(57)【要約】【課題】第２モータジェネレータでの発電量の向上を図ることが可能なハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両１００は、エンジン１と、動力分割機構２と、ジェネレータＭＧ１と、モータＭＧ２と、ＨＶＥＣＵ１１とを備える。ＨＶＥＣＵ１１は、走行中にエンジン１への燃料供給を停止した場合に、ジェネレータＭＧ１によりエンジン１をモータリングするように構成されている。また、ＨＶＥＣＵ１１は、走行中にエンジン１への燃料供給を停止した場合において、ブレーキペダル２３ａが操作された場合に、ジェネレータＭＧ１によるエンジン１のモータリングを行わないように構成されている。【選択図】図１
2013112320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの動力により発電可能に構成されるとともに、前記エンジンをモータリング可能に構成された第１モータジェネレータと、
前記エンジンの動力を前記第１モータジェネレータおよび駆動輪に分割して伝達する動力分割機構と、
走行用の動力を出力する第２モータジェネレータと、
前記エンジン、前記第１モータジェネレータおよび前記第２モータジェネレータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、走行中に前記エンジンへの燃料供給を停止した場合に、前記第１モータジェネレータにより前記エンジンをモータリングするように構成され、かつ、走行中に前記エンジンへの燃料供給を停止した場合において、ブレーキ操作部が操作された場合に、前記第１モータジェネレータによる前記エンジンのモータリングを行わないように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、走行中に前記エンジンへの燃料供給を停止した場合において、前記ブレーキ操作部の操作が解除された場合に、前記第１モータジェネレータにより前記エンジンをモータリングするように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、走行中に前記エンジンへの燃料供給を停止した場合において、前記ブレーキ操作部が操作された時間が予め設定された時間を超えた場合に、前記第１モータジェネレータによる前記エンジンのモータリングを行わないように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のハイブリッド車両において、
前記第２モータジェネレータを駆動するための電力を蓄電する蓄電装置を備え、
前記制御装置は、走行中に前記エンジンへの燃料供給を停止した場合において、前記蓄電装置の充電状態が所定値よりも低い場合に、前記第１モータジェネレータによる前記エンジンのモータリングを行わないように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、走行中に前記エンジンへの燃料供給を停止した場合において、前記蓄電装置の入力制限の絶対値が所定値よりも高い場合に、前記第１モータジェネレータによる前記エンジンのモータリングを行わないように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のハイブリッド車両において、
前記制御装置は、前記エンジンをモータリングする状態と、前記エンジンをモータリングしない状態との切り替え回数が予め設定された回数を超えた場合に、前記第１モータジェネレータにより前記エンジンをモータリングするように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のハイブリッド車両において、
車速を検出するための車速センサを備え、
前記制御装置は、走行中に前記エンジンへの燃料供給を停止した場合に、前記車速センサにより検出される車速が予め設定された速度を超えている場合に、前記第１モータジェネレータにより前記エンジンをモータリングするように構成されてい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、エンジンおよびモータジェネレータを備えたハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行用の動力を出力するエンジンおよびモータジェネレータを備えたハイブリッド車両が知られている（たとえば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
特許文献１のハイブリッド車両では、エンジンとモータジェネレータとの間にクラッチが設けられ、モータジェネレータに自動変速機を介して駆動輪が連結されている。このハイブリッド車両は、クラッチを開放することによりモータジェネレータの動力のみで走行（ＥＶ走行）することが可能であるとともに、クラッチを締結することによりエンジンおよびモータジェネレータの動力で走行することが可能である。
【０００４】
そして、このハイブリッド車両は、走行中にブレーキペダルが踏み込まれた際に、その後の加速要求が予想される所定の条件を満たす場合には、クラッチを開放するとともに、エンジンをアイドル回転数で待機させる。これにより、減速後に加速が要求された場合に、クラッチを締結することにより加速状態に移行することができるので、加速要求に迅速に対応することが可能である。
【０００５】
また、特許文献２には、エンジンと、エンジンの動力により発電可能に構成されるとともに、エンジンをモータリング可能に構成された第１モータジェネレータと、エンジンの動力を第１モータジェネレータおよび駆動輪に分割して伝達する動力分割機構と、走行用の動力を出力する第２モータジェネレータ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は、エンジンの運転を停止して第２モータジェネレータの動力のみで走行（ＥＶ走行）することが可能であるとともに、エンジンおよび第２モータジェネレータの動力で走行することが可能である。すなわち、このハイブリッド車両は、エンジンを間欠運転可能に構成されており、所定の条件が成立した場合にエンジンへの燃料供給を停止してエンジンの自立運転を停止する。また、このハイブリッド車両では、減速時などにおいて、第２モータジェネレータが回生ブレーキとして機能することにより発電が行われる。
【０００６】
そして、このようなハイブリッド車両では、高車速時にエンジンへの燃料供給が停止された場合には、第１モータジェネレータによりエンジンがモータリングされる。これにより、加速が要求された場合などに、エンジンの始動を迅速に行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１９５１４３号公報
【特許文献２】特開２００８−１６８６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような動力分割機構を備えるハイブリッド車両では、第１モータジェネレータによりエンジンがモータリングされることにより、エンジンのフリクション（摩擦）により制動力（減速させる方向のトルク）が発生するので、第２モータジェネレータでの発電量（回生電力量）が減少するという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、第２モータジェネレータでの発電量の向上を図ることが可能なハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるハイブリッド車両は、エンジンと、エンジンの動力により発電可能に構成されるとともに、エンジンをモータリング可能に構成された第１モータジェネレータと、エンジンの動力を第１モータジェネレータおよび駆動輪に分割して伝達する動力分割機構と、走行用の動力を出力する第２モータジェネレータと、エンジン、第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータを制御する制御装置とを備える。制御装置は、走行中にエンジンへの燃料供給を停止した場合に、第１モータジェネレータによりエンジンをモータリングするように構成され、かつ、走行中にエンジンへの燃料供給を停止した場合において、ブレーキ操作部が操作された場合に、第１モータジェネレータによるエンジンのモータリングを行わないように構成されている。
【００１１】
このように構成することによって、ブレーキ操作部が操作された場合には、エンジンのモータリングを行わないことにより、エンジンのフリクションによる制動力が発生しないので、第２モータジェネレータでの発電量の向上を図ることができる。
【００１２】
上記ハイブリッド車両において、制御装置は、走行中にエンジンへの燃料供給を停止した場合において、ブレーキ操作部の操作が解除された場合に、第１モータジェネレータによりエンジンをモータリングするように構成されていてもよい。
【００１３】
このように構成すれば、ブレーキ操作部の操作が解除された後において、加速が要求された場合などに、エンジンの始動を迅速に行うことができる。
【００１４】
上記ハイブリッド車両において、制御装置は、走行中にエンジンへの燃料供給を停止した場合において、ブレーキ操作部が操作された時間が予め設定された時間を超えた場合に、第１モータジェネレータによるエンジンのモータリングを行わないように構成されていてもよい。
【００１５】
このように構成すれば、ブレーキ操作部のオン／オフ（操作／操作解除）が短時間に繰り返し行われた場合に、エンジンをモータリングする状態とエンジンをモータリングしない状態との切り替えが繰り返されるのを防止することができるので、ドライバビリティが低下するのを抑制することができる。
【００１６】
上記ハイブリッド車両において、第２モータジェネレータを駆動するための電力を蓄電する蓄電装置を備え、制御装置は、走行中にエンジンへの燃料供給を停止した場合において、蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ）が所定値よりも低い場合に、第１モータジェネレータによるエンジンのモータリングを行わないように構成されていてもよい。なお、所定値は、蓄電装置に充電可能な容量が残っている（たとえば、蓄電装置のＳＯＣが３０〜７０％の間で運用されている場合にＳＯＣが７０％よりも低い）か否かを判断するために予め設定された値である。
【００１７】
このように構成すれば、蓄電装置を充電可能な場合に、第２モータジェネレータでの発電量の向上を図ることができる。
【００１８】
この場合において、制御装置は、走行中にエンジンへの燃料供給を停止した場合において、蓄電装置の入力制限の絶対値が所定値よりも高い場合に、第１モータジェネレータによるエンジンのモータリングを行わないように構成されていてもよい。なお、所定値は、蓄電装置に充電される電力の許容量が十分であるか否かを判断するために予め設定された値である。
【００１９】
このように構成すれば、充電電力の許容量が十分ある場合に、第２モータジェネレータでの発電量の向上を図ることができる。
【００２０】
上記ハイブリッド車両において、制御装置は、エンジンをモータリングする状態と、エンジンをモータリングしない状態との切り替え回数が予め設定された回数を超えた場合に、第１モータジェネレータによりエンジンをモータリングするように構成されていてもよい。
【００２１】
このように構成すれば、エンジンをモータリングする状態とエンジンをモータリングしない状態との切り替えが、予め設定された回数を超えて繰り返されないので、ドライバビリティが低下するのを抑制することができる。
【００２２】
上記ハイブリッド車両において、車速を検出するための車速センサを備え、制御装置は、走行中にエンジンへの燃料供給を停止した場合に、車速センサにより検出される車速が予め設定された速度を超えている場合に、第１モータジェネレータによりエンジンをモータリングするように構成されていてもよい。
【００２３】
このように構成すれば、高車速であることにより加速する際に、第２モータジェネレータの動力のみでは十分に加速できずエンジンの始動が必要である場合に、エンジンの始動を迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のハイブリッド車両によれば、第２モータジェネレータでの発電量の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるハイブリッド車両の全体構成を示した図である。
【図２】図１のハイブリッド車両のＨＶＥＣＵを示したブロック図である。
【図３】図１のハイブリッド車両のＨＶバッテリおよびＰＣＵを示したブロック図である。
【図４】図１のハイブリッド車両のエンジン停止条件成立時の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
−機械的構成−
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態によるハイブリッド車両１００の機械的構成（駆動機構）について説明する。
【００２８】
ハイブリッド車両１００は、たとえば、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式であり、左右の前輪（駆動輪）８を駆動する。このハイブリッド車両１００は、図１に示すように、エンジン（内燃機関）１と、第１モータジェネレータ（以下、「ジェネレータ」という）ＭＧ１と、第２モータジェネレータ（以下、「モータ」という）ＭＧ２と、動力分割機構２と、リダクション機構３と、減速装置４と、デファレンシャル装置５と、ドライブシャフト６とを備えている。
【００２９】
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置である。エンジン１は、たとえば、吸気通路に設けられたスロットルバルブのスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御可能に構成されている。
【００３０】
エンジン１の出力は、クランクシャフト１ａおよびダンパ７を介して動力分割機構２のインプットシャフト２ａに伝達される。ダンパ７は、たとえば、コイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。
【００３１】
ジェネレータＭＧ１は、主に発電機として機能し、状況によっては電動機としても機能する。ジェネレータＭＧ１は、たとえば、交流同期発電機であり、インプットシャフト２ａに対して回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを有する。
【００３２】
モータＭＧ２は、主に電動機として機能し、状況によっては発電機としても機能する。モータＭＧ２は、たとえば、交流同期電動機であり、永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを有する。
【００３３】
動力分割機構２は、エンジン１の出力を、左右の前輪８を駆動する動力と、発電のためにジェネレータＭＧ１を駆動する動力とに分割する機構であり、たとえば、遊星歯車機構である。
【００３４】
具体的には、動力分割機構２は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤ２Ｓと、サンギヤ２Ｓに外接（噛合）しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤ２Ｐと、ピニオンギヤ２Ｐと噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤ２Ｒと、ピニオンギヤ２Ｐを支持するとともに、このピニオンギヤ２Ｐの公転を通じて自転するプラネタリキャリア２Ｃとを有する。
【００３５】
プラネタリキャリア２Ｃは、エンジン１側のインプットシャフト２ａに回転一体に連結されている。サンギヤ２Ｓは、ジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。
【００３６】
この動力分割機構２を設けることにより、エンジン１から出力された動力が、プラネタリキャリア２Ｃから、サンギヤ２Ｓに伝達される動力と、リングギヤ２Ｒに伝達される動力とに分割される。
【００３７】
これらの分割された動力のうち、サンギヤ２Ｓに伝達された動力は、ジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに伝達され、その動力によりロータＭＧ１Ｒが駆動されることにより、ジェネレータＭＧ１で発電が行われる。なお、エンジン１の始動時には、ＨＶバッテリ１３から供給される電力によりジェネレータＭＧ１が駆動されることによって、エンジン１がクランキングされる。すなわち、ジェネレータＭＧ１はエンジン１の始動時にはスタータモータとしても機能する。
【００３８】
一方、エンジン１からリングギヤ２Ｒに伝達された動力は、モータＭＧ２が出力した動力と統合されて、リングギヤ２Ｒから、減速装置４、デファレンシャル装置５およびドライブシャフト６を介して前輪８に伝達され、その伝達された動力により前輪８が駆動される。
【００３９】
リダクション機構３は、モータＭＧ２の回転を減速し、駆動トルクの増幅を行う機構であり、たとえば、遊星歯車機構である。
【００４０】
具体的には、リダクション機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤ３Ｓと、サンギヤ３Ｓに外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤ３Ｐと、ピニオンギヤ３Ｐと噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤ３Ｒとを有する。
【００４１】
リダクション機構３のリングギヤ３Ｒと、動力分割機構２のリングギヤ２Ｒとは互いに一体となっている。また、サンギヤ３ＳはモータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。
【００４２】
このリダクション機構３を設けることにより、モータＭＧ２が駆動したときには、このモータＭＧ２の出力（動力）が、エンジン１から動力分割機構２のリングギヤ２Ｒに伝達された動力に統合される。これにより、エンジン１の出力を補助（アシスト）することができ、前輪８の駆動力を高めることができる。なお、低速の軽負荷走行時などには、エンジン１を停止させたまま、モータＭＧ２の動力のみで走行（ＥＶ走行）を行うことができる。また、回生制動時には、モータＭＧ２が運動エネルギを電気エネルギに変換することにより発電を行うことができる。
【００４３】
また、ハイブリッド車両１００には、前輪８の近傍に油圧式のブレーキ装置９が設けられている。ブレーキ装置９は、たとえば、ドライブシャフト６（前輪８）とともに回転するディスクロータと、ブレーキパッドを有するブレーキキャリパとを含んでいる。このブレーキ装置９は、ブレーキアクチュエータにより駆動されるブレーキパッドがディスクロータを挟み込むことによって制動力を発生させるように構成されている。なお、図示省略したが、ブレーキ装置は後輪の近傍にも設けられている。
【００４４】
−電気的構成−
次に、図１〜図３を参照して、本実施形態によるハイブリッド車両１００の電気的構成（電気系統）について説明する。
【００４５】
ハイブリッド車両１００は、図１に示すように、ＨＶＥＣＵ１１と、エンジンＥＣＵ１２と、ＨＶバッテリ１３と、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）１４と、ブレーキＥＣＵ１５とを備えている。
【００４６】
［ＨＶＥＣＵ］
ＨＶＥＣＵ１１は、ハイブリッド車両１００を統括的に制御するように構成されている。たとえば、ＨＶＥＣＵ１１は、ハイブリッドシステム（車両システム）を実行してハイブリッド車両１００の走行を制御する。なお、ＨＶＥＣＵ１１は、本発明の「制御装置」の一例である。
【００４７】
ここで、ハイブリッドシステムとは、エンジン１の運転制御、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２の駆動制御、エンジン１、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行することにより、ハイブリッド車両１００の走行を制御するシステムである。
【００４８】
このＨＶＥＣＵ１１は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１３と、バックアップＲＡＭ１１４と、入出力インターフェース１１５と、通信インターフェース１１６とを含んでいる。
【００４９】
ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＯＭ１１２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ１１４は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。
【００５０】
入出力インターフェース１１５は、各センサの検出結果などが入力されるとともに、各部に制御信号などを出力する機能を有する。入出力インターフェース１１５には、たとえば、車速センサ２１、アクセルペダルポジションセンサ２２、ブレーキペダルポジションセンサ２３、水温センサ２４、および、パワースイッチ２５などが接続されている。
【００５１】
車速センサ２１は、ハイブリッド車両１００の車速を検出するためのセンサである。アクセルペダルポジションセンサ２２は、アクセルペダル２２ａの踏込量を検出するためのセンサであり、ブレーキペダルポジションセンサ２３は、ブレーキペダル２３ａの踏込量を検出するためのセンサである。なお、ブレーキペダル２３ａは、本発明の「ブレーキ操作部」の一例である。水温センサ２４は、エンジン１の冷却水の水温を検出するためのセンサである。パワースイッチ２５は、ハイブリッドシステムを起動および停止させるためのスイッチである。
【００５２】
通信インターフェース１１６は、各ＥＣＵ（たとえば、エンジンＥＣＵ１２）などと通信するために設けられている。
【００５３】
［エンジンＥＣＵ］
エンジンＥＣＵ１２（図１参照）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入出力インターフェースおよび通信インターフェースなどを含んでいる。エンジンＥＣＵ１２は、ＨＶＥＣＵ１１からの出力要求に応じて、吸入空気量制御、燃料噴射量制御および点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。
【００５４】
［ＨＶバッテリ］
ＨＶバッテリ１３は、図３に示すように、走行用の高電圧電源であるバッテリモジュール１３１と、バッテリモジュール１３１を監視する電池監視ユニット１３２と、システムメインリレー１３３とを含んでいる。
【００５５】
バッテリモジュール１３１は、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動する電力を供給するとともに、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２により発電された電力を蓄電するように構成されている。このバッテリモジュール１３１は、たとえば、充放電可能なニッケル水素電池またはリチウムイオン電池である。なお、バッテリモジュール１３１は、本発明の「蓄電装置」の一例である。
【００５６】
電池監視ユニット１３２には、バッテリモジュール１３１の充放電電流を検出する電流センサ１３ａ、バッテリモジュール１３１の電圧を検出する電圧センサ１３ｂ、および、バッテリモジュール１３１の温度（電池温度）を検出する温度センサ１３ｃが接続されている。そして、電池監視ユニット１３２は、バッテリモジュール１３１に関する情報（充放電電流、電圧および電池温度）をＨＶＥＣＵ１１に送信する。これにより、ＨＶＥＣＵ１１は、たとえば、充放電電流の積算値に基づいてバッテリモジュール１３１のＳＯＣ（State of Charge：充電状態）を演算するとともに、ＳＯＣおよび電池温度に基づいて入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔを演算する。なお、入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリモジュール１３１に対して充電および放電する際の許容電力であり、放電方向を正とし、充電方向を負とした場合に、出力制限Ｗｏｕｔが正の値になり、入力制限Ｗｉｎが負の値になる。
【００５７】
システムメインリレー１３３は、バッテリモジュール１３１とＰＣＵ１４とを接続または遮断するために、バッテリモジュール１３１とＰＣＵ１４との間に設けられている。システムメインリレー１３３は、ＨＶＥＣＵ１１からの制御信号に基づいてオン／オフ状態が切り替えられる。
【００５８】
そして、システムメインリレー１３３がオン状態の場合には、バッテリモジュール１３１の電力をＰＣＵ１４に供給可能であり、かつ、ＰＣＵ１４から供給される電力によりバッテリモジュール１３１を充電可能である。また、システムメインリレー１３３がオフ状態の場合には、バッテリモジュール１３１をＰＣＵ１４と電気的に分離することが可能である。
【００５９】
［ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）］
ＰＣＵ１４は、昇降圧コンバータ１４１と、インバータ１４２および１４３と、ＭＧＥＣＵ１４４とを含んでいる。
【００６０】
昇降圧コンバータ１４１は、ＨＶバッテリ１３の直流電圧を昇圧してインバータ１４２および１４３に供給するために設けられている。また、昇降圧コンバータ１４１は、ジェネレータＭＧ１により発電され、インバータ１４２により直流に変換された電圧を降圧してＨＶバッテリ１３に供給するとともに、モータＭＧ２により発電され、インバータ１４３により直流に変換された電圧を降圧してＨＶバッテリ１３に供給する機能も有する。
【００６１】
具体的には、昇降圧コンバータ１４１は、たとえば、チョッパ型の昇降圧コンバータであり、リアクトルと、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）と、ダイオードとを有する。そして、昇降圧コンバータ１４１は、ＭＧＥＣＵ１４４から供給される駆動信号により、ＩＧＢＴのオン／オフ状態が制御されることによって、昇圧または降圧を行うように構成されている。
【００６２】
インバータ１４２および１４３は、たとえば、ＩＧＢＴおよびダイオードを有する三相ブリッジ回路であり、ＭＧＥＣＵ１４４から供給される駆動信号によりＩＧＢＴのオン／オフ状態が制御されることによって回生制御または力行制御される。
【００６３】
具体的には、インバータ１４２は、エンジン１の動力によりジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を直流電流に変換して昇降圧コンバータ１４１に出力する（回生制御）とともに、昇降圧コンバータ１４１から供給される直流電流を交流電流に変換してジェネレータＭＧ１を駆動する（力行制御）。
【００６４】
また、インバータ１４３は、昇降圧コンバータ１４１から供給される直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ２を駆動する（力行制御）とともに、回生制動時にモータＭＧ２で発電された交流電流を直流電流に変換して昇降圧コンバータ１４１に出力する（回生制御）。
【００６５】
ＭＧＥＣＵ１４４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入出力インターフェースおよび通信インターフェースなどを含んでいる。ＭＧＥＣＵ１４４は、ＨＶＥＣＵ１１から送信される出力要求を受信するとともに、その出力要求などに基づいて昇降圧コンバータ１４１、インバータ１４２および１４３の駆動信号を生成し、その駆動信号を昇降圧コンバータ１４１、インバータ１４２および１４３に出力する。
【００６６】
［ブレーキＥＣＵ］
ブレーキＥＣＵ１５（図１参照）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入出力インターフェースおよび通信インターフェースなどを含んでいる。ブレーキＥＣＵ１５は、モータＭＧ２での回生制動力とブレーキ装置９での制動力との合計が要求されるトータルの制動力となるように、ブレーキアクチュエータ（図示省略）を制御するように構成されている。
【００６７】
−走行状態−
次に、本実施形態によるハイブリッド車両１００の走行状態の一例について説明する。
【００６８】
たとえば、ハイブリッド車両１００は、発進時および低車速の軽負荷走行時などにおいて、エンジン１の運転を停止し、モータＭＧ２を力行制御して走行（ＥＶ走行）を行う。
【００６９】
また、ハイブリッド車両１００は、定常走行時などにおいて、エンジン１を主動力源として走行を行い、ジェネレータＭＧ１を回生制御するとともに、その回生制御で得られた電気エネルギでモータＭＧ２を補助的に力行制御する。
【００７０】
また、ハイブリッド車両１００は、加速時などにおいて、エンジン１を駆動するとともに、ジェネレータＭＧ１を回生制御して得られた電気エネルギおよびＨＶバッテリ１３の電気エネルギでモータＭＧ２を力行制御して走行を行う。
【００７１】
また、ハイブリッド車両１００は、減速時（アクセルをオフ時）などにおいて、モータＭＧ２を回生制御することにより、制動トルクを付与するとともに、エネルギ回収を行ってＨＶバッテリ１３の充電を行う。
【００７２】
また、ハイブリッド車両１００は、後進時には、モータＭＧ２を前進時に対して逆回転方向に力行制御する。
【００７３】
すなわち、ハイブリッド車両１００は、エンジン１を間欠運転するように構成されている。たとえば、ハイブリッド車両１００は、エンジン１の運転中にエンジン停止条件が成立した場合に、エンジン１への燃料供給を停止するように構成されている。
【００７４】
−エンジン停止条件成立時の動作−
次に、図４を参照して、本実施形態によるハイブリッド車両１００のエンジン停止条件成立時の動作について説明する。なお、以下の動作は、ハイブリッドシステムが起動しているとき（エンジン１を間欠運転可能なとき）に繰り返し行われる。また、以下の各ステップは、ＨＶＥＣＵ１１（図２参照）により実行される。
【００７５】
まず、ステップＳ１において、エンジン停止条件が成立するか否かが判断される。そして、エンジン停止条件が成立すると判断された場合には、ステップＳ２に移る。その一方、エンジン停止条件が成立しないと判断された場合には、ステップＳ１３において、エンジン１の運転が開始または継続され、リターンに移る。
【００７６】
ここで、エンジン停止条件は、たとえば、以下の式（１）〜（３）が全て満たされた場合に成立すると判断され、式（１）〜（３）の少なくとも１つが満たされていない場合に成立しないと判断される。
【００７７】
要求パワーＰ＜閾値Ｐｔ・・・（１）
要求トルクＴｏ＜閾値Ｔｏｔ・・・（２）
水温Ｔｅ＞閾値Ｔｅｔ・・・（３）
なお、要求パワーＰは、前輪８に出力されるパワーの要求値（後述する要求トルクＴｏとリングギヤ２Ｒ（３Ｒ）の回転数との乗算値）と、バッテリモジュール１３１に対して充放電されるパワーの要求値とを合計した値である。閾値Ｐｔは、予め設定された値である。
【００７８】
また、要求トルクＴｏは、車速センサ２１の検出結果およびアクセルペダルポジションセンサ２２の検出結果から予め設定されたマップに基づいて算出される。閾値Ｔｏｔは、予め設定された値である。
【００７９】
また、水温Ｔｅは、エンジン１の冷却水の水温であり、水温センサ２４の検出結果である。閾値Ｔｅｔは、予め設定された水温であって、たとえば、７０℃である。
【００８０】
すなわち、要求パワーＰが閾値Ｐｔよりも小さく、要求トルクＴｏが閾値Ｔｏｔよりも小さく、かつ、水温Ｔｅが閾値Ｔｅｔよりも高い場合に、エンジン停止条件が成立する。その一方、要求パワーＰが閾値Ｐｔよりも大きい場合、要求トルクＴｏが閾値Ｔｏｔよりも大きい場合、または、水温Ｔｅが閾値Ｔｅｔよりも低い場合には、エンジン停止条件が成立しない。
【００８１】
次に、ステップＳ２において、エンジン１への燃料供給が停止（フューエルカット）される。これにより、エンジン１の自立運転が停止される。
【００８２】
次に、ステップＳ３において、ハイブリッド車両１００の車速が設定値を超えているか否かが判断される。そして、車速が設定値を超えている（高車速である）と判断された場合には、モータＭＧ２の動力のみでは十分に加速することが困難であることから、ステップＳ４に移る。その一方、車速が設定値を超えていない（高車速ではない）と判断された場合には、モータＭＧ２の動力のみで十分に加速することができることから、ステップＳ１２に移る。なお、車速は、たとえば、車速センサ２１の検出結果に基づいて判断される。また、設定値は、高車速であるか否かを判断するために予め設定された速度であって、たとえば、７２ｋｍ／ｈである。
【００８３】
次に、ステップＳ４において、アクセルペダルポジションセンサ２２の検出結果に基づいて、アクセルペダル２２ａの操作が解除されている（アクセルペダル２２ａがオフである）か否かが判断される。そして、アクセルペダル２２ａの操作が解除されていると判断された場合には、ステップＳ５に移る。その一方、アクセルペダル２２ａが操作されていると判断された場合には、加速がすぐに要求される可能性があることから、ステップＳ１１に移る。
【００８４】
次に、ステップＳ５において、ブレーキペダルポジションセンサ２３の検出結果に基づいて、ブレーキペダル２３ａが操作されている（ブレーキペダル２３ａがオンである）か否かが判断される。そして、ブレーキペダル２３ａが操作されていると判断された場合には、加速がすぐに要求される可能性が低いことから、ステップＳ６に移る。その一方、ブレーキペダル２３ａの操作が解除されていると判断された場合には、加速がすぐに要求される可能性があることから、ステップＳ１１に移る。
【００８５】
次に、ステップＳ６において、ブレーキペダル２３ａの操作に応じた制動力が発生される。具体的には、モータＭＧ２から回生制動力が出力される。なお、要求されるトータルの制動力に対してモータＭＧ２による制動力では不足する場合には、ブレーキ装置９により制動力が付加される。
【００８６】
次に、ステップＳ７において、ブレーキペダル２３ａが操作された時間が設定値を超えているか否かが判断される。そして、ブレーキペダル２３ａが操作された時間が設定値を超えていると判断された場合には、ステップＳ８に移る。その一方、ブレーキペダル２３ａが操作された時間が設定値を超えていないと判断された場合には、ステップＳ１１に移る。なお、設定値は、予め設定された時間であって、たとえば、２秒である。
【００８７】
次に、ステップＳ８において、前回アクセルペダル２２ａの操作が解除されてから、エンジン１の状態の切り替え回数が設定値を超えたか否かが判断される。なお、エンジン１の状態とは、ジェネレータＭＧ１によりエンジン１がモータリングされた状態（後述するステップＳ１１）と、ジェネレータＭＧ１によるエンジン１のモータリングがされていない状態（後述するステップＳ１２）とを含む。そして、切り替え回数が設定値を超えていないと判断された場合には、ステップＳ９に移る。その一方、切り替え回数が設定値を超えていると判断された場合には、ステップＳ１１に移る。なお、設定値は、予め設定された回数であって、たとえば、１回である。
【００８８】
次に、ステップＳ９において、バッテリモジュール１３１のＳＯＣが所定値よりも低いか否かが判断される。なお、ＳＯＣは、たとえば、電流センサ１３ａにより検出される充放電電流の積算値に基づいて算出される。また、所定値は、バッテリモジュール１３１に充電可能な容量が残っているか否かを判断するために予め設定された値であって、たとえば、バッテリモジュール１３１のＳＯＣが３０〜７０％の間で運用されている場合には７０％である。そして、ＳＯＣが所定値よりも低いと判断された場合には、充電可能であることから、ステップＳ１０に移る。その一方、ＳＯＣが所定値よりも高いと判断された場合には、充電する必要がないことから、ステップＳ１１に移る。
【００８９】
次に、ステップＳ１０において、バッテリモジュール１３１の入力制限Ｗｉｎの絶対値が所定値よりも高いか否かが判断される。なお、入力制限Ｗｉｎは、たとえば、温度センサ１３ｃにより検出される電池温度およびＳＯＣに基づいて算出される。また、所定値は、バッテリモジュール１３１に充電される電力の許容量が十分であるか否かを判断するために予め設定された値であって、たとえば、３ｋＷである。そして、入力制限Ｗｉｎの絶対値が所定値よりも高いと判断された場合には、充電電力を大きくすることが可能であることから、ステップＳ１２に移る。その一方、入力制限Ｗｉｎの絶対値が所定値よりも低いと判断された場合には、充電電力を大きくすることが困難であることから、ステップＳ１１に移る。
【００９０】
そして、ステップＳ１１では、ジェネレータＭＧ１によりエンジン１がモータリングされ、リターンに移る。これにより、自立運転が停止されたエンジン１の回転数が持ち上げられる（エンジン１の回転数の低下が抑制される）ので、加速が要求された場合に、エンジン１の始動を迅速に行うことが可能である。なお、このとき、エンジン１が回転することから、エンジン１のフリクション（摩擦）により制動力（減速させる方向のトルク）が発生するので、モータＭＧ２での発電量（回生電力量）が減少するとともに、ジェネレータＭＧ１が正回転領域であれば駆動電力を消費する。
【００９１】
また、ステップＳ１２では、ジェネレータＭＧ１によるエンジン１のモータリングが行われず、リターンに移る。これにより、エンジン１の回転が停止されるので、エンジンブレーキが発生することなく、モータＭＧ２での発電量の増加を図ることができる。なお、モータリングが行われることなく、エンジン１の回転数がゼロに向かって低下しているときには、ジェネレータＭＧ１（サンギヤ２Ｓ）が空回ることにより、エンジン１からの制動力が前輪８（リングギヤ２Ｒ）に出力されない。
【００９２】
−効果−
本実施形態では、上記のように、ブレーキペダル２３ａが操作された場合に、エンジン１のモータリングを行わないことによって、エンジン１のフリクションによる制動力が発生しないので、モータＭＧ２での発電量の向上を図ることができる。また、ブレーキペダル２３ａの操作が解除された場合には、エンジン１をモータリングすることによって、ブレーキペダル２３ａの操作が解除された後において、加速が要求された場合などに、エンジン１の始動を迅速に行うことができる。その結果、再加速性能が低下するのを抑制しながら、モータＭＧ２での発電量の向上を図ることができる。
【００９３】
また、本実施形態では、ブレーキペダル２３ａの操作時間が設定値を超えている場合にエンジン１のモータリングを行わず、ブレーキペダル２３ａの操作時間が設定値を超えていない場合にエンジン１のモータリングを行うことによって、ブレーキペダル２３ａのオン／オフ（操作／操作解除）が短時間に繰り返し行われた場合に、エンジン１をモータリングする状態とエンジン１をモータリングしない状態との切り替えが繰り返されるのを防止することができるので、ドライバビリティが低下するのを抑制することができる。
【００９４】
また、本実施形態では、バッテリモジュール１３１のＳＯＣが所定値よりも低い場合にエンジン１のモータリングを行わず、ＳＯＣが所定値よりも高い場合にエンジン１のモータリングを行うことによって、充電可能なときに、モータＭＧ２での発電量の向上を図ることができる。また、ＳＯＣが高い場合には、充電する必要がないので、エンジン１をモータリングすることにより、再加速性能が低下するのを抑制している。
【００９５】
また、本実施形態では、バッテリモジュール１３１の入力制限Ｗｉｎの絶対値が所定値よりも高い場合にエンジン１のモータリングを行わず、入力制限Ｗｉｎの絶対値が所定値よりも低い場合にエンジン１のモータリングを行うことによって、充電電力の許容量が十分あるときに、モータＭＧ２での発電量の向上を図ることができる。また、入力制限Ｗｉｎの絶対値が低い場合には、充電電力を大きくすることが困難であるので、エンジン１をモータリングすることにより、再加速性能が低下するのを抑制している。
【００９６】
また、本実施形態では、前回アクセルペダル２２ａの操作が解除されてから、エンジン１の状態の切り替え回数が設定値を超えた場合に、エンジン１をモータリングすることによって、エンジン１をモータリングする状態とエンジン１をモータリングしない状態との切り替えが、予め設定された回数を超えて繰り返されないので、ドライバビリティが低下するのを抑制することができる。たとえば、設定値が１回である場合には、エンジン１をモータリングする状態からエンジン１をモータリングしない状態になった後に、再びエンジン１をモータリングする状態になると、その後、エンジン１をモータリングする状態で維持される。
【００９７】
また、本実施形態では、車速が設定値を超えている場合に、エンジン１をモータリングすることによって、高車速であることにより加速する際に、モータＭＧ２の動力のみでは十分に加速できずエンジン１の始動が必要である場合に、エンジン１の始動を迅速に行うことができる。
【００９８】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００９９】
たとえば、本実施形態では、ＦＦ方式のハイブリッド車両１００に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、ＦＲ方式または４ＷＤ方式のハイブリッド車両に本発明を適用してもよい。
【０１００】
また、本実施形態では、２個のモータジェネレータ（ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２）がハイブリッド車両１００に設けられる例を示したが、これに限らず、３個以上のモータジェネレータがハイブリッド車両に設けられていてもよい。たとえば、本実施形態によるハイブリッド車両１００において、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２に加えて、後輪車軸を駆動するモータジェネレータが設けられていてもよい。
【０１０１】
また、本実施形態では、エンジン停止条件が成立しない場合に、エンジン１の運転が開始または継続される例を示したが、これに限らず、エンジン始動条件が設定されており、そのエンジン始動条件が成立した場合に、エンジン１の運転が開始または継続されるようにしてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態では、エンジン１の状態の切り替え回数が設定値を超えた場合に、エンジン１をモータリングする例を示したが、これに限らず、エンジン１をモータリングしない状態に１回なった後は、エンジン１をモータリングする状態を維持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１      エンジン
２      動力分割機構
８      前輪（駆動輪）
１１    ＨＶＥＣＵ（制御装置）
２１    車速センサ
２３ａ  ブレーキペダル（ブレーキ操作部）
１００  ハイブリッド車両
１３１  バッテリモジュール（蓄電装置）
ＭＧ１  ジェネレータ（第１モータジェネレータ）
ＭＧ２  モータ（第２モータジェネレータ）
【図１】
2013112320.tif 000003
【図２】
2013112320.tif 000004
【図３】
2013112320.tif 000005
【図４】
2013112320.tif 000006