(57)【要約】【課題】  燃費の向上を図ることが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】  動力源と遊星歯車列との間に動力の伝達を断接可能な係合要素を有する差動歯車変速機と、運転点に応じて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、動力源の動作点効率を検出し、動作点効率が低いと検出された時は、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動力源の動作点を効率の高い動作点に変更した。【選択図】        図７
2006183683.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、前記動力源と前記遊星歯車列との間に動力の伝達を断接可能な係合要素と、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、
前記動力源の動作点効率を検出し、動作点効率が低いと検出された時は、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動力源の動作点を効率の高い動作点に変更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、前記モータと前記遊星歯車列との間に配置された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、
前記係合要素は、前記エンジンと前記遊星歯車列との間に配置された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。
【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、最適なモードに応じた締結要素を締結して走行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、要求駆動力に応じた出力を得る際、エンジンの動作点（エンジン回転数及びエンジントルク）は最適燃費線をたどるように設定されているため、エンジンに要求されるトルクが決定されると、エンジンの回転数もほぼ決定される。このとき、モータジェネレータの動作点は必ずしも効率の高い動作点とはならず、十分に燃費の向上を図ることができていない。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、燃費の向上を図ることが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、前記動力源と前記遊星歯車列との間に動力の伝達を断接可能な係合要素と、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、前記動力源の動作点効率を検出し、動作点効率が低いと検出された時は、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動力源の動作点を効率の高い動作点に変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、動力源の動作点効率を効率の高い動作点に変更することが可能となり、要求駆動力を達成しつつ燃費の向上を図ることができる。
【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】
〔動作点変更時の半クラッチ制御処理〕
次に、実施例１の動作点変更時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、図９に示すモータジェネレータの動作点効率マップから、現在の第１モータジェネレータMG1の動作点効率が低いかどうかを判断し、効率が低いときはステップ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を半クラッチ制御し、第１モータジェネレータMG1の動作点を効率の高い動作点に変更する。
【００４３】
上記動作点変更時の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、図９は第１モータジェネレータMG1の動作点（回転数，トルク）の等効率線との関係を表す動作点効率マップである。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】
基本的に、実施例１のE-iVTシステムでは、エンジンEの動作点は、最適燃費線（以下、α線と記載する）をたどるように設定される。High-iVTモードでは、出力軸OUTの回転数とエンジン回転数が決定されている場合、一義的に第１モータジェネレータと第２モータジェネレータMG2の動作点が決定されてしまう。このとき、第２モータジェネレータMG2は比較的高回転であるため、有る程度効率を高めに維持できるが、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、必ずしも効率の高い動作点で駆動されてはいない。
【００４５】
そこで、実施例１では、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で、第１モータジェネレータMG1の回転数を上昇するように動作点変更を行い、第１モータジェネレータMG1の駆動効率を向上することとした。
【００４６】
ある運転点においてHigh-iVTモードにより駆動されると、図８の共線図に示す状態となり、第１モータジェネレータMG1の回転数が低い。このとき、図９の第１モータジェネレータMG1の動作点効率マップに示すように、第１モータジェネレータMG1の動作点はP1に示す位置となる。この位置は、効率が低い領域に存在するため、モータジェネレータクラッチMGCの半クラッチ制御により動力伝達を有る程度確保しつつ、第１モータジェネレータMG1の回転数を上昇させる。すると、第２リングギヤR2の回転数は半クラッチ制御前の同じ回転数で回転するものの、第1モータジェネレータMG1の回転数のみを上昇させることが可能となる。
【００４７】
これにより、第１モータジェネレータMG1が剛体レバーに与えることの可能なトルクは半クラッチ制御により若干低下するものの、第１モータジェネレータMG1の動作点を、効率の高い領域である動作点P2に変更できる。よって、第１モータジェネレータMG1の効率を向上することで燃費の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。
【００４９】
〔動作点変更時の半クラッチ制御処理〕
実施例２の動作点変更時の半クラッチ制御処理について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ２０１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２０２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２０２では、図１１に示すエンジンEの動作点効率マップから、現在のエンジンEの動作点効率が最適燃費線（以下、α線と記載する）から離れているかどうかを判断し、α線から離れているときは燃費効率が低いと判断してステップ２０３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２０３では、エンジンクラッチECを半クラッチ制御し、エンジンEの動作点を効率の高い動作点に変更する。
【００５０】
上記動作点変更時の半クラッチ制御処理の作用について説明する。
図１１は、High-iVTモードにおける共線図、図１２はエンジンEの動作点（回転数，トルク）の等仕事線及びα線との関係を表す動作点効率マップである。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。
【００５１】
基本的に、実施例１のE-iVTシステムでは、エンジンEの動作点は、ある仕事を行う際に燃料消費量が最も少なくなるα線をたどるように設定される。しかしながら、車速が低く、低い要求駆動力で走行している場合には、エンジン回転数を上昇させることができない。よって、必ずしもエンジン回転数をα線上に維持することができず、効率の高い動作点で駆動されてはいない。
【００５２】
そこで、実施例２では、エンジンクラッチECを半クラッチ制御することで、エンジンEの回転数を上昇させα線上に動作点変更を行い、エンジンEの駆動効率を向上することとした。
【００５３】
ある運転点においてHigh-iVTモードにより駆動されると、図１１の共線図に示す状態となり、低車速で要求駆動力も低いときは、エンジン回転数も低い。このとき、図１２のエンジンの動作点効率マップに示すように、エンジンEの動作点はP3に示す位置となる。この位置は、α線から離れた効率が低い領域に存在するため、エンジンクラッチECの半クラッチ制御により動力伝達を有る程度確保しつつ、エンジンEの回転数を上昇させる。すると、第２ピニオンキャリヤPC2及び第３リングギヤR3の回転数は半クラッチ制御前の同じ回転数で回転するものの、エンジンEの回転数のみを上昇させることが可能となる。
【００５４】
これにより、エンジンEが剛体レバーに与えることの可能なトルクは半クラッチ制御により若干低下するものの、エンジンEの動作点を、効率の高い領域であるα線上の動作点P4に変更できる。よって、エンジンEの効率を向上することで燃費の向上を図ることができる。尚、剛体レバーに与えることの可能なトルクが若干低下したとしても、基本的に要求駆動力の小さな領域であるため、問題とはならない。
【００５５】
以上、実施例１，２に基づいて説明したが、本願発明は実施例１，２に限られず、他の構成に適用しても良い。例えば、実施例１では、モータジェネレータクラッチMGCの半クラッチ制御を行い、実施例２では、エンジンクラッチECの半クラッチ制御を行ったが、これら両方の半クラッチ制御を併用しても良い。また、High-iVTモードにおいて半クラッチ制御を行ったが、他の走行モードであっても半クラッチ制御により動力源としてのモータジェネレータやエンジンの効率を向上するように動作点を変更しても良い。
【００５６】
また、実施例１，２では、FR型のE-iVTシステムに適用した例を示したが、FF型のE-iVTシステムに適用しても良い。要するに、動力源と差動装置との間のクラッチを有するものであれば、適宜そのクラッチを半クラッチ制御することで、動力伝達を確保しつつ回転数を変更することができる。これにより、最適な駆動効率を達成することが可能となり、燃費を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
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】
【００５８】
【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モードの状態を表す共線図である。
【図９】実施例１のモータジェネレータの動作点効率マップである。
【図１０】実施例２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１１】実施例２のHigh-iVTモードの状態を表す共線図である。
【図１２】実施例２のエンジンの動作点効率マップである。
【符号の説明】
【００５９】
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
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
【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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