(57)【要約】【課題】  バッテリ等に影響を与えることなく走行可能なハイブリッド車両の制御装置を提供すること。【解決手段】  ハイブリッド車両の制御装置において、駆動輪のスリップ状態を検出するスリップ検出手段と、駆動輪のスリップ状態を検出した時は、前記係合要素の相対回転を許容する半クラッチ制御により前記モータの過回転を防止する過回転防止手段とを設けた。【選択図】        図７
2006187049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと少なくとも１つのモータによる複数の動力源と、駆動輪へ動力を出力する出力部材とが、それぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、前記回転要素に設けられ、締結・解放により複数の走行モードを達成する係合要素と、を有する差動歯車変速機と、
運転点に応じて前記複数の動力源の出力トルク状態及び前記係合要素の締結状態を制御し、要求駆動力を達成する制御手段と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動輪のスリップ状態を検出するスリップ検出手段と、
前記駆動輪のスリップ状態を検出した時は、前記係合要素の相対回転を許容する半クラッチ制御により前記モータの過回転を防止する過回転防止手段と、
を設けた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】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記係合要素は、前記回転要素間の動力伝達を断接可能なクラッチであ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３】
請求項１または２いずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記過回転防止手段は、前記モータの回転方向とトルクの積が正となる際の過回転を防止する手段としたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記差動歯車変速機を、共線図上に４つ以上の入出力要素が配列され、前記入出力要素のうちの内側に配列される２つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される２つの要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとが連結された差動歯車変速機とし、
前記係合要素は、前記第１モータジェネレータと前記差動歯車変速機との間に設けられたモータジェネレータクラッチとしたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記係合要素は、前記第２モータジェネレータと前記差動歯車変速機との間に設けられたハイクラッチとした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】
請求項４または５いずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記過回転防止手段は、前記モータジェネレータクラッチと前記ハイクラッチの両方を半クラッチ制御す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７】
請求項１ないし６いずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンと前記差動歯車変速機との間に動力伝達を断接可能なエンジンクラッチを設け、
前記係合要素は、前記エンジンクラッチとしたことを特徴とする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、複数の走行モードを有し、三要素により決定された三次元モードマップから、最適なモードを選択するハイブリッド車両の制御装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
４個以上の要素を有する２自由度の例えば遊星歯車機構により構成する差動装置に、駆動系統への出力を割り当てた要素以外の要素にブレーキを設けたパワートレーンシステムを適用したハイブリッド車両が特許文献１に開示されている。このハイブリッド車両では、例えば、２つのモータのみで無段変速比を得るEVモードと、ローブレーキを締結した固定変速比にて２つのモータで駆動するEV-LBモードと、エンジン及び２つのモータを駆動しつつ無段変速比を得るEIVTモードと、エンジン及び２つのモータを駆動しつつ固定変速比を得るLBモードとを備えている。これら各種モードは、走行状態に応じてモードマップから適宜選択される。
【特許文献１】特開２００３-３２８０８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の従来技術において、走行中に車輪がスリップした場合、出力軸回転数の上昇を引き起こす。このとき、共線図においてエンジン回転数がエンジン自身のイナーシャにより回転上昇しないときは、共線図上の両端に配置された２つのモータのうち、エンジンに対して出力軸側に配置されたモータはトルク一定のまま回転数が上昇し、他方のモータはトルク一定のまま回転数が減少、ひいてはマイナス回転となる。よって、トルク一定のままで回転数が変動すると、放電量の変動を招き、バッテリの寿命に影響が出る虞があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、バッテリ等に影響を与えることなく走行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】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明では、エンジンと少なくとも１つのモータによる複数の動力源と、駆動輪へ動力を出力する出力部材とが、それぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、前記回転要素に設けられ、締結・解放により複数の走行モードを達成する係合要素と、を有する差動歯車変速機と、運転点に応じて前記複数の動力源の出力トルク状態及び前記係合要素の締結状態を制御し、要求駆動力を達成する制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、前記駆動輪のスリップ状態を検出するスリップ検出手段と、前記駆動輪のスリップ状態を検出した時は、前記係合要素の相対回転を許容する半クラッチ制御により前記モータの過回転を防止する過回転防止手段とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、駆動輪がスリップ状態となったときは、係合要素の半クラッチ制御によりエンジンやモータといった複数の動力源の回転数を維持することが可能となり、過回転を防止することで過放電等を回避しバッテリ等の耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のハイブリッド車のエンジン始動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、ハイブリッド車の駆動系の構成を説明する。
図１は実施例１のエンジン始動制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１のハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2と、出力軸OUT（出力部材）と、これらの入出力要素Ｅ，MG1，MG2，OUTが連結される差動装置（第１遊星歯車PG1、第２遊星歯車PG2、第３遊星歯車PG3）を有する駆動力合成変速機とを備えており、駆動輪１８を駆動する後輪駆動タイプのハイブリッド車両である。
【０００９】
そして、選択された走行モードに応じ後述する油圧制御装置５からの制御油圧により締結・解放が制御される摩擦締結要素としては、ハイクラッチHCと、エンジンクラッチECと、シリーズクラッチSCと、モータジェネレータクラッチMGCと、ローブレーキLBと、ハイローブレーキHLBと、を備えている。
【００１０】
前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度などが制御される。
【００１１】
前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、永久磁石を埋設したロータと、ステータコイルが巻き付けられたステータと、を有する同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流をそれぞれのステータコイルに印加することにより独立に制御される。
【００１２】
前記差動装置としての第１遊星歯車PG1と第２遊星歯車PG2と第３遊星歯車PG3は、何れも２自由度３要素のシングルピニオン型遊星歯車である。前記第１遊星歯車PG1は、第１サンギヤS1と、第１ピニオンP1を支持する第１ピニオンキャリアPC1と、第１ピニオンP1に噛み合う第１リングギヤR1と、によって構成されている。前記第２遊星歯車PG2は、第２サンギヤS2と、第２ピニオンP2を支持する第２ピニオンキャリアPC2と、第２ピニオンP2に噛み合う第２リングギヤR2と、によって構成されている。前記第３遊星歯車PG3は、第３サンギヤS3と、第３ピニオンP3を支持する第３ピニオンキャリアPC3と、第３ピニオンP3に噛み合う第３リングギヤR3と、によって構成されている。
【００１３】
前記第１サンギヤS1と前記第２サンギヤS2とは第１回転メンバM1により直結され、前記第１リングギヤR1と第３サンギヤS3とは第２回転メンバM2により直結され、前記第２ピニオンキャリアPC2と前記第３リングギヤR3とは第３回転メンバM3により直結される。したがって、３組の遊星歯車PG1,PG2,PG3は、第１回転メンバM1と第２回転メンバM2と第３回転メンバM3と第１ピニオンキャリアPC1と第２リングギヤR2と第３ピニオンキャリアPC3との６つの回転要素を有する。
【００１４】
前記差動装置の６つの回転要素に対する動力源Ｅ,MG1,MG2と出力軸OUTと各係合要素LB,HC,HLB,EC,SC,MGCの連結関係について説明する。
前記第１回転メンバM1（S1,S2）には、第２モータジェネレータMG2が連結されている。
前記第２回転メンバM2（R1,R3）には、入出力要素の何れにも連結されていない。
前記第３回転メンバM3（PC2,R3）には、エンジンクラッチECを介してエンジンＥが連結されている。
前記第１ピニオンキャリアPC1には、ハイクラッチHCを介して第２モータジェネレータMG2が連結されている。また、ローブレーキLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第２リングギヤR2には、モータジェネレータクラッチMGCを介して第１モータジェネレータMG1が連結されている。また、ハイローブレーキHLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第３ピニオンキャリアPC3には、出力軸OUTが連結されている。なお、出力軸OUTには、両モータジェネレータMG1,MG2のうち、一方のモータジェネレータが故障した場合、エンジン始動時に出力軸OUTを固定する出力軸固定制御ユニット１６（出力部材固定制御ユニット）が設けられている。また、出力軸OUTからは、図外のプロペラシャフトやディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
さらに、前記エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とは、シリーズクラッチSCを介して連結されている。
【００１５】
上記連結関係により、図２に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1(R2)、エンジンＥ(PC2,R3)、出力軸OUT(PC3)、第２モータジェネレータMG2(S1,S2)の順に配列され、遊星歯車列の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル（第１遊星歯車PG1のレバー(1)、第２遊星歯車PG2のレバー(2)、第３遊星歯車PG3のレバー(3)）を導入することができる。ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸にリングギヤ、キャリア、サンギヤ等の各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比（α、β、δ）になるように配置したものである。
【００１６】
前記ハイクラッチHCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図６の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸と一致する位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、締結によりハイ側変速比を分担する「２速固定モード」と「ハイ側無段変速モード」と「ハイギヤ固定モード」を実現する。
【００１７】
前記エンジンクラッチECは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図６の共線図上において、エンジンＥとの回転速度軸と一致する位置に配置され、締結によりエンジンＥの回転とトルクを、エンジン入力回転要素である第３回転メンバM3（PC2,R3）に入力する。
【００１８】
前記シリーズクラッチSCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図６の共線図上において、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを連結する位置に配置され、締結によりエンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを連結する。
【００１９】
前記モータジェネレータクラッチMGCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図６の共線図上において、第１モータジェネレータMG1と第２リングギヤR2を連結する位置に配置され、第１モータジェネレータMG1と第２リングギヤR2との締結解除を行う。
【００２０】
前記ローブレーキLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図６の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸より外側位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、締結によりロー側変速比を分担する「ローギヤ固定モード」と「ロー側無段変速モード」を実現する。
【００２１】
前記ハイローブレーキHLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図６の共線図上において、第１モータジェネレータMG1の回転速度軸と一致する位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、ローブレーキLBと共に締結することにより変速比をアンダードライブ側の「ローギヤ固定モード」とし、ハイクラッチHCと共に締結することにより変速比をオーバードライブ側の「ハイギヤ固定モード」とする。
【００２２】
次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第３リングギヤ回転数センサ１２と、第２リングギヤ回転数センサ１３と、従動輪である前輪及び駆動輪である後輪の車輪速を検出する車輪速センサ１７を有して構成されている。
【００２３】
前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
【００２４】
前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０、１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２からは、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ６に対して出力される。
【００２５】
前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により独立した３相交流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続されている。
【００２６】
前記油圧制御装置５は、統合コントローラ６からの油圧指令に基づいて、ローブレーキLBと、ハイクラッチHCと、ハイローブレーキHLBと、エンジンクラッチECと、シリーズクラッチSCと、モータジェネレータクラッチMGCの締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。
【００２７】
前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第３リングギヤ回転数センサ１２からの駆動力合成変速機入力回転数Ni等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。また、車輪速センサ１７からの車輪速信号に基づいて駆動輪のスリップ状態を検出し、後述する半クラッチ制御を実行する。
【００２８】
なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４、１５により接続されている。
【００２９】
次に、ハイブリッド車の走行モードについて説明する。
走行モードとしては、ローギヤ固定モード（以下、「Lowモード」という。）と、ロー側無段変速モード（以下、「Low-iVTモード」という。）と、２速固定モード（以下、「2ndモード」という。）と、ハイ側無段変速モード（以下、「High-iVTモード」という。）と、ハイギヤ固定モード（以下、「Highモード」という。）と、の５つの走行モードを有する。
【００３０】
前記５つの走行モードについては、エンジンＥを用いないで両モータージェネレータMG1,MG2のみで走行する電気自動車モード（以下、「EVモード」という。）と、エンジンＥと両モータージェネレータMG1,MG2を用いて走行するハイブリッド車モード（以下、「HEVモード」という。）とに分けられる。
【００３１】
よって、図２（EVモード関連の５つの走行モード）及び図３（HEVモード関連の５つの走行モード）に示すように、「EVモード」と「HEVモード」とを合わせると「１０の走行モード」が実現されることになる。
ここで、図２(a)は「EV-Lowモード」の共線図、図２(b)は「EV-Low-iVTモード」の共線図、図２(c)は「EV-2ndモード」の共線図、図２(d)は「EV-High-iVTモード」の共線図、図２(e)は「EV-Highモード」の共線図である。また、図３(a)は「HEV-Lowモード」の共線図、図３(b)は「HEV-Low-iVTモード」の共線図、図３(c)は「HEV-2ndモード」の共線図、図３(d)は「HEV-High-iVTモード」の共線図、図３(e)は「HEV-Highモード」の共線図である。
【００３２】
前記「Lowモード」は、図２(a)及び図３(a)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるローギヤ固定モードである。
【００３３】
前記「Low-iVTモード」は、図２(b)及び図３(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるロー側無段変速モードである。
【００３４】
前記「2ndモード」は、図２(c)及び図３(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られる２速固定モードである。
【００３５】
前記「High-iVTモード」は、図２(d)及び図３(d)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイ側無段変速モードである。
【００３６】
前記「Highモード」は、図２(e)及び図３(e)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイギヤ固定モードである。
【００３７】
そして、前記「１０の走行モード」のエンジン始動制御は、統合コントローラ６により行われる。すなわち、統合コントローラ６には、要求駆動力Fdrv（アクセル開度APにより求められる。）と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、例えば、図４に示すような前記「１０の走行モード」を割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両走行時等においては、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検出値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じた最適な走行モードが選択される。なお、図４は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。
【００３８】
さらに、シリーズクラッチSCとモータジェネレータクラッチMGCを採用したことに伴い、上記「１０の走行モード」に加え、図５に示すように、発進時等で選択されるシリーズローギヤ固定モード（以下、「S-Lowモード」という。）が追加される。この「S-Lowモード」は、ローブレーキLBとハイローブレーキHLBを締結し、エンジンクラッチECとハイクラッチHCとモータジェネレータクラッチMGCを解放し、シリーズクラッチSCを締結することで得られる。
【００３９】
つまり、上記「１０の走行モード」はパラレル型ハイブリッド車としての走行モードであるが、シリーズローギヤ固定モードである「S-Lowモード」については、図６に示すように、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを共線図から切り離し、エンジンＥにより第１モータジェネレータMG1を駆動して発電し、該第１モータジェネレータMG1による発電電力を受け入れて充電するバッテリ４と、該バッテリ４の充電電力を用いて第２モータジェネレータMG2を駆動するというシリーズ型ハイブリッド車としての走行モードということができる。
【００４０】
前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「HEVモード」との間においてモード遷移を行う場合には、図５に示すように、エンジンＥの始動・停止と、エンジンクラッチECを締結・解放する制御が実行される。また、「EVモード」の５つのモード間でのモード遷移や「HEVモード」の５つのモード間でのモード遷移を行う場合には、図５に示すON/OFF作動表にしたがって行われる。
【００４１】
これらのモード遷移制御のうち、例えば、エンジンＥの始動・停止とクラッチやブレーキの締結・解放が同時に必要な場合や、複数のクラッチやブレーキの締結・解放が必要な場合や、エンジンＥの始動・停止またはクラッチやブレーキの締結・解放に先行してモータジェネレータ回転数制御が必要な場合等においては、予め決められた手順にしたがったシーケンス制御により行われる。
【００４２】
〔駆動輪スリップ時の半クラッチ制御処理〕
次に、実施例１の駆動輪１８がスリップ状態となった際の半クラッチ制御処理について、図７のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ１０１では、High-iVTモードかどうかを判断し、High-iVTモードのときはステップ１０２へ進み、それ以外のときは本ステップを繰り返す。
ステップ１０２では、車輪速センサ１７からの各車輪速センサ値に基づいて、従動輪である前輪と、駆動輪である後輪との間の回転数差から、前輪より後輪の回転数が大きいかどうかを判断し、大きいときは駆動輪スリップ状態と判断してステップ１０３へ進み、それ以外のときは本ステップを繰り返す。
ステップ１０３では、モータジェネレータクラッチMGC及びハイクラッチHCを半クラッチ制御する。
【００４３】
上記半クラッチ制御処理の作用について説明する。図８は、High-iVTモードにおける共線図である。High-iVTモード走行時には、エンジンクラッチECと、ハイクラッチHCと、モータジェネレータクラッチMGCの締結により変速比を無段階に変更しながら要求駆動力を達成する。このとき、第１モータジェネレータMG1では、正回転・負トルクすなわち発電状態で駆動され、第２モータジェネレータMG2では、正回転・正トルクすなわち放電状態で駆動されている。
【００４４】
この状態で走行中に、例えば路面μの低下や、駆動トルクの増大により駆動輪１８がスリップ状態となると、出力軸OUTの回転数が上昇する。このようなスリップ状態では、High-iVTモードの場合、各回転要素が一体の剛体レバーとして駆動されているため、出力軸OUTの回転数上昇に伴って剛体レバーが回動する。ここで、エンジンEは、エンジン自身のイナーシャが大きいことから回転がそのままとなり、代わりに他の回転要素である第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2がトルク一定のまま回転数のみ変動する。
【００４５】
High-iVTモードでは、出力軸OUTの回転数が上昇すると、第２モータジェネレータMG2の回転数が上昇し、第１モータジェネレータMG1の回転数は減少することとなる。基本的に、High-iVTモードでは、第１モータジェネレータMG1は低回転領域で負トルクを発生するように駆動されている局面が多く、駆動輪１８がスリップ状態となると、第１モータジェネレータMG1の回転数はマイナス側となり、負回転・負トルクの状態すなわち放電状態となる。一方、第２モータジェネレータMG2の回転数は更に上昇するため、正回転・正トルクの状態すなわち放電状態であって、スリップ状態となる前よりも大きな放電量となる。このように、High-iVTモードで駆動輪１８がスリップ状態となると、放電量が一気に増大し、過放電となり、バッテリ４への負荷増大に伴って耐久性の低下を招く虞がある。
【００４６】
そこで、実施例１では、モータジェネレータクラッチMGC及びハイクラッチHCを半クラッチ制御することで、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2の回転数の変動を抑制することとした。
【００４７】
図９は、モータジェネレータクラッチMGCとハイクラッチHCを半クラッチ制御したときの共線図である。基本的に、駆動輪１８がスリップ状態となると、駆動輪１８に接続された出力軸OUTと連結された剛体レバー（3）の共線図はエンジンEを中心に回動する。そこで、ハイクラッチHCを半クラッチ制御し、スリップ可能な状態とすることで、第２モータジェネレータMG2の運転点（モータ回転数及びモータトルク）変更を極力抑制しつつ、第３サンギヤS3のみ回転数上昇させるように制御する。また、半クラッチ制御により駆動輪１８に出力されるトルクを低下させることが可能となり、駆動輪１８のスリップ状態を素早く収束させることができる。
【００４８】
このとき、ハイクラッチHCに有る程度のトルクを確保させると、スリップ状態とはいえ第２モータジェネレータMG2の回転数が上昇する。この上昇により第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2が連結された剛体レバー（2）の共線図はエンジンEを中心に回動し、第１モータジェネレータMG1の回転数を減少させてしまう。そこで、モータジェネレータクラッチMGCを半クラッチ制御し、スリップ可能な状態とすることで、第１モータジェネレータMG1の運転点変更を極力抑制しつつ、第２リングギヤR2のみ回転数低下させるように制御する。
【００４９】
これにより、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の運転点を極力変更することがなく、過放電を防止することができる。
【００５０】
（ハイクラッチHCのみ半クラッチ制御した場合）
上述したようにモータジェネレータクラッチMGCとハイクラッチHCの両方を半クラッチ制御するだけでなく、どちらか一方のみ半クラッチ制御してもよい。図１０はハイクラッチHCのみを半クラッチ制御した場合の共線図である。駆動輪スリップにより出力軸OUTの回転数が上昇したときは、剛体レバー（3）に連結されたハイクラッチHCのみ半クラッチ制御することで、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2の運転点を変更することなく、駆動輪スリップを吸収し、過放電を防止することができる。
【００５１】
（モータジェネレータクラッチMGCのみ半クラッチ制御した場合）
図１１はモータジェネレータクラッチMGCのみ半クラッチ制御した場合の共線図である。駆動スリップにより出力軸OUTの回転数が上昇したときは、少なくとも第１モータジェネレータMG1の発電状態を維持していれば、多少第２モータジェネレータMG2の放電量が増大しても過放電とはならない。そこで、モータジェネレータクラッチMGCのみ半クラッチ制御とし、第２リングギヤR2のみマイナス回転となるように制御することで、第１モータジェネレータMG1の運転点を変更することなく、駆動輪スリップを吸収し、過放電を防止することができる。
【００５２】
（エンジンクラッチECを半クラッチ制御した場合）
上述の半クラッチ制御では、第１モータジェネレータMG1もしくは第２モータジェネレータMG2との間に配置されたクラッチを半クラッチ制御することにより制御した。これに対し、エンジンクラッチECを半クラッチ制御することで対応しても良い。駆動輪１８がスリップ状態となった際、エンジン回転数は上昇せずとも第２ピニオンキャリヤPC2と第３リングギヤR3の回転数がスムーズに上昇すれば、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2の回転数をさほど変動させなくとも、対応できる。よって、エンジンクラッチECを半クラッチ制御とすることで、剛体レバーがエンジンEを中心に回動するのを回避することが可能となり、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2の運転点をさほど変更することなく、駆動輪スリップを吸収し、過放電を防止することができる。
【００５３】
以上説明したように、実施例１のハイブリッド車両にあっては、下記に列挙する作用効果を奏する。
【００５４】
(1).車輪速センサ１７により駆動輪のスリップ状態を検出し、駆動輪１８のスリップ状態を検出した時は、各クラッチの半クラッチ制御により第１及び第２モータジェネレータMG1，MG2の過回転を防止した。よって、モータジェネレータの運転点を変更を抑制することで過放電等を防止することができる。また、半クラッチ制御により駆動輪１８への出力トルクを低減することが可能となり、駆動輪１８のスリップ状態を素早く収束させることができる。
【００５５】
(2).モータの回転方向とトルクの積が正、すなわち放電状態となる際の過回転を防止することとした。これにより、第１モータジェネレータMG1及び第２モータジェネレータMG2の両方が放電する過放電を防止することが可能となり、バッテリの耐久性の向上を図ることができる。
【００５６】
(3).モータジェネレータクラッチMGCを半クラッチ制御することとした。よって、High-iVTモードのように低回転・負トルクで駆動しているような運転点であっても、確実に負回転・負トルクとなる状況を回避することができる。
【００５７】
(4).ハイクラッチHCを半クラッチ制御することとした。よって、第２モータジェネレータMG2の回転数上昇を回避することが可能となり、第２モータジェネレータMG2の放電量を抑制することができる。
【００５８】
(5).モータジェネレータクラッチMGCとハイクラッチHCの両方を半クラッチ制御することとした。よって、極力第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の運転点を変更することなく駆動スリップを吸収し、過放電を防止することができる。
【００５９】
(6).エンジンクラッチECを半クラッチ制御することとした。すなわち、エンジン自身のイナーシャによる影響を回避することが可能となり、エンジンを中心に剛体レバーが回動することがない。よって、極力第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の運転点を変更することなく駆動スリップを吸収し、過放電を防止することができる。
【００６０】
尚、実施例１では、駆動輪１８のスリップ状態を検出する手段として車輪速センサ１７を用いたが、第１モータジェネレータMG1や第２モータジェネレータMG2の目標回転数の急変等から検出しても良い。また、他の差動装置の構成にあっては、モータジェネレータと差動装置との間の締結要素を半クラッチ制御することでモータジェネレータの運転点を維持するように制御すればよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
実施例１のエンジン始動制御装置は、３つのシングルピニオン型遊星歯車により構成された差動装置を有する駆動力合成変速機を搭載したハイブリッド車への適用例を示したが、例えば、特開２００３−３２８０８号公報等に記載されているようにラビニョウ型遊星歯車により構成された差動装置を有する駆動力合成変速機を搭載したハイブリッド車にも適用することができる。さらに、動力源としてエンジンと少なくとも２つのモータを有し、これらのエンジン及びモータと駆動出力部材とが接続される差動装置を有する駆動力合成変速機を備えた他のハイブリッド車にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例１のエンジン始動制御装置が適用されたハイブリッド車を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のエンジン始動制御装置を搭載したハイブリッド車において電気自動車モードでの５つの走行モードをあらわす共線図である。
【図３】実施例１のエンジン始動制御装置を搭載したハイブリッド車においてハイブリッド車モードでの５つの走行モードをあらわす共線図である。
【図４】実施例１のエンジン始動制御装置を搭載したハイブリッド車において走行モードの選択に用いられる走行モードマップの一例を示す図である。
【図５】実施例１のエンジン始動制御装置を搭載したハイブリッド車において「１０の走行モード」でのエンジン・エンジンクラッチ・モータジェネレータ・ローブレーキ・ハイクラッチ・ハイローブレーキ・シリーズクラッチ・モータジェネレータクラッチの作動表である。
【図６】実施例１のエンジン始動制御装置を搭載したハイブリッド車において各係合要素との関係を示す共線図である。
【図７】実施例１の統合コントローラにて実行される半クラッチ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１のHigh-iVTモードにおける駆動輪スリップの状態を表す共線図である。
【図９】実施例１のHigh-iVTモードにおける半クラッチ制御（モータジェネレータクラッチ及びハイクラッチ）における共線図である。
【図１０】実施例１のHigh-iVTモードにおける半クラッチ制御（ハイクラッチ）における共線図である。
【図１１】実施例１のHigh-iVTモードにおける半クラッチ制御（モータジェネレータクラッチ）における共線図である。
【図１２】実施例１のHigh-iVTモードにおける半クラッチ制御（エンジンクラッチ）における共線図である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｅ  エンジン
MG1  第１モータジェネレータ
MG2  第２モータジェネレータ
OUT  駆動出力軸（駆動出力部材）
PG1  第１遊星歯車
PG2  第２遊星歯車
PG3  第３遊星歯車
HC  ハイクラッチ
EC  エンジンクラッチ
SC  シリーズクラッチ
MGC  モータジェネレータクラッチ
LB  ローブレーキ
HLB  ハイローブレーキ
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  インバータ
４  バッテリ
５  油圧制御装置
６  統合コントローラ
７  アクセル開度センサ
８  車速センサ
９  エンジン回転数センサ
１０  第１モータジェネレータ回転数センサ
１１  第２モータジェネレータ回転数センサ
１２  第３リングギヤ回転数センサ
１３  第２リングギヤ回転数センサ
１７  車輪速センサ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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