセンサ１０、エンジン回転数ωEを検出するエンジン回転数センサ１１、第２クラッチ４の入力軸回転数ωCL2iを検出する入力軸回転数センサ６、第２クラッチ４の出力軸回転数ωoを検出する出力軸回転数センサ７、クラッチ油温TempCL2を検出するクラッチ油温センサ１２、バッテリ充電状態SOCを管理するバッテリコントローラ１８、モータ１をモータトルク指令値TM*に応じて制御するモータコントローラ１７、エンジン２をエンジントルク指令値TE*に応じて制御するエンジンコントローラ１６、第１クラッチ３および第２クラッチ４をクラッチ電流指令値ICL1*,ICL2*に応じて制御するクラッチコントローラ１５、変速指令値に応じて変速機５を制御する変速機コントローラ１４、各センサからの情報に応じて指令値を演算する統合コントローラ１３を備える。
【００１５】
バッテリコントローラ１８は、バッテリ９の充電状態SOCを統合コントローラ１３に出力する。
モータコントローラ１７は、モータ１のモータトルクTMが統合コントローラ１３からのモータトルク指令値TM*となるように、モータ１への電流を制御するインバータ８に電流値指令値を出力する。
【００１６】
エンジンコントローラ１６は、エンジン２のエンジントルクTEが統合コントローラ１３からのエンジントルク指令値TE*となるように、エンジン２のスロットルアクチュエータ、インジェクタ、点火プラグを制御する。またエンジン回転数センサ１１からエンジン回転数ωE情報を入力し、このエンジン回転数ωE情報を統合コントローラ１３に出力する。
【００１７】
クラッチコントローラ１５は、第１クラッチ３および第２クラッチ４のソレノイドバルブの制御電流が統合コントローラ１３からのクラッチ電流指令値ICL1*,ICL2*となるように、ソレノイドバルブを制御して、第１クラッチ３および第２クラッチ４の締結容量を制御する。また、入力軸回転数センサ６から入力軸回転数ωCL2i情報を、出力軸回転数センサ７から出力軸回転数ωo情報を、クラッチ油温センサ１２からクラッチ油温TempCL2情報を入力し、この入力軸回転数ωCL2i情報、出力軸回転数ωo情報、クラッチ油温TempCL2情報を統合コントローラ１３に出力する。
【００１８】
変速機コントローラ１４は、統合コントローラ１３からの変速指令値に応じて変速機５内のブレーキ、クラッチの締結と開放とを制御して、変速機５の変速比を制御する。
統合コントローラ１３は、アクセルセンサ１０からアクセルペダル開度APO情報、エンジンコントローラ１６からエンジン回転数ωE情報、クラッチコントローラ１５から入力軸回転数ωCL2i情報と出力軸回転数ωo情報とクラッチ油温TempCL2情報を入力し、各コントローラへ出力する指令値を演算する。
【００１９】
［統合コントローラの構成］
図２は統合コントローラ１３の制御ブロック図である。
統合コントローラ１３は、駆動トルク目標値演算部２１、駆動トルク配分演算部２２、第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３、スリップ量目標値演算部２４、入力軸回転数目標値演算部２５、回転数制御モータトルク目標値演算部２６、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７、締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値演算部２８、第２クラッチトルク容量指令値演算部２９、第２クラッチ電流指令値演算部３０、第１クラッチトルク容量指令値演算部３１、第１クラッチ電流指令値演算部３２、モータトルク指令値演算部３３を有する。
【００２０】
（駆動トルク目標値演算部）
駆動トルク目標値演算部２１は、アクセルペダル開度APO情報と車体速度Vsp情報とを入力し、第２クラッチ４の出力軸４ｏにおける駆動トルク目標値Td*を演算する。図３は駆動トルク目標値Td*のマップである。駆動トルク目標値Td*は、図３に示すように車体速度Vspが大きくなるほど駆動トルク目標値Td*を小さく、またアクセルペダル開度APOが大きいほど駆動トルク目標値Td*を大きく設定する。
なお、車体速度Vspはクラッチコントローラ１５から入力した出力軸回転数ωoと変速機コントローラ１４から入力した変速比から求めることができる。
【００２１】
（駆動トルク配分演算部）
駆動トルク配分演算部２２は、駆動トルク目標値Td*を入力し、モータトルク基本目標値TM_base*、エンジントルク基本目標値TE_base*を演算する。モータトルク基本目標値TM_base*、エンジントルク基本目標値TE_base*は第１クラッチ３、第２クラッチ４の締結状況や車両状態に応じて設定する。
【００２２】
（第２クラッチトルク容量基本目標値演算部）
第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３は、駆動トルク目標値Td*を入力し、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を演算する。第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*は、例えば次の式(1)によって求める。
【数１】
【００２３】
（スリップ量目標値演算部）
スリップ量目標値演算部２４は、第１クラッチ制御モードフラグfCL1、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*、クラッチ油温TempCL2、エンジン始動時モータ配分トルクTENG_startを入力し、スリップ量目標値ωCL2_slp*を演算する。
【００２４】
ここで第１クラッチ制御モードフラグfCL1とは、第１クラッチ３の締結状態および開放状態を示すフラグであり、fCL1==0のときは開放状態を、fCL1==1のときは締結状態を示す。なお、fCL1==0のときはモータ走行モード（EV走行モード）であり、fCL1==1のときはハイブリッド走行モード（HEV走行モード）またはエンジン始動モードである。例えば低加速での発進といった比較的エンジンの効率が良くない走行シーンではEV走行するために、第１クラッチ３を開放する（fCL1=0）。また、急加速時、バッテリ充電状態SOCがバッテリ充電状態しきい値SOCth1以下のとき、または車体速度Vspが車体速度しきい値Vspth1以上のときにはEV走行が困難となるため、HEV走行をするために、第１クラッチ３を締結する（fCL1=1）。
【００２５】
スリップ量目標値ωCL2_slp*は、次の式(2),(3)によって求める。
1) EVモード(fCL1==0)の場合
【数２】
ここで、fCL2_slp_CL1OPは第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*、クラッチ油温TempCL2を入力とした関数であり、図４（ａ）のマップによりスリップ量目標値ωCL2_slp*を求める。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、クラッチ油温TempCL2がしきい値Tempcl2_thのときのスリップ量目標値ωCL2_slp*を最低スリップ量ωCL2_slp_minとして、しきい値Tempcl2_thより低い範囲においては、クラッチ油温TempCL2が高いほどスリップ量目標値ωCL2_slp*を小さく設定する。また、クラッチ油温TempCL2がしきい値Tempcl2_thより高い範囲においては、クラッチ油温TempCL2に関わらずスリップ量目標値ωCL2_slp*を最低スリップ量ωCL2_slp_minに設定する。また、クラッチ油温TempCL2がしきい値Tempcl2_thより低い範囲においては、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*が大きいほどスリップ量目標値ωCL2_slp*を大きく設定する。
これにより、クラッチ油温TempCL2が高いとき、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*が大きいときにはスリップ量目標値ωCL2_slp*を小さい設定することによりクラッチ油温の過度な上昇を抑制している。
【００２７】
2) エンジン始動モード(fCL1==1)の場合
【数３】
ここで、fCL2_Δωslpはエンジン始動時モータ配分トルクTENG_startを入力とした関数であり、図４（ｂ）のマップによりエンジン２の始動のために必要なスリップ増加量目標値ΔωCL2_slp*を求める。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、最小モータトルクTM_minと最大モータトルクTM_maxとの間でエンジン始動時モータ配分トルクTENG_startが大きいほどスリップ増加量目標値ΔωCL2_slp*を小さく設定する。
これにより、第１クラッチ３を締結しているときには、第１クラッチ３側から入力する外乱によって入力軸４ｉの回転数が低下しても第２クラッチ４が急に締結することを防止する。これにより加速変動を生じることなくエンジン２を始動させることができる。
【００２９】
（入力軸回転数目標値演算部）
入力軸回転数目標値演算部２５は、スリップ量目標値ωCL2_slp*、出力軸回転数ωoを入力し、入力軸回転数目標値ωCL2i*を演算する。入力軸回転数目標値ωCL2i*は、次の式(4)によって求める。
【数４】
【００３０】
（回転数制御モータトルク目標値演算部）
回転数制御モータトルク目標値演算部２６では、入力軸回転数目標値ωCL2i*、入力軸回転数ωCL2iを入力し、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する。
【００３１】
図５は回転数制御モータトルク目標値演算部２６および後述する回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の制御ブロック図である。回転数制御モータトルク目標値演算部２６は加減算部４０、比例積分制御部４１を有する。
【００３２】
＜加減算部＞
加減算部４０は、入力軸回転数目標値ωCL2i*、入力軸回転数ωCL2iを入力し、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差を演算する。
【００３３】
＜比例積分制御部＞
比例積分制御部４１は、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差を入力し、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する。回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*は、例えば次の式(5)のようにPI制御の式によって演算し、この式(5)は双一次変換等によって離散化して得られた漸化式を用いて算出する。
【数５】
ここで「KαM」はモータ調整用ゲイン、「KPM」はモータ制御用比例ゲイン、「KIM」はモータ制御用積分ゲインである。
【００３４】
（回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部）
回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７では、入力軸回転数目標値ωCL2i*、入力軸回転数目標値ωCL2i、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*、第１クラッチ制御モードフラグfCL1を入力し、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算する。
【００３５】
図５は回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の制御ブロック図である。回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７は、フィードフォワード補償とフィードバック補償とからなる２自由度制御手法で設計しており、比例制御部４３、位相補償部４４、加減算部４５を有する。
【００３６】
＜比例演算部＞
比例制御部４３は、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差を入力し、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*を演算する。第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*は次の式(6)を用いて算出する。
【数６】
ここで「KαCL2」は第２クラッチ調整用ゲイン、「KPCL2」は第２クラッチ制御用比例ゲインである。式(6)は、比例積分制御部４１の式(5)と異なり積分項を有していない。また式(6)の制御ゲインの大きさは、比例積分制御部４１の式(5)の制御ゲインの大きさのほうが大きくなるように設定している。また、第１クラッチ制御モードフラグfCL1が締結モード(fCL1==1)であるときには、第２クラッチ調整用ゲインKαCL2を第１クラッチ制御モードフラグfCL1が開放モード(fCL1==0)であるときに比べて大きな値に変更する。
【００３７】
＜位相補償部＞
位相補償部４４では、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を入力し、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*を演算する。第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*は、例えば次の式(7)のように位相補償フィルタGFF(s)を用いて演算し、この式(7)は双一次変換等によって離散化して得られた漸化式を用いて算出する。
【数７】
ここで「τCL2」はクラッチモデル時定数、「τCL2_ref」はクラッチ制御用規範応答時定数である。
【００３８】
＜加減算部＞
加減算部４５は、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*を入力し、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算する。回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*は、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*から第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*を減算して算出する。
【００３９】
（締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値演算部）
締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値演算部２８は、駆動トルク目標値Td*、第２クラッチトルク容量指令値前回値TCL2_z1*を入力し、締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*を演算する。締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*は、第２クラッチ４が締結状態、開放状態もしくは締結状態からスリップ状態へ移行するときのトルク容量目標値であり、モータ１の回転数制御を行っていないときのトルク容量目標値である。
【００４０】
締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*は、次の式(8)〜(11)を用いて算出する。
1) 第２クラッチが締結状態である場合
1-1) TCL2_z1 < Td* × Ksafeであるとき
【数８】
1-2) TCL2_z1 ≧ Td* × Ksafeであるとき
【数９】
2) 第２クラッチが開放状態である場合
【数１０】
3) 第２クラッチが締結状態からスリップ状態へ移行する場合
【数１１】
ここで、「Ksafe」は第２クラッチ安全率係数(Ksafe>0)、「ΔTCL2LU」は第２クラッチ４がスリップ状態または開放状態から締結状態への移行時のトルク容量変化率、「ΔTCL2slp」は第２クラッチ４が締結状態からスリップ状態への移行時のトルク容量変化率、「TCL2_z1*」は第２クラッチトルク容量指令値TCL2*の前回値である。
【００４１】
（第２クラッチトルク容量指令値演算部）
第２クラッチトルク容量指令値演算部２９では、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*、締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*、第２クラッチ制御モードCL2MODEを入力し、第２クラッチトルク容量指令値TCL2*を演算する。
【００４２】
第２クラッチトルク容量指令値TCL2*は、次の式(16),(17)を用いて演算する。
1)回転数制御中(CL2MODE==2)のとき
【数１２】
2)回転数制御中でない(CL2MODE==1 or 3)のとき
【数１３】
【００４３】
ここで第２クラッチ制御モードCL2MODEは、第１クラッチ制御モードfCL1、車体速度Vsp、駆動トルク目標値Td*、第２クラッチ前回制御モードCL2MODE_z1、エンジン回転数ωE、入力軸回転数ωCL2i、第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slpに応じて設定する。図６は、第２クラッチ制御モードCL2MODEの設定の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ２１では、第１クラッチ制御モードfCL1が「fCL1==0」であるか否かを判断し、「fCL1==0」であるときにはステップＳ２２へ、「fCL1==0」でないときにはステップＳ２５へ移行する。
【００４４】
ステップＳ２２では、車体速度Vspが「Vsp==0」であるか否かを判断し、「Vsp==0」であるときにはステップＳ２３へ、「Vsp==0」でないときにはステップＳ２４へ移行する。
ステップＳ２３では、第２クラッチ制御モードCL2MODEを締結モード(CL2MODE=1)として処理を終了する。
ステップＳ２４では、第２クラッチ制御モードCL2MODEをスリップモード(CL2MODE=2)として処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ２５では、車体速度Vspと車体速度しきい値Vth1との関係が「Vsp<Vth1」であるか否かを判断し、「Vsp<Vth1」であるときはステップＳ２６へ、「Vsp<Vth1」でないときはステップＳ２８へ移行する。この車体速度しきい値Vth1は、第２クラッチ４が締結状態であってもエンジン２を始動させることができる最低車体速度である。
ステップＳ２６では、駆動トルク目標値Td*が「Td*<0」であるか否かを判断し、「Td*<0」であるときにはステップＳ２７へ移行し、「Td*<0」でないときにはステップｓ２４へ移行する。
【００４６】
ステップＳ２７では、第２クラッチ制御モードCL2MODEを開放モード(CL2MODE=0)として処理を終了する。
ステップＳ２８では、第２クラッチ前回制御モードCL2MODE_z1が「CL2MODE_z1==1」であるか否かを判断し、「CL2MODE_z1==1」であるときにはステップＳ２３へ移行し、「CL2MODE_z1==1」でないときにはステップＳ２９へ移行する。
【００４７】
ステップＳ２９では、エンジン回転数ωEと入力軸回転数ωCL2iとの関係が「ωE≠ωCL2i」である、または第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slpとスリップ量しきい値ωCL2_slp_thとの関係が「ωCL2_slp>ωCL2_slp_th」であるか否かを判断し、「ωE≠ωCL2i」である、または「ωCL2_slp>ωCL2_slp_th」であるときにはステップｓ２４へ移行し、「ωE≠ωCL2i」でなく、「ωCL2_slp>ωCL2_slp_th」でもないときにはステップＳ２３へ移行する。ここで、エンジン回転数ωEと入力軸回転数ωCL2iとの関係が「ωE≠ωCL2i」であるということは、第１クラッチ３は開放状態またはスリップ状態であることを示す。
【００４８】
（第２クラッチ電流指令値演算部）
第２クラッチ電流指令値演算部３０では、第２クラッチトルク容量指令値TCL2*を入力し、第２クラッチ電流指令値ICL2*を演算する。図７（ａ）はクラッチトルク容量に対するクラッチ油圧のマップ、図７（ｂ）はクラッチ油圧に対するソレノイドバルブに供給される電流のマップである。第２クラッチ電流指令値ICL2*は、図７（ａ）を用いて第２クラッチトルク容量指令値TCL2*に応じたクラッチ油圧を算出し、図７（ｂ）を用いて算出したクラッチ油圧に応じた電流の値を第２クラッチ電流指令値ICL2*として算出する。
【００４９】
（第１クラッチトルク容量指令値演算部）
第１クラッチトルク容量指令値演算部３１は、第１クラッチ制御モードfCL1、第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slp、スリップ量目標値ωCL2_slp*を入力し、第１クラッチトルク容量指令値TCL1*を演算する。第１クラッチトルク容量指令値TCL1*は、次の式(18),(19)によって算出される。
1)第１クラッチ３が締結モード(fCL1==1)であって、第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slpがスリップ量目標値ωCL2_slp*以上(ωCL2_slp≧ωCL2_slp*)である場合
【数１４】
2)第１クラッチ３が締結モード(fCL1==1)であって、第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slpがスリップ量目標値ωCL2_slp*未満(ωCL2_slp<ωCL2_slp*)である場合
【数１５】
3)第１クラッチ３が開放モード(fCL1==0)である場合
【数１６】
【００５０】
（第１クラッチ電流指令値演算部）
第１クラッチ電流指令値演算部３２では、第１クラッチトルク容量指令値TCL1*を入力し、第１クラッチ電流指令値ICL1*を演算する。第１クラッチ電流指令値ICL1*は、図７（ａ）を用いて第１クラッチトルク容量指令値TCL1*に応じたクラッチ油圧を算出し、図７（ｂ）を用いて算出したクラッチ油圧に応じた電流の値を第１クラッチ電流指令値ICL1*として算出する。
【００５１】
（モータトルク指令値演算部）
モータトルク指令値演算部３３では、第２クラッチ制御モードCL2MODE、モータトルク基本目標値TM_base*、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ONを入力し、モータトルク指令値TM*を演算する。
1)回転数制御中(CL2MODE==2)のとき
【数１７】
2)回転数制御中でない(CL2MODE==1 or 3)のとき
【数１８】
【００５２】
［クラッチ・モータ制御処理］
次に統合コントローラ１３において行われる第１クラッチ３、第２クラッチ４、モータ１の制御の処理について説明する。図８は、統合コントローラ１３において行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ１では、各コントローラからデータを受信して、ステップＳ２へ移行する。具体的には、バッテリコントローラ１８からバッテリ９の充電状態SOC情報を、モータコントローラ１７からインバータ８の電流値情報を、エンジンコントローラ１６からエンジン回転数ωE情報を、クラッチコントローラ１５から入力軸回転数ωCL2i情報、出力軸回転数ωo情報、クラッチ油温TempCL2情報を、変速機コントローラ１４から変速比情報を入力する。
【００５４】
ステップＳ２では、アクセルセンサ１０からアクセルペダル開度APO情報を入力して、ステップＳ３へ移行する。
ステップＳ３では、駆動トルク目標値Td*を演算して、ステップＳ４へ移行する。
ステップＳ４では、第１クラッチ制御モードfCL1を設定して、ステップＳ５へ移行する。
【００５５】
ステップＳ５では、第２クラッチ制御モードCL2MODEを設定して、ステップＳ６へ移行する。
ステップＳ６では、駆動トルク目標値Td*を、モータトルク基本目標値TM_base*とエンジントルク基本目標値TE_base*に配分して、ステップＳ７へ移行する。
【００５６】
ステップＳ７では、スリップ回転数制御を行うか否かを判断し、スリップ回転数制御を行う場合にはステップＳ８へ移行し、スリップ回転数制御を行わない場合にはステップＳ１７へ移行する。ここで、第２クラッチ制御モードCL2MODEがスリップモード(CL2MODE=2)に設定され、スリップ量ωCL2_slpの絶対値がしきい値以上となった場合にはスリップ回転数制御を行うと判断する。一方、第２クラッチ制御モードCL2MODEが締結モード(CL2MODE=1)または開放モード(CL2MODE=0)に設定されたときは、スリップ回転数制御を行わないと判断する。
【００５７】
ステップＳ８では、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を演算して、ステップＳ９へ移行する。
ステップＳ９では、入力軸回転数目標値ωCL2i*を演算して、ステップＳ１０へ移行する。
【００５８】
ステップＳ１０では、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算して、ステップＳ１１へ移行する。
ステップＳ１１では、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算して、ステップＳ１４へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１２では、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算するための内部状態変数を初期化して、ステップＳ１３へ移行する。
ステップＳ１３では、締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*を演算して、ステップＳ１４へ移行する。
【００６０】
ステップＳ１４では、第２クラッチトルク容量指令値TCL2*を演算して、ステップＳ１５へ移行する。
ステップＳ１５では、第１クラッチトルク容量指令値TCL1*を演算して、ステップＳ１６へ移行する。
【００６１】
ステップＳ１６では、第１クラッチ電流指令値ICL1*、第２クラッチ電流指令値ICL2*を演算してステップＳ１７へ移行する。
ステップＳ１７では、モータトルク指令値TM*を演算して、ステップＳ１８へ移行する。
【００６２】
ステップＳ１８では、指令値を各コントローラに送信して処理を終了する。具体的には、第１クラッチ電流指令値ICL1*、第２クラッチ電流指令値ICL2*をクラッチコントローラ１５へ、モータトルク指令値TM*をモータコントローラ１７に送信する。
【００６３】
［クラッチ・モータ制御動作］
スリップ回転数制御を行うときには、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１６→ステップＳ１７→ステップＳ１８→ENDと移行する。
【００６４】
ステップＳ１６において、ステップＳ１１で演算した回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*に基づく第２クラッチ電流指令値ICL2*をクラッチコントローラ１５に出力する。また、ステップＳ１７において、ステップＳ１０で演算した回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*をモータトルク指令値TM*としてモータコントローラ１７に出力する。これにより、第２クラッチ４におけるスリップ量ωCL2_slpを保ちながらスリップ回転数制御を行う。
【００６５】
一方、スリップ回転数制御を行わないときには、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１６→ステップＳ１７→ステップＳ１８→ENDと移行する。
【００６６】
ステップＳ１６において、ステップＳ１３で演算した締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*に基づく第２クラッチ電流指令値ICL2*をクラッチコントローラ１５に出力する。また、ステップＳ１７において、ステップＳ６で演算したモータトルク基本目標値TM_base*をモータトルク指令値TM*としてモータコントローラ１７に出力する。
【００６７】
［クラッチ・モータ制御作用］
第２クラッチ４を回転数制御するときには、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*となるようにモータトルク目標値TM*を演算している。しかし、例えばエンジン始動時のようにモータ１への負荷が大きい場合にはモータトルクが飽和してしまい、入力軸回転数ωCL2iが低下することがある。そのため、第２クラッチ４のスリップを維持することができずに第２クラッチ４が完全締結（入力軸回転数と出力軸回転数とが一致）してしまい、締結時のショックやエンジン始動時の回転変動が駆動輪側に伝わってしまう。
【００６８】
図９は、EV走行モードにおいて走行中にエンジン始動をしたときのシミュレーション結果である。このシミュレーションでは時間t1においてエンジン始動要求を出力し、時間t2において第１クラッチ３の締結を開始し、時間t3においてエンジン２が点火している。
【００６９】
図９に示すように、時間t1におけるエンジン始動要求に応じて、入力軸回転数目標値ωCL2i*が増加し、入力軸回転数目標値ωCL2i*の増加に応じてモータトルクTMは増加する。その後、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*に達すると、モータトルクTMは減少する。
【００７０】
時間t2における第１クラッチ３の締結開始によりモータ１への負荷が大きくなり、入力軸回転数目標値ωCL2i*を維持するためにモータトルクTMが再び増加する。このときモータトルクTMは飽和して入力軸回転数ωCL2iを維持することができずに減少し、第２クラッチ４が急締結する。
【００７１】
第２クラッチ４が締結してからエンジン２が点火する時間t3の間、締結時のショックやエンジン２の回転変動が駆動輪１９側に伝達する。そのため、加速度の増減が激しくなり車両の乗員にもショックが伝達する。
【００７２】
そこで実施例１では、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*より小さいときには第２クラッチトルク容量目標値TCL2*を減少補正するようにした。具体的には、駆動トルク目標値Td*に応じて設定した第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*から入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差に応じて設定した第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*を減算して補正するようにした。
【００７３】
図１０は、EV走行モードにおいて走行中にエンジン始動をしたときのシミュレーション結果である。このシミュレーションでは入力軸回転数ωCL2iと入力軸回転数目標値ωCL2i*との偏差に応じて、第２クラッチトルク容量目標値TCL2*を補正している。また、時間t1においてエンジン始動要求を出力し、時間t2において第１クラッチ３の締結を開始し、時間t3においてエンジン２が点火している。
【００７４】
図１０に示すように、時間t1におけるエンジン始動要求に応じて、入力軸回転数目標値ωCL2i*が増加し、入力軸回転数目標値ωCL2i*の増加に応じてモータトルクTMは増加する。その後、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*に達すると、モータトルクTMは減少する。
【００７５】
時間t2における第１クラッチ３の締結開始によりモータ１への負荷が大きくなり、入力軸回転数目標値ωCL2i*を維持するためにモータトルクTMが再び増加する。このときトルクモータTMは飽和して入力軸回転数ωCL2iを維持することができないが、第２クラッチトルク容量TCL2を減少して入力軸回転数ωCL2iの減少を抑制する。
【００７６】
よって、エンジン２が点火する時間t3までに第２クラッチ４の急締結を防止することができるため、加速度は一時的に低下するものの増減は激しくなく、車両の乗員へのショックの伝達も抑制することができる。
【００７７】
また、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が無くなれば、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*により第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正が行われないようにすることが望ましい。
【００７８】
そこで実施例１では、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*の演算を行う比例制御部４３は積分項を有しないようにした。そのため入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が無くなれば第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*はゼロとなり、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を行わないようにできる。
【００７９】
また、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*を第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*によって補正すると、第２クラッチトルク容量TCL2が低下するため加速度が低下してしまう。
【００８０】
そこで実施例１では、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する比例積分制御部４１の制御ゲインの大きさを、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*の演算を行う比例制御部４３の制御ゲインの大きさよりも大きく設定している。そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が生じてもモータトルクTMが飽和するまではモータトルクTMを増加して入力軸回転数を上昇させることができ、加速度の低下を抑制することができる。
【００８１】
また、エンジン始動時にはモータトルクTMが飽和すること予想される。
そこで実施例１では、エンジン始動時には回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する比例積分制御部４１の制御ゲインの大きさと、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*の演算を行う比例制御部４３の制御ゲインの大きさとの差をエンジン始動前に比べて小さくするようにした。
【００８２】
具体的には、第１クラッチ制御モードフラグfCL1が締結モード(fCL1==1)であるときには、第２クラッチ調整用ゲインKαCL2を第１クラッチ制御モードフラグfCL1が開放モード(fCL1==0)であるときに比べて大きな値に変更するようにした。
【００８３】
そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が生じると第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*が早く増加し、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を早めに行うことができる。
【００８４】
［効果］
次に実施例１のハイブリッド車両の制御装置の効果について以下に列記する。
【００８５】
（１）駆動源としてのモータ１とエンジン２と、モータ１とエンジン２との間の動力伝達経路に設けられた第１クラッチ３と、モータ１と駆動輪１９との間の動力伝達経路に設けられた第２クラッチ４と、を備え、第２クラッチ４を接続すると共に第１クラッチ３を開放して、モータ１を駆動源として走行するモータ走行モードと、第１クラッチ３および第２クラッチ４を締結して、モータ１およびエンジン２を駆動源として走行するハイブリッド走行モードと、を選択的に切換可能なハイブリッド車両の制御装置において、モータ走行モードからハイブリッド走行モードへの移行時のエンジン始動時に、第２クラッチ４の駆動輪１９側の回転軸である出力軸４ｏの駆動トルク目標値Td*を演算する駆動トルク目標値演算部２１と、駆動トルク目標値Td*に応じて第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を演算する第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３と、第２クラッチ４のモータ１側の回転軸である入力軸４ｉの入力軸回転数ωCL2iを検出する入力軸回転数センサ６と、第２クラッチ４の出力軸４ｏの出力軸回転数ωoを検出する出力軸回転数センサ７と、出力軸回転数センサ７によって検出された出力軸回転数ωoに応じて、出力軸回転数ωoより大きな入力軸４ｉの入力軸回転数目標値ωCL2i*を演算する入力軸回転数目標値演算部２５と、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*と一致するようにモータ１の回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する回転数制御モータトルク目標値演算部２６と、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*に応じてモータ１を制御するモータコントローラ１７と、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*より小さいときには第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を減少補正して回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算する回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７と、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*に応じて第２クラッチ４を制御するクラッチコントローラ１５とを備えた。
【００８６】
そのため、モータトルクTMが飽和しても、第２クラッチ４の急締結を防止することができるため、締結時のショックやエンジンのトルク変動の駆動輪１９側への伝達を防止し、車両の乗員へのショックの伝達を抑制することができる。
【００８７】
（２）回転数制御モータトルク目標値演算部２６は、入力軸回転数ωCL2iと入力軸回転数目標値ωCL2i*との偏差に基づいて比例積分演算によって回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算し、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７は、入力軸回転数ωCL2iと入力軸回転数目標値ωCL2i*との偏差に基づいて比例演算によって算出した値を、第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３によって算出された第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*から減算することにより第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を補正するようにした。
すなわち、回転数制御モータトルク目標値演算部２６の比例積分制御部４１は積分項を有し、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の比例制御部４３は積分項を有しないようにした。
そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が無くなれば第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*はゼロとなり、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を行わないようにできる。
【００８８】
（３）回転数制御モータトルク目標値演算部２６の比例積分制御部４１の制御ゲインを、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の比例制御部４３の制御ゲインよりも大きく設定した。
そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が生じてもモータトルクTMが飽和するまではモータトルクTMを増加して入力軸回転数を上昇させることができ、加速度の低下を抑制することができる。
【００８９】
（４）エンジン始動時には、回転数制御モータトルク目標値演算部２６の比例積分制御部４１の制御ゲインと回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の比例制御部４３の制御ゲインとの差をエンジン始動時前と比べて小さくした。
そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が生じると第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*が早く増加し、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を早めに行うことができる。
【００９０】
（５）エンジン始動時には、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の比例制御部４３の制御ゲインをエンジン始動時前と比べて大きくした。
そのため、回転数制御第２クラッチトルクTM_FB_ON*の入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iと偏差の変化に対する速度は維持しつつ、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*による第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を速く行うことができる。
【００９１】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００９２】
例えば実施例１では、第１クラッチ制御モードフラグfCL1が締結モード(fCL1==1)であるときには、第２クラッチ調整用ゲインKαCL2を第１クラッチ制御モードフラグfCL1が開放モード(fCL1==0)であるときに比べて大きな値に変更している。これを第１クラッチ制御モードフラグfCL1が締結モード(fCL1==1)であるときには、モータ調整用ゲインKαMを第１クラッチ制御モードフラグfCL1が開放モード(fCL1==0)であるときに比べて小さな値に変更するようにしても良い。
【００９３】
なお実施例１において、第２クラッチ４は本発明の発進クラッチに、出力軸４ｏは本発明の発進クラッチ出力軸に、駆動トルク目標値演算部２１は本発明の駆動トルク目標値演算手段に、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*は本発明のトルク容量目標値に、第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３はトルク容量目標値演算手段に、入力軸４ｉは本発明の発進クラッチ入力軸に、入力軸回転数センサ６は本発明の入力軸回転数検出手段に、出力軸回転数センサ７は本発明の出力軸回転数検出手段に、入力軸回転数目標値演算部２５は本発明の入力軸回転数目標値演算手段に、回転数制御モータトルク目標値演算部２６は本発明のモータトルク目標値演算手段に、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７は本発明のトルク容量目標値補正手段に、クラッチコントローラ１５は本発明の発進クラッチ制御手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施例１のハイブリッド車両の駆動系と制御系の構成を示す図である。
【図２】実施例１の統合コントローラの制御ブロック図である。
【図３】実施例１の駆動トルク目標値のマップである。
【図４】実施例１のスリップ量目標値のマップである。
【図５】実施例１の回転数制御モータトルク目標値演算部と回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部の制御ブロック図である。
【図６】実施例１の第２クラッチ制御モードの設定の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１のクラッチ電流指令値のマップである。
【図８】実施例１の統合コントローラにおいて行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】比較例の第２クラッチのトルク容量等の示すグラフである。
【図１０】実施例１の第２クラッチのトルク容量等の示すグラフである。
【符号の説明】
【００９５】
１ モータ
２ エンジン
３ 第１クラッチ
４ 第２クラッチ
４ｉ 入力軸（第２クラッチ入力軸）
４ｏ 出力軸（第２クラッチ出力軸）
６ 入力軸回転数センサ（入力軸回転数検出手段）
７ 出力軸回転数センサ（出力軸回転数検出手段）
１３ 統合コントローラ
１５ クラッチコントローラ（第２クラッチ制御手段）
２１ 駆動トルク目標値演算部（駆動トルク目標値演算手段）
２３ 第２クラッチトルク容量基本目標値演算部（トルク容量目標値演算手段）
２５ 入力軸回転数目標値演算部（入力軸回転数目標値演算手段）
２６ 回転数制御モータトルク目標値演算部（モータトルク目標値演算手段）
２７ 回転制御第２クラッチトルク容量目標値演算部（トルク容量目標値補正手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、駆動源としてエンジンとモータとを備え、モータと駆動軸との間に発進クラッチ（第２クラッチ）を有するハイブリッド車両において、エンジンを停止状態から始動する際に発進クラッチを一定伝達トルクに保ちながらモータの回転数を上昇させることで、発進クラッチをスリップさせてエンジン始動時のモータ回転数変動を防止しながらエンジン回転数をエンジン始動可能な回転数まで増大するものが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２５５２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来技術では、例えばモータトルクが飽和している状態（それ以上出力トルクを増大出来ない状態）の場合、発進クラッチのスリップ量が低下しても、モータトルクを増加することによってスリップを維持することができず、発進クラッチが完全に締結してしまい、エンジン始動時のモータ回転数変動が駆動輪側に伝わることを防止することが難しいといった問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、モータトルクを増加することできない状態であっても、発進クラッチのスリップを維持し、エンジン始動時の回転変動が駆動輪側に伝達しないように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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明においては、入力軸回転数が入力軸回転数目標値より小さいときには発進クラッチのトルク容量目標値を減少補正するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、モータトルクが飽和しても、発進クラッチの完全締結を防止することができるため、エンジン始動時のモータ回転数変動の駆動輪側への伝達を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［ハイブリッド車両の構成］
図１は、実施例１のハイブリッド車両の駆動系と制御系の構成を示す図である。
【０００９】
（駆動系の構成）
まず、駆動系の構成について説明する。
実施例１のハイブリッド車両は駆動系の構成として、第１駆動源としてのモータ１、第２駆動源としてのエンジン２、駆動輪１９へ伝達する駆動トルク、回転数を変更する変速機５、エンジン２とモータ１との間に介在する第１クラッチ３、モータ１と変速機５との間に介在する発進クラッチとしての第２クラッチ４を備えている。
【００１０】
モータ１は交流同期モータであり、インバータ８の電流制御によりバッテリ９の電力を駆動電源として入力軸４ｉに対してモータトルクTMを発生する。また、回生ブレーキにより車両運動エネルギをバッテリ９の充電電力として回収する。
エンジン２は希薄燃焼可能なエンジンであり、スロットルアクチュエータによる吸入空気量とインジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクが指令値と一致するように制御する。
【００１１】
第１クラッチ３は乾式クラッチであり、エンジン２とモータ１との間の回転軸の締結と開放とを行う。第１クラッチ３は、締結によりモータ１とエンジン２により発生したトルクを第２クラッチ４に伝達し、開放によりモータ１により発生したトルクを第２クラッチ４に伝達する。
【００１２】
第２クラッチ４は湿式クラッチであり、クラッチ油圧に応じてトルク容量が発生する。第２クラッチ４を締結することにより入力軸４ｉから出力軸４ｏへトルクを伝達し、開放することにより入力軸４ｉから出力軸４ｏへのトルクの伝達を遮断する。また第２クラッチ４をスリップ制御することにより、入力軸４ｉから出力軸４ｏへモータ１、エンジン２により発生したトルクの変動に関わらず一定のトルクを伝達することができる。なお、トルク容量とは入力軸４ｉから出力軸４ｏへ伝達可能なトルクを意味し、締結容量とも言う。
【００１３】
変速機５は有段の変速機であり、複数の遊星歯車を有している。遊星歯車の回転要素と変速機ケースとの間に設けたブレーキ、回転要素間に設けたクラッチの締結、開放によってトルクの伝達経路を変えることにより変速を行う。
変速機５から出力したトルクは、ファイナルギヤ２０を介して駆動輪１９に伝達する。
【００１４】
（制御系の構成）
次に、制御系の構成について説明する。
実施例１のハイブリッド車両は駆動系の構成として、アクセルペダル開度APOを検出するアクセルセンサ１０、エンジン回転数ωEを検出するエンジン回転数センサ１１、第２クラッチ４の入力軸回転数ωCL2iを検出する入力軸回転数センサ６、第２クラッチ４の出力軸回転数ωoを検出する出力軸回転数センサ７、クラッチ油温TempCL2を検出するクラッチ油温センサ１２、バッテリ充電状態SOCを管理するバッテリコントローラ１８、モータ１をモータトルク指令値TM*に応じて制御するモータコントローラ１７、エンジン２をエンジントルク指令値TE*に応じて制御するエンジンコントローラ１６、第１クラッチ３および第２クラッチ４をクラッチ電流指令値ICL1*,ICL2*に応じて制御するクラッチコントローラ１５、変速指令値に応じて変速機５を制御する変速機コントローラ１４、各センサからの情報に応じて指令値を演算する統合コントローラ１３を備える。
【００１５】
バッテリコントローラ１８は、バッテリ９の充電状態SOCを統合コントローラ１３に出力する。
モータコントローラ１７は、モータ１のモータトルクTMが統合コントローラ１３からのモータトルク指令値TM*となるように、モータ１への電流を制御するインバータ８に電流値指令値を出力する。
【００１６】
エンジンコントローラ１６は、エンジン２のエンジントルクTEが統合コントローラ１３からのエンジントルク指令値TE*となるように、エンジン２のスロットルアクチュエータ、インジェクタ、点火プラグを制御する。またエンジン回転数センサ１１からエンジン回転数ωE情報を入力し、このエンジン回転数ωE情報を統合コントローラ１３に出力する。
【００１７】
クラッチコントローラ１５は、第１クラッチ３および第２クラッチ４のソレノイドバルブの制御電流が統合コントローラ１３からのクラッチ電流指令値ICL1*,ICL2*となるように、ソレノイドバルブを制御して、第１クラッチ３および第２クラッチ４の締結容量を制御する。また、入力軸回転数センサ６から入力軸回転数ωCL2i情報を、出力軸回転数センサ７から出力軸回転数ωo情報を、クラッチ油温センサ１２からクラッチ油温TempCL2情報を入力し、この入力軸回転数ωCL2i情報、出力軸回転数ωo情報、クラッチ油温TempCL2情報を統合コントローラ１３に出力する。
【００１８】
変速機コントローラ１４は、統合コントローラ１３からの変速指令値に応じて変速機５内のブレーキ、クラッチの締結と開放とを制御して、変速機５の変速比を制御する。
統合コントローラ１３は、アクセルセンサ１０からアクセルペダル開度APO情報、エンジンコントローラ１６からエンジン回転数ωE情報、クラッチコントローラ１５から入力軸回転数ωCL2i情報と出力軸回転数ωo情報とクラッチ油温TempCL2情報を入力し、各コントローラへ出力する指令値を演算する。
【００１９】
［統合コントローラの構成］
図２は統合コントローラ１３の制御ブロック図である。
統合コントローラ１３は、駆動トルク目標値演算部２１、駆動トルク配分演算部２２、第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３、スリップ量目標値演算部２４、入力軸回転数目標値演算部２５、回転数制御モータトルク目標値演算部２６、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７、締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値演算部２８、第２クラッチトルク容量指令値演算部２９、第２クラッチ電流指令値演算部３０、第１クラッチトルク容量指令値演算部３１、第１クラッチ電流指令値演算部３２、モータトルク指令値演算部３３を有する。
【００２０】
（駆動トルク目標値演算部）
駆動トルク目標値演算部２１は、アクセルペダル開度APO情報と車体速度Vsp情報とを入力し、第２クラッチ４の出力軸４ｏにおける駆動トルク目標値Td*を演算する。図３は駆動トルク目標値Td*のマップである。駆動トルク目標値Td*は、図３に示すように車体速度Vspが大きくなるほど駆動トルク目標値Td*を小さく、またアクセルペダル開度APOが大きいほど駆動トルク目標値Td*を大きく設定する。
なお、車体速度Vspはクラッチコントローラ１５から入力した出力軸回転数ωoと変速機コントローラ１４から入力した変速比から求めることができる。
【００２１】
（駆動トルク配分演算部）
駆動トルク配分演算部２２は、駆動トルク目標値Td*を入力し、モータトルク基本目標値TM_base*、エンジントルク基本目標値TE_base*を演算する。モータトルク基本目標値TM_base*、エンジントルク基本目標値TE_base*は第１クラッチ３、第２クラッチ４の締結状況や車両状態に応じて設定する。
【００２２】
（第２クラッチトルク容量基本目標値演算部）
第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３は、駆動トルク目標値Td*を入力し、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を演算する。第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*は、例えば次の式(1)によって求める。
【数１】
【００２３】
（スリップ量目標値演算部）
スリップ量目標値演算部２４は、第１クラッチ制御モードフラグfCL1、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*、クラッチ油温TempCL2、エンジン始動時モータ配分トルクTENG_startを入力し、スリップ量目標値ωCL2_slp*を演算する。
【００２４】
ここで第１クラッチ制御モードフラグfCL1とは、第１クラッチ３の締結状態および開放状態を示すフラグであり、fCL1==0のときは開放状態を、fCL1==1のときは締結状態を示す。なお、fCL1==0のときはモータ走行モード（EV走行モード）であり、fCL1==1のときはハイブリッド走行モード（HEV走行モード）またはエンジン始動モードである。例えば低加速での発進といった比較的エンジンの効率が良くない走行シーンではEV走行するために、第１クラッチ３を開放する（fCL1=0）。また、急加速時、バッテリ充電状態SOCがバッテリ充電状態しきい値SOCth1以下のとき、または車体速度Vspが車体速度しきい値Vspth1以上のときにはEV走行が困難となるため、HEV走行をするために、第１クラッチ３を締結する（fCL1=1）。
【００２５】
スリップ量目標値ωCL2_slp*は、次の式(2),(3)によって求める。
1) EVモード(fCL1==0)の場合
【数２】
ここで、fCL2_slp_CL1OPは第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*、クラッチ油温TempCL2を入力とした関数であり、図４（ａ）のマップによりスリップ量目標値ωCL2_slp*を求める。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、クラッチ油温TempCL2がしきい値Tempcl2_thのときのスリップ量目標値ωCL2_slp*を最低スリップ量ωCL2_slp_minとして、しきい値Tempcl2_thより低い範囲においては、クラッチ油温TempCL2が高いほどスリップ量目標値ωCL2_slp*を小さく設定する。また、クラッチ油温TempCL2がしきい値Tempcl2_thより高い範囲においては、クラッチ油温TempCL2に関わらずスリップ量目標値ωCL2_slp*を最低スリップ量ωCL2_slp_minに設定する。また、クラッチ油温TempCL2がしきい値Tempcl2_thより低い範囲においては、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*が大きいほどスリップ量目標値ωCL2_slp*を大きく設定する。
これにより、クラッチ油温TempCL2が高いとき、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*が大きいときにはスリップ量目標値ωCL2_slp*を小さい設定することによりクラッチ油温の過度な上昇を抑制している。
【００２７】
2) エンジン始動モード(fCL1==1)の場合
【数３】
ここで、fCL2_Δωslpはエンジン始動時モータ配分トルクTENG_startを入力とした関数であり、図４（ｂ）のマップによりエンジン２の始動のために必要なスリップ増加量目標値ΔωCL2_slp*を求める。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、最小モータトルクTM_minと最大モータトルクTM_maxとの間でエンジン始動時モータ配分トルクTENG_startが大きいほどスリップ増加量目標値ΔωCL2_slp*を小さく設定する。
これにより、第１クラッチ３を締結しているときには、第１クラッチ３側から入力する外乱によって入力軸４ｉの回転数が低下しても第２クラッチ４が急に締結することを防止する。これにより加速変動を生じることなくエンジン２を始動させることができる。
【００２９】
（入力軸回転数目標値演算部）
入力軸回転数目標値演算部２５は、スリップ量目標値ωCL2_slp*、出力軸回転数ωoを入力し、入力軸回転数目標値ωCL2i*を演算する。入力軸回転数目標値ωCL2i*は、次の式(4)によって求める。
【数４】
【００３０】
（回転数制御モータトルク目標値演算部）
回転数制御モータトルク目標値演算部２６では、入力軸回転数目標値ωCL2i*、入力軸回転数ωCL2iを入力し、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する。
【００３１】
図５は回転数制御モータトルク目標値演算部２６および後述する回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の制御ブロック図である。回転数制御モータトルク目標値演算部２６は加減算部４０、比例積分制御部４１を有する。
【００３２】
＜加減算部＞
加減算部４０は、入力軸回転数目標値ωCL2i*、入力軸回転数ωCL2iを入力し、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差を演算する。
【００３３】
＜比例積分制御部＞
比例積分制御部４１は、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差を入力し、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する。回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*は、例えば次の式(5)のようにPI制御の式によって演算し、この式(5)は双一次変換等によって離散化して得られた漸化式を用いて算出する。
【数５】
ここで「KαM」はモータ調整用ゲイン、「KPM」はモータ制御用比例ゲイン、「KIM」はモータ制御用積分ゲインである。
【００３４】
（回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部）
回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７では、入力軸回転数目標値ωCL2i*、入力軸回転数目標値ωCL2i、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*、第１クラッチ制御モードフラグfCL1を入力し、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算する。
【００３５】
図５は回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の制御ブロック図である。回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７は、フィードフォワード補償とフィードバック補償とからなる２自由度制御手法で設計しており、比例制御部４３、位相補償部４４、加減算部４５を有する。
【００３６】
＜比例演算部＞
比例制御部４３は、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差を入力し、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*を演算する。第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*は次の式(6)を用いて算出する。
【数６】
ここで「KαCL2」は第２クラッチ調整用ゲイン、「KPCL2」は第２クラッチ制御用比例ゲインである。式(6)は、比例積分制御部４１の式(5)と異なり積分項を有していない。また式(6)の制御ゲインの大きさは、比例積分制御部４１の式(5)の制御ゲインの大きさのほうが大きくなるように設定している。また、第１クラッチ制御モードフラグfCL1が締結モード(fCL1==1)であるときには、第２クラッチ調整用ゲインKαCL2を第１クラッチ制御モードフラグfCL1が開放モード(fCL1==0)であるときに比べて大きな値に変更する。
【００３７】
＜位相補償部＞
位相補償部４４では、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を入力し、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*を演算する。第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*は、例えば次の式(7)のように位相補償フィルタGFF(s)を用いて演算し、この式(7)は双一次変換等によって離散化して得られた漸化式を用いて算出する。
【数７】
ここで「τCL2」はクラッチモデル時定数、「τCL2_ref」はクラッチ制御用規範応答時定数である。
【００３８】
＜加減算部＞
加減算部４５は、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*を入力し、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算する。回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*は、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*から第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*を減算して算出する。
【００３９】
（締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値演算部）
締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値演算部２８は、駆動トルク目標値Td*、第２クラッチトルク容量指令値前回値TCL2_z1*を入力し、締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*を演算する。締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*は、第２クラッチ４が締結状態、開放状態もしくは締結状態からスリップ状態へ移行するときのトルク容量目標値であり、モータ１の回転数制御を行っていないときのトルク容量目標値である。
【００４０】
締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*は、次の式(8)〜(11)を用いて算出する。
1) 第２クラッチが締結状態である場合
1-1) TCL2_z1 < Td* × Ksafeであるとき
【数８】
1-2) TCL2_z1 ≧ Td* × Ksafeであるとき
【数９】
2) 第２クラッチが開放状態である場合
【数１０】
3) 第２クラッチが締結状態からスリップ状態へ移行する場合
【数１１】
ここで、「Ksafe」は第２クラッチ安全率係数(Ksafe>0)、「ΔTCL2LU」は第２クラッチ４がスリップ状態または開放状態から締結状態への移行時のトルク容量変化率、「ΔTCL2slp」は第２クラッチ４が締結状態からスリップ状態への移行時のトルク容量変化率、「TCL2_z1*」は第２クラッチトルク容量指令値TCL2*の前回値である。
【００４１】
（第２クラッチトルク容量指令値演算部）
第２クラッチトルク容量指令値演算部２９では、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*、締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*、第２クラッチ制御モードCL2MODEを入力し、第２クラッチトルク容量指令値TCL2*を演算する。
【００４２】
第２クラッチトルク容量指令値TCL2*は、次の式(16),(17)を用いて演算する。
1)回転数制御中(CL2MODE==2)のとき
【数１２】
2)回転数制御中でない(CL2MODE==1 or 3)のとき
【数１３】
【００４３】
ここで第２クラッチ制御モードCL2MODEは、第１クラッチ制御モードfCL1、車体速度Vsp、駆動トルク目標値Td*、第２クラッチ前回制御モードCL2MODE_z1、エンジン回転数ωE、入力軸回転数ωCL2i、第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slpに応じて設定する。図６は、第２クラッチ制御モードCL2MODEの設定の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ２１では、第１クラッチ制御モードfCL1が「fCL1==0」であるか否かを判断し、「fCL1==0」であるときにはステップＳ２２へ、「fCL1==0」でないときにはステップＳ２５へ移行する。
【００４４】
ステップＳ２２では、車体速度Vspが「Vsp==0」であるか否かを判断し、「Vsp==0」であるときにはステップＳ２３へ、「Vsp==0」でないときにはステップＳ２４へ移行する。
ステップＳ２３では、第２クラッチ制御モードCL2MODEを締結モード(CL2MODE=1)として処理を終了する。
ステップＳ２４では、第２クラッチ制御モードCL2MODEをスリップモード(CL2MODE=2)として処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ２５では、車体速度Vspと車体速度しきい値Vth1との関係が「Vsp<Vth1」であるか否かを判断し、「Vsp<Vth1」であるときはステップＳ２６へ、「Vsp<Vth1」でないときはステップＳ２８へ移行する。この車体速度しきい値Vth1は、第２クラッチ４が締結状態であってもエンジン２を始動させることができる最低車体速度である。
ステップＳ２６では、駆動トルク目標値Td*が「Td*<0」であるか否かを判断し、「Td*<0」であるときにはステップＳ２７へ移行し、「Td*<0」でないときにはステップｓ２４へ移行する。
【００４６】
ステップＳ２７では、第２クラッチ制御モードCL2MODEを開放モード(CL2MODE=0)として処理を終了する。
ステップＳ２８では、第２クラッチ前回制御モードCL2MODE_z1が「CL2MODE_z1==1」であるか否かを判断し、「CL2MODE_z1==1」であるときにはステップＳ２３へ移行し、「CL2MODE_z1==1」でないときにはステップＳ２９へ移行する。
【００４７】
ステップＳ２９では、エンジン回転数ωEと入力軸回転数ωCL2iとの関係が「ωE≠ωCL2i」である、または第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slpとスリップ量しきい値ωCL2_slp_thとの関係が「ωCL2_slp>ωCL2_slp_th」であるか否かを判断し、「ωE≠ωCL2i」である、または「ωCL2_slp>ωCL2_slp_th」であるときにはステップｓ２４へ移行し、「ωE≠ωCL2i」でなく、「ωCL2_slp>ωCL2_slp_th」でもないときにはステップＳ２３へ移行する。ここで、エンジン回転数ωEと入力軸回転数ωCL2iとの関係が「ωE≠ωCL2i」であるということは、第１クラッチ３は開放状態またはスリップ状態であることを示す。
【００４８】
（第２クラッチ電流指令値演算部）
第２クラッチ電流指令値演算部３０では、第２クラッチトルク容量指令値TCL2*を入力し、第２クラッチ電流指令値ICL2*を演算する。図７（ａ）はクラッチトルク容量に対するクラッチ油圧のマップ、図７（ｂ）はクラッチ油圧に対するソレノイドバルブに供給される電流のマップである。第２クラッチ電流指令値ICL2*は、図７（ａ）を用いて第２クラッチトルク容量指令値TCL2*に応じたクラッチ油圧を算出し、図７（ｂ）を用いて算出したクラッチ油圧に応じた電流の値を第２クラッチ電流指令値ICL2*として算出する。
【００４９】
（第１クラッチトルク容量指令値演算部）
第１クラッチトルク容量指令値演算部３１は、第１クラッチ制御モードfCL1、第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slp、スリップ量目標値ωCL2_slp*を入力し、第１クラッチトルク容量指令値TCL1*を演算する。第１クラッチトルク容量指令値TCL1*は、次の式(18),(19)によって算出される。
1)第１クラッチ３が締結モード(fCL1==1)であって、第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slpがスリップ量目標値ωCL2_slp*以上(ωCL2_slp≧ωCL2_slp*)である場合
【数１４】
2)第１クラッチ３が締結モード(fCL1==1)であって、第２クラッチ４のスリップ量ωCL2_slpがスリップ量目標値ωCL2_slp*未満(ωCL2_slp<ωCL2_slp*)である場合
【数１５】
3)第１クラッチ３が開放モード(fCL1==0)である場合
【数１６】
【００５０】
（第１クラッチ電流指令値演算部）
第１クラッチ電流指令値演算部３２では、第１クラッチトルク容量指令値TCL1*を入力し、第１クラッチ電流指令値ICL1*を演算する。第１クラッチ電流指令値ICL1*は、図７（ａ）を用いて第１クラッチトルク容量指令値TCL1*に応じたクラッチ油圧を算出し、図７（ｂ）を用いて算出したクラッチ油圧に応じた電流の値を第１クラッチ電流指令値ICL1*として算出する。
【００５１】
（モータトルク指令値演算部）
モータトルク指令値演算部３３では、第２クラッチ制御モードCL2MODE、モータトルク基本目標値TM_base*、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ONを入力し、モータトルク指令値TM*を演算する。
1)回転数制御中(CL2MODE==2)のとき
【数１７】
2)回転数制御中でない(CL2MODE==1 or 3)のとき
【数１８】
【００５２】
［クラッチ・モータ制御処理］
次に統合コントローラ１３において行われる第１クラッチ３、第２クラッチ４、モータ１の制御の処理について説明する。図８は、統合コントローラ１３において行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ１では、各コントローラからデータを受信して、ステップＳ２へ移行する。具体的には、バッテリコントローラ１８からバッテリ９の充電状態SOC情報を、モータコントローラ１７からインバータ８の電流値情報を、エンジンコントローラ１６からエンジン回転数ωE情報を、クラッチコントローラ１５から入力軸回転数ωCL2i情報、出力軸回転数ωo情報、クラッチ油温TempCL2情報を、変速機コントローラ１４から変速比情報を入力する。
【００５４】
ステップＳ２では、アクセルセンサ１０からアクセルペダル開度APO情報を入力して、ステップＳ３へ移行する。
ステップＳ３では、駆動トルク目標値Td*を演算して、ステップＳ４へ移行する。
ステップＳ４では、第１クラッチ制御モードfCL1を設定して、ステップＳ５へ移行する。
【００５５】
ステップＳ５では、第２クラッチ制御モードCL2MODEを設定して、ステップＳ６へ移行する。
ステップＳ６では、駆動トルク目標値Td*を、モータトルク基本目標値TM_base*とエンジントルク基本目標値TE_base*に配分して、ステップＳ７へ移行する。
【００５６】
ステップＳ７では、スリップ回転数制御を行うか否かを判断し、スリップ回転数制御を行う場合にはステップＳ８へ移行し、スリップ回転数制御を行わない場合にはステップＳ１７へ移行する。ここで、第２クラッチ制御モードCL2MODEがスリップモード(CL2MODE=2)に設定され、スリップ量ωCL2_slpの絶対値がしきい値以上となった場合にはスリップ回転数制御を行うと判断する。一方、第２クラッチ制御モードCL2MODEが締結モード(CL2MODE=1)または開放モード(CL2MODE=0)に設定されたときは、スリップ回転数制御を行わないと判断する。
【００５７】
ステップＳ８では、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を演算して、ステップＳ９へ移行する。
ステップＳ９では、入力軸回転数目標値ωCL2i*を演算して、ステップＳ１０へ移行する。
【００５８】
ステップＳ１０では、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算して、ステップＳ１１へ移行する。
ステップＳ１１では、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算して、ステップＳ１４へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１２では、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算するための内部状態変数を初期化して、ステップＳ１３へ移行する。
ステップＳ１３では、締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*を演算して、ステップＳ１４へ移行する。
【００６０】
ステップＳ１４では、第２クラッチトルク容量指令値TCL2*を演算して、ステップＳ１５へ移行する。
ステップＳ１５では、第１クラッチトルク容量指令値TCL1*を演算して、ステップＳ１６へ移行する。
【００６１】
ステップＳ１６では、第１クラッチ電流指令値ICL1*、第２クラッチ電流指令値ICL2*を演算してステップＳ１７へ移行する。
ステップＳ１７では、モータトルク指令値TM*を演算して、ステップＳ１８へ移行する。
【００６２】
ステップＳ１８では、指令値を各コントローラに送信して処理を終了する。具体的には、第１クラッチ電流指令値ICL1*、第２クラッチ電流指令値ICL2*をクラッチコントローラ１５へ、モータトルク指令値TM*をモータコントローラ１７に送信する。
【００６３】
［クラッチ・モータ制御動作］
スリップ回転数制御を行うときには、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１６→ステップＳ１７→ステップＳ１８→ENDと移行する。
【００６４】
ステップＳ１６において、ステップＳ１１で演算した回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*に基づく第２クラッチ電流指令値ICL2*をクラッチコントローラ１５に出力する。また、ステップＳ１７において、ステップＳ１０で演算した回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*をモータトルク指令値TM*としてモータコントローラ１７に出力する。これにより、第２クラッチ４におけるスリップ量ωCL2_slpを保ちながらスリップ回転数制御を行う。
【００６５】
一方、スリップ回転数制御を行わないときには、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１６→ステップＳ１７→ステップＳ１８→ENDと移行する。
【００６６】
ステップＳ１６において、ステップＳ１３で演算した締結／開放時第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_OFF*に基づく第２クラッチ電流指令値ICL2*をクラッチコントローラ１５に出力する。また、ステップＳ１７において、ステップＳ６で演算したモータトルク基本目標値TM_base*をモータトルク指令値TM*としてモータコントローラ１７に出力する。
【００６７】
［クラッチ・モータ制御作用］
第２クラッチ４を回転数制御するときには、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*となるようにモータトルク目標値TM*を演算している。しかし、例えばエンジン始動時のようにモータ１への負荷が大きい場合にはモータトルクが飽和してしまい、入力軸回転数ωCL2iが低下することがある。そのため、第２クラッチ４のスリップを維持することができずに第２クラッチ４が完全締結（入力軸回転数と出力軸回転数とが一致）してしまい、締結時のショックやエンジン始動時の回転変動が駆動輪側に伝わってしまう。
【００６８】
図９は、EV走行モードにおいて走行中にエンジン始動をしたときのシミュレーション結果である。このシミュレーションでは時間t1においてエンジン始動要求を出力し、時間t2において第１クラッチ３の締結を開始し、時間t3においてエンジン２が点火している。
【００６９】
図９に示すように、時間t1におけるエンジン始動要求に応じて、入力軸回転数目標値ωCL2i*が増加し、入力軸回転数目標値ωCL2i*の増加に応じてモータトルクTMは増加する。その後、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*に達すると、モータトルクTMは減少する。
【００７０】
時間t2における第１クラッチ３の締結開始によりモータ１への負荷が大きくなり、入力軸回転数目標値ωCL2i*を維持するためにモータトルクTMが再び増加する。このときモータトルクTMは飽和して入力軸回転数ωCL2iを維持することができずに減少し、第２クラッチ４が急締結する。
【００７１】
第２クラッチ４が締結してからエンジン２が点火する時間t3の間、締結時のショックやエンジン２の回転変動が駆動輪１９側に伝達する。そのため、加速度の増減が激しくなり車両の乗員にもショックが伝達する。
【００７２】
そこで実施例１では、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*より小さいときには第２クラッチトルク容量目標値TCL2*を減少補正するようにした。具体的には、駆動トルク目標値Td*に応じて設定した第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*から入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差に応じて設定した第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*を減算して補正するようにした。
【００７３】
図１０は、EV走行モードにおいて走行中にエンジン始動をしたときのシミュレーション結果である。このシミュレーションでは入力軸回転数ωCL2iと入力軸回転数目標値ωCL2i*との偏差に応じて、第２クラッチトルク容量目標値TCL2*を補正している。また、時間t1においてエンジン始動要求を出力し、時間t2において第１クラッチ３の締結を開始し、時間t3においてエンジン２が点火している。
【００７４】
図１０に示すように、時間t1におけるエンジン始動要求に応じて、入力軸回転数目標値ωCL2i*が増加し、入力軸回転数目標値ωCL2i*の増加に応じてモータトルクTMは増加する。その後、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*に達すると、モータトルクTMは減少する。
【００７５】
時間t2における第１クラッチ３の締結開始によりモータ１への負荷が大きくなり、入力軸回転数目標値ωCL2i*を維持するためにモータトルクTMが再び増加する。このときトルクモータTMは飽和して入力軸回転数ωCL2iを維持することができないが、第２クラッチトルク容量TCL2を減少して入力軸回転数ωCL2iの減少を抑制する。
【００７６】
よって、エンジン２が点火する時間t3までに第２クラッチ４の急締結を防止することができるため、加速度は一時的に低下するものの増減は激しくなく、車両の乗員へのショックの伝達も抑制することができる。
【００７７】
また、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が無くなれば、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*により第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正が行われないようにすることが望ましい。
【００７８】
そこで実施例１では、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*の演算を行う比例制御部４３は積分項を有しないようにした。そのため入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が無くなれば第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*はゼロとなり、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を行わないようにできる。
【００７９】
また、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*を第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*によって補正すると、第２クラッチトルク容量TCL2が低下するため加速度が低下してしまう。
【００８０】
そこで実施例１では、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する比例積分制御部４１の制御ゲインの大きさを、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*の演算を行う比例制御部４３の制御ゲインの大きさよりも大きく設定している。そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が生じてもモータトルクTMが飽和するまではモータトルクTMを増加して入力軸回転数を上昇させることができ、加速度の低下を抑制することができる。
【００８１】
また、エンジン始動時にはモータトルクTMが飽和すること予想される。
そこで実施例１では、エンジン始動時には回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する比例積分制御部４１の制御ゲインの大きさと、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*の演算を行う比例制御部４３の制御ゲインの大きさとの差をエンジン始動前に比べて小さくするようにした。
【００８２】
具体的には、第１クラッチ制御モードフラグfCL1が締結モード(fCL1==1)であるときには、第２クラッチ調整用ゲインKαCL2を第１クラッチ制御モードフラグfCL1が開放モード(fCL1==0)であるときに比べて大きな値に変更するようにした。
【００８３】
そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が生じると第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*が早く増加し、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を早めに行うことができる。
【００８４】
［効果］
次に実施例１のハイブリッド車両の制御装置の効果について以下に列記する。
【００８５】
（１）駆動源としてのモータ１とエンジン２と、モータ１とエンジン２との間の動力伝達経路に設けられた第１クラッチ３と、モータ１と駆動輪１９との間の動力伝達経路に設けられた第２クラッチ４と、を備え、第２クラッチ４を接続すると共に第１クラッチ３を開放して、モータ１を駆動源として走行するモータ走行モードと、第１クラッチ３および第２クラッチ４を締結して、モータ１およびエンジン２を駆動源として走行するハイブリッド走行モードと、を選択的に切換可能なハイブリッド車両の制御装置において、モータ走行モードからハイブリッド走行モードへの移行時のエンジン始動時に、第２クラッチ４の駆動輪１９側の回転軸である出力軸４ｏの駆動トルク目標値Td*を演算する駆動トルク目標値演算部２１と、駆動トルク目標値Td*に応じて第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を演算する第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３と、第２クラッチ４のモータ１側の回転軸である入力軸４ｉの入力軸回転数ωCL2iを検出する入力軸回転数センサ６と、第２クラッチ４の出力軸４ｏの出力軸回転数ωoを検出する出力軸回転数センサ７と、出力軸回転数センサ７によって検出された出力軸回転数ωoに応じて、出力軸回転数ωoより大きな入力軸４ｉの入力軸回転数目標値ωCL2i*を演算する入力軸回転数目標値演算部２５と、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*と一致するようにモータ１の回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算する回転数制御モータトルク目標値演算部２６と、回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*に応じてモータ１を制御するモータコントローラ１７と、入力軸回転数ωCL2iが入力軸回転数目標値ωCL2i*より小さいときには第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を減少補正して回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*を演算する回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７と、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値TCL2_FB_ON*に応じて第２クラッチ４を制御するクラッチコントローラ１５とを備えた。
【００８６】
そのため、モータトルクTMが飽和しても、第２クラッチ４の急締結を防止することができるため、締結時のショックやエンジンのトルク変動の駆動輪１９側への伝達を防止し、車両の乗員へのショックの伝達を抑制することができる。
【００８７】
（２）回転数制御モータトルク目標値演算部２６は、入力軸回転数ωCL2iと入力軸回転数目標値ωCL2i*との偏差に基づいて比例積分演算によって回転数制御モータトルク目標値TM_FB_ON*を演算し、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７は、入力軸回転数ωCL2iと入力軸回転数目標値ωCL2i*との偏差に基づいて比例演算によって算出した値を、第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３によって算出された第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*から減算することにより第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*を補正するようにした。
すなわち、回転数制御モータトルク目標値演算部２６の比例積分制御部４１は積分項を有し、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の比例制御部４３は積分項を有しないようにした。
そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が無くなれば第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*はゼロとなり、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を行わないようにできる。
【００８８】
（３）回転数制御モータトルク目標値演算部２６の比例積分制御部４１の制御ゲインを、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の比例制御部４３の制御ゲインよりも大きく設定した。
そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が生じてもモータトルクTMが飽和するまではモータトルクTMを増加して入力軸回転数を上昇させることができ、加速度の低下を抑制することができる。
【００８９】
（４）エンジン始動時には、回転数制御モータトルク目標値演算部２６の比例積分制御部４１の制御ゲインと回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の比例制御部４３の制御ゲインとの差をエンジン始動時前と比べて小さくした。
そのため、入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iとの偏差が生じると第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*が早く増加し、第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を早めに行うことができる。
【００９０】
（５）エンジン始動時には、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７の比例制御部４３の制御ゲインをエンジン始動時前と比べて大きくした。
そのため、回転数制御第２クラッチトルクTM_FB_ON*の入力軸回転数目標値ωCL2i*と入力軸回転数ωCL2iと偏差の変化に対する速度は維持しつつ、第２クラッチトルク容量F/B指令値TCL2_FB*による第２クラッチトルク容量F/F指令値TCL2_FF*の補正を速く行うことができる。
【００９１】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００９２】
例えば実施例１では、第１クラッチ制御モードフラグfCL1が締結モード(fCL1==1)であるときには、第２クラッチ調整用ゲインKαCL2を第１クラッチ制御モードフラグfCL1が開放モード(fCL1==0)であるときに比べて大きな値に変更している。これを第１クラッチ制御モードフラグfCL1が締結モード(fCL1==1)であるときには、モータ調整用ゲインKαMを第１クラッチ制御モードフラグfCL1が開放モード(fCL1==0)であるときに比べて小さな値に変更するようにしても良い。
【００９３】
なお実施例１において、第２クラッチ４は本発明の発進クラッチに、出力軸４ｏは本発明の発進クラッチ出力軸に、駆動トルク目標値演算部２１は本発明の駆動トルク目標値演算手段に、第２クラッチトルク容量基本目標値TCL2_base*は本発明のトルク容量目標値に、第２クラッチトルク容量基本目標値演算部２３はトルク容量目標値演算手段に、入力軸４ｉは本発明の発進クラッチ入力軸に、入力軸回転数センサ６は本発明の入力軸回転数検出手段に、出力軸回転数センサ７は本発明の出力軸回転数検出手段に、入力軸回転数目標値演算部２５は本発明の入力軸回転数目標値演算手段に、回転数制御モータトルク目標値演算部２６は本発明のモータトルク目標値演算手段に、回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部２７は本発明のトルク容量目標値補正手段に、クラッチコントローラ１５は本発明の発進クラッチ制御手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施例１のハイブリッド車両の駆動系と制御系の構成を示す図である。
【図２】実施例１の統合コントローラの制御ブロック図である。
【図３】実施例１の駆動トルク目標値のマップである。
【図４】実施例１のスリップ量目標値のマップである。
【図５】実施例１の回転数制御モータトルク目標値演算部と回転数制御第２クラッチトルク容量目標値演算部の制御ブロック図である。
【図６】実施例１の第２クラッチ制御モードの設定の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１のクラッチ電流指令値のマップである。
【図８】実施例１の統合コントローラにおいて行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】比較例の第２クラッチのトルク容量等の示すグラフである。
【図１０】実施例１の第２クラッチのトルク容量等の示すグラフである。
【符号の説明】
【００９５】
１ モータ
２ エンジン
３ 第１クラッチ
４ 第２クラッチ
４ｉ 入力軸（第２クラッチ入力軸）
４ｏ 出力軸（第２クラッチ出力軸）
６ 入力軸回転数センサ（入力軸回転数検出手段）
７ 出力軸回転数センサ（出力軸回転数検出手段）
１３ 統合コントローラ
１５ クラッチコントローラ（第２クラッチ制御手段）
２１ 駆動トルク目標値演算部（駆動トルク目標値演算手段）
２３ 第２クラッチトルク容量基本目標値演算部（トルク容量目標値演算手段）
２５ 入力軸回転数目標値演算部（入力軸回転数目標値演算手段）
２６ 回転数制御モータトルク目標値演算部（モータトルク目標値演算手段）
２７ 回転制御第２クラッチトルク容量目標値演算部（トルク容量目標値補正手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としてのモータとエンジンと、
該モータとエンジンとの間の動力伝達経路に設けられた第１クラッチと、
前記モータと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた第２クラッチと、
を備え、
前記第２クラッチを接続すると共に前記第１クラッチを開放して、前記モータを駆動源として走行するモータ走行モードと、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを締結して、前記モータおよび前記エンジンを駆動源として走行するハイブリッド走行モードと、を選択的に切換可能なハイブリッド車両の制御装置において、
前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの移行時のエンジン始動時に、
前記第２クラッチの駆動輪側の回転軸である第２クラッチ出力軸の駆動トルク目標値を演算する駆動トルク目標値演算手段と、
前記駆動トルク目標値に応じて前記第２クラッチのトルク容量目標値を演算するトルク容量演算手段と、
前記第２クラッチの前記モータ側の回転軸である第２クラッチ入力軸の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、
前記第２クラッチ出力軸の出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記出力軸回転数検出手段によって検出された前記出力軸回転数に応じて、当該出力軸回転数より大きな前記第２クラッチ入力軸の入力軸回転数目標値を演算する入力軸回転数目標値演算手段と、
前記入力軸回転数が前記入力軸回転数目標値と一致するように前記モータのモータトルク目標値を演算するモータトルク目標値演算手段と、
前記モータトルク目標値に応じて前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記入力軸回転数が前記入力軸回転数目標値より小さいときには、前記トルク容量目標値を減少補正するトルク容量目標値補正手段と、
補正した前記トルク容量目標値に応じて前記第２クラッチを制御する第２クラッチ制御手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記モータトルク目標値演算手段は、前記入力軸回転数と前記入力軸回転数目標値との偏差に基づいて比例積分演算によって前記モータトルク目標値を演算し、
前記トルク容量目標値補正手段は、前記入力軸回転数と前記入力軸回転数目標値との偏差に基づいて比例演算によって算出した値を、前記トルク容量演算手段によって算出された前記トルク容量目標値から減算することにより前記トルク容量目標値を補正することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記モータトルク目標値演算手段の制御ゲインを、前記トルク容量目標値補正手段の制御ゲインよりも大きく設定したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
エンジン始動時には、前記モータトルク目標値演算手段の制御ゲインと前記トルク容量目標値補正手段の制御ゲインとの差をエンジン始動時前と比べて小さくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載にハイブリッド車両の制御装置において、
エンジン始動時には、前記トルク容量目標値補正手段の制御ゲインをエンジン始動時前と比べて大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
駆動源としてのモータとエンジンと、
該モータとエンジンとの間の動力伝達経路に設けられた第１クラッチと、
前記モータと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた第２クラッチと、
を備え、
前記第２クラッチを接続すると共に前記第１クラッチを開放して、前記モータを駆動源として走行するモータ走行モードと、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを締結して、前記モータおよび前記エンジンを駆動源として走行するハイブリッド走行モードと、を選択的に切換可能なハイブリッド車両の制御装置において、
前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの移行時のエンジン始動時に、
前記第２クラッチの駆動輪側の回転軸である第２クラッチ出力軸の駆動トルク目標値を演算する駆動トルク目標値演算手段と、
前記駆動トルク目標値に応じて前記第２クラッチのトルク容量目標値を演算するトルク容量演算手段と、
前記第２クラッチの前記モータ側の回転軸である第２クラッチ入力軸の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、
前記第２クラッチ出力軸の出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記出力軸回転数検出手段によって検出された前記出力軸回転数に応じて、当該出力軸回転数より大きな前記第２クラッチ入力軸の入力軸回転数目標値を演算する入力軸回転数目標値演算手段と、
前記入力軸回転数が前記入力軸回転数目標値と一致するように前記モータのモータトルク目標値を演算するモータトルク目標値演算手段と、
前記モータトルク目標値に応じて前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記入力軸回転数が前記入力軸回転数目標値より小さいときには、前記トルク容量目標値を減少補正するトルク容量目標値補正手段と、
補正した前記トルク容量目標値に応じて前記第２クラッチを制御する第２クラッチ制御手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記モータトルク目標値演算手段は、前記入力軸回転数と前記入力軸回転数目標値との偏差に基づいて比例積分演算によって前記モータトルク目標値を演算し、
前記トルク容量目標値補正手段は、前記入力軸回転数と前記入力軸回転数目標値との偏差に基づいて比例演算によって算出した値を、前記トルク容量演算手段によって算出された前記トルク容量目標値から減算することにより前記トルク容量目標値を補正することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記モータトルク目標値演算手段の制御ゲインを、前記トルク容量目標値補正手段の制御ゲインよりも大きく設定したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
エンジン始動時には、前記モータトルク目標値演算手段の制御ゲインと前記トルク容量目標値補正手段の制御ゲインとの差をエンジン始動時前と比べて小さくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載にハイブリッド車両の制御装置において、
エンジン始動時には、前記トルク容量目標値補正手段の制御ゲインをエンジン始動時前と比べて大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−７０１３８（Ｐ２０１０−７０１３８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４２１２９（Ｐ２００８−２４２１２９）
【出願日】平成２０年９月２２日（２００８．９．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２２日（２００８．９．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]