(57)【要約】【課題】内燃機関の駆動を停止して内燃機関の回転数が低下していくとき、内燃機関を再始動するときのための変速機の状態の準備を十分に行うことができるハイブリッド車両の制御装置を提供すること。【解決手段】電動機及び内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関の駆動が停止されたとき、内燃機関の惰性回転によって駆動される発電機のトルクを制御するトルク制御部と、変速機の変速比が目標変速比となるよう制御する変速比制御部と、変速比が目標変速比に到達するまでの間の発電機のトルク制御方式を決定する制御方式決定部とを備える。当該制御方式では、変速比が目標変速比に到達するまで、変速比を変更するために必要な油圧をオイルポンプが保持可能なしきい値以上に内燃機関の回転数が維持されるよう、発電機のトルクが制御され、変速比が目標変速比に到達するまでの発電機による回生量が異なる複数の方式が含まれる。【選択図】図６
2015205672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の回転動力によって発電する発電機と、
蓄電器及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機と、
前記内燃機関から駆動輪への動力伝達経路を断接する動力断接機構と、
変更可能な所定の変速比で前記内燃機関からの回転動力を前記駆動輪に伝達する変速機と、
前記内燃機関からの回転動力によって作動して、前記変速比を変更するための油圧を前記変速機に提供する機械式のオイルポンプと、を備え、
前記電動機及び前記内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の駆動が停止されたとき、前記内燃機関の惰性回転によって駆動される前記発電機のトルクを制御するトルク制御部と、
前記内燃機関の駆動が停止されたとき、前記変速機の変速比が目標変速比となるよう制御する変速比制御部と、
前記内燃機関の駆動が停止され前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達するまでの間の前記トルク制御部による制御方式を、複数の方式の内のいずれかに決定する制御方式決定部と、を備え、
前記複数の方式では、前記変速比制御部の制御によって前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達するまで、前記変速機の変速比を変更するために必要な油圧を前記オイルポンプが保持可能なしきい値以上に前記内燃機関の回転数が維持されるよう、前記発電機のトルクが制御され、
前記複数の方式間では、前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達するまでの前記発電機による回生量が異なる、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であって、
前記制御方式決定部は、前記複数の方式の内、
前記内燃機関の駆動が停止され前記変速機の変速比が前記目標変速比へ移行している間、前記内燃機関の回転数及び前記変速機の変速比に基づいて、前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達するまでの前記発電機による回生量が最大となる方式を、前記トルク制御部による制御方式として決定する、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であって、
前記複数の方式には、
前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達する前に前記内燃機関の回転数が前記しきい値まで低下した場合、前記発電機による回生エネルギーが充電された蓄電器からの電力供給による前記発電機の駆動トルクによって、前記内燃機関の回転数を前記しきい値以上に維持する第１方式と、
前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達する前に前記内燃機関の回転数が前記しきい値まで低下する場合には、前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達する以前から前記発電機のトルクが略ゼロとなるよう制御する第２方式と、
が含まれ、
前記制御方式決定部は、前記第１方式及び前記第２方式のいずれかを、前記トルク制御部による制御方式として決定する、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記制御方式決定部は、前記トルク制御部が前記第２方式に基づいて前記発電機のトルクを制御しているときに前記内燃機関の回転数が前記しきい値まで低下すると、前記第１方式に切り替える、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の回転数及び前記変速機の変速比、並びに、前記内燃機関及び前記変速機の各状態に基づいて、前記内燃機関の回転数が低下中に前記内燃機関の負荷として働く前記発電機のトルクを算出する制御トルク算出部を備えた、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、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、少なくとも電気モータを駆動源とし、エンジンと、このエンジンに連結される発電機とを有するハイブリッド型車両が開示されている。特許文献１のハイブリッド型車両は、燃料供給と点火動作の少なくとも一方を停止することによりエンジンの作動を停止させるエンジン作動停止手段と、エンジン作動停止手段の動作に伴うエンジンの慣性による回転を停止させるように発電機を電動機として作動させる発電機制御手段とを備える。このハイブリッド型車両では、発電機制御手段により、エンジンに連結されている発電機を電動機として作動させることで、エンジンの慣性による回転を強制的に停止させる。このため、エンジンの慣性回転時間が大幅に短縮されるので、慣性回転に伴う不快音や振動の発生する時間が短縮され、車両の快適性や走行フィーリングが向上する。
【０００３】
特許文献２には、エンジンと、ベルト式無段変速機構と、ローブレーキ又はハイクラッチと、モータ・ジェネレータと、左右駆動タイヤと、統合コントローラとを備えたハイブリッド車両が開示されている。このハイブリッド車両では、ベルト式無段変速機構の下流側の位置にローブレーキ又はハイクラッチが配置され、これを開放することにより動力伝達を遮断する。モータ・ジェネレータは、ローブレーキ又はハイクラッチの下流側の位置に配置され、駆動・回生に用いられる。当該ハイブリッド車両の制御装置である統合コントローラは、エンジンへの燃料噴射を停止する減速要求時、ローブレーキ又はハイクラッチを開放した後、ベルト式無段変速機構の変速比をロー側へ変速する減速時制御を行う。また、統合コントローラは、減速要求中、エンジン回転数の低下を遅らせることで再加速要求への移行に備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０６２５６７号公報
【特許文献２】特開２０１３−０８６６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
駆動源としての内燃機関と、内燃機関に連結された発電機と、内燃機関の出力側に設けられた変速機と、変速機の変速比を変更するための油圧を提供するオイルポンプとを備えた車両では、内燃機関の駆動を停止して発電機の回生動作によって内燃機関の回転数が下がっていくとき、変速機がローギア側となるよう、すなわち変速比が大きくなるよう制御している。当該変速比の制御を行わず変速機の変速比が小さいままであると、内燃機関を再始動する際の変速機の出力側の慣性モーメントが大き過ぎ、変速機の内部機構がスリップして正常に動作しない可能性がある。このため、内燃機関の回転数の低下に伴い、変速機はオイルポンプからの油圧を用いて変速比が大きくなるよう制御されるが、当該オイルポンプが内燃機関の回転動力によって作動する機械式オイルポンプである場合、内燃機関の回転数が所定値未満まで低下してしまうと、オイルポンプからは十分な油圧が変速機に提供されず、変速機の変速比を変更できない。このように、当該車両では、内燃機関の停止時に変速機の変速比が所望の変速比まで変更されていない状態のまま、内燃機関が再始動される場合があった。
【０００６】
本発明の目的は、内燃機関の駆動を停止して発電機の回生駆動によって内燃機関の回転数が低下していくとき、内燃機関を再始動するときのための変速機の状態の準備を十分に行うことができるハイブリッド車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
内燃機関（例えば、後述の実施形態での内燃機関１０９）と、
前記内燃機関の回転動力によって発電する発電機（例えば、後述の実施形態での発電機１１１）と、
蓄電器及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機（例えば、後述の実施形態での電動機１０７）と、
前記内燃機関から駆動輪（例えば、後述の実施形態での駆動輪１２９）への動力伝達経路を断接する動力断接機構（例えば、後述の実施形態でのロックアップクラッチ１１９）と、
変更可能な所定の変速比で前記内燃機関からの回転動力を前記駆動輪に伝達する変速機（例えば、後述の実施形態での変速機１１５）と、
前記内燃機関からの回転動力によって作動して、前記変速比を変更するための油圧を前記変速機に提供する機械式のオイルポンプ（例えば、後述の実施形態での機械式オイルポンプ１１７）と、を備え、
前記電動機及び前記内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行するハイブリッド車両の制御装置（例えば、後述の実施形態でのマネジメントＥＣＵ１２５）であって、
前記内燃機関の駆動が停止されたとき、前記内燃機関の惰性回転によって駆動される前記発電機のトルクを制御するトルク制御部（例えば、後述の実施形態でのトルク制御部１５７）と、
前記内燃機関の駆動が停止されたとき、前記変速機の変速比が目標変速比となるよう制御する変速比制御部（例えば、後述の実施形態での変速比制御部１５１）と、
前記内燃機関の駆動が停止され前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達するまでの間の前記トルク制御部による制御方式を、複数の方式の内のいずれかに決定する制御方式決定部（例えば、後述の実施形態での制御方式決定部１５３）と、を備え、
前記複数の方式では、前記変速比制御部の制御によって前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達するまで、前記変速機の変速比を変更するために必要な油圧を前記オイルポンプが保持可能なしきい値以上に前記内燃機関の回転数が維持されるよう、前記発電機のトルクが制御され、
前記複数の方式間では、前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達するまでの前記発電機による回生量が異なる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記制御方式決定部は、前記複数の方式の内、
前記内燃機関の駆動が停止され前記変速機の変速比が前記目標変速比へ移行している間、前記内燃機関の回転数及び前記変速機の変速比に基づいて、前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達するまでの前記発電機による回生量が最大となる方式を、前記トルク制御部による制御方式として決定する。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、
前記複数の方式には、
前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達する前に前記内燃機関の回転数が前記しきい値まで低下した場合、前記発電機による回生エネルギーが充電された蓄電器（例えば、後述の実施形態での蓄電器１０１）からの電力供給による前記発電機の駆動トルクによって、前記内燃機関の回転数を前記しきい値以上に維持する第１方式と、
前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達する前に前記内燃機関の回転数が前記しきい値まで低下する場合には、前記変速機の変速比が前記目標変速比に到達する以前から前記発電機のトルクが略ゼロとなるよう制御する第２方式と、
が含まれ、
前記制御方式決定部は、前記第１方式及び前記第２方式のいずれかを、前記トルク制御部による制御方式として決定する。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、
前記制御方式決定部は、前記トルク制御部が前記第２方式に基づいて前記発電機のトルクを制御しているときに前記内燃機関の回転数が前記しきい値まで低下すると、前記第１方式に切り替える。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、
前記内燃機関の回転数及び前記変速機の変速比、並びに、前記内燃機関及び前記変速機の各状態に基づいて、前記内燃機関の回転数が低下中に前記内燃機関の負荷として働く前記発電機のトルクを算出する制御トルク算出部（例えば、後述の実施形態での制御トルク算出部１５５）を備える。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜５の発明によれば、内燃機関の駆動を停止して発電機の回生駆動によって内燃機関の回転数が低下していくとき、発電機のトルクがトルク制御部によって制御されるため、内燃機関を再始動するときのための変速機の状態の準備を十分に行うことができる。このため、内燃機関の停止時には、変速機が内燃機関の次回始動時に適した変速比に変更された状態となる。すなわち、内燃機関の次回始動時に、変速機の出力側に過大な慣性モーメントはかからず、変速機に支障をきたすことがない。
また、トルク制御部による制御方式には、変速機の変速比が目標変速比に到達するまでの発電機による回生量が異なる複数の方式が含まれるため、変速機の変速比が目標変速比に到達するまでの発電機による回生をより多く行うことができる方式が選択される。このため、変速比が目標変速比に到達するまでの発電機による回生を最大限に行うことができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、変速機の変速比を目標変速比まで確実に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】シリーズ／パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したハイブリッド車両における駆動システムの主要部を概略的に示した図である。
【図３】ハイブリッド車両が（ａ）ＥＶ走行モード時、（ｂ）シリーズ走行モード時、（ｃ）エンジン走行モード時及び（ｄ）パラレル走行モード時の各駆動状態と走行モード間の遷移を示す図である。
【図４】シリーズ走行モードからＥＶ走行モードに切り替えられたときのハイブリッド車両の駆動状態を示す図である。
【図５】マネジメントＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は、第１方式に基づいて制御された発電機のトルクと、当該制御に応じて変化する内燃機関の回転数Neの時間変化の一例を示すグラフであり、（ｂ）は、第２方式に基づいて制御された発電機のトルクと、当該制御に応じて変化する内燃機関の回転数Neの時間変化の一例を示すグラフである。
【図７】マネジメントＥＣＵの制御方式決定部が制御方式を決定する際の動作を示すフローチャートである。
【図８】内燃機関の回転数Neと変速機の変速比Ractとのマップ上の、第１方式が選択される領域及び第２方式が選択される領域をそれぞれ示す図である。
【図９】内燃機関の駆動が停止されたときのマネジメントＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図１０】内燃機関の駆動が停止されたときのマネジメントＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図１１】内燃機関の駆動が停止されたときのマネジメントＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１０，図１１に示された制御トルク算出部によるステップＳ１１１，Ｓ１３１のサブルーチン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】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）は、電動機及び内燃機関を備え、車両の走行状態に応じて電動機及び／又は内燃機関の駆動力によって走行する。ＨＥＶには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の２種類がある。シリーズ方式のＨＥＶは、電動機の動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の動力によって発電機で発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。
【００１７】
シリーズ方式のＨＥＶの走行モードには、「ＥＶ走行モード」及び「ＥＣＶＴ走行モード」の２つがある。ＥＶ走行モードでは、ＨＥＶは、蓄電器からの電源供給によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき内燃機関は駆動されない。また、ＥＣＶＴ走行モードでは、ＨＥＶは、蓄電器及び発電機の双方からの電力の供給や発電機のみからの電力の供給等によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき、内燃機関は発電機における発電のために駆動される。
【００１８】
パラレル方式のＨＥＶは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。特に、パラレル方式のＨＥＶが内燃機関のみの駆動力によって走行するモードを「オーバードライブ（ＯＤ）走行モード」という。
【００１９】
上記両方式を複合したシリーズ／パラレル方式のＨＥＶも知られている。当該方式では、車両の走行状態に応じてクラッチを開放又は締結する（断接する）ことによって、駆動力の伝達系統をシリーズ方式及びパラレル方式のいずれかの構成に切り替える。特に低中速の加速走行時にはクラッチを開放してシリーズ方式の構成とし、中高速の定常走行（クルーズ走行）時にはクラッチを締結してパラレル方式の構成とする。
【００２０】
図１は、シリーズ／パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、シリーズ／パラレル方式のＨＥＶ（以下、「ハイブリッド車両」という）は、蓄電器（BATT）１０１と、コンバータ（CONV）１０３と、第１インバータ（第１INV）１０５と、電動機（Mot）１０７と、内燃機関（ENG）１０９と、発電機（GEN）１１１と、第２インバータ（第２INV）１１３と、変速機（T/M）１１５と、機械式オイルポンプ（MOP）１１７と、ロックアップクラッチ１１９と、エンジン温度センサ１２１と、回転数センサ１２３と、油温センサ１２４と、マネジメントＥＣＵ１２５とを備える。なお、図１中の点線の矢印は値データを示し、実線の矢印は指示内容を含む制御信号を示し、二重線の矢印は動力の伝達を示す。
【００２１】
蓄電器１０１は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。コンバータ１０３は、蓄電器１０１の直流出力電圧を直流のまま昇圧又は降圧する。第１インバータ１０５は、直流電圧を交流電圧に変換して３相電流を電動機１０７に供給する。また、第１インバータ１０５は、電動機１０７の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換して蓄電器１０１に充電する。
【００２２】
電動機１０７は、ハイブリッド車両が走行するための動力を発生する。電動機１０７で発生したトルクは、駆動軸１２７を介して駆動輪１２９に伝達される。また、電動機１０７は、回生ブレーキ時には発電機として動作し、電動機１０７で発電された電力は蓄電器１０１に充電される。
【００２３】
内燃機関１０９は、ロックアップクラッチ１１９が開放されてハイブリッド車両がシリーズ走行する際には、発電機１１１を駆動するためだけに用いられる。但し、ロックアップクラッチ１１９が締結されると、内燃機関１０９の出力は、ハイブリッド車両が走行するための機械エネルギーとして、変速機１１５、ロックアップクラッチ１１９及び駆動軸１２７を介して駆動輪１２９に伝達される。
【００２４】
発電機１１１は、内燃機関１０９の動力によって駆動され、電力を発生する。発電機１１１が発電した電力は、蓄電器１０１に充電されるか、第２インバータ１１３及び第１インバータ１０５を介して電動機１０７に供給される。また、発電機１１１は、内燃機関１０９を始動する際の回転動力を発生する。第２インバータ１１３は、発電機１１１が発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第２インバータ１１３によって変換された電力は、蓄電器１０１に充電されるか、第１インバータ１０５を介して電動機１０７に供給される。
【００２５】
変速機１１５は、変速比を無段階に変更可能な無段変速機である。変速機１１５は、内燃機関１０９からの駆動力を、設定された変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１２７に伝達する。変速機１１５における変速比の変更は、機械式オイルポンプ１１７から得られる油圧によって行われる。機械式オイルポンプ（以下、単に「オイルポンプ」という。）１１７は、内燃機関１０９又は駆動軸１２７の回転動力によって作動して、変速機１１５において変速比を変更するための油圧を変速機１１５に提供し、かつ、ロックアップクラッチ１１９が作動するための油圧を提供する。ロックアップクラッチ１１９は、マネジメントＥＣＵ１２５からの指示に基づいて、内燃機関１０９から駆動輪１２９までの駆動力の伝達経路を断接する。ロックアップクラッチ１１９による伝達経路の断接動作も、オイルポンプ１１７から得られる油圧によって行われる。
【００２６】
エンジン温度センサ１２１は、内燃機関１０９の温度（以下「エンジン温度」という。）Tengを計測する。エンジン温度センサ１２１が計測したエンジン温度Tengを示す信号は、マネジメントＥＣＵ１２５に送られる。回転数センサ１２３は、内燃機関１０９の回転数Neを検出する。回転数センサ１２３によって検出された回転数Neを示す信号は、マネジメントＥＣＵ１２５に送られる。油温センサ１２４は、変速機１１５の変速比を変更するためにオイルポンプ１１７から提供される作動油の温度Ttmを計測する。油温センサ１２４が計測した作動油の温度Ttmを示す信号は、マネジメントＥＣＵ１２５に送られる。
【００２７】
マネジメントＥＣＵ１２５は、電動機１０７、内燃機関１０９、発電機１１１及び変速機１１５の制御、並びに、クラッチ１１９の断接及び以下説明する走行モードの切り替え等を行う。マネジメントＥＣＵ１２５の詳細については後述する。
【００２８】
図２は、図１に示したハイブリッド車両における駆動システムの主要部を概略的に示した図である。また、図３は、ハイブリッド車両が（ａ）ＥＶ走行モード時、（ｂ）シリーズ走行モード時、（ｃ）エンジン走行モード時及び（ｄ）パラレル走行モード時の各駆動状態と走行モード間の遷移を示す図である。
【００２９】
ＥＶ走行モード時のハイブリッド車両では、図３の（ａ）に示すように、ロックアップクラッチ１１９は開放され、内燃機関１０９は停止されている。ハイブリッド車両は、蓄電器１０１からの電力供給によって駆動する電動機１０７の駆動力によって走行する。
【００３０】
シリーズ走行モード時のハイブリッド車両では、図３の（ｂ）に示すように、ロックアップクラッチ１１９は開放され、アクセルペダル開度（ＡＰ開度）及び車速等に基づく要求駆動力を電動機１０７が出力可能な電力を供給するべく内燃機関１０９が運転される。ハイブリッド車両は、発電機１１１からの電力供給によって駆動する電動機１０７の駆動力によって走行する。なお、シリーズ走行モード時のハイブリッド車両では、内燃機関１０９をＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）ボトムライン上の運転点で駆動し、図３の（ｂ）に一点鎖線で示すように、余剰電力分を蓄電器１０１に充電しても良い。また、内燃機関１０９をＢＳＦＣボトムライン上の運転点で駆動して得られる電力が要求駆動力に満たない場合には、発電機１１１からの電力供給に加え、図３の（ｂ）に二点鎖線で示すように、蓄電器１０１からの補助電力を電動機１０７に供給しても良い。
【００３１】
エンジン走行モード時のハイブリッド車両では、図３の（ｃ）に示すように、ロックアップクラッチ１１９は締結され、ハイブリッド車両は、内燃機関１０９の駆動力によって走行する。エンジン走行モードでの走行時、電動機１０７の回転子及び発電機１１１の回転子は、内燃機関１０９の駆動と共に連れ回される。但し、マネジメントＥＣＵ１２５は、発電機１１１が無負荷状態となるようゼロ電流制御を行う。なお、エンジン走行モード時のハイブリッド車両では、内燃機関１０９をＢＳＦＣボトムライン上の運転点で駆動し、図３の（ｃ）に一点鎖線で示すように、発電機として駆動される電動機１０７で発生した電力を蓄電器１０１に充電しても良い。
【００３２】
パラレル走行モード時のハイブリッド車両では、図３の（ｄ）に示すように、ロックアップクラッチ１１９は締結され、ハイブリッド車両は、内燃機関１０９及び電動機１０７の双方の駆動力によって走行する。パラレル走行モードでの走行時、発電機１１１の回転子は、内燃機関１０９の駆動と共に連れ回される。但し、マネジメントＥＣＵ１２５は、発電機１１１が無負荷状態となるようゼロ電流制御を行う。
【００３３】
上記説明した走行モードのいずれを選択するかは、ＡＰ開度及び車速等に基づいてマネジメントＥＣＵ１２５が決定する。図３の（ａ）に示したＥＶ走行モードは、ハイブリッド車両が低速のクルーズ走行（定常走行）時、低速の加速走行時、又は中速のクルーズ走行時に選択される。また、図３の（ｃ）に示したエンジン走行モードは、中速の加速走行時又は高速のクルーズ走行時に選択される。また、図３の（ｄ）に示したパラレル走行モードは、高速の加速走行時に選択される。
【００３４】
図３の（ｂ）に示したシリーズ走行モードは、ＥＶ走行モードを選択可能な車速であって、蓄電器１０１の残容量（ＳＯＣ：State of Charge）が非常に低く、かつ、オイルポンプ１１７からの油圧によってロックアップクラッチ１１９を締結できないほど低い車速の時に選択される。したがって、例えば、蓄電器１０１のＳＯＣが非常に低い場合であっても、オイルポンプ１１７がロックアップクラッチ１１９を締結できる油圧を提供可能な車速のときはエンジン走行モードが選択され、シリーズ走行モードは選択されない。
【００３５】
図４は、エンジン走行モード又はパラレル走行モードからＥＶ走行モードに切り替えられたときのハイブリッド車両の駆動状態を示す図である。図４に示すように、エンジン走行モード又はパラレル走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えに伴って内燃機関１０９の駆動が停止されると、内燃機関１０９は惰性回転し、この内燃機関１０９の惰性回転によって発電機１１１は駆動する。このとき、発電機１１１のトルクは制御され、発電機１１１で得られた回生エネルギーは蓄電器１０１に充電される。
【００３６】
マネジメントＥＣＵ１２５は、内燃機関１０９の駆動を停止して「エンジン走行モード」又は「パラレル走行モード」から「ＥＶ走行モード」に切り替えたとき、内燃機関１０９の惰性回転によって駆動される発電機１１１のトルクを制御する。以下、マネジメントＥＣＵ１２５が行う当該制御について説明する。
【００３７】
図５は、マネジメントＥＣＵ１２５の内部構成を示すブロック図である。図５に示すように、マネジメントＥＣＵ１２５は、変速比制御部１５１と、制御方式決定部１５３と、制御トルク算出部１５５と、トルク制御部１５７とを有する。変速比制御部１５１は、内燃機関１０９の駆動が停止されたとき、変速機１１５の変速比（レシオ）Ractが目標変速比Rtgtとなるよう制御する。なお、変速機１１５における変速比Ractの変更は、機械式オイルポンプ１１７から得られる油圧によって行われる。制御方式決定部１５３は、内燃機関１０９の駆動が停止され変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでの間の発電機１１１のトルク制御方式を決定する。本実施形態では、発電機１１１のトルク制御方式として、第１方式と第２方式の２つが利用可能である。制御方式決定部１５３は、第１方式と第２方式のいずれかを選択することで、発電機１１１のトルク制御方式を決定する。制御トルク算出部１５５は、内燃機関１０９の回転数Neが低下中に内燃機関１０９の負荷として働く発電機１１１のトルクを算出する。トルク制御部１５７は、内燃機関１０９の駆動が停止されたとき、制御方式決定部１５３が決定した制御方式に基づいて発電機１１１のトルクを制御する。なお、発電機１１１のトルクの大きさは、第２インバータ１１３におけるスイッチング制御の周波数によって制御される。
【００３８】
以下、トルク制御部１５７が選択可能な制御方式である第１方式と第２方式について説明する。図６（ａ）は、第１方式に基づいて制御された発電機１１１のトルクと、当該制御に応じて変化する内燃機関１０９の回転数Neの時間変化の一例を示すグラフである。また、図６（ｂ）は、第２方式に基づいて制御された発電機１１１のトルクと、当該制御に応じて変化する内燃機関１０９の回転数Neの時間変化の一例を示すグラフである。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すいずれの例においても、変速機１１５の変速比Ractは、時間０の時点から、目標変速比Rtgtに変化するよう制御される。
【００３９】
第１方式では、図６（ａ）に示すように、内燃機関１０９の駆動が停止されると、制御トルク算出部１５５によって算出されたトルクで内燃機関１０９の負荷として働くよう、発電機１１１の負荷トルクが制御される。このときの発電機１１１のトルク制御を「プラストルク制御」という。また、第１方式では、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達する前の時点で内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1まで低下すると、発電機１１１が内燃機関１０９を駆動して、内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1未満とならないよう、発電機１１１の駆動トルクが制御される。このときの発電機１１１のトルク制御を「マイナストルク制御」という。マイナストルク制御は、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまで行われる。なお、第１しきい値th1は、変速機１１５が変速比Ractを変更可能な油圧をオイルポンプ１１７が提供可能な内燃機関１０９の回転数であって、固定値であっても、内燃機関１０９のイナーシャ及びフリクションに応じた可変値であっても良い。
【００４０】
第２方式では、図６（ｂ）に示すように、内燃機関１０９の駆動が停止されると、制御トルク算出部１５５によって算出されたトルクで内燃機関１０９の負荷として働くよう、発電機１１１はプラストルク制御される。また、第２方式では、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達する前の時点で内燃機関１０９の回転数Neが第２しきい値th2まで低下すると、発電機１１１のトルクがゼロとなるよう制御される。このときの発電機１１１のトルク制御を「ゼロトルク制御」という。なお、第２しきい値th2は、第１しきい値th1よりも高い値である。ゼロトルク制御は、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するか、内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1に低下するまで行われる。但し、ゼロトルク制御中に内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1まで低下すると、トルク制御部１５７は、内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1未満とならないよう発電機１１１の駆動トルクを制御することで、第１方式と同様のマイナストルク制御を行う。
【００４１】
トルク制御部１５７は、第１方式であっても第２方式の制御であっても、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達した後は、所定のトルクで発電機１１１のプラストルク制御を行う。
【００４２】
次に、制御方式決定部１５３による制御方式の決定方法について説明する。図７は、制御方式決定部１５３が制御方式を決定する際の動作を示すフローチャートである。図７に示すように、制御方式決定部１５３は、変速機１１５の現在の変速比Ract、目標変速比Rtgt、及び変速機１１５における変速比Ractの変更速度Vratioに基づいて、変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでの時間（変速時間Tratio）を算出する（ステップＳ１１）。次に、制御方式決定部１５３は、ロックアップクラッチ１１９よりも上流側、すなわち内燃機関１０９側のイナーシャIを、内燃機関１０９のイナーシャIeng、変速機１１５のイナーシャItm、発電機１１１のイナーシャIgen、及びその他のイナーシャIetcに基づいて算出する（ステップＳ１３）。なお、変速機１１５のイナーシャItmは、変速機１１５の変速比Ractに基づいて算出される。
【００４３】
次に、制御方式決定部１５３は、ロックアップクラッチ１１９よりも上流側、すなわち内燃機関１０９側のフリクションFを、内燃機関１０９のフリクションFeng、変速機１１５のフリクションFtm、発電機１１１のフリクションFgen、及びその他のフリクションFetcに基づいて算出する（ステップＳ１５）。なお、内燃機関１０９のフリクションFengは、内燃機関１０９の回転数Ne及びエンジン温度Tengに基づいて算出される。また、変速機１１５のフリクションFtmは、オイルポンプ１１７の作動油の温度Ttmに基づいて算出される。また、その他のフリクションFetcは、内燃機関１０９の回転数Neに基づいて算出される。
【００４４】
次に、制御方式決定部１５３は、変速時間Tratioで第１の方式によって内燃機関１０９の回転数Neを第１しきい値th1まで低下させる場合の発電機１１１の回生動作によって得られる回生量P1regを、変速時間Tratio、ステップＳ２０３で算出したイナーシャI、ステップＳ２０５で算出したフリクションF、回転数Ne、及び第１しきい値th1に基づいて算出し、かつ、変速時間Tratioで第２の方式によって内燃機関１０９の回転数Neを第１しきい値th1まで低下させる場合の発電機１１１の回生動作によって得られる回生量P2regを、変速時間Tratio、ステップＳ２０３で算出したイナーシャI、ステップＳ２０５で算出したフリクションF、回転数Ne、第１しきい値th1、及び第２しきい値th2に基づいて算出する（ステップＳ１７）。
【００４５】
最後に、制御方式決定部１５３は、ステップＳ１７で算出した回生量P1regと回生量P2regを比較して（ステップＳ１９）、P1reg≧P2regであれば第１方式に決定し（ステップＳ２１）、P1reg＜P2regであれば第２方式に決定する（ステップＳ２３）。
【００４６】
図８は、内燃機関１０９の回転数Neと変速機１１５の変速比Ractとのマップ上の複数の領域を示す図である。なお、目標変速比Rtgtは、図８に示すローギヤ側に設定される。制御方式決定部１５３が第１方式に決定するか第２方式に決定するかは、内燃機関１０９の回転数Neと変速機１１５の変速比Ractとから決定される動作点（以下、単に「動作点」という。）が図８に示すマップ上のどの領域に属するかに依拠する。
【００４７】
本実施形態では、図８に示す第１領域２０１、すなわち、ローギア側及び高回転ハイギア側の領域に動作点が属する場合、制御方式決定部１５３が図７に示した手続きを行うと、第１方式に決定される。動作点が第１領域２０１に属する場合、変速機１１５がローギア側であれば変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでの時間が短く、ハイギア側であっても回転数Neが高ければしきい値th1,th2に低下するまでに時間を要するため、変速機１１５の変速比Ractを変更するための時間を確保できる。すなわち、第１領域２０１は、第１方式による発電機１１のトルク制御が行われても、トルク制御部１５７がマイナストルク制御を行う可能性が低い領域である。その結果、第１領域２０１に動作点が属する場合、第１方式による発電機１１１のトルク制御を行うと、変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでの発電機１１１による回生を最大限に行う可能性が高い。
【００４８】
一方、図８に示す第２領域２０３、すなわち、ハイギア側の領域に動作点が属する場合、制御方式決定部１５３が図７に示した手続きを行うと、第２方式に決定される。動作点が第２領域２０３に属する場合、変速機１１５がハイギア側であると変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでに時間を要するため、変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達する前に回転数Neがしきい値th1に到達する可能性が高い。したがって、第２領域２０３に動作点が属する場合、第１方式と比較して、第２方式による発電機１１１のトルク制御を行うと、変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでの発電機１１１による回生を最大限に行う可能性が高い。
【００４９】
図８に示す第３領域２０５、すなわち、低回転ハイギア側の領域に動作点が属する場合、制御方式決定部１５３が図７に示した手続きを行うと、第１方式に決定される。動作点が第３領域２０５に属する場合、変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達する前に回転数Neがしきい値th1に到達する可能性が非常に高い。この場合は、第２方式によるトルク制御を行ってもゼロトルク制御を行った後にマイナストルク制御を行う可能性が高いため、第３領域２０５に動作点が属する場合、第１方式による発電機１１１のトルク制御を行うと、変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでの発電機１１１による回生を最大限に行う可能性が高い。
【００５０】
なお、上記説明では、制御方式決定部１５３が図７に示した手続きを行うことによって発電機１１１のトルク制御方式を第１方式及び第２方式のいずれかに決定しているが、図８に示したマップを用いて、動作点が第１領域２０１又は第３領域２０５に属するときには第１方式に決定し、動作点が第２領域２０３に属するときには第２方式に決定しても良い。
【００５１】
図９〜図１１は、内燃機関１０９の駆動が停止されたときのマネジメントＥＣＵ１２５の動作を示すフローチャートである。図９〜図１１に示すように、マネジメントＥＣＵ１２５は、ハイブリッド車両の走行モードがエンジン走行モード又はパラレル走行モードからＥＶ走行モードに切り替えられたことに伴い、内燃機関１０９の駆動が停止されたか否かを判断し（ステップＳ１０１）、内燃機関１０９の駆動が停止された場合にはステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、制御方式決定部１５３が、図７に示した手続きを行って、発電機１１１のトルク制御方式を決定する。ステップＳ１０３で決定された制御方式が第１方式か第２方式かを判断し（ステップＳ１０５）、第１方式である場合は図１０に示すステップＳ１１１に進み、第２方式である場合は図１１に示すステップＳ１３１に進む。
【００５２】
図１０に示すステップＳ１１１では、制御トルク算出部１５５が、内燃機関１０９の回転数Neが低下中に内燃機関１０９の負荷として働く発電機１１１のトルクを算出する。次に、トルク制御部１５７は、ステップＳ１１１で算出したトルクとなるよう発電機１１１のプラストルク制御を行い、変速比制御部１５１は、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtとなるよう制御する（ステップＳ１１３）。次に、トルク制御部１５７は、変速比Ractが目標変速比Rtgtよりも大きくなった（Ract＞Rtgt）かを判断し（ステップＳ１１５）、Ract＞RtgtであればステップＳ１１７に進み、Ract≦RtgtであればステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１７では、トルク制御部１５７は、発電機１１１のプラストルク制御を行う。
【００５３】
ステップＳ１１９では、トルク制御部１５７は、内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1以下（Ne≦th1）まで低下したかを判断し、Ne≦th1であればステップＳ１２１に進み、Ne＞th1であればステップＳ１０３に戻る。ステップＳ１２１では、トルク制御部１５７は、内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1未満とならないよう、発電機１１１のマイナストルク制御を行って、発電機１１１によって内燃機関１０９を駆動する。次に、トルク制御部１５７は、変速比Ractが目標変速比Rtgtよりも大きくなった（Ract＞Rtgt）かを判断し（ステップＳ１２３）、Ract＞RtgtであればステップＳ１１７に進み、Ract≦RtgtであればステップＳ１２１に戻る。
【００５４】
図１１に示すステップＳ１３１では、制御トルク算出部１５５が、内燃機関１０９の回転数Neが低下中に内燃機関１０９の負荷として働く発電機１１１のトルクを算出する。次に、トルク制御部１５７は、ステップＳ１３１で算出したトルクとなるよう発電機１１１のプラストルク制御を行い、変速比制御部１５１は、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtとなるよう制御する（ステップＳ１３３）。次に、トルク制御部１５７は、変速比Ractが目標変速比Rtgtよりも大きくなった（Ract＞Rtgt）かを判断し（ステップＳ１３５）、Ract＞RtgtであればステップＳ１３７に進み、Ract≦RtgtであればステップＳ１３９に進む。ステップＳ１３７では、トルク制御部１５７は、発電機１１１のプラストルク制御を行う。
【００５５】
ステップＳ１３９では、トルク制御部１５７は、内燃機関１０９の回転数Neが第２しきい値th2以下（Ne≦th2）まで低下したかを判断し、Ne≦th2であればステップＳ１４１に進み、Ne＞th2であればステップＳ１３７に進む。ステップＳ１４１では、トルク制御部１５７は、発電機１１１のトルクがゼロとなるよう、発電機１１１のゼロトルク制御を行う。次に、トルク制御部１５７は、内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1以下（Ne≦th1）まで低下したかを判断し、Ne≦th1であればステップＳ１４５に進み、Ne＞th1であればステップＳ１４７に進む。ステップＳ１４５では、トルク制御部１５７は、内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1未満とならないよう、発電機１１１のトルク制御方式を第１方式に切り替えて、発電機１１１のマイナストルク制御を行う。次に、トルク制御部１５７は、変速比Ractが目標変速比Rtgtよりも大きくなった（Ract＞Rtgt）かを判断し（ステップＳ１４７）、Ract＞RtgtであればステップＳ１３７に進み、Ract≦RtgtであればステップＳ１３９に戻る。
【００５６】
図１２は、図１０，図１１に示された制御トルク算出部１５５によるステップＳ１１１，Ｓ１３１のサブルーチンを示すフローチャートである。図１２に示すように、制御トルク算出部１５５は、変速時間Tratioで内燃機関１０９の回転数Neを第１しきい値th1まで低下させる発電機１１１のトルクTcalを、変速時間Tratio、ステップＳ２０３で算出したイナーシャI、ステップＳ２０５で算出したフリクションF、回転数Ne、及び第１しきい値th1に基づいて算出する（ステップＳ２０１）。次に、制御トルク算出部１５５は、ステップＳ２０１で算出したトルクTcalと、発電機１１１における最大トルクTgenmaxの内の大きい方を、内燃機関１０９の回転数Neが低下中に内燃機関１０９の負荷として働く発電機１１１のトルクTとして導出する（ステップＳ２０３）。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、内燃機関１０９の駆動が停止された際には、変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達する前に内燃機関１０９の回転数Neがしきい値th1に到達しても、変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまで回転数Neはしきい値th1以上に維持される。回転数Neがしきい値th1以上であれば変速機１１５の変速比Ractを変更可能であるため、内燃機関１０９の停止時には、変速機１１５が内燃機関１０９の次回始動時に適した変速比に変更された状態となる。すなわち、内燃機関１０９の次回始動時に、変速機１１５の出力側に過大な慣性モーメントはかからず、変速機１１５に支障をきたすことがない。
【００５８】
また、内燃機関１０９の駆動が停止され、内燃機関１０９の回転数が低下していくときの発電機１１１のトルク制御方式が選択可能であり、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでの発電機１１１による回生をより多く行うことができる方式が選択される。すなわち、内燃機関１０９の状態及び変速機１１５の状態に応じて、変速機１１５の変速比Ractが目標変速比Rtgtに到達するまでの発電機１１１による回生量が多い方の方式が随時選択される。
【００５９】
なお、上記説明した第２方式では、内燃機関１０９の回転数Neが第１しきい値th1に到達するよりも前の段階である、第２しきい値th2まで低下した時点から、発電機１１１のトルクのゼロトルク制御を開始しているが、回転数Neが第１しきい値th1に到達すると見込まれる時間よりも所定時間前の時点から、当該ゼロトルク制御を開始しても良い。
【００６０】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１  蓄電器（BATT）
１０３  コンバータ（CONV）
１０５  第１インバータ（第１INV）
１０７  電動機（Mot）
１０９  内燃機関（ENG）
１１１  発電機（GEN）
１１３  第２インバータ（第２INV）
１１５  変速機（T/M）
１１７  機械式オイルポンプ
１１９  ロックアップクラッチ
１２１  エンジン温度センサ
１２３  回転数センサ
１２４  油温センサ
１２５  マネジメントＥＣＵ
１２７  駆動軸
１２９  駆動輪
１５１  変速比制御部
１５３  制御方式決定部
１５５  制御トルク算出部
１５７  トルク制御部
【図１】
2015205672.tif 000003
【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】
2015205672.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2015205672.tif 000012
【図１１】
2015205672.tif 000013
【図１２】
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