(57)【要約】【課題】エンジンを駆動力の伝達系統から切り離すことができるクラッチを備えた車両におけるエンジンのトルク変動やそれに起因するショックを防止もしくは抑制することのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】駆動力源としてエンジンとモータとを備えている車両の制御装置において、要求駆動量に基づいて求められたエンジンの目標パワーを予め定めた燃費で出力できるエンジンの目標運転点を算出する算出手段（ステップＳ１）と、算出手段によって算出されたエンジンの目標運転点に応じた目標エンジン回転数が予め定められた基準回転数よりも低い場合に、車両をモータによって走行させるＥＶ走行手段（ステップＳ２，Ｓ６）とを備えている。【選択図】図１
2015081074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源としてエンジンとモータとを備えている車両の制御装置において、
要求駆動量に基づいて求められた前記エンジンの目標パワーを予め定めた燃費で出力できる前記エンジンの目標運転点を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記エンジンの目標運転点に応じた目標エンジン回転数が予め定められた基準回転数よりも低い場合に、前記車両を前記モータによって走行させるＥＶ走行手段とを備えている
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記基準回転数は、前記駆動力源が出力したトルクを駆動輪に伝達する動力伝達系統の共振回転数を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記駆動力源が出力したトルクを駆動輪に伝達する動力伝達系統に、前記エンジンを選択的に連結するとともに伝達トルク容量が連続的に変化するクラッチが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記目標エンジン回転数が前記共振回転数よりも低い場合に、前記クラッチを解放する手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記車両は、少なくとも３つの回転要素によって差動作用を行う差動機構を備え、
前記モータは発電機能のある第１モータを含むとともにその第１モータが前記３つの回転要素のうちの第１の回転要素に連結され、かつ前記エンジンが前記３つの回転要素のうちの第２の回転要素に前記クラッチを介して連結され、さらに前記３つの回転要素のうちの第３の回転要素が前記駆動輪に対して駆動力を出力する出力要素とされ、その出力要素に第２モータが連結されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記クラッチを解放した状態でかつ前記第２モータの出力トルクによって走行しておりさらに前記車両の速度が予め定めた速度の閾値よりも高い場合に、前記クラッチを係合させるとともに前記第１モータの出力トルクによって前記エンジンの回転数を上昇させるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記第１モータおよび前記第２モータに電気的に接続される蓄電装置と、
前記算出手段によって算出された前記エンジンの目標運転点に応じた目標エンジン回転数が前記共振回転数よりも低い回転数でありかつ前記蓄電装置の充電量が予め定めた充電量の閾値以下の場合に、前記算出手段によって算出された前記エンジンの目標運転点を、前記目標エンジン回転数が前記共振回転数よりも高い回転数となる他の目標運転点に変更する変更手段と、
前記変更手段によって変更された前記他の目標運転点で前記エンジンを運転する場合に、前記クラッチを係合させる係合手段と、
前記係合手段によって前記クラッチが係合されておりかつ前記他の目標運転点での前記エンジンの出力トルクが前記車両の走行のためのトルクよりも大きい場合に、前記エンジンの出力トルクから前記走行のためのトルクを差し引いた残余のトルクによって前記第１モータを駆動して発電を行いその発電した電力を前記蓄電装置に充電する充電手段とを備えていることを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンを駆動力の伝達系統から切り離すことができ、かつ伝達トルク容量を制御することができるクラッチを備えた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両の一例が特許文献１に記載されている。その構成を簡単に説明すると、遊星歯車機構のような３つの回転要素を備えた差動機構における第１の回転要素に発電機が連結されるとともに、第２の回転要素が出力要素とされ、さらに第３の回転要素が制動手段に連結されている。その第３の回転要素にクラッチを介してエンジンが連結されている。また、第２の回転要素にモータが連結されている。そしてアクセル開度が８０％よりも大きくかつ車速が３０ｋｍ／ｈよりも低い場合に、クラッチによってエンジンを第３の回転要素から切り離すとともに発電機とモータとから出力される動力で走行するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２９５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構成では、アクセル開度や車速に応じてクラッチが解放させられる。したがって、エンジン回転数が低い場合に、クラッチが係合状態となっている可能性がある。その場合、低回転数域でのエンジンのトルク変動やそれに起因するショックすなわちＮＶＨ特性（騒音および振動の特性）が悪化する可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、エンジンを駆動力の伝達系統から切り離すことができるクラッチを備えた車両におけるエンジンのトルク変動やそれに起因するショックを防止もしくは抑制することのできる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源としてエンジンとモータとを備えている車両の制御装置において、要求駆動量に基づいて求められた前記エンジンの目標パワーを予め定めた燃費で出力できる前記エンジンの目標運転点を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記エンジンの目標運転点に応じた目標エンジン回転数が予め定められた基準回転数よりも低い場合に、前記車両を前記モータによって走行させるＥＶ走行手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明における前記基準回転数は、前記駆動力源が出力したトルクを駆動輪に伝達する動力伝達系統の共振回転数であってよい。
【０００８】
この発明で対象とする前記車両は、前記駆動力源が出力したトルクを駆動輪に伝達する動力伝達系統に、前記エンジンを選択的に連結するとともに伝達トルク容量が連続的に変化するクラッチが設けられていてよい。
【０００９】
また、この発明は、前記目標エンジン回転数が前記共振回転数よりも低い場合に、前記クラッチを解放する手段を備えていてよい。
【００１０】
さらに、この発明で対象とする前記車両は、少なくとも３つの回転要素によって差動作用を行う差動機構を備え、前記モータは発電機能のある第１モータを含むとともにその第１モータが前記３つの回転要素のうちの第１の回転要素に連結され、かつ前記エンジンが前記３つの回転要素のうちの第２の回転要素に前記クラッチを介して連結され、さらに前記３つの回転要素のうちの第３の回転要素が前記駆動輪に対して駆動力を出力する出力要素とされ、その出力要素に第２モータが連結されていてよい。
【００１１】
そして、この発明は、前記クラッチを解放した状態でかつ前記第２モータの出力トルクによって走行しており、さらに前記車両の速度が予め定めた速度の閾値よりも高い場合に、前記クラッチを係合させるとともに前記第１モータの出力トルクによって前記エンジンの回転数を上昇させるように構成されていてよい。
【００１２】
また、この発明で対象とする前記車両は、前記第１モータおよび前記第２モータに電気的に接続される蓄電装置と、前記算出手段によって算出された前記エンジンの目標運転点に応じた目標エンジン回転数が前記共振回転数よりも低い回転数でありかつ前記蓄電装置の充電量が予め定めた充電量の閾値以下の場合に、前記算出手段によって算出された前記エンジンの目標運転点を、前記目標エンジン回転数が前記共振回転数よりも高い回転数となる他の目標運転点に変更する変更手段と、前記変更手段によって変更された前記他の目標運転点で前記エンジンを運転する場合に、前記クラッチを係合させる係合手段と、前記係合手段によって前記クラッチが係合されておりかつ前記他の目標運転点での前記エンジンの出力トルクが前記車両の走行のためのトルクよりも大きい場合に、前記エンジンの出力トルクから前記走行のためのトルクを差し引いた残余のトルクによって前記第１モータを駆動して発電を行いその発電した電力を前記蓄電装置に充電する充電手段とを備えていてよい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、要求駆動量に基づいて求められたエンジンの目標パワーを予め定めた燃費で出力できるエンジンの目標運転点が算出される。そして、その目標運転点に応じたエンジンの目標回転数が基準回転数よりも低い回転数域にある場合に、モータの出力トルクによって車両を走行させるように構成されている。つまりエンジンの回転数が、ＮＶＨ特性が悪化する可能性がある低回転数域にある場合には、エンジンを動力伝達系統から切り離したり停止したりすることができる。そのため、上述したＮＶＨ特性の悪化を回避もしくは抑制しながら、車両を走行させることができる。また、動力伝達系統にクラッチが設けられているため、エンジン回転数が動力伝達系統の基準回転数よりも低い場合には、上記のクラッチを解放することによりエンジンを動力伝達系統から切り離すことができ、これにより上述した事態をより効果的に回避もしくは抑制することができる。さらに、エンジンの始動時に前記クラッチをスリップ状態にすれば、そのスリップによってエンジンのトルク変動やそれに起因するショックを抑制することができる。そしてこれにより、動力伝達系統にトーショナルダンパなどの捩り振動減衰装置を設ける場合に、そのバネの剛性を高くすることが可能になる。それらの結果、車両の加速応答性を向上させることができる。
【００１４】
また、この発明によれば、差動機構の第１の回転要素に第１モータが連結され、第２の回転要素にクラッチを介してエンジンが連結され、第３の回転要素に第２モータが連結される。そして、クラッチを解放しかつ第２モータの出力トルクによって走行している状態で車速が予め定めた車速よりも高くなると、クラッチを係合させかつ第１モータによってエンジン回転数が引き上げられる。上述したクラッチは、第１モータによって第２の回転要素の回転数が「０」にまで低下させられた状態で係合させられる。そのため、車速が高い状態でクラッチを係合させる場合に比較して、クラッチを係合させる際に第２の回転要素の回転数が過大になることを防止もしくは抑制することができる。これにより差動機構全体の耐久性を向上させることができる。また、走行モードの切り替えに伴い、第１モータによってエンジンをモータリングして始動する場合に、速やかにエンジン回転数を上昇させることができる。さらに、車速が高い状態でクラッチを係合させる場合に比較して、第１モータに供給する電流値を低く抑えることができる。
【００１５】
さらに、この発明によれば、目標運転点に応じた目標エンジン回転数が共振回転数よりも低い回転数でありかつ蓄電装置における充電量が予め定めた閾値以下の場合に、目標エンジン回転数が基準回転数よりも高い回転数となる他の目標運転点でエンジンを運転するように構成されている。またその場合に、クラッチを係合させてエンジンの出力トルクを動力伝達系統に伝達するように構成されている。さらに、エンジンの出力トルクから走行のためのトルクを差し引いた残余のトルクによって第１モータを駆動して発電し、その発電した電力を蓄電装置に充電するように構成されている。そのため、ＮＶＨ特性の悪化を抑制しながら走行することができるとともに、蓄電装置を充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】図１に示す制御を行った場合におけるエンジンの運転点の変更を説明するための図である。
【図３】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両のギヤトレーンの一例を示すスケルトン図である。
【図４】各走行モードとクラッチの係合および解放の状態をまとめて記す図表である。
【図５】各走行モードでの動作状態を説明するための共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明を適用することができる車両は、エンジンを駆動力の伝達系統から切り離すとともに伝達トルク容量を連続的に変化させることができるクラッチを有している。この発明はこの種のクラッチを備えた車両を対象とする制御装置に適用される。
【００１８】
図３に、上記のクラッチを備えたハイブリッド車両におけるギヤトレーンの一例を模式的に示してある。ここに示す例は、エンジン（ＥＮＧ）１が出力した動力の一部を機械的手段によって駆動輪２に伝達するとともに、エンジン１が出力した動力の他の一部を電力に一旦変換した後、機械的な動力に逆変換して駆動輪２に伝達するように構成した例である。エンジン１が出力した動力をこのように分割するための動力分割機構３が設けられている。この動力分割機構３は、従来知られているツーモータタイプのハイブリッド駆動装置における動力分割機構と同様の構成であって、図３に示す例では、３つの回転要素によって差動作用を生じさせる差動機構によって構成され、例えばシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。シングルピニオン型遊星歯車機構は、サンギヤ４と、そのサンギヤ４に対して同心円上に配置されたリングギヤ５と、これらサンギヤ４およびリングギヤ５に噛み合っているピニオンギヤ６を自転および公転できるように保持しているキャリヤ７とによって構成されている。
【００１９】
このキャリヤ７が入力要素となっていて、入力軸８がキャリヤ７に連結されている。また、入力軸８とエンジン１の出力軸（クランクシャフト）９との間にクラッチＫ0 が設けられている。クラッチＫ0 は、エンジン１を動力分割機構３などの動力伝達系統１０に対して連結し、あるいは動力伝達系統１０から切り離すためのものであり、伝達トルク容量が完全解放状態である「０」の状態からスリップのない完全係合状態までの間で連続的に変化する摩擦クラッチによって構成されている。その摩擦クラッチは、従来知られている乾式もしくは湿式のいずれであってもよく、また単板式あるいは多板式のいずれであってもよい。さらに、係合および解放の状態に切り替えるアクチュエータは、油圧式アクチュエータや電磁式アクチュエータなどであってよい。例えば従来の車両に採用されている乾式単板クラッチであれば、アクチュエータを非動作状態とすることにより、ダイヤフラムスプリングなどのいわゆるリターン機構によって係合状態が維持される。したがって、クラッチＫ0 の伝達トルク容量は、アクチュエータの油圧や電流値に応じたストローク量などの動作量に応じて変化する。それら伝達トルク容量と動作量とはほぼ比例関係にあり、そのため伝達トルク容量を前記動作量に対する値として予めマップなどの形式で用意しておくことができる。なお、クラッチＫ0 の摩擦係数が変化すれば、前記動作量に対する伝達トルク容量が変化する。
【００２０】
また、サンギヤ４が反力要素となっていて、このサンギヤ４に第１のモータ・ジェネレータ（ＭＧ１）１１が連結されている。この第１モータ・ジェネレータ１１は、要は、発電機能のあるモータであって、永久磁石式の同期電動機などによって構成されている。さらに、リングギヤ５が出力要素となっていて、このリングギヤ５に出力部材である出力ギヤ１２が一体化され、この出力ギヤ１２から駆動輪２に対して駆動力を出力するように構成されている。なお、出力ギヤ１２から駆動輪２に駆動力を伝達するための機構は、デファレンシャルギヤやドライブシャフトを備えており、従来の車両と同様であるからその詳細は省略する。
【００２１】
上記のエンジン１および動力分割機構３ならびに第１モータ・ジェネレータ１１は同一軸線上に配列されており、その軸線の延長上に第２のモータ・ジェネレータ１３が配置されている。この第２モータ・ジェネレータ１３は、走行のための駆動力を発生し、またエネルギ回生を行うためのものであり、上記の第１モータ・ジェネレータ１１と同様に永久磁石式の同期電動機などによって構成されている。この第２モータ・ジェネレータ１３と前記出力ギヤ１２とは、減速機構１４を介して連結されている。この減速機構１４は、図７に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、サンギヤ１５に第２モータ・ジェネレータ１３が連結されるとともに、キャリヤ１６がハウジングなどの固定部１７に連結されて固定されており、さらにリングギヤ１８が出力ギヤ１２に一体化されている。なお、上述したサンギヤ４がこの発明における差動機構の第１の回転要素に相当し、キャリヤ７がこの発明における差動機構の第２の回転要素に相当し、リングギヤ５がこの発明における差動機構の第３の回転要素に相当している。
【００２２】
上記の各モータ・ジェネレータ１１，１３は、蓄電装置およびインバータなどを含むコントローラ１９に電気的に接続されている。そのコントローラ１９を制御するモータ・ジェネレータ用電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）２０が設けられている。このＭＧ−ＥＣＵ２０はマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや記憶しているデータあるいは指令信号などに基づいて演算を行い、その演算の結果を制御指令信号としてコントローラ１９に出力するように構成されている。そして、各モータ・ジェネレータ１１，１３は、コントローラ１９からの制御信号によりモータあるいは発電機として機能し、またそれぞれの場合のトルクが制御されるように構成されている。
【００２３】
また、上述したエンジン１は、その出力および起動・停止が電気的に制御されるように構成されている。例えばガソリンエンジンであれば、スロットル開度や燃料の供給量、燃料の供給の停止、点火の実行および停止、点火時期などが電気的に制御されるように構成されている。その制御を行うためのエンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２１が設けられている。このＥ／Ｇ−ＥＣＵ２１は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや指令信号に基づいて演算を行って、その演算結果を制御信号としてエンジン１に出力し、上記の各種の制御を行うように構成されている。
【００２４】
上記のエンジン１および各モータ・ジェネレータ１１，１３ならびにクラッチＫ0 、動力分割機構３などは駆動力源２２を構成しており、この駆動力源２２を制御するハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）２３が設けられている。このＨＶ−ＥＣＵ２３は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、上記のＭＧ−ＥＣＵ２０やＥ／Ｇ−ＥＣＵ２１に指令信号を出力して、以下に説明する各種の制御を実行するように構成されている。
【００２５】
図３に示すハイブリッド駆動装置では、エンジン１の動力で走行するハイブリッド（ＨＶ）モードと、電力で走行する電気車両（ＥＶ）モードとを設定することができ、さらにそのＥＶモードとしては、エンジン１を動力伝達系統１０から切り離した切り離しＥＶモードと、エンジン１を動力伝達系統１０に連結した通常ＥＶモードとを設定することができる。これらの各モードを設定する際のクラッチＫ0 の係合および解放の状態を図４にまとめて示してある。すなわち、切り離しＥＶモードでは、クラッチＫ0 は解放させられ、これに対して通常ＥＶモードおよびＨＶモードでは、クラッチＫ0 は係合させられる。これらの走行モードは、アクセル開度などの駆動要求量や車速、蓄電装置の充電量（ＳＯＣ：State Of Charge）などの車両の走行状態に応じて選択される。例えば車両がある程度の速い速度で走行し、かつアクセル開度がその車速を維持するべくある程度大きくなっている場合には、ＨＶモードが設定される。これに対して、ＳＯＣが十分に大きく、かつアクセル開度が比較的小さい場合、あるいは自動停止しているエンジン１を再始動する可能性が高い走行状態の場合などには、通常ＥＶモードが設定される。さらに、例えば運転者のマニュアル操作でＥＶモードが選択され、あるいは電力のみで走行可能であり、かつ第１モータ・ジェネレータ１１を連れ回すことによる動力損失を抑制する必要がある場合などにおいては、切り離しＥＶモードが選択される。
【００２６】
ここで各走行モードにおけるハイブリッド駆動装置の動作状態を簡単に説明すると、図５は、上記の動力分割機構３についての共線図であり、この共線図は、サンギヤ４およびキャリヤ７ならびにリングギヤ５を縦線で示し、それらの間隔を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構のギヤ比に対応する間隔とし、さらにそれぞれの縦線の上下方向を回転方向、その上下方向での位置を回転数としたものである。図５で「切り離し」と記載してある線は、切り離しＥＶモードでの動作状態を示しており、この走行モードでは、第２モータ・ジェネレータ１３をモータとして機能させてその動力で走行し、エンジン１はクラッチＫ0 が解放させられて動力伝達系統１０から切り離されて停止しており、また第１モータ・ジェネレータ１１も停止している。したがって、サンギヤ４の回転が止まっており、これに対してリングギヤ５が出力ギヤ１２と共に正回転して、キャリヤ７はリングギヤ５の回転数に対して遊星歯車機構のギヤ比に応じて減速させられた回転数で正回転する。
【００２７】
また、図５で「通常」と記載してある線は、通常ＥＶモードでの動作状態を示しており、この走行モードでは、第２モータ・ジェネレータ１３の動力で走行し、かつエンジン１は停止させられるから、キャリヤ７が固定されている状態で、リングギヤ５が正回転し、かつサンギヤ４が逆回転する。この場合は、第１モータ・ジェネレータ１１を発電機として機能させることもできる。さらに、図５で「ＨＶ」と記載してある線は、ＨＶモードでの走行状態を示しており、クラッチＫ0 が係合させられた状態でエンジン１が駆動力を出力しているからキャリヤ７にはこれを正回転させる方向にトルクが作用している。この状態で、第１モータ・ジェネレータ１１を発電機として機能させることにより、サンギヤ４には逆回転方向のトルクが作用する。その結果、リングギヤ５にはこれを正回転させる方向のトルクが現れる。またこの場合、第１モータ・ジェネレータ１１で発電された電力が第２モータ・ジェネレータ１３に供給されて第２モータ・ジェネレータ１３がモータとして機能し、その駆動力が出力ギヤ１２に伝達される。したがって、ＨＶモードでは、エンジン１が出力した動力の一部が動力分割機構３を介して出力ギヤ１２に伝達されるとともに、残余の動力が第１モータ・ジェネレータ１１によって電力に変換されて第２モータ・ジェネレータ１３に伝達された後、第２モータ・ジェネレータ１３から機械的な動力に再変換させられて出力ギヤ１２に伝達される。なお、いずれの走行モードにおいても、減速時など積極的に駆動力を出力する必要がない場合には、いずれかのモータ・ジェネレータ１１，１３が発電機として機能させられてエネルギ回生が行われる。
【００２８】
この発明で対象とするハイブリッド車両では、上述したように、クラッチＫ0 を解放して電力で走行することが可能であり、また蓄電装置のＳＯＣが低下した場合や要求駆動力が増大した場合には、エンジン１を始動してその動力をクラッチＫ0 を介して動力伝達系統１０に伝達することになる。このような走行モードの切り替えに伴ってエンジン１を始動させた場合であって、エンジン１の回転数が低い場合には、エンジンのトルク変動やそれに起因するショックが生じる場合がある。そこでこの発明に係る制御装置は、エンジン１の回転数が低い場合に、以下の制御を行うように構成されている。図１は、この発明に係る制御装置で実行されるクラッチの制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このルーチンは、ハイブリッド車両のメインスイッチがオンになっている場合に繰り返し実行される。
【００２９】
図１において、先ず、要求駆動力に基づいて求められる要求エンジンパワーを予め定めた燃費で出力できるエンジン１の運転点が算出されるとともに、その運転点でのエンジン回転数が算出される（ステップＳ１）。上記のエンジン１の運転点は、一例としてエンジン１の燃費が良好な運転点である。その運転点は、後述するように、エンジントルクとエンジン回転数とをパラメータとしたマップ上でエンジン１の燃費が良好な運転点を結んだ燃費線と、前記要求エンジンパワーとに基づいて求めることができる。前記要求エンジンパワーがこの発明における目標パワーに相当し、前記要求エンジンパワーを予め定めた燃費で出力できるエンジンの運転点がこの発明におけるエンジンの目標運転点に相当し、その目標運転点でのエンジン回転数がこの発明における目標エンジン回転数に相当している。
【００３０】
ここで、要求駆動力は、通常のハイブリッド車でエンジンやモータ・ジェネレータを制御する際に求められているものと同様であり、例えばアクセル開度と車速とに応じて予め定められている。この要求駆動力は、主として、車両の動力性能もしくは動力特性を決める要因になるものであり、車種ごと、もしくは車格ごとに設計上、定めることができる。この発明における要求駆動量は、この要求駆動力とアクセル開度とのいずれであってもよく、あるいはこれら要求駆動力もしくはアクセル開度のいずれかに基づいて定まるように構成したパラメータであってもよい。またエンジン１についての前記最適燃費線を予め求めておき、トルクと回転数とをパラメータとした等出力線図上で、上述した要求エンジンパワーと最適燃費線との交点を求める。その交点が、最適燃費でエンジン１を運転することができる運転点であって、その運転点に対応した回転数およびトルクが要求エンジンパワーに対応する要求回転数および要求トルクとなる。そして、エンジン１はその要求回転数で回転し、また要求トルクを出力するように制御される。これは、例えば第１のモータ・ジェネレータ１１によってエンジン回転数を制御し、またスロットル開度によってトルクを制御することにより行われる。
【００３１】
ついで、上記の運転点におけるエンジン回転数が予め定めたエンジン回転数の閾値以下であるか否かが判断される（ステップＳ２）。この閾値は、例えばエンジン１の出力トルクを駆動輪２に伝達する動力伝達系統１０の共振回転数αである。エンジン回転数がその共振回転数α以下の場合はエンジン１のトルク変動やそれに起因するショックすなわちＮＶＨ特性が悪化する可能性があり、エンジン回転数が共振回転数αよりも大きい場合は、上記のトルク変動やショックが生じる可能性が低い。そのため、エンジン回転数が共振回転数αよりも大きい場合は、ステップＳ２で否定的に判断され、ステップＳ１で算出された運転点でエンジン１が運転される（ステップＳ３）。その後、図１のルーチンを一旦終了する。すなわちリターンする。なお、この共振回転数αが、この発明における基準回転数に相当している。また、以下の説明では、前記共振回転数α以下の回転数領域を低回転数域と称している。
【００３２】
エンジン回転数が共振回転数α以下であることにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、蓄電装置のＳＯＣが予め定めたＳＯＣの閾値以上であるか否かが判断される（ステップＳ４）。ハイブリッド車両は、蓄電装置のＳＯＣが予め定めた基準容量以下になると、エンジン１によって例えば第１モータ・ジェネレータ１１を駆動して発電し、蓄電装置の充電を行うように構成されている。この基準容量がステップＳ３における閾値に相当している。
【００３３】
ＳＯＣが基準容量よりも小さいことにより、ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、現時点での車速が切り離しＥＶモードで走行可能な車速以下であるか否かが判断される（ステップＳ５）。切り離しＥＶモードでは、クラッチＫ0 は解放させられ、エンジン１は動力伝達系統１０から切り離される。また、第１モータ・ジェネレータ１１は停止される。その場合、動力分割機構３のサンギヤ４の回転が止まっており、これに対してリングギヤ５が出力ギヤ１２と共に回転する。キャリヤ７はリングギヤ５の回転数に対して遊星歯車機構のギヤ比に応じて減速させられた回転数で回転し、その回転数は、車速が増大することに伴って高くなる。そして、車速が増大して切り離しＥＶモードからＨＶモードに切り替える場合は、先ず、第１モータ・ジェネレータ１１を図５の共線図で下側に回転させてキャリヤ７の回転数を「０」にまで低下させ、その状態でクラッチＫ0 を係合させる。高車速の場合に、このように第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を変化させると、ピニオンギヤ６の回転数の変化が過大になってピニオンギヤ６の耐久性が低下する可能性がある。そのため、上記の切り離しＥＶモードで走行可能な車速とは、切り離しＥＶモードからＨＶモードに切り替える場合に、第１モータ・ジェネレータ１１によるピニオンギヤ６の回転数の変化が過大とならない低い車速であり、これは、遊星歯車機構のギヤ比と車速とに応じて予め定められる。
【００３４】
現時点での車速が上述した切り離しＥＶモードで走行可能な車速よりも小さい場合には、ステップＳ５で肯定的に判断され、切り離しＥＶモードが実行される（ステップＳ６）。この切り離しＥＶモードでは、上述したように、クラッチＫ0 が解放させられて動力伝達系統１０からエンジン１が切り離されているため、エンジン１の運転を停止させることができる。その後、リターンする。なお、ステップＳ６で切り離しＥＶモードが実行された後に要求駆動力が増大して切り離しＥＶモードからＨＶモードに切り替える場合は、例えばクラッチＫ0 をスリップさせた状態でエンジン１を始動させるエンジン１の協調始動を行う。この場合、クラッチＫ0 の係合圧を徐々に増大させながらエンジン１を始動させるため、エンジン１の出力トルクを迅速に駆動輪２に伝達させることができる。
【００３５】
これとは反対に、現時点での車速が切り離しＥＶモードで走行可能な車速以上である場合には、ステップＳ５で否定的に判断され、第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジン回転数が引き上げられ、その状態でＥＶ走行が実行される（ステップＳ７）。具体的に説明すると、先ず、第１モータ・ジェネレータ１１を図５の共線図で下側に回転させてキャリヤ７の回転数を「０」にまで低下させ、その状態でクラッチＫ0 が係合させられる。その後、第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジン１がモータリングされる。つまりこのステップＳ７では、低車速の状態でクラッチＫ0 が係合状態に設定される。そのため、上述したように、高車速の状態でクラッチＫ0 を係合状態にする場合に比較して、クラッチＫ0 を係合させる際にピニオンギヤ６の回転数の変化が過大になり、またそれによりピニオンギヤ６の耐久性が低下することを防止もしくは抑制することができる。その後、リターンする。
【００３６】
また、上述したステップＳ４で否定的に判断された場合は、エンジン１の運転点が共振回転数αよりも高い回転数領域に再設定される（ステップＳ８）。ステップＳ４で否定的に判断される場合は蓄電装置のＳＯＣが低いことにより蓄電装置の充電を行う場合であるから、エンジン１によって第１モータ・ジェネレータ１１を駆動して発電する分、エンジンパワーを高く設定する。そのエンジン１の運転点の算出について説明すると、先ず、要求駆動力とＳＯＣとなどに基づいてエンジン１に対する要求パワーを求める。次いで、トルクと回転数とをパラメータとした等出力線図上で、かつ、共振回転数αよりも高い回転数領域に、その要求パワーと最適燃費線との交点を求める。その交点がステップＳ８で再設定されるエンジン１の運転点である。その再設定したエンジン１の運転点を図２に示してある。なお、図２に示す破線は、低回転数域でのエンジン１の運転点を結んだ線である。エンジンの運転点が共振回転数αよりも低い場合は、トルク変動やショックが生じやすいため、エンジン１の運転点が最適燃費から外れたとしても、トルク変動やショックが生じにくいようにエンジン１の運転点が制御される。
【００３７】
ついで、ステップＳ８で設定したエンジンパワーに余剰パワーがあるか否かが判断される（ステップＳ９）。エンジン１が走行のために消費されるパワーよりも大きなパワーを出力している場合は、このステップＳ９で肯定的に判断される。この場合は、ステップＳ８で再設定した運転点でエンジン１が運転され、また、上記の余剰パワーによって第１モータ・ジェネレータ１１を駆動して発電する（ステップＳ１０）。そして第１モータ・ジェネレータ１１で発電した電力によって蓄電装置が充電される。その後、リターンする。なお、この場合は、クラッチＫ0 が係合状態に設定され、動力伝達系統１０に第１モータ・ジェネレータ１１が連結されている。
【００３８】
これとは反対に、ステップＳ９で否定的に判断された場合は、エンジン１は前記余剰パワーを生じない。そのため、この場合は、ステップＳ３に進み、ステップＳ１あるいはステップＳ８で算出されたいずれか一方の運転点でエンジン１が運転され、その後、リターンする。
【００３９】
したがって、この発明では、エンジン１の運転点に応じたエンジン回転数が共振回転数α以下であり、また、ＳＯＣが十分に大きくかつ低車速の場合は、エンジン１を駆動せず、切り離しＥＶモードが設定される。そのため、エンジン１のトルク変動やそれに起因するショックの発生を防止もしくは抑制することができる。またクラッチＫ0 が設けられているため、エンジン１の始動時にクラッチＫ0 をスリップ状態にすれば、そのスリップによってエンジン１のトルク変動やショックの伝達を抑制することができる。またこれにより、この発明におけるパワートレーンにトーショナルダンパなどの捩り振動減衰装置を備える場合に、トーショナルダンパのバネ剛性を高く設定することが可能になる。その結果、車両の加速応答性を向上させることができる。
【００４０】
さらに、エンジン１の運転点に応じたエンジン回転数が共振回転数α以下であって、現時点での車速が予め定めた車速よりも高い場合には、クラッチＫ0 が係合状態にされ、第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジン１の回転数が引き上げられる。そのため、高車速の状態でクラッチＫ0 を係合させる場合に比較して、クラッチＫ0 を係合させる際にピニオンギヤ６が過回転になることを防止もしくは抑制することができる。また、切り離しＥＶモードからＨＶモードへの切り替えに伴い、第１モータ・ジェネレータ１１によってエンジンをモータリングして始動する場合に、速やかにエンジン回転数を上昇させることができる。さらに、車速が高い状態でクラッチＫ0 を係合させる場合に比較して、第１モータ・ジェネレータ１１に供給する電流値を低く抑えることができる。
【００４１】
そして、エンジン１の運転点に応じたエンジン回転数が共振回転数α以下であってかつＳＯＣが基準容量よりも小さい場合には、上記の運転点を、エンジン回転数が共振回転数αよりも高い回転数領域となるエンジン１の運転点に変更する。すなわちエンジン１の運転点が再設定される。その再設定した運転点におけるエンジンパワーが走行のために消費されるパワーよりも大きい場合は、その余剰パワーによって第１モータ・ジェネレータ１１を駆動して発電し、蓄電装置が充電される。その結果、蓄電装置を充電するとともに、エンジン１のトルク変動やそれに起因するショックの発生を防止もしくは抑制することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…エンジン（ＥＮＧ）、  Ｋ0 …クラッチ、  １０…動力伝達系統、  １１…第１のモータ・ジェネレータ（ＭＧ１）、  １３…第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）、  １９…コントローラ、  ２０…モータ・ジェネレータ用電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）、  ２１…エンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）、  ２２…駆動力源、  ２３…ハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）。
【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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