(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）内燃機関と、（ｉｉ）該内燃機関の動力が入力される入力軸及び駆動軸へ変速後の動力を出力する出力軸を含む変速機構と、（ｉｉｉ）前記駆動軸からのトルクを受けて発電が可能であると共に、前記駆動軸に駆動トルクを付与可能な電動発電機と、（ｉｖ
）前記電動発電機との間で充放電可能である蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電動発電機の回転軸を、前記入力軸に接続するイン接続と、前記出力軸に接続するアウト接続との間で、前記回転軸の接続状態を切り替え可能な切替手段と、
前記発電が可能であり且つ前記駆動トルクが制御不能である所定種類の異常があるか否かを判定する異常判定手段と、
前記出力軸の回転数が前記入力軸の回転数より高いか否かを判定する発電判定手段と、
前記異常判定手段によって前記所定種類の異常があると判定され、且つ前記発電判定手段によって前記出力軸の回転数が前記入力軸の回転数より高いと判定され、且つ前記接続状態が前記イン接続である場合に、少なくとも前記内燃機関を制御して前記回転軸の回転と前記出力軸の回転とを同期させるための出力軸同期制御を実行し、該出力軸同期制御の実行後に、前記接続状態が前記アウト接続に切り替わるように前記切替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、前記出力軸同期制御として、前記出力軸の回転数が前記内燃機関の回転数の上限を超えないように車速を制限した上で、前記出力軸の回転数に向かって前記回転軸の回転数が高まるように前記内燃機関の出力を上げる
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】
前記蓄電手段の蓄電残量が第１閾値より低いか否かを判定する過放電判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記異常判定手段によって前記所定種類の異常があると判定され、且つ前記発電判定手段によって前記出力軸の回転数が前記入力軸の回転数より高いと判定され、前記接続状態が前記イン接続であり、且つ前記過放電判定手段によって前記蓄電残量が前記第１閾値より低いと判定された場合に、前記出力軸同期制御を実行する
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】
前記蓄電手段の蓄電残量が第２閾値より高いか否かを判定する過充電判定手段を更に備え、
前記切替手段は、前記イン接続と、前記アウト接続と、前記入力軸及び前記出力軸のいずれにも接続されない非接続との間で、前記回転軸の接続状態を切り替え可能であり、
前記制御手段は、前記異常判定手段によって前記所定種類の異常があると判定され、且つ前記接続状態が前記アウト接続であり、且つ前記過充電判定手段によって前記蓄電残量が前記第２閾値より高いと判定された場合に、前記接続状態が前記非接続に切り替わるように前記切替手段を制御した後に、少なくとも前記内燃機関を制御して前記回転軸の回転と前記入力軸の回転とを同期させる入力軸同期制御を実行し、該入力軸同期制御の実行後に、前記接続状態が前記イン接続に切り替わるように前記切替手段を制御する
ことを特徴とする請求項１から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】
前記接続状態が前記非接続に切り替えられた後に、前記入力軸の回転数に向かって前記回転軸の回転数が低くなる過程で、前記回転軸の回転数と前記入力軸の回転数との差が所定値より小さいか否かを判定する同期前判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記入力軸同期制御として、前記同期前判定手段によって前記差が前記所定値より小さいと判定された場合に、前記入力軸の回転数が上がらないように前記内燃機関の出力を制限する
ことを特徴とする請求項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、例えば動力源として内燃機関及び電動発電機を備えるハイブリッド車両において、逆起電圧により発電し蓄電手段を充電するための電動発電機の制御に係る制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、電動発電機の回転軸を変速機の入力軸に接続する「ＩＮ接続状態」、及び電動発電機の回転軸を変速機の出力軸に接続する「ＯＵＴ接続状態」、並びに電動発電機と変速機との接続が切り離される「ニュートラル状態」のうちのいずれかに、電動発電機の接続状態を切り替える切替機構が備えられたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、電動発電機に異常が発生した場合、「ニュートラル状態」に切り替えられることで、エンジンを動力源として使用しながら、車両走行中に電動発電機の回転を停止するとされる。
【０００３】
また、内燃機関の回転に対応して逆起電力を発生する第１モータと、車軸に動力を入出力可能な第２モータと、第１モータ駆動用インバータに供給する電力の電圧を昇圧する昇圧回路とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２によれば、第１モータ駆動用インバータのゲート遮断が可能な範囲内で、第１モータを正常に駆動できなくなる所定の異常が生じた時に、該ゲート遮断を行った状態でエンジンを駆動し、第１モータにより発生可能な最大の発電電力が生じるように昇圧回路を制御することで、第２モータのみによる走行をより長く継続するとされる。
【０００４】
また、エンジン及びモータから出力される駆動力を夫々駆動輪に伝達可能な変速機と、エンジンから変速機に伝達される駆動力を遮断可能なクラッチとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３によれば、変速機の変速段を目標変速段に切り替える際に、モータが運転不能な状態にある場合には、クラッチを切断して変速機をニュートラルとし、クラッチを一旦接続してから再度切断する一時接続制御を行い、次いで目標変速段に切り替え、クラッチを再び接続するとされる。
【０００５】
更には、車速に基づいてエンジンの目標回転数を設定し、エンジンをフィードバック制御すると共に、該フィードバック制御の状態に基づいてモータの過回転が予測される場合には、エンジンの目標回転数を減少補正して、モータの過回転を抑制するものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２４７６８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０１２８２７号公報
【特許文献３】特開２００８−０７４１９７号公報
【特許文献４】特開２００７−０５５２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、電動発電機に異常が発生した場合に電動発電機と変速機との接続が一度切り離されてしまうと、電動発電機の回転軸の回転を、変速機の出力軸の回転に同期させることができない。従って、電動発電機の回転軸と変速機の出力軸とが接続されず、駆動軸からの回生トルクが伝達されないために、逆起電圧による発電が物理的に不可能になるといった技術的問題点がある。
【０００８】
仮に、電動発電機に異常が発生した場合に、電動発電機の回転軸と変速機の出力軸とを接続し、逆起電圧による発電を継続して行うとする。この場合、蓄電手段の蓄電残量を予め設定される制御範囲に調整するべく、車速制限と加速とが交互に行われることとなり、ドライバビリティの悪化が懸念されるといった技術的問題点もある。
【０００９】
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、電動発電機に異常が発生しても、逆起電圧による発電を適宜に行い得る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】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、（ｉ
）内燃機関と、（ｉｉ）該内燃機関の動力が入力される入力軸及び駆動軸へ変速後の動力を出力する出力軸を含む変速機構と、（ｉｉｉ）前記駆動軸からのトルクを受けて発電が可能であると共に、前記駆動軸に駆動トルクを付与可能な電動発電機と、（ｉｖ）前記電動発電機との間で充放電可能である蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、前記電動発電機の回転軸を、前記入力軸に接続するイン接続と、前記出力軸に接続するアウト接続との間で、前記回転軸の接続状態を切り替え可能な切替手段と、前記発電が可能であり且つ前記駆動トルクが制御不能である所定種類の異常があるか否かを判定する異常判定手段と、前記出力軸の回転数が前記入力軸の回転数より高いか否かを判定する発電判定手段と、前記異常判定手段によって前記所定種類の異常があると判定され、且つ前記発電判定手段によって前記出力軸の回転数が前記入力軸の回転数より高いと判定され、且つ前記接続状態が前記イン接続である場合に、少なくとも前記内燃機関を制御して前記回転軸の回転と前記出力軸の回転とを同期させるための出力軸同期制御を実行し、該出力軸同期制御の実行後に、前記接続状態が前記アウト接続に切り替わるように前記切替手段を制御する制御手段とを備える。
【００１１】
本発明に係る制御手段は、異常判定手段によって所定種類の異常があると判定され、且つ発電判定手段によって出力軸の回転数が入力軸の回転数より高いと判定され、且つイン接続である場合に、少なくとも内燃機関を制御して出力軸同期制御を実行する。この出力軸同期制御の実行により、イン接続される電動発電機の回転軸の回転と、出力軸の回転との同期が図られ、電動発電機の回転軸と出力軸との接続（即ち、アウト接続）が可能になる。本発明に係る制御手段は、このような出力軸同期制御が実行されると、即ち、少なくとも出力軸同期制御の開始後である、出力軸同期制御の実行途中又は実行完了時若しくは実行完了後に、好ましくは電動発電機の回転軸の回転と出力軸の回転との同期が確認された後に、電動発電機の回転軸の接続状態をアウト接続に切り替える。この切り替えにより、電動発電機の回転軸が出力軸に接続され、電動発電機の回転軸の回転数が車速に対応することで、逆起電圧が発生し、発生された逆起電圧により発電する。
【００１２】
このように、所定種類の異常があり、且つ出力軸の回転数が入力軸の回転数より高く、且つイン接続である場合に、内燃機関を制御して電動発電機の回転軸の回転と出力軸の回転とを同期させた後に、電動発電機の回転軸をアウト接続に切り替えて、逆起電圧による発電を可能にする。従って、電動発電機に異常が発生しても、逆起電圧による発電を適宜に行うことが可能である。
【００１３】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記制御手段は、前記出力軸同期制御として、前記出力軸の回転数が前記内燃機関の回転数の上限を超えないように車速を制限した上で、前記出力軸の回転数に向かって前記回転軸の回転数が高まるように前記内燃機関の出力を上げる。
【００１４】
この態様によれば、本発明に係る制御手段は、出力軸同期制御として、先ず、出力軸の回転数が内燃機関の回転数の上限を超えないように車速を制限する。ここで、「内燃機関の回転数の上限」とは、内燃機関からの動力により、イン接続される電動発電機の回転軸がとり得る、電動発電機の回転軸の最大回転数でもある。即ち、出力軸の回転数が該最大回転数を超えた状態で、電動発電機の回転軸の回転数を出力軸の回転数に同期させることは永久に不可能であるから、駆動軸に連結される出力軸の回転数の上限を規定し、車速を制限している。本発明に係る制御手段は、車速を制限した上で、出力軸の回転数に向かって電動発電機の回転軸の回転数が高まるように内燃機関の出力を上げる。これにより、電動発電機の回転軸の回転と出力軸の回転とを比較的短時間で同期させることが可能である。
【００１５】
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、前記蓄電手段の蓄電残量が第１閾値より低いか否かを判定する過放電判定手段を更に備え、前記制御手段は、前記異常判定手段によって前記所定種類の異常があると判定され、且つ前記発電判定手段によって前記出力軸の回転数が前記入力軸の回転数より高いと判定され、前記接続状態が前記イン接続であり、且つ前記過放電判定手段によって前記蓄電残量が前記第１閾値より低いと判定された場合に、前記出力軸同期制御を実行する。
【００１６】
本発明に係る過放電判定手段は、蓄電手段の蓄電残量が第１閾値より低いか否かを判定する。ここで、「第１閾値」とは、蓄電手段における蓄電残量の制御下限より若干大きい程度の値であり、蓄電残量が過放電状態に陥る可能性を判定するための蓄電残量の判定値である。即ち、過放電判定手段は、蓄電残量が過放電状態に陥る可能性があるか否かを判定する。
【００１７】
この態様によれば、本発明に係る制御手段は、異常判定手段によって所定種類の異常があると判定され、且つ発電判定手段によって出力軸の回転数が入力軸の回転数より高いと判定され、且つ接続状態がイン接続であり、且つ過放電判定手段によって蓄電残量が第１閾値より低いと判定された場合に、少なくとも内燃機関を制御して出力軸同期制御を実行する。これにより、蓄電残量が過放電状態に陥る前に、逆起電圧による発電を可能にするアウト接続に切り替えることが可能である。
【００１８】
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、前記蓄電手段の蓄電残量が第２閾値より高いか否かを判定する過充電判定手段を更に備え、前記切替手段は、前記イン接続と、前記アウト接続と、前記入力軸及び前記出力軸のいずれにも接続されない非接続との間で、前記回転軸の接続状態を切り替え可能であり、前記制御手段は、前記異常判定手段によって前記所定種類の異常があると判定され、且つ前記接続状態が前記アウト接続であり、且つ前記過充電判定手段によって前記蓄電残量が前記第２閾値より高いと判定される場合に、前記接続状態が前記非接続に切り替わるように前記切替手段を制御した後に、少なくとも前記内燃機関を制御して前記回転軸の回転と前記入力軸の回転とを同期させる入力軸同期制御を実行し、該入力軸同期制御の実行後に、前記接続状態が前記イン接続に切り替わるように前記切替手段を制御する。
【００１９】
この態様によれば、本発明に係る制御手段は、異常判定手段によって所定種類の異常があると判定され、且つ接続状態がアウト接続であり、且つ過充電判定手段によって蓄電残量が第２閾値より高いと判定される場合に、先ず、切替手段を制御して接続状態を非接続に切り替える。この切り替えにより、電動発電機の回転軸と出力軸との接続が切り離され、非接続とされる電動発電機の回転軸の回転数が自然に低くなる。続いて、本発明に係る制御手段は、入力軸同期制御を実行する。この入力軸同期制御の実行により、電動発電機の回転軸の回転と入力軸の回転とが同期され、電動発電機の回転軸と入力軸との接続が可能になる。本発明に係る制御手段は、電動発電機の回転軸の回転と入力軸の回転とが同期されると、切替手段を制御して電動発電機の回転軸の接続状態をイン接続に切り替える。この切り替えにより、電動発電機の回転軸が入力軸に接続されると、発生された逆起電圧により多少発電するとしても、蓄電手段において充電電力量が放電電力量を上回ることがないから、蓄電残量が減少する。
【００２０】
このように、所定種類の異常があり、且つアウト接続であり、且つ蓄電残量が第２閾値より高い場合に、電動発電機の回転軸を非接続に切り替えた後、少なくとも内燃機関を制御して、自然に低くなる電動発電機の回転軸の回転と、入力軸の回転とを同期させた上で、電動発電機の接続状態をイン接続に切り替える。これにより、蓄電残量が過充電状態に陥る前に、蓄電残量が減少するイン接続に切り替えることが可能である。
【００２１】
この態様では、前記接続状態が前記非接続に切り替えられた後に、前記入力軸の回転数に向かって前記回転軸の回転数が低くなる過程で、前記回転軸の回転数と前記入力軸の回転数との差が所定値より小さいか否かを判定する同期前判定手段を更に備え、前記制御手段は、前記入力軸同期制御として、前記同期前判定手段によって前記差が前記所定値より小さいと判定された場合に、前記入力軸の回転数が上がらないように前記内燃機関の出力を制限してもよい。
【００２２】
このように構成すれば、電動発電機の回転軸の回転と入力軸の回転とが同期する多少前に、入力軸の回転が安定するので、入力軸の回転数が、入力軸の回転数に向かって低くなる電動発電機の回転軸の回転数を上回ってしまうことがない。これにより、電動発電機の回転軸の回転と入力軸の回転との同期を、比較的短時間且つ確実に行うことが可能である。
【００２３】
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形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表すブロック図である。
【図２】図１の電動発電機の各接続状態を示すブロック図である。
【図３】図１の電動発電機における回転数及び逆起電圧による発電電力の関係を示すグラフである。
【図４】図１の電動発電機の接続状態に応じた、図１の蓄電手段の蓄電残量の時間的推移を示すグラフである。
【図５】図１の電動発電機の接続状態に応じた、制限車速の時間的推移を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態における発電制御処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の発電制御処理におけるアウト接続切替処理を示すフローチャートである。
【図８】図６の発電制御処理におけるイン接続切替処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係るハイブリッド車両は、駆動軸に対し動力供給可能な動力要素として、燃料の種別、供給態様、燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、その物理的、機械的又は電気的構成を問わない各種の態様を採り得る内燃機関と、例えばモータジェネレータ等として構成され得る電動発電機とを少なくとも備えた車両である。本発明に係る電動発電機は、特に、その回転軸が変速機構の入力軸又は出力軸に接続され、電動発電機の回転数に比例する逆起電圧により発電する一方で、その回転軸が変速機構の出力軸に接続される場合に通電電流に比例する駆動トルクを駆動軸に付与する（所謂、トルクアシスト機能）。本発明に係る蓄電手段は、電動発電機の電源とされる高圧電池等であり、電動発電機が出力軸からの回生トルクを受けて発生する逆起電圧により充電されると共に、電動発電機等に対して放電される。本発明に係る蓄電手段において、典型的には、蓄電残量の制御範囲を規定する制御下限及び制御上限が予め設定されている。
【００２６】
本発明に係る変速機構は、変速段を切り替えることで変速比を変化させる。本発明に係る変速機構は、具体的には、入力軸及び出力軸の２軸の他、例えば各軸に固定された複数の歯車から成る歯車機構を含んでおり、２軸を平行に配置して、一変速段を構成する歯車の組み合わせ（即ち、入力軸の一歯車及び出力軸の一歯車）が噛み合うように構成されている。２軸の回転数（言い換えれば、組み合わされる２つの歯車の回転数）の差異について、典型的には、比較的低車速時に、出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも低くなり、比較的高車速時に、出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも高くなる。或いは、本発明に係る変速機構は、入力軸及び出力軸を有する限りにおいて、ベルト、流体等を用いたＣＶＴ（無段変速機）、流体トランスミッション等の、歯車以外の部材を含んで構成されたものであってもよい。
【００２７】
本発明に係る切替手段は、イン接続とアウト接続との間で、電動発電機の回転軸の接続状態を切り替える。イン接続では、電動変速機の回転軸が変速機構の入力軸に接続されるが、変速機構がいずれかの変速段をとる場合には変速機構を介して該回転軸が出力軸にも接続される。一方、アウト接続では、電動発電機の回転軸を変速機構を介することなく変速機構の出力軸に直接に接続する。このため、接続状態に応じて、駆動軸からの回生トルクが入力軸又は出力軸に伝達される。ここで、入力軸及び出力軸と車速との関係について、典型的には、出力軸の回転数が入力軸の回転数より高い場合、車速が比較的高速である。従って、高車速時に、接続状態がアウト接続に切り替えられると、電動発電機の回転数が高まるに連れて、逆起電圧が上昇し、上昇された逆起電圧により発電する。
【００２８】
本発明に係る切替手段は、具体的には、例えばアクチュエータや電動機等の駆動手段の動力によって、スリーブ等の結合手段を電動発電機の回転軸の軸線方向で変位させる。この変位によって、結合手段が所定位置に選択的に配置されると、該回転軸が、入力軸又は出力軸に対し連結することで、イン接続とアウト接続との間で接続状態の切り替えが可能になる。また、本発明に係る切替手段は、電動発電機の回転軸に固定された歯車を軸線方向で変位させることで、入力軸に固定された歯車、又は出力軸に固定された歯車に対し、該回転軸に固定された歯車を選択的に噛合することで、接続状態の切り替えを行ってもよい。或いは、本発明に係る切替手段は、所望時にイン接続からアウト接続へ切り替えられる限りにおいて、上述したようなスリーブ等の結合手段を回転軸に対して変位させる以外の、各回転軸や各歯車間の接続を維持又は切断可能な機械的機構を有してもよい。
【００２９】
本発明に係る異常判定手段は、所定種類の異常があるか否かを判定する。ここで、「所定種類の異常」とは、逆起電圧により発電可能であり且つ駆動トルク（言い換えれば、電動発電機の駆動）が制御不能（即ち、トルクアシスト機能の喪失）であるところの異常を意味する。「所定種類の異常」とは、具体的には、電動発電機では依然として発電可能であるものの、例えば、駆動トルクの制御に必要とされる情報（例えば、モータ回転数（或いはモータ回転角）やモータ出力トルク等）を検出、算出又は推定するためのセンサや回路等において、情報の取得が不可能となる故障或いは不良や、電動発電機を制御するための電子回路における一部のスイッチング素子の「ＯＦＦ」から「ＯＮ」への切り替えが不可能になる故障或いは不良等を意味する。
【００３０】
本発明に係る発電判定手段は、出力軸の回転数が入力軸の回転数より高いか否かを判定する。言い換えれば、電動発電機が逆起電圧を発生し、発生された逆起電圧により発電する程の高車速であるか否かを判定する。
【００３１】
ここで、電動発電機において、発電可能であるものの、トルクアシスト機能が喪失される所定種類の異常がある場合に、電動発電機と変速機構との接続が切り離される。すると、電動発電機の回転軸の回転を変速機構の出力軸の回転に同期させることができず、電動発電機に駆動軸からの回生トルクが伝達されないために、逆起電圧による発電が物理的に不可能になってしまう。
【００３２】
そこで、本発明に係る制御手段は、少なくとも内燃機関を制御して、電動発電機の回転軸の回転と変速機構の出力軸の回転とを同期させる制御である「出力軸同期制御」を実行可能に構成される。ここで、本発明において「同期させる」或いは「同期」とは、出力軸の回転数に向かって電動発電機の回転軸の回転数を高めたり、これとは逆に、電動発電機の回転軸の回転数に向かって出力軸の回転数を低める等して、電動発電機の回転軸の回転と出力軸の回転とを同期させることを意味する。即ち、「出力軸同期制御」とは、狭義には、電動発電機の回転軸の回転数と出力軸の回転数とを文字通り完全に同期させることを意味し、広義には、回転中の出力軸と回転中の電動発電機の回転軸とを、以下に詳述する如くに問題なく接続（即ち、アウト接続）可能な程度に、電動発電機の回転軸の回転数と出力軸の回転数とを相互に近付ける、即ち、実質的に同期させることを意味する。言い換えれば、「出力軸同期制御」とは、最も広義には、少なくとも電動発電機の回転軸の回転数と出力軸の回転数とを相対的に近付け、同期した状態に少しでも近付ける制御を意味する。
【００３３】
制御手段が、こうした出力軸同期制御を実行する際には、内燃機関の出力が変化するように、例えば燃料の噴射タイミングや噴射量等が制御される。ここで、「少なくとも内燃機関を制御して」とは、内燃機関に加えて、例えば変速機構や減速機構等が制御されることを示す。具体的には、出力軸の回転数を低める際には、内燃機関の出力が一旦下がるように内燃機関が制御されるのに加えて、変速段が低速の段に切り替えられるように変速機構が制御される。
【００３４】
本発明に係る過充電判定手段は、蓄電手段の蓄電残量が第２閾値より高いか否かを判定する。ここで、「第２閾値」とは、蓄電手段における蓄電残量の制御上限より若干小さい程度の値であり、蓄電残量が過充電状態に陥る可能性を判定するための蓄電残量の判定値である。即ち、過充電判定手段は、蓄電残量が過充電状態に陥る可能性があるか否かを判定する。
【００３５】
本発明に係る切替手段は、イン接続とアウト接続と非接続との間で、電動発電機の回転軸の接続状態を切り替え可能である。
【００３６】
本発明に係る制御手段は、少なくとも内燃機関を制御して、電動発電機の回転軸の回転と入力軸の回転とを同期させる制御である「入力軸同期制御」を実行可能に構成される。本発明において「同期させる」或いは「同期」とは、入力軸の回転数に向かって電動発電機の回転軸の回転数が低くなる過程で内燃機関の出力を制限したり、電動発電機の回転軸の回転数に向かって入力軸の回転数を高める等して、電動発電機の回転軸の回転と出力軸の回転とを同期させることを意味する。即ち、「入力軸同期制御」とは、狭義には、電動発電機の回転軸の回転数と入力軸の回転数とを文字通り完全に同期させることを意味し、広義には、回転中の電動発電機の回転軸と回転中の入力軸とを、以下に詳述する如くに問題なく接続（即ち、イン接続）可能な程度に、電動発電機の回転軸の回転数と入力軸の回転数とを相互に近付ける、即ち、実質的に同期させることを意味する。言い換えれば、「入力軸同期制御」とは、最も広義には、少なくとも電動発電機の回転軸の回転数と入力軸の回転数とを、同期した状態に少しでも近付けるように相対的に近付ける制御を意味する。
【００３７】
制御手段が、こうした入力軸同期制御を実行する際には、内燃機関の出力が変化するように、例えば燃料の噴射タイミングや噴射量等が制御される。
【００３８】
本発明に係る同期前判定手段は、入力軸の回転数に向かって電動発電機の回転軸の回転数が低くなる過程で、電動発電機の回転軸の回転数と入力軸の回転数との差が所定値より小さいか否かを判定する。ここで、「所定値」とは、電動発電機の回転軸の回転数と入力軸の回転数とが同期する時点より前に、所定期間隔てた時点を検知するための、回転数の差の閾値である。言い換えれば、「所定値」は、実験的若しくは経験的に又はシミュレーションや計算によって、電動発電機の回転軸の回転と入力軸の回転との同期を、比較的短時間且つ確実に行うために必要な或いは適した上記「所定期間」に対応する閾値として決定すればよい。
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
＜実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、実施形態に係るハイブリッド車両１の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１の構成を概念的に表すブロック図である。
【００４０】
図１において、ハイブリッド車両１は、主として、車速センサ２、Ｔ／Ｍ回転数センサ３、ＭＧ回転数センサ４、ＳＯＣセンサ５、ハイブリッド駆動装置１０及びＥＣＵ３０を備える。
【００４１】
車速センサ２は、ハイブリッド車両１の車速を検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ２は、ＥＣＵ３０と電気的に接続されており、検出された車速は、ＥＣＵ３０によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００４２】
Ｔ／Ｍ回転数センサ３は、トランスミッション１３における入力軸１４及び出力軸１５の単位時間当りの回転数（以下、単に「入力軸回転数」及び「出力軸回転数」と称する）を検出することが可能に構成されたセンサである。Ｔ／Ｍ回転数センサ３は、ＥＣＵ３０と電気的に接続されており、検出された入力軸回転数及び出力軸回転数は、ＥＣＵ３０によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００４３】
ＭＧ回転数センサ４は、モータジェネレータ２０におけるロータ軸（即ち、本発明に係る「回転軸」の一例）２１の単位時間当りの回転数（以下、単に「モータ回転数」と称する）を検出することが可能に構成されたセンサである。ＭＧ回転数センサ４は、ＥＣＵ３０と電気的に接続されており、検出されたモータ回転数は、ＥＣＵ３０によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００４４】
ＳＯＣセンサ５は、高圧バッテリ２４の蓄電残量を検出することが可能に構成されたセンサである。ＳＯＣセンサ５は、ＥＣＵ３０と電気的に接続されており、検出された蓄電残量は、ＥＣＵ３０によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００４５】
＜ハイブリッド駆動装置の構成＞
ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１のパワートレインとして機能する動力ユニットである。ハイブリッド駆動装置１０は、主として、エンジン１１、クラッチ１２、トランスミッション１３、差動ギア１６、切替機構１７、モータジェネレータ２０、インバータ２２、高圧バッテリ２４、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５、及び補機バッテリ２６を備える。
【００４６】
エンジン１１は、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列４気筒ガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能するように構成されている。
【００４７】
クラッチ１２は、エンジン１１とトランスミッション１３との間に配置されており、エンジン１１の出力軸とトランスミッション１３の入力軸１４とを接続又は分離することで、エンジン１１の動力をトランスミッション１３に伝達又は遮断するように構成されている。
【００４８】
トランスミッション１３は、例えばクラッチ操作のみが自動化された従来のマニュアル・トランスミッションたるオートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（Automated Manual Transmission）等のトランスミッションであり、本発明に係る「変速機構」の一例である。トランスミッション１３は、入力軸１４及び出力軸１５、並びに入力軸１４と出力軸１５とを接続する複数のギアを有する歯車機構を含んでおり、複数のギアの組み合わせを変更することで、クラッチ１２を介して入力軸１４に入力されるエンジン１１の回転を変速し、出力軸１５から不図示の駆動軸に出力するように構成されている。出力軸１５には、一のギアを介して差動ギア１６が連結されている。トランスミッション１３は、後述するＯＵＴ接続切替処理において、クラッチ１２を介して入力軸１４に入力されるエンジン１１の回転が駆動軸に伝達されないように、出力軸１４及び出力軸１５間を切り離すニュートラルをとり得る。本実施形態では、トランスミッション１３は、モータジェネレータ２０が発電可能である高車速用のギア比をとる場合に、出力軸回転数が入力軸回転数より高くなる。
【００４９】
モータジェネレータ２０は、本発明に係る「電動発電機」の一例たる同期電動発電機であり、外周面に複数個の永久磁石を有する不図示のロータ、及び三相コイルが巻回された不図示のステータから成る。本実施形態では、モータジェネレータ２０は、後述する切替機構１７によって、イン接続、アウト接続及び非接続の間でロータ軸２１の接続状態が切り替えられる。モータジェネレータ２０は、こうした接続状態に応じてロータが回転することでステータに発生する逆起電圧により発電する発電機能と、ステータへの通電により回転トルクを発生し出力軸１５に駆動トルクを付与する力行機能とを備えるように構成されている。
【００５０】
次に、図２を参照し、本実施形態における、モータジェネレータ２０の接続状態について、具体的な例を用いて説明する。ここに、図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、イン接続、アウト接続、及び非接続の各々に対応する切替機構１７の態様を示すブロック図である。
【００５１】
先ず、切替機構１７は、本発明に係る「切替手段」の一例として、モータジェネレータ２０（具体的には、ロータ軸２１）の接続状態を、イン接続、アウト接続、及び非接続の間で切り替え可能に構成されている。切替機構１７は、連結部Ｃ１４、Ｃ１５及びＣ２１、並びにスリーブＣ１７を含んでいる。連結部Ｃ１４、Ｃ１５及びＣ２１は夫々、入力軸１４、出力軸１５、及びモータジェネレータ２０のロータ軸２１に固定されている。スリーブＣ１７は、不図示のアクチュエータの動力によりロータ軸２１の軸線方向で変位し、所定の３位置のいずれかに配置されることで、連結部Ｃ１４、Ｃ１５及びＣ２１をスプライン結合可能に構成されている。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、本例において、イン接続では、スリーブＣ１７は、連結部Ｃ１４及びＣ２１に対応する位置に配置される。これにより、連結部Ｃ１４及びＣ２１がスプライン結合され、入力軸１４とモータジェネレータ２０との間で動力伝達が可能になる。イン接続では、入力軸１４の回転に応じてロータが回転する。
【００５３】
図２（ｂ）に示すように、本例において、アウト接続では、スリーブＣ１７は、連結部Ｃ１５及びＣ２１に対応する位置に配置される。これにより、連結部Ｃ１５及びＣ２１がスプライン結合され、出力軸１５とモータジェネレータ２０との間で動力伝達が可能になる。アウト接続では、出力軸１５の回転に応じてロータが回転する。
【００５４】
図２（ｃ）に示すように、本例において、非接続では、スリーブＣ１７は、連結部Ｃ２１のみ対応する位置に配置される。このため、連結部Ｃ２１は、いずれの連結部ともスプライン結合されることなく、モータジェネレータ２０における動力伝達は不可能になる。
【００５５】
高圧バッテリ２４は、本発明に係る「蓄電手段」の一例として、モータジェネレータ２０で発生する逆起電圧により充放電するように構成されている。高圧バッテリ２４は、例えば１００Ｖ〜４００Ｖといった高電圧のバッテリであり、モータジェネレータ２０の駆動用バッテリとして機能する。
【００５６】
インバータ２２は、モータジェネレータ２０がモータとして機能する際には、即ち、力行動作が行われる際には、高圧電池２４におけるＤＣ（直流）の電圧からＡＣ（交流）の電圧を生成し、これをモータジェネレータ２０に印加するように構成されている。或いは、インバータ２２は、モータジェネレータ２０がジェネレータとして機能する際には、即ち、回生動作が行われる際には、モータジェネレータ２０からのＡＣの電圧からＤＣの電圧（即ち、逆起電圧）を生成し、これを高圧電池２４に供給するように構成されている。
【００５７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２５は、高圧バッテリ２４と並列に接続されており、高圧バッテリ２４の端子電圧を降圧するように構成されている。
【００５８】
補機バッテリ２６は、エンジン補機やシステム始動用の、例えば１０Ｖ〜１５Ｖ程度の低電圧のバッテリとして機能し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５の降圧電圧により充放電するように構成されている。
【００５９】
ＥＣＵ３０は、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びバッファメモリ等を備える電子制御ユニット（Electronic Control Unit）であり、ハイブリッド車両１０の各部の動作を制御可能に構成されている。
【００６０】
ＥＣＵ３０は、異常判定部３１、発電判定部３２、ＳＯＣ判定部３３、回転同期部３４、及び発電制御部３５を有し、これら各部に係る動作は、全てＥＣＵ３０によって実行されるように構成されている。但し、これら各部の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各部は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等の各種コンピュータシステムとして構成されていてもよい。
【００６１】
異常判定部３１は、本発明に係る「異常判定手段」の一例であり、モータジェネレータ２０が逆起電圧により発電可能であり（即ち、逆起電圧による負トルクがかかり）且つモータジェネレータ２０の駆動トルクが制御不能である、所定種類の異常がある（即ち、トルクアシスト機能が喪失される）か否かを判定するように構成されている。ここで、「所定種類の異常」として、モータジェネレータ２０における発電機としての動作が可能である状況下にて、インバータ２２におけるスイッチング素子の「ＯＮ」への切り替えが不可能になる故障が予め設定されている。
【００６２】
発電判定部３２は、本発明に係る「発電判定手段」の一例であり、トランスミッション１３が高車速用のギア比をとる（即ち、高車速である）か否かを判定するように構成されている。本実施形態では、発電判定部３２により高車速であると判定された場合、ＥＣＵ３０は、自動的に、切替機構１７を制御してモータジェネレータＭＧの接続状態をイン接続に切り替える。これは、仮に、接続状態がアウト接続である場合に、モータジェネレータＭＧが過回転し、モータ回転数がその上限を超えるのを防止するための安全制御である。
【００６３】
ＳＯＣ判定部３３は、本発明に係る「過放電判定手段」及び「過充電判定手段」の一例として、後述する発電制御処理において、ＳＯＣセンサ５により検出される蓄電残量ＳＯＣｘが第１閾値ＳＯＣ１より低いか否か、及び蓄電残量ＳＯＣｘが第２閾値ＳＯＣ２より高いか否かを判定するように構成されている。ここで、「第１閾値ＳＯＣ１」とは、蓄電残量ＳＯＣｘの制御下限ＳＯＣｍｉｎ（図４に示される）より大きい値であり、蓄電残量ＳＯＣｘが制御下限ＳＯＣｍｉｎの程近くまで低下した状態（即ち、過放電状態に陥る可能性）を検知するための蓄電残量ＳＯＣｘの判定値である。また、「第２閾値ＳＯＣ２」とは、蓄電残量ＳＯＣｘの制御上限ＳＯＣｍａｘ（図４に示される）より若干小さい値であり、蓄電残量ＳＯＣｘが制御下限ＳＯＣｍａｘの程近くまで上昇した状態（即ち、過充電状態に陥る可能性）を検知するための蓄電残量ＳＯＣｘの判定値である。
【００６４】
回転同期部３４は、エンジン１１を制御して、モータ回転数を、出力軸回転数又は入力軸回転数に同期させるように構成されている。本実施形態では、回転同期部３４は、本発明に係る「同期前判定手段」の一例でもあり、後述するイン接続切替処理において、入力軸回転数に向かってモータ回転数が低くなる過程で、ＭＧ回転数センサ４により検出されるモータ回転数Ｆｍｇと、Ｔ／Ｍ回転数センサ３により検出される入力軸回転数Ｆｉｎとの差が、所定値Ｆ０より小さいか否かを判定するように構成されている。ここで、「所定値Ｆ０」とは、モータ回転数と入力軸回転数との同期が近付きつつあることを検知するための、回転数の差の閾値である。
【００６５】
発電制御部３５は、回転同期部３４と共に、本発明に係る「制御手段」の一例を構成しており、異常判定部３１によって所定種類の異常があると判定された場合に、ＳＯＣ判定部３３による判定の結果に応じて、回転同期部３３を制御してモータ回転数と出力軸回転数又は入力軸回転数とを同期させると共に、切替機構１７を制御してモータジェネレータＭＧの接続状態を切り替えることで、逆起電圧による発電を適宜に行うように構成されている。
【００６６】
＜実施形態の動作＞
次に、図３から図５を参照し、モータジェネレータＭＧにおける、イン接続及びアウト接続での各動作について説明する。ここに、図３は、モータ回転数及び逆起電圧による発電電力の関係を示すグラフであり、図４は、接続状態に応じた、高圧バッテリ２４の蓄電残量の時間的推移を示すグラフであり、図５は、接続状態に応じた、制限車速の時間的推移を示すグラフである。
【００６７】
図３において、横軸にモータ回転数がとられ、縦軸に逆起電圧発電電力（即ち、逆起電圧による発電電力）がとられている。本実施形態では、イン接続では、逆起電圧による発電電力が極めて小さくなる。これは、モータジェネレータＭＧの回転数が低く発生する逆起電圧が、モータジェネレータＭＧに印加される電圧（即ち、印加電圧）より小さく、逆起電圧が高圧バッテリ２４側に流れないためである。一方、アウト接続では、モータジェネレータＭＧの回転数が高くなるため、発電が可能であり、モータ回転数が高まるに連れ、逆起電圧による発電電力が上昇する。これは、モータジェネレータＭＧが発生する逆起電圧が、モータジェネレータＭＧへの印加電圧より大きく、逆起電圧が高圧バッテリ２４側に流れるためである。
【００６８】
図４において、横軸に時間がとられ、縦軸に蓄電残量がとられている。縦軸には、高圧バッテリ２４に予め設定される、蓄電残量の制御下限ＳＯＣｍｉｎ及び制御上限ＳＯＣｍａｘが示されている。制御下限ＳＯＣｍｉｎと制御上限ＳＯＣｍａｘとの間の領域が、高圧バッテリ２４の蓄電残量の制御領域である。
【００６９】
図５において、横軸に時間がとられ、縦軸に制限車速がとられている。縦軸には、低い値から順番に、車速Ｖ０、制限車速Ｖｉｎ、及び制限車速Ｖｏｕｔが示されている。「制限車速Ｖｉｎ」とは、例えば車速Ｖ０より高く、エンジン１１の回転数（以後、単に「エンジン回転数」と称する）の上限より低い車速を示す。「制限車速Ｖｏｕｔ」とは、例えばエンジン回転数の上限より高く、モータ回転数の上限より低い車速を示す。モータ回転数の上限は、典型的には、エンジン回転数の上限より高くなる。即ち、本実施形態では、所定種類の異常がある場合に、接続状態がイン接続とアウト接続との間で切り替えられ、切り替えられた接続状態に応じて所定の制限車速が設定されることで、車速Ｖ０と比較して一貫して高車速が設定される。これにより、安定した高車速、言い換えれば、安定したエンジン１１の出力で走行することが可能である。
【００７０】
図４及び図５において、横軸には、共通する時刻ｔ０からｔ２が示されている。本実施形態では、後述する発電制御処理において、蓄電残量が制御上限ＳＯＣｍａｘの程近くまで上昇した場合（時刻ｔ０で示す時点）、後述するイン接続切替処理が実行される。
【００７１】
イン接続切替処理では、発電制御部３５は、先ず、接続状態を非接続に切り替える。続いて、回転同期部３４は、本発明に係る「入力軸同期制御」として、自然に低下されるモータ回転数Ｆｍｇと、入力軸回転数Ｆｉｎとの差が所定値Ｆ０より小さい場合に、入力軸回転数が上がらないようにエンジン１１の出力を制限する。この後、モータ回転数と入力軸回転数とが同期したところで、発電制御部３５は、接続状態をイン接続に切り替える。
【００７２】
イン接続切替処理が完了した後に、制限車速Ｖｉｎが設定され、蓄電残量が減少の一途を辿る。蓄電残量が制御下限ＳＯＣｍｉｎの程近くまで低下した場合（時刻ｔ１で示す時点）、後述するアウト接続切替処理が実行される。
【００７３】
アウト接続切替処理では、回転同期部３４は、本発明に係る「出力軸同期制御」として、先ず、エンジン１１の出力を制御して、制限車速をエンジン回転数の上限に設定する。これは、出力軸回転数がエンジン回転数の上限を超えないようにするためである。続いて、回転同期部３４は、出力軸回転数に向かってモータ回転数が高まるようにエンジン１１の出力を上げる。この後、モータ回転数と出力軸回転数とが同期したところで、発電制御部３５は、接続状態をアウト接続に切り替える。
【００７４】
アウト接続切替処理が完了された後に、制限車速Ｖｏｕｔが設定され、蓄電残量が増加の一途を辿る。蓄電残量が制御下限ＳＯＣｍａｘの程近くまで低下した場合（時刻ｔ２で示す時点）、再びイン接続切替処理が実行される。
【００７５】
＜発電制御処理＞
次に、図６を参照し、実施形態における発電制御処理について説明する。ここに、図６は、発電制御処理を示すフローチャートである。
【００７６】
図６において、異常判定部３１により、モータジェネレータＭＧについて所定種類の異常（即ち、逆起発電が可能であり且つトルク制御が不能であるという異常）があるか否か判定する（ステップＳ１０１）。この判定の結果、所定種類の異常がないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０１からの処理が繰り返して行われる。
【００７７】
一方、ステップＳ１０１の判定の結果、所定種類の異常があると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、発電判定部３２により、高車速であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。この判定の結果、高車速ではないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、高車速になるまで待機状態となる。
【００７８】
一方、ステップＳ１０２の判定の結果、高車速であると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０により、モータジェネレータＭＧの接続状態がイン接続に切り替えられる（ステップＳ１０３）。続いて、ＥＣＵ３０により、エンジン１１の出力が制御され、制限車速がモータ回転数の上限に対応する車速に設定される（ステップＳ１０４）。これは、出力軸回転数がモータ回転数の上限を超えないようにするためである。続いて、ＳＯＣ判定部３３により、高圧バッテリ２４の蓄電残量ＳＯＣｘが第１閾値ＳＯＣ１より小さい（即ち、過放電状態に陥る可能性がある）か否かが判定される（ステップＳ１０５）。この判定の結果、蓄電残量ＳＯＣｘが第１閾値ＳＯＣ１よりも大きいと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、蓄電残量ＳＯＣｘが第１閾値ＳＯＣ１より小さくなるまで待機状態となる。
【００７９】
一方、ステップＳ１０５の判定の結果、蓄電残量ＳＯＣｘが第１閾値ＳＯＣ１より小さいと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ＯＵＴ接続切替処理を実行する（ステップＳ１０６）。ＯＵＴ接続切替処理の実行により、モータ回転数と出力軸回転数とが同期され、接続状態がイン接続からアウト接続に切り替えられる。この後、高圧バッテリ２４の蓄電残量ＳＯＣｘが第２閾値ＳＯＣ２より大きい（即ち、過充電状態に陥る可能性がある）か否かが判定される（ステップＳ１０７）。この判定の結果、蓄電残量ＳＯＣｘが第２閾値ＳＯＣ２より小さいと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、蓄電残量ＳＯＣｘが第２閾値ＳＯＣ２より大きくなるまで待機状態となる。
【００８０】
一方、ステップＳ１０７の判定の結果、蓄電残量ＳＯＣｘが第２閾値ＳＯＣ２より大きいと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、イン接続切替処理を実行する（ステップＳ１０８）。イン接続切替処理の実行により、モータ回転数と入力軸回転数とが同期され、接続状態がアウト接続からイン接続に切り替えられる。これにより、一連の発電制御処理が終了する。
【００８１】
上述した発電制御処理によれば、モータジェネレータＭＧについて所定種類の異常がある場合に、高圧バッテリ２４の蓄電残量ＳＯＣｘに応じて、アウト接続切替処理又はイン接続切替処理を実行して、モータジェネレータＭＧの接続状態を切り替える。これにより、車速を大きく変動させることなく、モータ回転数を高低させて、逆起電圧による発電を適宜に行うことが可能である。従って、ドライバビリティーを確保しつつ、安全な場所まで走行することが可能である。
【００８２】
＜アウト接続切替処理＞
次に、図７を参照し、上述した発電制御処理におけるアウト接続切替処理について詳細に説明する。ここに、図７は、アウト接続制御処理を示すフローチャートである。
【００８３】
図７において、回転同期部３４により、先ず、エンジン１１の出力が制御され、制限車速がエンジン回転数の上限に対応する車速に設定される（ステップＳ２０１）。続いて、ＥＣＵ３０により、クラッチ１２が解放され（ステップＳ２０２）、トランスミッション１３がニュートラルにされる（ステップＳ２０３）。これは、エンジン１１の出力を出力軸１５に伝達させないためである。続いて、回転同期部３４により、エンジン１１の出力が上げられ、出力軸回転数に向かって入力軸回転数が高められることで、モータ回転数と出力軸回転数とが同期される（ステップＳ２０４）。この後、発電制御部３５により、接続状態がイン接続からアウト接続に切り替えられる（ステップＳ２０５）。これにより、一連のアウト接続切替処理が終了する。
【００８４】
上述したアウト接続切替処理によれば、上述した本発明に係る「出力軸同期制御」に係る処理の一例を含んで構成されており、所定種類の異常があり、且つ高車速であり、且つ接続状態がイン接続であり、且つ蓄電残量ＳＯＣｘが第１閾値ＳＯＣ１より低い場合に、エンジン１１の出力を制御して、イン接続されるモータ回転数と、出力軸回転数とを同期させた後に、接続状態をアウト接続に切り替える。これにより、蓄電残量ＳＯＣｘが過放電状態に陥る前に、逆起電圧による発電を可能にするアウト接続に切り替えることが可能である。
【００８５】
＜イン接続切替処理＞
次に、図８を参照し、上述した発電制御処理におけるイン接続切替処理について詳細に説明する。ここに、図８は、イン接続切替処理を示すフローチャートである。
【００８６】
図８において、発電制御部３５により、先ず、モータジェネレータＭＧの接続状態が非接続に切り替えることで（ステップＳ３０１）、モータ回転数を自然に低下させる。続いて、回転同期部３４により、ＭＧ回転数Ｆｍｇと入力軸回転数Ｆｉｎとの差が所定値Ｆ０よりも小さい（即ち、同期が近付きつつある）か否かが判定される（ステップＳ３０２）。この判定の結果、回転数の差が所定値Ｆ０より大きいと判定された場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、回転数の差が所定値Ｆ０より小さくなるまで待機状態となる。
【００８７】
一方、ステップＳ３０２の判定の結果、回転数の差が所定値Ｆ０よりも小さいと判定された場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、回転同期部３４により、入力軸回転数がＭＧ回転数を上回ることがないようにエンジン１１の出力が制限される（ステップＳ３０３）。この後、ＭＧ回転数と入力軸回転数とが同期したか否かが判定される（ステップＳ３０４）。この判定の結果、ＭＧ回転数と入力軸回転数とが未だ同期しないと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、ＭＧ回転数と入力軸回転数とが同期するまで待機状態となる。
【００８８】
一方、ステップＳ３０４の判定の結果、ＭＧ回転数と入力軸回転数とが同期したと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、発電制御部３５により、モータジェネレータＭＧの接続状態が非接続からイン接続に切り替えられる（ステップＳ３０５）。これにより、一連のアウト接続切替処理が終了する。
【００８９】
上述したイン接続切替処理によれば、上述した本発明に係る「入力軸同期制御」に係る処理の一例を含んで構成されており、所定種類の異常があり、且つ接続状態がアウト接続であり、且つ蓄電残量ＳＯＣが第２閾値ＳＯＣ２より高い場合に、接続状態を非接続に切り替えた後に、エンジンの出力を制限して、自然に低くなるモータ回転数と、入力軸回転数とを同期させた上で、接続状態をイン接続に切り替える。これにより、蓄電残量ＳＯＣｘが過充電状態に陥る前に、蓄電残量ＳＯＣｘが減少するイン接続に切り替えることが可能である。
【００９０】
また、モータ回転数と入力軸回転数とが同期する多少前に、入力軸回転数が安定するので、入力軸の回転数が、入力軸回転数に向かって低くなるモータ回転数を上回ってしまうことがない。これにより、モータ回転数と入力軸回転数との同期を比較的短時間且つ確実に行うことが可能である。
【００９１】
尚、本実施形態によれば、接続状態がイン接続からアウト接続に切り替えられる（即ち、アウト接続切替処理が完了する）までに、できるだけ高車速で走行するべく、ステップＳ１０４及びステップＳ２０１の処理により、２段階で車速が制限されるが、車速の制限の態様について、これに限定されない。例えば、車速の変動の煩わしさを低減するべく、ステップＳ１０４のタイミングで、エンジン回転数の上限に対応する車速、又はアウト接続切替処理開始時のエンジン回転数に対応する車速に、制限車速を一気に低下させることで、車速の制限を一度に行ってもよい。
【００９２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、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。
【符号の説明】
【００９３】
１…ハイブリッド車両、１１…エンジン、１３…トランスミッション、１４…入力軸、１５…出力軸、１７…切替機構、２０…モータ、２４…高圧バッテリ、３０…ＥＣＵ、３１…異常判定部、３２…発電判定部、３４…回転同期部、３５…発電制御部
【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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