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【発明の名称】 ハイブリッド車両の制御装置
【発明者】 【氏名】出口 欣高

【氏名】糸山 浩之

【氏名】北島 康彦
【要約】 【課題】エンジンとモーターの機械出力をクラッチで切り換える時のショックをなくす。

【解決手段】クラッチ解放時にモーターＡによりエンジンのトルクを吸収した時の、モーターＡのトルクを検出するとともにエンジンのトルクを推定し、クラッチを締結してモーターＢによる走行モードからエンジンによる走行モードへ移行する時に、エンジントルク推定値とモーターＡのトルク検出値との差に基づいてモーターＢの目標トルクを補正する。これにより、エンジントルク推定値に誤差がある場合でも、クラッチ締結後の駆動力の段差を抑制することができる。また、エンジントルクの推定精度を落とすことが可能になり、エンジントルクを検出するためのセンサー類の数を減らしたり、検出精度の低いものを用いることができ、装置のコストを低減できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】エンジンに機械的に連結されたモーターＡと、前記エンジンにクラッチを介して機械的に連結されたモーターＢとを備え、前記モーターＢから変速機を介して駆動輪に動力を伝達するハイブリッド車両の制御装置において、前記クラッチの解放時に前記モーターＡにより前記エンジンのトルクを吸収した時の、前記モーターＡのトルクを検出するモータートルク検出手段と、前記クラッチの解放時に前記モーターＡにより前記エンジンのトルクを吸収した時の、前記エンジンのトルクを推定するエンジントルク推定手段と、前記クラッチを締結して前記モーターＢによる走行モードから前記エンジンによる走行モードへ移行する時に、前記エンジントルク推定値と前記モーターＡのトルク検出値との差に基づいて前記モーターＢの目標トルクを補正する補正手段とを備え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、前記モータートルク検出手段による前記モーターＡのトルク検出と、前記エンジントルク推定手段による前記エンジンのトルク推定を、前記クラッチの締結前に行う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、前記補正手段は、前記クラッチの締結後に前記モーターＢの補正量を徐々に０に低減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、前記補正手段は、前記モーターＢの補正量の低減率を車両の駆動軸に換算して設定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１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記クラッチを締結して前記モーターＢによる走行モードから前記エンジンによる走行モードへ移行する時の、前記エンジンのトルクを推定してその変化率を検出するエンジントルク変化率検出手段と、前記クラッチを締結して前記モーターＢによる走行モードから前記エンジンによる走行モードへ移行する時に、前記モーターＡの目標トルクの変化率が前記エンジントルク推定値の変化率と一致するように前記モーターＡをトルク制御する制御手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関および／または電動機を車両の推進源とするハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】エンジンの機械出力および／またはモーターの機械出力を車両の推進源とするハイブリッド車両が知られている。
【０００３】この種のハイブリッド車両において、エンジンの機械出力とモーターの機械出力とをクラッチで切り換える場合に、エンジンとモーターの回転数と出力によっては切り換え時にショックが発生し、乗り心地が悪くなるという問題がある。例えば、車両の加速時にモーターの駆動力からエンジンの駆動力に切り換える場合に、モーターの回転数とエンジンの回転数とに差があると、切り換え時にショックが発生する。
【０００４】本発明の目的は、エンジンとモーターの機械出力をクラッチで切り換える時のショックをなくすことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（１） 請求項１の発明は、エンジンに機械的に連結されたモーターＡと、エンジンにクラッチを介して機械的に連結されたモーターＢとを備え、モーターＢから変速機を介して駆動輪に動力を伝達するハイブリッド車両の制御装置に適用される。そして、クラッチ解放時にモーターＡによりエンジンのトルクを吸収した時の、モーターＡのトルクを検出するモータートルク検出手段と、クラッチ解放時にモーターＡによりエンジンのトルクを吸収した時の、エンジンのトルクを推定するエンジントルク推定手段と、クラッチを締結してモーターＢによる走行モードからエンジンによる走行モードへ移行する時に、エンジントルク推定値とモーターＡのトルク検出値との差に基づいてモーターＢの目標トルクを補正する補正手段とを備える。
（２） 請求項２のハイブリッド車両の制御装置は、モータートルク検出手段によるモーターＡのトルク検出と、エンジントルク推定手段によるエンジンのトルク推定を、クラッチの締結前に行うようにしたものである。
（３） 請求項３のハイブリッド車両の制御装置は、補正手段によって、クラッチの締結後にモーターＢの補正量を徐々に０に低減するようにしたものである。
（４） 請求項４のハイブリッド車両の制御装置は、補正手段によって、モーターＢの補正量の低減率を車両の駆動軸に換算して設定するようにしたものである。
（５） 請求項５のハイブリッド車両の制御装置は、クラッチを締結してモーターＢによる走行モードからエンジンによる走行モードへ移行する時の、エンジンのトルクを推定してその変化率を検出するエンジントルク変化率検出手段と、クラッチを締結してモーターＢによる走行モードからエンジンによる走行モードへ移行する時に、モーターＡの目標トルクの変化率がエンジントルク推定値の変化率と一致するようにモーターＡをトルク制御する制御手段とを備える。
【０００６】
【発明の効果】（１） 請求項１の発明によれば、クラッチ解放時にモーターＡによりエンジンのトルクを吸収した時の、モーターＡのトルクを検出するとともにエンジンのトルクを推定し、クラッチを締結してモーターＢによる走行モードからエンジンによる走行モードへ移行する時に、エンジントルク推定値とモーターＡのトルク検出値との差に基づいてモーターＢの目標トルクを補正するようにしたので、エンジントルク推定値に誤差がある場合でも、クラッチ締結後の駆動力の段差を抑制することができる。また、エンジントルクの推定精度を落とすことが可能になり、エンジントルクを検出するためのセンサー類の数を減らしたり、検出精度の低いものを用いることができ、装置のコストを低減できる。
（２） 請求項２の発明によれば、モーターＡのトルク検出とエンジントルクの推定をクラッチ締結前に行うようにしたので、クラッチ締結直後のエンジンとモーターＢの回転数が低い時に行う補正を、クラッチ締結前のエンジンとモーターＢの回転数が低い時に検出したモータートルクとエンジントルクに基づいて行うことができ、エンジントルクの推定誤差を正確に検出することができる。
（３） 請求項３の発明によれば、クラッチ締結後にモーターＢの補正量を徐々に０に低減するようにしたので、クラッチ締結直後のエンジンとモーターの回転数が低い時に求めた補正量により、エンジンとモーターの回転数が高くなった時に補正が行われるのを避けることができる。また、補正量を連続的に変化させることで車両の駆動力段差を抑えることができる。
（４） 請求項４の発明によれば、モーターＢの補正量の低減率を車両の駆動軸に換算して設定するようにしたので、変速機の変速比によらず、車両の駆動力の段差をなくすことができる。
（５） 請求項５の発明によれば、エンジントルク推定誤差がある場合でも、クラッチ締結過程でのエンジン回転数を安定化させ、クラッチ締結時の運転性を良くできる。また、クラッチ入出力軸の回転数差も抑制できるため、締結ショックによるクラッチ摩耗も抑えられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は一実施の形態の構成を示す図である。図において、太い実線は機械力の伝達経路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。この車両のパワートレインは、モーター１、エンジン２、クラッチ３、モーター４、無段変速機５、減速装置６、差動装置７および駆動輪８から構成される。モーター１の出力軸、エンジン２の出力軸およびクラッチ３の入力軸は互いに連結されており、また、クラッチ３の出力軸、モーター４の出力軸および無段変速機５の入力軸は互いに連結されている。
【０００８】クラッチ３締結時はエンジン２とモーター４が車両の推進源となり、クラッチ３解放時はモーター４のみが車両の推進源となる。エンジン２および／またはモーター４の駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧装置９から圧油が供給され、ベルトのクランプと潤滑がなされる。油圧装置９のオイルポンプ（不図示）はモーター１０により駆動される。
【０００９】モータ１，４，１０は三相同期電動機または三相誘導電動機などの交流機であり、モーター１は主としてエンジン始動と発電に用いられ、モーター４は主として車両の推進と制動に用いられる。また、モーター１０は油圧装置９のオイルポンプ駆動用である。なお、モーター１，４，１０には交流機に限らず直流電動機を用いることもできる。また、クラッチ３締結時に、モーター１を車両の推進と制動に用いることもでき、モーター４をエンジン始動や発電に用いることもできる。
【００１０】クラッチ３はパウダークラッチであり、伝達トルクがほぼ励磁電流に比例するので伝達トルクを調節することができる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節することができる。
【００１１】モーター１，４，１０はそれぞれ、インバーター１１，１２，１３により駆動される。なお、モーター１，４，１０に直流電動機を用いる場合には、インバーターの代わりにＤＣ／ＤＣコンバーターを用いる。インバーター１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメインバッテリー１５に接続されており、メインバッテリー１５の直流充電電力を交流電力に変換してモーター１，４，１０へ供給するとともに、モーター１，４の交流発電電力を直流電力に変換してメインバッテリー１５を充電する。なお、インバーター１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介して接続されているので、回生運転中のモーターにより発電された電力をメインバッテリー１５を介さずに直接、力行運転中のモーターへ供給することができる。メインバッテリー１５には、リチウム・イオン電池、ニッケル・水素電池、鉛電池などの各種電池や、電機二重層キャパシターいわゆるパワーキャパシターを用いることができる。
【００１２】コントローラー１６は、マイクロコンピューターとその周辺部品や各種アクチュエータなどを備え、エンジン２の回転速度や出力トルク、クラッチ３の伝達トルク、モーター１，４，１０の回転速度や出力トルク、無段変速機５の変速比などを制御する。
【００１３】コントローラー１６には、図２に示すように、キースイッチ２０、セレクトレバースイッチ２１、アクセルセンサー２２、ブレーキスイッチ２３、車速センサー２４、バッテリー温度センサー２５、バッテリーＳＯＣ検出装置２６、エンジン回転センサー２７、スロットル開度センサー２８が接続される。キースイッチ２０は、車両のキーがON位置またはSTART位置に設定されると閉路する（以下、スイッチの閉路をオンまたはON、開路をオフまたはOFFと呼ぶ）。セレクトレバースイッチ２１は、パーキングＰ、ニュートラルＮ、リバースＲおよびドライブＤを切り換えるセレクトレバー（不図示）の設定位置に応じて、Ｐ、Ｎ、Ｒ、Ｄのいずれかのスイッチがオンする。
【００１４】アクセルセンサー２２はアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）θを検出し、ブレーキスイッチ２３はブレーキペダルの踏み込み状態（この時、スイッチ オン）を検出する。車速センサー２４は車両の走行速度Ｖを検出し、バッテリー温度センサー２５はメインバッテリー１５の温度Ｔbを検出する。また、バッテリーＳＯＣ検出装置２６はメインバッテリー１５の充電状態（以下、ＳＯＣ（State Of Charge）と呼ぶ）を検出する。さらに、エンジン回転センサー２７はエンジン２の回転速度Ｎeを検出し、スロットル開度センサー２８はエンジン２のスロットルバルブ開度θthを検出する。
【００１５】コントローラー１６にはまた、エンジン２の燃料噴射装置３０、点火装置３１、バルブタイミング調節装置３２などが接続される。コントローラー１６は、燃料噴射装置３０を制御してエンジン２への燃料の供給と停止および燃料噴射量を調節するとともに、点火装置３１を制御してエンジン２の点火を行う。また、コントローラー１６はバルブタイミング調節装置３２を制御してエンジン２の吸気バルブの閉時期を調節する。なお、コントローラー１６には低圧の補助バッテリー３３から電源が供給される。
【００１６】図３〜図７は、一実施の形態のクラッチ締結制御を示すフローチャートである。これらのフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。車両コントローラー１６は、所定の時間間隔でこのクラッチ締結制御プログラムを実行する。ステップ１において、アクセルセンサー２２によりアクセル開度apsを検出し、車速センサー２４により車速Ｖspを検出する。ステップ２で、アクセル開度apsと車速Ｖspに基づいて予め設定したクラッチ締結判定マップを参照し、クラッチ３を締結するか否かを判定する。
【００１７】図８は、アクセル開度apsと車速Ｖspに基づくクラッチ締結判定マップ例を示す。この実施の形態では、アクセル開度apsを乗員の要求駆動力、すなわち、エンジン２およびモーター４の出力軸における車両の目標駆動トルクtTdとし、判定マップ上の車速Vspおよび目標駆動トルクtTdに対応する点が非締結領域から締結領域へ移動したら、クラッチ３の締結を決定する。
【００１８】クラッチ締結の判定がなされたらステップ３以降のクラッチ締結処理を行い、クラッチ３を締結しない場合は処理を終了する。ステップ３〜５において、目標駆動トルクtTd（アクセル開度aps）を所定値Ｔ１、モーター４の最大トルクmaxTaおよび最大エンジントルクmaxTeと比較し、それぞれのケースに応じてクラッチ締結制御を行う。なお、モーター４の最大トルクmaxTaは、モーター４の仕様、メインバッテリー１５の出力可能電力、モーター４とインバーター１２の温度などから演算により求める。
【００１９】ここで、クラッチ３を締結するまではモーター４の駆動力により走行しているおり、エンジン２を始動して単純にクラッチ３を締結すると、エンジン２のトルクがモーター４のトルクに加算され、車両の駆動トルクが急に変化してショックが発生する。また、クラッチ締結時にクラッチ３の入出力軸回転数が一致していない場合も、同様に車両の駆動トルクが急に変化してショックが発生する。このようなクラッチ締結時のショックを抑制するために、クラッチ締結に際しては、エンジントルクをモーター１により吸収しながら、クラッチ入力軸の回転数（エンジン回転数）をクラッチ出力軸の回転数（モーター４の回転数）と一致させ、クラッチ３を締結する。
【００２０】クラッチ締結時にモーター１によりエンジントルクを吸収する場合、モーター１の最大吸収トルクmaxTbまでエンジントルクを吸収すると、モーター１のトルク余裕がなくなってエンジン２の回転数制御（クラッチ入力軸の回転数制御）を行うためのトルクを出せなくなってしまう。そこで、この実施の形態では、クラッチ締結時にモーター１の最大吸収トルクmaxTbまでエンジントルクを吸収せず、エンジン２の回転数制御に必要なトルクを残した所定値Ｔ１までエンジントルクを吸収することにする。つまり、モーター１の最大吸収トルクmaxTbにプーリー比Gbを乗じた値maxTb×Gbから、モーター１によりエンジン２の回転数制御を行うために必要なトルクを減じた値を所定値Ｔ１とする。なお、モーター１の最大吸収トルクmaxTbは、モーター１の仕様、メインバッテリー１５の出力可能電力、モーター１とインバーター１１の温度などから演算により求める。
【００２１】ステップ３で、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１以下の場合は図４に示すクラッチ締結制御を実行する。ステップ４で、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１を超え、且つモーター４の最大トルクmaxTa以下の場合は、図５に示すクラッチ締結制御を実行する。ステップ５で、目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTaを超え、且つエンジン２の最大トルクmaxTe以下の場合は、図６に示すクラッチ締結制御を実行する。目標駆動トルクtTdがエンジン２の最大トルクmaxTeを超える場合は、図７に示すクラッチ締結制御を実行する。
【００２２】図４は、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１以下の場合のクラッチ締結制御を示すフローチャートである。また、図９は、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１以下の場合の、クラッチ締結時におけるエンジン２、モーター１，４およびクラッチ３の挙動、すなわち、目標駆動トルクtTd、エンジン２のトルクTe、エンジン２のトルク推定値estTe、モーター４の目標トルクtTa、モーター１の目標トルクtTb、モーター４の回転数Na［rpm］、エンジン２の回転数Ne［rpm］、クラッチ３の励磁電流指令値tIclおよびクラッチ３の伝達トルク容量Tclの変化を示すタイムチャートである。ここで、クラッチ３の伝達トルク容量Tclは、クラッチ３で伝達可能なトルクであり、実際の伝達トルクとは異なる。
【００２３】図４および図９により、tTd≦Ｔ１の場合のクラッチ締結動作を説明する。クラッチ３の締結が完了するまでは、モーター４の目標トルクtTaに目標駆動トルクtTdを設定し、モーター４をトルク制御する。図９の時刻ｔ１でクラッチ３の締結が決定されると、図４のステップ１１で、エンジン２の回転数Neがモーター４の回転数Naと等しくなるように、モーター１の回転数制御を行う。続くステップ１２でエンジン２が発火運転中か否かを確認し、発火運転中でなければステップ１３へ進み、発火運転中の場合はステップ１５へ進む。
【００２４】ステップ１３において、燃料噴射装置３０と点火装置３１によりエンジン２へ燃料を噴射して発火運転を起動する。続くステップ１４でエンジン２が完爆したかどうかを確認し、完爆したらステップ１５へ進む。なお、エンジン２の発火運転起動後も、モーター１の上記回転数制御を継続する。ステップ１５では、エンジン２の目標トルクtTeに目標駆動トルクtTdを設定し、エンジン２のトルク制御を行う。この時、モーター１による回転数制御が継続されているので、エンジン２の発生トルクTeはモーター１により吸収される。なお、エンジンのトルク制御は、例えば、エンジン回転数とスロットル開度に対するエンジントルクのマップから、現在のエンジン回転数と目標エンジントルクに対応する目標スロットル開度を表引き演算し、その目標スロットル開度となるようにスロットルバルブを駆動制御する。
【００２５】ステップ１６で、エンジン回転数Neが目標回転数（モーター４の回転数Na）に到達したか、すなわちクラッチ３の入出力軸回転数が一致したかどうかを確認する。クラッチ３の入出力軸回転数が一致したら、ステップ１７でクラッチ３の励磁電流指令値tIclを最大値まで立ち上げ（図９の時刻ｔ２）、クラッチ３を締結する。クラッチ３の励磁回路には遅れがあり、クラッチ３の実際の伝達トルク容量Tclは図９に示すように徐々に増加する。
【００２６】クラッチ締結開始（図９の時刻ｔ２）後のステップ１８において、モーター１の目標トルクtTb×Gbがエンジントルク推定値の符号を反転させた値（−estTe）となるように、モーター１のトルク制御を行う。なお、エンジントルクの推定方法には、■エンジン回転数とスロットル開度に対するエンジントルクのマップから推定する方法、■エンジンの筒内圧（燃焼圧）を検出してリアルタイムにエンジントルクを推定する方法、■エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいてエンジントルクを推定する方法などがある。
【００２７】ステップ１９で、クラッチ伝達トルク容量Tclが目標駆動トルクtTdに達したら（図９の時刻ｔ３）、クラッチ３の締結が完了したと判断してステップ２０へ進む。ステップ２０では、モーター１の目標トルクtTb×Gbとモーター４の目標トルクtTaとが互いに相殺されるように、両者を徐々に減らして０にする。つまり、【数１】estTe＋tTa＋tTb×Gb＝tTdの関係を満たすように、モーター１と４の目標トルクを徐々に０にする。この時のトルク低減率は、クラッチ３の共振周波数とダンピング係数を考慮して設定する。以後、エンジントルクTeが目標駆動トルクtTdとなるように、エンジン２のトルク制御を続ける。
【００２８】図５は、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１を超えモーター４の最大トルクmaxTa以下の場合のクラッチ締結制御を示すフローチャートである。なお、図４に示すフローチャートと同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。図１０は、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１を超えモーター４の最大トルクmaxTa以下の場合の、クラッチ締結時におけるエンジン２、モーター１，４およびクラッチ３の挙動を示すタイムチャートである。なお、図中の符号は図９と同様である。
【００２９】図５および図１０により、Ｔ１＜tTd≦maxTaの場合のクラッチ締結動作説明する。ステップ１５Ａにおいて、目標エンジントルクtTeに所定値Ｔ１を設定してエンジン２のトルク制御を行う。この時、モーター１では回転数制御が継続されているので、エンジン２の発生トルクTe（＝Ｔ１）はモーター１により吸収される。上述したように、所定値Ｔ１は、モーター１の最大吸収トルクmaxTbにプーリー比Gbを乗じた値maxTb×Gbから、モーター１によりエンジン２の回転数制御を行うために必要なトルクを減じた値であり、モーター１でエンジントルクTe（＝Ｔ１）を吸収しても、モーター１にはまだエンジン２の回転数制御を行うだけのトルク余裕がある。
【００３０】クラッチ締結完了後のステップ２０Ａにおいて、目標エンジントルクtTeに目標駆動トルクtTdを設定してエンジン２のトルク制御を行う。そして、ステップ２０Ｂで、エンジントルクTe（実際には推定値estTe）の増加に応じてモーター１の目標トルクtTb×Gbとモーター４の目標トルクtTaを徐々に０にする。つまり、上記数式１の関係を満たすように、モーター１と４のトルクを低減する。
【００３１】図６は、目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTaを超えエンジン２の最大トルクmaxTe以下の場合の、クラッチ締結制御を示すフローチャートである。また、図１１は、目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTaを超えた場合の、クラッチ締結時におけるエンジン２、モーター１，４およびクラッチ３の挙動を示すタイムチャートである。なお、図中の符号は図９と同様である。
【００３２】図６および図１１により、maxTa＜tTd≦maxTeの場合のクラッチ締結動作を説明する。目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTaを超えているので、図１１の時刻ｔ１でクラッチ締結が決定されてから、時刻ｔ２’でクラッチ３の伝達トルク容量Tclが立ち上がるまでは、モーター４を最大トルクmaxTaでトルク制御する。
【００３３】目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTaを超えている場合は、クラッチ締結決定後にモーター１の回転数制御を行わず、直ちにエンジン２を始動する。すなわち、ステップ２１でエンジン２が発火運転中か否かを確認し、発火運転が行われていない場合はステップ２２へ進み、モーター１の最大吸収トルクmaxTb×Gbでエンジン２を駆動して始動する。ステップ２３で、エンジン２が完爆したらステップ２４へ進み、モーター１の目標トルクtTb×Gbを０にする（図１１の時刻ｔ２）。
【００３４】ステップ２５で、目標エンジントルクtTeに目標駆動トルクtTdを設定してエンジン２のトルク制御を行う。ステップ２６において、エンジン回転数Neとモーター４の回転数Naとを比較し、エンジン回転数Neがモーター回転数Naを超えたらステップ２７へ進み、クラッチ３の励磁電流指令値tIclを立ち上げてクラッチ３の締結を開始する（図１１の時刻ｔ２’）。この時、モーター１によるエンジン２の回転数制御を行っていないので、エンジン回転数Neが吹け上がる。そこで、ステップ２８で、エンジン回転数Neの吹き上がりを抑制してモーター回転数Naに収束させるように、クラッチ励磁電流指令値tIclを制御する。
【００３５】目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTa以下の場合には、上述したように、励磁電流指令値tIclを瞬時に最大値まで立ち上げてクラッチ３を”即”締結した。しかし、目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTaを超える場合には、クラッチ伝達トルク容量Tclが目標駆動トルクtTdに達するまでは、エンジン回転数Neの吹き上がりを抑制してモーター回転数Naに収束させるように励磁電流指令値tIclを調節し、”半”締結状態とする。
【００３６】ステップ２８ではまた、モーター４の目標トルクtTaを次のように制御する。
【数２】Ne＞Naの時、tTa＝tTd−Tcl，Ne＜Naの時、tTa＝tTd＋Tcl，Ne＝Naの時、tTa＝tTd−estTeこれにより、図１１に示すように、クラッチ伝達トルク容量Tclの立ち上がりに応じてモーター４の目標トルクtTaが減少する。
【００３７】ステップ２９において、クラッチ伝達トルク容量Tclが目標駆動トルクtTdに達したら（図１１の時刻ｔ３）、クラッチ締結が完了したと判断してステップ３０へ進み、クラッチ励磁電流指令tIclを最大にするとともに、モーター４の目標トルクtTaを（tTd−estTe）とする。
【００３８】図７は、目標駆動トルクtTdがエンジン２の最大トルクmaxTeを超える場合のクラッチ締結制御を示すフローチャートである。なお、図６に示す処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。また、この場合のクラッチ締結時のエンジン２、モーター１，４およびクラッチ３の挙動は図１１に示すものと同様であり、図示を省略する。エンジン完爆後のステップ２５Ａにおいて、目標エンジントルクtTeにエンジントルクの最大値maxTeを設定してエンジン２のトルク制御を行う。また、クラッチ締結開始後のステップ２９Ａで、クラッチ伝達トルク容量Tclがエンジン最大トルクmaxTeに達したらステップ３０へ進み、クラッチ励磁電流指令tIclを最大にする。また、目標駆動トルクtTdがエンジン２の最大トルクmaxTeを超えているので、上記数式２によりモーター４の目標トルクtTaを求め、モーター４をトルク制御してエンジン２のトルク不足分を補う。
【００３９】上述した実施の形態では、目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTa以下の場合には、クラッチ締結開始（図９、図１０の時刻ｔ２）後に、モーター１の目標トルクtTb×Gbがエンジントルク推定値の符号を反転させた値（−estTe）となるように、モーター１のトルク制御を行うようにした（図４、図５のステップ１８）。そして、クラッチ締結完了後に上記数式１の関係を満たすようにモーター１と４の目標トルクを徐々に０にした（図４のステップ２０、図５のステップ２０Ａ、２０Ｂ）。
【００４０】図１２、図１３は、エンジントルクの推定値estTeに誤差がある場合のエンジン２、モーター１，４およびクラッチ３の挙動を示すタイムチャートであり、図１２は目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１以下の場合を示し、図１３は目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１を超え且つモーター４の最大トルクtTa以下の場合を示す。エンジントルク推定値estTeに誤差があると、クラッチ締結完了後の時刻ｔ３に、モーター４の目標トルクtTaが誤差分だけ瞬時に増加または減少する。この結果、モーター４の実際のトルクTaが急に増加または減少し、実際の駆動トルクrTdに段差が生じてクラッチ締結時にショックが発生する。そこで、このようなエンジントルク推定値estTeの誤差に起因した駆動トルクrTdの段差をなくすために、次のようなクラッチ締結制御を行う。
【００４１】図１４は、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１以下の場合の、エンジントルク推定値estTeの誤差を考慮したクラッチ締結制御を示すフローチャートである。なお、図４に示す処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。また、図１６は、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１以下の場合の、クラッチ締結時におけるエンジン２、モーター１，４およびクラッチ３の挙動を示すタイムチャートである。なお、図１６に示す符号は図９に示す符号と同様であり、説明を省略する。ステップ１１〜１５において、上述したように、クラッチ締結決定後に、エンジン２の回転数Neがモーター４の回転数Naと一致するようにモーター１を回転数制御するとともに、エンジン２の目標トルクtTeに目標駆動トルクtTdを設定してエンジン２をトルク制御する。
【００４２】ステップ１５１において、エンジントルク推定値estTeの誤差ΔTeを推定する。今、モーター１により回転数制御を行いながらエンジン２のトルク制御を行っているので、モーター１によりエンジン２の実トルクrTeを吸収することになり、モーター１のトルクTaはエンジン２の実トルクrTeにほぼ等しい。モーター１のトルクはインバーター１１から供給されるトルク分電流ｉaと界磁分電流ｉfとの積に比例するから、モーター１のトルクTaを算出することができ、それをエンジン２の実トルクrTeとする。また、上述した方法でエンジントルクを推定し、推定値estTeを求めることができる。そして、モーター１のトルクTaから求めた実エンジントルクrTeと推定値estTeとの差をエンジントルクの推定誤差ΔTeとする。
【００４３】ステップ１６〜１８において、エンジン回転数Neがモーター４の回転数Naに略一致したらクラッチ３を締結し、クラッチ３の締結制御中にモーター１の目標トルクtTb×Gbの変化率が−estTeの変化率と一致するようにモーター１をトルク制御する。
【００４４】ステップ１９で、クラッチ伝達トルクTclが目標駆動トルクtTdを超えたらクラッチ３の締結が完了したと判断し、ステップ２０１へ進む。ステップ２０１では、先に求めたエンジントルクの推定誤差ΔTeに基づいて次式によりモーター４の目標トルクtTaを求めるとともに、モーター１の目標トルクtTb×Gbを徐々に０にし、モーター１，４をトルク制御する。
【数３】tTa＝tTd−（estTe＋tTb×Gb）＋ΔTeこれにより、図１６に示すように、時刻ｔ３のクラッチ締結完了時の実駆動トルクrTdの段差が解消される。
【００４５】この時、推定誤差ΔTeも徐々に０にする。エンジントルクの推定誤差ΔTeはエンジン回転数に応じて変化するため、クラッチ締結時の低い回転数の時に求めた推定誤差ΔTeは、回転数が高い時には適用できない。したがって、推定誤差ΔTeを用いてクラッチ締結完了時点（時刻ｔ３）のモーター４の目標トルクtTaを補正した後は、推定誤差ΔTeを徐々に０にする。その結果、図１６に示すように、モーター４の目標トルクtTaは、クラッチ締結完了後いったん減少し、最終的にはエンジントルク推定誤差のレベルに収束する。
【００４６】図１５は、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１を超え且つモーター４の最大トルクmaxTa以下の場合の、エンジントルク推定値estTeの誤差を考慮したクラッチ締結制御を示すフローチャートである。なお、図５に示す処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。また、図１７は、目標駆動トルクtTdが所定値Ｔ１を超え且つモーター４の最大トルクmaxTa以下の場合の、クラッチ締結時におけるエンジン２、モーター１，４およびクラッチ３の挙動を示すタイムチャートである。なお、図１７に示す符号は図９に示す符号と同様であり、説明を省略する。ステップ１１〜１５Ａにおいて、上述したように、クラッチ締結決定後に、エンジン２の回転数Neがモーター４の回転数Naと一致するようにモーター１を回転数制御するとともに、エンジン２の目標トルクtTeに所定値Ｔ１を設定してエンジン２をトルク制御する。
【００４７】ステップ１５１において、上述したようにエンジントルク推定値estTeの誤差ΔTeを推定する。ステップ１６〜２０Ａにおいて、エンジン回転数Neがモーター４の回転数Naに略一致したらクラッチ３を締結し、クラッチ３の締結制御中にモーター１の目標トルクtTb×Gbの変化率が−estTeの変化率と一致するようにモーター１をトルク制御する。そして、クラッチ３の締結が完了したら、目標エンジントルクtTeに目標駆動トルクtTdを設定してエンジン２をトルク制御する。
【００４８】ステップ２０１では、先に求めたエンジントルクの推定誤差ΔTeに基づいて上記数式３によりモーター４の目標トルクtTaを求めるとともに、モーター１の目標トルクtTb×Gbを徐々に０にし、モーター１，４をトルク制御する。この時、推定誤差ΔTeも徐々に０にする。これにより、図１７に示すように、時刻ｔ３のクラッチ締結完了時の実駆動トルクrTdの段差が解消される。また、モーター４の目標トルクtTaは、クラッチ締結完了後に減少し、最終的にはエンジントルク推定誤差のレベルに収束する。
【００４９】なお、クラッチ締結完了後にエンジントルク推定誤差ΔTeを０にする時に、その変化率に対して、車両の駆動軸における駆動トルクの変化率に換算して変化が急激になり過ぎないように制限を設けるようにしてもよい。これにより、変速機の変速比によらず、車両に発生するＧ段差を抑制することができる。
【００５０】また、目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTaを超える場合には、上述したようにクラッチを”即”締結せずに、いったん”半”締結状態にする。このような場合には、モーター１でエンジントルクの推定誤差を精度よく学習することはできないので、目標駆動トルクtTdがモーター４の最大トルクmaxTaを超える場合にはエンジントルクの推定値誤差の検出と、その補正を行わない。
【００５１】以上の一実施の形態の構成において、モーター１がモーターＡを、モーター４がモーターＢを、エンジン２がエンジンを、クラッチ３がクラッチを、無段変速機５が変速機を、コントローラー１６がモータートルク検出手段、エンジントルク推定手段および補正手段をそれぞれ構成する。
【出願人】 【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
【出願日】 平成１０年７月３日（１９９８．７．３）
【代理人】 【識別番号】１０００８４４１２
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 冬紀
【公開番号】 特開２０００−２３３１２（Ｐ２０００−２３３１２Ａ）
【公開日】 平成１２年１月２１日（２０００．１．２１）
【出願番号】 特願平１０−１８９３９５