(57)【要約】【課題】コンデンサにおける回生電力の蓄電機能を向上させる。【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置（１００）は、内燃機関（２００）、第１電動機（ＭＧ１）及び第２電動機（ＭＧ２）と、電源手段（１２）と、第１及び第２電動機の各々に対応するインバータ（７１０，７２０）及びコンデンサ（ｃ１，ｃ２）とを備えたハイブリッド車両を制御するものであり、回生を行うべき状態であるか否かを判定する回生判定手段（１１０）と、電源手段の蓄電量又は温度が所定の閾値以上であるか否かを判定する電源状態判定手段（１２０）と、一方の電動機で回生を行うと共に、他方の電動機の回転数をゼロに近づけるように制御する電動機制御手段（１３０）と、電源手段から他方の電動機に対応するインバータへの電力供給を遮断し、回生電力を他方の電動機に対応するコンデンサに蓄電させる蓄電制御手段（１４０）とを備える。【選択図】図４
2012171403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関、第１電動機及び第２電動機を含む動力要素と、
前記第１電動機及び前記第２電動機の各々に動力としての電力を供給可能であると共に、前記第１電動機及び前記第２電動機の各々で得られた回生電力を蓄電可能な電源手段と、
前記第１電動機及び前記第２電動機の各々に対応するように設けられたインバータ及びコンデンサと
を備えたハイブリッド車両を制御する装置であって、
前記第１電動機及び前記第２電動機のいずれかによって回生を行うべき状態であるか否かを判定する回生判定手段と、
前記回生を行うべき状態であると判定された場合に、前記電源手段の蓄電量が第１閾値以上であるか否か、又は前記電源手段の温度が第２閾値以上であるか否かを判定する電源状態判定手段と、
前記電源手段の蓄電量が前記第１閾値以上である、又は前記電源手段の温度が前記第２閾値以上であると判定された場合に、前記第１電動機及び前記第２電動機のうち一方の電動機で回生を行うように制御すると共に、回生を行わない他方の電動機の回転数をゼロに近づけるように制御する電動機制御手段と、
前記電動機制御手段による制御後に、前記電源手段から前記他方の電動機に対応する前記インバータへの直流電力の供給を遮断し、前記一方の電動機の回生によって得られた電力を、前記他方の電動機に対応する前記コンデンサに蓄電させる蓄電制御手段と
を備え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、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の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のハイブリッド車両として、内燃機関に加えて、２つの電動機（例えば、モータジェネレータ等）を動力源として備えるものが知られている。電動機は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えている。各電動機は、例えばインバータやコンデンサ等の各種回路を介してバッテリと並列に接続されており、車両の運転状況等に応じて効率的な動作を実現可能とされている（例えば、特許文献１から４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０５０７６４号公報
【特許文献２】特開２００８−１９９７８２号公報
【特許文献３】特開２００１−０４５６０７号公報
【特許文献４】特開平８−３０８０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動機と接続されたコンデンサは、例えば整流機能を有する平滑コンデンサとして動作するが、バッテリと同様に電力を蓄電するという機能も有している。具体的には、一の電動機に対応するコンデンサは、他の電動機が回生することによって得られる回生電力を蓄電することが可能である。
【０００５】
しかしながら、他の電動機から十分な回生電力が得られている状態であっても、蓄電されるコンデンサが対応する一の電動機が回転している場合には、適切な電位差が発生せず、結果的にコンデンサにおける蓄電量が減少してしまうおそれがある。即ち、各電動機の動作状況によっては、コンデンサへの蓄電が適切に行えない場合がある。このように、特許文献１から４に係る技術には、仮にコンデンサが備えられていたとしても、その蓄電機能を十分に発揮させることができないおそれがあるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、コンデンサにおける回生電力の蓄電機能を向上させ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課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド車両の制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関、第１電動機及び第２電動機を含む動力要素と、前記第１電動機及び前記第２電動機の各々に動力としての電力を供給可能であると共に、前記第１電動機及び前記第２電動機の各々で得られた回生電力を蓄電可能な電源手段と、前記第１電動機及び前記第２電動機の各々に対応するように設けられたインバータ及びコンデンサとを備えたハイブリッド車両を制御する装置であって、前記第１電動機及び前記第２電動機のいずれかによって回生を行うべき状態であるか否かを判定する回生判定手段と、前記回生を行うべき状態であると判定された場合に、前記電源手段の蓄電量が第１閾値以上であるか否か、又は前記電源手段の温度が第２閾値以上であるか否かを判定する電源状態判定手段と、前記電源手段の蓄電量が前記第１閾値以上である、又は前記電源手段の温度が前記第２閾値以上であると判定された場合に、前記第１電動機及び前記第２電動機のうち一方の電動機で回生を行うように制御すると共に、回生を行わない他方の電動機の回転数をゼロに近づけるように制御する電動機制御手段と、前記電動機制御手段による制御後に、前記電源手段から前記他方の電動機に対応する前記インバータへの直流電力の供給を遮断し、前記一方の電動機の回生によって得られた電力を、前記他方の電動機に対応する前記コンデンサに蓄電させる蓄電制御手段とを備える。
【０００８】
本発明に係るハイブリッド車両は、駆動軸に対し動力を供給可能な動力要素として、例えば燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等を問わない各種の態様を採り得る内燃機関、並びにモータジェネレータ等の電動発電機として構成され得る第１電動機及び第２電動器を少なくとも備えた車両である。
【０００９】
第１電動機及び第２電動機の各々は、例えばバッテリ等である電源手段から供給される電力を利用して動力を出力可能に構成されている。また、内燃機関等の他の動力要素から得られる動力を利用して回生を行うことも可能とされている。電源手段は、第１電動機及び第２電動機で得られた回生電力を蓄電可能に構成されている。
【００１０】
第１電動機及び第２電動機には更に、各々に対応するように、電源を変換するインバータ及び整流機能を有するコンデンサがそれぞれ設けられている。具体的には、第１電動機は、一のインバータ及び一のコンデンサを介して電源手段に電気的に接続されている。一方、第２電動機は、他のインバータ及び他のコンデンサを介して電源手段に電気的に接続されている。
【００１１】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、このようなハイブリッド車両を制御する制御装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。
【００１２】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、先ず回生判定手段によって、第１電動機及び第２電動機のいずれかによって回生を行うべき状態であるか否かが判定される。尚、ここでの「回生を行うべき状態」とは、電動機で回生を行う方が運転効率を向上できると推定されるような状態であり、車両の走行状況（例えば、車速や要求トルク、アクセルのオンオフ等）に応じて判定される。尚、具体的にどのような場合に回生を行うか（即ち、どのような状態を「回生を行うべき状態」とするか）は、適宜設定可能である。
【００１３】
回生判定手段において回生を行うべき状態であると判定されると、電源状態判定手段によって、電源手段の蓄電量が第１閾値以上であるか否か、又は電源手段の温度が第２閾値以上であるか否かが判定される。尚、ここでの「第１閾値」は、更なる蓄電を行えば電源手段が劣化してしまうと考えられる程度に蓄電量が高い状態であるか否かを判定するための閾値であり、理論的、実験的或いは経験的に求められ予め設定されている。また「第２閾値」は、入力制限がかかってしまう程度に電源手段の温度が高い状態であるか否かを判定するための閾値であり、第１閾値と同様、理論的、実験的或いは経験的に求められ予め設定されている。
【００１４】
電源状態判定手段において、電源手段の蓄電量が第１閾値以上である、又は電源手段の温度が第２閾値以上であると判定されると、第１電動機及び第２電動機のうち一方の電動機が、電動機制御手段によって回生を行うように制御される。即ち、一方の電動機は、他の動力要素からの動力を電力へと変換するように動作する。一方で、回生を行わない他方の電動機は、電動機制御手段によって回転数がゼロに近づくように（好ましくは、完全にゼロとなるように）制御される。
【００１５】
電動機制御手段による制御が実行されると、電源手段から他方の電動機に対応するインバータへの直流電力の供給が遮断される。具体的には、インバータのスイッチング動作が停止されることで、電源手段からインバータへの電力供給が遮断される。これにより、他方の電動機の負荷が小さくなり、他方の電動機側のコンデンサの電位が低くなる。より具体的には、他方の電動機に対応するコンデンサ側の電位が、一方の電動機に対応するコンデンサ側及び電源手段側の電位より低くなる。よって、一方の電動機の回生によって得られた電力は、他方の電動機に対応するように設けられたコンデンサに効率的に蓄電される。
【００１６】
このように、電源手段に代えてコンデンサへの蓄電を可能とすることで、電源手段の負担を軽減することができる。具体的には、例えば過大入力時の電源手段の保護や、回生電力取りこぼしによる燃費悪化の抑制が実現できる。このような効果を高めるためにも、コンデンサの容量値は比較的大きなものとされることが好ましい。
【００１７】
尚、例えば電圧を変化させるコンバータ等を用いることでも、上述したようなコンデンサへの蓄電が可能であると考えられる。しかしながら、コンバータ等を用いる方法では、回生を行わない他方の電動機が動作している場合、他方の電動機側の電位を低くする制御時の耐圧性能に問題が生じるおそれがあり、制御的にも困難であると考えられる。また、専用のコンバータを追加する必要があるため、装置の複雑化や製造コストの増加を招いてしまう。
【００１８】
しかるに本発明では、一方の電動機による回生が行われる際に、回生を行わない他方の電動機の回転数がゼロに近づくように制御することで、コンデンサへの蓄電を実現する。従って、比較的簡単な装置構成で、コンデンサへの効率的な蓄電を実現することが可能である。
【００１９】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】ハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図３】エンジンの一断面構成を例示する模式図である。
【図４】モータジェネレータ及びバッテリ間の構成を示す回路図である。
【図５】実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置による一連の動作を示すフローチャートである。
【図７】回生時のモータジェネレータの制御方法を示す共線図（その１）である。
【図８】回生時のモータジェネレータの制御方法を示す共線図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００２２】
先ず、本実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、ハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００２３】
図１において、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、ハイブリッド駆動装置１０、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１、バッテリ１２、アクセル開度センサ１３、車速センサ１４及びＥＣＵ１００を備えて構成されている。
【００２４】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、例えばＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ハイブリッド車両１における各種制御を実行可能に構成されている。
【００２５】
ＰＣＵ１１は、バッテリ１２から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給する。また、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２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１２に供給することが可能な不図示のインバータを含んでいる。即ち、ＰＣＵ１１は、バッテリ１２と各モータジェネレータとの間の電力の入出力、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ１２を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。ＰＣＵ１１のより具体的な構成については、後に詳述する。
【００２６】
バッテリ１２は、本発明の「電源手段」の一例であり、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能する充電可能な蓄電手段である。バッテリ１２の蓄電量は、ＥＣＵ１００等において検出可能とされている。また、バッテリ１２の温度も、ＥＣＵ１００等において検出可能とされている。
【００２７】
アクセル開度センサ１３は、ハイブリッド車両１の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００２８】
車速センサ１４は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００２９】
ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１のパワートレインとして機能する動力ユニットである。ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００３０】
図２において、ハイブリッド駆動装置１０は、主にエンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、入力軸４００、駆動軸５００、減速機構６００を備えて構成されている。
【００３１】
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１の主たる動力源として機能するように構成されている。ここで、図３を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図３は、エンジンの一断面構成を例示する模式図である。
【００３２】
尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して駆動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。係る概念を満たす限りにおいて、本発明に係る内燃機関の構成は、エンジン２００のものに限定されず各種の態様を有してよい。また、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図３においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。
【００３３】
図３において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド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。
【００３４】
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（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。このクランクポジションセンサ２０６は、ＥＣＵ１００（不図示）と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサ２０６から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン２００の機関回転数ＮＥが算出される構成となっている。
【００３５】
エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０を介して吸気バルブ２１１の開弁時に気筒２０１内部へ導かれる。一方、吸気ポート２１０には、インジェクタ２１２の燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート２１０に対し燃料を噴射することが可能な構成となっている。インジェクタ２１２から噴射された燃料は、吸気バルブ２１１の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。
【００３６】
燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に供給される構成となっている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。
【００３７】
一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節可能なスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、ＥＣＵ１００は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度（即ち、上述したアクセル開度Ｔａ）に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ２０９を制御するが、スロットルバルブモータ２０９の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
【００３８】
排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、エンジン２００から排出される排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を還元すると同時に、排気中のＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）を酸化可能に構成された触媒装置である。尚、触媒装置の採り得る形態は、このような三元触媒に限定されず、例えば三元触媒に代えて或いは加えて、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）或いは酸化触媒の各種触媒が設置されていてもよい。
【００３９】
排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。これら空燃比センサ２１７及び水温センサ２１８は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ＥＣＵ１００により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。
【００４０】
図２に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば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構成を有するが、他の構成を有していてもよい。モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「第１電動機」及び「第２電動機」の一例である。
【００４１】
動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギヤＳ１と、サンギヤＳ１の外周に同心円状に設けられた、リングギヤＲ１と、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置されてサンギヤＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤＰ１と、これら各ピニオンギヤの回転軸を軸支するキャリアＣ１とを備えている。
【００４２】
ここで、サンギヤＳ１は、サンギヤ軸３１０を介してＭＧ１のロータＲＴ１に連結されており、その回転数はＭＧ１の回転数Ｎｍｇ１（以下、適宜「ＭＧ１回転数Ｎｍｇ1」と称する）と等価である。また、リングギヤＲ１は、クラッチ７１０、駆動軸５００及び減速機構６００を介してＭＧ２のロータＲＴ２に結合されており、その回転数はＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２（以下、適宜「ＭＧ２回転数Ｎｍｇ２」と称する）と一義的な関係にある。更に、キャリアＣ１は、エンジン２００の先に述べたクランクシャフト２０５に連結された入力軸４００と連結されており、その回転数は、エンジン２００の機関回転数ＮＥと等価である。尚、ハイブリッド駆動装置１０において、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１及びＭＧ２回転数Ｎｍｇ２は、夫々レゾルバ等の回転センサにより一定の周期で検出されており、ＥＣＵ１００に一定又は不定の周期で送出されている。
【００４３】
一方、駆動軸５００は、ハイブリッド車両１の駆動輪たる右前輪ＦＲ及び左前輪ＦＬを夫々駆動するドライブシャフトＳＦＲ及びＳＦＬと、各種減速ギヤ及び差動ギヤを含む減速装置としての減速機構６００を介して連結されている。従って、モータジェネレータＭＧ２から駆動軸５００に供給されるモータトルクＴｍｇ２は、減速機構６００を介して各ドライブシャフトへと伝達され、各ドライブシャフトを介して伝達される各駆動輪からの駆動力は、同様に減速機構６００及び駆動軸５００を介してモータジェネレータＭＧ２に入力される。従って、ＭＧ２回転数Ｎｍｇ２は、ハイブリッド車両１の車速Ｖと一義的な関係にある。
【００４４】
動力分割機構３００は、係る構成の下で、エンジン２００からクランクシャフト２０５を介して入力軸４００に供給されるエンジントルクＴｅを、キャリアＣ１とピニオンギヤＰ１とによってサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に所定の比率（各ギヤ相互間のギヤ比に応じた比率）で分配し、エンジン２００の動力を２系統に分割することが可能となっている。
【００４５】
以上説明したハイブリッド駆動装置１０によれば、動力分割機構３００の状態を変化させることで、様々な動力伝達モードを実現することが可能である。具体的には、例えばエンジン２００を停止させてモータジェネレータＭＧ２から出力される動力のみを出力するモード、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２から夫々動力を出力するモード、エンジン２００から出力された動力をモータジェネレータＭＧ１又はＭＧ２で回生するモード等を実現することができる。このような複数の動力伝達モードは、例えばハイブリッド車両１の走行状況に応じて適宜切替えられる。これにより、運転効率を向上させることが可能である。
【００４６】
次に、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２と、バッテリ１２との間に設けられるＰＣＵ１１の具体的な構成について、図４を参照して説明する。ここに図４は、モータジェネレータ及びバッテリ間の構成を示す回路図である。
【００４７】
図４において、モータジェネレータＭＧ１は、電力を変換するための第１インバータ７１０に接続されている。また、第１インバータ７１０には、整流機能を有する第１平滑コンデンサｃ１が接続されている。尚、第１平滑コンデンサｃ１に印加される電圧は、電圧センサ８１０によって検出されている。検出された電圧は、制御部１５０に伝達される。
【００４８】
他方、モータジェネレータＭＧ２は、電力を変換するための第２インバータ７２０に接続されている。また、第２インバータ７２０には、整流機能を有する第２平滑コンデンサｃ２が接続されている。尚、第２平滑コンデンサｃ２に印加される電圧は、電圧センサ８２０によって検出されている。検出された電圧は、制御部１５０に伝達される。
【００４９】
モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、上述した第１インバータ７１０及び第２インバータ７２０、並びに第１平滑コンデンサｃ１及び第２平滑コンデンサｃ２を介して、昇圧コンバータ７３０に接続されている。昇圧コンバータ７３０は、リアクトルＲ、フィルタコンデンサｃｆ、電圧センサ８３０及び電流センサ８４０を備えている。電圧センサ８３０は、フィルタコンデンサｃｆに印加される電圧を検出し、制御部１５０に伝達する。電流センサ８４０は、昇圧コンバータ７３０内を流れる電流を検出し、制御部１５０に伝達する。昇圧コンバータ７３０は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２と接続される側とは反対側において、バッテリ１２に接続されている。
【００５０】
制御部１５０は、ＰＣＵ１１の各部位と接続されており、ＰＣＵ１１における各種制御を実行可能とされている。制御部１５０は、図に示すように第１インバータ７１０、第２インバータ７２０、昇圧コンバータ７３０に共通する１つのユニットとして設けられていてもよいし、第１インバータ７１０、第２インバータ７２０、昇圧コンバータ７３０の各々に対応するように個別に設けられてもよい。即ち、制御部１５０は、複数設けられていても構わない。
【００５１】
尚、上述した電圧センサ８１０、８２０及び８３０、並びに電流センサ８４０は、制御系を構築する際に一般的に用いられるものであるが、本実施形態に必須の構成ではない。
【００５２】
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成について、図５を参照して説明する。ここに図５は、実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。
【００５３】
図５において、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置９００は、上述したＥＣＵ１００及びＰＣＵ１１における制御部１５０の一部又は全部を含むものとして構成されている。ハイブリッド車両の制御装置９００は、回生判定部１１０と、バッテリ状態判定部１２０と、ＭＧ制御部１３０と、インバータ制御部１４０とを備えて構成されている。
【００５４】
回生判定部１１０は、本発明の「回生判定手段」の一例であり、入力されるハイブリッド車両１の走行状況を示す情報に基づいて、モータジェネレータＭＧ１又はＭＧ２における回生を行うべきか否かを判定する。ここでの判定結果は、バッテリ状態判定部１２０及びＭＧ制御部１３０へと伝達される。
【００５５】
バッテリ状態判定部１２０は、本発明の「電源状態判定手段」の一例であり、入力されるバッテリ１２の状態を示す情報（具体的には、バッテリ１２の蓄電量や温度等）に基づいて、バッテリ１２への蓄電を行うべきか否かを判定する。ここでの判定結果は、ＭＧ制御部１３０へと伝達される。
【００５６】
ＭＧ制御部１３０は、本発明の「電動機制御手段」の一例であり、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の動作を制御可能に構成されている。本実施形態に係るＭＧ制御部１３０は特に、回生によって得られた電力の蓄電先が切替えられるように、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の回転数をそれぞれ制御する。回生時の具体的な制御方法については、後に詳述する。
【００５７】
インバータ制御部１４０は、本発明の「蓄電制御手段」の一例であり、モータジェネレータＭＧ１又はＭＧ２における回生時において、第１インバータ７１０又は第２インバータ７２０（図４参照）の開放を制御する。即ち、バッテリ１２から第１インバータ７１０又は第２インバータ７２０への直流電力の供給を遮断することが可能とされている。
【００５８】
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作について、図６から図８を参照して説明する。ここに図６は、実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置による一連の動作を示すフローチャートである。また図７は、回生時のモータジェネレータの制御方法を示す共線図（その１）であり、図８は、回生時のモータジェネレータの制御方法を示す共線図（その２）である。
【００５９】
図６において、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置９００の動作時には、先ず回生判定部１１０において、回生を行うべき状態であるか否かが判定される（ステップＳ０１）。この判定は、例えば、車速や要求トルク、アクセルのオンオフ等に基づいて行われ、回生を行うべき状態であると判定されると回生要求が出される。
【００６０】
回生要求が出されると（ステップＳ０１：ＹＥＳ）、バッテリ状態判定部１２０において、バッテリ１２の蓄電量（即ち、ＳＯＣレベル）が、所定の閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ０２）。ここでの閾値は、本発明の「第１閾値」の一例であり、更なる蓄電を行えばバッテリ１２が劣化してしまうと考えられる程度に蓄電量が高い状態であるか否かを判定するために設定されている。
【００６１】
また、バッテリ状態判定部１２０では、上述した蓄電量についての判定に代えて、バッテリ１２の温度を用いた判定を行うようにしてもよい。この場合、バッテリ状態判定部１２０では、バッテリ１２の温度が、所定の閾値以上であるか否かが判定される。この場合の閾値は、本発明の「第２閾値」の一例であり、入力制限がかかってしまう程度にバッテリ１２の温度が高い状態であるか否かを判定するために設定される。
【００６２】
以上のように、バッテリ状態判定部１２０では、回生によって得られた電力をバッテリ１２に蓄電すべきか否か（即ち、バッテリ１２に回生電力を蓄電することで不都合が発生しないか否か）が判定される。以下では、バッテリ状態判定部１２０において、蓄電量に対する判定が行われたものとして説明を進める。
【００６３】
バッテリ１２の蓄電量が所定の閾値以上でないと判定された場合（ステップＳ０２：ＮＯ）、通常の回生制御が開始され（ステップＳ０３）、回生によって得られた電力は、バッテリ１２へと蓄電される（ステップＳ０９）。一方で、バッテリ１２の蓄電量が所定の閾値以上であると判定された場合（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、ＭＧ制御部１３０によってモータジェネレータＭＧ１の回転数がゼロになるよう制御される（ステップＳ０４）。即ち、モータジェネレータＭＧ１は動作が停止させられる。
【００６４】
図７において、例えば動力分割機構３００側の出力回転数と、モータジェネレータＭＧ２側の出力回転数とが同じになるシステムにおいては、動力分割機構３００における各部位の回転数が、図中の実線出示すような動作から破線で示すような動作へと切替えられる。即ち、駆動軸５００への出力回転数が保たれたまま、キャリアＣ１の回転数がわずかに上昇し、ＭＧ１の回転数がゼロとされる。
【００６５】
図８において、例えば動力分割機構３００側と、モータジェネレータＭＧ２側とが切り離されるようなシステム（具体的には、例えば動力分割機構３００に動力伝達を切り離すクラッチ等を備えるシステム）においては、動力分割機構３００における各部位の回転数が、図中の実線出示すような動作から破線で示すような動作へと切替えられる。即ち、キャリアＣ１の回転数及びＭＧ１の回転数が共にゼロとされる。
【００６６】
尚、ここでのＭＧ１は、本発明の「他方の電動機」の一例であり、回生を行わない方のモータジェネレータである。よって、本実施形態における回生は、本発明の「一方の電動機」の一例であるモータジェネレータＭＧ２で行われることになる。
【００６７】
図６に戻り、モータジェネレータＭＧ１の回転数がゼロとされると、インバータ制御部１４０によって、ＭＧ１に対応する第１インバータ７１０が開放される（ステップＳ０５）。即ち、第１インバータ７１０のスイッチング動作が停止され、バッテリ１２から第１インバータ７１０への直流電力の供給が遮断される。第１インバータ７１０が開放されると、モータジェネレータＭＧ２による回生が開始される（ステップＳ０６）。
【００６８】
ここで本実施形態では特に、上述したように、回生が開始される前に、ＭＧ１の回転数がゼロとされると共にＭＧ１に対応する第１インバータ７１０が開放される。これにより、ＭＧ１の負荷はゼロとなり、ＭＧ１に対応する第１平滑コンデンサｃ１の電位が低くなる。より具体的には、ＭＧ１に対応する第１平滑コンデンサｃ１側の電位が、ＭＧ２に対応する第２平滑コンデンサｃ２側及びバッテリ１２の電位より低くなる。従って、ＭＧ２の回生によって得られた電力は、ＭＧ１に対応する第１平滑コンデンサｃ１に入力される（ステップＳ０７）。
【００６９】
ここで仮に、上述したＭＧ１の回転数制御及び第１インバータ７１０の開放が行われなかったとすると、第１平滑コンデンサｃ１の電位は十分に低くされない。よって、第１平滑コンデンサｃ１への効率的な蓄電を実現するためには、例えばコンバータ等を用いて、第１平滑コンデンサｃ１の電位を強制的に低くするような制御が必要となってしまう。これに対し本実施形態では、ＭＧ１及び第１インバータ７１０を制御するだけで、第１平滑コンデンサｃ１への効率的な蓄電を実現できる。
【００７０】
このように、バッテリ１２に代えて第１平滑コンデンサｃ１への蓄電を可能とすることで、バッテリ１２の負担を軽減することができる。具体的には、例えば過大入力時のバッテリ１２の保護や、回生電力取りこぼしによる燃費悪化の抑制が実現できる。このような効果を高めるためにも、第１平滑コンデンサｃ１の容量値は比較的大きなものとされることが好ましい。具体的には、第１平滑コンデンサは、回路において発生し得るサージ電圧を吸収可能な容量値とされることが好ましい。
【００７１】
第１平滑コンデンサｃ１への蓄電が行われている間は、第１平滑コンデンサｃ１の蓄電量が容量の上限となっていないか監視が行われる（ステップＳ０８）。そして、第１平滑コンデンサｃ１の蓄電量が容量の上限となっている場合（ステップＳ０８：ＹＥＳ）、回生によって得られた電力の蓄電先が、第１平滑コンデンサｃ１からバッテリ１２へと変更される（ステップＳ０９）。このように、最終的にバッテリ１２への蓄電が行われることになったとしても、第１平滑コンデンサｃ１へ蓄電が行われる分、バッテリ１２の負担は確実に軽減される。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置９００によれば、コンデンサへの効率的な蓄電を実現することができるため、回生電力の蓄電をより好適に行うことが可能である。
【００７３】
尚、上述した実施形態では、モータジェネレータＭＧ２で回生する場合について説明したが、ＭＧ１において回生を行うようにしてもよい。この場合、回生前には、ＭＧ２の回転数がゼロとなるように制御され、ＭＧ２に対応する第２インバータ７２０が開放される。即ち、第２インバータ７２０のスイッチング動作が停止され、バッテリ１２から第２インバータ７２０への直流電力の供給が遮断される。その結果、ＭＧ１における回生によって得られた電力は、ＭＧ２に対応する第２平滑コンデンサｃ２に蓄電される。
【００７４】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置９００は、上述したハイブリッド車両１に限定して適用されるものではなく、２つのモータジェネレータ、並びにそれらに対応するインバータ及びコンデンサを備えるハイブリッド車両であれば、どのようなハイブリッド車両にも適用可能である。
【００７５】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７６】
１…ハイブリッド車両、１０…ハイブリッド駆動装置、１１…ＰＣＵ、１２…バッテリ、１３…アクセル開度センサ、１４…車速センサ、１００…ＥＣＵ、１１０…回生判定部、１２０…バッテリ状態判定部、１３０…ＭＧ制御部、１４０…インバータ制御部、１５０…制御部、２００…エンジン、３００…動力分割機構、Ｓ１…サンギヤ、Ｃ１…キャリア、Ｒ１…リングギヤ、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、４００…入力軸、５００…駆動軸、６００…減速機構、７１０…第１インバータ、７２０…第２インバータ、７３０…昇圧コンバータ、８１０，８２０，８３０…電圧センサ、８４０…電流センサ、ｃ１…第１平滑コンデンサ、ｃ２…第２平滑コンデンサ、ｃｆ…フィルタコンデンサ、Ｒ…リアクトル。
【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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