(57)【要約】【課題】モータジェネレータに接続された係合機構を制御することで、モータジェネレータの回転数制御を適切に行う。【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータジェネレータと、係合トルクの変更によりモータジェネレータの回転数を変更可能な係合機構と、を具備するハイブリッド車両に適用される。具体的には、制御手段は、モータジェネレータに対する直接的な制御によって当該モータジェネレータの回転数を制御することができない場合に、係合機構に対する制御を行うことによって、モータジェネレータの回転数を制御する。つまり、係合機構における係合トルクを調整することで、モータジェネレータの回転数を間接的に制御する。これにより、バッテリの入力制限時やモータジェネレータの異常時などにおいても、モータジェネレータの回転数を適切に制御することが可能となる。【選択図】図２
2010111190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、モータジェネレータと、係合トルクの変更により前記モータジェネレータの回転軸の回転数を変更可能な係合機構と、を具備するハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記モータジェネレータに対する直接的な制御によって当該モータジェネレータの回転軸の回転数を制御することができない場合に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、前記モータジェネレータの回転軸の回転数を制御する制御手段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】
前記制御手段は、前記モータジェネレータとの間で電力の授受を行うバッテリの入力制限時で、且つ、前記エンジンの回転数を低下させるべき状況である場合に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、前記モータジェネレータの回転軸の回転数を低下させる請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記モータジェネレータに異常が発生してトルクを出力できないような場合に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、所定以上のエンジントルクが得られるような前記モータジェネレータの回転軸の回転数に設定する請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、ＥＶ走行中において前記モータジェネレータに異常が発生してトルクを出力できないような場合に、前記エンジンの駆動開始前に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、前記エンジンにおいて燃焼を行わせることが可能なエンジン回転数が得られるような前記モータジェネレータの回転軸の回転数に設定する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
エンジンと、モータジェネレータと、係合トルクの変更により前記モータジェネレータの回転軸の回転数を変更可能な係合機構と、を具備するハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記モータジェネレータの回転軸の回転数が所定値以上になると予想される場合に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、前記モータジェネレータの回転軸の回転数を前記所定値未満に制御する制御手段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６】
前記係合機構は、前記ハイブリッド車両における無段変速モードと固定変速モードとの２つの変速モードを切り替えるために用いられる請求項１乃至５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に好適な制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに加えて、発電機（第１のモータジェネレータ）や電動機（第２のモータジェネレータ）などの動力源を備えるハイブリッド車両が既知である。ハイブリッド車両では、エンジンを可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を第１のモータジェネレータ又は第２のモータジェネレータで補う。
【０００３】
例えば、特許文献１には、無段変速モード（無段変速状態）と固定変速モード（有段変速状態）とを切り替えて運転することが可能に構成されたハイブリッド車両が提案されている。このハイブリッド車両では、エンジンと第１のモータジェネレータと駆動軸とが遊星歯車機構の各回転要素に連結されるとともに、第１のモータジェネレータのロータにはブレーキが接続され、駆動軸には第２のモータジェネレータが接続されている。ブレーキが解放された状態では、エンジントルクに対応する反力トルクを第１のモータジェネレータに出力させ、第１のモータジェネレータの回転数を連続的に変化させる。これにより、エンジンの回転数が連続的に変化し、無段変速モードでの運転が実行される。一方、ブレーキが係合された状態では、第１のモータジェネレータの回転が固定され、遊星歯車機構における１つの回転要素の回転が阻止される。これにより、変速比が固定となり、固定変速モードでの運転が実行される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７８３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、バッテリの入力制限や第１のモータジェネレータの異常などが発生した場合に、無段変速モードであっても、第１のモータジェネレータの回転数制御を適切に行うことができない場合があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、モータジェネレータに接続された係合機構を制御することで、モータジェネレータの回転数制御を適切に行うことが可能な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】
【０００７】
本発明の１つの観点では、エンジンと、モータジェネレータと、係合トルクの変更により前記モータジェネレータの回転軸の回転数を変更可能な係合機構と、を具備するハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置は、前記モータジェネレータに対する直接的な制御によって当該モータジェネレータの回転軸の回転数を制御することができない場合に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、前記モータジェネレータの回転軸の回転数を制御する制御手段を備える。
【０００８】
上記のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータジェネレータと、係合トルクの変更によりモータジェネレータの回転軸の回転数を変更可能な係合機構と、を具備するハイブリッド車両に好適に適用される。具体的には、制御手段は、モータジェネレータに対する直接的な制御によって当該モータジェネレータの回転軸の回転数を制御することができない場合に、係合機構に対する制御を行うことによって、モータジェネレータの回転軸の回転数を制御する。つまり、制御手段は、モータジェネレータの回転数を直接的に制御しないで、係合機構における係合トルクを調整することで、モータジェネレータの回転軸の回転数を間接的に制御する。これにより、例えばバッテリの入力制限時やモータジェネレータの異常時などにおいても、モータジェネレータの回転数制御を適切に行うことが可能となる。
【０００９】
上記のハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記制御手段は、前記モータジェネレータとの間で電力の授受を行うバッテリの入力制限時で、且つ、前記エンジンの回転数を低下させるべき状況である場合に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、前記モータジェネレータの回転軸の回転数を低下させる。
【００１０】
この態様では、制御手段は、バッテリの入力制限時で、且つ、エンジンの回転数を低下させるべき状況である場合（具体的にはアクセル開度が小さくなった場合）に、係合機構における係合トルクをモータジェネレータに対して付与することで、モータジェネレータの回転軸の回転数を強制的に低下させる制御を行う。これにより、エンジン回転数を適切に低下させることができる。よって、アクセル開度が小さくなったにも関わらずエンジン回転数が低下しないといった現象の発生を適切に防止することができ、ドライバビリティを改善することが可能となる。
【００１１】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記モータジェネレータに異常が発生してトルクを出力できないような場合に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、所定以上のエンジントルクが得られるような前記モータジェネレータの回転軸の回転数に設定する。
【００１２】
この態様では、制御手段は、モータジェネレータに異常が発生してトルクを出力できない場合に、所定以上のエンジントルクが得られるようなモータジェネレータの回転軸の回転数に設定されるように、係合機構に対する制御を行う。これにより、モータジェネレータに異常が発生した場合にも、高いエンジントルクを出力させることができ、適切に退避走行を行わせることが可能となる。例えば、坂道なども適切に走破させることが可能となる。
【００１３】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記制御手段は、ＥＶ走行中において前記モータジェネレータに異常が発生してトルクを出力できないような場合に、前記エンジンの駆動開始前に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、前記エンジンにおいて燃焼を行わせることが可能なエンジン回転数が得られるような前記モータジェネレータの回転軸の回転数に設定する。
【００１４】
この態様では、制御手段は、ＥＶ走行中において、モータジェネレータに異常が発生してトルクを出力できないような場合に、適切に燃焼を行わせることが可能なエンジン回転数が得られるようなモータジェネレータの回転軸の回転数に設定されるように、係合機構に対する制御を行う。これにより、ＥＶ走行中においてモータジェネレータに異常が発生した場合にも、エンジン回転数を適切に上昇させることができ、エンジンを適切に始動させることが可能となる。よって、退避走行を適切に行わせることが可能となる。具体的には、退避走行時にバッテリの電力だけでなく燃料も用いることができるので、長距離の退避走行も可能となる。
【００１５】
本発明の他の観点では、エンジンと、モータジェネレータと、係合トルクの変更により前記モータジェネレータの回転軸の回転数を変更可能な係合機構と、を具備するハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置は、前記モータジェネレータの回転軸の回転数が所定値以上になると予想される場合に、前記係合機構に対する制御を行うことによって、前記モータジェネレータの回転軸の回転数を前記所定値未満に制御する制御手段を備える。
【００１６】
上記のハイブリッド車両の制御装置においては、制御手段は、モータジェネレータの回転軸の回転数が所定値以上になると予想される場合に、モータジェネレータの回転軸の回転数が所定値未満となるように、係合機構より発生させた係合トルクを用いることによって当該回転数を間接的に制御する。これにより、モータジェネレータの回転軸の回転数が所定値を超えてしまうこと（例えば、過回転となってしまうこと）を適切に防止することができる。よって、モータジェネレータの性能低下や、バッテリの性能低下などを防止することが可能となる。
【００１７】
好適な実施例では、前記係合機構は、前記ハイブリッド車両における無段変速モードと固定変速モードとの２つの変速モードを切り替えるために用いられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明におけるハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータジェネレータと、係合トルクの変更によりモータジェネレータの回転軸の回転数を変更可能な係合機構と、を具備するハイブリッド車両に好適に適用される。具体的には、制御手段は、モータジェネレータに対する直接的な制御によって当該モータジェネレータの回転軸の回転数を制御することができない場合に、係合機構に対する制御を行うことによって、モータジェネレータの回転軸の回転数を制御する。つまり、制御手段は、モータジェネレータの回転数を直接的に制御しないで、係合機構における係合トルクを調整することで、モータジェネレータの回転軸の回転数を間接的に制御する。これにより、例えばバッテリの入力制限時やモータジェネレータの異常時などにおいても、モータジェネレータの回転数制御を適切に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２０】
［装置構成］
図１に本発明の車両の制御装置を適用したハイブリッド車両の概略構成を示す。図１の例は、機械分配式２モータ型と称されるハイブリッド車両であり、エンジン（内燃機関）１、第１のモータジェネレータＭＧ１、第２のモータジェネレータＭＧ２、動力分配機構２０、を備える。動力源に相当するエンジン１と、第１のモータジェネレータＭＧ１とが動力分配機構２０に連結されている。動力分配機構２０の駆動軸３には、駆動軸３のトルク（駆動力）又はブレーキ力のアシストを行うための動力源である第２のモータジェネレータＭＧ２が連結されている。さらに、駆動軸３は最終減速機８を介して左右の駆動輪９に連結されている。第１のモータジェネレータＭＧ１と第２のモータジェネレータＭＧ２とは、バッテリ、インバータ、又は適宜のコントローラ（図１参照）を介して、もしくは直接的に電気的に接続され、第１のモータジェネレータＭＧ１で生じた電力で第２のモータジェネレータＭＧ２を駆動するように構成されている。
【００２１】
エンジン１は燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンなどが挙げられる。第１のモータジェネレータＭＧ１はエンジン１からトルクを受けて回転することにより主として発電を行うものであり、発電に伴うトルクの反力が作用する。第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を制御することにより、エンジン１のエンジン回転数が連続的に変化する。このような変速モードを無段変速モードという。  第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動力又はブレーキ力を補助（アシスト）する装置である。駆動力をアシストする場合、第２のモータジェネレータＭＧ２は電力の供給を受けて電動機として機能する。一方、ブレーキ力をアシストする場合には、第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動輪９から伝達されるトルクにより回転させられて電力を発生する発電機として機能する。
【００２２】
動力分配機構２０は、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、リングギアＲ１、キャリアＣ１、サンギアＳ１、を備える。キャリアＣ１は、リングギアＲ１とサンギアＳ１との両方に噛み合っているピニオンギアＣＰ１を保持している。
【００２３】
エンジン１の出力軸２は第１の遊星歯車機構のキャリアＣ１に連結されている。第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１の一端は第１の遊星歯車機構のサンギアＳ１に連結されている。リングギアＲ１は駆動軸３に連結されている。
【００２４】
第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１の他端はロック機構７に連結されている。ロック機構７は、主に、クラッチ７ａ及びアクチュエータ７ｂを有する。ロック機構７は、例えば湿式多板クラッチなどで構成され、摩擦力を利用して第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１を固定可能に構成されている。なお、ロック機構７は本発明における係合機構として機能し、ロック機構７における摩擦力は係合トルクに相当する。
【００２５】
具体的には、ロック機構７のクラッチ７ａにおいて、一方のクラッチ板はケースなどに固定され、他方のクラッチ板は第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１に連結されている。また、ロック機構７は、アクチュエータ７ｂを用いてクラッチ７ａを係合及び解放することが可能に構成されている。ロック機構７は、クラッチ７ａを係合することにより、第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１を固定し、動力分配機構２０のサンギアＳ１を固定する。この場合、ロック機構７は、摩擦締結要素として機能して、第１のモータジェネレータＭＧ１におけるロータ１１の回転数を「０（ｒｐｍ）」にする。また、ロック機構７は、クラッチ７ａの係合を解放することにより、第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１を解放し、動力分配機構２０のサンギアＳ１を解放する。ロック機構７は、ＥＣＵ４から送信された制御信号Ｓｉｇ５に基づいて、クラッチ７ａの係合／解放を制御する。
【００２６】
ロック機構７がクラッチ７ａを解放している状態では、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を連続的に変化させることによりエンジン１のエンジン回転数が連続的に変化し、無段変速モードが実現される。一方、ロック機構７がクラッチ７ａを係合している状態では、動力分配機構２０により決定される変速比がオーバードライブ状態（即ち、エンジン１のエンジン回転数が駆動軸３の回転数より小さくなる状態）に固定され、固定変速モードが実現される。
【００２７】
電源ユニット３０は、インバータ３１、コンバータ３２、ＨＶバッテリ３３及びコンバータ３４を備える。第１のモータジェネレータＭＧ１は電源線３７によりインバータ３１に接続されており、第２のモータジェネレータＭＧ２は電源線３８によりインバータ３１に接続されている。また、インバータ３１はコンバータ３２に接続され、コンバータ３２はＨＶバッテリ３３に接続されている。さらに、ＨＶバッテリ３３はコンバータ３４を介して補機バッテリ３５に接続されている。
【００２８】
インバータ３１は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２との間で電力の授受を行う。モータジェネレータの回生時には、インバータ３１はモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２が回生により発電した電力を直流に変換し、コンバータ３２へ供給する。コンバータ３２は、インバータ３１から供給される電力を電圧変換し、ＨＶバッテリ３３を充電する。一方、モータジェネレータの力行時には、ＨＶバッテリ３３から出力される直流電力はコンバータ３２により昇圧されてインバータ３１へ供給され、電源線３７又は３８を介してモータジェネレータＭＧ１又はＭＧ２へ供給される。
【００２９】
ＨＶバッテリ３３の電力はコンバータ３４により電圧変換されて補機バッテリ３５に供給され、各種の補機の駆動に使用される。
【００３０】
インバータ３１、コンバータ３２、ＨＶバッテリ３３及びコンバータ３４の動作はＥＣＵ４により制御されている。ＥＣＵ４は信号Ｓｉｇ４を送信することにより、電源ユニット３０内の各要素の動作を制御する。また、電源ユニット３０内の各要素の状態などを示す必要な信号は制御信号Ｓｉｇ４としてＥＣＵ４に供給される。具体的には、ＨＶバッテリ３３のバッテリ残存容量を示すＳＯＣ（State Of Charge）及びバッテリの入出力制限値などは信号Ｓｉｇ４としてＥＣＵ４に供給される。
【００３１】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４は、エンジン１、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２との間で制御信号Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３を送受信することにより、それらを制御する。また、ＥＣＵ４は、ロック機構７に対して制御信号Ｓｉｇ５を送信することによりロック機構７を制御する。具体的には、ＥＣＵ４は、ロック機構７のアクチュエータ７ｂを制御することで、ロック機構７のクラッチ７ａにおける摩擦力を調整する制御を行う。本実施形態においては、ＥＣＵ４は、所定の場合において、このようなロック機構７に対する制御を行うことによって、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸における回転数（ロータ１１の回転数に相当し、以下では単に「ＭＧ１回転数」と呼ぶ。）を制御する。以上のように、ＥＣＵ４は、本発明における制御手段として機能する。
【００３２】
［制御方法］
次に、本実施形態においてＥＣＵ４が行う制御方法について説明する。本実施形態では、ＥＣＵ４は、所定の場合に、ロック機構７に対する制御を行うことによって、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸における回転数（ＭＧ１回転数）を制御する。つまり、ＭＧ１回転数を直接的に制御しないで、ロック機構７における摩擦力を調整することで、ＭＧ１回転数を間接的に制御する。
【００３３】
（第１実施形態）
第１実施形態における制御方法について説明する。第１実施形態では、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１に対する直接的な制御によってＭＧ１回転数を制御することができない場合に、ロック機構７に対する制御を行うことによってＭＧ１回転数を制御する。より具体的には、ＥＣＵ４は、ＨＶバッテリ３３の入力制限時や、第１のモータジェネレータＭＧ１の異常時などにおいて、ロック機構７のクラッチ７ａにおける摩擦力を調整することで、ＭＧ１回転数を間接的に制御する。
【００３４】
（ａ）第１の制御例
ここで、第１実施形態における第１の制御例について説明する。第１の制御例では、ＥＣＵ４は、ＨＶバッテリ３３の入力制限時で、且つ、エンジン回転数を低下させるべき状況である場合に、ロック機構７を制御することでＭＧ１回転数を低下させる。つまり、ロック機構７より摩擦力を発生させることで、当該摩擦力によってＭＧ１回転数を低下させる制御を行う。詳しくは、ロック機構７における摩擦力を第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１に対して付与することで、ＭＧ１回転数を強制的に低下させる。
【００３５】
このような制御を行う理由は、以下の通りである。ＨＶバッテリ３３の入力制限時においては、エンジン回転数を低下させるべき状況（具体的にはアクセル開度が小さくなった場合）でも、エンジン回転数を適切に低下させることができない場合がある。これは、無段変速モードではエンジン回転数を低下させるにはＭＧ１回転数も低下させる必要があるが、ＨＶバッテリ３３の入力制限時にはＭＧ１回転数を適切に低下させることができないからである。つまり、基本的にはＭＧ１回転数を低下させる制御を行うと発電が行われることとなるが、ＨＶバッテリ３３の入力制限時には発電を行うべきではないため、ＭＧ１回転数を適切に低下させることができないからである。
【００３６】
このように、ドライバがアクセル開度を変化させたにも関わらずエンジン回転数が変化しない場合（言い換えると、エンジン１の音が変化しない場合）には、ドライバは違和感を感じる場合がある。つまり、ドライバビリティが悪化してしまう場合がある。
【００３７】
したがって、第１の制御例では、このようなドライバビリティの悪化を防止すべく、ＨＶバッテリ３３の入力制限時で、且つ、エンジン回転数を低下させるべき状況である場合に、ＥＣＵ４は、ロック機構７より発生させた摩擦力によりＭＧ１回転数を低下させる制御を行う。つまり、ＥＣＵ４は、ドライバによるアクセル開度に応じたエンジン回転数まで適切に低下されるように、ロック機構７における摩擦力を調整して、適切なＭＧ１回転数に設定する制御を行う。
【００３８】
具体的には、ＥＣＵ４は、上記した信号Ｓｉｇ４に基づいてＨＶバッテリ３３の入力制限時であるか否かを判定すると共に、アクセル開度センサなどの出力に基づいてエンジン回転数を低下させるべき状況であるか否かを判定する。そして、ＥＣＵ４は、ＨＶバッテリ３３の入力制限時で、且つ、エンジン回転数を低下させるべき状況であると判定された場合に、ロック機構７に対して制御信号Ｓｉｇ５を供給してロック機構７を制御することで、ＭＧ１回転数を低下させる。詳しくは、ＥＣＵ４は、ドライバによるアクセル開度に応じたエンジン回転数（目標回転数）まで適切に低下されるように、ロック機構７より発生させた摩擦力によりＭＧ１回転数を低下させる制御を行う。
【００３９】
このような第１の制御例によれば、ＨＶバッテリ３３の入力制限時で、且つ、エンジン回転数を低下させるべき状況である場合に、エンジン回転数を適切に低下させることができる。よって、アクセル開度が小さくなったにも関わらずエンジン回転数が低下しないといった現象の発生を適切に防止することができ、ドライバビリティを改善することが可能となる。
【００４０】
図２は、第１実施形態における第１の制御例を具体的に説明するための図である。図２は、左から順に、第１のモータジェネレータＭＧ１、エンジン１、第２のモータジェネレータＭＧ２（一義的に駆動軸３）の動作状態を表した共線図の一例を示している。具体的には、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応する。
【００４１】
図２中の実線Ａ１１は、ある程度大きなアクセル開度に設定されている場合の共線図の一例を示している。この場合、エンジン回転数はＮｅ１１に設定され、ＭＧ１回転数はＮｇ１１に設定されている。第１の制御例では、このような共線図に設定されている状態において、ＨＶバッテリ３３の入力制限時にアクセル開度が小に変化した場合に、ロック機構７に対する制御を行う。具体的には、ＥＣＵ４は、エンジン回転数がＮｅ１１から目標回転数Ｎｅ１２まで低下するように、ロック機構７より摩擦力を発生させることでＭＧ１回転数をＮｇ１１からＮｇ１２まで低下させる制御を行う。この場合、共線図は実線Ａ１１から破線Ａ１２に変化することとなる。
【００４２】
（ｂ）第２の制御例
次に、第１実施形態における第２の制御例について説明する。第２の制御例では、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生してトルクを出力できない場合などにおいて、ロック機構７における摩擦力を調整することで、所定以上のエンジントルクが得られるようなＭＧ１回転数に設定する。
【００４３】
このような制御を行う理由は、以下の通りである。第１のモータジェネレータＭＧ１に異常・出力制限が発生してトルクを出力できないような場合に、エンジントルクを高くすると、ＭＧ１回転数が吹き上がってしまい、プラネタリギアなどの性能が低下してしまう場合がある。そのため、このような場合には、一般的に、退避走行のために、ロック機構７を係合してＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」にすることが行われている。
【００４４】
しかしながら、ロック機構７を係合した場合にはエンジン回転数は低くなる傾向にあり、エンジン回転数が低い場合にはエンジン最大トルクが低くなる傾向にある。そのため、上記のように第１のモータジェネレータＭＧ１の異常時にロック機構７を係合すると、適当なエンジントルクを出力させることができなくなってしまい、坂道などを適切に退避走行することができない場合がある。
【００４５】
したがって、第２の制御例では、第１のモータジェネレータＭＧ１の異常時における適切な退避走行を確保すべく、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生してトルクを出力できないような場合に、ＥＣＵ４は、所定以上のエンジントルクが得られるようなＭＧ１回転数に設定されるように、ロック機構７に対する制御を行う。
【００４６】
具体的には、ＥＣＵ４は、上記した制御信号Ｓｉｇ２に基づいて第１のモータジェネレータＭＧ１の異常を判定し、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生してトルクを出力できないと判定された場合に、ロック機構７に対して制御信号Ｓｉｇ５を供給することでロック機構７を制御する。詳しくは、ＥＣＵ４は、適切な退避走行を行うために必要なエンジントルク（上記した所定以上のエンジントルクに対応する）が得られるように、ロック機構７における摩擦力を調整することによって、適切なＭＧ１回転数に設定する制御を行う。例えば、ＥＣＵ４は、ロック機構７における摩擦力を係合時のものよりも弱めることで、ＭＧ１回転数を上昇させる制御を行う。
【００４７】
このような第２の制御例によれば、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生した場合にも、高いエンジントルクを出力させることができ、適切に退避走行を行わせることが可能となる。例えば、坂道なども適切に走破させることが可能となる。
【００４８】
図３は、第１実施形態における第２の制御例を具体的に説明するための図である。図３（ａ）は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示し、実線Ｂ２でエンジン最大トルクの一例を示している。実線Ｂ２より、エンジン最大トルクは、エンジン回転数が高いほど増加する傾向にあることが見て取れる。
【００４９】
図３（ｂ）は、左から順に、第１のモータジェネレータＭＧ１、エンジン１、第２のモータジェネレータＭＧ２（一義的に駆動軸３）の動作状態を表した共線図の一例を示している。具体的には、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応する。図３（ｂ）中の実線Ａ２１は、ロック機構７の係合時における共線図の一例を示している。このような共線図に設定されている状態では、エンジン回転数はＮｅ２１に設定されており、エンジン回転数が比較的低いことがわかる。また、当該エンジン回転数Ｎｅ２１では、図３（ａ）に示すように、エンジン最大トルクはＴｅ２１となり、エンジン最大トルクが比較的低いことがわかる。
【００５０】
第２の制御例では、前述したように、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生してトルクを出力できないような場合に、ロック機構７に対する制御を行う。具体的には、図３（ｂ）に示すように、ＥＣＵ４は、ロック機構７における摩擦力を調整することで、適切な退避走行を行うために必要なエンジントルクが得られるエンジン回転数Ｎｅ２２に設定されるように、ＭＧ１回転数をＮｇ２２に設定する制御を行う。この場合には、破線Ａ２２で示す共線図に設定されることとなる。
【００５１】
なお、図３（ｂ）に示すように、第２の制御例における制御によるエンジン回転数Ｎｅ２２は、ロック機構７の係合時に設定されるエンジントルクＮｅ２１よりも高い回転数となる。そのため、図３（ａ）に示すように、当該エンジン回転数Ｎｅ２２においては、エンジン回転数Ｎｅ２１でのエンジン最大トルクＴｅ２１よりも高いエンジン最大トルクＴｅ２２が得られることとなる。
【００５２】
（ｃ）第３の制御例
次に、第１実施形態における第３の制御例について説明する。第３の制御例では、ＥＣＵ４は、ＥＶ走行中において、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生してトルクを出力できないような場合に、エンジン１の駆動開始前に、ロック機構７に対する制御を行うことによってＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」にする。つまり、ロック機構７における摩擦力を第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１に対して付与することで、ＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」に設定する。言い換えると、ロック機構７を係合して、第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１を固定する。
【００５３】
このような制御を行う理由は、以下の通りである。ＥＶ走行中において、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常・出力制限が発生してトルクを出力できないような場合には、エンジン回転数を適切に上昇させることが困難となる傾向にある。そのため、ＥＶ走行状態から、エンジン１を適切に始動させることができずに（即ち、エンジン１において適切な燃焼を行わせることができずに）、適切に退避走行を行うことができない場合がある。
【００５４】
したがって、第３の制御例では、ＥＶ走行中での第１のモータジェネレータＭＧ１の異常発生時における適切な退避走行を確保すべく、ＥＶ走行中で第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生してトルクを出力できない場合に、ＥＣＵ４は、ロック機構７に対する制御を行うことによってＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」に設定する。つまり、ＥＣＵ４は、適切な燃焼を行うことが可能なエンジン回転数（言い換えるとエンジン１に火が入る状態となるようなエンジン回転数）にまで上昇させるために、ロック機構７を制御することでＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」に設定する。
【００５５】
具体的には、ＥＣＵ４は、上記した制御信号Ｓｉｇ２に基づいて第１のモータジェネレータＭＧ１の異常を判定し、ＥＶ走行中において、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生してトルクを出力できないと判定された場合に、ロック機構７に対して制御信号Ｓｉｇ５を供給することでロック機構７を制御する。詳しくは、ＥＣＵ４は、エンジン１において適切な燃焼を行わせることが可能なエンジン回転数にまで上昇するように、ロック機構７を制御してＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」に設定する。つまり、ＥＣＵ４は、ロック機構７を係合することで、第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１を固定する。
【００５６】
このような第３の制御例によれば、ＥＶ走行中において第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生した場合にも、エンジン回転数を適切に上昇させることができ、エンジン１を適切に始動させることが可能となる。よって、退避走行を適切に行わせることが可能となる。具体的には、退避走行時にＨＶバッテリ３３の電力だけでなく燃料も用いることができるので、長距離の退避走行も可能となる。
【００５７】
図４は、第１実施形態における第３の制御例を具体的に説明するための図である。図４は、左から順に、第１のモータジェネレータＭＧ１、エンジン１、第２のモータジェネレータＭＧ２（一義的に駆動軸３）の動作状態を表した共線図の一例を示している。具体的には、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応する。
【００５８】
図４中の実線Ａ３１は、ＥＶ走行中の共線図の一例を示している。この場合、エンジン回転数は「０（ｒｐｍ）」であるＮｅ３１に設定され、ＭＧ１回転数は負の回転数であるＮｇ３１に設定されている。第３の制御例では、このようなＥＶ走行中において、第１のモータジェネレータＭＧ１に異常が発生してトルクを出力できないような場合に、ＥＣＵ４は、ロック機構７に対する制御を行うことによって、ＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」であるＮｇ３２に設定する。つまり、ＥＣＵ４は、共線図が例えば破線Ａ３２の状態となるように、ロック機構７を制御する（ロック機構７を係合する）。このような制御により、エンジン回転数がＮｅ３１からＮｅ３２まで上昇することとなる。
【００５９】
なお、上記では、ロック機構７を制御することでＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」に設定する例を示したが、これに限定はされない。具体的には、適切に燃焼を行うことが可能なエンジン回転数が得られるようなＭＧ１回転数であれば、必ずしも、ＭＧ１回転数を「０（ｒｐｍ）」に設定することに限定はされない。他の例では、ＥＣＵ４は、適切に燃焼を行うことが可能なエンジン回転数が得られるＭＧ１回転数に設定されるように、ロック機構７に対する制御を行うことができる。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態における制御方法について説明する。前述した第１実施形態では、第１のモータジェネレータＭＧ１に対する直接的な制御によってＭＧ１回転数を制御することができない場合に、ロック機構７によってＭＧ１回転数を制御していた。これに対して、第２実施形態では、ＥＣＵ４は、ＭＧ１回転数が所定値以上になると予想される場合に、ロック機構７によってＭＧ１回転数を制御する。具体的には、ＥＣＵ４は、ＭＧ１回転数が所定値以上になると予想される場合に、ＭＧ１回転数が所定値未満となるように、ロック機構７より発生させた摩擦力を用いることによって、ＭＧ１回転数を間接的に制御する。なお、上記したＭＧ１回転数における所定値としては、例えば第１のモータジェネレータＭＧ１の最大回転数（第１のモータジェネレータＭＧ１における限界の回転数）が用いられる。
【００６１】
このような制御を行う理由は、以下の通りである。例えば急ブレーキなどにより駆動軸３に大きな力が加わった場合、第１のモータジェネレータＭＧ１が過回転する場合がある。つまり、ＭＧ１回転数が最大回転数を超える場合がある。このような場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１の性能が低下してしまう可能性がある。また、ＨＶバッテリ３３の入力制限を越えることによって、ＨＶバッテリ３３の性能が低下しまう可能性がある。
【００６２】
ここで、図５を参照して、急ブレーキが行われた際のＭＧ１回転数の変化例について説明する。図５は、左から順に、第１のモータジェネレータＭＧ１、エンジン１、第２のモータジェネレータＭＧ２（一義的に駆動軸３）の動作状態を表した共線図の一例を示している。具体的には、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応する。
【００６３】
実線Ａ４１は、急ブレーキが行われる前の共線図の一例を示している。この場合、ＭＧ１回転数はＮｇ４１に設定されている。当該共線図に設定されている状態において、急ブレーキが行われた場合（白抜き矢印に示すように、駆動軸３に大きな力が加わった場合）、例えば破線Ａ４２で示すような共線図に変化する。この場合、ＭＧ１回転数が最大回転数Ｎｇ４（破線で示す）よりも大きな回転数Ｎｇ４２にまで上昇していることがわかる。このような場合には、前述したように、第１のモータジェネレータＭＧ１の性能などが低下してしまう可能性がある。
【００６４】
したがって、第２実施形態では、このような第１のモータジェネレータＭＧ１の性能低下などを防止すべく、ＭＧ１回転数が所定値以上になると予想される場合に、ＥＣＵ４は、ロック機構７より発生させた摩擦力を用いることによって、ＭＧ１回転数を所定値未満に制御する。つまり、ＥＣＵ４は、所定値未満のＭＧ１回転数となるように、ロック機構７における摩擦力を強める制御を行う。
【００６５】
具体的には、ＥＣＵ４は、ドライバによるブレーキ操作などに基づいてＭＧ１回転数が所定値以上になるか否かを判定し、ＭＧ１回転数が所定値以上になると予想される場合に、ロック機構７に対して制御信号Ｓｉｇ５を供給することでロック機構７を制御する。詳しくは、ＥＣＵ４は、所定値未満のＭＧ１回転数となるように、ロック機構７における摩擦力を調整する制御を行う。例えば、ＥＣＵ４は、ＭＧ１回転数をセンサなどから取得することによって、当該ＭＧ１回転数に基づいて、ロック機構７に対してフィードバック制御を行う。
【００６６】
以上説明した第２実施形態における制御によれば、ＭＧ１回転数が所定値以上となり得る状況において、ＭＧ１回転数を所定値未満の回転数に適切に制御することができる。つまり、ＭＧ１回転数が所定値を超えてしまうこと（過回転となってしまうこと）を適切に防止することができる。よって、第１のモータジェネレータＭＧ１の性能低下や、ＨＶバッテリ３３の性能低下などを防止することが可能となる。
【００６７】
なお、上記では、ＭＧ１回転数が所定値以上になると予想される場合に、ＭＧ１回転数が所定値未満となるようにロック機構７を制御する例を示したが、このような制御を行うことに限定はされない。つまり、ＭＧ１回転数に基づいて制御を行うことに限定はされない。他の例では、ＭＧ１回転数の代わりに、第１のモータジェネレータＭＧ１にかかる負荷に基づいて制御を行うことができる。具体的には、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１への負荷が所定以上になると予想される場合に、当該負荷が所定未満となるようにロック機構７を制御することができる。
【００６８】
［変形例］
上記した実施形態では、摩擦力を用いて第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸を固定するようなロック機構７を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。本発明は、摩擦力以外の力を用いて第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸を固定するようなロック機構（係合機構）に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態における第１の制御例を説明するための図である。
【図３】第１実施形態における第２の制御例を説明するための図である。
【図４】第１実施形態における第３の制御例を説明するための図である。
【図５】急ブレーキが行われた際のＭＧ１回転数の変化例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  エンジン
３  駆動軸
４  ＥＣＵ
７  ロック機構
１１  ロータ
２０  動力分配機構
３３  ＨＶバッテリ
ＭＧ１  第１のモータジェネレータ
ＭＧ２  第２のモータジェネレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010111190.tif 000006
【図５】
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