(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両において快適性を向上させる。【解決手段】ハイブリッド車両１０において、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１フィードバック制御を実行することによってエンジン２００をそのリーン限界又は燃焼限界で動作させることが可能である。一方、シフトレバーのシフト位置がＮレンジであり且つＭＧ１フィードバック制御を実行する場合、ＥＣＵ１００は、エンジン２００のトルク反力を抑えるために出力されるジェネレータトルクＴｇに対応するモータトルクＴｍをＭＧ２から出力させる。これにより、リングギア軸３０２に現れるジェネレータトルクＴｇと向きが反対なトルクＴｅｐとモータトルクＴｍとが相殺され、Ｎレンジにもかかわらずリングギア軸３０２に連結された車軸１１へ動力が伝達される問題が解決される。【選択図】図４
2007125920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、
前記燃焼制御が実行され且つ該シフト位置が前記車軸に動力を伝達させないものとして規定される非駆動位置である場合に、前記動力分配手段を介して前記駆動軸に前記動力として伝達される前記発電機の出力トルクが相殺されるように前記電動機を制御する電動機制御手段と
を具備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】
前記電動機制御手段は、前記ハイブリッド車両が停止し且つ前記シフト位置が前記非駆動位置である場合に、前記電動機の回転数がゼロとなるように前記電動機を制御することによって前記発電機の出力トルクを相殺する
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】
内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、
該シフト位置が前記車軸に動力を伝達させないものとして規定される非駆動位置である場合に前記燃焼制御を禁止する禁止手段と
を具備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】
内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、
前記燃焼制御が実行され且つ該シフト位置が前記車軸に動力を伝達させないものとして規定される非駆動位置である場合に前記内燃機関を停止させる停止手段と
を具備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５】
前記停止手段は、前記シフト位置が前記非駆動位置に達してから所定期間が経過した場合に前記内燃機関を停止させる
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装置。
【請求項６】
内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、
該シフト位置が前記車軸を機械的に固定するものとして規定される車軸固定位置である場合に、前記内燃機関の始動を禁止する始動禁止手段と
を具備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７】
前記ハイブリッド車両の外気温を特定する外気温特定手段を更に具備し、
前記始動禁止手段は、前記外気温に応じて前記内燃機関の始動を禁止する
ことを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
内燃機関と、
車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、
該電動機に電力を供給する発電機と、
前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、
前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段と、
前記車軸又は前記駆動軸に配置され、前記車軸と前記駆動軸との間の動力伝達を遮断することが可能な遮断手段と、
シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、
前記燃焼制御が実行され且つ該シフト位置が前記車軸に動力を伝達させないものとして規定される非駆動位置である場合に前記動力伝達が遮断されるように前記遮断手段を制御する遮断制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源として少なくとも内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置及びハイブリッド車両の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置として、エンジンをリーンバーン領域で作動させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたリーンバーンエンジン車両の制御装置（以下、従来の技術と称する）によれば、エンジンの気筒内の圧力センサを介して検出されるエンジンの燃焼圧変動量が所定量を超えた場合にエンジンのトルク変動が抑制されるように発電電動機が制御されるため、エンジンを可能な限りリーン領域で作動させることが可能であるとされている。
【０００３】
尚、非駆動状態を選択したときにモータジェネレータの回転数が許容回転数を超えないように制御する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９５８１２号公報
【特許文献２】特開平１０−２９５００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように発電電動機によってエンジンのトルク変動を抑制する場合、ハイブリッド車両の構成によっては、シフトレバーのシフト位置がNレンジである場合にも車軸に駆動力が伝達されることがあり、シフト位置として表される運転者の意思は、必ずしも車両の状態として反映されない。即ち、従来の技術には、ハイブリッド車両がこのような運転者の意思に反した挙動を示すことによって快適性が低下しかねないという技術的な問題点がある。
【０００６】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、快適性を向上させ得るハイブリッド車両の制御装置及びハイブリッド車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、前記燃焼制御が実行され且つ該シフト位置が前記車軸に動力を伝達させないものとして規定される非駆動位置である場合に、前記動力分配手段を介して前記駆動軸に前記動力として伝達される前記発電機の出力トルクが相殺されるように前記電動機を制御する電動機制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明における「内燃機関」とは、燃料の燃焼を動力に変換する機関を包括する概念であり、好適にはガソリン、軽油又はＬＰＧ等を燃料とするエンジンを指す。
【０００９】
本発明に係るハイブリッド車両は、動力源として、係る内燃機関の他に少なくとも電動機を備える。本発明に係る電動機は、バッテリ等の蓄電手段或いは本発明に係る発電機から供給される電気エネルギを機械エネルギに変換することによって、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能に構成される。
【００１０】
尚、本発明に係る電動機には、このような動力供給機能の他に、機械エネルギを電気エネルギに変換することによって、例えばバッテリ等に電力を供給する（即ち、充電する）発電機としての機能が備わっていてもよい。この場合、本発明に係る電動機とは即ち、モータジェネレータと称される態様を採る。
【００１１】
内燃機関の出力は、動力分配手段によって、駆動軸及び発電機に所定の比率で分配される。このような動力分配手段とは、例えば、プラネタリギア（遊星歯車機構）を含むギア機構であり、好適には、発電機に対応する軸と、電動機に対応する軸（即ち、駆動軸）と、内燃機関に対応する軸（即ち、出力軸）とが動力の入出力軸とされる。このような動力分配手段の作用により、本発明に係るハイブリッド車両では、例えば、発電機に分配された内燃機関の出力によって発電機が駆動され、電動機に電気エネルギが供給されると共に、係る電気エネルギの供給を受けた電動機によって駆動軸に動力が供給される。即ち、内燃機関を適宜電動機によってアシストすることが可能な所謂パラレル方式の制御が好適に行われる。
【００１２】
尚、内燃機関及び電動機の制御態様はこれに限定されない。例えば、ハイブリッド車両に要求される負荷が比較的軽い場合には、無論電動機の動力のみを車軸に供給してもよい。また、この場合、バッテリ等の蓄電手段のＳＯＣ（State Of Charge：充電状態）に応じて、内燃機関の出力を、発電機を駆動させるためだけに使用してもよい。このような動力配分は、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーション等に基づいて、その時点の車両の各種状態に応じて内燃機関、電動機及び発電機が最も効率的に使用されるように決定されていてもよい。
【００１３】
本発明に係るハイブリッド車両では、燃焼制御手段によって所定の燃焼制御が実行される。ここで、本発明における燃焼制御とは、好適には内燃機関をそのリーン限界又は燃焼限界で運転する制御を指す。言い換えれば、少なくとも失火が生じない程度にリーン側に設定された空燃比で内燃機関を動作させる制御を指す。
【００１４】
このような燃焼制御を実行する場合、空燃比がリーン側に推移するのに伴って燃焼状態は不安定になり易いから、燃焼状態を規定する何らかの指標が必要となる。ここで、燃焼状態の不安定さはトルクの不安定さとなって現れるから、このような指標として内燃機関のトルク変動を利用することによって、係る燃焼制御が可能となる。
【００１５】
燃焼制御手段は、トルク変動に対応する値に基づいて燃焼制御を実行する。トルク変動を検出する手法としては無論多々あり、例えば、内燃機関の燃焼室における燃焼圧を検出する筒内圧センサ等の燃焼圧センサが設置されてもよい。但し、このように別途検出手段を設ける場合、装置構成が複雑になる上経済的ではない。一方、内燃機関の出力トルクは、動力分配手段を介して発電機にトルク反力として伝達されるから、発電機側でこのトルク反力に応じたトルク（トルク反力を抑制するトルク）を出力することによって間接的にトルク変動を検出することができる。
【００１６】
尚、「トルク変動」とは抽象的な概念であるから、実際の燃焼制御に際してはトルク変動に対応する値が使用される。ここで、トルク変動に対応する値とは、発電機がトルク反力を抑えるために出力するトルク又は係る発電機のトルクと相関する発電機の回転数そのものであってもよいし、これらから予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいてトルク変動を好適に表し得るものとして規定された計算式やアルゴリズム等に従って導出される指標値であってもよい。例えば、一定期間についてみたトルク（回転数）の変動度合いであってもよいし、内燃機関一回転毎のトルク（回転数）のバラツキであってもよい。燃焼制御手段は、好適には、これらトルク変動に対応する値をフィードバックし、燃焼状態をリーン限界若しくは燃焼限界又はそれとみなし得る程度に希薄な燃焼状態に制御する。
【００１７】
ここで特に、本発明のハイブリッド車両の構成に鑑みれば、発電機側でトルク反力を抑制すべく出力制御されたトルクは、動力分配手段を介して駆動軸に伝達される。駆動軸にトルクが伝達されるとは即ち、ハイブリッド車両を駆動するための動力が車軸に供給されることを指す。ところが、このような発電機の制御を（その目的とする所に鑑みれば即ち前述した燃焼制御を）、運転者が車両を走行させる意思を持たない場合、例えば、シフトレバーの操作位置がニュートラルレンジ（以下、適宜「Ｎレンジ」と称する）にシフトされた場合に実行すると、運転者の意思と車両の挙動は相反する関係となって快適性が低下しかねない。更に言えば、係る燃焼制御は、特に内燃機関のエミッションが低下する始動時、アイドリング時又は冷間時等において、エミッションを軽減するために実行されるのが顕著に効果的であり、比較的高い確率で車両は停車状態となる。従って、このような実践上生じ易い不整合は、放置し得ない問題点となり得る。
【００１８】
そこで、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、シフト位置特定手段及び電動機制御手段を備え、それらが以下の如く動作することにより係る問題点を解決している。即ち、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、シフト位置特定手段によってシフトレバーのシフト位置が特定される。
【００１９】
ここで、本発明に係るシフトレバーとは、運転者によって操作される、少なくとも運転者の感覚上はトランスミッションのギア比を選択するためのレバーを指す。本発明に係るハイブリッド車両では、動力分配手段、電動機及び発電機各々を協調的に制御することによって内燃機関の動作点（機関回転数及び出力トルクの組合せとして規定される点）を所望の位置に制御可能であるから、言わば、これらが総体としてトランスミッションとして機能し得る。従って、通常の車両の如きトランスミッションは存在しない場合が多いが、少なくとも運転者の感覚上は、ギア比を選択するための通常のシフトレバーと同等であり、その態様はフロアシフト、コラムシフト或いはステアリングシフト等多種多様な形態を採り得る。尚、本発明において「特定する」とは、物理的、機械的、機構的又は電気的な検出手段によって直接的又は間接的に検出する他に、これら検出された値から何らかのアルゴリズムに従って導出する或いはこれら検出された値を単に電気信号として取得する態様を含む趣旨であり、即ち、シフト位置特定手段とは、例えばシフトポジションセンサ等のセンサであってもよいし、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）等の処理ユニットであってもよい。
【００２０】
電動機制御手段は、燃焼制御が実行され且つ係る特定されたシフト位置が非駆動位置である場合に、動力分配手段を介して駆動軸に伝達される先に述べた発電機の出力トルクが相殺されるように電動機を制御する。ここで、非駆動位置とは、車軸に対し動力を伝達しないものとして規定される位置であり、典型的にはＮレンジを指す。
【００２１】
このように、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、燃焼制御が実行され且つシフト位置が非駆動位置である場合に駆動軸に伝達されてしまう動力が、電動機の出力トルクによって相殺され、好適にはゼロとなる。従って、運転者の意思に反した車両の挙動が抑制され、快適性を向上させることが可能となるのである。尚、「相殺されるように」とは、このような相殺制御が何らなされない場合と比較して、駆動軸に伝達されるトルクが幾らかなりとも減少する限りにおいて、必ずしも厳密に発電機のトルクと電動機のトルクが打ち消しあわずともよい趣旨である。
【００２２】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記電動機制御手段は、前記ハイブリッド車両が停止し且つ前記シフト位置が前記非駆動位置である場合に、前記電動機の回転数がゼロとなるように前記電動機を制御することによって前記発電機の出力トルクを相殺する。
【００２３】
この態様によれば、ハイブリッド車両が停止している場合には、電動機の回転数がゼロとなるように電動機が制御される、即ちゼロ回転フィードバックが実行される。従って、車両が停止している状態を維持することが簡便にして可能である。
【００２４】
上述した課題を解決するため、本発明に係る他のハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、該シフト位置が前記車軸に動力を伝達させないものとして規定される非駆動位置である場合に前記燃焼制御を禁止する禁止手段とを具備することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る他のハイブリッド車両の制御装置によれば、シフトレバーのシフト位置が非駆動位置である場合に、禁止手段によって燃焼制御が禁止される。即ち、内燃機関のトルク変動に応じたトルク反力を抑制するためのトルクが発電機から出力されないため、駆動軸に運転者の意思に反した動力が伝達されることがなくなり、快適性が向上し得る。
【００２６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る更に他のハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、前記燃焼制御が実行され且つ該シフト位置が前記車軸に動力を伝達させないものとして規定される非駆動位置である場合に前記内燃機関を停止させる停止手段とを具備することを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る更に他のハイブリッド車両の制御装置によれば、燃焼制御が実行され且つシフト位置が非駆動位置である場合には、停止手段によって内燃機関が停止制御される。従って、必然的に燃焼制御の必要性が生じなくなり、駆動軸に発電機のトルクが動力として伝達されることによって生じる快適性の低下が防止される。
【００２８】
本発明に係る更に他のハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記停止手段は、前記シフト位置が前記非駆動位置に達してから所定期間が経過した場合に前記内燃機関を停止させる。
【００２９】
シフトレバーの構成によっては、内燃機関の始動位置（例えば、Ｐレンジ）から通常の走行制御位置（例えば、Ｄレンジ）に至る経路に非駆動位置が存在することがある。特に、一般的なオートマチックトランスミッションでは、Ｐレンジ（車軸固定位置）及びＲレンジ（後進走行位置）とＤレンジ（通常走行位置）との間に、非駆動位置の一例たるＮレンジが存在するため、シフト位置特定手段の特定結果としては、非駆動位置が頻繁に生じ得る。このような、実際の運転者の意思とは何ら関わりなく単に非駆動位置を通過する度に内燃機関を停止制御すると、エミッションの悪化を招きかねない。
【００３０】
この態様によれば、停止手段が、シフト位置が非駆動位置に達してから所定期間が経過した場合に内燃機関を停止させるため、実践上極めて有利である。尚、係る所定期間とは、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいて、運転者の意思に基づいて非駆動位置が選択されたとみなし得る時間に設定されていてもよい。例えば、概ね数秒程度の値であってもよい。
【００３１】
上述した課題を解決するため、本発明に係る更に他のハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、該シフト位置が前記車軸を機械的に固定するものとして規定される車軸固定位置である場合に、前記内燃機関の始動を禁止する始動禁止手段とを具備することを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る更に他のハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、シフト位置が前述した非駆動位置とは異なる車軸固定位置である場合に、始動禁止手段によって内燃機関の始動が禁止される。
【００３３】
ここで、車軸固定位置とは、一般的なシフトレバーで言うＰレンジに相当する概念であり、車軸が機械的に固定されるシフト位置である。通常、内燃機関は、この車軸固定位置以外での始動が禁止されている。従って、内燃機関を始動させ、通常走行に移行する際（即ち、選択されるシフト位置は、Ｄレンジ等に対応するシフト位置）には、非駆動位置を通過せざるを得ない。
【００３４】
しかしながら、本発明におけるハイブリッド車両では、電動機を内燃機関に代替させ、比較的軽負荷（通常、発進時は軽負荷である）となる範囲では電動機のみで走行することが可能である。従って、運転者の始動意思を表すイグニッションオン時には、電動機の作動準備を行えばよく、シフト位置が非駆動位置を通過した後に内燃機関をクランキングして始動させたとしても実践上何ら問題は生じない。
【００３５】
即ち、始動禁止手段の作用によって、非駆動位置における動力の発生及び車軸への伝達が防止され、快適性が向上し得るのである。
【００３６】
尚、燃焼制御が実行されない場合には無論、シフトレバーが非駆動位置を通過する以前に内燃機関が始動してもよいのであるが、燃焼制御の目的とする所に鑑みれば、燃焼制御は、少なくとも始動時或いは冷間時と言ったエミッションが悪化し易い運転状況で実行されるのが顕著に効果的である。従って、車軸固定位置での始動を禁止することによって、効果的に快適性を向上させることが可能となるのである。
【００３７】
尚、この場合、内燃機関が始動した後の制御に関しては、上述した各種態様、例えば、電動機によるトルク相殺、燃焼制御の禁止或いは内燃機関の停止等が実行されてもよい。これらの組合せにより、更に快適性を向上させることが可能となる。
【００３８】
本発明に係る更に他のハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記ハイブリッド車両の外気温を特定する外気温特定手段を更に具備し、前記始動禁止手段は、前記外気温
に応じて前記内燃機関の始動を禁止する。
【００３９】
走行以外の目的、例えば、エアコンディショナを作動させる目的で内燃機関の始動要求がなされる場合がある。このような場合には、車軸固定位置から非駆動位置へのシフト操作は行われないため、敢えて内燃機関の始動を禁止する必要が生じない。
【００４０】
この態様によれば、外気温特定手段によって特定される外気温に応じて内燃機関の始動が禁止されるため、走行目的で内燃機関が始動される場合に限定して、即ち、非駆動位置における動力伝達が生じ得る場合に限定して車軸固定位置での内燃機関の始動が禁止される。従って、効率的且つ効果的に、快適性が担保される。
【００４１】
尚、このような制御を行うに際しての判断基準となる外気温の閾値は、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいて、走行目的以外であると判断し得る値に定められていてもよい。
【００４２】
上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両は、内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に対し動力を供給することが可能な電動機と、該電動機に電力を供給する発電機と、前記内燃機関の出力を前記駆動軸及び前記発電機に所定の比率で分配する動力分配手段と、前記動力分配手段を介して伝達されるトルク反力に応じて前記発電機の出力トルクを制御し、該発電機の出力トルクから前記内燃機関のトルク変動に対応する値を特定すると共に、該特定された値に基づいて前記内燃機関における燃焼状態を制御するものとして規定される所定の燃焼制御を実行する燃焼制御手段と、前記車軸又は前記駆動軸に配置され、前記車軸と前記駆動軸との間の動力伝達を遮断することが可能な遮断手段と、シフトレバーのシフト位置を特定するシフト位置特定手段と、前記燃焼制御が実行され且つ該シフト位置が前記車軸に動力を伝達させないものとして規定される非駆動位置である場合に前記動力伝達が遮断されるように前記遮断手段を制御する遮断制御手段とを具備することを特徴とする。
【００４３】
本発明に係るハイブリッド車両によれば、車軸と駆動軸との間に遮断手段が配置される。ここで、遮断手段とは、車軸と駆動軸との間の動力伝達を機械的又は電気的に遮断することが可能な機構、装置或いはシステムを包括する概念であり、好適にはクラッチを指す。
【００４４】
遮断制御手段は、シフト位置が非駆動位置である場合に、車軸と駆動軸との間の動力伝達が遮断されるように遮断手段を制御する。従って、燃焼制御を実行するために発電機側で出力されるトルクが駆動軸に伝達されたとしても、遮断手段によって車軸への動力伝達が遮断されるため、車両が運転者の意思に反した挙動を示す事態が防止され、快適性が向上し得る。更に、この場合、シフト位置の如何によらず、燃焼制御によって内燃機関の燃焼状態を好適に維持することが可能であるため有利である。
【００４５】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態により明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、適宜図面を参照して本発明の好適な各種実施形態について説明する。
＜１．第１実施形態＞
＜１−１：実施形態の構成＞
＜１−１−１：ハイブリッド車両の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０のブロック図である。
【００４７】
図１において、ハイブリッド車両１０は、車軸１１、車輪１２、ＥＣＵ１００、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と称する）、動力分割機構３００、インバータ４００、バッテリ５００。ＳＯＣセンサ６００及びシフト位置センサ７００を備える。
【００４８】
車軸１１は、エンジン２００及びＭＧ２の動力を車輪１２に伝達する動力伝達系の一部である。車輪１２は、ハイブリッド車両１０の車輪であり、説明の簡略化のため、図１では特に左右前輪のみが表示されている。
【００４９】
ＥＣＵ１００は、図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御する電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。
【００５０】
エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能する。尚、エンジン２００の詳細な構成については後述する。
【００５１】
ＭＧ１は、本発明に係る「発電機」の一例であり、主としてバッテリ５００を充電するための或いはＭＧ２に電力を供給するための発電機として機能するように構成されている。
【００５２】
ＭＧ２は、本発明に係る「電動機」の一例であり、主としてエンジン２００の出力をアシストする電動機として機能するように構成されている。
【００５３】
尚、これらＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。
【００５４】
動力分割機構３００は、エンジン２００の出力をＭＧ１及び車軸１１へ分配することが可能に構成された遊星歯車機構であり、本発明に係る「動力分配手段」の一例である。
【００５５】
ここで、図２を参照して、動力分割機構３００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、動力分割機構３００とその周辺部の関係を示す模式図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５６】
図２において、動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギア３０３と、サンギア３０３の外周に同心円状に設けられたリングギア３０１と、サンギア３０３とリングギア３０１との間に配置されてサンギア３０３の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア３０５と、後述するクランクシャフト２０５（即ち、本発明に係る「出力軸」の一例）の端部に結合され、各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリア３０６とを備える。また、サンギア３０３は、サンギア軸３０４を介してＭＧ１のロータ（符合は省略）に結合され、リングギア３０１は、リングギア軸３０２（即ち、本発明に係る「駆動軸」の一例）を介してＭＧ２の不図示のロータに結合されている。リングギア軸３０２は、車軸１１と連結されており、ＭＧ２が発する動力は、リングギア軸３０２を介して車軸１１へと伝達される。一方、動力分割機構３００は、エンジン２００の回転を、プラネタリキャリア３０６とピニオンギア３０５とによってサンギア３０３及びリングギア３０１に伝達し、エンジン２００の動力を２系統に分割し得るように構成されている。
【００５７】
図１に戻り、インバータ４００は、バッテリ５００とＭＧ１及びＭＧ２との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、インバータ４００は、バッテリ５００から取り出した直流電力を交流電力に変換して、或いはＭＧ１によって発電された交流電力を夫々ＭＧ２に供給すると共に、ＭＧ１によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ５００に供給することが可能に構成されている。
【００５８】
バッテリ５００はＭＧ１及びＭＧ２を駆動するための電源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。
【００５９】
ＳＯＣセンサ６００は、バッテリ５００のＳＯＣを検出することが可能に構成されたセンサである。ＳＯＣセンサ６００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、バッテリ５００のＳＯＣは、常にＥＣＵ１００によって把握される構成となっている。
【００６０】
シフト位置センサ７００は、ハイブリッド車両１０の車室内に配置され、運転者によって操作される不図示のシフトレバーの操作位置（即ち、本発明に係る「シフト位置」の一例）を検出することが可能に構成されたセンサである。シフト位置センサ７００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ハイブリッド車両１０におけるシフト位置は、常にＥＣＵ１００によって把握される構成となっている。尚、本実施形態において、シフトレバーは、一般的なオートマチックトランスミッションのシフトレバーと同等であり、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「３」、「２」、「１」の順に配列している。
【００６１】
＜１−１−２：エンジンの詳細構成＞
次に、図３を参照して、エンジン２００の詳細な構成を、その基本動作と共に説明する。ここに、図３は、エンジン２００の模式図である。
【００６２】
図３において、エンジン２００は、シリンダ２０１内において点火プラグ２０２により混合気を爆発させると共に、爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクションロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。以下に、エンジン２００の要部構成を動作と共に説明する。
【００６３】
シリンダ２０１内における燃料の燃焼に際し、外部から吸入された空気は吸気管２０６を通過し、インジェクタ２０７から噴射された燃料と混合されて前述の混合気となる。インジェクタ２０７には、不図示の燃料タンクから燃料（ガソリン）が供給されており、インジェクタ２０７は、この供給される燃料を、ＥＣＵ１００の制御に従って吸気管２０６内に噴射することが可能に構成されている。
【００６４】
シリンダ２０１内部と吸気管２０６とは、吸気バルブ２０８の開閉によって連通状態が制御されている。シリンダ２０１内部で燃焼した混合気は排気ガスとなり吸気バルブ２０８の開閉に連動して開閉する排気バルブ２０９を通過して排気管２１０を介して排気される。
【００６５】
吸気管２０６上には、クリーナ２１１が配設されており、外部から吸入される空気が浄化される。クリーナ２１１の下流側（シリンダ側）には、エアフローメータ２１２が配設されている。エアフローメータ２１２は、ホットワイヤー式と称される形態を有しており、吸入された空気の質量流量を直接測定することが可能に構成されている。吸気管２０６には更に、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ２１３が設置されている。
【００６６】
吸気管２０６におけるエアフローメータ２１２の下流側には、シリンダ２０１内部への吸入空気量を調節するスロットルバルブ２１４が配設されている。このスロットルバルブ２１４は、電動アクチュエータたるスロットルバルブモータ２１７の駆動力によってその開閉が制御され、またその開度がスロットルポジションセンサ２１５によって検出される構成となっている。一方、不図示のアクセルペダルの開度（以下、適宜「アクセル開度」と称する）は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたアクセルポジションセンサ２１６によって検出される。ＥＣＵ１００は通常、係るアクセル開度に応じてスロットルバルブモータ２１７を制御しており、結果的に、スロットルバルブ２１４の開度はアクセル開度に応じたものとなる。
【００６７】
クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２１８が設置されている。クランクポジションセンサ２１８は、クランクシャフト２０５の回転状態に基づいて、シリンダ２０１内部におけるピストン２０３の位置を取得することが可能に構成されている。また、シリンダ２０１を収容するシリンダブロックには、エンジン２００のノック強度を検出するためのノックセンサ２１９が配設されており、また係るシリンダブロック内のウォータージャケット内には、エンジン２００の冷却水温度を検出するための水温センサ２２０が配設されている。
【００６８】
排気管２１０には、三元触媒２２２が設置されている。三元触媒２２２は、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能な触媒である。排気管２１０における三元触媒２２２の上流側には、空燃比センサ２２１が配設されている。空燃比センサ２２１は、排気管２１０から排出される排気ガスから、エンジン２００の空燃比を検出することが可能に構成されている。
【００６９】
＜１−２：実施形態の動作＞
＜１−２−１：ハイブリッド車両の基本動作＞
図１のハイブリッド車両１０においては、主として電動機として機能するＭＧ２とエンジン２００との間の動力配分がＥＣＵ１００及び動力分割機構３００により制御される。以下に、幾つかの状況に応じたハイブリッド車両１０の動作について説明する。
【００７０】
＜１−２−１−１：始動時＞
例えば、ハイブリッド車両１０の始動時は、バッテリ５００の電気エネルギを用いて駆動されるＭＧ１が電動機として機能する。この動力によって、エンジン２００がクランキングされエンジン２００が始動する。
【００７１】
＜１−２−１−２：発進時＞
発進時には、バッテリ５００のＳＯＣに応じて２種類の態様を採り得る。ＳＯＣが良好なである場合、ＭＧ１によってバッテリ５００を充電する必要は生じないため、エンジン２００は暖機のためだけに始動し、ハイブリッド車両１０は、ＭＧ２による駆動力により発進する。一方、ＳＯＣが良好でない場合、エンジン２００の動力によりＭＧ１が発電機として機能し、バッテリ５００が充電される。
【００７２】
＜１−２−１−３：軽負荷走行時＞
例えば、低速走行や緩やかな坂を下っている場合には、比較的エンジン２００の効率が悪い為、エンジン２００は停止され、ハイブリッド車両１０は、ＭＧ２による駆動力のみで走行する。尚、この際、ＳＯＣが良好でないならば、エンジン２００はＭＧ１を駆動するために始動し、ＭＧ１によりバッテリ５００の充電が行われる。
【００７３】
＜１−２−１−４：通常走行時＞
エンジン２００の効率が比較的良好な運転領域においては、ハイブリッド車両１０は主としてエンジン２００の動力によって走行する。この際、エンジン２００の動力は、動力分割機構３００によって２系統に分割され、一方は、駆動軸たるリングギア軸３０２を介して車軸１１に出力され車輪１２を駆動する。また他方は、サンギア軸３０４を介してＭＧ１を発電機として駆動し、発電を行う。更に、この発電された電力がインバータ４００を介してＭＧ２に供給され、ＭＧ２がリングギア軸３０２に動力を供給する。即ち、ＭＧ２によってエンジン２００の動力がアシストされる。尚、この際、ＳＯＣが良好でない場合には、エンジン２００の出力を上昇させて（即ち、要求出力以上の実運転出力を出力させて）、ＭＧ１により発電された電力の一部がバッテリ５００へ充電される。
【００７４】
＜１−２−１−５：制動時＞
減速が行われる際には、車輪１２から伝達される動力によってＭＧ２を回転させ、発電機として動作させる。これにより、車輪１２の運動エネルギが電気エネルギに変換され、バッテリ５００が充電される、所謂「回生」が行われる。
【００７５】
＜１−２−２：実施形態におけるエンジンの基本制御動作＞
次に、エンジン２００の基本的な制御について説明する。ＥＣＵ１００は、エンジン２００に要求される出力であるエンジン要求出力を一定の周期で繰り返し演算している。ＥＣＵ１００は、アクセルポジションセンサ２１６及び不図示の車速センサの出力信号に基づいてアクセル開度及び車速を取得し、例えばＲＯＭに記録されたマップを参照してアクセル開度及び車速に対応した出力軸トルク（車軸１１に出力されるべきトルク）を求める。また、ＥＣＵ１００はＳＯＣセンサ６００の出力信号に基づいて要求発電量を求める。そして、要求発電量と各種の補機類（Ａ／Ｃやパワーステアリングなど）の要求量とを参照して出力軸トルクを補正することにより、エンジン要求出力を求める。なお、エンジン要求出力の演算方法は公知のハイブリッド車両で実行されている通りでよく、その細部は必要に応じて種々変更してよい。
【００７６】
＜１−２−３：ＭＧ１フィードバック制御＞
ハイブリッド車両１０では、ＭＧ１をトルクセンサとして使用することによって、エンジン２００を、そのリーン限界又は燃焼限界で動作させることが可能となっている。以降の説明では、このような制御を適宜「ＭＧ１フィードバック制御」と称することとする。
【００７７】
エンジン２００の空燃比がリーン側に設定された場合、燃料が相対的に不足気味となるから燃焼状態は悪化する傾向であり、失火を招き易くなる。このような燃焼状態の悪化は、エンジン２００のトルク変動となって現れる。エンジン２００のトルクは、動力分割機構３００によってＭＧ１に所定の比率（具体的には、サンギア３０３のギア歯数とリングギア３０１のギア歯数との比に基づいた比率）で分配されるから、サンギア軸３０４には、係るトルク変動に応じたトルク反力が加わることになる。そこで、ＭＧ１フィードバック制御を実行する場合、ＥＣＵ１００は、このトルク反力を抑制するジェネレータトルクＴｇがサンギア軸３０４に加わるようにＭＧ１を制御する。
【００７８】
一方で、ＥＣＵ１００は、このジェネレータトルクＴｇ（或いはＭＧ１の回転数）のバラツキに基づいて、エンジン２００のトルク変動を表す所定のフィードバック制御値を演算し、係るフィードバック制御値に基づいて、空燃比や燃料の噴射時期等を制御する。以上がＭＧ１フィードバック制御の概要であり、このＭＧ１フィードバック制御により、特に始動時やアイドリング時等燃焼効率が低下し易い使用状況においてエンジン２００をそのリーン限界又は燃焼限界で動作させることが可能となるため、ハイブリッド車両１０の環境性能が好適に担保される。
【００７９】
所で、アイドリング時や始動時には、運転者がシフトレバーを非駆動位置、即ち本実施形態ではＮレンジに操作することがある。ハイブリッド車両１０におけるＮレンジとは、車軸１１に対し動力を伝達させないものとして規定されている。
【００８０】
ところが、ＭＧ１がエンジン２００のトルク反力を抑えるために出力するトルクＴｇは、動力分割機構３００におけるリングギア軸３０２を介して車軸１１に動力として伝達されてしまう。従って、上述したＭＧ１フィードバック制御をシフト位置がＮレンジである状況で実行する場合、結果的にハイブリッド車両１０は運転者の意思を反映しない状態となって快適性が低下してしまう。そこで、本実施形態では、ＥＣＵ１００が以下に説明するシステム制御を実行することによって、係る問題を好適に解決している。
【００８１】
ここで、図４を参照して、係るシステム制御の詳細について説明する。ここに、図４は、システム制御のフローチャートである。
【００８２】
図４において、ＥＣＵ１００は、シフト位置センサ７００のセンサ出力を参照して、シフトレバーのシフト位置がＮレンジであるか否かを判別する（ステップＡ１０）。シフト位置がＮレンジではない場合（ステップＡ１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、通常通りＭＧ２から出力すべきモータトルクＴｍを計算する（ステップＡ１２）。
【００８３】
一方、シフト位置がＮレンジである場合（ステップＡ１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、現在ＭＧ１フィードバック制御の実行中であるか否かを判別する（ステップＡ１１）。ＭＧ１フィードバック制御の実行中でない場合（ステップＡ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＭＧ２から出力すべきモータトルクＴｍがゼロとなるようにＭＧ２を制御する（ステップＡ１４）。
【００８４】
シフト位置がＮレンジであり且つＭＧ１フィードバック制御の実行中である場合（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１が現在出力しているトルクＴｇを読み込む（ステップＡ１３）。ここで、図５を参照して、シフト位置がＮレンジであり且つＭＧ１フィードバック制御実行中である場合の動力配分について説明する。ここに、図５は、Ｎレンジ且つＭＧ１フィードバック制御中における共線図である。
【００８５】
図５において、縦軸は、動力分割機構３００を構成する各ギア（サンギア３０３、リングギア３０１及びプラネタリキャリア３０５）の回転速度、即ちＭＧ１、エンジン２００及びＭＧ２の回転速度を表している。一方、横軸は、各ギアのギア比を表している。リングギア３０１の歯数に対するサンギア３０３の歯数をρとすると、プラネタリキャリア３０６に対応する横軸上の位置は、サンギア３０３とリングギア３０１との間を１：ρに分割する座標位置（図示Ｃ点）となる。尚、サンギア３０３及びリングギア３０１に夫々対応する横軸上の位置は、夫々図示Ｓ点及びＲ点となる。
【００８６】
エンジン２００のトルクであるエンジントルクＴｅは、共線図においてＣ点に対応する位置の上向きの矢線として表される。尚、シフト位置はＮレンジであるから、エンジントルクＴｅは外界に対する動力としては作用しない。エンジントルクＴｅの変動成分（ＡＣ成分）は、共線図においてＳ点に対応する位置に上向きにトルク反力として作用する。このトルク反力を抑制するために、Ｓ点に対応する位置に下向きのジェネレータトルクＴｇが加えられる。
【００８７】
一方で、共線図におけるＳ点に対応する位置にジェネレータトルクＴｇを作用させると、共線図においてＲ点に対応するリングギア軸３０２に係るジェネレータトルクＴｇと符合が反対なトルクＴｅｐが作用する。このトルクＴｅｐが、即ち動力として車軸に伝達されることとなる。
【００８８】
そこで、図４ステップＡ１３に係る処理では、係るトルクＴｅｐと大きさが等しく符合の異なるモータトルクＴｍ（Ｔｍ＝Ｔｅｐ）が与えられるように、ＭＧ１のトルクＴｇが読み込まれるのである。結果的に、共線図におけるＲ点に対応する位置では、トルクＴｅｐがモータトルクＴｍによって相殺され、リングギア軸３０２への動力供給が停止される。
【００８９】
図４に戻り、ステップＡ１２又はステップＡ１３によってモータトルクＴｍが決定されると、ＥＣＵ１００は、決定されたモータトルクＴｍが出力されるようにＭＧ２を制御する（ステップＡ１５）。ステップＡ１２又はステップＡ１５に係る処理が実行されると、処理はステップＡ１０に戻され、一連の処理が繰り返される。
【００９０】
このように、第１実施形態に係るハイブリッド車両１０では、ＭＧ１フィードバック制御の実行中であって且つシフト位置がＮレンジである場合には、動力分割機構３００を介して車軸１１に伝達されるＭＧ１のトルクが、ＭＧ２のトルクによって相殺される。従って、Ｎレンジにもかかわらず車軸に動力が伝達される事態が防止され、快適性が向上するのである。
【００９１】
尚、例えば始動時等ハイブリッド車両１０が停止している状況では、モータトルクＴｍによってトルクＴｅｐを相殺する以外に、ＭＧ２の回転数がゼロとなるように回転数制御を実行することによっても、同様な効果を得ることができる。即ち、車両停止中は、車軸１１に連結されたリングギア軸３０２の回転数は理想的にはゼロであるから、このようなゼロ回転フィードバックによって、結果的に車軸１１への動力の伝達が停止されるのである。
＜２．第２実施形態＞
ＭＧ１フィードバック制御実行中且つシフト位置がＮレンジであることによる上述した問題点は、他の方法によっても好適に解決し得る。ここで、図６を参照して、本発明の第２実施形態に係るシステム制御について説明する。ここに、図６は、本発明の第２実施形態に係るシステム制御のフローチャートである。尚、同図において、図５と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９２】
図６において、シフト位置がＮレンジであり且つＭＧ１フィードバック制御中である場合（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１フィードバック制御を中止し、エンジン２００を自立運転に移行させる（ステップＢ１０）。ＭＧ１フィードバック制御を中止することによって、ＭＧ１からサンギア軸３０４に加わるトルク反力を抑制するためのジェネレータトルクＴｇが出力されることがなくなり、リングギア軸３０２を介した車軸１１への動力供給が停止される。
【００９３】
また、ＭＧ１フィードバック制御が中止された場合、ＥＣＵ１００は、直前の学習値をエンジン２００の動作状態制御に反映させる（ステップＢ１１）。ここで、直前の学習値とは、ＭＧ１フィードバック制御が中止される直前にジェネレータトルクＴｇのバラツキに基づいて算出された制御値であり、係る学習値を反映することによって、エンジン２００の燃焼状態を、少なくとも失火が生じない程度に安定させることができる。このように、第２実施形態に係るシステム制御では、シフト位置がＮレンジである場合にＭＧ１フィードバック制御が禁止されるため、運転者の意思に反した動力伝達が生じる可能性がなくなり、快適性が向上する。
【００９４】
尚、ＭＧ１フィードバックが中止される直前のサンギア軸３０４上のトルク反力に基づいて、エンジン２００の回転変動量（例えば、吹け上がりやストール等）を推定することも可能であり、このような推定に基づいて、係る回転変動を抑制し得るように、例えばスロットルバルブ２１５の開度や点火プラグ２０２の点火時期が制御されてもよい。或いはハイブリッド車両１０にＶＶＴ（Variable Valve Timing）等の可変動弁系が備わる場合には、吸排気弁の開閉時期制御によって係る回転変動が抑制されてもよい。
＜３．第３実施形態＞
ＭＧ１フィードバック制御実行中且つシフト位置がＮレンジであることによる上述した問題点は、更に他の方法によっても好適に解決し得る。ここで、図７を参照して、本発明の第３実施形態に係るシステム制御について説明する。ここに、図７は、本発明の第３実施形態に係るシステム制御のフローチャートである。尚、同図において、図５と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９５】
図７において、ＥＣＵ１００は、始めにシフト位置がＮレンジで確定したか否かを判別する（ステップＣ１０）。ここで、ステップＣ１０に係る判別処理では、第１及び第２実施形態とは異なり、シフト位置がＮレンジである状態が予め設定された経過時間以上持続したか否かが判別される。係る経過時間は、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーション等に基づいて、Ｎレンジが単なる通過点ではなく、運転者の意思として選択されたシフト位置であると判断し得るように設定されている。例えば、本実施形態では３秒程度の値に設定される。
【００９６】
シフト位置がＮレンジであると確定された場合（ステップＣ１０：ＹＥＳ）、ＭＧ１フィードバック制御中であるか否かが判別される（ステップＡ１１）。ＭＧ１フィードバック制御中である場合（ステップＡ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００はエンジン２００を停止させる（ステップＣ１１）。エンジン２００を停止することによって、ＭＧ１フィードバック制御を実行する必要がなくなり且つエンジン２００のトルク変動もなくなるため、車軸１１に運転者の意思に反して動力が伝達される事態が防止される。
【００９７】
一方、ＭＧ１フィードバック制御中でない場合（ステップＣ１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、既にステップＣ１１に係る処理等によってエンジン２００が停止している可能性があるため、エンジン２００が停止しているか否かを判別する（ステップＣ１２）。エンジン２００が停止していない場合（ステップＣ１２：ＮＯ）、既に述べた如くにＭＧ２の出力トルクが計算される（ステップＡ１２）と共に、エンジン２００が停止している場合には（ステップＣ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００はエンジン２００を始動し（ステップＣ１３）、処理をステップＡ１２に係る処理に移行する。
【００９８】
以上説明したように、第３実施形態に係るシステム制御によれば、シフト位置がＮレンジで確定した場合にＭＧ１フィードバック中であれば、エンジン２００が停止される。従って、車軸１１への動力伝達が発生せず、快適性が向上する。
＜４．第４実施形態＞
ＭＧ１フィードバック制御実行中且つシフト位置がＮレンジであることによる上述した問題点は、更に他の方法によっても好適に解決し得る。ここで、図８を参照して、本発明の第４実施形態に係るシステム制御について説明する。ここに、図８は、本発明の第４実施形態に係るシステム制御のフローチャートである。
【００９９】
図８において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００の始動要求の有無を判別する（ステップＤ１０）。始動要求がない場合（ステップＤ１０：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理を待機状態に制御する一方、始動要求が有る場合（ステップＤ１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、シフトレバーのシフト位置が車軸１１を機械的に固定するＰレンジであるか否かを判別する（ステップＤ１１）。
【０１００】
シフト位置がＰレンジではない場合（ステップＤ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＤ１０に戻し、始動要求を保留する、始動要求とは、運転者による所定の操作（典型的にはイグニッションキー操作等）であるが、ハイブリッド車両１０において、始動要求に基づいたイグニッション制御（即ち、イグニッションオン）は、Ｐレンジ以外のシフト位置では実行されない。従って、シフト位置がＰレンジでない場合は、ハイブリッド車両１０を走行させるための始動制御が行われない。
【０１０１】
シフト位置がＰレンジである場合（ステップＤ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、始動制御を行う条件が満たされたため、ハイブリッド車両１０が動力を必要としているか否かを判別する（ステップＤ１２）。ハイブリッド車両１０が動力を必要としていない場合（ステップＤ１２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、エンジン２００及びＭＧ２のいずれも始動させずに、処理を待機する。一方、ハイブリッド車両１０が動力を必要としている場合（ステップＤ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、必要とされる動力をＭＧ２によって賄えるか否かを判別する（ステップＤ１３）。
【０１０２】
ＭＧ２によって必要とされる動力を出力可能である場合には（ステップＤ１３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＭＧ２の動力のみによってハイブリッド車両１０を走行させる（ステップＤ１４）と共に、処理をステップＤ１２に戻して上記処理を繰り返す。また、ＭＧ２にでは係る要求動力を賄えないと判別された場合（ステップＤ１３：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、エンジン２００を始動させる（ステップＤ１５）。エンジン２００を始動させた場合、ＥＣＵ１００は、本実施形態に係るシステム制御を終了する。
【０１０３】
ここで、必要とされる動力をＭＧ２によって賄うことが可能であるか否かによらず、ステップＤ１３に係る処理が実行される場合には、シフトレバーのシフト位置は少なくとも車両を走行させるためのシフト位置、好適には、Ｎレンジを境にＰレンジとは反対側に存在するＤレンジ等に設定されている可能性が高い。従って、本実施形態に係るシステム制御においては、エンジン２００の始動後にシフトレバーがＮレンジを通過する可能性が明らかに低くなり、動力が運転者の意思に反して車軸１１に伝達される可能性が低くなる。即ち、快適性が向上するのである。
【０１０４】
尚、第４実施形態に係るシステム制御は、ハイブリッド車両１０の始動時における制御であるから、上述した各種実施形態と併用された場合には、顕著に効果的である。例えば、三元触媒２２２が暖機を必要としていない場合には、ＭＧ１フィードバック制御の必要性が相対的に低下するから、このような場合には、エンジン２００を始動させる代わりに、ＭＧ１フィードバックの実行を禁止してもよい（第２実施形態参照）。
【０１０５】
尚、ハイブリッド車両１０が動力を必要としない状況でエンジン２００の始動要求がなされる場合がある。例えば、外気温が低い或いは高い場合に、エアコンディショナ等の補器類を作動させる目的からエンジン２００の始動が要求される場合がある。そのような場合には、シフト位置がＮレンジに操作される可能性は低いから、エンジン２００の始動を禁止する必要性は低いものとなる。従って、このような場合には、例えば、外気温が所定値未満或いは所定値以上である場合等には、エンジン２００の始動を許可してもよい。
＜５．第５実施形態＞
上述した第１〜第４実施形態では、ＥＣＵ１００によるシステム制御によって、即ちソフトウェア的に、ＭＧ１フィードバック制御実行中にシフト位置がＮレンジに操作されることによる或いはシフト位置がＮレンジである場合にＭＧ１フィードバック制御が開始されることによる問題点を解決しているが、係る問題点は、ハードウェア構成によっても好適に解決し得る。ここで、図９を参照して、本発明の第５実施形態に係るハイブリッド車両２０の構成について説明する。ここに、図９は、動力分割機構３００とその周辺部の関係を示す模式図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０６】
図９において、ハイブリッド車両２０は、車軸１１上にクラッチ機構３０７を備える。クラッチ機構３０７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、ＥＣＵ１００の制御に従って適宜締結又は離間する二枚のクラッチ板を備えた電磁開閉式のクラッチ機構である。
【０１０７】
実際のシステム制御においては、シフト位置がＮレンジであり、且つＭＧ１フィードバック制御実行中である場合には、二枚のクラッチ板が離間するようにクラッチ機構３０７が制御される。従って、ＭＧ１が出力するジェネレータトルクＴｇがリングギア軸３０２に動力として伝達されたとしても、車軸１１への動力伝達は、或いは少なくとも車輪１２への動力伝達は阻止される。従って、エンジン２００をリーン限界又は燃焼限界で動作させることを可能としつつ、運転車の意思に反して車軸１１に動力が伝達される事態の発生も防止される。即ち、快適性を向上させるのに顕著に効果的である。
【０１０８】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置及びハイブリッド車両もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両のブロック図である。
【図２】図１のハイブリッド車両における動力分割機構とその周辺部の関係を示す模式図である。
【図３】図１のハイブリッド車両におけるエンジンの模式図である。
【図４】図１のハイブリッド車両においてＮレンジ且つＭＧ１フィードバック制御中である場合の共線図である。
【図５】図１のハイブリッド車両においてＥＣＵが実行するシステム制御のフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係るシステム制御のフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係るシステム制御のフローチャートである。
【図８】本発明の第４実施形態に係るシステム制御のフローチャートである。
【図９】本発明の第５実施形態に係るハイブリッド車両における動力分割機構とその周辺部の関係を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…ハイブリッド車両、１１…車軸、１２…車輪、２０…ハイブリッド車両、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、３００…動力分割機構、４００…インバータ、５００…バッテリ、６００…ＳＯＣセンサ、７００…シフト位置センサ。
【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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