(57)【要約】【課題】動力伝達系での異音の発生を防止するとともに、この異音の発生を防止するために運転される内燃機関の駆動力を有効に利用す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。【解決手段】低車速時でエンジンが駆動している場合（ＳＴ１でＹＥＳ判定）、車速が所定範囲内にあるときには（ＳＴ４でＹＥＳ判定）、Ｐチャージ量を高く設定すると共に、車速に応じてＰチャージ量を調整する（ＳＴ６）。一方、車速が所定範囲外にあるときには、Ｐチャージ量を低く設定する（ＳＴ５）。これにより、車速が所定範囲内にあるときには、ガラ音の発生を抑制しながらエンジンを効率よく運転させることができる。また、車速が所定範囲外であるときには、その後、速やかにエンジンを停止させることを可能にして燃料消費量の削減を図る。【選択図】図４
2013132945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な内燃機関および走行用の動力を出力可能な電動機を備え、これら内燃機関および電動機のうち少なくとも一つを走行駆動力源として走行すると共に、前記電動機を走行駆動力源として走行する低車速時において、動力伝達経路で異音が発生する場合に、前記内燃機関を駆動するハイブリッド車両の制御装置において、
前記低車速時、その車速が所定範囲内である場合には、内燃機関の駆動力を利用して発電を行う発電量を、前記車速が所定範囲外である場合よりも多く設定する構成となってい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】
請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記車速が所定範囲内である場合とは、動力伝達経路に存在するギヤ同士が衝突することに起因する歯打ち音が発生する可能性のある場合であ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３】
請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記内燃機関の駆動力を利用して発電を行う発電量を多く設定する運転状態において、車速が前記所定範囲から外れた場合には、内燃機関の駆動力を利用して発電を行う発電量を少なく設定すると共に、内燃機関の停止処理を開始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】
請求項１、２または３記載のハイブリッド車両の制御装置において、
動力伝達系には２つの発電電動機が備えられており、一方の発電電動機から走行用の動力を出力させている状態で、他方の発電電動機が内燃機関の駆動力を利用して発電を行う構成となってい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、走行駆動力源として内燃機関と電動機とが搭載されたハイブリッド車両の制御装置に係る。特に、本発明は、動力伝達系において発生する異音を低減または防止するための制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、車両に搭載された内燃機関（以下、「エンジン」と呼ぶ場合もある）からの排気ガスの排出量低減や燃料消費率（燃費）の改善が望まれており、これらを満足する車両として、ハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのエンジンと、このエンジンの出力により発電された電力やバッテリ（蓄電装置）に蓄えられた電力により駆動する電動機（例えばモータジェネレータまたはモータ）とを備え、これらエンジンおよび電動機のいずれか一方または双方を走行駆動力源として利用しながら走行する。
【０００４】
この種のハイブリッド車両に採用されるパワートレーンとして、下記の特許文献１〜特許文献３に開示されているように、エンジン、第１および第２の電動機（モータジェネレータ）、動力分割機構を構成する遊星歯車機構を備えたものが知られている。具体的には、動力分割機構のプラネタリキャリアにエンジンのクランクシャフトが連結され、サンギヤに第１電動機（第１モータジェネレータＭＧ１）が連結され、リングギヤにリダクション機構（例えば遊星歯車機構により構成されている）を介して第２電動機（第２モータジェネレータＭＧ２）が連結されている。そして、このリングギヤには、減速機構やデファレンシャルギヤを介して駆動輪が動力伝達可能に連結されている。
【０００５】
これにより、通常走行時には、エンジンからプラネタリキャリアに入力された駆動力（トルク）が、リングギヤ（駆動輪側）およびサンギヤ（第１電動機側）に分割（トルク分割）される。リングギヤ側に分割されたトルクは、直達トルク（エンジンから駆動輪に向けて直接的に伝達されるトルク）として駆動輪を駆動する。一方、サンギヤ側に分割されたトルクは第１電動機に伝達され、この第１電動機が発電を行う。これにより得られた電力によって第２電動機が駆動し（トルクが発生し）、駆動輪に対するアシストトルクが得られることになる。
【０００６】
このように、前記動力分割機構が差動機構として機能し、その差動作用によって、エンジンからの動力の主部を駆動輪に機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される変速機（電気式無段変速機）としての機能が発揮されるようになっている。これにより、駆動輪に要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジンの運転状態を得ることが可能となる。
【０００７】
また、車両の発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、エンジンを停止させて前記第２電動機のみの動力で駆動輪を駆動するようにしている。
【０００８】
ところで、前述したハイブリッド車両にあっては、ある運転状態において動力伝達系で異音が発生する可能性がある。例えば、渋滞時などの低速走行時であって、第２電動機のみの動力で駆動輪を駆動しており且つそのトルク指令値が低い場合などにあっては、この第２電動機のロータから前記リングギヤまでの間の動力伝達経路（例えば前記リダクション機構）において、ギヤ同士の間にガタ（バックラッシ等）が存在していることに起因し、所謂歯打ち音（「ガラ音」とも呼ばれる）が発生する可能性がある。
【０００９】
このような異音（歯打ち音）の発生を防止するために、前記異音が発生する運転条件が成立した場合（例えば第２電動機のトルク指令値が所定範囲内となった場合）には、エンジンを始動させ、例えばアイドリング回転数で運転させるなどして、そのエンジントルクを利用し、ギヤ同士の間のガタを一方側に詰めることが行われている（例えば下記の特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−９３７２５号公報
【特許文献２】特開２００８−１２６８０９号公報
【特許文献３】特開２０１０−８９５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述した従来の異音防止動作の技術的思想は、エンジンを、異音防止のためだけに運転させるものであったため、このエンジンの運転（アイドリング運転）に費やされる燃料が無駄となり、また、このエンジンのアイドリング運転状態は、効率の比較的低い運転状態であることから、このような状態が長期間に亘って継続されてしまうと、燃料消費率の改善を図るのに限界を招くことになる。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、動力伝達系での異音の発生を防止するとともに、この異音の発生を防止するために運転される内燃機関の駆動力を有効に利用す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】
【００１３】
−発明の概要−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の概要は、ハイブリッド車両の動力伝達系で異音が発生する運転条件となった場合にエンジンの駆動力を利用した発電機の発電量を高く設定し、これにより、エンジン出力を上昇させて効率の高い領域で運転させる。これにより、異音発生の抑制と、この異音発生の抑制のために駆動されるエンジンの出力の有効利用とを図る。
【００１４】
−解決手段−
具体的に、本発明は、走行用の動力を出力可能な内燃機関および走行用の動力を出力可能な電動機を備え、これら内燃機関および電動機のうち少なくとも一つを走行駆動力源として走行すると共に、前記電動機を走行駆動力源として走行する低車速時において、動力伝達経路で異音が発生する場合に、前記内燃機関を駆動するハイブリッド車両の制御装置を前提とする。このハイブリッド車両の制御装置に対し、前記低車速時、その車速が所定範囲内である場合に、内燃機関の駆動力を利用して発電を行う発電量を、前記車速が所定範囲外である場合よりも多く設定する構成としている。
【００１５】
この特定事項により、前記電動機を走行駆動力源として走行する低車速時において、車速が所定範囲内である場合、従来では内燃機関の効率が低いアイドリング運転であったものを、本解決手段にあっては、内燃機関の駆動力を利用する発電量を多く設定し、内燃機関の出力を大きくするようにしている。このため、内燃機関を効率の高い領域で運転させることが可能となる。このため、異音の発生を抑制しながら内燃機関を効率よく運転させて蓄電装置への蓄電量を増大できる。また、車速が所定範囲外である場合には、内燃機関の駆動力を利用する発電量を少なく設定し、その後、速やかに内燃機関を停止させることを可能にして燃料消費量の削減を図ることができるようにしている。
【００１６】
より具体的に、前記車速が所定範囲内である場合とは、動力伝達経路に存在するギヤ同士が衝突することに起因する歯打ち音が発生する可能性のある場合である。
【００１７】
これにより、歯打ち音（異音）が発生する場合に限り、上述した発電量を多く設定する制御を行うことになるため、必要以上に内燃機関を高出力で運転させることがない。その結果、燃料消費率の改善を図ることができ、また、蓄電装置の過充電を防止することもできる。
【００１８】
また、前記内燃機関の駆動力を利用して発電を行う発電量を多く設定する運転状態において、車速が前記所定範囲から外れた場合には、内燃機関の駆動力を利用して発電を行う発電量を少なく設定すると共に、内燃機関の停止処理を開始する。
【００１９】
この場合にも、内燃機関の停止要求に応じて速やかに内燃機関を停止させることが可能になり、燃料消費量の削減を図ることができる。
【００２０】
さらに、動力伝達系に２つの発電電動機が備えられ、一方の発電電動機から走行用の動力を出力させている状態で、他方の発電電動機が内燃機関の駆動力を利用して発電を行う構成としている。
【００２１】
これは所謂２モータタイプのハイブリッド車両に本発明を適用したものであって、一方の発電電動機からの動力により車両を走行させながら、他方の発電電動機によって発電が行われることになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、ハイブリッド車両において、低車速時に、車速が所定範囲内である場合には、内燃機関の駆動力を利用する発電量を多く設定している。これにより、異音の発生を抑制しながら内燃機関を効率よく運転させることができ、充電効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】エンジンの動作点を説明するための図である。
【図４】異音低減制御の手順を示すフローチャート図である。
【図５】車速に応じてＰチャージ量を設定するためのＰチャージ量設定マップの一例を示す図である。
【図６】異音低減制御の実行時における車速、エンジン回転速度、間欠運転禁止フラグ、エンジン出力の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明する。
【００２５】
図１は本実施形態に係るハイブリッド車両１の概略構成を示す図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両１は、前輪（駆動輪）６ａ，６ｂに駆動力を与えるための駆動系として、エンジン２と、エンジン２の出力軸としてのクランクシャフト２ａにダンパ２ｂを介して接続された３軸式の動力分割機構３と、この動力分割機構３に接続された発電可能な第１モータジェネレータＭＧ１と、動力分割機構３に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３ｅにリダクション機構７を介して接続された第２モータジェネレータＭＧ２とを備えている。これらクランクシャフト２ａ、動力分割機構３、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、リダクション機構７およびリングギヤ軸３ｅによって動力伝達系が構成されている。
【００２６】
また、前記リングギヤ軸３ｅは、ギヤ機構４および前輪用のデファレンシャルギヤ５を介して前輪６ａ，６ｂに接続されている。
【００２７】
また、このハイブリッド車両１は、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ハイブリッドＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）という）１０を備えている。
【００２８】
−エンジンおよびエンジンＥＣＵ−
エンジン２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１１によって、燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御が行われる。
【００２９】
エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１０と通信を行っており、このハイブリッドＥＣＵ１０からの制御信号に基づいてエンジン２を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ１１は、クランクポジションセンサ５６や水温センサ５７等が接続されている。クランクポジションセンサ５６は、クランクシャフト２ａが一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力する。このクランクポジションセンサ５６からの出力信号に基づいてエンジンＥＣＵ１１はエンジン回転速度Ｎｅを算出する。また、水温センサ５７はエンジン２の冷却水温度に応じた検出信号を出力する。
【００３０】
−動力分割機構−
動力分割機構３は、図１に示すように、外歯歯車のサンギヤ３ａと、このサンギヤ３ａと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３ｂと、サンギヤ３ａに噛み合うとともにリングギヤ３ｂに噛み合う複数のピニオンギヤ３ｃと、これら複数のピニオンギヤ３ｃを自転かつ公転自在に保持するプラネタリキャリア３ｄとを備え、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｂとプラネタリキャリア３ｄとを回転要素とし差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。この動力分割機構３では、プラネタリキャリア３ｄにエンジン２のクランクシャフト２ａが連結されている。また、サンギヤ３ａに第１モータジェネレータＭＧ１のロータ（回転子）が連結されている。さらに、リングギヤ３ｂに前記リングギヤ軸３ｅを介して前記リダクション機構７が連結されている。
【００３１】
そして、このような構成の動力分割機構３において、プラネタリキャリア３ｄに入力されるエンジン２の出力トルクに対して、第１モータジェネレータＭＧ１による反力トルクがサンギヤ３ａに入力されると、出力要素であるリングギヤ３ｂには、エンジン２から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。この場合、第１モータジェネレータＭＧ１は発電機として機能する。第１モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、プラネタリキャリア３ｄから入力されるエンジン２の駆動力が、サンギヤ３ａ側とリングギヤ３ｂ側とにそのギヤ比に応じて分配される。
【００３２】
一方、エンジン２の始動要求時にあっては、第１モータジェネレータＭＧ１が電動機（スタータモータ）として機能し、この第１モータジェネレータＭＧ１の駆動力がサンギヤ３ａおよびプラネタリキャリア３ｄを介してクランクシャフト２ａに与えられてエンジン２がクランキングされる。
【００３３】
また、動力分割機構３において、リングギヤ３ｂの回転速度（出力軸回転速度）が一定であるときに、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度を上下に変化させることにより、エンジン２の回転速度を連続的に（無段階に）変化させることができる。つまり、動力分割機構３が変速部として機能する。
【００３４】
−リダクション機構−
前記リダクション機構７は、図１に示すように、外歯歯車のサンギヤ７ａと、このサンギヤ７ａと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ７ｂと、サンギヤ７ａに噛み合うとともにリングギヤ７ｂに噛み合う複数のピニオンギヤ７ｃと、これら複数のピニオンギヤ７ｃを自転自在に保持するプラネタリキャリア７ｄとを備えている。このリダクション機構７では、プラネタリキャリア７ｄがトランスミッションケースに固定されている。また、サンギヤ７ａが第２モータジェネレータＭＧ２のロータ（回転子）に連結されている。さらに、リングギヤ７ｂが前記リングギヤ軸３ｅに連結されている。
【００３５】
−パワースイッチ−
ハイブリッド車両１には、ハイブリッドシステムの起動と停止とを切り換えるためのパワースイッチ５１（図２参照）が設けられている。このパワースイッチ５１は、例えば、跳ね返り式のプッシュスイッチあって、押圧操作される毎に、スイッチＯｎとスイッチＯｆｆとが交互に切り替わるようになっている。
【００３６】
ここで、ハイブリッドシステムとは、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を走行用の駆動力源とし、そのエンジン２の運転制御、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行することによってハイブリッド車両１の走行を制御するシステムである。
【００３７】
パワースイッチ５１は、ドライバを含む搭乗者により操作された場合に、その操作に応じた信号（ＩＧ−Ｏｎ指令信号またはＩＧ−Ｏｆｆ指令信号）をハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。ハイブリッドＥＣＵ１０は、パワースイッチ５１から出力された信号などに基づいてハイブリッドシステムを起動または停止する。
【００３８】
具体的には、ハイブリッドＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１の停車中に、パワースイッチ５１が操作された場合には、後述するＰポジションで前記ハイブリッドシステムを起動する。これにより車両が走行可能な状態となる。なお、停車中のハイブリッドシステムの起動時には、Ｐポジションでハイブリッドシステムが起動されることから、アクセルオン状態であっても、駆動力が出力されることはない。車両が走行可能な状態とは、ハイブリッドＥＣＵ１０の指令信号により車両走行を制御できる状態であって、ドライバがアクセルオンすれば、ハイブリッド車両１が発進・走行できる状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態）のことである。なお、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態には、エンジン２が停止状態で、第２モータジェネレータＭＧ２でハイブリッド車両１の発進・走行が可能な状態（ＥＶ走行が可能な状態）も含まれる。
【００３９】
また、ハイブリッドＥＣＵ１０は、例えば、ハイブリッドシステムが起動中で、停車時にＰポジションであるときに、パワースイッチ５１が操作（例えば、短押し）された場合にはハイブリッドシステムを停止する。
【００４０】
−モータジェネレータおよびモータＥＣＵ−
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも、発電機として駆動できるとともに電動機として駆動できる周知の同期発電電動機により構成されており、インバータ２１，２２および昇圧コンバータ２３を介してバッテリ（蓄電装置）２４との間で電力のやりとりを行う。各インバータ２１，２２、昇圧コンバータ２３およびバッテリ２４を互いに接続する電力ライン２５は、各インバータ２１，２２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ２４は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支がバランスしている場合には、バッテリ２４は充放電されない。
【００４１】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）１３により駆動制御される。このモータＥＣＵ１３には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のロータ（回転軸）の各回転位置を検出するＭＧ１回転速度センサ（レゾルバ）２６およびＭＧ２回転速度センサ２７からの信号や電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されている。また、モータＥＣＵ１３からは、インバータ２１，２２へのスイッチング制御信号が出力されている。例えば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかを発電機として駆動制御（例えば、第２モータジェネレータＭＧ２を回生制御）したり、電動機として駆動制御（例えば、第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御）したりする。また、モータＥＣＵ１３は、ハイブリッドＥＣＵ１０と通信を行っており、このハイブリッドＥＣＵ１０からの制御信号にしたがって前述した如くモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するとともに、必要に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。
【００４２】
−バッテリおよびバッテリＥＣＵ−
バッテリ２４は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）１４によって管理されている。このバッテリＥＣＵ１４には、バッテリ２４を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ２４の端子間に設置された電圧センサ２４ａからの端子間電圧、バッテリ２４の出力端子に接続された電力ライン２５に取り付けられた電流センサ２４ｂからの充放電電流、バッテリ２４に取り付けられたバッテリ温度センサ２４ｃからのバッテリ温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ２４の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。
【００４３】
また、バッテリＥＣＵ１４は、バッテリ２４を管理するために、電流センサ２４ｂにて検出された充放電電流の積算値に基づいて電力の残容量ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を演算し、また、その演算した残容量ＳＯＣとバッテリ温度センサ２４ｃにて検出されたバッテリ温度Ｔｂとに基づいてバッテリ２４を充放電してもよい最大許容電力である入力制限Ｗｉｎ，出力制限Ｗｏｕｔを演算する。なお、バッテリ２４の入力制限Ｗｉｎ，出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入力制限Ｗｉｎ，出力制限Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ２４の残容量ＳＯＣに基づいて入力制限用補正係数と出力制限用補正係数とを設定し、前記設定した入力制限Ｗｉｎ，出力制限Ｗｏｕｔの基本値に前記補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００４４】
−ハイブリッドＥＣＵおよび制御系−
前記ハイブリッドＥＣＵ１０は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４２およびバックアップＲＡＭ４３などを備えている。ＲＯＭ４１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等が記憶されている。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４０での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ４３は、例えばＩＧ−Ｏｆｆ時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００４５】
以上のＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２およびバックアップＲＡＭ４３は、バス４６を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース４４および出力インターフェース４５と接続されている。
【００４６】
入力インターフェース４４には、後述するシフト操作装置６０のシフトレバー６１の操作位置等を検出するシフトポジションセンサ５０、前記パワースイッチ５１、アクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するアクセル開度センサ５２、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するブレーキペダルセンサ５３、車体速度に応じた信号を出力する車速センサ５４等が接続されている。
【００４７】
これにより、ハイブリッドＥＣＵ１０には、シフトポジションセンサ５０からのシフトポジション信号、パワースイッチ５１からのＩＧ−Ｏｎ信号やＩＧ−Ｏｆｆ信号、アクセル開度センサ５２からのアクセル開度信号、ブレーキペダルセンサ５３からのブレーキペダルポジション信号、車速センサ５４からの車速信号等が入力されるようになっている。
【００４８】
ここで前記シフト操作装置６０について簡単に説明する。図２に示すように、シフト操作装置６０は、運転席の近傍に配置され、変位操作可能なシフトレバー（シフトノブと呼ぶ場合もある）６１と、押し込み操作可能なＰスイッチ６２とを備えている。シフトレバー６１は、前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）、アクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）が大きくなる前進走行用のブレーキレンジ（Ｂレンジ）、後進走行用のリバースレンジ（Ｒレンジ）、中立のニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が設定されており、運転者が所望のレンジへシフトレバー６１を変位させることが可能となっている。これらＤレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジの各位置はシフトポジションセンサ５０によって検出される。シフトポジションセンサ５０の出力信号はハイブリッドＥＣＵ１０に入力される。また、Ｐスイッチ６２は、運転者の押し込み操作によって駐車ポジション（Ｐポジション）を設定するものであり、このＰスイッチ６２の押し込み信号もシフトポジションセンサ５０によって検出される。そして、このＰスイッチ６２の押し込み操作に伴って、ハイブリッドＥＣＵ１０からの指令信号を図示しないパーキングＥＣＵが受けパーキングロック機構が作動して間接的に前輪６ａ，６ｂをロックする。
【００４９】
一方、入力インターフェース４４および出力インターフェース４５には、前記エンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１３、バッテリＥＣＵ１４等が接続されており、ハイブリッドＥＣＵ１０は、これらエンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１３およびバッテリＥＣＵ１４との間で各種制御信号やデータの送受信を行っている。
【００５０】
前記ハイブリッドＥＣＵ１０は、前記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン２のスロットル開度制御（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２の各種制御を実行する。また、ハイブリッドＥＣＵ１０は後述する「異音低減制御」も実行する。
【００５１】
−ハイブリッドシステムにおける駆動力の流れ−
このように構成されたハイブリッド車両１は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて、駆動輪６ａ，６ｂに出力すべきトルク（要求トルク）を計算し、この要求トルクに対応する要求駆動力により走行するように、エンジン２とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが運転制御される。具体的には、燃料消費量の削減を図るために、要求駆動力が比較的低い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用して前記要求駆動力が得られるようにする。一方、要求駆動力が比較的高い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用すると共に、エンジン２を駆動し、これら駆動力源（走行駆動力源）からの駆動力により、前記要求駆動力が得られるようにする。
【００５２】
より具体的には、車両の発進時や低速走行時等であってエンジン２の運転効率が低い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行（以下、「ＥＶ走行」ともいう）を行う。また、車室内に配置された走行モード選択スイッチによってドライバがＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行を行う。
【００５３】
一方、通常走行（以下、ＨＶ走行ともいう）時には、例えば前記動力分割機構３によりエンジン２の駆動力を２経路に分け、その一方の駆動力で駆動輪６ａ，６ｂの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方の駆動力で第１モータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。このとき、第１モータジェネレータＭＧ１の駆動により発生する電力で第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して駆動輪６ａ，６ｂの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。
【００５４】
このように、前記動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン２からの動力の主部を駆動輪６ａ，６ｂに機械的に伝達し、そのエンジン２からの動力の残部を第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される電気式無段変速機としての機能が発揮される。これにより、駆動輪６ａ，６ｂ（リングギヤ軸３ｅ）の回転速度およびトルクに依存することなく、エンジン回転速度およびエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６ａ，６ｂに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジン２の運転状態（後述する最適燃費動作ライン上の運転状態）を得ることが可能となる。
【００５５】
具体的に、図３を用いて説明する。この図３は横軸をエンジン回転速度とし、縦軸をエンジントルクとしたエンジン２の動作点を表す図である。図中の実線は最適燃費動作ラインであって、前述した動力分割機構３を利用した電気的変速機能によって、エンジン２を、この最適燃費動作ライン上の運転状態に制御することが可能となっている。具体的には、アクセル開度等に応じて決定される要求パワーライン（図中に二点鎖線で示すライン）と、前記最適燃費動作ラインとの交点(図中の点Ａ)をエンジン２の目標動作点（目標運転点）としてハイブリッドシステムが制御されることになる。
【００５６】
また、高速走行時には、さらにバッテリ２４からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６ａ，６ｂに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。
【００５７】
さらに、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリ２４に蓄える。なお、バッテリ２４の充電量（前記残容量；ＳＯＣ）が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン２の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ２４に対する充電量を増加する。また、低速走行時においても必要に応じてエンジン２の出力を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリ２４の充電が必要な場合や、エアコンディショナ等の補機を駆動する場合や、エンジン２の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合などである。
【００５８】
また、本実施形態のハイブリッド車両１においては、車両の運転状態やバッテリ２４の状態によって、燃費を向上させるために、エンジン２を停止させる。そして、その後も、ハイブリッド車両１の運転状態やバッテリ２４の状態を検知して、エンジン２を再始動させる。このように、ハイブリッド車両１においては、パワースイッチ５１がＯＮ位置であってもエンジン２は間欠運転（エンジン停止と再始動とを繰り返す運転）される。
【００５９】
−異音低減制御−
次に、本実施形態の特徴である異音低減制御について具体的に説明する。渋滞時などの低速走行時であって、第２モータジェネレータＭＧ２のみの動力で駆動輪６ａ，６ｂを駆動し且つそのトルク指令値が低い場合などにあっては、この第２モータジェネレータＭＧ２のロータから前記リングギヤ軸３ｅまでの間の動力伝達経路（例えば前記リダクション機構７）において、ギヤ同士の間にガタ（バックラッシ等）が存在していることに起因し、歯打ち音（ガラ音）が発生する可能性がある。
【００６０】
このため、本実施形態では、前記ガラ音が発生する可能性のある運転状態になると、エンジン２を始動させ、そのエンジントルクを利用して、リダクション機構７のギヤ同士の間のガタを一方側に詰めることにより、ガラ音の発生を防止するようにしている。さらに、本実施形態では、この際のエンジン２の制御として、車速が所定範囲にある場合には、前記バッテリ２４への充電量の目標値（エンジン２の駆動力によって第１モータジェネレータＭＧ１による発電を行う際の目標とする電力量、以下、「Ｐチャージ量」という場合もある）を高く設定することで、エンジン２に対する要求パワーを上昇させ、前記ガラ音の発生を防止ししながら、エンジン２を効率の高い運転領域で運転させ（アイドリング運転に比べて効率の高い運転領域で運転させ；低負荷運転）、バッテリ２４への充電量の増大を図るようにしている。
【００６１】
次に、異音低減制御の具体的な動作手順について図４のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、例えば、パワースイッチ５１がＯＮされた後、所定時間（数ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００６２】
先ず、ステップＳＴ１において、ハイブリッド車両１の走行状態が低車速状態であって、且つエンジン２が駆動している状態であるか否かを判定する。前記走行状態が低車速状態であることの判定は、前記車速センサ５４からの出力信号に基づいて行われる。また、エンジン２が駆動していることの判定は、前記クランクポジションセンサ５６からの出力信号に基づいて行われる。また、ハイブリッドＥＣＵ１０またはエンジンＥＣＵ１１からエンジン駆動指令信号が発信されていることを認識することでエンジン２が駆動していると判定するようにしてもよい。
【００６３】
ここでいう低車速状態とは、例えば２５ｋｍ／ｈ以下の状態等が挙げられる。また、前述した如く、通常、低車速状態ではエンジン２は駆動されないが、何らかの駆動要求によりエンジン２が駆動していることを、このステップＳＴ１では判定する。例えば、バッテリ２４の電力の残容量ＳＯＣが所定量以下である場合や、補機類（例えばエアコンディショナ等）の作動によりエンジン２の駆動要求がある場合や、前記ガラ音抑制のためにエンジン２の駆動要求がある場合等が挙げられる。
【００６４】
ハイブリッド車両１の走行状態が低車速状態でない場合や、エンジン２が停止している場合には、ステップＳＴ１でＮＯ判定され、ステップＳＴ２に移り、エンジン２の前記間欠運転（必要に応じてエンジン停止と再始動とが繰り返される運転）が実施される。例えば、車両の停車時や、低速走行時にはエンジン２が停止され、高速走行時や高負荷時にはエンジン２が駆動されるといった運転制御が行われる。
【００６５】
一方、ハイブリッド車両１の走行状態が低車速状態であって、且つエンジン２が駆動している場合には、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ３に移る。このステップＳＴ３では、前記ガラ音の発生を防止する必要がある運転状態にある際にＯＮされる間欠運転禁止フラグがＯＮとなっているか否かを判定する。この間欠運転禁止フラグは、前記第２モータジェネレータＭＧ２に対する指令トルクが所定値以下（例えば２０Ｎｍ以下）である場合には、前記第２モータジェネレータＭＧ２のロータからリングギヤ軸３ｅまでの間の動力伝達経路において、ギヤの歯打ち音（ガラ音）が発生する可能性があるとして、ＯＮされるものである。
【００６６】
第２モータジェネレータＭＧ２に対する指令トルクが所定値を超えている場合などであって、間欠運転禁止フラグがＯＦＦとなっており、ステップＳＴ３でＮＯ判定された場合には、前記ステップＳＴ２に移り、前記間欠運転が実施される。この場合、前記ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されたのは、バッテリ２４の電力の残容量ＳＯＣが所定量以下であること、または、補機類の作動によりエンジン２の駆動要求があることが理由であり、前記ガラ音抑制のためのエンジン２の駆動要求があるものではないと判定できる。つまり、ガラ音抑制のためのエンジン制御は必要ないとして、必要に応じて前記間欠運転が実施されることになる。つまり、バッテリ２４の電力の残容量ＳＯＣが所定量以上となった場合や、補機類の作動が停止した場合などにあっては、エンジン２は停止されることになる。
【００６７】
一方、第２モータジェネレータＭＧ２に対する指令トルクが所定値以下である場合などであって、間欠運転禁止フラグがＯＮとなっており、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、前記車速センサ５４からの出力信号に基づいて認識される現在の車速が所定の範囲内、つまり、車速Ａを超えており且つ車速Ｂを下回っているか否かを判定する。前記車速Ａとしては例えば１ｋｍ／ｈが挙げられ、車速Ｂとしては例えば２０ｋｍ／ｈが挙げられる。これら値は、これに限定されるものではなく、予め実験やシミュレーションにより、ガラ音が発生する車速の範囲を計測しておくことで設定される。
【００６８】
そして、現在の車速が前記所定の範囲から外れており、ステップＳＴ４でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、前記Ｐチャージ量を低く設定し、前記間欠運転制御を可能にする。つまり、Ｐチャージ量を低く設定しておくことでエンジン２の出力を小さくしておき（例えばインジェクタからの燃料噴射量を少なくしておくなど）、前記間欠運転禁止フラグがＯＦＦとなった場合に、直ちにエンジン２を停止できるようにしておく。
【００６９】
一方、現在の車速が前記所定の範囲にあり、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、前記Ｐチャージ量を高く設定する。具体的には、車速に応じてＰチャージ量を調整する。これにより、エンジン２に対する要求パワーを上昇させ（例えばスロットルバルブ開度を大きくし且つインジェクタからの燃料噴射量を多くするなど；低負荷運転相当の運転状態）、このエンジン２による各ギヤに対する押し付けトルクを大きくしてガラ音の発生を防止すると共に、エンジン２を効率の高い運転領域（低負荷運転領域）で運転させ、バッテリ２４への充電量の増大を図るようにする。この場合におけるＰチャージ量に応じて出力を増大させるエンジン２の制御パラメータとしては、エンジン回転速度、前記スロットルバルブ開度、燃料噴射量など種々のものが挙げられる。
【００７０】
図５は、このステップＳＴ６においてＰチャージ量を設定する際に参照されるＰチャージ量設定マップである。このＰチャージ量設定マップは前記ＲＯＭ４１に記憶されており、前記車速Ａから車速Ｂの範囲において、車速が高いほどＰチャージ量を大きく設定するようにしている。この車速とＰチャージ量との関係はこれに限定されるものではなく、予め実験やシミュレーションにより、ガラ音の発生を防止でき且つエンジン２を効率の高い運転領域で運転させることができるように設定される。
【００７１】
以上の動作が繰り返し実行される。
【００７２】
図６は、前述した異音低減制御の実行時における車速、エンジン回転速度、間欠運転禁止フラグ、エンジン出力それぞれの変化を示す図である。この図においてエンジン出力の一点鎖線は従来のエンジン出力の変化（異音低減制御時にはアイドリング運転とされるもの）を示している。
【００７３】
第２モータジェネレータＭＧ２を駆動力源とする低車速走行状態において、図中のタイミングｔ１において車速が所定範囲内に達すると、Ｐチャージ量が高く設定されることでエンジン出力を上昇させ、これに伴ってエンジン回転速度も上昇している。その後、タイミングｔ２において間欠運転禁止フラグがＯＮとなり、エンジン２の間欠運転が禁止される。つまり、ガラ音抑制のためのエンジン２の運転が継続される。図中のタイミングｔ１からタイミングｔ３までの期間では、Ｐチャージ量が高く設定され、エンジン２の出力を大きくすることで、効率の高い領域でエンジン２を運転させることが可能となる。このため、異音の発生を抑制しながらエンジン２を効率よく運転させることができる。その後、車速が低下し始めると（タイミングｔ３）、Ｐチャージ量が低く設定され、それに伴ってエンジン出力も低下する。そして、車速が所定値に達すると（タイミングｔ４）、間欠運転禁止フラグがＯＦＦとなり、エンジン２の間欠運転が許可される状態となる。その後、タイミングｔ５でエンジン２が停止され、第２モータジェネレータＭＧ２を駆動力源とする走行状態に戻る。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態では、前記第２モータジェネレータＭＧ２を走行駆動力源として走行する低車速時において、車速が所定範囲内（Ａ＜車速＜Ｂ）である場合、従来ではエンジンの効率が悪いアイドリング運転であったものを、エンジン２の駆動力を利用する発電量であるＰチャージ量を多く設定し、エンジン２の出力を大きくすることで、効率の高い領域でエンジン２を運転させることが可能となる。このため、異音の発生を抑制しながらエンジン２を効率よく運転させることができる。また、車速が所定範囲外である場合には、Ｐチャージ量を少なく設定し、その後、速やかにエンジン２を停止させることを可能にしているため、燃料消費量の削減を図ることができる。
【００７５】
また、ガラ音が発生する条件（車速）となった場合に限り、Ｐチャージ量を多く設定するようにしているので、必要以上にエンジン２を高出力で運転させることがない。その結果、燃料消費率の改善を図ることができ、また、バッテリ２４の過充電を防止することもできる。
【００７６】
−他の実施形態−
以上説明した実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式のハイブリッド車両や、４輪駆動方式のハイブリッド車両の制御にも適用できる。
【００７７】
また、前記実施形態では、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の２つの発電電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御に本発明を適用した例を示したが、１つの発電電動機が搭載されたハイブリッド車両や３つ以上の発電電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御にも本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、内燃機関と電動機とが搭載されたハイブリッド車両において、異音発生時に内燃機関を始動させる異音低減制御に適用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１        ハイブリッド車両
２        エンジン（内燃機関）
３        動力分割機構
３ｅ      リングギヤ軸
７        リダクション機構
７ａ      サンギヤ
７ｂ      リングギヤ
７ｃ      ピニオンギヤ
７ｄ      プラネタリキャリア
５４      車速センサ
ＭＧ１    第１モータジェネレータ（発電電動機）
ＭＧ２    第２モータジェネレータ（発電電動機）
【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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