(57)【要約】【課題】エンジンを用いずにモータを用いて車両を走行させるＥＶ走行と、エンジンおよびモータを用いて車両を走行させるＨＶ走行との切換が可能なハイブリッド車両において、エンジンの再始動を保証しつつ電気走行時間を長く確保する。【解決手段】ＥＣＵは、ＥＶ走行中に、ＳＯＣが所定値よりも小さくなると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＭＧ（１）を駆動して一時的なクランキングを開始し、このクランキング中のＭＧ（１）の角加速度の極小値に基づいて最大フリクションＴｆ＿ｍａｘを推定し（Ｓ２００）、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘに基づいてエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを算出し（Ｓ３００）、バッテリ許容放電電力Ｗｏｕｔがエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋ＋しきい値αよりも低下するまで（Ｓ５００にてＮＯ）、ＥＶ走行モードでの走行を継続させる（Ｓ７００）。【選択図】図６
2010241260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置から供給される電力によって駆動される回転電機と、前記回転電機によって始動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記回転電機の回転角を示す情報および前記蓄電装置の状態を示す情報が入力される入力部と、
所定条件成立時に前記回転電機によって一時的に前記内燃機関を回転させ、前記内燃機関の回転中の前記回転電機の回転角の変化に基づいて前記内燃機関を始動する時の抵抗トルクを算出するトルク算出部と、
前記トルク算出部で算出された前記抵抗トルクを記憶する記憶部と、
前記蓄電装置の状態に基づいて前記蓄電装置が出力可能な電力値を算出する第１電力算出部と、
前記蓄電装置が出力可能な電力値が前記記憶部に記憶された前記抵抗トルクに応じた電力しきい値に低下するまでは、前記内燃機関を用いずに前記回転電機を用いて前記ハイブリッド車両を走行させ、前記蓄電装置が出力可能な電力値が前記電力しきい値に低下した場合に、前記内燃機関および前記回転電機を用いて前記ハイブリッド車両を走行させる走行制御部とを含む、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記トルク算出部は、前記回転角の変化に基づいて前記回転電機の回転角加速度の極小値を検出し、前記回転角加速度の極小値に基づいて前記抵抗トルクの最大値を算出する、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】
前記記憶部は、前記トルク算出部で検出された前記回転角加速度の極小値を記憶し、
前記トルク算出部は、前記回転角加速度の極小値が前記記憶部に記憶された後に前記回転電機による一時的な前記内燃機関の回転を停止し、前記記憶部に記憶された前記回転角加速度の極小値に基づいて前記抵抗トルクの最大値を算出する、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記抵抗トルクの最大値に基づいて、前記回転電機によって前記内燃機関を始動する時に前記回転電機で必要となる電力値の最大値を算出する第２電力算出部をさらに含み、
前記電力しきい値は、前記回転電機で必要となる電力値の最大値に応じた値である、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記抵抗トルクに基づいて、前記回転電機によって前記内燃機関を始動する時に前記回転電機で必要となる電力値を算出する第２電力算出部をさらに含み、
前記電力しきい値は、前記回転電機で必要となる電力値に応じた値である、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記入力部には、前記ハイブリッド車両の走行履歴に関する情報が入力され、
前記第２電力算出部は、前記走行履歴に応じて、前記回転電機で必要となる電力値あるいは前記回転電機で必要となる電力値の最大値を低下させる、請求項４または５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記回転電機は、前記内燃機関の始動時に電動機として機能して前記内燃機関を回転させる第１回転電機と、前記ハイブリッド車両の走行時に電動機として機能して前記ハイブリッド車両を駆動させるためのトルクを発生する第２回転電機とを含む、請求項１にハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
蓄電装置から供給される電力によって駆動される回転電機と、前記回転電機によって始動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両の制御装置が行なう制御方法であって、前記制御装置には、前記回転電機の回転角を示す情報および前記蓄電装置の状態を示す情報が入力され、
前記制御方法は、
所定条件成立時に前記回転電機によって一時的に前記内燃機関を回転させ、前記内燃機関の回転中の前記回転電機の回転角の変化に基づいて前記内燃機関を始動する時の抵抗トルクを算出するステップと、
前記抵抗トルクを算出するステップで算出された前記抵抗トルクを記憶するステップと、
前記蓄電装置の状態に基づいて前記蓄電装置が出力可能な電力値を算出するステップと、
前記蓄電装置が出力可能な電力値が前記記憶するステップで記憶された前記抵抗トルクに応じた電力しきい値に低下するまでは、前記内燃機関を用いずに前記回転電機を用いて前記ハイブリッド車両を走行させ、前記蓄電装置が出力可能な電力値が前記電力しきい値に低下した場合に、前記内燃機関および前記回転電機を用いて前記ハイブリッド車両を走行させるステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の一環として、エンジンおよび走行用モータの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行するハイブリッド車が実用化されている。このようなハイブリッド車両においては、エンジン始動時に、バッテリなどの蓄電装置から供給される電力により走行用モータを駆動してエンジンがクランキングされる。
【０００３】
特開２００８−２５３７５号公報（特許文献１）や特開２００８−２５３７５号公報（特許文献２）には、このようなハイブリッド車において、クランキング時の走行用モータの電流値やエンジン冷却水温に基づいて、エンジンやトランスアクスルの摩擦抵抗によって生じるフリクショントルクを推定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５５３５７号公報
【特許文献２】特開２００８−２５３７５号公報
【特許文献３】特開２００７−２６１４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のフリクショントルクの大きさは、エンジンのクランク角によっても変動する。しかしながら、上述の特許文献１〜３には、エンジンのクランク角に基づく変動を考慮したフリクショントルクの算出手法については何ら開示されていない。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関を用いずに回転電機の動力で車両を走行させる電気走行と、内燃機関および回転電機の動力で車両を走行させるハイブリッド走行との切換が可能なハイブリッド車両において、内燃機関の再始動を保証しつつ電気走行時間を長く確保することができる制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る制御装置は、蓄電装置から供給される電力によって駆動される回転電機と、回転電機によって始動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両を制御する。この制御装置は、回転電機の回転角を示す情報および蓄電装置の状態を示す情報が入力される入力部と、所定条件成立時に回転電機によって一時的に内燃機関を回転させ、内燃機関の回転中の回転電機の回転角の変化に基づいて内燃機関を始動する時の抵抗トルクを算出するトルク算出部と、トルク算出部で算出された抵抗トルクを記憶する記憶部と、蓄電装置の状態に基づいて蓄電装置が出力可能な電力値を算出する第１電力算出部と、蓄電装置が出力可能な電力値が記憶部に記憶された抵抗トルクに応じた電力しきい値に低下するまでは、内燃機関を用いずに回転電機を用いてハイブリッド車両を走行させ、蓄電装置が出力可能な電力値が電力しきい値に低下した場合に、内燃機関および回転電機を用いてハイブリッド車両を走行させる走行制御部とを含む。
【０００８】
第２の発明に係る制御装置においては、トルク算出部は、回転角の変化に基づいて回転電機の回転角加速度の極小値を検出し、回転角加速度の極小値に基づいて抵抗トルクの最大値を算出する。
【０００９】
第３の発明に係る制御装置においては、記憶部は、トルク算出部で検出された回転角加速度の極小値を記憶する。トルク算出部は、回転角加速度の極小値が記憶部に記憶された後に回転電機による一時的な内燃機関の回転を停止し、記憶部に記憶された回転角加速度の極小値に基づいて抵抗トルクの最大値を算出する。
【００１０】
第４の発明に係る制御装置は、抵抗トルクの最大値に基づいて、回転電機によって内燃機関を始動する時に回転電機で必要となる電力値の最大値を算出する第２電力算出部をさらに含む。電力しきい値は、回転電機で必要となる電力値の最大値に応じた値である。
【００１１】
第５の発明に係る制御装置においては、制御装置は、抵抗トルクに基づいて、回転電機によって内燃機関を始動する時に回転電機で必要となる電力値を算出する第２電力算出部をさらに含む。電力しきい値は、回転電機で必要となる電力値に応じた値である。
【００１２】
第６の発明に係る制御装置においては、入力部には、ハイブリッド車両の走行履歴に関する情報が入力される。第２電力算出部は、走行履歴に応じて、回転電機で必要となる電力値あるいは回転電機で必要となる電力値の最大値を低下させる。
【００１３】
第７の発明に係る制御装置においては、回転電機は、内燃機関の始動時に電動機として機能して内燃機関を回転させる第１回転電機と、ハイブリッド車両の走行時に電動機として機能してハイブリッド車両を駆動させるためのトルクを発生する第２回転電機とを含む。
【００１４】
第８の発明に係る制御方法は、蓄電装置から供給される電力によって駆動される回転電機と、回転電機によって始動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両の制御装置が行なう制御方法である。制御装置には、回転電機の回転角を示す情報および蓄電装置の状態を示す情報が入力される。制御方法は、所定条件成立時に回転電機によって一時的に内燃機関を回転させ、内燃機関の回転中の回転電機の回転角の変化に基づいて内燃機関を始動する時の抵抗トルクを算出するステップと、抵抗トルクを算出するステップで算出された抵抗トルクを記憶するステップと、蓄電装置の状態に基づいて蓄電装置が出力可能な電力値を算出するステップと、蓄電装置が出力可能な電力値が記憶するステップで記憶された抵抗トルクに応じた電力しきい値に低下するまでは、内燃機関を用いずに回転電機を用いてハイブリッド車両を走行させ、蓄電装置が出力可能な電力値が電力しきい値に低下した場合に、内燃機関および回転電機を用いてハイブリッド車両を走行させるステップとを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、内燃機関を用いずに回転電機を用いて車両を走行させる電気走行と、内燃機関および回転電機を用いて車両を走行させるハイブリッド走行との切換が可能なハイブリッド車両において、内燃機関の再始動を保証しつつ電気走行時間を長く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】動力分割機構の共線図である。
【図３】クランク角度とエンジンフリクショントルクとの関係を表わす図である。
【図４】エンジンのピストン上死点付近でのエンジンフリクショントルクを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵの処理フロー図（その１）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るＥＣＵの処理フロー図（その２）である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るＥＣＵの機能ブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るＥＣＵの処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本実施の形態に係る制御装置が搭載される車両１０の構造を示す図である。車両１０は、エンジン１００および第２モータジェネレータ（ＭＧ（２））３００Ｂの双方の動力で走行するハイブリッド車両（ＨＶ）走行モード、およびエンジン１００を停止してＭＧ（２）３００Ｂの動力で走行する電気車両（ＥＶ）走行モードのいずれかの走行モードでの走行が可能なハイブリッド車両である。また、車両１０は、車両外部に設けられた交流電源１９から供給された電力での走行が可能なプラグイン車両である。
【００１９】
なお、本発明に係る制御装置が適用可能な車両は、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードのいずれかの走行モードでの走行が可能であれば、図１に示すハイブリッド車両に限定されず、他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。また、必ずしもプラグイン車両である必要はない。
【００２０】
車両１０には、上述のエンジン１００およびＭＧ（２）３００Ｂの他に、第１モータジェネレータ（ＭＧ（１））３００Ａ、動力分割機構２００、減速機１４、走行用バッテリ３１０、インバータ３３０、昇圧コンバータ３２０、エンジンＥＣＵ４０６、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４等を含む。
【００２１】
動力分割機構２００は、遊星歯車機構（プラネタリギヤ）で構成される。動力分割機構２００は、エンジン１００が発生する動力を、ＭＧ（１）３００Ａと出力軸２１２（駆動輪１２側）とに分配する。出力軸２１２は、ＭＧ（２）３００Ｂの回転軸に接続される。このように、エンジン１００、ＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂが、遊星歯車機構からなる動力分割機構２００を経由して連結されることで、エンジン１００、ＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂの回転数は、たとえば、図２に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。この関係を利用して、ＭＧ（１）３００Ａの回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。
【００２２】
減速機１４は、動力分割機構２００と、エンジン１００、ＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂで発生した動力を駆動輪１２に伝達したり、駆動輪１２の駆動をエンジン１００やＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂに伝達したりする。
【００２３】
走行用バッテリ３１０は、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂを駆動するための電力を蓄電する。
【００２４】
インバータ３３０は、走行用バッテリ３１０の直流電力とＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂの交流電力とを変換しながら電流制御を行なう。
【００２５】
昇圧コンバータ３２０は、走行用バッテリ３１０とインバータ３３０との間で電圧変換を行なう。
【００２６】
エンジンＥＣＵ４０６は、エンジン１００の動作状態を制御する。ＭＧ＿ＥＣＵ４０２は、車両１０の状態に応じてＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂ、インバータ３３０、および走行用バッテリ３１０の充放電状態等を制御する。ＨＶ＿ＥＣＵ４０４は、エンジンＥＣＵ４０６およびＭＧ＿ＥＣＵ４０２等を相互に管理制御して、車両１０が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する。
【００２７】
さらに、車両１０には、車両外部の交流電源１９に接続されたパドル１５を接続するためのコネクタ１３と、コネクタ１３を経由して供給された交流電源１９からの交流電力を直流電力に変換して走行用バッテリ３１０へ出力する充電装置１１とを含む。充電装置１１は、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４からの制御信号に応じて走行用バッテリ３１０へ出力する電力量を制御する。
【００２８】
なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４およびエンジンＥＣＵ４０６を統合したＥＣＵ４００とすることがその一例である。以下の説明においては、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４およびエンジンＥＣＵ４０６を区別することなくＥＣＵ４００と記載する。
【００２９】
ＥＣＵ４００には、車速センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、エンジン回転速度センサ（いずれも図示せず）、および走行用バッテリ３１０の状態（バッテリ電圧値Ｖｂ、バッテリ電流値Ｉｂ、バッテリ温度ＴＨｂなど）を監視する監視ユニット３４０からの信号が入力されている。
【００３０】
さらに、ＥＣＵ４００には、ＭＧ（１）３００Ａの変位角θを検出する回転角センサ（レゾルバ）３６０、ＭＧ（２）３００Ｂの変位角を検出する回転角センサ（図示せず）が接続されている。
【００３１】
ＥＣＵ４００は、上述のように、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードのいずれかの走行モードで車両１０を走行させる。ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切換時には、停止していたエンジン１００をクランキングして始動させる必要がある。
【００３２】
このクランキング時には、ＥＣＵ４００は、図２に示すように、ＭＧ（１）３００Ａをモータとして駆動して正方向（エンジン１００の回転を増加させる方向）にトルクを発生させる。このＭＧ（１）３００Ａの正方向のトルクが動力分割機構２００を介してエンジン１００のクランクシャフトに伝達される。これにより、エンジン１００がクランキングされる。このクランキングの際、エンジン１００や動力分割機構２００を含むトランスアクスルの摩擦抵抗によって、負方向（エンジン１００の回転を抑制する方向）にフリクショントルクが働く。したがって、クランキング時には、このフリクショントルクよりも大きな正方向のトルクをエンジン１００に作用させるように、ＭＧ（１）３００Ａを駆動する必要がある。
【００３３】
ところが、フリクショントルクはクランク角（エンジン１００のクランクシャフトの回転角）に応じて変動する。フリクショントルクの変動が最も大きいのは、エンジン１００のシリンダのピストンが上死点を通過する時、すなわち、圧縮から膨張に変化するところである。図３および図４に示すように、フリクショントルクは、上死点直前で極小値（減少から増加へ変化する極小点上の値）となり、上死点直後で極大点（増加から減少へ変化する極大点上の値）となる。これは、上死点直前に、図４（Ａ）に示すベクトルＦがクランク軸の回転方向と逆方向であって、上死点直後に、図４（Ｂ）に示すベクトルＦ’がクランク軸の回転方向と同じ方向であることからわかる。
【００３４】
したがって、クランキング時には、フリクショントルクの極小値よりも大きな正方向のトルクをエンジン１００に作用させるように、ＭＧ（１）３００Ａを駆動する必要がある。
【００３５】
本実施の形態における技術的な特徴は、ＥＣＵ４００が、上述のフリクショントルクの変動を考慮して、クランキング時のＭＧ（１）３００Ａの角加速度の極小値に基づいてフリクショントルクの極小値（フリクショントルクの絶対値の最大値、以下「最大フリクション」ともいう）を精度よく推定する点、および、最大フリクションを考慮したＥＶ走行とＨＶ走行との切換を行なうことによって、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行時のエンジン１００の再始動を保証しつつＥＶ走行時間を可能な限り長く確保する点である。
【００３６】
図５に、本実施の形態に係るＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ４００は、変位角θ、バッテリ電圧値Ｖｂ、バッテリ電流値Ｉｂ、バッテリ温度ＴＨｂなどの各センサ等の検出結果を示す情報が入力される入力インターフェイス４１０と、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４２０からデータが読み出されたり格納されたりする記憶部４３０と、入力インターフェイス４１０および記憶部４３０からの情報に基づいて演算処理を行なう演算処理部４２０と、演算処理部４２０の処理結果を各機器に出力する出力インターフェイス４４０とを含む。
【００３７】
演算処理部４２０は、最大フリクション算出部４２１、始動パワー算出部４２２、ＳＯＣ算出部４２３、Ｗｏｕｔ算出部４２４、走行制御部４２５を含む。
【００３８】
最大フリクション算出部４２１は、クランキング時のＭＧ（１）３００Ａの角加速度の極小値に基づいて、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘを算出する。
【００３９】
具体的には、最大フリクション算出部４２１は、所定条件が成立した場合（たとえば後述するＳＯＣが所定値よりも小さいという条件が成立した場合）に、まずＭＧ（１）３００Ａをモータとして駆動してエンジン１００を一時的にクランキングさせ、そのクランキング時の変位角θに基づいてＭＧ（１）３００Ａの角加速度Ａを監視し、角加速度Ａが極小値となった時のフリクショントルクＴｆを、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘとして算出する。
【００４０】
最大フリクションＴｆ＿ｍａｘの算出には、車両停止時における車両の運動方程式を用いることができる。
【００４１】
すなわち、クランキング時における車両の運動方程式は下記の（１）式で表わされる。
Ｉ’×（ｄω１／ｄｔ）＝−Ｔｆ×｛ρ／（１−ρ）｝＋Ｔ１  ・・・（１）
ここで、Ｉ’＝ Ｉ１＋｛ρ／（１＋ρ）｝２×Ｉｅである。ただし、
ρ  ：動力分割機構２００のプラネタリギヤ比
Ｉ１：ＭＧ（１）３００Ａの慣性モーメント
Ｉｅ：エンジン１００の慣性モーメント
ｄω１／ｄｔ：ＭＧ（１）３００Ａの角加速度
Ｔｆ：エンジン１００やトランスアクスルのフリクショントルク
Ｔ１：ＭＧ（１）３００Ａの出力トルク
したがって、クランキング時の角加速度Ａの極小値および角加速度Ａが極小値となった時のＭＧ（１）３００Ａの出力トルクをそれぞれ角加速度ＣおよびＭＧ１トルクＴｇとして記憶し、上述の（１）式に、Ｔ１＝Ｔｇ、ｄω１／ｄｔ＝Ｃを代入して求まるフリクショントルクＴｆを、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘとすればよい。なお、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘの算出手法は、これに限定されない。
【００４２】
始動パワー算出部４２２は、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘに基づいて、エンジン１００のクランキングに必要なパワー（電力）の最大値（以下、「エンジン始動パワー」ともいう）Ｐｃｒａｎｋを算出する。たとえば、始動パワー算出部４２２は、予め定められた目標クランキング回転速度と最大フリクションＴｆ＿ｍａｘとの積を、エンジン始動パワーＰｃｒａｎｋとして算出する。
【００４３】
ＳＯＣ算出部４２３は、バッテリ電圧値Ｖｂおよびバッテリ電流値Ｉｂの積算値などに基づいて、バッテリ充電状態値（走行用バッテリ３１０の充電状態を示す値）ＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。
【００４４】
Ｗｏｕｔ算出部４２４は、バッテリ充電状態値ＳＯＣおよびバッテリ温度ＴＨｂなどに基づいて、バッテリ許容放電電力（走行用バッテリ３１０から放電可能な電力の上限値）Ｗｏｕｔを算出する。
【００４５】
走行制御部４２５は、バッテリ許容放電電力Ｗｏｕｔからエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを減算した値をＥＶ走行可能最大パワーＰｅｖ＿ｍａｘに設定し、ＥＶ走行可能最大パワーＰｅｖ＿ｍａｘが予め定められたしきい値αよりも低くなるまで（すなわちＷｏｕｔ＜Ｐｃｒａｎｋ＋αとなるまで）は、ＥＶ走行モードを継続し、ＥＶ走行可能最大パワーＰｅｖ＿ｍａｘが予め定められたしきい値αよりも低くなった場合（すなわちＷｏｕｔ＜Ｐｃｒａｎｋ＋αとなった場合）に、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切り換える。
【００４６】
なお、しきい値αは、適合などによって設定することが可能である。このしきい値αをたとえば０ｋｗに設定した場合には、走行制御部４２５は、Ｗｏｕｔ＜ＰｃｒａｎｋとなるまでＥＶ走行を継続し、Ｗｏｕｔ＜Ｐｃｒａｎｋとなった時点で、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切り換えることになる。
【００４７】
上述した機能は、ソフトウェアによって実現されるようにしてもよく、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。
【００４８】
図６、７は、上述した機能をソフトウェアによって実現する場合のＥＣＵ４００のフローチャートである。なお、これらの処理は、所定のサイクルタイムで繰り返し行なわれる。
【００４９】
図６に、ＥＶ走行モードでの走行中にＥＣＵ４００が行なう処理フローを示す。図６に示すように、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ４００は、ＳＯＣが所定値よりも小さいか否かを判断する。この判断は、ＥＶ走行可能な十分な電力が走行用バッテリ３１０に蓄積されているか否かを判断するものである。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘの算出が必要であるとして、処理はＳ２００へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ８００に移される。
【００５０】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ４００は、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘの推定処理を行なう。なお、本処理の詳細は、後述する図７に示す。
【００５１】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ４００は、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘに基づいて、エンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを算出する。たとえば、ＥＣＵ４００は、上述したように、予め定められた目標クランキング回転速度と最大フリクションＴｆ＿ｍａｘとの積を、エンジン始動パワーＰｃｒａｎｋとして算出する。
【００５２】
Ｓ４００にて、ＥＣＵ４００は、バッテリ許容放電電力Ｗｏｕｔからエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを減算した値を、ＥＶ走行可能最大パワーＰｅｖ＿ｍａｘとして算出する。
【００５３】
Ｓ５００にて、ＥＣＵ４００は、ＥＶ走行可能最大パワーＰｅｖ＿ｍａｘが上述のしきい値αよりも低いが否か（すなわちＷｏｕｔ＜Ｐｃｒａｎｋ＋αであるか否か）を判断する。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ６００へ移される。もしそうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、処理はＳ７００に移される。
【００５４】
Ｓ６００にて、ＥＣＵ４００は、ＨＶ走行モードで車両１０を走行させる。すなわち、ＥＶ走行からＨＶ走行への切換を行なう。
【００５５】
Ｓ７００にて、ＥＣＵ４００は、ＥＶ走行モードでの走行を継続させる。Ｓ７００の処理後は、処理はＳ５００に戻され、ＥＶ走行可能最大パワーＰｅｖ＿ｍａｘがしきい値αよりも低いが否かの判断が繰返される。
【００５６】
Ｓ８００にて、ＥＣＵ４００は、ＥＶ走行モードでの走行を継続させる。
図７を参照して、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘの推定処理（図６のＳ２００の処理）の詳細について説明する。
【００５７】
Ｓ２０２にて、ＥＣＵ４００は、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘを算出する必要があるか否かを判断する。この判断は、たとえば、上述の図６のＳ１００と同様、ＳＯＣが所定値よりも小さいか否かに基づいて判断してもよい。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００５８】
Ｓ２０４にて、ＥＣＵ４００は、ＭＧ（１）３００Ａをモータとして駆動してエンジン１００の一時的なクランキングを開始する。
【００５９】
Ｓ２０６にて、ＥＣＵ４００は、レゾルバ３６０からの信号に基づいて、ＭＧ（１）３００Ａの変位角θを検出する。
【００６０】
Ｓ２０８にて、ＥＣＵ４００は、変位角θに基づいてＭＧ（１）３００Ａの角速度ωを算出する。たとえば、ＥＣＵ４００は、Ｓ２０６にて検出した今回サイクルの変位角θから前回サイクルの変位角θを減算して、その減算値をサイクルタイムで除算することにより、角速度ωを算出する。
【００６１】
Ｓ２１０にて、ＥＣＵ４００は、角速度ωに基づいて角加速度Ａを算出する。たとえば、ＥＣＵ４００は、Ｓ２０８にて算出した今回サイクルの角速度ωから前回サイクルの角速度ωを減算して、その減算値をサイクルタイムで除算することにより、角加速度Ａを算出する。
【００６２】
Ｓ２１２にて、ＥＣＵ４００は、今回サイクルの角加速度Ａが前回サイクルの角加速度Ｂよりも小さく、かつ角加速度Ａと角加速度Ｂとの差の絶対値が所定値よりも小さいか否かを判断する。この判断は、今回サイクルの角加速度Ａが極小値であるか否かを判断するものである。この処理で肯定的な判断がなされると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４へ移される。もしそうでないと（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２２２に移される。
【００６３】
Ｓ２１４にて、ＥＣＵ４００は、今回サイクル（すなわち角加速度Ａが極小値となった時）のＭＧ（１）３００Ａの出力トルクを、ＭＧ（１）３００Ａへの制御信号などに基づいて算出してＭＧ１トルクＴｇとして記憶部４３０に記憶する。
【００６４】
Ｓ２１６にて、ＥＣＵ４００は、今回サイクルの角加速度Ａ（すなわち角加速度Ａの極小値）を角加速度Ｃとして記憶部４３０に記憶する。
【００６５】
Ｓ２１８にて、ＥＣＵ４００は、ＭＧ（１）３００Ａを停止してエンジン１００の一時的なクランキングを終了する。
【００６６】
Ｓ２２０にて、ＥＣＵ４００は、記憶部４３０に記憶された角加速度ＣおよびＭＧ１トルクＴｇＣから最大フリクションＴｆ＿ｍａｘを算出する。なお、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘの算出には、上述したように車両の運動方程式を用いればよい。また、算出された最大フリクションＴｆ＿ｍａｘが本処理で記憶部４３０に記憶される。
【００６７】
Ｓ２２２にて、ＥＣＵ４００は、今回サイクルの角加速度Ａを、前回サイクルの角加速度Ｂとして記憶する。なお、本処理で記憶された角加速度Ｂは、次回のサイクルにおけるＳ２１２の処理に用いられる。
【００６８】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ４００の動作について説明する。
【００６９】
ＥＣＵ４００は、車両１０のＥＶ走行モードでの走行中に、ＳＯＣが所定値よりも低下すると（Ｓ１００にてＹＥＳ、Ｓ２０２にてＹＥＳ）、近い将来にＨＶ走行モードへの切換が行なわれると予測して、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘの推定処理を行なう（Ｓ２００）。
【００７０】
すなわち、ＥＣＵ４００は、ＭＧ（１）３００Ａによる一時的なクランキングを開始し（２０４）、このクランキング中のＭＧ（１）３００Ａの変位角θの検出値からＭＧ（１）３００Ａの角加速度Ａが極小値となったか否かを判断する（Ｓ２０６、Ｓ２０８、Ｓ２１０、Ｓ２１２）。
【００７１】
そして、ＥＣＵ４００は、角加速度Ａが極小値となった時（Ｓ２１２にてＹＥＳ）のＭＧ（１）３００Ａの出力トルクおよび角加速度Ａの極小値を、それぞれＭＧ１トルクＴｇおよび角加速度Ｃとして記憶し（Ｓ２１４、Ｓ２１６）、一時的なクランキングを終了させた後（Ｓ２１８）、角加速度ＣおよびＭＧ１トルクＴｇＣから最大フリクションＴｆ＿ｍａｘを算出する。
【００７２】
このように、ＥＣＵ４００は、近い将来にＨＶ走行モードへの切換が行なわれると予測される場合に、ＭＧ（１）３００Ａをモータとして駆動して一時的にクランキングを行ない、このクランキング中にＭＧ（１）３００Ａの角加速度Ａが極小値となった時のフリクショントルクを最大フリクションＴｆ＿ｍａｘとして算出する。そのため、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘは、実際のフリクショントルクの変動を考慮した精度のよい値となる。
【００７３】
そして、ＥＣＵ４００は、上述のように精度よく算出された最大フリクションＴｆ＿ｍａｘに基づいてエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを算出し（Ｓ３００）、バッテリ許容放電電力Ｗｏｕｔがエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋ＋しきい値αよりも低下するまで（Ｓ５００にてＮＯ）、ＥＶ走行モードでの走行を継続させ（Ｓ７００）、バッテリ許容放電電力Ｗｏｕｔがエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋ＋しきい値αよりも低下した時点で（Ｓ５００にてＹＥＳ）、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切換を行なう（Ｓ７００）。そのため、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切換時のエンジン１００の再始動を保証しつつ、たとえばエンジン１００の再始動を保証するためにエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを実際の最大フリクションよりも高い値に予め設定した場合に比べて、ＥＶ走行時間を長く確保することができるので、燃費の向上を図ることができる。
【００７４】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置は、前述の第１の実施の形態に係る制御装置に対して、車両の走行履歴に応じてエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを補正（低下）する機能を追加したものである。それ以外の機能は、前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、前述の第１の実施の形態の制御装置と同じ機能ブロック図およびフローチャートについてのここでの詳細な説明は繰返さない。
【００７５】
図８に、本実施の形態に係るＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。なお、図８に示した機能ブロックの中で、前述の図５に示した機能ブロックと同じ機能については同じ番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７６】
フリクション低下量予測部４２６は、走行によるエンジン１００や動力分割機構２００などの温度上昇（潤滑油の粘度低下）に起因するフリクショントルクの低下量（フリクション低下量）ΔＴｆを、車両の走行履歴（走行時間、車速、出力トルク、エンジン冷却水温、エンジン１００や動力分割機構２００の潤滑油温などの履歴）に基づいて算出する。
【００７７】
そして、始動パワー算出部４２８は、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘからフリクション低下量ΔＴｆを減算した値に基づいて、エンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを算出する。したがって、エンジン始動パワーＰｃｒａｎｋは、フリクション低下量ΔＴｆに応じた値だけ低下される。
【００７８】
図９は、上述した機能をソフトウェアによって実現する場合のＥＣＵ４００のフローチャートである。なお、図９に示したフローチャートの中で、前述の図６に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７９】
Ｓ１２１０にて、ＥＣＵ４００は、車両の走行履歴に基づいて、フリクション低下量ΔＴｆを算出する。なお、ＥＣＵ４００は、たとえば、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘ算出後の、走行時間、車速、出力トルク、エンジン冷却水温、エンジン１００や動力分割機構２００の潤滑油温などの履歴に基づいて、フリクション低下量ΔＴｆを算出する。
【００８０】
Ｓ１２２０にて、ＥＣＵ４００は、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘからフリクション低下量ΔＴｆを減算した補正値を算出する。
【００８１】
Ｓ１３００にて、ＥＣＵ４００は、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘからフリクション低下量ΔＴｆを減算した補正値に基づいて、エンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを算出する。
【００８２】
Ｓ１７００にて、ＥＣＵ４００は、ＥＶ走行モードでの走行を継続させる。Ｓ１７００の処理後は、処理はＳ１２１０に戻される。
【００８３】
このように、本実施の形態に係るＥＣＵ４００は、最大フリクションＴｆ＿ｍａｘの推定処理（Ｓ２００の処理）で最大フリクションＴｆ＿ｍａｘを算出した後においても、走行によるエンジン１００や動力分割機構２００などの温度上昇（潤滑油の粘度低下）に起因するフリクショントルクの低下量ΔＴｆを車両の走行履歴に基づいて算出し（Ｓ１２１０）、フリクション低下量ΔＴｆに応じた値だけエンジン始動パワーＰｃｒａｎｋを低下させる（Ｓ１２２０、Ｓ１３００）。そのため、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切換時のエンジン１００の再始動を保証しつつ、ＥＶ走行時間をより長く確保することができる。
【００８４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１０  車両、１１  充電装置、１２  駆動輪、１３  コネクタ、１４  減速機、１５  パドル、１９  交流電源、１００  エンジン、２００  動力分割機構、２１２  出力軸、３１０  走行用バッテリ、３２０  昇圧コンバータ、３３０  インバータ、３４０  監視ユニット、３６０  レゾルバ、４００  ＥＣＵ、４０２  ＭＧ＿ＥＣＵ、４０４  ＨＶ＿ＥＣＵ、４０６  エンジンＥＣＵ、４１０  入力インターフェイス、４２０  演算処理部、４２１  最大フリクション算出部、４２２，４２８  始動パワー算出部、４２３  ＳＯＣ算出部、４２４  Ｗｏｕｔ算出部、４２５  走行制御部、４２６  フリクション低下量予測部、４３０  記憶部、４４０  出力インターフェイス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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