JP6260564B2

JP6260564B2 - ハイブリッド車両の駆動装置

Info

Publication number: JP6260564B2
Application number: JP2015062283A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　俊; 俊佐藤; 貴彦堤; 正幸馬場; 杉村　敏夫; 敏夫杉村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2035-03-25
Also published as: CA2924568C; CN106004853A; MY173572A; US9511763B2; RU2629815C1; BR102016006274A2; CA2924568A1; KR20160115741A; EP3072725B1; JP2016179782A; US20160280217A1; EP3072725A1

Description

本発明は、エンジンおよびモータを備えるハイブリッド車両の駆動装置に関する。

特開２０１４−１８４９２３号公報（特許文献１）には、エンジンと、自動変速機と、エンジンと自動変速機とを結ぶ回転軸に接続されるモータとを備えるハイブリッド車両が開示されている。

特開２０１４−１８４９２３号公報特開２０１３−９５２０５号公報特開２０１４−８８０９１号公報

特許文献１に開示されたハイブリッド車両において、モータを用いずにエンジンの動力で走行する場合、エンジンの回転に引きずられてモータが空転するため、モータにおいて引きずり損失が発生する。この損失を抑制するためには、エンジンと自動変速機とを結ぶ回転軸（以下では単に「回転軸」ともいう）からモータを切り離すためのクラッチ（以下では「モータ切り離し用クラッチ」という）を新たに設けることが考えられる。

しかしながら、モータ切り離し用クラッチを係合する制御と、回転軸の回転速度の急変を伴う制御（たとえば自動変速機の変速制御など）とが重複して実行されると、モータ切り離し用クラッチを係合する際にモータの回転速度を回転軸の回転速度に精度よく同期させることができずショックが生じることが懸念される。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンおよびモータを備えるハイブリッド車両において、モータ切り離し用クラッチの係合時に生じるショックを抑制することである。

この発明に係る駆動装置は、エンジンおよびモータを備えるハイブリッド車両の駆動装置であって、回転軸と、回転軸とエンジンとの間に設けられたエンジン切り離し用クラッチと、回転軸とモータとの間に設けられたモータ切り離し用クラッチと、回転軸と駆動輪との間に設けられた自動変速機と、モータの回転速度が回転軸の回転速度に同期するようにモータを制御しつつモータ切り離し用クラッチを係合する係合制御と、回転軸の回転変化を伴う回転変化制御とを実行可能な制御装置とを備える。制御装置は、係合制御および回転変化制御のどちらか一方の制御の実行中に他方の制御が要求された場合、一方の制御の実行が終了するまで他方の制御の開始時期を遅らせ、一方の制御の実行が終了した後に他方の制御の実行を開始する。回転変化制御は、自動変速機の変速比を変更する制御、回転軸と自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチの状態を切り替える制御、エンジン切り離し用クラッチを係合した状態でエンジンのトルクの変化量を所定値以上にする制御のいずれかである。

このような構成によれば、係合制御と回転変化制御とが重複して実行されることが抑制される。これにより、モータ切り離し用クラッチをモータの回転速度を回転軸の回転速度に精度よく同期させることができる。その結果、モータ切り離し用クラッチの係合時に生じるショックを抑制することができる。

車両の全体構成図である。Ｋ２係合制御によるＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。本発明に対する比較例を示す図（その１）である。ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その１）である。ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その２）である。Ｋ２係合制御の実行中に変速制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。変速制御の実行中にＫ２係合制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。Ｋ２係合制御の実行中にＬＵ制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。ＬＵ制御の実行中にＫ２係合制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。本発明に対する比較例を示す図（その２）である。本発明に対する比較例を示す図（その３）である。Ｋ２係合制御の実行中にエンジントルクアップ制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［車両の全体構成］
図１は、本実施の形態による車両１の全体構成図である。車両１は、エンジン１０と、モータジェネレータ（以下「ＭＧ」ともいう）２０と、電力制御回路（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」という）２１と、バッテリ２２と、トルクコンバータ３０と、自動変速機４０と、油圧回路４５と、駆動輪５０と、エンジン切り離し用クラッチＫ０（以下、単に「クラッチＫ０」ともいう）と、ＭＧ切り離し用クラッチＫ２（以下、単に「クラッチＫ２」ともいう）と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。

車両１は、エンジン１０およびＭＧ２０の少なくとも一方の動力を用いて走行するハイブリッド車両である。

エンジン１０のクランク軸１２は、クラッチＫ０を介して回転軸３５に接続される。ＭＧ２０のロータは、クラッチＫ２を介して回転軸３５に接続される。回転軸３５は、トルクコンバータ３０を介して自動変速機４０の入力軸４１に接続される。自動変速機４０の出力軸４２は駆動輪５０に接続される。

エンジン１０は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジン等の内燃機関である。ＭＧ２０は、バッテリ２２からＰＣＵ２１を経由して供給される高電圧の電力によって駆動される。また、ＭＧ２０は、回転軸３５から伝達される動力（エンジン１０あるいは駆動輪５０から伝達される動力）によって回転されることによって発電する。バッテリ２２は、ＭＧ２０に供給するための電力を蓄える。ＰＣＵ２１は、ＭＧ２０とバッテリ２２との間で電力変換を行なう。

トルクコンバータ３０は、ポンプインペラ３１と、タービンランナ３２と、ステータ３３と、ロックアップクラッチ３４とを備える。ロックアップクラッチ３４は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、係合状態（ロックアップオン制御状態）、解放状態（ロックアップオフ制御状態）、半係合状態（フレックス制御状態）のいずれかに制御される。

ロックアップクラッチ３４が係合状態であると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが一体的に回転する。ロックアップクラッチ３４が解放状態であると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２との間の動力伝達が作動油によって行われるため、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２との間の回転速度差（トルクコンバータ３０の滑り）が生じ得る状態となる。

ロックアップクラッチ３４が半係合状態であると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２との間の動力伝達が作動油およびロックアップクラッチ３４によって行われる。そのため、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２との間の回転速度差が生じ得るが、その差はロックアップクラッチ３４が係合状態である場合よりも小さくなる。

自動変速機４０は、変速比（出力軸４２の回転速度に対する入力軸４１の回転速度の比）が異なる複数のギヤ段を選択的に形成可能な有段式の自動変速機である。

機械式オイルポンプＭＯＰは、回転軸３５に接続され、回転軸３５の動力によって作動されるとオイルパン（図示せず）に貯留される作動油を吸入して油圧回路４５に吐出する。油圧回路４５は、機械式オイルポンプＭＯＰおよび図示しない電動オイルポンプから供給される油圧を元圧として、クラッチＫ０の制御油圧（Ｋ０圧）、クラッチＫ２の制御油圧（Ｋ２圧）、ロックアップクラッチ３４の制御油圧（ＬＵ圧）を、ＥＣＵ１００からの制御信号によってそれぞれ調圧する。

車両１には、アクセル開度、車速、エンジン１０の回転速度（以下「エンジン回転速度Ｎｅ」ともいう）、ＭＧ２０の回転速度（以下「ＭＧ回転速度Ｎｍ」ともいう）、回転軸３５の回転速度、タービンランナ３２の回転速度（以下「タービン回転速度Ｎｔ」ともいう）、シフトポジションなど、車両１を制御するために必要な物理量を検出するための複数のセンサ（いずれも図示せず）が設けられる。これらのセンサは、検出結果をＥＣＵ１００に送信する。

ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを備える。ＥＣＵ１００は、各センサからの情報およびメモリに記憶された情報に基づいて所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて車両１の各機器を制御する。

たとえば、ＥＣＵ１００は、アクセル開度などに応じてエンジン１０のトルクあるいはＭＧ２０のトルクを制御する。

ＥＣＵ１００は、アクセル開度や車速などをパラメータとして予め定められた変速マップ（変速線図）に従って自動変速機４０のギヤ段を自動的に切り替える。なお、ユーザがシフトレバーを操作して手動変速モードを選択した場合にユーザの手動操作に従って自動変速機４０のギヤ段を切り替えるようにしてもよい。なお、以下では、ＥＣＵ１００が自動変速機４０のギヤ段（変速比）を切り替える制御を単に「変速制御」ともいう。変速制御には、自動変速機４０のギヤ段を低車速側のギヤ段に切り替えるダウン変速制御と、自動変速機４０のギヤ段を高車速側のギヤ段に切り替えるアップ変速制御とが含まれる。

ＥＣＵ１００は、アクセル開度や車速などをパラメータとして予め定められた作動パターンに従ってロックアップクラッチ３４を係合状態、半係合状態、解放状態のいずれかの状態に制御する。なお、以下では、ＥＣＵ１００がロックアップクラッチ３４の状態を切り替える制御を単に「ＬＵ（ロックアップ）制御」ともいう。

さらに、ＥＣＵ１００は、モータ走行モード、ハイブリッド走行モード、エンジン走行モードのうち、いずれかの走行モードで車両１を走行させる。

モータ走行モードでは、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を係合し（ＭＧ２０を回転軸３５に接続し）かつクラッチＫ０を解放して（エンジン１０を回転軸３５から切り離して）、ＭＧ２０の動力で回転軸３５を回転させる。

ハイブリッド走行モードでは、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を係合し（ＭＧ２０を回転軸３５に接続し）かつクラッチＫ０を係合して（エンジン１０を回転軸３５に接続して）、エンジン１０およびＭＧ２０の少なくとも一方の動力で回転軸３５を回転させる。

エンジン走行モードでは、ＥＣＵ１００は、クラッチＫ２を解放し（ＭＧ２０を回転軸３５から切り離し）かつクラッチＫ０を係合して（エンジン１０を回転軸３５に接続して）、エンジン１０の動力で回転軸３５を回転する。エンジン走行モードでは、ＭＧ２０が回転軸３５から切り離されるとともに、ＭＧ２０は停止される。

［Ｋ２係合制御］
上述のように、エンジン走行モード中は、ＭＧ２０が回転軸３５から切り離されて停止される。したがって、エンジン走行モード中は、ＭＧ回転速度Ｎｍは０となり、ＭＧ回転速度Ｎｍと回転軸３５の回転速度との間に差が生じる。なお、エンジン走行モード中は、エンジン１０が回転軸３５に接続されているため、回転軸３５の回転速度とエンジン回転速度Ｎｅとは同じ値となる。

エンジン走行モードからハイブリッド走行モードに切り替えるには、クラッチＫ２を係合してＭＧ２０を回転軸３５に接続する必要がある。しかしながら、エンジン走行モード中には上述のようにＭＧ回転速度Ｎｍと回転軸３５の回転速度との間に差が生じているため、クラッチＫ２を係合する際にＭＧ回転速度Ｎｍが回転軸３５の回転速度に向けて急変し、イナーシャエネルギによるショック（係合ショック）が発生することが懸念される。また、ＭＧ回転速度Ｎｍの急変によってＭＧ２０の発電電力あるいは消費電力が急増してバッテリ２２に過電流が流れるため、バッテリ２２が劣化することも懸念される。

そこで、ＥＣＵ１００は、エンジン走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える際、単にクラッチＫ２を係合するだけではなく、ＭＧ回転速度Ｎｍが回転軸３５の回転速度に同期するようにＭＧ２０のトルクをフィードバック制御しつつ、Ｋ２圧を増加させてクラッチＫ２を係合する。以下、この一連の制御を「Ｋ２係合制御」ともいう。

図２は、Ｋ２係合制御によるＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。時刻ｔ１よりも前は、エンジン走行モード中であるため、ＭＧ２０が回転軸３５から切り離されてＭＧ回転速度Ｎｍは０となり、ＭＧ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅ（回転軸３５の回転速度）との間に差が生じている。

時刻ｔ１にてハイブリッド走行モードへの切替（すなわちクラッチＫ２の係合）が要求されると、ＥＣＵ１００は、Ｋ２係合制御を開始する。具体的には、ＥＣＵ１００は、まず、ＭＧ回転速度Ｎｍがエンジン回転速度Ｎｅ（回転軸３５の回転速度）に同期するようにＭＧ２０のトルクをフィードバック制御する処理（以下「Ｎｍ同期制御」ともいう）を開始する。

Ｎｍ同期制御によってＭＧ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅとの差が所定値未満になると、ＥＣＵ１００は、Ｎｍ同期制御を継続しつつ、Ｋ２圧の指示圧を増加させてクラッチＫ２の係合を開始する。この際、Ｎｍ同期制御によってＭＧ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅとの差が非常に小さくなっているため、ＭＧ回転速度Ｎｍは急変しない。そのため、上述した係合ショックや過電流の発生が抑制される。

時刻ｔ２にてＫ２圧の実圧が指示圧まで上昇してクラッチＫ２が完全に係合される（ＭＧ２０が回転軸３５に接続される）と、ＥＣＵ１００は、Ｋ２係合制御を終了する。これにより、ハイブリッド走行モードへの移行が完了する。

［Ｋ２係合制御（Ｎｍ同期制御）の制御性向上］
上述のように、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、Ｋ２係合制御を実行する際、Ｎｍ同期制御を行なうことによってクラッチＫ２の係合時のショックを抑制している。

しかしながら、ＭＧ回転速度Ｎｍを回転軸３５の回転速度に同期させるＮｍ同期制御と、回転軸３５の回転速度の変化を伴う制御（以下「回転変化制御」ともいう）とが重複して実行されると、Ｎｍ同期制御の制御精度が低下し、クラッチＫ２を係合する際にＭＧ回転速度Ｎｍが急変するおそれがある。

回転変化制御としては、たとえば上述の変速制御（自動変速機４０のギヤ段を切り替える制御）が該当する。変速制御が実行されると、自動変速機４０の入力軸４１の回転速度が車速と変速制御後の変速比とによって決まる回転速度に変化する。自動変速機４０の入力軸４１は、トルクコンバータ３０を介して回転軸３５に接続されているため、自動変速機４０の入力軸４１の回転変化に伴って、回転軸３５の回転速度（エンジン回転速度Ｎｅ）も変化する。そのため、本実施の形態においては、回転変化制御として変速制御が設定される場合について説明する。

図３は、本発明に対する比較例として、Ｋ２係合制御の実行中に変速制御（回転変化制御）を実行した場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。なお、図３には、変速制御として、ダウン変速制御を行なった場合が示されている。

時刻ｔ１１にてＫ２係合制御が開始されると、Ｎｍ同期制御によってＭＧ回転速度Ｎｍがエンジン回転速度Ｎｅに向けて増加し始める。しかしながら、Ｋ２係合制御の実行中（クラッチＫ２の係合前）である時刻ｔ１２にて変速制御が実行されると、Ｎｍ同期制御の目標値であるエンジン回転速度Ｎｅが変速制御によって変化（増加）するため、Ｎｍ同期制御の制御精度が低下する。すなわち、ＭＧ回転速度Ｎｍをエンジン回転速度Ｎｅに同期させ難くなり、ＭＧ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅとの差が大きくなる。その結果、クラッチＫ２を係合する際にＭＧ回転速度Ｎｍが急変し、上述した係合ショックや過電流が発生することが懸念される。

このような問題を抑制するために、ＥＣＵ１００は、Ｋ２係合制御と変速制御（回転変化制御）とのどちらか一方の制御が実行されている場合、他方の制御が実行されることを抑制する。本実施の形態においては、Ｋ２係合制御と変速制御とのどちらか一方の制御の実行中に他方の制御が要求された場合、一方の制御の実行が終了するまで他方の制御の開始時期を遅らせ、一方の制御の実行が終了した後に他方の制御の実行を開始する。これにより、Ｋ２係合制御（Ｎｍ同期制御）の制御性を向上させ、上述した係合ショックや過電流の発生を抑制する。この点が本実施の形態の最も特徴的な点である。

なお、以下では、Ｋ２係合制御と変速制御とのどちらか一方の制御の実行が完全に終了した後に他方の制御を開始する場合について説明するが、Ｋ２係合制御（Ｎｍ同期制御）の制御性を確保可能な範囲であれば、一方の制御の実行が完全に終了する前に他方の制御を開始するようにしてもよい。

図４は、ＥＣＵ１００が変速制御（回転変化制御）を実行する際に行なう処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ１００は、変速制御を実行することが要求されているか否かを判定する。変速制御を実行することが要求されていない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理を終了させる。

変速制御を実行することが要求されている場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１１にて、Ｋ２係合制御の実行中であるか否かを判定する。

Ｋ２係合制御の実行中である場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１２にて、変速制御の実行を遅延させる。その後、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１１に戻し、Ｋ２係合制御の実行が終了するまで変速制御の実行遅延を継続させる。すなわち、ＥＣＵ１００は、Ｋ２係合制御と変速制御とが重複して実行されることを抑制するために、既に実行されているＫ２係合制御を優先的に実行し、Ｋ２係合制御が終了するまでは変速制御を実行しない。

Ｋ２係合制御の実行が終了した場合あるいはそもそもＫ２係合制御が実行されていない場合（Ｓ１１にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ１３に移して、変速制御を実行する。

図５は、ＥＣＵ１００がＫ２係合制御を実行する際に行なう処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定周期で繰り返し実行される。

Ｓ２０にて、ＥＣＵ１００は、Ｋ２係合制御を実行することが要求されているか否かを判定する。Ｋ２係合制御を実行することが要求されていない場合（Ｓ２０にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理を終了させる。

Ｋ２係合制御を実行することが要求されている場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ２１にて、変速制御（回転変化制御）の実行中であるか否かを判定する。

変速制御の実行中である場合（Ｓ２１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ２２にて、Ｋ２係合制御の実行を遅延させる。その後、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２１に戻し、変速制御の実行が終了するまでＫ２係合制御の実行遅延を継続させる。すなわち、ＥＣＵ１００は、Ｋ２係合制御と変速制御とが重複して実行されることを抑制するために、既に実行されている変速制御を優先的に実行し、変速制御が終了するまではＫ２係合制御を実行しない。

変速制御の実行が終了した場合あるいはそもそも変速制御が実行されていない場合（Ｓ２１にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２３に移して、Ｋ２係合制御を実行する。

図６は、Ｋ２係合制御の実行中に変速制御（回転変化制御）の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。なお、図６には、変速制御としてダウン変速制御が例示されている。

時刻ｔ２１にてＫ２係合制御が開始されると、Ｎｍ同期制御によってＭＧ回転速度Ｎｍがエンジン回転速度Ｎｅに向けて増加し始める。

Ｋ２係合制御実行中の時刻ｔ２２にて変速制御が要求された場合、変速制御の開始時期は、時刻ｔ２２ではなく、Ｋ２係合制御が終了する時刻ｔ２３よりも後の時刻ｔ２４まで遅延される。これにより、Ｋ２係合制御の実行中に変速制御が重複して実行されることが抑制される。そのため、Ｋ２係合制御の実行中に変速制御が重複して実行される場合に比べて、Ｎｍ同期制御の目標値であるエンジン回転速度Ｎｅ（回転軸３５の回転速度）が安定した状態でＮｍ同期制御を実行することができるため、Ｎｍ同期制御の制御性を向上させることができる。すなわち、ＭＧ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅとの差が小さい状態でクラッチＫ２を係合することができる。その結果、クラッチＫ２の係合時にＭＧ回転速度Ｎｍが急変せず、上述した係合ショックや過電流の発生を抑制することができる。

図７は、変速制御（回転変化制御）の実行中にＫ２係合制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。なお、図６にも、変速制御としてダウン変速制御が例示されている。

時刻ｔ３１にてダウン変速制御が開始されると、エンジン回転速度Ｎｅがダウン変速後の同期回転速度（ダウン変速後の変速比と車速とによって決まる回転速度）に向けて増加し始める。

ダウン変速制御実行中の時刻ｔ３２にてＫ２係合制御が要求された場合、Ｋ２係合制御の開始時期は、時刻ｔ３２ではなく、ダウン変速制御終了後の時刻ｔ３３まで遅延される。これにより、ダウン変速制御の実行中にＫ２係合制御が重複して実行されることが抑制されるため、上述の図６で説明した場合と同様、係合ショックや過電流の発生を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、Ｋ２係合制御と変速制御（回転変化制御）とのどちらか一方の制御が実行されている場合、他方の制御が実行されることを抑制する。これにより、Ｋ２係合制御（Ｎｍ同期制御）の制御性を向上させ、クラッチＫ２の係合時に係合ショックや過電流が発生することを抑制することができる。

なお、上述の実施の形態は、たとえば以下のように変更することもできる。
＜変形例１＞
上述の実施の形態においては、回転変化制御（回転軸３５の回転速度の変化を伴う制御）として、変速制御（自動変速機４０のギヤ段を切り替える制御）が設定される場合について説明した。

しかしながら、ＬＵ制御（ロックアップクラッチ３４の状態を切り替える制御）を行なうことによっても、トルクコンバータ３０のスリップ量（ポンプインペラ３１とタービンランナ３２との間の回転速度差）が変化するため、回転軸３５の回転速度は変化する。そのため、回転変化制御として、変速制御に代えてあるいは加えて、ＬＵ制御を設定するようにしてもよい。すなわち、Ｋ２係合制御とＬＵ制御とのどちらか一方の制御が実行されている場合、他方の制御が実行されることを抑制するようにしてもよい。

図８は、本変形例に係るＥＣＵ１００がＫ２係合制御の実行中にＬＵ制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。なお、図８には、ＬＵ制御において、ロックアップクラッチ３４の状態を係合状態から解放状態に切り替える場合が例示されている。

時刻ｔ４１にてＫ２係合制御が開始されると、Ｎｍ同期制御によってＭＧ回転速度Ｎｍがエンジン回転速度Ｎｅに向けて増加し始める。

Ｋ２係合制御実行中の時刻ｔ４２にてＬＵ制御が要求された場合、ＬＵ制御の開始時期は、時刻ｔ４２ではなく、Ｋ２係合制御が終了する時刻ｔ４３よりも後の時刻ｔ４４まで遅延される。これにより、Ｋ２係合制御の実行中にＬＵ制御が重複して実行されることが抑制されるため、上述の図６で説明した場合と同様、係合ショックや過電流の発生を抑制することができる。

図９は、ＬＵ制御の実行中にＫ２係合制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。なお、図９にも、ＬＵ制御において、ロックアップクラッチ３４の状態を係合状態から解放状態に切り替える場合が例示されている。

時刻ｔ５１にてＬＵ制御が開始されると、ロックアップクラッチ３４が解放状態に切り替えられることに伴ってトルクコンバータ３０の滑りが許容され、エンジン回転速度Ｎｅがタービン回転速度Ｎｔよりも増加し始める。

ＬＵ制御実行中の時刻ｔ５２にてＫ２係合制御が要求された場合、Ｋ２係合制御の開始時期は、時刻ｔ５２ではなく、ＬＵ制御終了後の時刻ｔ５３まで遅延される。これにより、ＬＵ制御の実行中にＫ２係合制御が重複して実行されることが抑制されるため、上述の図６で説明した場合と同様、係合ショックや過電流の発生を抑制することができる。

＜変形例２＞
さらに、回転変化制御として、上述の変速制御およびＬＵ制御の少なくとも一方に代えて、エンジントルクアップ制御を設定するようにしてもよい。本変形例において、エンジントルクアップ制御とは、アクセル開度の増加などに応じてエンジン１０のトルクの増加量が所定値以上となるようにエンジン１０のトルクを増加させる制御を意味する。

ロックアップクラッチ３４が解放されている状態（ＬＵオフ中）において、エンジントルクアップ制御の実行によってエンジン回転速度Ｎｅが急増することが懸念される。

図１０は、本発明に対する比較例として、ＬＵオフ中において、Ｋ２係合制御の実行中にエンジントルクアップ制御を実行した場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。時刻ｔ６１にてＫ２係合制御が開始されると、Ｎｍ同期制御によってＭＧ回転速度Ｎｍがエンジン回転速度Ｎｅに向けて増加し始める。しかしながら、Ｋ２係合制御の実行中である時刻ｔ６２にてアクセル開度の増加に伴ってエンジントルクアップ制御が実行されると、トルクコンバータ３０のスリップ量が増加しエンジン回転速度Ｎｅが急増し、ＭＧ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅとの差が大きくなる。その結果、クラッチＫ２を係合する際にＭＧ回転速度Ｎｍが急変し、上述した係合ショックや過電流が発生することが懸念される。

また、ロックアップクラッチ３４が係合されている状態（ＬＵオン時）においても、エンジントルクアップ制御の実行によって駆動輪５０が路面に対してスリップすると、エンジン回転速度Ｎｅが急増することが懸念される。

図１１は、本発明に対する比較例として、ＬＵオン中に、Ｋ２係合制御の実行中にエンジントルクアップ制御を実行した場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。時刻ｔ７１にてＫ２係合制御が開始されると、Ｎｍ同期制御によってＭＧ回転速度Ｎｍがエンジン回転速度Ｎｅに向けて増加し始める。しかしながら、Ｋ２係合制御の実行中である時刻ｔ７２にてアクセル開度の増加に伴ってエンジントルクアップ制御が実行されたことによって駆動輪５０が路面に対してスリップすると、エンジン回転速度Ｎｅが急増し、ＭＧ回転速度Ｎｍとエンジン回転速度Ｎｅとの差が大きくなる。その結果、クラッチＫ２を係合する際にＭＧ回転速度Ｎｍが急変し、上述した係合ショックや過電流が発生することが懸念される。

そこで、Ｋ２係合制御とエンジントルクアップ制御とのどちらか一方の制御が実行されている場合、他方の制御が実行されることを抑制するようにしてもよい。

図１２は、本変形例に係るＥＣＵ１００がＫ２係合制御の実行中にエンジントルクアップ制御の実行を遅延させる場合のＭＧ回転速度Ｎｍ等の変化の一例を示す図である。なお、図１２には、ロックアップクラッチ３４が解放されている場合が例示されている。

時刻ｔ８１にてＫ２係合制御が開始されると、Ｎｍ同期制御によってＭＧ回転速度Ｎｍがエンジン回転速度Ｎｅに向けて増加し始める。

Ｋ２係合制御実行中の時刻ｔ８２にてアクセル開度が増加しエンジントルクアップ制御が要求された場合、エンジントルクアップ制御の開始時期は、時刻ｔ８２ではなく、Ｋ２係合制御が終了する時刻ｔ８３まで遅延される。これにより、Ｋ２係合制御の実行中にエンジントルクアップ制御が重複して実行されることが抑制されるため、上述の図６で説明した場合と同様、係合ショックや過電流の発生を抑制することができる。

なお、回転変化制御として、上述のエンジントルクアップ制御に代えてあるいは加えて、アクセル開度の低下などに応じてエンジン１０のトルクの低下量が所定値以上となるようにエンジン１０のトルクを低下させる制御（エンジントルクダウン制御）を設定するようにしてもよい。

＜変形例３＞
上述の実施の形態および変形例１、２においては、エンジン１０が回転軸３５に接続された状態（クラッチＫ０が係合された状態）でＫ２係合制御を行なうことを前提としていた。

しかしながら、エンジン１０が回転軸３５から切り離された状態（クラッチＫ０が解放された状態）でＫ２係合制御を行なうようにしてもよい。この場合には、回転変化制御として、変速制御およびＬＵ制御を設定することができる。すなわち、エンジン１０が回転軸３５から切り離された状態においても、変速制御およびＬＵ制御によって回転軸３５の回転速度は変化し得る。そのため、エンジン１０が回転軸３５から切り離された状態でＫ２係合制御を行なうことを想定する場合には、回転変化制御として、変速制御およびＬＵ制御を設定することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１車両、１０エンジン、１２クランク軸、２１ＰＣＵ、２２バッテリ、３０トルクコンバータ、３１ポンプインペラ、３２タービンランナ、３３ステータ、３４ロックアップクラッチ、３５回転軸、４０自動変速機、４１入力軸、４２出力軸、４５油圧回路、５０駆動輪、１００ＥＣＵ、Ｋ０エンジン切り離し用クラッチ、Ｋ２切り離し用クラッチ、ＭＯＰ機械式オイルポンプ。

Claims

エンジンおよびモータを備えるハイブリッド車両の駆動装置であって、
回転軸と、
前記回転軸と前記エンジンとの間に設けられ、係合状態において前記回転軸と前記エンジンとを直結し、解放状態において前記回転軸と前記エンジンとを切り離すように構成されたエンジン切り離し用クラッチと、
前記回転軸と前記モータとの間に設けられ、係合状態において前記回転軸と前記モータとを直結し、解放状態において前記回転軸と前記モータとを切り離すように構成されたモータ切り離し用クラッチと、
前記回転軸と駆動輪との間に設けられた自動変速機と、
前記モータの回転速度が前記回転軸の回転速度に同期するように前記モータを制御しつつ前記モータ切り離し用クラッチを係合する係合制御と、前記回転軸の回転変化を伴う回転変化制御とを実行可能な制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記係合制御および前記回転変化制御のどちらか一方の制御の実行中に他方の制御が要求された場合、前記一方の制御の実行が終了するまで前記他方の制御の開始時期を遅らせ、前記一方の制御の実行が終了した後に前記他方の制御の実行を開始し、
前記回転変化制御は、前記自動変速機の変速比を変更する制御、前記回転軸と前記自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチの状態を切り替える制御、前記エンジン切り離し用クラッチを係合した状態で前記エンジンのトルクの変化量を所定値以上にする制御のいずれかである、ハイブリッド車両の駆動装置。