JP7201564B2

JP7201564B2 - ハイブリッド車両およびその制御方法

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Publication number: JP7201564B2
Application number: JP2019177262A
Authority: JP
Inventors: 圭吾松原; 寛英小林; 智也稲吉
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2023-01-10
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: US11661051B2; US20210129830A1; CN112572398B; CN112572398A; JP2021054165A

Description

本開示は、エンジンと、駆動系にトルクを出力可能な電動機と、エンジンと電動機とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを含むハイブリッド車両およびその方法に関する。

従来、この種のハイブリッド車両として、膨張行程の気筒に燃料を供給して当該燃料の着火により発生した燃焼圧力で内燃エンジンをクランキングすると共に、クラッチを締結させて電動機にクランキングをアシストさせる始動制御装置を含むものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この始動制御装置は、クランキングの開始後、当該クランキングによって内燃エンジンが完爆しなかったことを実際に確認することなく、クランキングの開始から所定時間が経過した段階で電動機のクランキングトルクを増加させる。また、従来、この種のハイブリッド車両として、エンジンの停止状態でエンジン始動要求がなされた場合に、クラッチ（切離用係合装置）をスリップ制御して当該クラッチを介して伝達される回転電機からのトルクにより内燃機関を始動させる制御装置を含むものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１５－０１０５７６号公報特開２０１３－０２８３０４号公報

特許文献１に記載された始動制御装置によれば、エンジンが完爆しなかったことを判定する時間が不要となるので、短時間でエンジンを始動（完爆）させることができるかもしれない。しかしながら、エンジンの始動処理が正常に実行されている場合、電動機のトルクを増加させることでショックを発生させてしまい、却ってエンジンの始動性を悪化させてしまうおそれがある。また、特許文献２に記載されたハイブリッド車両において、クランキング（クラッチのスリップ制御）の開始から所定時間経過後に電動機のトルクを一律に増加させた場合、エンジンと電動機との回転同期の遅れやクラッチの完全係合時等におけるショックの発生を招いてしまい、エンジンの始動性が悪化するおそれがある。

そこで、本開示は、スリップ制御される油圧クラッチを介して伝達される電動機からのトルクによりエンジンを始動させるハイブリッド車両において、エンジンの始動性を良好に確保することを主目的とする。

本開示のハイブリッド車両は、エンジンと、駆動系にトルクを出力可能な電動機と、前記エンジンと前記電動機とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチと、前記エンジンの始動条件の成立に応じて前記油圧クラッチのスリップ制御を実行すると共に、少なくとも前記エンジンへのクランキングトルクを出力するように前記電動機を制御する制御装置とを含むハイブリッド車両において、前記制御装置が、前記スリップ制御の実行中に前記エンジンと前記電動機との回転数差の目標値を設定し、前記回転数差と前記目標値との差が許容範囲外にある場合、前記油圧クラッチへの油圧、前記電動機の出力トルクおよび前記エンジンの出力トルクの少なくとも何れか１つを増加させるものである。

また、本開示のハイブリッド車両の制御方法は、エンジンと、駆動系にトルクを出力可能な電動機と、前記エンジンと前記電動機とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを含むハイブリッド車両の制御方法において、前記エンジンの始動条件の成立に応じて前記油圧クラッチのスリップ制御を実行すると共に、少なくとも前記エンジンへのクランキングトルクを出力するように前記電動機を制御し、前記スリップ制御の実行中に前記エンジンと前記電動機との回転数差の目標値を設定し、前記回転数差と前記目標値との差が許容範囲外にある場合、前記油圧クラッチへの油圧、前記電動機の出力トルクおよび前記エンジンの出力トルクの少なくとも何れか１つを増加させるものである。

本開示のハイブリッド車両を示す概略構成図である。本開示のハイブリッド車両の制御装置を示すブロック構成図である。本開示のハイブリッド車両において実行されるクラッチ制御ルーチンを例示するフローチャートである。図３のルーチンが実行される際の電動機およびエンジンの回転数、油圧クラッチの係合油圧指令値、電動機へのトルク指令値、およびエンジンの目標トルクの時間変化の一例を示すタイムチャートである。本開示のハイブリッド車両において実行されるバックアップ要否判定ルーチンを例示するフローチャートである。本開示のハイブリッド車両において実行されるバックアップ制御ルーチンを例示するフローチャートである。本開示のハイブリッド車両において実行されるバックアップ制御ルーチンを例示するフローチャートである。

次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示のハイブリッド車両１を示す概略構成図である。同図に示すハイブリッド車両１は、エンジン（内燃機関）１０と、モータジェネレータＭＧと、動力伝達装置２０と、トランスファ４０と、油圧式のクラッチＫ０とを含む４輪駆動車両である。更に、ハイブリッド車両１は、高圧蓄電装置（以下、単に「蓄電装置」という）５０と、補機バッテリ（低圧バッテリ）５５と、とモータジェネレータＭＧを駆動する電力制御装置（以下、「ＰＣＵ」という）６０と、当該ＰＣＵ６０を制御するモータ電子制御ユニット（以下、「ＭＧＥＣＵ」という）７０と、当該ＭＧＥＣＵ７０と共に本開示の制御装置を構成する主電子制御ユニット（以下、「メインＥＣＵ」という）８０とを含む。

エンジン１０は、ガソリン（炭化水素系燃料）と空気との混合気を複数の燃焼室内で燃焼させ、混合気の燃焼に伴うピストンの往復運動をクランクシャフト１１の回転運動へと変換する多気筒ガソリンエンジンである。図示するように、エンジン１０は、主に極低温環境下における当該エンジン１０のクランキングに供されるスタータ（エンジン始動装置）１２や、当該エンジン１０により駆動されて電力を発生するオルタネータ１３等を含む。更に、エンジン１０のクランクシャフト１１は、ダンパ機構１４（例えば、フライホイールダンパ）の入力部材に連結される。

モータジェネレータＭＧは、永久磁石が埋設されたロータや三相コイルが巻回されたステータを含む同期発電電動機（三相交流電動機）であり、ＰＣＵ６０を介して蓄電装置５０と電力をやり取りする。モータジェネレータＭＧは、蓄電装置５０からの電力により駆動されて駆動トルクを発生する電動機として作動すると共に、ハイブリッド車両１の制動に際して回生制動トルクを出力する。また、モータジェネレータＭＧは、負荷運転されるエンジン１０からの動力の少なくとも一部を用いて電力を生成する発電機としても作動する。図１に示すように、モータジェネレータＭＧのロータは、伝達軸１７に固定される。

動力伝達装置２０は、トルク増幅機能を有するトルクコンバータ（流体伝動装置）２１や、ロックアップクラッチ２２、機械式オイルポンプ２３、電動オイルポンプ２４、変速機（自動変速機）２５、作動油を調圧する油圧制御装置３０等を含む。トルクコンバータ２１は、フロントカバー（入力部材）を介して伝達軸１７に連結されるポンプインペラと、変速機２５の入力軸２６に連結されるタービンランナと、タービンランナからポンプインペラへと向かう作動油の流れを整流してトルクを増幅させるステータとを含む。ロックアップクラッチ２２は、フロントカバーと変速機２５の入力軸２６とを連結すると共に両者の連結を解除する多板摩擦式あるいは単板摩擦式の油圧クラッチである。

変速機２５は、入力軸２６、出力軸２７、複数の遊星歯車、それぞれ複数のクラッチおよびブレーキ（変速用係合要素）を含む例えば４段－１０段変速式の多段変速機である。変速機２５は、伝達軸１７からトルクコンバータ２１あるいはロックアップクラッチ２２の何れか一方を介して入力軸２６に伝達された動力を複数段階に変速して出力軸２７から出力する。油圧制御装置３０は、複数の油路が形成されたバルブボディや、複数のレギュレータバルブ、複数のリニアソレノイドバルブ等を含む。油圧制御装置３０は、機械式オイルポンプ２３および電動オイルポンプ２４の少なくとも何れか一方からの油圧を調圧してトルクコンバータ２１や、ロックアップクラッチ２２、変速機２５のクラッチおよびブレーキ等に供給する。

トランスファ４０は、センターデファレンシャルおよびセンターデファレンシャルをロックするデフロック機構（何れも図示省略）を含み、変速機２５の出力軸２７からのトルクを前側プロペラシャフト４１（第１の軸）と後側プロペラシャフト４２（第２の軸）とに分配して伝達可能なものである。トランスファ４０により前側プロペラシャフト４１に出力された動力は、前側デファレンシャルギヤ４３を介して左右の前輪Ｗｆに伝達される。トランスファ４０により後側プロペラシャフト４２に出力された動力は、後側デファレンシャルギヤ４４を介して左右の後輪Ｗｒに伝達される。

クラッチＫ０は、ダンパ機構１４の出力部材すなわちエンジン１０のクランクシャフト１１と伝達軸１７すなわちモータジェネレータＭＧのロータとを連結すると共に両者の連結を解除するものである。本実施形態において、クラッチＫ０は、ダンパ機構１４の出力部材に常時連結されたクラッチハブ、伝達軸１７に常時連結されたクラッチドラム、ピストン、それぞれ複数の摩擦プレートおよびセパレータプレート、それぞれ作動油が供給される係合油室および遠心油圧キャンセル室等を含む多板摩擦式油圧クラッチ（摩擦係合要素）である。クラッチＫ０の係合油室には、上記油圧制御装置３０により調圧される係合油圧が供給され、遠心油圧キャンセル室には、上記油圧制御装置３０により調圧される循環圧が供給される。

また、本実施形態において、クラッチＫ０は、係合油圧の低下に伴って解放されると共に係合油圧の上昇に伴って係合する常開型クラッチである。クラッチＫ０が係合すると、エンジン１０（クランクシャフト１１）は、クラッチＫ０を介してモータジェネレータＭＧに連結される。これにより、エンジン１０は、ダンパ機構１４、クラッチＫ０、伝達軸１７（モータジェネレータＭＧ）、動力伝達装置２０、トランスファ４０等を介して前輪Ｗｆおよび後輪Ｗｒに連結される。クラッチＫ０は、モータジェネレータＭＧのロータの内部に配置されてもよく、ダンパ機構１４とモータジェネレータＭＧとの軸方向における間に配置されてもよい。

蓄電装置５０は、例えば２００－３００Ｖ程度の定格出力電圧を有するリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池である。ただし、蓄電装置５０は、キャパシタであってもよく、二次電池およびキャパシタの双方を含んでもよい。蓄電装置５０は、図示しないマイクロコンピュータを含む電源管理電子制御装置（図示省略、以下、「電源管理ＥＣＵ」という）により管理される。当該電源管理ＥＣＵは、蓄電装置５０の電圧センサからの端子間電圧や、電流センサからの充放電電流、温度センサからの電池温度等に基づいて、蓄電装置５０のＳＯＣ（充電率）や、目標充放電電力Ｐｂ＊、許容充電電力Ｗｉｎ、許容放電電力Ｗｏｕｔ等を導出する。補機バッテリ５５は、例えば１２Ｖの定格出力電圧を有する鉛蓄電池であり、上記オルタネータ１３からの電力により充電される。補機バッテリ５５は、エンジン１０のスタータ１２や電動オイルポンプ２４、油圧制御装置３０といった補機や、各種ＥＣＵ等の電子機器に電力を供給する。

ＰＣＵ６０は、システムメインリレーＳＭＲを介して蓄電装置５０に接続されると共に、補機バッテリ５５に接続される。また、ＰＣＵ６０は、モータジェネレータＭＧを駆動するインバータや、昇圧コンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含む（何れも図示省略）。インバータは、例えばスイッチング素子としての６個のトランジスタと、これらのトランジスタに逆方向に並列接続された６個のダイオードとを含むものである。昇圧コンバータは、蓄電装置５０からの電圧を昇圧してインバータに供給すると共に、インバータからの電圧を降圧して蓄電装置５０に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、蓄電装置５０を含む高電圧系からの電力を降圧して低電圧系すなわち補機バッテリ５５や各種補機等に供給する。

ＭＧＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイクロコンピュータや、各種駆動回路、各種ロジックＩＣ等を含む。ＭＧＥＣＵ７０は、メインＥＣＵ８０からの指令値や、昇圧コンバータの昇圧前電圧および昇圧後電圧、回転位置センサ（レゾルバ）１８により検出されるモータジェネレータＭＧのロータすなわち伝達軸１７の回転位置、モータジェネレータＭＧに印加される相電流等を取得する。ＭＧＥＣＵ７０は、これらの情報に基づいてインバータや昇圧コンバータをスイッチング制御する。また、ＭＧＥＣＵ７０は、所定時間（例えば、数ｍｓｅｃ）おきに、回転位置センサ１８の検出値に基づいてモータジェネレータＭＧ（ロータ）の回転数Ｎｍ（ｒｐｍ）を算出すると共に、当該ロータ（伝達軸１７）の角速度ωｍおよび角加速度αｍを算出する。

メインＥＣＵ８０は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイクロコンピュータや、各種駆動回路、各種ロジックＩＣ等を含む。メインＥＣＵ８０は、スタートスイッチからの信号や、図示しないアクセルペダルポジションセンサにより検出されるアクセル開度Ａｃｃ（アクセルペダルの踏み込み量）、図示しない車速センサにより検出される車速Ｖ、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに対応した変速機２５の変速比γ、水温センサやクランク角センサといったエンジン１０の各種センサの検出値、ＭＧＥＣＵ７０からのモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍおよび角加速度αｍ、電源管理ＥＣＵからの蓄電装置５０のＳＯＣ、目標充放電電力Ｐｂ＊、許容充電電力Ｗｉｎ、許容放電電力Ｗｏｕｔ等を取得する。メインＥＣＵ８０は、これらの情報に基づいて、エンジン１０、動力伝達装置２０およびクラッチＫ０を制御すると共に、モータジェネレータＭＧへのトルク指令値Ｔｍ＊を設定する。

本実施形態において、メインＥＣＵ８０には、図２に示すように、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、ロジックＩＣといったハードウエアと、ＲＯＭにインストールされた各種プログラムといったソフトウェアとの協働により、相互に情報をやり取りするエンジン制御部８１、クラッチ制御部８２および変速制御部８３が機能ブロック（モジュール）として構築される。エンジン制御部８１は、ハイブリッド車両１の走行制御や、エンジン１０の吸入空気量制御（スロットル開度制御）、燃料噴射制御、点火制御等を実行する。また、エンジン制御部８１は、クランク角センサからの信号に基づいてエンジン１０（クランクシャフト１１）の回転数Ｎｅを算出すると共に、回転数Ｎｅや吸入空気量、燃料噴射量、点火タイミング等に基づいてエンジン１０の推定出力トルクＴｅ_estを算出する。また、エンジン制御部８１は、スタータ１２といったエンジン１０の補機を制御する。クラッチ制御部８２は、クラッチＫ０がハイブリッド車両１の状態に応じて解放、スリップ係合（半係合）または完全係合するように油圧制御装置３０を制御する。変速制御部８３は、ロックアップクラッチ２２や変速機２５のクラッチおよびブレーキがハイブリッド車両１の状態に応じて作動するように油圧制御装置３０を制御する。

また、メインＥＣＵ８０、ＭＧＥＣＵ７０、電源管理ＥＣＵ等は、図２に示すように、ＬｏおよびＨｉの２本の通信線（ワイヤーハーネス）を含むＣＡＮバスである共用通信線（多重通信バス）ＢＭにそれぞれ接続されており、当該共用通信線ＢＭを介してＣＡＮ通信により相互に情報（通信フレーム）をやり取りする。更に、ＭＧＥＣＵ７０は、ＬｏおよびＨｉの２本の通信線を含むＣＡＮバスである専用通信線（ローカル通信バス）ＢＬを介してメインＥＣＵ８０に個別に接続されており、当該専用通信線ＢＬを介してメインＥＣＵ８０との間でＣＡＮ通信により情報（通信フレーム）をやり取りする。

上述のように構成されるハイブリッド車両１では、システム停止により機械式オイルポンプ２３および電動オイルポンプ２４が油圧を発生していないとき（駐車中）に、クラッチＫ０が解放されることでエンジン１０と伝達軸１７すなわちモータジェネレータＭＧとの接続が解除される。そして、システム起動後、ハイブリッド車両１は、基本的に、クラッチＫ０が解放された状態で伝達軸１７を介して駆動系としての動力伝達装置２０に出力されるモータジェネレータＭＧからのトルク（動力）により発進する。

ハイブリッド車両１の走行に際し、メインＥＣＵ８０のエンジン制御部８１は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに対応した変速機２５の出力軸２７に出力されるべき要求トルクＴｒ＊（要求制動トルクを含む）を導出すると共に、当該要求トルクＴｒ＊および出力軸２７の回転数に基づいてハイブリッド車両１の走行に要求される要求走行パワーＰｄ＊を設定する。エンジン１０の運転が停止されている場合、エンジン制御部８１は、エンジン１０の目標パワーＰｅ＊、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊にゼロを設定すると共に、要求トルクＴｒ＊に応じたトルクがモータジェネレータＭＧから出力軸２７に出力されるように許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔの範囲内でトルク指令値Ｔｍ＊を設定する。トルク指令値Ｔｍ＊は、エンジン制御部８１からＭＧＥＣＵ７０に送信され、ＭＧＥＣＵ７０は、トルク指令値Ｔｍ＊に基づいてＰＣＵ６０のインバータや昇圧コンバータをスイッチング制御する。

また、ハイブリッド車両１のシステム起動後、メインＥＣＵ８０のエンジン制御部８１は、要求トルクＴｒ＊や要求走行パワーＰｄ＊、蓄電装置５０の目標充放電電力Ｐｂ＊や許容放電電力Ｗｏｕｔ等に関連して予め定められたエンジン始動条件が成立するか否かを判定する。エンジン制御部８１は、エンジン始動条件が成立したと判定した場合、クラッチ制御部８２にクラッチ係合指令を送信する。クラッチ制御部８２は、クラッチ係合指令を受信すると、クラッチＫ０のスリップ制御、すなわちクラッチＫ０をスリップ係合させるための油圧制御装置３０の一連の制御を開始する。

クラッチ制御部８２によるクラッチＫ０のスリップ制御が開始された後、エンジン制御部８１（またはクラッチ制御部８２）は、クランキングされて回転するエンジン１０側からの反力トルクに釣り合うトルクをクランキングトルクとして算出する。更に、エンジン制御部８１は、当該クランキングトルクと、要求トルクＴｒ＊と変速機２５の変速比（ギヤ比）とか定まる要求駆動トルクとの和をトルク指令Ｔｍ＊に設定し、当該トルク指令Ｔｍ＊をＭＧＥＣＵ７０に送信する。ＭＧＥＣＵ７０は、エンジン制御部８１からトルク指令値Ｔｍ＊を受信すると、モータジェネレータＭＧから少なくともエンジン１０へのクランキングトルクが出力されるようにＰＣＵ６０（インバータ）を制御する。これにより、スリップ制御されるクラッチＫ０を介して伝達されるモータジェネレータＭＧからのトルクによりエンジン１０がクランキングされる。なお、上記クランキングトルクおよび要求駆動トルクは、エンジン制御部８１から別々にＭＧＥＣＵ７０に送信されて当該ＭＧＥＣＵ７０側で加算されてもよい。

更に、クラッチ制御部８２は、予め定められた条件の成立に応じて、クラッチＫ０が完全係合するように油圧制御装置３０から当該クラッチＫ０に供給される係合油圧を時間の経過と共に増加させる増圧制御を開始する。また、エンジン制御部８１は、エンジン始動条件の成立に応じてスロットルバルブを開弁させ、ハイブリッド車両１の状態（走行状態）に応じて予め定められた着火開始タイミングが到来すると、エンジン１０の燃料噴射制御および点火制御（着火）を開始させる。本実施形態において、燃料噴射制御および点火制御は、モータジェネレータＭＧ（伝達軸１７）の回転数Ｎｍが所定回転数（例えば、アイドル回転数（１０００ｒｐｍ程度））以上である場合（所定条件が成立した場合）、例えば回転数Ｎｍに応じて増圧制御の開始前に開始され、回転数Ｎｍが当該所定回転数未満である場合、クラッチＫ０の完全係合後に開始される。

本実施形態において、エンジン制御部８１は、クラッチＫ０のスリップ制御中（増圧制御の開始前）にエンジン１０の燃料噴射制御および点火制御（着火）を開始させた場合、モータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍをエンジン１０の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共に、実験・解析を経て予め定められた比較的小さい正の値Ｔｚをエンジン１０の目標トルクＴｅ＊に設定する。そして、エンジン制御部８１は、エンジン１０の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に一致し、かつエンジン１０の出力トルクが目標トルクＴｅ＊になるように吸入空気量制御、燃料噴射制御および点火制御等を実行する。更に、エンジン制御部８１は、クラッチＫ０の増圧制御が開始されると、当該増圧制御が完了するまで、回転数ＮｅをモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍに概ね一致させるように目標トルクＴｅ＊を設定する。

上述のような処理を経て、クラッチＫ０が完全係合すると共にエンジン１０の始動が完了すると、エンジン制御部８１は、要求走行パワーＰｄ＊や蓄電装置５０の目標充放電電力Ｐｂ＊等に基づいてエンジン１０が効率よく運転されるように当該エンジン１０の目標パワーＰｅ＊、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。更に、エンジン制御部８１は、許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊等に応じたモータジェネレータＭＧへのトルク指令値Ｔｍ＊を設定する。これにより、エンジン１０を最適燃費ライン付近の動作点で作動させながら、蓄電装置５０のＳＯＣに応じてモータジェネレータＭＧにより発電される電力で蓄電装置５０を充電したり、蓄電装置５０からの電力によりモータジェネレータＭＧを駆動してエンジン１０およびモータジェネレータＭＧの双方から前輪Ｗｆおよび後輪Ｗｒにトルクを出力したりすることが可能となる。従って、ハイブリッド車両１では、エンジン１０の燃費向上を図りつつ、動力性能を良好に確保することが可能となる。

続いて、エンジン１０を始動させる際のクラッチＫ０のスリップ制御について説明する。図３は、エンジン１０の始動条件の成立に応じてメインＥＣＵ８０のクラッチ制御部８２により実行されるクラッチ制御ルーチンを例示するフローチャートである。また、図４は、クラッチ制御ルーチンが実行される際のクラッチＫ０の係合油圧指令値Ｐ_K0＊、モータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍ、およびエンジン１０の回転数Ｎｅの時間変化を例示するタイムチャートである。

図３に示すように、クラッチ制御部８２は、エンジン１０の始動条件が成立すると（図４における時刻ｔ０）、エンジン制御部８１からのクラッチ係合指令に応じて充填制御（ファーストフィル制御、ステップＳ１００）を開始する。充填制御は、クラッチＫ０をスリップ係合開始直前の状態にするために、当該クラッチＫ０の係合油室に作動油が急速充填されるように係合油圧指令値Ｐ_K0＊を設定すると共に、当該係合油圧指令値Ｐ_K0＊に基づいて油圧制御装置３０すなわちクラッチＫ０への係合油圧を調圧するリニアソレノイドバルブを制御するものである。かかる充填制御が実行される段階を「充填フェーズ」という。

クラッチ制御部８２は、充填制御が開始されてから判定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ１１０）、当該判定時間が経過するまでステップＳ１００の充填制御を実行する。ステップＳ１１０にて閾値として用いられる判定時間は、例えば作動油の温度、エンジン１０の冷却水温度、モータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍ、車速Ｖ等に基づいて設定される。ステップＳ１１０にて判定時間が経過して充填が完了したと判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ、図４における時刻ｔ１）、クラッチ制御部８２は、クランキングフェーズ制御（ステップＳ１２０）を開始する。クランキングフェーズ制御は、係合油圧指令値Ｐ_K0＊をクラッチＫ０がスリップ係合する状態でエンジン１０をクランキングするのに必要な値に保持するものである。かかるクランキングフェーズ制御が実行される段階を「クランキングフェーズ」という。これにより、スリップ係合するクラッチＫ０を介して伝達されるモータジェネレータＭＧからのトルクによりエンジン１０がクランキングされ、クランクシャフト１１が回転し始める。

クランキングフェーズ制御の開始後、クラッチ制御部８２は、エンジン制御部８１から取得したエンジン１０の回転数Ｎｅが予め定められた第１閾値Ｎ１（例えば、２００ｒｐｍ程度）以上になったか否かを判定し（ステップＳ１３０）、当該回転数Ｎｅが第１閾値Ｎ１未満である間、ステップＳ１２０のクランキングフェーズ制御を実行する。ステップＳ１３０にて回転数Ｎｅが第１閾値Ｎ１以上になったと判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ、図４における時刻ｔ２）、クラッチ制御部８２は、第１待機制御（ステップＳ１４０）を開始する

第１待機制御は、係合油圧指令値Ｐ_K0＊をゼロまたは予め定められた比較的低い圧力値である第１待機圧（一定値）まで比較的大きい所定の勾配で低下させると共に係合油圧指令値Ｐ_K0＊を当該第１待機圧に保持するものである。これにより、クラッチＫ０のスリップ係合に応じて回転し始めたクランクシャフト１１のイナーシャ（慣性モーメント）を減らし、エンジン１０の回転上昇を促進させることができる。かかる第１待機制御が実行される段階を「第１待機フェーズ」という。第１待機制御の開始後、クラッチ制御部８２は、エンジン制御部８１から取得したエンジン１０の回転数Ｎｅが上記第１閾値Ｎ１よりも高く定められた第２閾値Ｎ２（例えば、４００－５００ｒｐｍ）以上になったか否かを判定する（ステップＳ１５０）。クラッチ制御部８２は、回転数Ｎｅが第２閾値Ｎ２未満である間、ステップＳ１４０の第１待機制御を実行し、ステップＳ１５０にて回転数Ｎｅが第２閾値Ｎ２以上になったと判定した場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ、図４における時刻ｔ３）、第２待機制御（ステップＳ１６０）を開始する。

第２待機制御は、係合油圧指令値Ｐ_K0＊を上記第１待機圧よりも若干高い第２待機圧（一定値）に保持するものである。かかる第２待機制御が実行される段階を「第２待機フェーズ」という。第２待機制御の開始後、クラッチ制御部８２は、エンジン制御部８１から取得したエンジン１０の回転数ＮｅとＭＧＥＣＵ７０から取得したモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍとの回転数差ΔＮ（＝Ｎｅ－Ｎｍ）の絶対値が予め定められた比較的小さい値Ｎ３（正の値、例えば４００ｒｐｍ程度）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。クラッチ制御部８２は、回転数差ΔＮの絶対値が値Ｎ３を上回っている間、ステップＳ１６０の第２待機制御を実行し、ステップＳ１７０にて回転数差ΔＮの絶対値が値Ｎ３以下になったと判定した場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ、図４における時刻ｔ４）、増圧制御（ステップＳ１８０）を開始する。

増圧制御は、係合油圧指令値Ｐ_K0＊を予め定められた勾配で時間の経過と共に増加させるものである。かかる増圧制御が実行される段階を「増圧フェーズ」という。増圧制御の開始後、クラッチ制御部８２は、エンジン制御部８１から取得したエンジン１０の回転数ＮｅとＭＧＥＣＵ７０から取得したモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍとの差が所定範囲内に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。クラッチ制御部８２は、回転数ＮｅとモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍとの差が当該所定範囲内に含まれていない間、ステップＳ１８０の増圧制御を実行する。そして、ステップＳ１９０にて回転数Ｎｅと回転数Ｎｍとの差が上記所定範囲内に含まれていると判定した場合（ステップＳ１９０：ＹＥＳ、図４における時刻ｔ５）、クラッチ制御部８２は、クラッチＫ０が完全係合したとみなして完了制御（ステップＳ２００）を開始する。ステップＳ２００の完了制御は、所定時間内に係合油圧指令値Ｐ_K0＊を比較的急峻に最大圧（例えば、ライン圧）まで増加させた後、当該最大圧に保持するものである。かかる完了制御が実行される段階を「完了フェーズ」という。これにより、クラッチＫ０の係合油室に当該最高圧が供給されてクラッチＫ０が完全係合状態に維持され、図３のルーチンが終了する。

図５は、クラッチ制御部８２により複数のフェーズを含むクラッチＫ０のスリップ制御が実行される間、例えばメインＥＣＵ８０のエンジン制御部８１により実行されるバックアップ要否判定ルーチンを例示するフローチャートである。本実施形態において、図５のルーチンは、例えばクラッチ制御部８２によりクランキングフェーズ制御が開始されてから完了制御が開始されるまでの間、エンジン制御部８１により所定時間おきに繰り返し実行される。

図５のルーチンの開始に際し、エンジン制御部８１は、クラッチ制御部８２からの係合油圧指令値Ｐ_K0＊、ＭＧＥＣＵ７０からのモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍ、トルク指令値Ｔｍ＊、エンジン１０の回転数Ｎｅおよび推定出力トルクＴｅ_estといったと制御に必要な情報を取得する（ステップＳ３００）。次いで、エンジン制御部８１は、エンジン１０の推定回転数Ｎｅ_estを算出する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０において、エンジン制御部８１は、ステップＳ３００にて取得した係合油圧指令値Ｐ_K0＊、トルク指令値Ｔｍ＊および推定出力トルクＴｅ_estに基づいて予め定められた運動方程式を解くことにより推定回転数Ｎｅ_estを算出する。ただし、ステップＳ３１０では、予め作成されたマップから、係合油圧指令値Ｐ_K0＊、トルク指令値Ｔｍ＊および推定回転数Ｎｅ_estに対応した推定回転数Ｎｅ_estが導出されてもよい。また、ステップＳ３１０において、推定回転数Ｎｅ_estは、作動油の温度、エンジン１０の冷却水温度、吸気温度、気圧等を更に考慮して算出されてもよい。

エンジン１０の推定回転数Ｎｅ_estを算出した後、エンジン制御部８１は、推定回転数Ｎｅ_estとステップＳ３００にて取得したモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍとの差（＝Ｎｅ_est－Ｎｍ）を目標回転数差（目標値）ΔＮ_tagに設定する（ステップＳ３２０）。かかる目標回転数差ΔＮ_tagは、クラッチＫ０、モータジェネレータＭＧおよびエンジン１０が各々についての指令値に従って正常に作動しているときのエンジン１０とモータジェネレータＭＧとの回転数差（理想値）である。更に、エンジン制御部８１は、クランク角センサからの信号に基づいて算出した回転数ＮｅとステップＳ３００にて取得したモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍとの回転数差ΔＮ（＝Ｎｅ－Ｎｍ）を算出する（ステップＳ３３０）。そして、エンジン制御部８１は、回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮ（＝ΔＮ－ΔＮ_tag）を算出する（ステップＳ３４０）。

続いて、エンジン制御部８１は、ステップＳ３４０にて算出した差ｄΔＮの絶対値が予め定められた比較的小さい閾値β（正の値）を上回っているか否かを判定する（ステップＳ３５０）。ステップＳ３５０における閾値βは、一定の値であってもよく、スリップ制御のフェーズごとに異なる値に定められてもよい。ステップＳ３５０にて差ｄΔＮの絶対値が閾値β以下であると判定した場合（ステップＳ３５０：ＮＯ）、以後の処理を実行することなく図５のルーチンを一旦終了させる。すなわち、差ｄΔＮがゼロを含む許容範囲内（－β≦ｄΔＮ≦β）に含まれている場合、回転数差ΔＮが目標回転数差ΔＮ_tagに概ね一致しており、エンジン１０の実回転数がクラッチＫ０のスリップ制御により適正に上昇しているとみなすことができる。エンジン制御部８１は、図５のルーチンを一旦終了させた後、次の実行タイミングが到来すると、再度図５のルーチンを実行する。

これに対して、ステップＳ３５０にて差ｄΔＮの絶対値が閾値βを上回っていると判定した場合（ステップＳ３５０：ＹＥＳ）、エンジン制御部８１は、ステップＳ３００にて取得した回転数Ｎｅが上述の第１閾値Ｎ１（所定回転数）以上であるか否かを判定する（ステップＳ３６０）。ステップＳ３６０にて回転数Ｎｅが第１閾値Ｎ１未満であると判定した場合（ステップＳ３６０：ＮＯ）、エンジン制御部８１は、図６および図７に示すバックアップ制御ルーチンを開始する。すなわち、差ｄΔＮが許容範囲外にあり、かつ回転数Ｎｅが第１閾値Ｎ１未満であってスリップ制御のフェーズがクランキングフェーズであると認められる場合には、図６および図７のバックアップ制御ルーチンが直ちに開始される。

これに対して、ステップＳ３６０にて回転数Ｎｅが第１閾値Ｎ１以上であると判定した場合（ステップＳ３６０：ＹＥＳ）、エンジン制御部８１は、カウンタＣをインクリメントした上で（ステップＳ３７０）、カウンタＣが予め定められた閾値Ｃｒｅｆ（＝２以上の整数）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３８０）。ステップＳ３８０にてカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ未満であると判定した場合（ステップＳ３８０：ＹＥＳ）、エンジン制御部８１は、図５のルーチンを一旦終了させ、次の実行タイミングが到来すると、再度図５のルーチンを実行する。

また、エンジン制御部８１は、ステップＳ３８０にてカウンタＣが予め定められた閾値Ｃｒｅｆ以上であると判定した場合（ステップＳ３８０：ＮＯ）、図６および図７に示すバックアップ制御ルーチンを開始する。すなわち、回転数Ｎｅが第１閾値Ｎ１以上であってスリップ制御のフェーズが第１待機フェーズ以降のものであると認められる場合には、差ｄΔＮが上記許容範囲外にあるまま閾値Ｃｒｅｆと図５のルーチンの実行周期とから定まる時間（所定時間）が経過した段階で図６および図７のバックアップ制御ルーチンが開始される。なお、図５のバックアップ要否判定ルーチンは、クラッチ制御部８２により実行されてもよい。

図６および図７のバックアップ制御ルーチンの開始に際し、エンジン制御部８１は、油圧制御装置３０からクラッチＫ０に供給される係合油圧を増加させるためにクラッチ圧増加指令をクラッチ制御部８２に送信する（ステップＳ４００）。また、エンジン制御部８１は、ステップＳ４００の処理の開始から予め定められた時間ｔａが経過したか否かを判定し（ステップＳ４１０）、当該時間ｔａが経過するまでステップＳ４００の処理を実行する。クラッチ制御部８２は、エンジン制御部８１からクラッチ圧増加指令が送信される間、係合油圧指令値Ｐ_K0＊を設定するたびに、当該係合油圧指令値Ｐ_K0＊を予め定められた値Ｐｘ（図４参照）だけ増加させる。また、ステップＳ４１０にて閾値として用いられる時間ｔａは、クラッチ制御部８２が係合油圧指令値Ｐ_K0＊を値Ｐｘだけ増加させ始めてから、油圧制御装置３０からクラッチＫ０に実際に供給される係合油圧が値Ｐｘだけ増加するまでの時間として実験・解析を経て予め定められる。

ステップＳ４１０にて時間ｔａが経過したと判定した場合（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）、エンジン制御部８１は、図５のステップＳ３００－Ｓ３４０と同様にしてエンジン１０とモータジェネレータＭＧとの回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮ（＝ΔＮ－ΔＮ_tag）を算出する（ステップＳ４２０）。更に、エンジン制御部８１は、ステップＳ４２０にて算出した差ｄΔＮが許容範囲外にあるか否かを判定する（ステップＳ４３０）。ステップＳ４３０にて差ｄΔＮ（絶対値）と比較される閾値は、上述のステップＳ３５０と同様に、一定の値であってもよく、スリップ制御のフェーズごとに異なる値に定められてもよい。

ステップＳ４３０にて差ｄΔＮが許容範囲内にあると判定された場合、係合油圧指令値Ｐ_K0＊すなわちクラッチＫ０に供給される係合油圧の増加に応じてクラッチＫ０からエンジン１０のクランクシャフト１１に伝達されるトルク（クラッチトルク）が増加し、それによりエンジン１０の実回転数が上昇して回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとが概ね一致したとみなすことができる。このため、エンジン制御部８１は、ステップＳ４３０にて差ｄΔＮが許容範囲内にあると判定した場合（ステップＳ４３０：ＮＯ）、係合油圧指令値Ｐ_K0＊を継続して値Ｐｘだけ増加させるようにクラッチ制御部８２に指令信号を送信し（ステップＳ４３５）、図６のルーチンを終了させる。

一方、ステップＳ４３０にて差ｄΔＮが許容範囲外にあると判定した場合（ステップＳ４３０：ＹＥＳ）、エンジン制御部８１は、エンジン１０の燃料噴射制御および点火制御（着火）が開始されている否かを判定する（ステップＳ４４０）。ステップＳ４４０にて燃料噴射制御および点火制御（着火）が開始されていないと判定した場合（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）、エンジン制御部８１は、モータジェネレータＭＧへのトルク指令値Ｔｍ＊を予め定められた値Ｔｍｘ（図４参照）だけ増加させる（ステップＳ４５０）。また、エンジン制御部８１は、ステップＳ４５０の処理の開始から予め定められた時間ｔｂが経過したか否かを判定し（ステップＳ４６０）、当該時間ｔｂが経過するまで、トルク指令Ｔｍ＊を設定するたびに当該トルク指令Ｔｍ＊を予め定められた値Ｔｍｘだけ増加させる。ステップＳ４６０にて閾値として用いられる時間ｔｂは、実験・解析を経て予め定められる。

ステップＳ４６０にて時間ｔｂが経過したと判定した場合（ステップＳ４６０：ＹＥＳ）、エンジン制御部８１は、図５のステップＳ３００－Ｓ３４０と同様にしてエンジン１０とモータジェネレータＭＧとの回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮ（＝ΔＮ－ΔＮ_tag）を算出する（ステップＳ４７０）。更に、エンジン制御部８１は、ステップＳ４７０にて算出した差ｄΔＮが許容範囲外にあるか否かを判定する（ステップＳ４８０）。ステップＳ４８０にて差ｄΔＮ（絶対値）と比較される閾値も、上述のステップＳ３５０と同様に、一定の値であってもよく、スリップ制御のフェーズごとに異なる値に定められてもよい。

ステップＳ４８０にて差ｄΔＮが許容範囲内にあると判定された場合、トルク指令値Ｔｍ＊の増加に応じてモータジェネレータＭＧの出力トルクすなわち当該モータジェネレータＭＧからクラッチＫ０に伝達されるトルクが増加し、それによりエンジン１０の実回転数が上昇して回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとが概ね一致したとみなすことができる。このため、エンジン制御部８１は、ステップＳ４８０にて差ｄΔＮが許容範囲内にあると判定した場合（ステップＳ４８０：ＮＯ）、継続してトルク指令値Ｔｍ＊を値Ｔｍｘだけ増加させることを示すフラグを設定し（ステップＳ４８５）、図６のルーチンを終了させる。これに対して、ステップＳ４８０にて差ｄΔＮが許容範囲外にあると判定された場合、係合油圧指令値Ｐ_K0＊（クラッチＫ０のクラッチトルク）およびトルク指令値Ｔｍ＊（モータジェネレータＭＧの出力トルク）の双方を増加させても、回転数差ΔＮを目標回転数差ΔＮ_tagに追従させ得なかったことになる。このため、エンジン制御部８１は、ステップＳ４８０にて差ｄΔＮが許容範囲外にあると判定した場合（ステップＳ４８０：ＹＥＳ）、クラッチＫ０のスリップ制御等を含むエンジン１０の始動処理を中止させ（ステップＳ４９０）、図６のルーチンを終了させる。

また、ステップＳ４４０にてエンジン１０における燃料噴射制御および点火制御（着火）が開始されていると判定した場合（ステップＳ４４０：ＮＯ）、エンジン制御部８１は、図７に示すように、エンジン１０の目標トルクＴｅ＊を予め定められた値Ｔｅｘ（図４参照）だけ増加させる（ステップＳ５００）。また、エンジン制御部８１は、ステップＳ５００の処理の開始から予め定められた時間ｔｃが経過したか否かを判定し（ステップＳ５１０）、当該時間ｔｃが経過するまで、目標トルクＴｅ＊を設定するたびに当該目標トルクＴｅ＊を予め定められた値Ｔｅｘだけ増加させる。ステップＳ５１０にて閾値として用いられる時間ｔｃは、実験・解析を経て予め定められる。

ステップＳ５１０にて時間ｔｃが経過したと判定した場合（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）、エンジン制御部８１は、図５のステップＳ３００－Ｓ３４０と同様にしてエンジン１０とモータジェネレータＭＧとの回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮ（＝ΔＮ－ΔＮ_tag）を算出する（ステップＳ５２０）。更に、エンジン制御部８１は、ステップＳ５２０にて算出した差ｄΔＮが許容範囲外にあるか否かを判定する（ステップＳ５３０）。ステップＳ５３０にて差ｄΔＮ（絶対値）と比較される閾値も、上述のステップＳ３５０と同様に、一定の値であってもよく、スリップ制御のフェーズごとに異なる値に定められてもよい。

ステップＳ５３０にて差ｄΔＮが許容範囲内にあると判定された場合、目標トルクＴｅ＊の増加に応じてエンジン１０の出力トルクが増加し、それによりエンジン１０の実回転数が上昇して回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとが概ね一致したとみなすことができる。このため、エンジン制御部８１は、ステップＳ５３０にて差ｄΔＮが許容範囲内にあると判定した場合（ステップＳ５３０：ＮＯ）、継続して目標トルクＴｅ＊を値Ｔｅｘだけ増加させることを示すフラグを設定して（ステップＳ５３５）、図６のルーチンを終了させる。これに対して、ステップＳ５３０にて差ｄΔＮが許容範囲外にあると判定された場合、係合油圧指令値Ｐ_K0＊（クラッチＫ０のクラッチトルク）および目標トルクＴｅ＊（エンジン１０の出力トルク）の双方を増加させても、回転数差ΔＮを目標回転数差ΔＮ_tagに追従させ得なかったことになる。このため、エンジン制御部８１は、ステップＳ５３０にて差ｄΔＮが許容範囲外にあると判定した場合（ステップＳ５３０：ＹＥＳ）、クラッチＫ０のスリップ制御等を含むエンジン１０の始動処理を中止させ（ステップＳ５４０）、図６のルーチンを終了させる。

本実施形態のハイブリッド車両１では、ステップＳ４９０またはＳ５４０にてエンジン１０の始動処理が中止された場合、クラッチＫ０のスリップ制御等を含むエンジン１０の始動処理が再度実行される。そして、始動処理が複数回実行されてもエンジン１０を始動させることができなかった場合、図示しないインストルメントパネル等に設けられた警告灯が点灯させられる。

上述のように、図５のバックアップ要否判定ルーチン、図６および図７のバックアップ制御ルーチンが実行されるハイブリッド車両１では、エンジン１０の始動条件の成立に応じてクラッチＫ０のスリップ制御が実行される間、エンジン１０とモータジェネレータＭＧとの回転数差ΔＮの目標値である目標回転数差ΔＮ_tagが設定される（図５のステップＳ３２０）。そして、回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮが許容範囲外にある場合、クラッチＫ０の係合油圧指令値Ｐ_K0＊、モータジェネレータＭＧのトルク指令値Ｔｍ＊およびエンジン１０の目標トルクＴｅ＊の少なくとも何れか１つが増加させられる（図６および図７）。これにより、エンジン１０とモータジェネレータＭＧとの回転数差ΔＮが目標回転数差ΔＮ_tagにうまく追従していかない場合に、クラッチＫ０側からエンジン１０のクランクシャフト１１に伝達されるトルクの不足、あるいはエンジン１０自体の回転不足を補っていくことができる。

すなわち、例えば低温環境下等でクラッチＫ０に係合油圧指令値Ｐ_K0＊通りの係合油圧を供給し得ない場合であっても、回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮに応じて、クラッチＫ０のクラッチトルクおよびモータジェネレータＭＧの出力トルクの少なくとも何れか一方を増加させることで、クラッチＫ０側からクランクシャフト１１に伝達されるトルクを増加させてエンジン１０の実回転数を上昇させることが可能となる（図４における二点鎖線参照）。更に、エンジン１０の燃料噴射制御および点火制御の開始後には、回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮに応じて、エンジン１０の目標トルクＴｅ＊すなわち出力トルクを増加させることで、エンジン１０のフリクションが大きくなっている場合であっても、当該エンジン１０の実回転数を上昇させることができる（図４における二点鎖線参照）。そして、ハイブリッド車両１では、目標回転数差ΔＮ_tagが、クラッチＫ０への係合油圧指令値Ｐ_K0＊、モータジェネレータＭＧへのトルク指令値Ｔｍ＊およびエンジン１０の推定出力トルクＴｅ_estに基づいて適正に算出される（図５のステップＳ３１０，Ｓ３２０）。この結果、ハイブリッド車両１では、エンジン１０の始動性を良好に確保することが可能となる。

また、ハイブリッド車両１では、回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮが許容範囲外にあり、かつエンジン１０の回転数Ｎｅが第１閾値Ｎ１未満である場合（図５のステップＳ３６０：ＮＯ）、直ちに、クラッチＫ０への係合油圧が増加するように係合油圧指令値Ｐ_K0＊が増加させられる（図６のステップＳ４００，Ｓ４１０）。これにより、スリップ制御の開始直後すなわちクランキングフェーズ制御の実行中にエンジン１０の実回転数がうまく上昇していかないような場合に、クラッチＫ０からエンジン１０に伝達されるトルク（クラッチトルク）を増加させて当該エンジン１０の実回転数を上昇させることが可能となる。

更に、エンジン１０の回転数Ｎｅが第１閾値Ｎ１以上であり、かつ回転数差ΔＮと目標回転数差ΔＮ_tagとの差ｄΔＮが許容範囲外のまま所定時間（閾値Ｃｒｅｆと図５のルーチンの実行周期とから定まる時間）が経過した場合（図５のステップＳ３８０：ＮＯ）、クラッチＫ０への油圧が増加するように係合油圧指令値Ｐ_K0＊が増加させられる（図６のステップＳ４００，Ｓ４１０）。これにより、第１待機フェーズ以降のスリップ制御のフェーズで、エンジン１０の実回転数が適正に上昇しなくなったような場合に、クラッチＫ０からエンジン１０に伝達されるトルク（クラッチトルク）を増加させて当該エンジン１０の実回転数を上昇させることが可能となる。

また、ハイブリッド車両１では、クラッチＫ０への係合油圧指令値Ｐ_K0＊が増加させられた後に（図６のステップＳ４００，Ｓ４１０）、エンジン１０における燃料噴射制御および点火制御（着火）が開始されておらず、かつ回転数差ΔＮの変化が少ない場合（図６のステップＳ４３０およびＳ４４０：ＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧの出力トルクが増加するようにトルク指令値Ｔ＊が増加させられる（図６のステップＳ４５０，Ｓ４６０）。これにより、スリップ制御中にクラッチＫ０に供給される係合油圧を増加させたにも拘わらずエンジン１０の実回転数がうまく上昇していかないような場合に、モータジェネレータＭＧからクラッチＫ０に伝達されるトルクを増加させてエンジン１０の実回転数を上昇させることが可能となる。

更に、クラッチＫ０への係合油圧指令値Ｐ_K0＊が増加させられた後に（図６のステップＳ４００，Ｓ４１０）、エンジン１０における燃料噴射制御および点火制御（着火）が開始されており、かつ回転数差ΔＮの変化が少ない場合（図６のステップＳ４４０：ＮＯ）、エンジン１０の出力トルクが増加するように目標トルクＴｅ＊が増加させられる（図７のステップＳ５００，Ｓ５１０）。これにより、スリップ制御中にクラッチＫ０に供給される係合油圧を増加させたにも拘わらずエンジン１０の実回転数が上昇していかないような場合に、エンジン１０とモータジェネレータＭＧの回転同期の遅れを抑制しつつ、エンジン１０の実回転数を上昇させることが可能となる。

なお、図６のステップＳ４００の処理が実行される際、クラッチＫ０の係合油圧指令値Ｐ_K0＊は、時間の経過と共に徐々に増加させられえもよい。また、図６のステップＳ４５０およびＳ５００では、モータジェネレータＭＧのトルク指令Ｔｍ＊またはエンジン１０の目標トルクＴｅ＊が時間の経過と共に徐々に増加させられてもよい。更に、図６のステップＳ４２０，Ｓ４３０、ステップＳ４７０，Ｓ４８０、および図７のステップＳ５２０，Ｓ５３０では、必ずしも、エンジン１０の推定回転数Ｎｅ_estに基づいて設定される目標回転数差ΔＮ_tagを用いる必要はない。すなわち、図６のステップＳ４２０，Ｓ４３０、ステップＳ４７０，Ｓ４８０、および図７のステップＳ５２０，Ｓ５３０では、クランク角に基づいて算出される回転数Ｎｅから得られる回転数差ΔＮあるいはその変化量に基づいて、エンジン１０とモータジェネレータＭＧとの回転数差ΔＮの変化が少ないか否か（不十分であるか否か）が判定されてもよい。

更に、上記ハイブリッド車両１のエンジン１０は、ディーゼルエンジンあるいはＬＰＧエンジンであってもよく、ハイブリッド車両１は、トランスファ４０等を含まない前輪駆動車両あるいは後輪駆動車両であってもよい。また、クラッチＫ０は、単板摩擦式油圧クラッチであってもよい。更に、モータジェネレータＭＧのロータと伝達軸１７との間に、両者を連結・切離するクラッチが配置されてもよい。また、動力伝達装置２０の変速機２５は、無段変速機やデュアルクラッチトランスミッションであってもよい。更に、上記実施形態において、エンジン制御部８１、クラッチ制御部８２および変速制御部８３は、同一ＥＣＵに構築されるが、これに限られるものではない、すなわち、エンジン制御部８１、クラッチ制御部８２および変速制御部８３（あるいは各々の機能）が異なる複数のＥＣＵに分散して構築されてもよい。

以上説明したように、本開示のハイブリッド車両は、エンジンと、駆動系にトルクを出力可能な電動機と、前記エンジンと前記電動機とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチと、前記エンジンの始動条件の成立に応じて前記油圧クラッチのスリップ制御を実行すると共に、少なくとも前記エンジンへのクランキングトルクを出力するように前記電動機を制御する制御装置とを含むハイブリッド車両において、前記制御装置が、前記スリップ制御の実行中に前記エンジンと前記電動機との回転数差の目標値を設定し、前記回転数差と前記目標値との差が許容範囲外にある場合、前記油圧クラッチへの油圧、前記電動機の出力トルクおよび前記エンジンの出力トルクの少なくとも何れか１つを増加させるものである。

本開示のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの始動条件の成立に応じて油圧クラッチのスリップ制御を実行すると共に、スリップ制御の実行中にエンジンと電動機との回転数差の目標値を設定する。そして、当該制御装置は、上記回転数差と目標値との差が許容範囲外にある場合、油圧クラッチへの油圧、電動機の出力トルクおよびエンジンの出力トルクの少なくとも何れか１つを増加させる。これにより、エンジンと電動機との回転数差が目標値にうまく追従していかない場合に、油圧クラッチ側からエンジンに伝達されるトルクの不足、あるいはエンジン自体の回転不足を補っていくことができる。この結果、本開示のハイブリッド車両では、エンジンの始動性を良好に確保することが可能となる。

また、前記制御装置は、前記回転数差と前記目標値との差が前記許容範囲外にあり、かつ前記エンジンの回転数が所定回転数未満である場合、前記油圧クラッチへの油圧を増加させるものであってもよい。これにより、スリップ制御（クランキング）の開始直後にエンジンの回転数が上昇していかないような場合に、油圧クラッチからエンジンに伝達されるトルク（クラッチトルク）を増加させてエンジンの回転数を上昇させることが可能となる。

更に、前記制御装置は、前記エンジンの回転数が前記所定回転数以上であり、かつ前記回転数差と前記目標値との差が前記許容範囲外のまま所定時間が経過した場合、前記油圧クラッチへの油圧を増加させるものであってもよい。これにより、エンジンの回転数が所定回転数以上になった後に当該回転数が適正に上昇しなくなったような場合に、油圧クラッチからエンジンに伝達されるトルク（クラッチトルク）を増加させてエンジンの回転数を上昇させることが可能となる。

また、前記制御装置は、前記油圧クラッチへの油圧を増加させた後に、前記エンジンにおける燃料噴射および着火が開始されておらず、かつ前記回転数差の変化が少ない場合、前記電動機の出力トルクを増加させるものであってもよい。これにより、スリップ制御中に油圧クラッチへの油圧を増加させたにも拘わらずエンジンの回転数がうまく上昇していかないような場合に、電動機から油圧クラッチに伝達されるトルクを増加させてエンジンの回転数を上昇させることが可能となる。

更に、前記制御装置は、前記油圧クラッチへの油圧を増加させた後に、前記エンジンにおける燃料噴射および着火が開始されており、かつ前記回転数差の変化が少ない場合、前記エンジンの出力トルクを増加させるものであってもよい。これにより、スリップ制御の開始後に油圧クラッチへの油圧を増加させたにも拘わらずエンジンの回転数がうまく上昇していかないような場合に、エンジンと電動機との回転同期の遅れを抑制しつつ、エンジンの回転数を上昇させることが可能となる。

また、前記制御装置は、少なくとも前記油圧クラッチへの油圧指令値、前記電動機へのトルク指令値および前記エンジンの推定出力トルクに基づいて前記目標値を算出するものであってもよい。これにより、エンジンと電動機との回転数差の目標値を適正に設定することが可能となる。

更に、前記駆動系は、流体伝動装置と、ロックアップクラッチと、前記流体伝動装置および前記ロックアップクラッチの何れか一方を介して前記電動機に連結される変速機とを含むものであってもよい。

本開示のハイブリッド車両の制御方法は、エンジンと、駆動系にトルクを出力可能な電動機と、前記エンジンと前記電動機とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを含むハイブリッド車両の制御方法において、前記エンジンの始動条件の成立に応じて前記油圧クラッチのスリップ制御を実行すると共に、少なくとも前記エンジンへのクランキングトルクを出力するように前記電動機を制御し、前記スリップ制御の実行中に前記エンジンと前記電動機との回転数差の目標値を設定し、前記回転数差と前記目標値との差が許容範囲外にある場合、前記油圧クラッチへの油圧、前記電動機の出力トルクおよび前記エンジンの出力トルクの少なくとも何れか１つを増加させるものである。

かかる方法によれば、エンジンと電動機との回転数差が目標値にうまく追従していかない場合に、油圧クラッチ側からエンジンに伝達されるトルクの不足、あるいはエンジン自体の回転不足を補っていくことができるので、エンジンの始動性を良好に確保することが可能となる。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、ハイブリッド車両の製造産業等において利用可能である。

１ハイブリッド車両、１０エンジン、１１クランクシャフト、１２スタータ、１３オルタネータ、１４ダンパ機構、１７伝達軸、１８回転位置センサ、２０動力伝達装置、２１トルクコンバータ、２２ロックアップクラッチ、２３機械式オイルポンプ、２４電動オイルポンプ、２５変速機、２６入力軸、２７出力軸、３０油圧制御装置、４０トランスファ、４１前側プロペラシャフト、４２後側プロペラシャフト、４３前側デファレンシャルギヤ、４４後側デファレンシャルギヤ、５０高圧蓄電装置、５５補機バッテリ、６０電力制御装置（ＰＣＵ）、７０モータ電子制御装置（ＭＧＥＣＵ）、８０主電子制御装置（メインＥＣＵ）、８１エンジン制御部、８２クラッチ制御部、８３変速制御部、ＢＬ専用通信線、ＢＭ共用通信線、Ｋ０クラッチ、ＭＧモータジェネレータ、ＳＭＲシステムメインリレー、Ｗｆ前輪、Ｗｒ後輪。

Claims

エンジンと、駆動系にトルクを出力可能な電動機と、前記エンジンと前記電動機とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチと、前記エンジンの始動条件の成立に応じて前記油圧クラッチのスリップ制御を実行すると共に、少なくとも前記エンジンへのクランキングトルクを出力するように前記電動機を制御する制御装置とを含むハイブリッド車両において、
前記制御装置は、前記スリップ制御の実行中に前記エンジンと前記電動機との回転数差の目標値を設定し、前記回転数差と前記目標値との差が前記許容範囲外にあり、かつ前記エンジンの回転数が所定回転数未満である場合、および前記エンジンの回転数が前記所定回転数以上であり、かつ前記回転数差と前記目標値との差が前記許容範囲外のまま所定時間が経過した場合、前記油圧クラッチへの油圧を増加させるハイブリッド車両。
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、前記油圧クラッチへの油圧を増加させた後に、前記エンジンにおける燃料噴射および着火が開始されておらず、かつ前記回転数差の変化が少ない場合、前記電動機の出力トルクを増加させるハイブリッド車両。
請求項１または２に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、前記油圧クラッチへの油圧を増加させた後に、前記エンジンにおける燃料噴射および着火が開始されており、かつ前記回転数差の変化が少ない場合、前記エンジンの出力トルクを増加させるハイブリッド車両。
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、少なくとも前記油圧クラッチへの油圧指令値、前記電動機へのトルク指令値および前記エンジンの推定出力トルクに基づいて前記目標値を算出するハイブリッド車両。
請求項１から４の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記駆動系は、流体伝動装置と、ロックアップクラッチと、前記流体伝動装置および前記ロックアップクラッチの何れか一方を介して前記電動機に連結される変速機とを含むハイブリッド車両。
エンジンと、駆動系にトルクを出力可能な電動機と、前記エンジンと前記電動機とを連結すると共に両者の連結を解除する油圧クラッチとを含むハイブリッド車両の制御方法において、
前記エンジンの始動条件の成立に応じて前記油圧クラッチのスリップ制御を実行すると共に、少なくとも前記エンジンへのクランキングトルクを出力するように前記電動機を制御し、
前記スリップ制御の実行中に前記エンジンと前記電動機との回転数差の目標値を設定し、前記回転数差と前記目標値との差が前記許容範囲外にあり、かつ前記エンジンの回転数が所定回転数未満である場合、および前記エンジンの回転数が前記所定回転数以上であり、かつ前記回転数差と前記目標値との差が前記許容範囲外のまま所定時間が経過した場合、前記油圧クラッチへの油圧を増加させる、
ハイブリッド車両の制御方法。