(57)【要約】【課題】車両減速時に第２モータジェネレータとともに第１モータジェネレータに回生トルクを発揮させる場合、及び、車両加速時に第２モータジェネレータとともに第１モータジェネレータに駆動トルクを発揮させる場合の少なくとも一方において、内燃機関の反力を適切に発生させる。【解決手段】制御装置は、車両減速時に両回生制御を行う場合には、ＭＧ２とともにＭＧ１に回生トルクを発揮させるために必要な内燃機関の回生時反力を算出し、回生時反力を満たす回生時ピストン停止位置になるようにピストン停止位置を制御する減速用ピストン位置補正処理を実行する。制御装置は、車両加速時に両駆動制御を行う場合には、ＭＧ２とともにＭＧ２に駆動トルクを発揮させるために必要な内燃機関の駆動時反力を算出し、駆動時反力を満たす駆動時ピストン停止位置になるようにピストン停止位置を制御する加速用ピストン位置補正処理を実行する。【選択図】図４
2020111174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
第１モータジェネレータと、
第２モータジェネレータと、
前記内燃機関の回転軸と、前記第１モータジェネレータの回転軸と、前記第２モータジェネレータの回転軸とにそれぞれ連結される３つの回転要素を有し、前記第２モータジェネレータの前記回転軸と連結される前記回転要素が車両の駆動輪と連結される動力分割機構と、
を備えるパワートレーンを制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
前記内燃機関の運転停止を伴う車両減速時に、前記第２モータジェネレータとともに前記第１モータジェネレータに回生トルクを発揮させる両回生制御、及び、
前記内燃機関の運転停止を伴う車両加速時に、前記第２モータジェネレータとともに前記第１モータジェネレータに駆動トルクを発揮させる両駆動制御のうちの少なくとも一方を実行し、
前記制御装置は、前記両回生制御を行う場合には、
前記第２モータジェネレータとともに前記第１モータジェネレータに回生トルクを発揮させるために必要な前記内燃機関の回生時反力を算出し、
前記回生時反力を満たす回生時ピストン停止位置を算出し、
前記回生時ピストン停止位置になるように、前記内燃機関のピストン停止位置を制御する減速用ピストン位置補正処理を実行し、
前記制御装置は、前記両駆動制御を行う場合には、
前記第２モータジェネレータとともに前記第１モータジェネレータに駆動トルクを発揮させるために必要な前記内燃機関の駆動時反力を算出し、
前記駆動時反力を満たす駆動時ピストン停止位置を算出し、
前記駆動時ピストン停止位置になるように、前記内燃機関のピストン停止位置を制御する加速用ピストン位置補正処理を実行する
ことを特徴とするパワートレーンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パワートレーンの制御装置に関し、より詳細には、内燃機関と電動機とを動力源として備えるハイブリッド車両用パワートレーンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、動力源として内燃機関と第１及び第２モータジェネレータと動力分割機構とを備えるハイブリッド車両が開示されている。この動力分割機構は、内燃機関の回転軸と第１モータジェネレータの回転軸と第２モータジェネレータの回転軸とにそれぞれ連結される３つの回転要素を有する。また、内燃機関は、吸気バルブの開弁期間を維持しつつ開閉タイミングを変更可能な可変動弁機構を備えている。
【０００３】
そのうえで、上記ハイブリッド車両では、内燃機関の運転停止を伴う車両減速時に第２モータジェネレータとともに第１モータジェネレータを使用して回生制動によるエネルギの回収量を増やすために、可変動弁機構が制御される。具体的には、筒内で圧縮される空気の量を増加させることによって圧縮行程時のエンジン反力を増大させるために、吸気バルブの開閉タイミングが進角される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１３００８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の手法では、車両の運転状況によっては、車両減速時に第２モータジェネレータとともに第１モータジェネレータを使用して回生制動によるエネルギの回収量を増やすために必要な内燃機関の反力が不足する場合があると考えられる。
【０００６】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、車両減速時に第２モータジェネレータとともに第１モータジェネレータに回生トルクを発揮させる場合、及び、車両加速時に第２モータジェネレータとともに第１モータジェネレータに駆動トルクを発揮させる場合の少なくとも一方において、内燃機関の反力を適切に発生させられるパワートレーン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】
【０００７】
本発明に係るパワートレーンの制御装置は、内燃機関と、第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、動力分割機構とを備える。前記動力分割機構は、前記内燃機関の回転軸と、前記第１モータジェネレータの回転軸と、前記第２モータジェネレータの回転軸とにそれぞれ連結される３つの回転要素を有し、前記第２モータジェネレータの前記回転軸と連結される前記回転要素が車両の駆動輪と連結される。
前記制御装置は、前記内燃機関の運転停止を伴う車両減速時に、前記第２モータジェネレータとともに前記第１モータジェネレータに回生トルクを発揮させる両回生制御、及び、前記内燃機関の運転停止を伴う車両加速時に、前記第２モータジェネレータとともに前記第１モータジェネレータに駆動トルクを発揮させる両駆動制御のうちの少なくとも一方を実行する。
前記制御装置は、前記両回生制御を行う場合には、前記第２モータジェネレータとともに前記第１モータジェネレータに回生トルクを発揮させるために必要な前記内燃機関の回生時反力を算出し、前記回生時反力を満たす回生時ピストン停止位置を算出し、前記回生時ピストン停止位置になるように、前記内燃機関のピストン停止位置を制御する減速用ピストン位置補正処理を実行する。
前記制御装置は、前記両駆動制御を行う場合には、前記第２モータジェネレータとともに前記第１モータジェネレータに駆動トルクを発揮させるために必要な前記内燃機関の駆動時反力を算出し、前記駆動時反力を満たす駆動時ピストン停止位置を算出し、前記駆動時ピストン停止位置になるように、前記内燃機関のピストン停止位置を制御する加速用ピストン位置補正処理を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両減速時の両回生制御によれば、第２モータジェネレータとともに第１モータジェネレータに回生トルクを発揮させるために必要な内燃機関の回生時反力が算出され、かつ、当該回生時反力を発生可能な回生時ピストン停止位置に向けてピストン停止位置が制御される。これにより、必要とされる回生時反力を適切に確保できるようになる。同様に、本発明に係る車両加速時の両駆動制御によっても、第２モータジェネレータとともに第１モータジェネレータに駆動トルクを発揮させるために必要な内燃機関の駆動時反力が算出され、かつ、当該駆動時反力を発生可能な駆動時ピストン停止位置に向けてピストン停止位置が制御される。これにより、必要とされる駆動時反力を適切に確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るパワートレーンの制御装置が適用される車両のシステム構成例を説明するための図である。
【図２】減速両回生を実行する場合のＭＧ１及びＭＧ２の作動状態の一例を説明するためのグラフである。
【図３】回生制動時にＭＧ２のみが回生トルクを発生させる場合のＭＧ１及びＭＧ２の作動状態の一例を説明するためのグラフである。
【図４】本発明の実施の形態において制御装置により実行される処理に関するルーチンを示すフローチャートである。
【図５】減速両回生の実施時にクランク軸に作用する力を説明するための図である。
【図６】減速両回生の実施時のトルク反力τｃの算出手法の一例を説明するための図である。
【図７】加速両駆動の実施時にクランク軸に作用する力を説明するための図である。
【図８】加速両駆動の実施時のトルク反力τｅの算出手法の一例を説明するための図である。
【図９】筒内圧Ｐとエンジン停止後の経過時間との関係を表したグラフである。
【図１０】エンジンフリクションτｆとエンジン温度との関係を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ただし、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１１】
１．車両のシステム構成例
図１は、本発明の実施の形態に係るパワートレーン１０の制御装置２８が適用される車両１のシステム構成例を説明するための図である。図１に示すパワートレーン１０は、車両１に搭載されている。より詳細には、車両１は、その動力源として、内燃機関１２、第１モータジェネレータ１４（ＭＧ１）及び第２モータジェネレータ１６（ＭＧ２）を備えるハイブリッド車両である。車両１は、さらに、動力分割機構１８と、減速機構２０と、駆動輪２２と、バッテリ２４と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２６と、制御装置２８とを備えている。
【００１２】
内燃機関１２は、一例として直列４気筒エンジンであり、ピストン・クランク機構３０（後述の図６、８参照）を有している。また、内燃機関１２は、クランク角を検出するクランク角センサ３２を備えている。ＭＧ１及びＭＧ２は、例えば、三相交流同期電動発電機であり、ＭＧ１は、主として発電機として用いられ、ＭＧ２は、主として電動機として用いられる。
【００１３】
動力分割機構１８は、内燃機関１２から出力されるトルク（エンジントルク）を、ＭＧ１と駆動輪２２とに分割可能に構成されている。動力分割機構１８は、例えば遊星歯車機構によって構成される。より詳細には、遊星歯車機構のサンギヤには、ＭＧ１の回転軸３４が連結され、キャリアには、内燃機関１２の回転軸（クランク軸３６）が連結され、リングギヤには、ＭＧ２の回転軸３８が連結されている。エンジントルクは、減速機構２０を介して駆動輪２２に伝達される。また、ＭＧ２から出力されるトルク（ＭＧ２トルク）も、減速機構２０を介して駆動輪２２に伝達される。このように、パワートレーン１０は、エンジントルク及びＭＧ２トルクを利用して車両１を駆動することができる。
【００１４】
ＭＧ１は、動力分割機構１８を介して内燃機関１２から供給されたエンジントルクにより電力を回生発電可能である。ＰＣＵ２６は、ＭＧ１及びＭＧ２を駆動するためのインバータを含む電力変換装置である。ＭＧ１によって生成された電力は、ＰＣＵ２６によって電圧変換され、バッテリ２４に一時的に蓄えられたり、ＭＧ２に直接供給されたりする。ＭＧ２は、バッテリ２４に蓄えられた電力を用いたり、ＭＧ１によって生成された電力を直接的に用いたりすることによって、ＭＧ２トルクを発生させる。また、ＭＧ２は、車両減速時には発電機として機能し、車両運動エネルギを回収して電力に変換する。回生制動を利用して生成された電力は、バッテリ２４に蓄えられる。
【００１５】
制御装置２８は、パワートレーン１０（内燃機関１２、ＭＧ１及びＭＧ２）を制御する。制御装置２８は、プロセッサとメモリとを有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。メモリは、パワートレーン１０を制御するためのプログラムを記憶している。プロセッサは、メモリからプログラムを読み出して実行する。制御装置２８は、パワートレーン１０を制御するための各種センサ（クランク角センサ３２など）からセンサ信号を取り込む。また、プロセッサは、取り込まれたセンサ信号を用いて各種プログラムを実行し、パワートレーン１０の各種アクチュエータ（内燃機関１２（例えば、スロットル弁、燃料噴射弁及び点火装置）、ＭＧ１及びＭＧ２など）を操作するための操作信号を出力する。
【００１６】
２．パワートレーンの制御（車両減速時及び車両加速時の制御）
車両１には、ＭＧ２を利用した回生制動による制動力を超える制動力が要求される場合がある。このような場合には、不足する制動力を油圧ブレーキによって発生させることが考えられる。しかしながら、油圧ブレーキによれば、車両の運動エネルギはブレーキ装置において発生する熱として失われてしまう。そこで、ＭＧ２に加えてＭＧ１を回生制動のために使用することによって回生制動によるエネルギの回収量を増やすことが考えられる。エネルギの回収量を増やすことができれば、内燃機関１２の燃費向上に繋がる。また、内燃機関１２を停止してＭＧ２によって車両１を駆動しているＥＶモード走行時に車両１に対して高い加速度が要求された場合には、ＭＧ２に加えてＭＧ１を車両１の駆動のために用いることができれば、車両１の加速性能を向上させることができる。
【００１７】
ここで、本実施形態のパワートレーン１０が備える動力分割機構１８は、内燃機関及びＭＧ１及びＭＧ２のそれぞれの回転軸に連結される３つの回転要素を有し、かつ、ＭＧ２の回転軸に連結される回転要素が駆動輪と連結される方式の動力分割機構の一例である。この方式の動力分割機構が用いられている場合においてＭＧ２とともにＭＧ１に回生トルク又は駆動トルクを適切に発揮させるためには、内燃機関１２が自身を停止状態に保つために必要な反力を確実に発揮することが望まれる。
【００１８】
本実施形態では、エンジン運転停止を伴う車両減速時には、ＭＧ２とともにＭＧ１に回生トルクを発揮させる両回生制御が実行される。また、エンジン運転停止を伴う車両加速時には、ＭＧ２とともにＭＧ１に駆動トルクを発揮させる両駆動制御が実行される。そのうえで、上記の課題に鑑み、両回生制御及び両駆動制御は、次のようなピストン位置補正処理を伴って実行される。
【００１９】
具体的には、制御装置２８は、両回生制御を行う場合には、次のような減速用ピストン位置補正処理を実行する。すなわち、ＭＧ２とともにＭＧ１に回生トルクを発揮させるために必要な内燃機関１２の回生時反力が算出される。そして、この回生時反力を満たす回生時ピストン停止位置（エンジン停止中のクランク角）が算出される。そのうえで、回生時ピストン停止位置になるように、内燃機関１２のピストン停止位置が制御される。
【００２０】
ＥＶ走行モードにおける車両減速時にＭＧ２とともにＭＧ１を利用して回生制動を行うことを、以下、適宜「減速両回生」と略する。ここで、図２、３を参照して、減速用ピストン位置補正処理の前提として、減速両回生の実行時のＭＧ１トルクの制御について説明する。図２は、減速両回生の例（すなわち、ＭＧ１及びＭＧ２の双方が回生トルクを分担する例）を示し、図３は、図２との比較のために、ＭＧ２のみが回生トルクを発生させ、かつ、ＭＧ１トルクがゼロである例を示している。図２、３の縦軸は、ＭＧ１又はＭＧ２の回生トルク(負トルク)であり、横軸は、ＭＧ１又はＭＧ２の回転数である。また、図２、３中の各図には、ＭＧ１又はＭＧ２の損失等高線が表されている。ＭＧ１及びＭＧ２の損失は、トルクが高いほど大きくなり、また、回転数が高いほど大きくなる。なお、図２に示す例と図３に示す例は、最終的に車軸（駆動輪２２）に作用するトルク及び回転数としては同じとなる例に相当する。
【００２１】
図２中のＭＧ１限界トルクとは、減速両回生を実施した際にエンジン停止状態を保持できるＭＧ１トルクの限界値に相当する。図２中のプロット点の例のように、ＭＧ１限界トルク以下のＭＧ１トルク範囲にシステム効率が高い（すなわち、ＭＧ１の損失が低い）ＭＧ１トルク値がある場合には、減速両回生は、当該ＭＧ１トルク値を保持できるエンジン停止状態を維持しつつ行われる。一方、ＭＧ１限界トルク以下のＭＧ１トルク範囲にシステム効率が高いＭＧ１トルク値がない場合には、減速両回生は、ＭＧ１限界トルクを保持できるエンジン停止状態を維持しつつ行われる。
【００２２】
制御装置２８は、両駆動制御を行う場合には、次のような加速用ピストン位置補正処理を実行する。すなわち、ＭＧ２とともにＭＧ１に駆動トルクを発揮させるために必要な内燃機関１２の駆動時反力が算出される。そして、この駆動時反力を満たす駆動時ピストン停止位置が算出される。そのうえで、駆動時ピストン停止位置になるように、ピストン停止位置が制御される。
【００２３】
ＥＶ走行モードにおける車両加速時にＭＧ２とともにＭＧ１を利用して車両１を駆動することを、以下、適宜「加速両駆動」と略する。ここでは図示を省略するが、加速用ピストン位置補正処理の前提としての加速両駆動の実行時のＭＧ１トルクの制御の考え方は、図２、３を参照して説明した減速両回生時のそれと同様である。すなわち、エンジン停止状態を保持できるＭＧ１限界トルク（この場合には、正の駆動トルク）以下のＭＧ１トルク範囲内でシステム効率が最大となるＭＧ１トルク値を用いて、ＭＧ１による駆動が行われる。これにより、加速両駆動による燃費改善も図れる。また、ＥＶ走行モード時の車両の限界加速力は、通常はＭＧ２による駆動力によって決まる。しかしながら、本実施形態の加速用ピストン位置補正処理を伴う加速両駆動を利用することで、ＭＧ２のみを駆動に利用する例と比べて、システム効率の悪化（ＭＧ１及びＭＧ２の合計で見た場合の損失の増加）を抑制しつつ車両１の動力性能を改善することが可能となる。
【００２４】
図４は、本発明の実施の形態において制御装置２８により実行される処理に関するルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンの処理は、車両１のシステム起動中に繰り返し実行される。
【００２５】
図４に示すルーチンでは、制御装置２８は、まず、ステップＳ１０１において、ＥＶモード走行判定を実行する。具体的には、車両１が現在ＥＶモード走行（内燃機関１２を停止してＭＧ２によって車両１を駆動するモード）中であるか否かが判定される。その結果、ＥＶモード走行中でない場合には、今回の処理サイクルが終了される。
【００２６】
一方、ＥＶモード走行中である場合には、処理は、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、制御装置２８は、減速両回生判定を実行する。具体的には、ステップＳ１０２では、車両１の減速要求があり、かつ、減速両回生による効果が認められる状況であるか否かが判定される。例えば、ＭＧ２のみを利用した回生制動による制動力を超える制動力が要求された場合には、減速両回生判定が肯定される。この場合、処理はステップＳ１０３に進む。
【００２７】
ステップＳ１０３では、制御装置２８は、減速用ピストン位置補正処理を実行する。図５は、減速両回生の実施時にクランク軸３６に作用する力を説明するための図である。図５では、内燃機関１２のクランク軸３６（換言すると、動力分割機構１８のキャリア）に作用する力の向きは、紙面右方向を順方向（内燃機関１２の正転方向と同じ）とし、紙面左方向をその逆方向（内燃機関１２の逆転方向と同じ）とする。このことは、後述の図７についても同様である。
【００２８】
図１を参照して説明した構成を有する動力分割機構１８の例では、減速両回生が行われた場合（すなわち、ＭＧ１及びＭＧ２が回生トルクを発生させた場合）、停止状態にあるクランク軸３６には、ＭＧ１からの力が順方向に作用する。一方、当該順方向の逆方向には、静止摩擦力（エンジンフリクションτｆ）とともに、トルク反力τｃ及びτｅが作用する。これらのトルク反力τｃ及びτｅは、筒内圧Ｐｃ及びＰｅに起因する力である。なお、添え字の「ｃ」及び「ｅ」は、それぞれ圧縮行程及び膨張行程の値であることを示している。
【００２９】
本実施形態の減速用ピストン位置補正処理は、図５に示すトルク反力τｃ及びτｅを増加させることにより、減速両回生の実施のためにＭＧ１の回生トルクを付与した際の同図中の合力のバランスを適切に確保するというものである。その結果、エンジン停止状態を適切に維持できるようになる。
【００３０】
図６は、減速両回生の実施時のトルク反力τｃの算出手法の一例を説明するための図である。内燃機関１２のピストン・クランク機構３０は、図６に示すように、クランク軸３６とともに、ピストン４０及びコンロッド４２を備える。減速両回生の実施時にピストン４０が圧縮行程で停止している気筒(圧縮行程停止気筒)からのトルク反力であるトルク反力τｃは、以下の（１）式のように表すことができる。このようなトルク反力τｃは、図６に示す順方向にクランク軸３６を回転させようとするＭＧ１からの力に抗するように作用する。
【数１】
2020111174.tif 000003
2020111174.tif 000004
2020111174.tif 000005
【００３１】
上記（１）式において、Ａはシリンダの断面積であり、ｒはクランクの回転半径（クランクアームの長さ）であり、Ｐｃは圧縮行程停止気筒の筒内圧（エンジン停止中の筒内圧）であり、αは圧縮上死点位置を基準としたクランク角（クランクアームの傾き角）であり、ｌはコンロッド４２の長さである。（１）式中の筒内圧Ｐｃは、例えば（２）式に示す断熱サイクルの式を利用して算出できる。（２）式中の筒内圧Ｐｉｃｖ及び筒内容積Ｖｉｃｖは、吸気弁の閉じ時期の値であり、筒内圧Ｐｉｃｖは、例えば吸気圧センサ（図示省略）により検出される吸気圧に応じた値として取得でき、筒内容積Ｖｉｃｖは既知の値である。また、圧縮行程停止気筒の筒内容積Ｖｃ（エンジン停止中の筒内容積）は、例えば（３）式を利用して算出できる。（３）式中のＶｆは、既知の燃焼室容積（上死点での隙間容積）である。なお、筒内圧Ｐｃは、筒内圧センサを備える例では筒内圧センサを用いて取得されてもよい。
【００３２】
また、圧縮行程停止気筒とともにピストン４０が膨張行程で停止しており、かつ、吸排気弁が閉じている気筒（膨張行程停止気筒）が存在する気筒構成を有する内燃機関（例えば、内燃機関１２と同じ直列４気筒エンジン）では、トルク反力τｅは、トルク反力τｃと同様に、以下の（４）式のように表すことができる。このようなトルク反力τｅも、トルク反力τｃと同様に、図６に示す順方向にクランク軸３６を回転させようとするＭＧ１からの力に抗するように作用する。
【数２】
2020111174.tif 000006
2020111174.tif 000007
2020111174.tif 000008
【００３３】
上記（４）式において、Ｐｅは膨張行程停止気筒の筒内圧（エンジン停止中の筒内圧）である。（５）式において、Ｖｅは膨張行程停止気筒の筒内容積（エンジン停止中の筒内容積）である。また、（４）式中のクランク角（クランクアームの傾き角）βは、圧縮行程停止気筒のクランク角αに対し、(６)式に示すような関係がある。（６）式中のＸは気筒数である。なお、筒内圧Ｐｅは、筒内圧センサを備える例では筒内圧センサを用いて取得されてもよい。
【００３４】
ステップＳ１０３では、まず、制御装置２８は、減速両回生の実施時に内燃機関１２（クランク軸３６）に作用する順方向の力（すなわち、ＭＧ１からの力）を算出する。この順方向の力は、例えば図２を参照して既述した手法に従って算出できる。
【００３５】
そのうえで、制御装置２８は、静止摩擦力（エンジンフリクションτｆ）とトルク反力τｃ、τｅとの和を上記の「順方向の力」と釣り合わせるために必要なトルク反力（τｃとτｅとの和）が算出される。このトルク反力（τｃ＋τｅ）は、本発明に係る「回生時反力」に相当する。次いで、制御装置２８は、このトルク反力（τｃ＋τｅ）を満たすクランク角αの値を算出する。このクランク角αの値（ピストン停止位置）は、本発明に係る「回生時ピストン停止位置」に相当する。
【００３６】
制御装置２８は、現在のエンジン停止中のクランク角(ピストン停止位置)が上記の回生時ピストン停止位置になるように、ＭＧ１及びＭＧ２を利用してクランク軸３６を回転駆動する（すなわち、ピストン停止位置を制御する）。
【００３７】
一方、ステップＳ１０２において減速両回生判定が否定される場合には、処理はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、制御装置２８は、加速両駆動判定を実行する。ステップＳ１０４では、車両１の加速要求があり、かつ、加速両駆動による効果が認められる状況であるか否かが判定される。具体的には、例えば、ドライバーからの加速要求度が所定レベルよりも高い場合には、加速両駆動判定が肯定される。この場合、処理はステップＳ１０５に進む。一方、加速両駆動判定が否定される場合には、今回の処理サイクルが終了される。
【００３８】
ステップＳ１０５では、制御装置２８は、加速用ピストン位置補正処理を実行する。図７は、加速両駆動の実施時にクランク軸３６に作用する力を説明するための図である。図１を参照して説明した構成を有する動力分割機構１８の例では、加速両駆動が行われた場合（すなわち、ＭＧ１及びＭＧ２が駆動トルクを発生させた場合）、停止状態にあるクランク軸３６には、ＭＧ１からの力が逆方向に作用する。一方、当該逆方向の逆となる順方向には、静止摩擦力（エンジンフリクションτｆ）とともに、トルク反力τｃ及びτｅが作用する。
【００３９】
本実施形態の加速用ピストン位置補正処理は、図７に示すトルク反力τｃ及びτｅを増加させることにより、加速両駆動の実施のためにＭＧ１の駆動トルクを付与した際の同図中の合力のバランスを適切に確保するというものである。その結果、エンジン停止状態を適切に維持できるようになる。
【００４０】
図８は、加速両駆動の実施時のトルク反力τｅの算出手法の一例を説明するための図である。加速両駆動の実施時にピストン４０が膨張行程で停止している気筒(膨張行程停止気筒)からのトルク反力であるトルク反力τｅは、ここでは数式の記載は省略するが、クランク角βに代えて図８に示すクランク角α’が用いられる点を除き、（４）式と同様に表すことができる。このようなトルク反力τｅは、図８に示す逆方向にクランク軸３６を回転させようとするＭＧ１からの力に抗するように作用する。また、加速両駆動の例においても、圧縮行程停止気筒のトルク反力τｃを、（１）式と同様に表すことができる。このようなトルク反力τｃも、トルク反力τｅと同様に、図８に示す逆方向にクランク軸３６を回転させようとするＭＧ１からの力に抗するように作用する。
【００４１】
ステップＳ１０５では、まず、制御装置２８は、加速両駆動の実施時に内燃機関１２（クランク軸３６）に作用する逆方向の力（すなわち、ＭＧ１からの力）を算出する。この逆方向の力は、例えば既述した手法に従って算出できる。
【００４２】
そのうえで、制御装置２８は、静止摩擦力（エンジンフリクションτｆ）とトルク反力τｃ、τｅとの和を上記の「逆方向の力」と釣り合わせるために必要なトルク反力（τｃとτｅとの和）が算出される。このトルク反力（τｃ＋τｅ）は、本発明に係る「駆動時反力」に相当する。次いで、制御装置２８は、このトルク反力（τｃ＋τｅ）を満たすクランク角αの値を算出する。このクランク角αの値（ピストン停止位置）は、本発明に係る「駆動時ピストン停止位置」に相当する。
【００４３】
制御装置２８は、現在のエンジン停止中のクランク角(ピストン停止位置)が上記の駆動時ピストン停止位置になるように、ＭＧ１及びＭＧ２を利用してクランク軸３６を回転駆動する（すなわち、ピストン停止位置を制御する）。
【００４４】
３．効果
以上説明した本実施形態の制御装置２８が行う減速用ピストン位置補正処理によれば、エンジン停止中に減速要求に基づいて減速両回生が実行される場合には、減速両回生に必要な内燃機関１２の回生時反力を発生可能な回生時ピストン停止位置（クランク角）に向けてピストン停止位置が制御される。これにより、必要とされる回生時反力を適切に確保できるようになる。より詳細には、クランク軸３６が順方向により回転しにくくなる状態を作り出すことができる。その結果、ＭＧ２とともにＭＧ１が回生トルクを発生させる場合に、エンジン停止機構を用いなくてもエンジン停止状態をより保持し易くすることができる。これにより、ＭＧ１トルクの付与に起因して内燃機関１２が回転することによるエネルギーロスを無くせるので、両回生の効果（すなわち、燃費の向上）を増大させることができる。
【００４５】
また、加速用ピストン位置補正処理によれば、エンジン停止中に加速要求に基づいて加速両駆動が実行される場合に、減速両回生の場合と同様に、加速両駆動に必要な内燃機関１２の駆動時反力を発生可能な駆動時ピストン停止位置（クランク角）に向けてピストン停止位置が制御される。これにより、必要とされる駆動時反力を適切に確保できるようになる。より詳細には、クランク軸３６が逆方向により回転しにくくなる状態を作り出すことができる。その結果、ＭＧ２とともにＭＧ１が回生トルクを発生させる場合に、エンジン停止機構を用いなくてもエンジン停止状態をより保持し易くすることができる。これにより、ＭＧ１トルクの付与に起因して内燃機関１２が回転することによるエネルギーロスを無くせるので、両駆動の効果（すなわち、車両駆動力の向上）を増大させることができる。
【００４６】
４．実施の形態に対する変形例
４−１．エンジン停止後の筒内圧漏れを考慮した例
図９は、筒内圧Ｐとエンジン停止後の経過時間との関係を表したグラフである。図９に示すように、エンジン停止後の筒内圧Ｐ（Ｐｃ、Ｐｅ）は、時間の経過とともに大気圧に向けて低下していく。上述のトルク反力τｃ、τｅは、筒内圧Ｐｃ、Ｐｅに応じて変化する。そこで、本発明に係る減速用ピストン位置補正処理及び加速用ピストン位置補正処理の少なくとも一方は、このような筒内圧漏れをも考慮しつつ行われてもよい。
【００４７】
具体的には、例えば、図９に示すような筒内圧Ｐと経過時間との関係をマップとして定めておき、トルク反力τｃ、τｅの算出に用いられる筒内圧Ｐｃ、Ｐｅが経過時間に応じて変更されてもよい。或いは、このようなマップに代え、筒内圧センサを利用して経過時間に応じて取得される筒内圧Ｐが、トルク反力τｃ、τｅの算出に用いられてもよい。これにより、筒内圧漏れをも考慮しながらピストン停止位置（クランク角）を制御できるようになるので、エンジン停止状態をより適切に保持できるようになる。
【００４８】
さらに、エンジン停止後の経過時間に応じた筒内圧Ｐの変化の仕方は、エンジン停止時のエンジン温度に応じて変化する。より詳細には、図９に示すように、エンジン停止時のエンジン温度が高いほど、エンジン停止後の各時点での筒内圧Ｐが高くなる。そこで、筒内圧Ｐと経過時間との関係を定めたマップを利用する場合には、当該マップにおける筒内圧Ｐの値は、図９に示される関係のように経過時間とともにエンジン温度（例えば、エンジン冷却水温度）に応じて変更されてもよい。
【００４９】
４−２．エンジン停止後のエンジンフリクションτｆの増加を考慮した例
図１０は、エンジンフリクションτｆとエンジン温度との関係を表したグラフである。エンジン温度は、エンジン停止後の時間の経過とともに外気温に向けて低下していく。図１０に示すように、エンジン温度が低下すると、エンジンフリクションτｆが増加する。エンジンフリクションτｆが変化すると、図５、７に示すような合力のバランスが変化する。そこで、本発明に係る減速用ピストン位置補正処理及び加速用ピストン位置補正処理の少なくとも一方は、このようなエンジンフリクションτｆの増加をも考慮しつつ行われてもよい。
【００５０】
具体的には、例えば、図１０に示すようなエンジンフリクションτｆとエンジン温度（例えば、エンジン冷却水温度）との関係をマップとして定めておき、ステップＳ１０３における回生時反力の算出、及び、ステップＳ１０５における駆動時反力の算出に用いられるエンジンフリクションτｆが、エンジン停止後のエンジン温度に応じて変更されてもよい。これにより、エンジン停止後のエンジンフリクションτｆの増加をも考慮しながらピストン停止位置（クランク角）を制御できるようになるので、エンジン停止状態をより適切に保持できるようになる。
【００５１】
４−３．両回生制御及び両駆動制御の他の実行例
上述の実施の形態においては、パワートレーン１０の制御装置２８は、本発明に係る車両減速時の両回生制御及び車両加速時の両駆動制御の双方を実行するように構成されている。このような例に代え、制御装置は、両回生制御及び両駆動制御のうちの何れか一方のみを実行するように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  車両
１０  パワートレーン
１２  内燃機関
１４  第１モータジェネレータ（ＭＧ１）
１６  第２モータジェネレータ（ＭＧ２）
１８  動力分割機構
２０  減速機構
２２  駆動輪
２４  バッテリ
２６  ＰＣＵ
２８  制御装置
３０  ピストン・クランク機構
３２  クランク角センサ
３４  ＭＧ１の回転軸
３６  クランク軸
３８  ＭＧ２の回転軸
４０  ピストン
４２  コンロッド
【図１】
2020111174.tif 000009
【図２】
2020111174.tif 000010
【図３】
2020111174.tif 000011
【図４】
2020111174.tif 000012
【図５】
2020111174.tif 000013
【図６】
2020111174.tif 000014
【図７】
2020111174.tif 000015
【図８】
2020111174.tif 000016
【図９】
2020111174.tif 000017
【図１０】
2020111174.tif 000018