(57)【要約】【課題】  既存のモータジェネレータを用いて車両停止時に確実にエンジン始動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、エンジン始動負荷を検出する負荷検出手段を設け、エンジン始動負荷検出手段により検出されたエンジン始動負荷が所定値よりも小さいときは、エンジンクラッチとモータジェネレータクラッチを解放し、シリーズクラッチを締結することで第１モータジェネレータによりエンジンを始動する第１始動モードと、検出されたエンジン始動負荷が所定値よりも大きいときは、少なくともエンジンクラッチを締結し、第１モータジェネレータ及び／又は第２モータジェネレータトルクにより差動装置を介してエンジンを始動する第２始動モードからなるエンジン始動制御手段を設けた。【選択図】        図７
2006046577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を連結した差動装置と、
前記入出力要素上に設けられ、複数の走行モードを達成する複数の締結要素と、
を備えた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装置との間を断接するエンジンクラッチと、前記第１モータジェネレータと前記差動装置との間を断接するモータジェネレータクラッチと、前記エンジンと前記第１モータジェネレータとの間を断接するシリーズクラッチとを有し、
エンジン始動負荷を検出もしくは推定する負荷検出手段を設け、
前記エンジン始動負荷検出手段により検出されたエンジン始動負荷が所定値よりも小さいときは、前記エンジンクラッチと前記モータジェネレータクラッチを解放し、前記シリーズクラッチを締結することで前記第１モータジェネレータによりエンジンを始動する第１始動モードと、
検出されたエンジン始動負荷が所定値よりも大きいときは、少なくとも前記エンジンクラッチを締結し、前記第１モータジェネレータ及び／又は前記第２モータジェネレータトルクにより前記差動装置を介して前記エンジンを始動する第２始動モードからなるエンジン始動制御手段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、
前記エンジン始動制御手段は、エンジン起動後であって、エンジン回転数が完爆回転数に移行するときは、前記第１モータジェネレータ及び/又は前記第２モータジェネレータの回転数を上昇させると共にトルクを低減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３】
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記差動装置を、少なくともリングギヤとキャリヤとサンギヤから成る遊星歯車と、減速用リングギヤと減速用キャリヤと減速用サンギヤから成る減速用遊星歯車とを有し、前記リングギヤにエンジンを接続し、前記キャリヤに出力要素を接続し、前記サンギヤに前記減速用リングギヤを接続し、前記減速用キャリヤにブレーキを接続し、前記減速用サンギヤに前記第２モータジェネレータを接続した構成とし、
前記第２始動モードは、少なくとも前記エンジンクラッチと前記ブレーキとを締結し、前記第２モータジェネレータトルクにより前記差動装置を介して前記エンジンを始動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４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記出力部材が固定されているかどうかを検出する固定状態検出手段と、
運転者に対し前記出力部材の固定を促す報知手段と、
を設け、
前記エンジン始動制御手段は、第２始動モードでのエンジン始動と判断し、かつ、前記固定状態検出手段により前記出力部材が固定状態と判断されたときは第２始動モードを実行し、非固定状態と判断されたときは、第２始動モードを禁止すると共に前記報知手段により運転者に対し前記出力部材の固定を促す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、ハイブリッド車の制御装置に関し、特に要求駆動力が増大したときのモード遷移制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共線図上に４つの入出力要素が配列される４要素２自由度の遊星歯車機構を構成し、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を連結したハイブリッド駆動装置が知られてい（例えば、特許文献１参照）。
【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】
上記ハイブリッド車両では、運転者のイグニッション操作によってハイブリッドシステムを起動した際、車両の置かれた環境やバッテリ状態によってはエンジン始動と判断した場合、具体的なエンジン始動についての提案はなされていない。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、既存のモータジェネレータを用いて車両停止時に確実にエンジン始動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】
上記目的を達成するため、本発明では、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を連結した差動装置と、前記入出力要素上に設けられ、複数の走行モードを達成する複数の締結要素と、を備えた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装置との間を断接するエンジンクラッチと、前記第１モータジェネレータと前記差動装置との間を断接するモータジェネレータクラッチと、前記エンジンと前記第１モータジェネレータとの間を断接するシリーズクラッチとを有し、エンジン始動負荷を検出する負荷検出手段を設け、前記エンジン始動負荷検出手段により検出されたエンジン始動負荷が所定値よりも小さいときは、前記エンジンクラッチと前記モータジェネレータクラッチを解放し、前記シリーズクラッチを締結することで前記第１モータジェネレータによりエンジンを始動する第１始動モードと、検出されたエンジン始動負荷が所定値よりも大きいときは、少なくとも前記エンジンクラッチを締結し、前記第１モータジェネレータ及び／又は前記第２モータジェネレータトルクにより前記差動装置を介して前記エンジンを始動する第２始動モードからなるエンジン始動制御手段を設けた。
【発明の効果】
【０００６】
エンジン始動負荷に応じて第１モータジェネレータにより直接エンジン始動する第１始動モードと、差動装置を介してエンジンを始動する第２始動モードを設けたことで、極低温時等の車両の置かれた環境が変動したとしても、小さな駆動力で確実にエンジンを始動することができる。
【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（ジェネレータ）と、第２モータジェネレータMG2（モータジェネレータ）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）と、選択された走行モードに応じて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（ローブレーキLB、ハイクラッチHC、ハイローブレーキHLB）と、エンジンクラッチEC（第１クラッチ）と、モータジェネレータクラッチMGC（第２クラッチ）と、シリーズクラッチSC（第３クラッチ）と、を備えている。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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と第１オイルポンプOP1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。
なお、前記第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。
【００１４】
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。
【００１５】
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４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。
【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４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４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。
【００１８】
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４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。
【００１９】
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４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。
【００２０】
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４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。
【００２１】
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、エンジンの油温を検出するエンジン油温センサ１３と、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタSW１４と、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキSW１５とを有して構成されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
前記油圧制御装置５は、エンジンＥにより駆動するオイルポンプOP1、もしくは電動モータ等により駆動する電動オイルポンプOP2の少なくとも一方からの油圧供給を受け、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。
【００２６】
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からのエンジン入力回転速度ωinと、エンジン油温センサ１３からのエンジン油温と、インヒビタSW１４からの選択レンジと、ブレーキSW１５からのブレーキ操作情報等の情報を入力し、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及び警告灯１６に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
【００２７】
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１７，１８により接続されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
そして、前記「１０の走行モード」のモード遷移制御は、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５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５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。
【００３７】
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６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。
【００３８】
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、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を達成する。つまり、実施例１は、パラレルにシリーズを組み合わせたハイブリッド車両として構成される。
【００３９】
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６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６に示すON/OFF作動表にしたがって行われる。
【００４０】
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。
【００４１】
（エンジン始動制御処理）
次に、実施例１のエンジン始動制御処理について説明する。
ステップ１０１では、エンジン油温センサ１３によりエンジン油温を測定する（エンジン始動負荷検出手段に対応）。尚、エンジン始動負荷を推定することを目的としているため、エンジン水温を検出してもよく、特に限定しない。即ち、油温が低い状況では、油の粘性抵抗が増えるため、エンジン始動負荷が増加する。このため、外気温等から油温の状態を推定するようにしてもよい。
ステップ１０２では、エンジン油温がモード切替油温以上かどうかを判断し、モード切替油温以上のときはステップ１０３へ進み、それ以外はステップ１０６へ進む。
【００４２】
ステップ１０３では、第１始動モードを開始する。
ステップ１０４では、S-Lowモードに対応する締結要素の締結・解放状態に制御する。
ステップ１０５では、第１モータジェネレータMG1を駆動し、エンジン始動時の第１モータジェネレータMG1制御処理を実行する。尚、モータジェネレータ制御処理については後述する。
【００４３】
ステップ１０６では、第２始動モードを開始する。
ステップ１０７では、インヒビタSW１４がパーキングレンジにあるか、もしくは駆動輪を固定するブレーキSW１５がONかどうかを判断（固定状態検出手段に対応）し、条件を満たしたときはステップ１０８へ進み、それ以外はステップ１１０へ進む。
ステップ１０８では、Low-iVTモードに対応する締結要素の締結・解放状態に制御する。
ステップ１０９では、第２モータジェネレータMG2によりエンジン始動時の第２モータジェネレータMG2制御処理を実行する。尚、モータジェネレータ制御処理については後述する。
ステップ１１０では、運転者に対しパーキングレンジに入れるか、もしくはブレーキペダルを踏むように警告する警告灯１６を点灯（報知手段に対応）する。尚、警告灯１６に限らず、音声やナビゲーションシステムの画面等を用いて報知してもよく、特に限定しない。
【００４４】
（モータジェネレータ制御処理）
図８はモータジェネレータ制御処理を表すフローチャートである。
ステップ２０１では、第１始動モードかどうかを判断し、第１始動モードのときはステップ２０２へ進み、それ以外は第２始動モードとしてステップ２０５に進む。
【００４５】
ステップ２０２では、第１モータジェネレータMG1に対し起動トルクTk1のトルク制御を実行する。
ステップ２０３では、起動が完了したかどうかを判断し、起動完了のときはステップ２０４へ進み、それ以外はステップ２０２を継続する。
ステップ２０４では、第１モータジェネレータMG1の回転数を上昇させると共に、トルクを低減し、モータ損失の少ない駆動制御を実行する。
ステップ２０５では、第２モータジェネレータMG2に対し起動トルクTk2のトルク制御を実行する。
ステップ２０６では、起動が完了したかどうかを判断し、起動完了のときはステップ２０７へ進み、それ以外はステップ２０５を継続する。
ステップ２０７では、第２モータジェネレータMG2の回転数を上昇させると共に、トルクを低減し、モータ損失の少ない駆動制御を実行する。
ステップ２０８では、エンジンEが完爆したかどうかを判断し、完爆したときはステップ２０９へ進み、それ以外はステップ２０４もしくはステップ２０７を継続する。
ステップ２０９では、モータジェネレータの駆動を終了する。
【００４６】
上記制御フローについて説明する。
（エンジン始動制御処理について）
ハイブリッド車両にあっては、イグニッションオンによって必ずしもエンジンEを始動する必要はないが、バッテリ状態S.O.Cが低く、充電が必要と判断された場合や、極低温時でフリクションが大きいと判断された場合等には、車両停止状態においてエンジン始動を必要とする場面が存在する。
【００４７】
図９は第１始動モードを表す共線図である。エンジン油温を測定し、エンジン油温がモード切替油温以上のときは、エンジンEのフリクションもさほど大きくないため、第１始動モードとしてS-Lowモードによって第１モータジェネレータMG1とエンジンEとを出力軸が接続された共線図から切り離した状態とする。この状態で、第１モータジェネレータMG1を駆動することによりエンジンEを直接始動する。
【００４８】
図１１は第１及び第２モータジェネレータMG1，MG2のモータ損失を表す損失マップである。第１始動モードによってエンジン始動を開始するときは、まずエンジン回転数０における起動トルクとして大きなトルクTk1を必要とするため、第１モータジェネレータMG1制御として高トルク制御を実行する。
【００４９】
次に、起動後であってエンジン完爆となる回転数に移行するまでの始動時は、第１モータジェネレータMG1の回転数を上昇させ、トルクを減少させることでモータ損失の少ないトルク制御を実行する。第１モータジェネレータ損失マップに示すように、常温時のエンジン起動トルク（回転数０におけるエンジン駆動に必要なトルク）におけるモータ損失に対し、常温時のエンジン始動トルク（回転数がある程度上昇したときにおけるエンジン駆動に必要なトルク）は、モータ損失の小さな領域で制御されていることが分かる。これにより、エンジン始動ショック等を出力軸に伝達することなくエンジンEを始動すると共に、モータ損失に伴うバッテリ損失を低減することができる。
【００５０】
一方、エンジンEの油温が低い状態では、エンジンEの始動負荷が大きく、エンジン始動時に大きなトルクを必要とする。図１１の第１モータジェネレータ損失マップに示すように、低温時のエンジン起動トルクは非常に損失の大きな領域に位置し、また、低温時のエンジン始動トルクも損失の大きな領域に位置している。このとき、上記S-Lowモードによる第１始動モードを実行すると、第１モータジェネレータMG1に要求されるトルクが非常に大きくなり、バッテリ状態によっては始動が困難となる。よって、第２始動モードとしてLow-iVTモードによるエンジン始動を実行する。
【００５１】
図１０は第２始動モードを表す共線図である。Low-iVTモードでは、図６の作動表に示すように、エンジンクラッチEC，ローブレーキLB，モータジェネレータクラッチMGCを締結し、ハイクラッチHC，シリーズクラッチSCを解放する。更に、出力軸OUTがブレーキもしくはパーキングギヤ等によって固定されていることを確認した状態で第２モータジェネレータMG2を駆動する。
【００５２】
第２モータジェネレータMG2の回転は、第２遊星歯車PG2により減速されエンジンEに出力されると共に、ローブレーキLBの締結によって第１遊星歯車PG1により減速された回転が第３遊星歯車PG3により更に減速されてエンジンEに出力される。図１１の第２モータジェネレータ損失マップに示すように、Low-iVTモードを用いた第２始動モードによってエンジン始動する場合、低温時のエンジン起動トルク及び低温時のエンジン始動トルクは共にモータ損失の少ない領域で運転することができる。尚、エンジン起動後のエンジン始動制御においては、第２始動モードでは第２モータジェネレータMG2とエンジンEとは大きな減速比で接続されるため、第１始動モードにおける第１モータジェネレータ回転数に比べ、第２モータジェネレータMG2の回転数を高い領域で運転できる。よって、更にモータ損失の小さな領域で第２モータジェネレータMG2を駆動することが可能となり、バッテリ出力が低下したとしても小さな駆動力で始動でき、かつ、モータ損失を低減することができる。
【００５３】
また、発進時は、Low-iVTモードにより駆動力を確保することが可能となり、素早く発進することができる。尚、ハイローブレーキHLBを更に締結すれば、Lowモードとして更に大きな駆動力を確保して発進することができる。尚、出力軸OUTが固定されていない場合は、第３遊星歯車PG3のレバー比が利用できないため、運転者にパーキングレンジを選択するように警告するか、もしくはブレーキペダルを踏み込むように警告する。これにより、エンジン始動に伴う車両の移動を確実に防止することができる。
【００５４】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)エンジン始動負荷を検出する負荷検出手段としてエンジン油温を検出し、エンジン油温がモード切替油温よりも小さいときは、S-Lowモードとして第１モータジェネレータMG1によりエンジンEを始動する第１始動モードと、検出されたエンジン油温がモード切替油温よりも大きいときは、Low-iVTモードとしてエンジンEを始動する第２始動モードを実行することとした。これにより、エンジン負荷に応じてエンジン始動モードを選択することが可能となり、確実にエンジンを始動することができる。
【００５５】
(2)エンジン起動後であって、エンジン回転数が完爆回転数に移行するときは、第１モータジェネレータMG1及び/又は第２モータジェネレータMG2の回転数を上昇させると共にトルクを低減する。これにより、モータ損失の少ない領域においてモータジェネレータを駆動することが可能となり、バッテリ出力を低減することができる。尚、このモータジェネレータ制御は、バッテリ出力が低下したときのみ実行してもよいし、常に実行してもよく、特に限定しない。
【００５６】
(3)Low-iVTモードでは、第３リングギヤR3にエンジンEを接続し、第３ピニオンキャリヤPC3に出力軸OUTを接続し、第３サンギヤS3に第２リングギヤR2を接続し、第２ピニオンキャリヤPC2にローブレーキLBを接続し、第３サンギヤS3に第２モータジェネレータMG2を接続した構成となる。この構成においてローブレーキLBを締結し、第２モータジェネレータトルクによりエンジンを始動することで、複数の遊星歯車による減速作用を得た状態でエンジンEを始動することが可能となり、第２モータジェネレータMG2を高回転で、かつ、低トルクで制御できるため、第２モータジェネレータ損失を低減しつつ、確実にエンジン始動を達成することができる。
【００５７】
(4)インヒビタSW１４，ブレーキSW１５等により、出力軸OUTが固定されているかどうかを検出することで、エンジン始動に伴い車両が移動することを確実に防止することができる。また、出力軸OUTが固定されていない場合は、警告灯１６等によって固定を促すことで、更に安全性を確保することができる。
【００５８】
以上、本発明のハイブリッド車の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。例えば、第２始動モードとして第２モータジェネレータMG2のみ用いた制御を示したが、出力軸OUTの回転数を０に維持できる範囲で第１モータジェネレータMG1の駆動力を使用してもよい。また、第２始動モードとしてLow-iVTモードをベースとしたエンジン始動制御を実行したが、High-iVTモードをベースとしたエンジン始動制御を実行しても良い。ただし、Low-iVTモードに比べて各モータジェネレータとエンジンEとの間に得られる減速比は小さいため、エンジン負荷に応じてLow-iVTモードをベースとするか、High-iVTモードをベースとするかを切り替えても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
実施例１のハイブリッド車両の制御装置は、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し、パラレル走行モードとシリーズ走行モードとが選択可能なハイブリッド差動装置の例を示したが、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し、パラレル走行モードとシリーズ走行モードとが選択可能なハイブリッド差動装置に適用することもできる。さらに、シリーズ走行モードのみを持つシリーズ型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】
【００６０】
【図１】実施例１のハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のハイブリッド車両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のハイブリッド車両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のハイブリッド車両において各係合要素との関係を示す共線図である。
【図５】実施例１のハイブリッド車両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６】実施例１のハイブリッド車両において「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７】実施例１のエンジン始動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のエンジン始動制御処理におけるモータジェネレータ制御を表すフローチャートである。
【図９】実施例１のS-Lowモードによるエンジン始動を表す共線図である。
【図１０】実施例１のLow-iVTモードによるエンジン始動を表す共線図である。
【図１１】実施例１のモータジェネレータ損失を表す損失マップである。
【符号の説明】
【００６１】
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  出力軸（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
LB  ローブレーキ
HC  ハイクラッチ
HLB  ハイローブレーキ
EC  エンジンクラッチ
MGC  モータジェネレータクラッチ
SC  シリーズクラッチ
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  エンジン油温センサ
１４  インヒビタSW
１５  ブレーキSW
１６  警告灯
【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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