(57)【要約】【課題】車両の駆動力を電動機（モータ）の駆動力と内燃機関（エンジン）の駆動力とで切り替える駆動力切替制御を行うハイブリッド車両の制御装置において、クラッチの締結に伴い発生する振動や騒音を低減でき、シームレスな駆動力の切り替えを実現しながらも、車両の燃費性能の向上を図ることができるようにする。【解決手段】駆動力切替制御を行う際に、エンジン（１）の始動前に、走行用モータ（４）の駆動力でエンジン（１）の出力軸（１ａ）の回転数を車両の運転者の要求出力に対して該エンジン（１）の効率が最も高くなる回転数に制御し、クラッチ（３）の入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下になったときに該クラッチ（３）を締結し、その後、エンジン（１）を始動する際に、該エンジン（１）の爆発タイミングに合わせて走行用モータ（２）又は発電及び始動用モータ（４）の出力を低下させる。【選択図】図１
2015077849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源としての内燃機関及び第１電動機と、
前記内燃機関による発電用及び前記内燃機関の始動用の第２電動機と、
前記内燃機関と前記第１電動機の少なくともいずれかの駆動力が伝達される駆動輪と、
前記内燃機関と前記駆動輪との間に設けた動力断接装置と、
前記動力断接装置の入力側回転数及び出力側回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関、前記第１電動機、前記第２電動機の駆動制御、及び前記動力断接装置の締結制御を行うための制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第１電動機の駆動力のみで車両を走行させる電動機走行から前記内燃機関の駆動力のみで車両を走行させる内燃機関走行に移行する駆動力切替制御を行う際に、
前記内燃機関の始動前に、前記第２電動機の駆動力で前記内燃機関の出力軸の回転数を車両の運転者の要求出力に対して該内燃機関の効率が最も高くなる回転数に制御する回転同期動作を行い、
前記回転数検出手段で検出された前記入力側回転数と前記出力側回転数との差が所定以下になったときに前記動力断接装置を締結し、
その後、前記内燃機関を始動する際に、該内燃機関の爆発タイミングに合わせて前記第１電動機又は前記第２電動機の出力を低下させる制御を行う
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】
前記制御装置は、前記内燃機関の各気筒の爆発タイミングに合わせて前記第１電動機又は前記第２電動機の出力を段階的に低下させる
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関と前記動力断接装置との間に設置された変速比を無段階に変更可能な変速機を備え、
前記制御装置は、前記入力側回転数と前記出力側回転数との差が所定以下となるように前記変速機のレシオを制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
車両の駆動源としての内燃機関及び第１電動機と、
前記内燃機関による発電用及び前記内燃機関の始動用の第２電動機と、
前記内燃機関と前記第１電動機の少なくともいずれかの駆動力が伝達される駆動輪と、
前記内燃機関と前記駆動輪との間に設けた動力断接装置と、を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記第１電動機の駆動力のみで車両を走行させる電動機走行から前記内燃機関の駆動力のみで車両を走行させる内燃機関走行に移行する駆動力切替制御を行う際に、
前記内燃機関の始動前に、前記第２電動機の駆動力で前記内燃機関の出力軸の回転数を車両の運転者の要求出力に対して該内燃機関の効率が最も高くなる回転数に制御する回転同期動作を行い、
前記動力断接装置の入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下になったときに前記動力断接装置を締結し、
その後、前記内燃機関を始動する際に、該内燃機関の爆発タイミングに合わせて前記第１電動機又は第２電動機の出力を低下させる
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項５】
前記内燃機関の各気筒の爆発タイミングに合わせて前記第１電動機又は前記第２電動機の出力を段階的に低下させる
ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としての内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両の制御装置及び制御方法に関し、特に、車両の駆動力を内燃機関の駆動力と電動機の駆動力とで切り替える制御を行う制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源としてエンジン（内燃機関）及びモータ（電動機）を備えたハイブリッド車両がある。このようなハイブリッド車両では、エンジンと駆動輪との間に設けたクラッチ（動力断接装置）を備え、この動力断接装置の締結・切断の切り替えでエンジンの駆動力の伝達有無を切り替えるようになっている。この種のハイブリッド車両では、低回転や低負荷の発進時には、クラッチを解放してモータの駆動力のみで車両を走行させることができる。その一方で、所定以上の車速の領域では、クラッチ（動力断接装置）を締結することで駆動輪に伝達される駆動力をモータの駆動力からエンジンの駆動力に切り替えて車両を走行させる。このような駆動力の切り替えを行うことで、エンジンとモータそれぞれの効率の良い運転領域を用いることができ、車両の燃費の向上に寄与することができる。
【０００３】
ところで、上記のようにモータの駆動力からエンジンの駆動力への駆動力の切り替えを行う場合、駆動力の切り替えの前後でモータとエンジンのトルクや回転数が互いに異なることで、クラッチの締結の際にショックが発生するおそれがある。これにより、運転者に違和感を与えたり車両の挙動に変化が生じたりする可能性がある。そのため、駆動力の切り替えの際には、モータとエンジンのトルクや回転数を互いに一致させる制御を行うことが必要である。
【０００４】
この点に関して、特許文献１には、エンジンをアイドル回転数で始動させ、クラッチの差回転（回転差）を所定回転数以下にすることでクラッチを締結する手法が開示されている。また、特許文献２には、ハイブリッド車両のシリーズ走行を経てからクラッチの差回転（回転差）を所定回転数以下にすることでクラッチを締結する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０４５１３号公報
【特許文献２】特開平１１−３４８６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載の従来技術には、下記のような課題があった。特許文献１に記載のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンを効率の悪い回転数と負荷で運転する必要がある。また、クラッチの締結の際にエンジンのトルク変動による締結ショックが発生するおそれがある。また、特許文献２に記載のハイブリッド車両の制御装置では、伝達効率の低いシリーズ運転によって車両の燃費の悪化につながるおそれがある。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の駆動力を電動機（モータ）の駆動力と内燃機関（エンジン）の駆動力とで切り替える制御を行うハイブリッド車両の制御装置において、動力断接装置（クラッチ）の締結に伴い発生する振動や騒音を低減でき、シームレスな駆動力の切り替えを実現しながらも、車両の燃費性能の向上を図る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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置は、車両の駆動源としての内燃機関（１）及び第１電動機（２）と、内燃機関（１）による発電用及び内燃機関（１）の始動用の第２電動機（４）と、内燃機関（１）と第１電動機（２）の少なくともいずれかの駆動力が伝達される駆動輪（６）と、内燃機関（１）と駆動輪（６）との間に設けた動力断接装置（３）と、動力断接装置（３）の入力側回転数及び出力側回転数を検出する回転数検出手段（２１，２２）と、内燃機関（１）、第１電動機（２）、第２電動機（４）の駆動制御、及び動力断接装置（３）の締結制御を行うための制御装置（１０）と、を備え、制御装置（１０）は、第１電動機（２）の駆動力のみで車両を走行させる電動機走行から内燃機関（１）の駆動力のみで車両を走行させる内燃機関走行に移行する駆動力切替制御を行う際に、内燃機関（１）の始動前に、第２電動機（４）の駆動力で内燃機関（１）の出力軸（１ａ）の回転数を車両の運転者の要求出力に対して該内燃機関（１）の効率が最も高くなる回転数に制御する回転同期動作を行い、回転数検出手段（２１，２２）で検出された入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下になったときに動力断接装置（３）を締結し、その後、内燃機関（１）を始動する際に、該内燃機関（１）の爆発タイミングに合わせて第１電動機（２）又は第２電動機（４）の出力を低下させる制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるハイブリッド車両の制御方法は、車両の駆動源としての内燃機関（１）及び第１電動機（２）と、内燃機関（１）による発電用及び内燃機関（１）の始動用の第２電動機（４）と、内燃機関（１）と第１電動機（２）の少なくともいずれかの駆動力が伝達される駆動輪（６）と、変速機（５）と駆動輪（６）との間に設けた動力断接装置（３）と、を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、第１電動機（２）の駆動力のみで車両を走行させる電動機走行から内燃機関（１）の駆動力のみで車両を走行させる内燃機関走行に移行する駆動力切替制御を行う際に、内燃機関（１）の始動前に、第２電動機（４）の駆動力で内燃機関（１）の出力軸（１ａ）の回転数を車両の運転者の要求出力に対して該内燃機関（１）の効率が最も高くなる回転数に制御する回転同期動作を行い、動力断接装置（３）の入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下になったときに動力断接装置（３）を締結し、その後、内燃機関（１）を始動する際に、該内燃機関（１）の爆発タイミングに合わせて第１電動機（２）又は第２電動機（４）の出力を低下させることを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置又は制御方法では、車両の駆動力を第１電動機の駆動力から内燃機関の駆動力に切り替える際に、運転者の要求出力に対して内燃機関の効率が最も高くなるように該内燃機関の回転数を第２電動機の駆動力で制御し、動力断接装置の差回転（回転差）が所定回転数以下になったら動力断接装置を締結し、その後、内燃機関を始動（点火）して該内燃機関の駆動力（トルク）を出力する。これにより、車両の駆動力を第１電動機の駆動力から内燃機関の駆動力に切り替える際に、運転者の要求出力に対して内燃機関の効率が最も高くなる回転数に制御することで、内燃機関を高効率点で運転可能となるため、車両の燃費性能の向上を図ることができる。また、内燃機関の始動前に動力断接装置を締結するため、内燃機関からの駆動力（トルク）の入力が無い状態で動力断接装置を締結することができる。そのため、動力断接装置の締結に伴うショック（振動や騒音の発生）の低減を図ることが可能となる。さらに、内燃機関の駆動力と第１電動機の駆動力とを切り替える際に、内燃機関の爆発タイミングに合わせて第１電動機又は第２電動機の出力を低下させる制御を行うことで、シームレスな駆動力の切り替えを実現できる。
【００１１】
また、上記のハイブリッド車両の制御装置又は制御方法では、制御装置（１０）は、内燃機関（１）の各気筒の爆発タイミングに合わせて第１電動機（２）又は第２電動機（４）の出力を段階的に低下させるようにしてよい。
【００１２】
この構成によれば、内燃機関の各気筒の爆発タイミングにあわせて第１電動機又は第２電動機の出力を段階的に低下させることで、駆動輪に伝達される駆動力を一定に保ちながら駆動力の切り替えを行うことができる。したがって、よりシームレスな動力の切り替えを実現できる。
【００１３】
また、上記のハイブリッド車両の制御装置では、内燃機関（１）と動力断接装置（３）との間に設置された変速比を無段階に変更可能な変速機（５）を備え、制御装置（１０）は、上記の入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下となるように変速機（５）のレシオを制御するとよい。
【００１４】
この構成によれば、内燃機関と動力断接装置との間に設置された変速比を無段階に変更可能な変速機の制御によって、動力断接装置の入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下となるように制御できるので、内燃機関を高効率点で運転する状態を維持しながらも、動力断接装置の締結に伴うショックの発生を確実に防止することができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置によれば、車両の駆動力を第１電動機の駆動力から内燃機関の駆動力に切り替える際に、動力断接装置の締結に伴い発生する振動や騒音を低減でき、シームレスな駆動力の切り替えを実現しながらも、車両の燃費性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【図２】駆動力切替制御の手順を示すフローチャートである。
【図３】エンジン回転数引き上げ動作で設定するエンジン回転数について説明するための図で、エンジン回転数と出力（要求出力）との関係を示すグラフである。
【図４】駆動力調整における各値の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】駆動力切替制御の詳細な手順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】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるハイブリッド車両の駆動系の概略構成を示す図である。同図に示すハイブリッド車両の駆動系は、車両の駆動源であるエンジン（内燃機関）１及び走行用モータ（ＭＯＴ：第１電動機）２と、エンジン１と走行用モータ２の少なくともいずれかの駆動力が伝達される駆動輪６と、エンジン１の駆動力による回転を変速して出力する変速機（Ｔ／Ｍ）５と、変速機５と駆動輪６との間に設けたクラッチ（動力断接装置）３と、エンジン１に接続された発電及び始動用モータ（ＩＳＧ：第２電動機）４と、バッテリ（蓄電器）７と、ＥＣＵ（制御装置）１０とを備えて構成されている。
【００１８】
走行用モータ４は、バッテリ７から電力の供給を受けて走行用の駆動力を発生する。走行用モータ４で発生した駆動力は駆動輪６に伝達される。また、本実施形態のエンジン１は、気筒数が四気筒のエンジンである。エンジン１の出力軸１ａは、変速機５に接続されている。変速機５は、エンジン１からクラッチ３を介して駆動輪６に伝達される駆動力による回転の変速比（速度比）を無段階に調節可能な無段変速機（ＣＶＴ）である。なお、変速機５は、変速比を無段階に調節可能な無段変速機であれば、例えば、ベルト式の無段変速機であってもよいし、トロイダル型の無段変速機であってもよい。さらに、他の形式の変速機であってもよい。
【００１９】
クラッチ３は、変速機５と駆動輪６との間で駆動力（トルク）の伝達の有無の切り替え及び駆動力の伝達量の調整を行うもので、例えば、作動油の油圧で摩擦材を締結（係合）させる油圧式の摩擦締結装置や、電磁コイルに流す励磁電流の強さに応じて伝達トルクを調節可能な電磁式のクラッチなどが用いられる。
【００２０】
クラッチ３が締結（完全締結）されているときは、エンジン１の駆動力（トルク）が変速機５を介して駆動輪６に伝達される。一方、クラッチ３が解放されているときは、エンジン１の駆動力（トルク）は駆動輪６には伝達されず、モータ２の駆動力のみが駆動輪６に伝達される。
【００２１】
一方、エンジン１の出力軸１ａ（詳細には、出力軸１ａにおける変速機５と反対側）には、発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４が接続されている。発電及び始動用モータ４は、エンジン１が発生する動力を電力として回生（発電）することができる。回生した電力はバッテリ７に蓄えられる。また、発電及び始動用モータ４は、バッテリ７から電力の供給を受けて、エンジン１の始動時のスタータモータとして機能する。
【００２２】
本実施形態のハイブリッド車両では、車両の発進時や極低速走行時には、クラッチ３を解放してモータ２の駆動力のみで車両を走行させる。そして、車速が所定以上になったらクラッチ３を締結（係合）することで、車両の駆動力をモータ２の駆動力からエンジン１の駆動力に切り替える。これにより、エンジン１の駆動力で車両を走行させる。また、車両の加速時など大きな駆動力が要求されるときは、クラッチ３を締結してエンジン１の駆動力とモータ２の駆動力の両方によって車両を走行させることができる。
【００２３】
エンジン１、クラッチ３、走行用モータ２、変速機５、発電及び始動用モータ４は、ＥＣＵ１０によって制御される。ＥＣＵ１０には、車両の運転者によって操作されるアクセルペダルの開度を検出するためのアクセルペダル開度センサ１１、車速を検出するための車速センサ１２、クラッチ３の上流側に設けた変速機５の出力軸５ａの回転数を検出する回転数センサ２１、及びクラッチ３の下流側（駆動輪６側）に設けた回転軸３ａの回転数を検出する回転数センサ２２、バッテリ７の残容量を検出する残容量センサ３１などから各種の検出信号が入力される。ＥＣＵ１０は、これら検出信号によって取得した運転状態（回転数、トルク、変速比等）の情報に基いてエンジン１、走行用モータ２、発電及び始動用モータ４の運転制御、クラッチ３の締結制御、変速機５の変速制御（レシオ制御）を行う。
【００２４】
上記構成の駆動系を備えたハイブリッド車両では、エンジン１及び走行用モータ２又は発電及び始動用モータ４の運転制御、及びクラッチ３の締結制御、変速機５の変速制御によって、走行用モータ２の駆動力のみによる車両の走行（ＥＶ走行：電動機走行）と、エンジン１の駆動力のみによる車両の走行（エンジン走行：内燃機関走行）と、走行用モータ２の駆動力とエンジン１の駆動力との両方による車両の走行（ハイブリッド走行）とのいずれかを選択的に行うことが可能である。そして、走行用モータ２の駆動力のみによる車両の走行中（ＥＶ走行中）に、車両の駆動力を走行用モータ２の駆動力からエンジン１の駆動力に切り替える駆動力切替制御が行われる。この駆動力切替制御は、エンジン１が停止している状態（エンジン１への燃料の供給が停止された状態）で実施される。
【００２５】
上記の駆動力切替制御の内容について説明する。図２は、駆動力切替制御の手順を説明するためのフローチャート（メインフロー）である。同図に示すように、駆動力切替制御では、まず、走行用モータ２の駆動力のみによる車両の走行中（ＥＶ走行中）に、エンジン１が停止している状態で、エンジン走行移行判断（ステップＳ１）がなされる。このエンジン走行移行判断は、バッテリ７の残容量（ＳＯＣ）と運転者による要求出力とに基いて判断される。バッテリ７の残容量は、残容量センサ３１の検出値に基づいて判断され、運転者による要求出力は、アクセルペダル開度センサ１１で検出したアクセルペダル開度に基づいて判断される。
【００２６】
ステップＳ１でエンジン走行に移行する旨の判断がされると、続けて、ステップＳ２でエンジン回転数の引き上げ動作（回転同期動作）が実施される。エンジン回転数の引き上げ動作では、発電及び始動用モータ４で、エンジン１の出力軸１ａの回転数を運転者の要求出力に応じたエンジン回転数と一致する回転数に引き上げる（モータリングする）。その後、変速機５のレシオ制御が行われる（ステップＳ３）。変速機５のレシオ制御は、クラッチ３の差回転（回転数センサ２１で検出したクラッチ３の上流側（変速機５側）の回転数と、回転数センサ２２で検出したクラッチ３の下流側（駆動輪６側）の回転数との差）が所定回転数以下となるように変速機５のレシオを制御する。ここでいう所定回転数とは、例えば、回転数の差が実質的に無い（実質的に０である）とみなせる程度の回転数とすることができる。その後、クラッチ３の差回転が上記の所定回転数以下になったことを確認したら、クラッチ３を締結する（ステップＳ４）。クラッチ３を締結したら、駆動輪６に伝達される駆動力を調整する駆動力調整を行う（ステップＳ５）。この駆動力調整では、エンジン１の点火（爆発）、発電及び始動用モータ４の駆動力（トルク）調整、及び走行用モータ２の駆動力（トルク）調整を行う。ステップＳ１〜Ｓ５の各ステップの制御内容については、下記で詳細に説明する。
【００２７】
上記のエンジン回転数引き上げ動作（回転数同期動作）（ステップＳ２）について説明する。エンジン回転数引き上げ動作では、停止状態（燃料カット状態）のエンジン１に対して、発電及び始動用モータ４の駆動力で出力軸１ａを回転させるモータリングを行う。これにより、出力軸１ａの回転数（エンジン１の回転数）を運転者の要求出力に応じたエンジン回転数と一致する回転数まで上昇させる。この際、運転者の要求出力（要求駆動力）に対する最高効率を出力可能な回転数（エンジン回転数）となるまで上昇させる。
【００２８】
図３は、この場合のエンジン回転数について説明するための図で、エンジン回転数と出力（要求出力）との関係を示すグラフである。同図のグラフでは、横軸にエンジン１の回転数をとり、縦軸にエンジン１の出力（要求出力）をとっている。同図のグラフに示すエンジン運転点では、エンジン１の効率を考慮すると、エンジン１の回転数ＮｅがＮｅ１以下（Ｎｅ１≧Ｎｅ）の領域、及びＮｅ２以上（Ｎｅ２≦Ｎｅ）の領域での運転は、燃費（燃料消費率）の悪化を招く。そこで、運転者の要求出力Ｐが回転数Ｎｅ１に対応する出力Ｐ１以下（Ｐ１≧Ｐ）の領域では、エンジン１を回転数Ｎｅ１の最高効率点で運転し、余剰な駆動力を発電及び始動用モータ４で回収する（回生走行）。また、運転者の要求出力Ｐが回転数Ｎｅ２に対応する出力Ｐ２以上（Ｐ２≦Ｐ）の領域では、エンジン回転数Ｎｅ２の最高効率点で運転し、駆動力の不足分を走行用モータ２の駆動力で補うようにする（アシスト走行）。また、運転者の要求出力ＰがＰ１とＰ２の間の領域（Ｐ１＜Ｐ＜Ｐ２）にあるときは、エンジン１の駆動力のみで車両を走行させる（エンジン走行）。そしてこのエンジン走行では、出力（運転者の要求出力）に応じた回転数の最高効率点でエンジン１を運転する。
【００２９】
したがって、運転者の要求出力ＰがＰ１以下の場合には、上記のエンジン回転数引き上げ動作で設定する出力軸１ａの回転数ＮｅをＮｅ＝Ｎｅ１とする。また、運転者の要求出力ＰがＰ２以上の場合には、エンジン回転数引き上げ動作で設定する出力軸１ａの回転数ＮｅをＮｅ＝Ｎｅ２とする。また、運転者の要求出力ＰがＰ１とＰ２の間の領域にある場合は、エンジン回転数引き上げ動作で設定する出力軸１ａの回転数Ｎｅは、要求出力Ｐに対応する最高効率点の回転数とする。
【００３０】
次に、上記の駆動力調整（ステップＳ５）について説明する。図４は、駆動力調整における各値の変化を示すタイミングチャートである。同図のタイミングチャートでは、エンジン指示トルクＩｅ、エンジン燃焼ステージＦＩＳＴＧ、エンジン１の各気筒の燃料噴射（Add fuel）及び爆発（点火）のタイミング、エンジン１の発生トルクＴｅ、走行用モータ２の指示トルクＭＡ、発電及び始動用モータ４の指示トルクＭＢそれぞれの経過時間ｔに対する変化を示している。
【００３１】
駆動力調整では、時刻ｔ１にエンジン１のトルク指示（指示トルクＩｅ）が出される。そして、ＥＣＵ１０は、この指示トルクＩｅが出されたときのエンジン燃焼ステージＦＩＳＴＧの情報を読み取る。ここでは、ＦＩＳＴＧ＝１０である。そして、指示トルクＩｅが出されてから次に爆発する気筒の圧縮上死点時期（爆発の時期）までの待ち時間（遅延時間）ＤＴ１を推定（算出）する。ここでは、燃料が噴射される＃４気筒が次のステージ１で爆発する。
【００３２】
上記の待ち時間（遅延時間）ＤＴ１は、下記のようにして推定（算出）することができる。例えば、エンジン燃焼ステージＦＩＳＴＧ＝０〜５の場合、エンジン１の着火遅れのステージ数＝{１９−（ＦＩＳＴＧ）}であり、待ち時間ＤＴ１〔ｓｅｃ〕＝{１９−（ＦＩＳＴＧ）}×１５×６０／３６０／エンジン回転数〔ｒｐｍ〕となる。同様に、エンジン燃焼ステージＦＩＳＴＧ＝６〜１１の場合、エンジン１の着火遅れのステージ数＝{２５−（ＦＩＳＴＧ）}であり、待ち時間ＤＴ１〔ｓｅｃ〕＝{２５−（ＦＩＳＴＧ）}×１５×６０／３６０／エンジン回転数〔ｒｐｍ〕となり、エンジン燃焼ステージＦＩＳＴＧ＝１２〜１７の場合、エンジン１の着火遅れのステージ数＝{３１−（ＦＩＳＴＧ）}であり、待ち時間ＤＴ１〔ｓｅｃ〕＝{３１−（ＦＩＳＴＧ）}×１５×６０／３６０／エンジン回転数〔ｒｐｍ〕となり、エンジン燃焼ステージＦＩＳＴＧ＝１８〜２３の場合、エンジン１の着火遅れのステージ数＝{３７−（ＦＩＳＴＧ）}であり、待ち時間ＤＴ１〔ｓｅｃ〕＝{３７−（ＦＩＳＴＧ）}×１５×６０／３６０／エンジン回転数〔ｒｐｍ〕となる。
【００３３】
その後、＃４気筒の爆発タイミングに合わせて走行用モータ２のトルク制御を行う。具体的には、＃４気筒が爆発してから次の＃１気筒が爆発するまでの爆発間隔（時間）ＤＴ２−１を推定する。そして、＃４気筒の爆発タイミング（時刻ｔ２）から時間ＤＴ２−１が経過するまでの間、走行用モータ２の指示トルクＭＡをそれまでの指示トルクＭＡ１から一段階低下させた指示トルクＭＡ２（ＭＡ１＞ＭＡ２）とする。ここでの指示トルクＭＡの低下量ΔＭＡ（＝ＭＡ１−ＭＡ２）は、＃４気筒の爆発によるトルクの増加量と等しい値となるように設定する。これにより、＃４気筒の爆発タイミング（時刻ｔ２）の前後でエンジン１のトルクと走行用モータ２のトルクとの合計を一定に保つことができる。
【００３４】
その後さらに、＃１気筒が爆発してから次の＃３気筒が爆発するまでの爆発間隔（時間）ＤＴ２−２を推定する。そして、＃１気筒の爆発タイミング（時刻ｔ３）から時間ＤＴ２−２が経過するまでの間、走行用モータ２の指示トルクＭＡをそれまでの指示トルクＭＡ２からさらに一段階低下させた指示トルクＭＡ３（ＭＡ２＞ＭＡ３）とする。なお、ここでの指示トルクＭＡの低下量ΔＭＡ（＝ＭＡ２−ＭＡ３）は、＃１気筒の爆発によるトルクの増加量と等しい値となるように設定する。これにより、＃１気筒の爆発タイミング（時刻ｔ３）の前後でエンジン１のトルクと走行用モータ２のトルクとの合計を一定に保つことができる。
【００３５】
その後さらに、＃３気筒が爆発してから次の＃２気筒が爆発するまでの爆発間隔（時間）ＤＴ２−３を推定する。そして、＃３気筒の爆発タイミング（時刻ｔ４）から時間ＤＴ２−３が経過するまでの間、走行用モータ２の指示トルクＭＡをそれまでの指示トルクＭＡ３からさらに一段階低下させた指示トルクＭＡ４（ＭＡ３＞ＭＡ４）とする。ここでの指示トルクＭＡの低下量ΔＭＡ（＝ＭＡ３−ＭＡ４）は、＃３気筒の爆発によるトルクの増加量と等しい値となるように設定する。これにより、＃３気筒の爆発タイミング（時刻ｔ４）の前後でエンジン１のトルクと走行用モータ２のトルクとの合計を一定に保つことができる。
【００３６】
時刻ｔ５に＃２気筒が爆発した後は、発電及び始動用モータ４の指示トルクＭＢをそれまでの指示トルク０から一段階低下させた指示トルクＭＢ１（０＞ＭＢ１）とする。ここでの指示トルクＭＢの低下量ΔＭＢ（＝０−ＭＢ１）は、＃２気筒の爆発によるトルクの増加量と等しい値となるように設定する。これにより、＃２気筒の爆発タイミング（時刻ｔ５）の前後でエンジン１のトルクと走行用モータ２及び発電及び始動用モータ４のトルクとの合計を一定に保つことができる。これらによって、エンジントルク指示が出されてからエンジン１の駆動力（トルク）と走行用モータ２の駆動力（トルク）との切り替えが完了するまでの間、エンジン１のトルクと走行用モータ２及び発電及び始動用モータ４のトルクとの合計（駆動輪６に出力されるトルク）を一定に保つことができる。
【００３７】
図５は、上記の駆動力切替制御のより詳細な手順を示すフローチャートである。以下、同図のフローチャートに沿って上記の駆動力切替制御の処理の流れについて説明する。駆動力切替制御（エンジン走行移行制御）では、まず、エンジン走行移行判断（ステップＳ１）として、エンジン始動要求が有るか否かを判断する（ステップＳ１−１）。ここでは、バッテリ７の残容量（ＳＯＣ）が予め設定した基準量以下になった場合、あるいは、運転者による要求駆動力（アクセルペダル開度）が予め設定した基準値を超えた場合にエンジン始動要求有りと判断する。その結果、エンジン始動要求が無ければ（ＮＯ）、駆動力の切り替えを行わずにそのまま制御を終了する（ＥＶ走行を継続する）。一方、エンジン１の始動要求が有る場合（ＹＥＳ）は、エンジン回転数引き上げ動作（ステップＳ２）に移行する。
【００３８】
エンジン回転数引き上げ動作（ステップＳ２）では、発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４の回転要求を行う（ステップＳ２−１）ことで発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４を回転させる。その後、発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４の実回転数ｎｒが要求回転数ｎｓ以上になったか否かを判断する（ステップＳ２−２）。その結果、発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４の実回転数ｎｒが要求回転数ｎｓ未満（ｎｒ＜ｎｓ）であれば（ＮＯ）、ステップ２−１に戻り発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４の回転要求を行う。発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４の回転要求は、発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４の実回転数ｎｒが要求回転数ｎｓ以上になるまで繰り返し、発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４の実回転数が要求回転数以上（ｎｒ≧ｎｓ）になったら（ＹＥＳ）、変速機レシオ制御（ステップＳ３）に移行する。
【００３９】
変速機レシオ制御（ステップＳ３）では、変速機５の変速（レシオ変更）要求を行う（ステップＳ３−１）。この変速要求に対しては、既述のようにクラッチ３の差回転が所定回転数以下となるように変速機５のレシオを制御する。そして、変速機５の変速（レシオ変更）が完了したか否かを判断する（ステップＳ３−２）。その結果、変速機５の変速が完了していなければ（ＮＯ）、ステップＳ３−１に戻り変速機５の変速要求を再度行う。変速機５の変速が完了するまでステップＳ３−１の変速機５の変速要求を繰り返し、変速機５の変速が完了したら（ＹＥＳ）、クラッチ締結制御（ステップＳ４）に移行する。
【００４０】
クラッチ締結制御（ステップＳ４）では、クラッチ３の締結要求を行う（ステップＳ４−１）。そして、クラッチ３の締結が完了したか否かを判断する（ステップＳ４−２）。その結果、クラッチ３の締結が完了していなければ（ＮＯ）、ステップＳ４−１に戻りクラッチ３の締結要求を再度行う。クラッチ３の締結要求は、クラッチ３の締結が完了するまで繰り返し、クラッチ３の締結が完了したら（ＹＥＳ）、駆動力調整（ステップＳ５）に移行する。
【００４１】
駆動力調整（ステップＳ５）では、ステップＳ５−１で、エンジン１の燃料カットを解除し、エンジントルク要求を行う。そして、エンジントルク要求を行ってからの経過時間（遅延時間）を計測するためのタイマーＤＴ１のカウントを開始する。また、エンジン１の気筒数ＮをＮ＝Ｎ１（四気筒エンジンの場合、Ｎ１＝１〜４のいずれか）とする。そして、タイマー（遅延時間）ＤＴ１が経過したか否かを判断する（ステップＳ５−２）。その結果、タイマーＤＴ１の経過前であれば（ＮＯ）、タイマーＤＴ１が経過するまで待ち、タイマーＤＴ１が経過したら（ＹＥＳ）、ステップＳ５−３に移行して、発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４のトルク要求を行い、走行用モータ（ＭＯＴ）２のトルク要求を行い、現在の気筒が爆発してから次の気筒が爆発するまでの時間（爆発間隔）を計測するためのタイマーＤＴ２のカウントを開始する。また、気筒数Ｎ＝Ｎ＋１とする。
【００４２】
そして、タイマーＤＴ２が経過したか否かを判断する（ステップＳ５−４）。その結果、タイマーＤＴ２の経過前であれば（ＮＯ）、タイマーＤＴ２が経過するまで待ち、タイマーＤＴ２が経過したら（ＹＥＳ）、ステップＳ５−５に移行して、発電及び始動用モータ（ＩＳＧ）４のトルク要求を行い、走行用モータ（ＭＯＴ）２のトルク要求を行い、現在の気筒が爆発してから次の気筒が爆発するまでの時間（爆発間隔）を計測するためのタイマーＤＴ２のカウントを開始する。また、気筒数Ｎ＝Ｎ＋１とする。そして、気筒数Ｎがエンジン１の最大気筒数Ｎmax（四気筒の場合Ｎmax＝４）になったか否かを判断する。気筒数Nが最大気筒数Ｎmax未満であれば（ＮＯ）、ステップＳ５−４に戻ってタイマーＤＴ２が経過したか否かを判断する。一方、気筒数Ｎが最大気筒数Ｎmaxになったら（ＹＥＳ）、駆動力切替制御（エンジン走行移行）を終了する（エンジン走行移行完了）。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置によれば、走行用モータ２の駆動力のみで車両を走行させるＥＶ走行（電動機走行）からエンジン１の駆動力のみで車両を走行させるエンジン走行（内燃機関走行）に移行する駆動力切替制御を行う際に、エンジン１の始動前に、発電及び始動用モータ４の駆動力でエンジン１の出力軸１ａの回転数を車両の運転者の要求出力に対してエンジン１の効率（燃焼効率）が最も高くなる回転数に制御する回転同期動作を行い、クラッチ３の入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下になったときにクラッチ３を締結し、その後、エンジン１を始動する際に、該エンジン１の爆発タイミングに合わせて走行用モータ２又は発電及び始動用モータ４の出力を低下させるようにした。
【００４４】
このように、発電及び始動用モータ４の駆動力でエンジン１の出力軸１ａの回転数を車両の運転者の要求出力に対してエンジン１の効率（燃焼効率）が最も高くなる回転数に制御する回転同期動作を行うことで、車両の駆動力を走行用モータ２の駆動力からエンジン１の駆動力に切り替える際に、エンジン１を高効率点で運転可能となるため、車両の燃費性能の向上を図ることができる。また、エンジン１の始動前にクラッチ３を締結するため、エンジン１からの駆動力（トルク）の入力が無い状態でクラッチ３を締結することができる。そのため、クラッチ３の締結に伴うショック（振動や騒音の発生）の低減を図ることが可能となる。さらに、エンジン１の駆動力と走行用モータ２の駆動力とを切り替える際には、エンジン１の爆発タイミングに合わせて走行用モータ２又は発電及び始動用モータ４の出力を低下させる制御を行うことで、シームレスな駆動力の切り替えを実現できる。
【００４５】
また、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン１の各気筒の爆発タイミングに合わせて走行用モータ２又は発電及び始動用モータ４の出力を段階的に低下させる制御を行うようにしている。この構成によれば、駆動輪６に伝達されるエンジン１の駆動力（トルク）と走行用モータ２又は発電及び始動用モータ４の駆動力（トルク）との合計を一定に保ちながら駆動力の切り替えを行うことができる。したがって、よりシームレスな駆動力の切り替えを実現できる。
【００４６】
また、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン１とクラッチ３との間に設置された変速比を無段階に変更可能な変速機５を備えている。そして、クラッチ３の入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下となるように変速機５のレシオを制御するようにしている。
【００４７】
この構成によれば、エンジン１とクラッチ３との間に設置された変速比を無段階に変更可能な変速機５の制御によって、クラッチ３の入力側回転数と出力側回転数との差が所定以下となるように制御できるので、エンジン１を高効率点で運転する状態を維持しながらも、クラッチ３の締結に伴うショック（振動又は騒音など）の発生を確実に防止することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態に示すハイブリッド車両が備えるエンジン１は、四気筒のエンジンであるが、本発明にかかるハイブリッド車両の内燃機関としては、他の気筒数のエンジンであってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１    エンジン（内燃機関）
１ａ    出力軸
２    走行用モータ（ＭＯＴ：第１電動機）
３    クラッチ（動力断接装置）
３ａ    回転軸
４    発電及び始動用モータ（ＩＳＧ：第２電動機）
５    変速機
５ａ    出力軸
６    駆動輪
７    バッテリ
１０    ＥＣＵ（制御装置）
１１    アクセルペダル開度センサ
１２    車速センサ
２１    回転数センサ（回転数検出手段）
２２    回転数センサ（回転数検出手段）
【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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