(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両における伝達効率を向上させる。【解決手段】ハイブリッド車両（１０）の制御装置（１００）は、発電機（ＭＧ１）の電流値に基づいて内燃機関（２００）の出力トルクを検出する検出手段（１１０）と、検出された出力トルクに基づいて内燃機関が出力可能な最大出力トルクを算出する算出手段（１２０）と、算出された最大出力トルクが、駆動軸（５０）に出力すべき目標駆動トルクよりも大きいときには、発電機の回転軸が停止した状態で固定されるように、固定手段（４００）を制御する制御手段（１３０）とを備える。【選択図】図１
2010052577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の動力により発電可能であると共に該発電により得られた電力を蓄電池に充電可能な発電機と、
前記内燃機関の動力を、駆動軸及び前記発電機の回転軸に分割する動力分割機構と、
前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給される電力に応じた動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、
前記発電機の回転軸を停止した状態で固定可能な固定手段と
を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記発電機の電流値に基づいて前記内燃機関の出力トルクを検出する検出手段と、
前記検出された出力トルクに基づいて前記内燃機関が出力可能な最大出力トルクを算出する算出手段と、
前記算出された最大出力トルクが、前記駆動軸に出力すべき目標駆動トルクよりも大きいときには、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定されるように、前記固定手段を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。
【請求項２】
前記制御手段は、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定されるべきロック領域の上限を規定する前記目標駆動トルクの上限境界値を、前記算出された最大出力トルクに応じて変更することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記内燃機関の所定の燃焼状態における出力トルクとして予め推定された推定トルクと前記検出された出力トルクとの差分に基づいて、前記最大出力トルクを算出することを特徴とする請求項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、前記推定トルクと前記検出された出力トルクとの差分が所定値よりも大きい場合が所定回数以上継続した場合に、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定されるように、前記固定手段を制御することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記発電機の回転軸が回転可能な状態から、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定されるように、前記固定手段を制御する前に、前記推定トルクを前記検出された出力トルクに一致するように補正することを特徴とする請求項３又は４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、ハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力源として内燃機関に加えて電動機を備えると共に、内燃機関の動力により発電する発電機とこの発電機によって発電される電力を蓄積可能なバッテリを備えるハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両では、内燃機関の動力は、例えばプラネタリギアにより構成される動力分割機構によって、発電機の回転軸と、車軸に連結される駆動軸とに分割される。
【０００３】
このようなハイブリッド車両において、内燃機関から駆動軸へのエネルギーの伝達効率を高めるために、駆動軸に出力すべき目標駆動トルクが内燃機関の最大出力トルクより小さい場合には、発電機の回転軸を機械的にロックして、内燃機関の出力軸と駆動軸とを機械的に直結する技術が知られている。この技術によれば、内燃機関の動力を、発電機や電動機を介することなく、駆動軸に直接出力することができるので、発電機や電動機におけるエネルギー損失の発生を無くすことができ、伝達効率を高めることが可能である。例えば特許文献１では、アクセル開度が所定値以下の場合には、発電機の回転数を固定する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２２１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した発電機の回転軸をロックする技術によれば、発電機の回転軸がロックされた状態では、実際の内燃機関の出力トルクを発電機の電流値に基づいて算出することができないため、記憶手段に予め記憶された所定の燃焼状態における内燃機関の最大出力トルクと目標駆動トルクとの大小関係に応じてロックが制御される。このため、実際の内燃機関の最大出力トルクが、例えば、摩耗や堆積物によって経時的に変化したり、燃料性状や運転環境などによって変化したりすることにより、実際の内燃機関の最大出力トルクと所定の燃焼状態における内燃機関の最大出力トルクとの間に無視できない程の差が発生してしまい、伝達効率が悪化してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。例えば、実際の内燃機関の最大出力トルクが、所定の燃焼状態における内燃機関の最大出力トルクよりも大きい場合には、発電機の回転軸をロックすれば伝達効率を高めることが可能であるにもかかわらず、発電機の回転軸のロックを解除してしまうことになる。一方、実際の内燃機関の最大出力トルクが、所定の燃焼状態における内燃機関の最大出力トルクよりも小さい場合には、本来、発電機の回転軸のロックを解除して、発電機により発電しつつ電動機により駆動軸にトルクを伝達すべきであるにもかかわらず、発電機の回転軸のロックを継続してしまうことになるため、バッテリに蓄積されている電力によって電動機を動作させることが必要になる。これらの結果、内燃機関、発電機、電動機及びバッテリの全体として伝達効率が悪化してしまう。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、伝達効率を向上させる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課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関と、前記内燃機関の動力により発電可能であると共に該発電により得られた電力を蓄電池に充電可能な発電機と、前記内燃機関の動力を、駆動軸及び前記発電機の回転軸に分割する動力分割機構と、前記発電機及び前記蓄電池の少なくとも一方から供給される電力に応じた動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、前記発電機の回転軸を停止した状態で固定可能な固定手段とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、前記発電機の電流値に基づいて前記内燃機関の出力トルクを検出する検出手段と、前記検出された出力トルクに基づいて前記内燃機関が出力可能な最大出力トルクを算出する算出手段と、前記算出された最大出力トルクが、前記駆動軸に出力すべき目標駆動トルクよりも大きいときには、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定されるように、前記固定手段を制御する制御手段とを備える。
【０００８】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、その制御対象となるハイブリッド車両は、動力源としての内燃機関及び電動機の他に、発電機、動力分割機構及び蓄電池を備える。電動機は、例えば、モータ又はモータジェネレータを含んで構成される。発電機は、例えば、ジェネレータ又はモータジェネレータを含んで構成される。動力分割機構は、例えば、プラネタリギアを含んで構成され、内燃機関の動力を、発電機の回転軸と、例えば車軸に連結される駆動軸とに分割する。発電機によって発電された電力は、電動機に供給される或いは蓄電池に充電される。このハイブリッド車両は、発電機の回転軸を停止した状態で固定（或いはロック）可能な固定手段（或いはロック手段）を備えている。固定手段によって発電機の回転軸が停止された状態で固定されることにより、内燃機関の動力が、発電機及び電動機を介することなく、動力分割機構のみを介して駆動軸に直接出力される。
【０００９】
本発明では先ず、このように構成されたハイブリッド車両の走行時に、検出手段によって、発電機の電流値に基づいて内燃機関の出力トルクが検出される。即ち、検出手段は、ハイブリッド車両の走行時において、発電機の回転軸が停止した状態で固定されていないときに、内燃機関から実際に出力されている出力トルク（即ち、実トルク）を、発電機の電流値に基づいて検出する。次に、該検出された出力トルク（即ち、実トルク）に基づいて、内燃機関の出力可能な最大出力トルクが算出手段によって算出される。次に、該算出された最大出力トルクが、駆動軸に出力すべき目標駆動トルクよりも大きいときには、発電機の回転軸が停止した状態で固定されるように、固定手段が制御手段によって制御される。
【００１０】
ここで、内燃機関の出力可能な最大出力トルクは、例えば、摩耗や堆積物によって経時的に変化したり、燃料性状や運転環境などによって変化したりするおそれがある。このため、仮に、何らの対策も施さず、所定の燃焼状態（標準状態）における内燃機関の最大出力トルクとして推定される推定最大出力トルクと、目標駆動トルクとの大小関係に応じて、発電機の回転軸を固定するか否かを制御する場合には、推定最大出力トルクと内燃機関から実際に出力可能な最大出力トルクとの間の差に起因して、伝達効率が悪化してしまうおそれがある。
【００１１】
しかるに本発明では、上述したように、検出手段によって検出された実トルクに基づいて、算出手段によって最大出力トルクが算出され、この算出された最大出力トルクと目標駆動トルクとの大小関係に応じて制御手段によって固定手段が制御される。
【００１２】
よって、推定最大出力トルクと内燃機関から実際に出力可能な最大出力トルクとの間の差に起因して、内燃機関から駆動軸への伝達効率が悪化してしまうことを防止できる。従って、内燃機関、発電機、電動機及び蓄電池の全体としての伝達効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明に係る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、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定されるべきロック領域の上限を規定する前記目標駆動トルクの上限境界値を、前記算出された最大出力トルクに応じて変更する。
【００１４】
この態様によれば、ロック領域の上限を規定する目標駆動トルクの上限境界値が、算出手段によって算出された最大出力トルクに応じて変更されるので、伝達効率を確実に向上させることができる。
【００１５】
尚、目標駆動トルクがロック領域内にある場合には、制御手段は、発電機の回転軸が停止した状態で固定されないように、固定手段を制御する。一方、目標駆動トルクが、ロック領域の上限（即ち、目標駆動トルクの上限境界値）を超える場合（つまり、目標駆動トルクがロック領域内にない場合）には、制御手段は、発電機の回転軸が停止した状態で固定されないように、固定手段を制御する。
【００１６】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記算出手段は、前記内燃機関の所定の燃焼状態における出力トルクとして予め推定された推定トルクと前記検出された出力トルクとの差分に基づいて、前記最大出力トルクを算出する。
【００１７】
この態様によれば、内燃機関が出力可能な最大出力トルクを算出手段によって精度良く算出することができる。即ち、算出手段によって算出される最大出力トルクを、内燃機関が実際に出力可能な最大出力トルクに殆ど或いは実践上完全に一致させることができる。よって、伝達効率を確実に向上させることができる。
【００１８】
上述した算出手段が、推定トルクと検出された出力トルクとの差分に基づいて、最大出力トルクを算出する態様では、前記制御手段は、前記推定トルクと前記検出された出力トルクとの差分が所定値よりも大きい場合が所定回数以上継続した場合に、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定されるように、前記固定手段を制御してもよい。
【００１９】
この場合には、制御手段による固定手段の制御におけるハンチングの発生を低減或いは防止できる。
【００２０】
上述した算出手段が、推定トルクと検出された出力トルクとの差分に基づいて、最大出力トルクを算出する態様では、前記制御手段は、前記発電機の回転軸が回転可能な状態から、前記発電機の回転軸が停止した状態で固定されるように、前記固定手段を制御する前に、前記推定トルクを前記検出された出力トルクに一致するように補正してもよい。
【００２１】
この場合には、制御手段によって発電機の回転軸の固定が解除される際（即ち、発電機の回転軸が停止された状態で固定された状態から、発電機の回転軸が回転可能な状態となるように、制御手段によって固定手段が制御される際）に、駆動軸に出力される駆動トルクが変動したり、或いは、この変動を無くすために時間が掛かったりしてしまうことで、運転者に違和感を与えてしまうのを防止できる。
【００２２】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【００２４】
図１において、本実施形態に係るハイブリッド車両１０は、エンジン２００、第１のモータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、第２のモータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、駆動軸５０、動力分割機構３００、ロック機構４００、ＰＣＵ（Power Control Unit）５００、バッテリ６００、減速機１１、車軸１２、車輪１３、アクセル開度センサ１４及びＥＣＵ１００を備えている。
【００２５】
エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成されている。エンジン２００の出力軸であるクランクシャフト２１０は、後述する動力分割機構３００のキャリア３０４に連結されている。尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランクシャフト等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。
【００２６】
第１のモータジェネレータＭＧ１は、本発明に係る「発電機」の一例たる電動発電機であり、エンジン２００からトルクの供給を受けてその回転軸が回転することにより、バッテリ６００を充電するための、或いは第２のモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電を主として行うことが可能に構成されている。
【００２７】
第２のモータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「電動機」の一例たる電動発電機であり、エンジン２００の動力を補助（即ち、アシスト）する電動機として、或いはバッテリ６００を充電するための発電機として機能するように構成されている。より具体的には、第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動力或いは制動力をアシストする装置であり、駆動力をアシストする場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１及びバッテリ６００の少なくとも一方から電力が供給されて電動機として機能し、制動力をアシストする場合には、ハイブリッド車両１０の車輪１３側から伝達されるトルクによって回転させられて電力を発電する発電機として機能するように構成されている。第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動軸５０に対し動力を供給することが可能となるように、その回転軸が駆動軸５０に連結されている。
【００２８】
駆動軸５０は、ハイブリッド車両１０の車輪である車輪１３に連結される車軸１２に、デファレンシャル等の各種減速ギア装置を含む減速機構１１を介して連結されている。
【００２９】
動力分割機構３００は、プラネタリギア（遊星歯車機構）を含んでおり、エンジン２００の動力を第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸及び駆動軸５０に分割或いは分配することが可能に構成されている。より具体的には、動力分割機構３００は、外歯歯車のサンギア３０１と、サンギア３０１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギア３０２と、サンギア３０１及びリングギア３０２に噛合するピニオンギア３０３と、ピニオンギア３０３を自転且つ公転自在に保持するキャリア３０４とを備えており、サンギア３０１、リングギア３０２及びキャリア３０４が３つの回転要素として相互に差動作用を生じるように構成されている。キャリア３０４には、エンジン２００の出力軸であるクランクシャフト２１０が連結されている。サンギア３０１には、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸が連結されている。リングギア３０２には、駆動軸５０が連結されている。動力分割機構３００は、キャリア３０４から入力されるエンジン２００からの動力を、サンギア３０１側（即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１側）とリングギア３０２側（即ち、駆動軸５０側）とにそのギア比に応じて分配する。
【００３０】
ロック機構４００は、本発明に係る「固定手段」の一例であり、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸を停止した状態で機械的に固定すること（即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１をロックすること）が可能に構成されている。ロック機構４００によって第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされた場合、エンジン２００からの動力は、動力分割機構３００によって第１のモータジェネレータＭＧ１には分配されず、駆動軸５０に出力されることになる。この際、典型的には、第２のモータジェネレータＭＧ２は停止され、駆動軸５０にはエンジン２００からの駆動力のみが伝達される（即ち、ハイブリッド車両１０は、エンジン２００から出力される駆動力のみで走行することになる）。
【００３１】
ＰＣＵ５００は、バッテリ６００から取り出した直流電力を交流電流に変換して第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に供給すると共に、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によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６００に供給することが可能に構成されたインバータ等を含み、バッテリ６００と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を個別に制御することが可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ５００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００３２】
バッテリ６００は、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に電力を供給する電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。
【００３３】
アクセル開度センサ１４は、ハイブリッド車両１０のアクセルペダル（不図示）の操作量たるアクセル開度を検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
【００３４】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。
【００３５】
本実施形態では特に、ＥＣＵ１００は、実トルク検出部１１０、最大出力トルク算出部１２０及び制御部１３０を備えている。
【００３６】
実トルク検出部１１０は、本発明に係る「検出手段」の一例であり、第１のモータジェネレータＭＧ１の電流値に基づいてエンジン２００から出力されている実際の出力トルク（即ち、実トルク）を検出することが可能に構成されている。
【００３７】
最大出力トルク算出部１２０は、本発明に係る「算出手段」の一例であり、実トルク検出部１１０によって検出された実トルクに基づいてエンジン２００が出力可能な最大出力トルクを算出することが可能に構成されている。より具体的には、最大出力トルク算出部１２０は、エンジン２００の定常燃焼状態における出力トルクとして予め推定された推定トルクと、実トルク検出部１１０によって検出された実トルクとの差分に基づいて、エンジン２００の定常燃焼状態における最大出力トルクとして予め推定された推定最大出力トルクを補正することにより、エンジン２００が実際に出力可能な最大出力トルクを算出する。
【００３８】
制御部１３０は、アクセル開度センサ１４によって検出されたアクセル開度に応じて定められる目標駆動トルク及び駆動軸５０の回転数である駆動軸回転数に応じて、ロック機構４００を制御することが可能に構成されている。尚、制御部１３０によるロック機構４００の制御については、後に図３及び図４を参照して詳細に説明する。
【００３９】
図２は、目標駆動トルク及び駆動軸回転数によって規定される運転領域を示すマップである。図２では、横軸に駆動軸回転数を示し、縦軸に目標駆動トルクを示している。また、ＥＶ（Electric Vehicle）走行が行われる運転領域を「ＥＶ走行」として示し、電気ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）走行が行われる運転領域を「電気ＣＶＴ走行」として示し、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされる運転領域を「ＭＧ１ロック領域」として示している。また、図２に示すマップは、エンジン２００が定常燃焼状態にある場合に出力すると予め推定された出力トルクに基づいて予め作成されている。但し、本実施形態では特に、後述するように、「ＭＧ１ロック領域」の上限を規定する、目標駆動トルクの上限境界値ＭＢＬは、ＥＣＵ１００の最大出力トルク算出部１２０によって算出された最大出力トルクに応じて、制御部１３０によって変更される。
【００４０】
ＥＣＵ１００は、図２に示すマップ上において、目標駆動トルク及び駆動軸回転数によって定まる点（以下、「運転動作点」と称する）が、どの位置にくるかによって、運転モードを「ＥＶ走行モード」、「電気ＣＶＴ走行モード」及び「ＭＧ１ロックモード」のいずれにするかを決定する。
【００４１】
具体的には、ＥＣＵ１００は、運転動作点が、図２に示すマップ上において、「ＥＶ走行」にあると判定した場合には、運転モードを「ＥＶ走行モード」に設定し、「電気ＣＶＴ走行」にあると判定した場合には、運転モードを「電気ＣＶＴモード」に設定し、「ＭＧ１ロック領域」にあると判定した場合には、運転モードを「ＭＧ１ロックモード」に設定する。
【００４２】
ＥＣＵ１００は、運転モードを「ＥＶ走行モード」に設定した場合には、ハイブリッド車両１０が、第２のモータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行するＥＶ走行を行うように、エンジン２００、ロック機構４００及びＰＣＵ５００を制御する。
【００４３】
ＥＣＵ１００は、運転モードを「電気ＣＶＴ走行モード」に設定した場合には、ハイブリッド車両１０が、エンジン２００から動力分割機構３００を介して駆動軸５０に出力される駆動力と第２のモータジェネレータＭＧ２から駆動軸５０に出力される駆動力とで走行する電気ＣＶＴ走行を行うように、エンジン２００、ロック機構４００及びＰＣＵ５００を制御する。具体的には、ＥＣＵ１００は、運転モードを「電気ＣＶＴ走行モード」に設定した場合には、エンジン２００からの動力が第１のモータジェネレータＭＧ１及び駆動軸５０に分配されて、第１のモータジェネレータＭＧ１で発電が行われると共に第２のモータジェネレータＭＧ２からの駆動力が駆動軸５０に出力されるように、エンジン２００、ロック機構４００及びＰＣＵ５００を制御する。
【００４４】
ＥＣＵ１００は、運転モードを「ＭＧ１ロックモード」に設定した場合には、ハイブリッド車両１０が、エンジン２００からの駆動力のみで走行するように、エンジン２００、ロック機構４００及びＰＣＵ５００を制御する。具体的には、ＥＣＵ１００は、運転モードを「ＭＧ１ロックモード」に設定した場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされるように、ロック機構４００を制御する。
【００４５】
尚、ＥＣＵ１００は、運転モードを「ＥＶ走行モード」又は「電気ＣＶＴ走行モード」に設定した場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされないように、ロック機構４００を制御する。
【００４６】
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるロック機構の制御について、図１及び図２に加えて図３及び図４を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるロック機構の制御の流れを示すフローチャートである。図４は、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるＭＧ１ロック領域の上限境界値変更処理の流れを示すフローチャートである。
【００４７】
図３において、先ず、ＭＧ１ロック中か否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１０）。即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされるように、ロック機構４００が制御部１３０によって制御されているか否かがＥＣＵ１００によって判定される。
【００４８】
ＭＧ１ロック中であると判定された場合には（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、図２を参照して上述したマップ上において、運転動作点がＭＧ１ロック領域にあるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ２０）。
【００４９】
運転動作点がＭＧ１ロック領域にあると判定された場合には（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、制御部１３０は、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされるように、ロック機構４００を制御することを継続する。即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１のロック機構４００によるロック（即ちＭＧ１ロック）が継続される。
【００５０】
一方、運転動作点がＭＧ１ロック領域にない（即ち、図２を参照して上述したマップ上において、運転動作点が「ＥＶ走行」又は「電気ＣＶＴ走行」にある）と判定された場合には（ステップＳ２０：Ｎｏ）、ＭＧ１ロックが解除される（ステップＳ３０）。即ち、制御部１３０は、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされないように、ロック機構４００を制御する。これにより、第１のモータジェネレータＭＧ１は、その回転軸が回転可能となる。
【００５１】
ＭＧ１ロックが解除された後に、図２を参照して上述したＭＧ１ロック領域の上限境界値ＭＢＬを変更する上限境界値変更処理がＥＣＵ１００によって行われる（ステップＳ４０）。
【００５２】
図４に示すように、上限境界値変更処理では、先ず、エンジン２００が定常燃焼中か否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１１０）。即ち、エンジン２００が定常燃焼状態である所定の条件を満たすか否かＥＣＵ１００によって判定される。本実施形態では、エンジン２００の冷却水の水温が８０度以上であり、且つ、エンジン２００の回転数の変動が１００ｒｐｍ以下である状態が３秒以上継続し、且つ、エンジン２００の出力トルクの変動が５Ｎｍ以下である状態が３秒以上継続するという条件を、エンジン２００が定常燃焼状態である条件としている。
【００５３】
エンジン２００が定常燃焼中でないと判定された場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、上限境界値変更処理を終了する（即ち、上限境界値ＭＢＬ（図２参照）を変更しない）。
【００５４】
一方、エンジン２００が定常燃焼中であると判定された場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ１２０）、即ち、実トルク検出部１１０によって検出されるエンジン２００の実トルクと、エンジン２００の定常燃焼状態における出力トルクとして予め推定された推定トルクとの差が、所定の許容範囲内であるか否かがＥＣＵ１００によって判定される。本実施形態では特に、ＥＣＵ１００は、実トルクと推定トルクとの差が５Ｎｍ以上である状態が３回継続して検出された場合に、実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内でないと判定し、これ以外の場合には、実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内であると判定する。
【００５５】
実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内であると判定された場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、上限境界値変更処理を終了する（即ち、上限境界値ＭＢＬ（図２参照）を変更しない）。
【００５６】
一方、実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内でないと判定された場合には（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、ＥＣＵ１００によって上限境界値ＭＢＬ（図２参照）が変更される。具体的には、先ず、ＥＣＵ１００の最大出力トルク算出部１２０によって、実トルクと推定トルクとの差分に基づいて、エンジン２００の定常燃焼状態における最大出力トルクとして予め推定された推定最大出力トルクが補正されることにより、エンジン２００が実際に出力可能な最大出力トルクが算出される。次に、この算出された最大出力トルクに応じて、上限境界値ＭＢＬを変更する。より具体的には、算出された最大出力トルクが、定常燃焼状態における推定最大出力トルクよりも大きい場合には、上限境界値ＭＢＬを、算出された最大出力トルクと定常燃焼状態における推定最大出力トルクとの差分に応じて、大きくなるように変更する。一方、算出された最大出力トルクが、定常燃焼状態における推定最大出力トルクよりも小さい場合には、上限境界値ＭＢＬを、算出された最大出力トルクと定常燃焼状態における推定最大出力トルクとの差分に応じて、小さくなるように変更する。
【００５７】
このように、上限境界値変更処理では、エンジン２００が定常燃焼中ではあり、且つ、実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内でない場合には、ＭＧ１ロック領域の上限境界値ＭＢＬ（図２参照）が、最大出力トルク検出部１２０によって算出された最大出力トルクに応じて変更され、エンジン２００が定常燃焼中でない場合や実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内である場合には、ＭＧ１ロック領域の上限境界値ＭＢＬ（図２参照）は変更されない。
【００５８】
ここで本実施形態では特に、上述したように、ステップＳ１２０に係る処理において、ＥＣＵ１００は、実トルクと推定トルクとの差が５Ｎｍ以上である状態が３回継続して検出された場合に、実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内でないと判定し、これ以外の場合には、実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内であると判定する。よって、制御部１３０によるロック機構４００の制御におけるハンチングの発生を低減或いは防止できる。即ち、実トルクと推定トルクとの差が許容範囲内でないと判定される場合が頻繁に発生してしまうことを低減でき、上限境界値ＭＢＬが頻繁に変更されることによりロック機構４００の制御が安定しない状態になってしまうことを低減できる。
【００５９】
再び図３に戻り、上限境界値変更処理（ステップＳ４０）が終了すると、再び、ＭＧ１ロック中か否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１０）。
【００６０】
一方、ＭＧ１ロック中でないと判定された場合には（ステップＳ１０：Ｎｏ）、図４を参照して上述した上限境界値変更処理がＥＣＵ１００によって行われる（ステップＳ５０）。
【００６１】
上限境界値変更処理（ステップＳ５０）が行われた後に、ステップＳ２０に係る処理と同様に、図２を参照して上述したマップ上において、運転動作点がＭＧ１ロック領域にあるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ６０）。
【００６２】
運転動作点がＭＧ１ロック領域にあると判定された場合には（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、ＭＧ１ロックが実行される（ステップＳ７０）。即ち、制御部１３０は、それまでロックされていなかった第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされるように、ロック機構４００を制御する。これにより、第１のモータジェネレータＭＧ１は、その回転軸が回転可能な状態から停止された状態に変更され、その停止された状態で固定される。
【００６３】
ＭＧ１ロックの実行（ステップＳ７０）の後、再び、ＭＧ１ロック中か否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１０）。
【００６４】
一方、運転動作点がＭＧ１ロック領域にないと判定された場合には（ステップＳ６０：Ｎｏ）、制御部１３０は、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされないように、ロック機構４００を制御することを継続する。即ち、ロック機構４００による第１のモータジェネレータＭＧ１のロックが実行されない状態（即ち、ロックが解除された状態）が継続される。その後、再び、ＭＧ１ロック中か否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１０）。
【００６５】
本実施形態では特に、図４を参照して上述した上限境界値変更処理において、実トルク検出部１１０によって検出された実トルクに基づいて、最大出力トルク算出部１２０によって最大出力トルクが算出され、この算出された最大出力トルクに応じて上限境界値ＭＢＬ（図２参照）が変更される。よって、定常燃焼状態におけるエンジン２００の最大出力トルクとして予め推定された推定最大出力トルクと、エンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクとの間の差に起因して、エンジン２００から駆動軸５０への伝達効率が悪化してしまうことを防止できる。尚、図２に示すマップは、エンジン２００が定常燃焼状態にある場合に出力すると予め推定された出力トルクに基づいて予め作成されたものであり、上限境界値ＭＢＬは、初期状態において、定常燃焼状態におけるエンジン２００の最大出力トルクとして予め推定された推定最大出力トルクに一致する。
【００６６】
ここで、エンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクは、例えば、摩耗や堆積物によって経時的に変化したり、燃料性状や運転環境などによって変化したりするおそれがある。
【００６７】
仮に、上限境界値ＭＢＬを変更せずに、図２を参照して上述したマップに基づいて、ロック機構４００を制御する場合には、上限境界値ＭＢＬ（この場合、推定最大出力トルクに一致する）とエンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクとの間の差に起因して、伝達効率が悪化してしまうおそれがある。
【００６８】
例えば、エンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクが、上限境界値ＭＢＬよりも大きい場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸をロックするようにロック機構４００を制御すれば伝達効率を高めることが可能であるにもかかわらず、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸のロックを解除するようにロック機構４００を制御してしまうことになる。つまり、エンジン２００からの駆動トルクのみで目標駆動トルクを実現できるにもかかわらず、エンジン２００からの動力が第１のモータジェネレータＭＧ１及び駆動軸５０に分配されて、第１のモータジェネレータＭＧ１で発電が行われると共に第２のモータジェネレータＭＧ２からの駆動力が駆動軸５０に出力される（即ち、電気ＣＶＴ走行が行われる）。このため、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の各々における伝達損失が発生し、伝達効率が低下してしまうおそれがある。
【００６９】
一方、エンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクが、上限境界値ＭＢＬよりも小さい場合には、本来、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸のロックを解除して、第１のモータジェネレータＭＧ１により発電しつつ第２のモータジェネレータＭＧ２により駆動軸５０にトルクを伝達すべきであるにもかかわらず、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸のロックを継続してしまうことになるため、バッテリ６００に蓄積されている電力によって第２のモータジェネレータＭＧ２を動作させることが必要になる。これらの結果、エンジン２００、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及びバッテリ６００の全体として伝達効率が悪化してしまうおそれがある。
【００７０】
しかるに本実施形態では特に、図４を参照して上述した上限境界値変更処理において、最大出力トルク算出部１２０によって算出された最大出力トルクに応じて上限境界値ＭＢＬ（図２参照）が変更されるので、上限境界値ＭＢＬとエンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクとのずれを殆ど或いは実践上完全に無くすことができる。よって、エンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクに殆ど或いは実践上完全に一致する上限境界値ＭＢＬに基づいてロック機構４００を制御することが可能となる。従って、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の各々における伝達損失の発生を低減したり、第２のモータジェネレータＭＧ２を動作させるためのバッテリ６００の電力の消費を低減したりすることが可能となり、エンジン２００から駆動軸５０への伝達効率を向上させることができる。
【００７１】
尚、本実施形態では、ＥＣＵ１００は、図３に示したフローチャートにおいて、上限境界値変更処理を２個所（即ち、ステップＳ４０及びＳ５０）で行うように構成されているが、いずれか１個所で行うように構成されてもよいし、ステップＳ４０に係る処理及びステップＳ５０に係る処理に代えて或いは加えて、上限境界値変更処理を、ステップＳ６０に係る処理とステップＳ７０に係る処理との間、或いは、ステップＳ６０に係る処理においてＭＧ１ロック領域ではないと判定された後に行うように構成されてもよい。つまり、ＥＣＵ１００は、図３に示したフローチャートにおいて、上限境界値変更処理が、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされていないときに、１回以上行われるように構成すればよい。いずれの場合にも、上限境界値ＭＢＬとエンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクとのずれを殆ど或いは実践上完全に無くすことができる。
【００７２】
更に、本実施形態では特に、制御部１３０は、ロックを実行する前（即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされていない状態からロックされた状態となるように、ロック機構４００を制御する前）に、定常燃焼状態におけるエンジン２００の出力トルクとして予め推定された推定トルクを、実トルク検出部１１０によって検出された実トルクに一致するように補正する。よって、第１のモータジェネレータＭＧ１がロックされる際に、駆動軸５０に出力される駆動トルクが変動したり、或いは、この変動を無くすために時間が掛かったりしてしまうことで、運転者に違和感を与えてしまうのを防止できる。
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図５を参照して説明する。ここに図５は、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるロック機構の制御の流れを示すフローチャートである。
【００７３】
図５において、先ず、図２を参照して上述したマップ上において、運転動作点がＭＧ１ロック領域にあるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ２１０）。
【００７４】
運転動作点がＭＧ１ロック領域にあると判定された場合には（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、図３を参照して上述した第１実施形態におけるステップＳ１０に係る処理と同様に、ＭＧ１ロック中か否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ２２０）。
【００７５】
ＭＧ１ロック中であると判定された場合には（ステップＳ２２０：Ｙｅｓ）、ＭＧ１ロックが継続される。
【００７６】
一方、ＭＧ１ロック中でないと判定された場合には（ステップＳ２２０：Ｎｏ）、図４を参照して上述した上限境界値変更処理がＥＣＵ１００によって行われる（ステップＳ２３０）。
【００７７】
上限境界値変更処理（ステップＳ２３０）が行われた後に、図３を参照して上述した第１実施形態におけるステップＳ７０に係る処理と同様に、ＭＧ１ロックが実行される（ステップＳ２４０）。
【００７８】
一方、運転動作点がＭＧ１ロック領域にないと判定された場合には（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、ステップＳ２２０に係る処理と同様に、ＭＧ１ロック中か否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ２５０）。
【００７９】
ＭＧ１ロック中であると判定された場合には（ステップＳ２５０：Ｙｅｓ）、図３を参照して上述した第１実施形態におけるステップＳ３０に係る処理と同様に、ＭＧ１ロックが解除される（ステップＳ２６０）。
【００８０】
ＭＧ１ロックが解除された後に、図４を参照して上述した上限境界値変更処理がＥＣＵ１００によって行われる（ステップＳ２７０）。
【００８１】
一方、ＭＧ１ロック中でないと判定された場合には（ステップＳ２５０：Ｎｏ）、図４を参照して上述した上限境界値変更処理がＥＣＵ１００によって行われる（ステップＳ２８０）。
【００８２】
以上のように、第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、上限境界値変更処理が行われる。よって、上限境界値ＭＢＬとエンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクとのずれを殆ど或いは実践上完全に無くすことができる。従って、エンジン２００から駆動軸５０への伝達効率を向上させることができる。
【００８３】
本実施形態では、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１ロック中でないと判定された後（ステップＳ２２０：Ｎｏ、ステップＳ２５０：Ｎｏ）、及び、ＭＧ１ロックが解除された（ステップＳ２６０）後に、上限境界値変更処理（ステップＳ２３０、Ｓ２７０及びＳ２８０）を行うように構成されている。よって、第１のモータジェネレータＭＧ１の電流値に基づいて実トルク検出部１１０によって実トルクを確実に検出することができ、上限境界値ＭＢＬとエンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクとのずれが生じてしまうのをより確実に防止できる。
【００８４】
尚、本実施形態では、ＥＣＵ１００は、図５に示したフローチャートにおいて、上限境界値変更処理を３個所（即ち、ステップＳ２３０、Ｓ２７０及びＳ２８０）で行うように構成されているが、いずれか１個所又は２個所で行うように構成されてもよい。いずれの場合にも、上限境界値ＭＢＬとエンジン２００から実際に出力可能な最大出力トルクとのずれを殆ど或いは実践上完全に無くすことができる。
【００８５】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】目標駆動トルク及び駆動軸回転数によって規定される運転領域を示すマップである。
【図３】第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるロック機構の制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるＭＧ１ロック領域の上限境界値変更処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるロック機構の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１０…ハイブリッド車両、５０…駆動軸、１００…ＥＣＵ、１１０…実トルク検出部、１２０…最大出力トルク算出部、１３０…制御部、２００…エンジン、３００…動力分割機構、４００…ロック機構、６００…バッテリ、ＭＧ１…第１のモータジェネレータ、ＭＧ２…第２のモータジェネレタ
【図１】
2010052577.tif 000003
【図２】
2010052577.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010052577.tif 000006
【図５】
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