(57)【要約】【課題】フライホイールに蓄えられた回転エネルギーをエンジン始動時に有効利用することで、エンジン始動時の電力消費を低減させる。【解決手段】ハイブリッド車両１０は、エンジン１２と、発電機およびエンジン始動用モータとして機能し、且つ、クラッチ機構７２を介してフライホイール７４がロータ２９に連結されるモータＭＧ１と、バッテリ５０からの電力供給を受けて動力を出力可能なモータＭＧ２と、クラッチ機構の接続および接続解除を制御するハイブリッドＥＣＵ６６とを備える。ハイブリッドＥＣＵ６６は、モータＭＧ２の動力による走行中にエンジン始動要求があったとき、モータＭＧ１の回転数が負の値であることを条件にクラッチ機構７２を接続して、上記走行中に回転エネルギーを蓄えたフライホイール７４をモータＭＧ１に連結する制御を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、エンジンの動力を受けて発電可能であるとともに蓄電装置からの電力供給を受けてエンジン始動用動力を出力可能であり、且つ、クラッチ機構を介してフライホイールがロータに連結される第１モータと、蓄電装置からの電力供給を受けて動力を出力可能な第２モータと、クラッチ機構の接続および接続解除を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両であって、
制御部は、第２モータの動力による走行中にエンジン始動要求があったとき、第１モータの回転数が負の値であることを条件にクラッチ機構を接続して、前記走行中に回転エネルギーを蓄えたフライホイールを第１モータに連結することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
制御部は、第１モータの回転数が正の値になったとき、クラッチ機構を接続解除することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両において、
制御部は、車両走行中に蓄電装置の入力制限に伴う第１モータのトルク制限下でエンジン停止要求があったとき、第１モータの回転数がフライホイールの回転数よりも高いことを条件にクラッチ機構を接続することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
制御部は、第１モータ回転数が上限付近であって駆動輪のスリップグリップが発生したとき、第１モータ回転数がフライホイール回転数よりも高いことを条件にクラッチ機構を接続することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、
制御部は、クラッチ機構の接続解除時に、フライホイールに摩擦力を作用させる摩擦力付与手段を作動させることを特徴とするハイブリッド車両。
【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関し、特に、クラッチ機構を介してフライホイールが連結される発電用モータを有するハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガソリンや軽油等を燃料として動力を出力する内燃機関としてのエンジンと、蓄電装置からの電力供給を受けて動力を出力する走行用モータと、エンジンの動力の全部または一部分配を受けて発電を行う発電用モータとを備えたハイブリッド車両が普及してきている。
【０００３】
このようはハイブリッド車両では、エンジン、発電用モータおよび走行用モータの各動力伝達系が例えば遊星歯車機構で構成される動力分配統合機構を介して接続されており、走行用モータの動力だけで走行するモータ走行（以下、ＥＶ走行ともいう）、エンジンからの動力だけで走行するエンジン走行モード、および、エンジンおよび走行用モータの両方からの動力で走行するハイブリッド走行モードを適宜に切り替えることで燃費向上を図っている。
【０００４】
上記ハイブリッド車両において、特許文献１には、発電用モータにクラッチ機構を介してフライホイールを連結し、エンジンが低回転領域で作動しているときにクラッチ機構をオンしてフライホールを発電用モータに連結することより、フライホイールの慣性力を利用してエンジン振動を抑制することが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３２１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、発電用モータをいわゆるセルモータとして用いてエンジン始動する際には、フライホイールが連結されていると却って始動抵抗が大きくなるため、クラッチ機構をオフしてフライホイールを発電用モータから連結解除した状態にしている。
【０００７】
しかし、フライホイールに蓄えられた回転エネルギーをエンジン始動時に有効利用することができる場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、フライホイールに蓄えられた回転エネルギーをエンジン始動時に有効利用することで、エンジン始動時の電力消費を低減させることが可能なハイブリッド車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るハイブリッド車両は、エンジンと、エンジンの動力を受けて発電可能であるとともに蓄電装置からの電力供給を受けてエンジン始動用動力を出力可能であり、且つ、クラッチ機構を介してフライホイールがロータに連結される第１モータと、蓄電装置からの電力供給を受けて動力を出力可能な第２モータと、クラッチ機構の接続および接続解除を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両であって、制御部は、第２モータの動力による走行中にエンジン始動要求があったとき、第１モータの回転数が負の値であることを条件にクラッチ機構を接続して、前記走行中に回転エネルギーを蓄えたフライホイールを第１モータに連結することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るハイブリッド車両において、制御部は、第１モータの回転数が正の値になったとき、クラッチ機構を接続解除することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るハイブリッド車両において、制御部は、車両走行中に蓄電装置の入力制限に伴う第１モータのトルク制限下でエンジン停止要求があったとき、第１モータの回転数がフライホイールの回転数よりも高いことを条件にクラッチ機構を接続してもよい。
【００１２】
また、本発明に係るハイブリッド車両において、制御部は、第１モータ回転数が上限付近であって駆動輪のスリップグリップが発生したとき、第１モータ回転数がフライホイール回転数よりも高いことを条件にクラッチ機構を接続してもよい。
【００１３】
さらに、本発明に係るハイブリッド車両において、制御部は、クラッチ機構の接続解除時に、フライホイールに摩擦力を作用させる摩擦力付与手段を作動させてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るハイブリッド車両によれば、走行中に回転エネルギーを蓄えたフライホイールがクラッチ機構を介して第１モータに連結されることで、上記回転エネルギーがエンジン始動時における第１モータの駆動に利用されて電力消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態であるハイブリッド車両１０の概略構成を示す図である。図１において、動力伝達系は実線で、電力ラインは一点鎖線で、信号ラインは点線でそれぞれ示されている。ハイブリッド車両１０は、走行用の動力を出力可能なエンジン１２と、２つの３相交流同期型モータジェネレータ（以下、単に「モータ」という）ＭＧ１（第１モータ），ＭＧ２（第２モータ）と、動力分配統合機構１４とを備える。
【００１７】
エンジン１２は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン１２は、エンジン用ＥＣＵ(Electronic Control Unit)（以下、「エンジンＥＣＵ」という。）１６と電気的に接続されており、エンジンＥＣＵ１６からの制御信号を受けて燃料噴射、点火、吸引空気量等が調節されることで作動制御されるようになっている。エンジン１２の回転数Ｎｅは、エンジン１２からの動力を出力する出力軸１３に近接して設けられた回転位置センサ１１から入力される検出値に基づいてエンジンＥＣＵ１６において算出される。
【００１８】
動力分配統合機構１４は、中心部に配置されるサンギヤ１８と、サンギヤ１８と同心上に配置され円環内周部に内歯を有するリングギヤ２０と、サンギヤ１８とリングギヤ２０の両方に噛合する複数のキャリア２２とを含んで構成される遊星歯車機構からなっている。複数のキャリア２２は、キャリア支持部材２６の端部にそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００１９】
動力分配統合機構１４において、キャリア支持部材２６に連結されるキャリア軸２８にはトルク衝撃緩和用のダンパ２４を介してエンジン１２の出力軸１３が連結され、サンギヤ１８にはモータＭＧ１のロータ２９に接続される回転軸３０が連結され、リングギヤ２０にはリングギヤ軸３２を介して減速機３４が連結されている。これにより、動力分配統合機構１４では、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア軸２８を介してキャリア２２に入力されるエンジン１２からの動力がサンギヤ１８側とリングギヤ２０側とにそのギヤ比に応じて分配され、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア軸２８を介してキャリア２２に入力されるエンジン１２の動力とサンギヤ１８から入力されるＭＧ１からの動力が統合されてリングギヤ２０からリングギヤ軸３２を介して所定減速比のギヤ列を含む減速機３４へ入力されるようになっている。
【００２０】
また、モータＭＧ１のロータ２９には、クラッチ機構７２を介して断面ハッチングで示すフライホイール７４が連結されている。クラッチ機構７２は、ディスク式クラッチや流体式クラッチ等の周知構成のものを用いることができる。このクラッチ機構７２が接続（以下、オンもという）または接続解除（以下、オフともいう）されることにより、フライホイール７４がロータ２９に対して連結または連結解除されるようになっている。また、フライホイール７４は、例えば金属製の円柱体からなり、その中心部に形成された貫通孔をキャリア軸２８が孔内面に対して非接触で、または、図示しない軸受け部材で回転可能に支持された状態で貫通している。さらに、フライホイール７４の外周面近傍には回転数センサ７６が配置されており、このセンサ７６により検出されるフライホイール７４の回転数が後述するモータ用ＥＣＵへ入力されるようになっている。
【００２１】
モータＭＧ２のロータ３６に接続される回転軸３８もまた減速機３４に接続されており、モータＭＧ２が電動機として機能するときにはモータＭＧ２からの動力が減速機３４へ入力されるようになっている。
【００２２】
リングギヤ軸３２およびＭＧ２の回転軸３８の少なくとも一方から入力される動力は、減速機３４を介して車軸４０へ伝達され、これにより駆動輪４２が回転駆動される。一方、回生時に駆動輪４２および車軸４０から減速機３４を介して回転軸３８に動力が入力されるとき、ＭＧ２は発電機として機能する。ここで、回生時は、運転者がブレーキ操作を行って車両速度を減速した場合に限らず、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除して車両加速を中止した場合や、車両が下り坂を重力作用によって走行している場合等を含む。
【００２３】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ対応するインバータ４４，４６に電気的にそれぞれ接続され、各インバータ４４，４６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、単に「コンバータ」という。）４８を介して蓄電装置としてのバッテリ５０に電気的に接続されている。バッテリ５０は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が好適に用いられる。また、バッテリに代えて、化学反応を伴わない蓄電装置としてキャパシタが用いられてもよい。
【００２４】
モータＭＧ１，ＭＧ２が電動機として機能するとき、バッテリ５０から平滑コンデンサ５２を介して供給される直流電圧Ｖｂをコンバータ４８で出力電圧Ｖｃに昇圧してから、平滑コンデンサ５４を介してインバータ４４，４６へ入力し（コンバータ出力電圧Ｖｃはインバータ入力電圧およびシステム電圧ＶＨに相当する、以下に同じ）、インバータ４４，４６で交流電圧に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に入力される。
【００２５】
逆に、モータＭＧ１，ＭＧ２が発電機として機能するとき、ＭＧ１，ＭＧ２から出力される交流電圧をインバータ４４，４６で直流変換した後、コンバータ４８で降圧してバッテリ５０に充電する。また、インバータ４４，４６は、コンバータ４８に接続される電力ライン５６および接地ライン５８を共通にしていることから、モータＭＧ１，ＭＧ２のうち一方のモータで発電した電力をコンバータ４８を介さずに他方のモータに供給して回転駆動させることもできる。
【００２６】
さらに、モータＭＧ１は、印加する交流電圧を調整してトルク制御することにより、エンジン回転数を連続的に無段階で変速し得る変速機として機能する。
【００２７】
インバータ４４，４６は、モータ用ＥＣＵ（以下、モータＥＣＵという）６０にそれぞれ電気的に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータＥＣＵ６０から送信される制御信号に基づいてそれぞれ作動制御される。また、モータＭＧ１，ＭＧ２には、各ロータ２９，３６の回転角を検出する回転角センサ３１，３７が設けられている。各回転角センサ３１，３７による検出値は、モータＥＣＵ６０に入力されて各モータ回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を算出するために用いられる。
【００２８】
バッテリ５０には、充電状態または残容量（ＳＯＣ）を検出するための電流センサ６２が設けられている。電流センサ６２による検出値は、バッテリ用ＥＣＵ（以下、「バッテリＥＣＵ」という）６４に入力される。また、バッテリＥＣＵ６４には、図示しない電圧センサで検出されるバッテリ電圧Ｖｂや、図示しない温度センサによって検出されるバッテリ温度等が入力されるようになっている。バッテリＥＣＵ６４は、電流センサ６２により検出される充放電電流の積算値に基づいてバッテリ残容量ＳＯＣが適正範囲に維持されるように監視しており、満充電状態では入力制限信号を、適正範囲下限近傍では出力制限および充電要求の信号を後述するハイブリッド用ＥＣＵへ出力する。
【００２９】
エンジンＥＣＵ１６、モータＥＣＵ６０およびバッテリＥＣＵ６４は、ハイブリッド用ＥＣＵ（以下、ハイブリッドＥＣＵという）６６に電気的に接続されている。ハイブリッドＥＣＵ６６は、制御プログラムを実行するＣＰＵ、制御プログラム等を格納するＲＯＭ、各種検出値を随時に読み出しおよび書換え可能に記憶するＲＡＭ等から構成されている。ハイブリッドＥＣＵ６６は、エンジン１２およびモータＭＧ１，ＭＧ２を統括的に作動制御すると共にバッテリ５０を管理する機能を有する。
【００３０】
ハイブリッドＥＣＵ６６は、エンジンＥＣＵ１６との間で、必要に応じてエンジン制御信号を送信し、必要に応じてエンジン作動状態に関するデータ（例えばエンジン回転数Ｎｅ等）を受信する。また、ハイブリッドＥＣＵ６６は、モータＥＣＵ６０との間で、必要に応じて要求トルク指令Ｔｒ＊を送信し、必要に応じてモータ作動状態に関するデータ（例えばモータ回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、モータ電流、フライホイール７４の回転数Ｎｆｗ等）を受信する。さらに、ハイブリッドＥＣＵ６６は、バッテリＥＣＵ６４からバッテリ残容量ＳＯＣ、バッテリ電圧、バッテリ温度、入出力制限信号等のバッテリ管理に必要なデータを受信する。
【００３１】
ハイブリッドＥＣＵ６６には、また、車速センサ６８およびアクセル開度センサ７０が電気的に接続されており、ハイブリッド車両１０の走行速度である車速Ｓｖと、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃとがそれぞれ入力される。
【００３２】
続いて、上記構成からなるハイブリッド車両１０におけるエンジン１２およびモータＭＧ１，ＭＧ２の作動について概略的に説明する。
【００３３】
例えば、ハイブリッド車両１０の始動時、モータＭＧ１をいわゆるセルモータとして利用してエンジン１２を始動する。このエンジン始動時、モータＭＧ１は、バッテリ５０からコンバータ４８およびインバータ４４を介して供給される電力によって駆動される。ただし、これに続く車両発進時にモータＭＧ２から出力される動力だけで発進する場合、ここでのエンジン始動は暖機運転のためだけのものとなる。
【００３４】
ハイブリッド車両１０が停車状態から発進するとき、通常は、バッテリ５０からコンバータ４８およびインバータ４６を介してモータＭＧ２に電力供給して駆動し、モータＭＧ２だけから動力を出力させて発進する（モータ走行モード）。ただし、このときバッテリ５０の残容量ＳＯＣが低下していてバッテリＥＣＵ６４からの充電要求があるときには、エンジン１２から出力されて動力分配統合機構１４で分配された動力をモータＭＧ１の回転軸３０に入力して発電し、発電された電力をバッテリ５０に充電する。
【００３５】
例えば、ハイブリッド車両１０が低速走行しているときや坂を下っているとき等の比較的軽負荷走行時には、低中回転領域での効率が比較的良くないエンジン１２から動力を出力させると燃費が悪化するため、エンジン１２を停止させる一方で、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを監視しながらモータＭＧ２だけからの動力で走行する（モータ走行モード）。このとき、バッテリ残容量ＳＯＣが低下してくると、バッテリＥＣＵ６４からの充電要求に応じてエンジン１２を適宜に間欠作動させ、エンジン動力によりモータＭＧ１で発電してバッテリ５０に充電する。
【００３６】
例えば、ハイブリッド車両１０がほぼ一定の安定した速度で走行している通常走行時には、中高速回転領域で効率が比較的良好になるエンジン１２から動力を出力させて走行する（エンジン走行モード）。このとき、必要に応じて、例えばアクセルが一時的に大きく踏み込まれて急加速するとき等には、エンジン動力の分配を受けて発電状態にあるモータＭＧ１またはバッテリ５０から電力供給してモータＭＧ２からも動力を出力させ、エンジン１２の動力をアシストする（ハイブリッド走行モード）。また、バッテリ残容量ＳＯＣ低下している場合には、エンジン１２の出力を上昇させてモータＭＧ１へ分配される動力を大きくし、モータＭＧ１により発電される電力の一部をバッテリ５０に充電する。
【００３７】
例えば、ブレーキ操作によってハイブリッド車両１０が減速される回生時には、駆動輪４２から車軸４０および減速機３４を介して回転軸３８に動力が入力され、モータＭＧ２が発電機として機能する。回生時にモータＭＧ２によって発電された電力は、インバータ４６で直流電圧に変換されコンバータ４８で降圧されてからバッテリ５０に充電される。
【００３８】
次に、上記ハイブリッド車両１０においてモータＭＧ１にクラッチ機構７２を介して連結されるフライホイール７４に関する第１の制御について図２，３を参照して説明する。図２は、ＥＶ走行中にエンジン始動要求があった場合におけるモータＭＧ１（サン）、エンジン１２（キャリア）およびモータＭＧ２（リング）の回転数の関係を示す共線図であり、図３は制御部として機能するハイブリッドＥＣＵ６６においてＥＶ走行中にエンジン始動要求があった場合に実行される制御手順を示すフローチャートである。
【００３９】
なお、図２（図４，６についても同様）に示す共線図では、「０」で示す実線位置が回転数ゼロの位置であり、「０」より上の「＋」で示される領域が正の回転数領域、「０」より下の「−」で示される領域が負の回転数領域と規定する。また、共線図において、モータＭＧ１（サン）、エンジン１２（キャリア）およびモータＭＧ２（リング）の３本の縦軸の間隔は、サン縦軸とキャリア縦軸との間隔を１とすると、キャリア縦軸とリング縦軸との間隔は（サンギヤ１８の歯数／リングギヤ２０の歯数）として表される。
【００４０】
ハイブリッド車両１０がＥＶ走行モードで走行しているとき、図２において実線８０で示すように、エンジン停止状態すなわちエンジン回転数がゼロの状態で、モータＭＧ２が正方向に回転駆動されて走行用動力を出力している。一方、モータＭＧ１は、動力分配統合機構１４を介してモータＭＧ２に接続されているため、モータＭＧ２の回転の反動として負方向に空転している状態にあり、負の値の回転数となっている。
【００４１】
また、クラッチ機構７２はオン状態にあって、フライホイール７４はモータＭＧ１のロータ２９と同期して負方向に回転しており、これによりフライホイール７４に回転エネルギーが蓄えられている。
【００４２】
このようなＥＶ走行中に、例えば、ユーザによるアクセル操作で大きなトルク要求があったときや、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいてバッテリＥＣＵ６４からの充電要求があったとき等に、ハイブリッドＥＣＵ６６はエンジンＥＣＵ１６に対してエンジン始動要求を送信する。エンジン始動要求を受けたエンジンＥＣＵ１６は、エンジン１２において燃料噴射や点火等を実行してエンジン始動を開始する。
【００４３】
このとき、ハイブリッドＥＣＵ６６は、図３に示すように、車速センサ６８から入力される車速Ｓｖが０以上か、すなわちハイブリッド車両１０が走行中であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ハイブリッド車両１０が走行中ではなく停止状態にあれば（ステップＳ２でＮＯ）、クラッチ機構７２をオフして処理を終了する。
【００４４】
一方、ハイブリッド車両１０が走行中である場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、続いてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がゼロ未満であるか、すなわち負の値であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００４５】
この判定で、モータＭＧ１の回転数が負の値ではない場合（ステップＳ４でＮＯ）、クラッチ機構７２をオフして処理を終了する。一方、モータＭＧ１の回転数が負の値である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、クラッチ機構７２がオンされ（ステップＳ６）、フライホイール７４がモータＭＧ１のロータ２９に連結される。ここで、ステップＳ６の処理では、先にクラッチ機構７２がオン状態にあればオン状態がそのまま維持され、先にクラッチ機構７２がオフ状態にあるときはオン状態に切り替えられることになる。
【００４６】
このようにクラッチ機構７２がオンされてフライホイール７４がモータＭＧ１に連結されると、フライホイール７４に蓄えらえている回転エネルギーがエンジン始動時におけるモータＭＧ１の駆動に利用されることになる。これにより、モータＭＧ１のセルモータとしての駆動をバッテリ５０からの電力供給に依存する場合に比べて、エンジン始動時に要する電力消費を低減することができる。
【００４７】
上記のようにクラッチ機構７２がオンされてフライホイール７４の回転エネルギーがエンジン始動に利用されて、エンジン始動が完了する過程においてエンジン回転数が上がってくるに伴ってモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の絶対値が低下し、図２中の点線８２で示すようにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がゼロとなるタイミングある。図３に示す制御手順は所定時間毎に繰り返し実行されるため、このタイミングで上記ステップＳ４においてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がゼロ未満ではないと判定され（ステップＳ６でＮＯ）、クラッチ機構７２がオフされる（ステップＳ８）。これにより、モータＭＧ１のロータ２９に対するフライホイール７４の連結が解除されるので、エンジン始動動作完了まで又はエンジン始動完了後にエンジン回転数がさらに上昇するのに伴ってモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正方向に上がっていく際にフライホイール７４の慣性力が回転抵抗になることが防止される。ここで、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負領域から正領域へ移行する前にフライホイール７４の連結を確実に解除しておくために、上記ステップＳ４における回転数閾値をゼロに近い負の値としてもよい。
【００４８】
次に、上記ハイブリッド車両１０においてモータＭＧ１にクラッチ機構７２を介して連結されるフライホイール７４に関する第２の制御について図４，５を参照して説明する。図４は、ハイブリッド車両１０がエンジン作動状態で走行中にエンジン停止要求があった場合におけるモータＭＧ１（サン）、エンジン１２（キャリア）およびモータＭＧ２（リング）の回転数の関係を示す共線図であり、図５はハイブリッドＥＣＵ６６において車両走行中にエンジン停止要求があった場合に実行される制御手順を示すフローチャートである。
【００４９】
図４の共線図に実線８４で示される状態は、モータ走行モードでの走行中であってモータＭＧ１による発電のためにエンジン１２が運転されている場合等が想定される。このとき、モータＭＧ２によって走行用動力が出力され、エンジン１２の動力は動力分配統合機構１４を介してモータＭＧ１に入力されて発電が行われている。モータＭＧ１で発電された電力は、バッテリ５０へ充電されるか、または、モータＭＧ２の駆動用に供される。
【００５０】
このような状態で、例えばバッテリ５０が満充電状態になって入力制限信号がバッテリＥＣＵ６４からハイブリッドＥＣＵ６６に送信されると、ハイブリッドＥＣＵ６６はエンジンＥＣＵ１６に対してエンジン停止要求を送信する。エンジンＥＣＵ１６は、エンジン停止要求を受けて、エンジン１２の回転数を低下させてエンジン停止すべく燃料噴射や点火等のタイミング制御を実行する。
【００５１】
このとき、モータＭＧ１についてトルク制御を実行してエンジン回転数を速やかに減速してエンジン停止させることが、ダンパ２４の共振周波数と一致することなるエンジン回転数領域でのエンジン振動の増大を抑制するうえで好ましいが、上記のようにバッテリ５０に入力制限がかかっていることに伴ってモータＭＧ１についてトルク制限されていることがあり、この場合にエンジン回転数減速のためのモータＭＧ１の変速機としての機能を有効に発揮できない場合がある。
【００５２】
そこで、ハイブリッドＥＣＵ６６では、図５に示すような制御を実行する。まず、モータＭＧ１についてトルク制限がかかっている条件下でエンジン停止要求があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。モータＭＧ１のトルク制限下でエンジン停止要求がなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、そのまま処理を終了する。
【００５３】
一方、モータＭＧ１のトルク制限下でエンジ停止要求がある場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、続いて、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がフライホイール７４の回転数Ｎｆｗよりも高いか否かを判定する（ステップＳ１４）。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がフライホイール７４の回転数Ｎｆｗ以下である場合には、クラッチ機構７２をオフまたはオフ状態を維持して（ステップＳ１８）、処理を終了する。
【００５４】
一方、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がフライホイール７４の回転数Ｎｆｗよりも高い場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、クラッチ機構７２をオンして（ステップＳ１６）、フライホイール７４をモータＭＧ１のロータ２９に連結する。これにより、フライホイール７４が持つ慣性力をモータＭＧ１の回転数を引き下げるためのトルクとして利用でき、エンジン回転数を速やかに減速させることができ、エンジン振動の抑制に有効である。この場合、クラッチ機構７２がオンされる前、すなわちクラッチオフ時には、フライホイール７４が停止状態（すなわち回転数Ｎｆｗ＝０）にあることが、エンジン１２に対して大きな減速トルクを付与するためにより好ましい。
【００５５】
図４に示すように、実線８４の状態からエンジン１２およびモータＭＧ１がそれぞれ減速し、エンジン回転数がゼロになる前にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がゼロとなる点線８６で示すタイミングがあり、そこからモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負の値になって増加してゆき、やがてエンジン回転数がゼロになる（図２の実線８０で示す状態に相当する）。
【００５６】
上記ステップＳ１６においてクラッチ機構７２をオンしたとき、フライホイール７４の回転数ＮｆｗがモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に直ちに同期するわけではなく、クラッチ機構７２においてスリップが発生しつつフライホイール７４の回転数Ｎｆｗが増加してゆき、図４に矢印Ａで示すタイミングでフライホイール７４の回転数がモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に同期する（すなわちＮｍ１＝Ｎｆｗ）。図５に示す制御手順は所定時間毎に繰り返し実行されるため、Ｎｍ１＝Ｎｆｗになると、上記ステップＳ１４でＮＯと判定されてクラッチ機構７２がオフされる（ステップＳ１８）。このようにクラッチ機構７２がオフされてフライホイール７４の連結が解除されることによって、矢印Ａで示すタイミング以降において、フライホイール７４の慣性力がモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の低下および負方向の回転数増加の際に却って抵抗になることが防止される。
【００５７】
次に、上記ハイブリッド車両１０においてモータＭＧ１にクラッチ機構７２を介して連結されるフライホイール７４に関する第３の制御について図６，７を参照して説明する。図６は、ハイブリッド車両１０がモータＭＧ１が上限回転数付近で回転している状態で走行しているときに駆動輪４２でスリップグリップが発生した場合におけるモータＭＧ１（サン）、エンジン１２（キャリア）およびモータＭＧ２（リング）の回転数の関係を示す共線図であり、図７はハイブリッドＥＣＵ６６において上記スリップグリップが発生したときに実行される制御手順を示すフローチャートである。ここで、「スリップグリップ」とは、路面にはった氷等の影響で駆動輪４２が一時的にスリップ状態になった後に再び路面をグリップした状態になることをいう。
【００５８】
図６の共線図における実線８８は、ハイブリッド車両１０がエンジン１２の動力によるエンジン走行モードでの走行状態にあって、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が一点鎖線９２で示す所定の上限回転数より少し低い回転数領域にある状態を示す。この状態で、上記スリップグリップが発生すると、減速機３４およびリングギヤ軸３２を介して駆動輪４２に連結されるリングギヤ２０の回転数が瞬間的に上昇した後に急低下する。このようなリングギヤ２０の回転数の急低下は、その反動としてキャリア２２およびサンギヤ１８を介して回転軸３０に伝達される。その結果、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の急上昇をもたらし、その回転数Ｎｍ１が上限回転数を超えた過回転状態になる可能性がある。
【００５９】
通常、モータＭＧ１についは上限回転数を超えないようにモータＥＣＵ６０によってトルク制御されているが、バッテリ５０に入力制限に伴ってモータＭＧ１についてトルク制限がかかっているとき、上記のような突発的な過回転状態の抑制に対応できない場合がある。そこで、上記スリップグリップの発生時にモータＭＧ１の過回転を抑制するため、ハイブリッドＥＣＵ６６では図７に示す制御を実行する。
【００６０】
まず、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が上限回転数付近にあってスリップグリップが発生したか否かが判定される（ステップＳ２２）。具体例として、「上限回転数付近」についてはモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が上限回転数の９０％以上であるか否かで判定され、「スリップグリップの発生」については、車速センサ６８から入力される車速Ｓｖとエンジン回転数との関係、すなわち車速Ｓｖが変化していないにもかかわらずエンジン回転数が急上昇したか否かで判定される。
【００６１】
モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が上限回転数付近にあってスリップグリップの発生ありと判定されない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、そのまま処理を終了する。一方、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が上限回転数付近にあってスリップグリップの発生ありと判定されると（ステップＳ２２でＹＥＳ）、続いて、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がフライホイール７４の回転数Ｎｆｗよりも高いか否かを判定する（ステップＳ２４）。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がフライホイール７４の回転数Ｎｆｗ以下である場合には、クラッチ機構７２をオフまたはオフ状態を維持して（ステップＳ２８）、処理を終了する。
【００６２】
一方、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がフライホイール７４の回転数Ｎｆｗよりも高い場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）、クラッチ機構７２をオンして（ステップＳ２６）、フライホイール７４をモータＭＧ１のロータ２９に連結する。これにより、フライホイール７４が持つ慣性力をモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を引き下げるためのトルクとして利用でき、これによりモータＭＧ１の過回転を抑制することができる。この場合、クラッチ機構７２がオンされる前、すなわちクラッチオフ時には、フライホイール７４が停止状態（すなわち回転数Ｎｆｗ＝０）にあることが、モータＭＧ１に対して大きな減速トルクを付与するためにより好ましい。
【００６３】
その後、上記第２の制御の場合と同様に、フライホイール７４の回転数ＮｆｗがモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と同期したタイミングでクラッチ機構７２をオフして（ステップＳ２８）、フライホイール７４の連結を解除する。
【００６４】
ところで、本発明は、上述したハイブリッド車両１０に限定されるものではなく、種々の変更および改良が可能である。
【００６５】
例えば、図８に示すように、フライホイール７４を収容するケーシング９４の内壁面に、摩擦力付与手段としてのブレーキ装置９６を設けてもよい。ブレーキ装置９６は、クラッチ機構７２がオフされると、ブレーキパッド９８を矢印Ｃ方向に前進させてフライホイール７４の外周面に圧接し、フライホイール７４に摩擦力を作用させる。これにより、クラッチオフ時には、フライホイール７４を回転停止した状態にすることができ、回転数センサ７６によるフライホイール７４の回転数計測が不要になる。
【００６６】
なお、上記摩擦力付与手段は、クラッチオフ時にフライホイール７４に対して摩擦力を作用させることができれば、どのような構成のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態であるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】ハイブリッドＥＣＵにおいて実行される第１の制御を説明ための共線図である。
【図３】ハイブリッドＥＣＵにおける第１の制御の手順を示すフローチャートである。
【図４】ハイブリッドＥＣＵにおいて実行される第２の制御を説明ための共線図である。
【図５】ハイブリッドＥＣＵにおける第２の制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】ハイブリッドＥＣＵにおいて実行される第３の制御を説明ための共線図である。
【図７】ハイブリッドＥＣＵにおける第３の制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】フライホイールのブレーキ装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  ハイブリッド車両、１１  回転位置センサ、１２  エンジン、１３  出力軸、１４  動力分配統合機構、１６  エンジンＥＣＵ、１８  サンギヤ、２０  リングギヤ、２２  キャリア、２４  ダンパ、２６  キャリア支持部材、２８  キャリア軸、２９,３６  ロータ、３０,３８  回転軸、３１，３７  回転角センサ、３２  リングギヤ軸、３４  減速機、４０  車軸、４２  駆動輪、４４，４６  インバータ、４８  ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０  バッテリ、５２,５４  平滑コンデンサ、５６  電力ライン、５８  接地ライン、６０  モータＥＣＵ、６２  電流センサ、６４  バッテリＥＣＵ、６６  ハイブリッドＥＣＵ、６８  車速センサ、７０  アクセル開度センサ、  ７２  クラッチ機構、７４  フライホイール、７６  回転数センサ、９４  ケーシング、９６  ブレーキ装置、９８  ブレーキパッド、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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