(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両において、衝突時にモータの回転速度を速やかに低下させる。【解決手段】車両１は、エンジン１００と、第１ＭＧ１０と、第２ＭＧ２０と、動力分割機構４００と、衝突検出センサ３２０と、ＥＣＵ３００とを備える。エンジン１００は、吸気バルブ４１０の開弁期間を維持しつつ、吸気バルブ４１０の開閉タイミングを電動アクチュエータ４６０によって変更可能である。第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の各々は、永久磁石型同期モータである。ＥＣＵ３００は、車両１の衝突が検出された場合に、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１がしきい値ｎ１よりも大きいとの条件、またはＭＧ２回転速度Ｎｍ２がしきい値ｎ２よりも大きいとの条件のうちの少なくとも一方が成立するときには、電動アクチュエータ４６０を用いて開閉タイミングを進角側に変更する。【選択図】図７
2016130052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車両であって、
吸気バルブの開弁期間を維持しつつ、前記吸気バルブの開閉タイミングを電動アクチュエータによって変更可能なエンジンと、
前記エンジンの出力軸に連結された回転軸を有する第１の回転電機と、
前記ハイブリッド車両の駆動軸に駆動力を与える第２の回転電機と、
前記エンジンの出力軸に連結されたキャリア、前記第１の回転電機の回転軸に連結されたサンギヤ、および前記第２の回転電機の回転軸に連結されたリングギヤを含む動力分割機構と、
前記エンジンを制御する制御装置とを備え、
前記第１および第２の回転電機の各々は、永久磁石型同期モータであり、
前記制御装置は、前記ハイブリッド車両の衝突が検出された場合に、前記第１の回転電機の回転速度が第１の所定値を上回るとの条件、および前記第２の回転電機の回転速度が第２の所定値を上回るとの条件のうちの少なくとも一方が成立するときには、前記電動アクチュエータを用いて前記開閉タイミングを進角側に変更する、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、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、吸気バルブの開閉タイミングを電動アクチュエータによって変更可能なエンジンを備えたハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両が衝突した際に衝撃によりドライブシャフトの連結が外れて、プロペラシャフトが惰性により回転し続ける場合がある。多くのハイブリッド車両ではプロペラシャフトとモータとが連結されているため、プロペラシャフトが回転するのに伴いモータも回転する。モータが永久磁石型同期モータの場合には、モータによる発電が行なわれる可能性がある。
【０００３】
このような状態は好ましくないので、衝突が検出された際にはモータの回転を抑制するための構成が提案されている。たとえば特開２０１４−４６８７０号公報（特許文献１）は、衝突を検出した際にモータの回転速度が所定数以上である場合に、エンジンの回転抵抗を増加させる処理を実行するハイブリッド車両を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４６８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示のハイブリッド車両によれば、衝突が検出された際に吸排気バルブおよびスロットルバルブが閉じられる。そうすると、エンジンのシリンダ内の圧力（内圧）が大気圧と同等の圧力から負圧に変化する。これにより、内圧が抵抗として作用するので、ピストンの押し下げが妨げられる。その結果、エンジンと連動するモータの回転速度を低下させることができる。
【０００６】
しかしながら、吸排気バルブおよびスロットルバルブを閉じてから内圧が負圧に変化するまでには、ある程度の時間を要する。衝突時には、できるだけ短時間でモータの回転を抑制することが求められるので、より速やかにモータの回転速度を低下させることが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ハイブリッド車両において、衝突時にモータの回転速度を速やかに低下させる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある局面に従うハイブリッド車両は、エンジンと、第１および第２の回転電機と、動力分割機構と、エンジンを制御する制御装置とを備える。エンジンは、吸気バルブの開閉タイミングを電動アクチュエータによって変更可能である。第１の回転電機は、エンジンの出力軸に連結された回転軸を有する。第２の回転電機は、ハイブリッド車両の駆動軸に駆動力を与える。動力分割機構は、エンジンの出力軸に連結されたキャリア、第１の回転電機の回転軸に連結されたサンギヤ、および第２の回転電機の回転軸に連結されたリングギヤを含む。制御装置は、ハイブリッド車両の衝突が検出された場合に、第１の回転電機の回転速度が第１の所定値を上回るとの条件、および第２の回転電機の回転速度が第２の所定値を上回るとの条件のうちの少なくとも一方が成立するときには、電動アクチュエータを用いて開閉タイミングを進角側に変更する。
【０００９】
上記構成によれば、ハイブリッド車両の衝突が検出された場合に、吸気バルブの開閉タイミングが進角側に変更される。これにより、開閉タイミングが進角側に変更される前（あるいは開閉タイミングを進角側に変更する制御が実行されない場合）と比べて、吸気行程においてエンジンのシリンダに流入する空気量が増加するため、圧縮比が大きくなる。そうすると、シリンダの内圧が増大するので、排気行程においてピストンを押し上げるのに必要な力が大きくなる。すなわち、エンジンの回転抵抗（フリクション）が大きくなる。したがって、エンジンの回転が妨げられるので、エンジンの回転速度を速やかに低下させることができる。その結果、動力分割機構によってエンジンと連結されている第１および第２の回転電機についても回転速度を速やかに低下させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ハイブリッド車両において、衝突時にモータの回転速度を速やかに低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】ハイブリッド車両の電気系統の構成例を示す回路ブロック図である。
【図３】エンジンの詳細な構成を示す図である。
【図４】吸気バルブの開閉タイミングの変化の一例を示す図である。
【図５】進角制御を説明するための図である。
【図６】ハイブリッド車両の衝突直前の状態、およびハイブリッド車両が衝突した際に進角制御を実行している間の状態を説明するための共線図である。
【図７】本実施の形態における吸気バルブの開閉タイミングの制御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】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１３】
＜ハイブリッド車両の構成＞
図１は、本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、車両１は、エンジン１００と、第１モータジェネレータ（ＭＧ：Motor  Generator）１０と、動力分割機構４００と、第２ＭＧ２０と、駆動輪３５０と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power  Control  Unit）２００と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System  Main  Relay）１６０と、バッテリ１５０と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）３００とを備える。
【００１４】
車両１は、エンジン１００および第２ＭＧ２０の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行可能である。エンジン１００は、たとえばガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の内燃機関を含んで構成される。エンジン１００は、第１ＭＧ１０のクランキングにより始動されると、動力分割機構４００を介して駆動輪３５０および第１ＭＧ１０のうちの少なくとも一方に動力を供給する。
【００１５】
エンジン１００には、吸気バルブ４１０（図３参照）の開弁期間を維持しつつ、吸気バルブ４１０の開閉タイミングを変更するための電動可変バルブタイミング（ＶＶＴ：Variable  Valve  Timing）機構１０５が設けられている。電動ＶＶＴ機構１０５は、車両１の走行状況、エンジン１００の始動性、あるいはエミッション等に応じてＥＣＵ３００により制御される。エンジン１００および電動ＶＶＴ機構１０５の構成については図３および図４にて詳細に説明する。
【００１６】
第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の各々は、三相交流永久磁石型同期モータであり、より具体的には永久磁石がロータ（いずれも図示せず）に埋設された構造を有する。ただし、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の構成は、ロータに永久磁石を有するのであればこれに限定されるものではなく、たとえばロータ表面に永久磁石が組み込まれていてもよい。
【００１７】
第１ＭＧ１０は、動力分割機構４００を介して受けるエンジン１００の動力を用いて発電し得る。たとえばバッテリ１５０のＳＯＣ（State  Of  Charge）が所定の下限値に到達すると、エンジン１００が始動されて第１ＭＧ１０により発電が行なわれる。第１ＭＧ１０によって発電された電力は、ＰＣＵ２００により電圧変換され、バッテリ１５０に蓄えられたり、第２ＭＧ２０に直接供給されたりする。
【００１８】
第２ＭＧ２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力、および第１ＭＧ１０によって発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。第２ＭＧ２０の駆動力は、プロペラシャフト（駆動軸）６５０、デファレンシャルギヤ６６０、およびドライブシャフト６７０を介して駆動輪３５０に与えられる。
【００１９】
動力分割機構４００は、エンジン１００が発生する駆動力を、駆動輪３５０を駆動するための動力と、第１ＭＧ１０を駆動するための動力とに分割可能に構成される。動力分割機構４００は、たとえば遊星歯車機構であり、サンギヤＳと、リングギヤＲと、ピニオンギヤＰと、キャリアＣとを含む。サンギヤＳは、第１ＭＧ１０のロータ（回転軸）６１０に連結される。リングギヤＲは、第２ＭＧ２０のロータ（回転軸）６２０に連結される。ピニオンギヤＰは、サンギヤＳとリングギヤＲとに噛合する。キャリアＣは、ピニオンギヤＰが自転かつ公転できるようにピニオンギヤＰを保持するとともに、エンジン１００のクランクシャフト１１０に連結される。
【００２０】
ＰＣＵ２００は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応答して、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０を駆動するための駆動装置である。ＰＣＵ２００の構成については図２にて詳細に説明する。
【００２１】
ＳＭＲ１６０は、ＰＣＵ２００とバッテリ１５０との間に電気的に接続される。ＳＭＲ１６０は、ＥＣＵ３００からの制御信号に応答して、ＰＣＵ２００とバッテリ１５０との間の電力の供給と遮断とを切り替える。
【００２２】
バッテリ１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばニッケル水素電池もしくはリチウムイオン電池等の二次電池、または電気二重層キャパシタ等のキャパシタを含んで構成される。バッテリ１５０の出力電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。
【００２３】
ＥＣＵ３００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、記憶装置と、入出力バッファ等とを含んで構成される。ＥＣＵ３００は、各種センサからの入力信号に基づいて制御信号を出力して各機器を制御する。より具体的には、ＥＣＵ３００には、クランク角センサ４７８、レゾルバ１２，２２、車速センサ６５２、アクセル開度センサ３１０、および衝突検出センサ３２０などが接続されている。
【００２４】
クランク角センサ４７８は、クランクシャフト１１０の回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅを検出する。レゾルバ１２は、第１ＭＧ１０の回転速度（ＭＧ１回転速度）Ｎｍ１を検出する。レゾルバ２２は、第２ＭＧ２０の回転速度（ＭＧ２回転速度）Ｎｍ２を検出する。各センサは、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。
【００２５】
車速センサ６５２は、プロペラシャフト６５０の回転速度（駆動軸回転速度）Ｎｐを検出して、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、車速センサ６５２からの信号に基づいて車速Ｖを算出する。
【００２６】
アクセル開度センサ３１０は、アクセルペダル（図示せず）の開度（アクセル開度）Ａｃｃを検出して、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて、エンジン１００への要求出力を設定する。ＥＣＵ３００は、車両１の走行状況に応じて、エンジン１００が設定された要求出力を発生するための動作点（エンジン回転速度とエンジントルクとの組合せ）で動作するように、スロットルバルブ４０４（図３参照）の開度（スロットル開度）θｔｈ、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、および吸気バルブ４１０（図３参照）の開閉タイミングを制御する。
【００２７】
衝突検出センサ３２０は、車両１の衝突を検出したことを示す信号をＥＣＵ３００に出力する。衝突検出センサ３２０からの信号を受けると、ＥＣＵ３００は、ＳＭＲ１６０を開放することによりバッテリ１５０を車両１の電気系統（図２参照）から電気的に切り離すとともに、ＰＣＵ２００内に蓄えられた電荷の放電処理を実行する。さらに、本実施の形態では、ＥＣＵ３００は、エンジン１００の電動ＶＶＴ機構１０５を制御する。これらの制御については後に詳細に説明する。
【００２８】
なお、本実施の形態では、１つに統合されたＥＣＵ３００によって車両１に含まれる各機器を制御するものとして説明するが、複数のＥＣＵを組み合わせて車両１に含まれる各機器を制御するようにしてもよい。
【００２９】
＜電気系統の構成＞
図２は、車両１の電気系統の構成例を説明するための回路ブロック図である。図１および図２を参照して、車両１の電気系統は、バッテリ１５０と、ＳＭＲ１６０と、コンデンサＣ１と、ＰＣＵ２００とを備える。ＰＣＵ２００は、コンバータ２０５と、コンデンサＣ２と、インバータ２１０と、インバータ２２０とを含む。
【００３０】
コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と接地線ＧＬとの間に接続されている。正極線ＰＬ１は、バッテリ１５０の正極に電気的に接続されている。接地線ＧＬは、バッテリ１５０の負極に電気的に接続されている。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と接地線ＧＬとの間の電圧変動の交流成分を平滑化する。
【００３１】
昇圧動作時には、コンバータ２０５は、コンデンサＣ１を介してバッテリ１５０から供給された電圧ＶＢ（コンデンサＣ１の両端の電圧）を昇圧してインバータ２１０，２２０に供給する。一方、降圧動作時には、コンバータ２０５は、コンデンサＣ２を介してインバータ２１０，２２０から供給された電圧を降圧してバッテリ１５０を充電する。
【００３２】
コンバータ２０５は、トランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬとを有する。トランジスタＱ１，Ｑ２は、正極線ＰＬ２と接地線ＧＬとの間に互いに直列に接続されている。トランジスタＱ１のコレクタは、正極線ＰＬ２に接続されている。トランジスタＱ２のエミッタは、接地線ＧＬに接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、トランジスタＱ１，Ｑ２にそれぞれ逆並列に接続されている。各トランジスタＱ１，Ｑ２のオン／オフは、ＥＣＵ３００からのスイッチング制御信号によって制御される。リアクトルＬの一方端は、正極線ＰＬ１に電気的に接続されている。リアクトルＬの他方端は、トランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタとの接続点に電気的に接続されている。
【００３３】
コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と接地線ＧＬとの間に接続されている。コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と接地線ＧＬとの間の電圧変動の交流成分を平滑化する。車両走行時におけるコンデンサＣ２の電圧は、たとえば６００Ｖ程度である。
【００３４】
コンバータ２０５と、インバータ２１０と、インバータ２２０とは、正極線ＰＬ２および接地線ＧＬを介して互いに電気的に接続されている。
【００３５】
インバータ２１０は、車両走行時には、車両走行に要求される駆動力（車両駆動トルク、発電トルク等）を発生するために設定される動作指令値（代表的にはトルク指令値）に従って第１ＭＧ１０が動作するように、第１ＭＧ１０の各相コイルの電流または電圧を制御する。
【００３６】
インバータ２１０は、一般的な三相インバータにより構成され、Ｕ相アーム２１０Ｕと、Ｖ相アーム２１０Ｖと、Ｗ相アーム２１０Ｗとを含む。Ｕ相アーム２１０Ｕは、トランジスタＱ３，Ｑ４と、逆並列ダイオードＤ３，Ｄ４とを有する。Ｖ相アーム２１０Ｖは、トランジスタＱ５，Ｑ６と、逆並列ダイオードＤ５，Ｄ６とを有する。Ｗ相アーム２１０Ｗは、トランジスタＱ７，Ｑ８と、逆並列ダイオードＤ７，Ｄ８とを有する。なお、インバータ２２０は、インバータ２１０と同様に一般的な三相インバータにより構成されるため、詳細な説明は繰り返さない。
【００３７】
ＥＣＵ３００は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて、第１ＭＧ１０のトルク指令値、および第２ＭＧ２０のトルク指令値を算出する。さらに、ＥＣＵ３００は、第１ＭＧ１０のトルク指令値、第２ＭＧ２０のトルク指令値、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１、およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２に基づいて、インバータ２１０，２２０の指令電圧を算出する。また、ＥＣＵ３００は、電圧センサ１８０によって検出されるコンバータ２０５の出力電圧と、上記指令電圧とに基づいて、インバータ２１０，２２０を制御する。
【００３８】
＜エンジンの構成＞
図３は、エンジン１００の詳細な構成を示す図である。図１および図３を参照して、エンジン１００への吸入空気量は、スロットルモータ４０２を駆動源とするスロットルバルブ４０４によって調整される。スロットル開度センサ４０６は、スロットル開度θｔｈを検出して、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。
【００３９】
インジェクタ４０８は吸気ポートに燃料を噴射する。吸気ポートにて燃料と空気とが混合された混合気は、吸気バルブ４１０が開くことによってシリンダ４３０内へ導入される。シリンダ４３０内の混合気は、点火プラグ４３２により着火されて燃焼する。混合気の燃焼によりピストン４４０が押し下げられ、クランクシャフト１１０が回転する。燃焼後の混合気（排気ガス）は、排気通路４５０に設けられた触媒４５２，４５４によって浄化された後、車外に排出される。
【００４０】
シリンダ４３０の頭頂部（シリンダヘッド）には、シリンダ４３０に導入される空気の量および導入時期を調整するための吸気バルブ４１０と、シリンダ４３０から排出される排気ガスの量および排出時期を調整するための排気バルブ４２０とが設けられている。吸気バルブ４１０および排気バルブ４２０の開閉は、電動ＶＶＴ機構１０５によって制御される。電動ＶＶＴ機構１０５は、吸気側カムシャフト４１２と、排気側カムシャフト４２２と、カムスプロケット（図示せず）と、電動アクチュエータ４６０とを含む。
【００４１】
吸気側カムシャフト４１２および排気側カムシャフト４２２の各々は、その回転軸の方向がクランクシャフト１１０の軸方向と平行となるようにシリンダヘッドに設けられている。吸気側カムシャフト４１２には、複数のカム４１４（図３では１つのみを示す）が所定の間隔で固定されている。吸気側カムシャフト４１２が回転すると、各気筒に設けられた吸気バルブ４１０がカム４１４によって開閉される。同様に、排気側カムシャフト４２２が回転すると、各気筒に設けられた排気バルブ４２０がカム４２４によって開閉される。
【００４２】
カムスプロケットは、吸気側カムシャフト４１２および排気側カムシャフト４２２の各々の一方端に設けられている。各カムスプロケットには同一のタイミングチェーン（図示せず）が巻き掛けられている。このタイミングチェーンは、クランクシャフト１１０に設けられたタイミングロータ（図示せず）にも巻き掛けられている。そのため、吸気側カムシャフト４１２と排気側カムシャフト４２２とクランクシャフト１１０とは、タイミングチェーンによって同期して回転する。
【００４３】
カム角センサ４７６は、吸気側カムシャフト４１２に設けられたカム４１４の位置と、排気側カムシャフト４２２に設けられたカム４２４の位置とを検出して、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。クランク角センサ４７８は、クランクシャフト１１０の回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅおよびクランクシャフト１１０の回転角度（クランク角ＣＡ）を検出して、その検出結果を示す信号をＥＣＵ３００に出力する。ＥＣＵ３００は、カム角センサ４７６およびクランク角センサ４７８からの信号に基づいて、電動アクチュエータ４６０のフィードバック制御を実行することにより、吸気バルブ４１０の開閉タイミングを変化させる。
【００４４】
図４は、吸気バルブ４１０の開閉タイミングの変化の一例を示す図である。図４の縦軸はバルブ変位量を表し、横軸はクランク角ＣＡを表す。
【００４５】
図３および図４を参照して、排気行程では曲線ＥＸに示すように、クランク角ＣＡが増加するに従って排気バルブ４２０が開き、排気バルブ４２０のバルブ変位量がピークに達した後に排気バルブ４２０が閉じる。その後の吸気行程において、曲線ＩＮ１に示すように吸気バルブ４１０が開き、吸気バルブ４１０のバルブ変位量がピークに達した後に吸気バルブ４１０が閉じる。
【００４６】
吸気バルブ４１０の「バルブ変位量」とは、吸気バルブ４１０が閉じた状態からの吸気バルブ４１０の変位量を意味する。吸気バルブ４１０の開度がピークに達したときのバルブ変位量を「リフト量」と言い、吸気バルブ４１０が開いてから閉じるまでのクランク角を「作用角」と言う。また、吸気バルブ４１０および排気バルブ４２０の両方が開いている期間をオーバーラップ期間と言う。なお、作用角は、吸気バルブ４１０の「開弁期間」（開弁タイミングと閉弁タイミングとの間の期間）に対応する。
【００４７】
本実施の形態において、電動ＶＶＴ機構１０５は、リフト量および作用角を維持した状態で吸気バルブ４１０の開閉タイミングを電動アクチュエータ４６０によって変更可能である。つまり、電動ＶＶＴ機構１０５は、曲線ＩＮ１と曲線ＩＮ２との間で曲線形状を維持した状態で吸気バルブ４１０の開閉タイミングを変化させる。ただし、本発明が適用可能な電動ＶＶＴ機構の構成はこれに限定されるものではなく、吸気バルブ４１０の開閉タイミングに加えてリフト量が変更可能であってもよい。なお、吸気バルブ４１０の開弁期間は一定に維持されるため、吸気バルブ４１０の開弁タイミングを変化させると閉弁タイミングも変化する。したがって、「開閉タイミングを変更する」とは、開弁タイミングおよび閉弁タイミングの両方を変更することを意味する。
【００４８】
＜車両の衝突＞
図１および図２に戻り、以上のように構成された車両１では、衝突した場合にコンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた電荷を速やかに放電することが求められている。一例として、衝突安全に関する基準（具体的には米国法規ＦＭＶＳＳ３０５に規定される基準）によれば、衝突時から５秒以内にコンデンサの電圧を６０Ｖ以下に低下させるべきことが規定されている。
【００４９】
そのため、車両１では、衝突検出センサ３２０により車両１の衝突が検出されると、ＳＭＲ１６０が開放されてバッテリ１５０が車両１の電気系統から電気的に切り離されるとともに、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０を用いた放電処理が実行される。放電処理についてより具体的に説明すると、衝突時にはコンバータ２０５のトランジスタＱ１，Ｑ２がオンされるとともに、インバータ２１０，２２０のトランジスタＱ３〜Ｑ１４がオンされることにより、コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた電荷が放電されて、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の各相コイルにより消費される。なお、この放電処理は、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０のいずれか一方のみを用いて実行してもよい。
【００５０】
ここで、車両１が衝突した際の衝撃により、たとえばドライブシャフト６７０とデファレンシャルギヤ６６０との連結が外れる場合がある。この場合、駆動輪３５０が第２ＭＧ２０から切り離されるので第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０に制動力が働きにくくなり、プロペラシャフト６５０が惰性により回転し続けるのに伴い、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０が回転し続ける可能性がある。
【００５１】
そうすると、いずれも永久磁石型同期モータである第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０では、永久磁石のロータ（図示せず）が回転し続けることにより発電が行なわれ得る。発電時の起電力は、上述の放電処理を妨げる向きに生じるので、放電処理に要する時間が長くなってしまう可能性がある。あるいは、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０にて発電された電力が、インバータ２１０，２２０のダイオードＤ９〜Ｄ１４および正極線ＰＬ２を介してコンデンサＣ２に充電されてしまう可能性がある。
【００５２】
そこで、本実施の形態によれば、衝突が検出された場合に電動アクチュエータ４６０を用いて吸気バルブ４１０（いずれも図３参照）の開閉タイミングを進角側に変更する構成を採用する。この制御を本明細書では「進角制御」と称する。
【００５３】
進角制御を実行すると、進角制御の実行前（あるいは進角制御を実行しない場合）と比べて、エンジン１００の回転抵抗（フリクション）が大きくなる。このメカニズムの詳細については後述するが、エンジン１００のフリクションが大きくなることにより、エンジン回転速度Ｎｅを速やかに低下させることができるので、エンジン１００と連結されている第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０についても、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２を速やかに低下させることが可能になる。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた電荷を短時間で放電させることができる。
【００５４】
＜進角制御＞
以下、車両１の衝突時における進角制御について、図５および図６を用いて詳細に説明する。
【００５５】
図５は、進角制御を説明するための図である。図３および図５を参照して、吸気バルブ４１０の開弁タイミングを「ＩＶＯ（Intake  Valve  Opening）」と表し、吸気バルブ４１０の閉弁タイミングを「ＩＶＣ（Intake  Valve  Closing）」と表す。また、排気バルブ４２０の開弁タイミングを「ＥＶＯ（Exhaust  Valve  Opening）」と表し、排気バルブ４２０の閉弁タイミングを「ＥＶＣ（Exhaust  Valve  Closing）」と表す。
【００５６】
吸気バルブ４１０の開閉タイミングを「進角側に変更する」とは、開閉タイミングを図５にて反時計周りに変更することを言う。反対に、吸気バルブ４１０の開閉タイミングを「遅角側に変更する」とは、開閉タイミングを時計周りに変更することを言う。
【００５７】
図５の上部には、車両１の衝突の検出直前（進角制御が実行される直前）の状態を示す。進角制御は、車両１の衝突が検出された際に、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１が所定のしきい値ｎ１（第１のしきい値）よりも大きいとの条件、およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２が所定のしきい値ｎ２（第２のしきい値）（いずれも図６および図７参照）よりも大きいとの条件のうちの少なくとも一方が成立したときに実行される。本実施の形態では吸気バルブ４１０の開弁期間は一定に維持されているため、進角制御を実行すると、吸気バルブ４１０の開弁タイミングＩＶＯおよび閉弁タイミングＩＶＣは、いずれも進角側に変更されることになる。進角制御の実行後の状態を図５の下部に示す。
【００５８】
進角制御を実行すると、進角制御の実行前（あるいは進角制御を実行しない場合）と比べて、吸気行程においてシリンダ４３０に流入する空気量が増加する。そのため、圧縮比が大きくなる。そうすると、シリンダ４３０内の圧力が増大するので、排気行程においてピストン４４０を押し上げるのに必要な力が大きくなる。すなわち、エンジン１００の回転抵抗（フリクション）が大きくなる。したがって、エンジン１００の回転が妨げられるので、エンジン回転速度Ｎｅを速やかに低下させることができる。なお、圧縮比とは、吸入された混合気の体積（ピストン４４０が下死点に到達するタイミングにおけるエンジン容積（＝シリンダ容積＋燃焼室容積））に対する、圧縮後の混合気の体積（ピストン４４０が上死点に到達するタイミングにおける燃焼室容積）の比率として表される。
【００５９】
なお、進角制御としては、吸気バルブ４１０の開閉タイミングを最進角に変更することが好ましい。これにより、エンジン１００のフリクションが最大になるので、最も早くエンジン回転速度Ｎｅを低下させることができる。
【００６０】
また、図５の下部では、進角制御の実行後に吸気バルブ４１０の閉弁タイミングＩＶＣが下死点のタイミングに一致する例を示しているが、閉弁タイミングＩＶＣを下死点のタイミングよりも進角側に変化させてもよい。
【００６１】
図６は、進角制御の実行前後の状態を説明するための共線図である。図１および図６を参照して、動力分割機構４００が図１にて説明したように構成されることによって、サンギヤＳの回転速度と、キャリアＣの回転速度と、リングギヤＲの回転速度とは、共線図上において直線で結ばれる関係を有する。サンギヤＳの回転速度はＭＧ１回転速度Ｎｍ１と等しく、キャリアＣの回転速度はエンジン回転速度Ｎｅと等しく、リングギヤＲの回転速度はＭＧ２回転速度Ｎｍ２と等しい。したがって、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１と、エンジン回転速度Ｎｅと、ＭＧ２回転速度Ｎｍ２とは、共線図上において直線で結ばれる関係を有する。
【００６２】
直線Ｌ１は衝突の検出直前の状態を示し、直線Ｌ２は車両１が衝突した際に進角制御を実行している間の状態を示し、直線Ｌ３は進角制御の実行後の状態を示す。
【００６３】
直線Ｌ２に示すように、衝突時に進角制御を実行している間、エンジン１００のフリクションが大きくなると、エンジン１００のトルクＴｅが負の向きに増大する。これにより、共線図上にて直線で結ばれたＭＧ１回転速度Ｎｍ１およびＭＧ２回転速度Ｎｍ２についても、速やかに低下させることができる。その結果、第１ＭＧ１０または第２ＭＧ２０による不要な発電が抑制されるので、コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた電荷を短時間で放電させることができる。
【００６４】
図７は、本実施の形態における吸気バルブ４１０の開閉タイミングの制御を説明するためのフローチャートである。図７に示すフローチャートは、所定の条件成立時あるいは所定の期間経過毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。なお、このフローチャートの各ステップは、基本的にはＥＣＵ３００によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ３００内に作製されたハードウェア（電子回路）によって実現されてもよい。
【００６５】
図１〜図３および図７を参照して、Ｓ１０において、ＥＣＵ３００は、衝突検出センサ３２０からの検出信号に基づいて、車両１の衝突が検出されたか否かを判定する。車両１の衝突が検出されていない場合（Ｓ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、以下の処理をスキップして処理をメインルーチンへと戻す。一方、車両１の衝突が検出された場合（Ｓ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は処理をＳ２０に進める。
【００６６】
Ｓ２０において、ＥＣＵ３００は、ＳＭＲを開放する。さらに、Ｓ３０において、ＥＣＵ３００は、第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０による放電処理を実行する。これらの制御については既に詳細に説明したため、ここでは説明は繰り返さない。
【００６７】
Ｓ４０において、ＥＣＵ３００は、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１がしきい値ｎ１以下であるか否かを判定する。ＭＧ１回転速度Ｎｍ１がしきい値ｎ１よりも大きい場合（Ｓ４０においてＮＯ）、ＥＣＵ３００は進角制御を実行する（Ｓ７０）。
【００６８】
ＭＧ１回転速度Ｎｍ１がしきい値ｎ１以下の場合（Ｓ４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は処理をＳ５０に進め、ＭＧ２回転速度Ｎｍ２がしきい値ｎ２以下であるか否かをさらに判定する。ＭＧ２回転速度Ｎｍ２がしきい値ｎ２よりも大きい場合（Ｓ５０においてＮＯ）にも、ＥＣＵ３００は進角制御を実行する（Ｓ７０）。
【００６９】
なお、各しきい値ｎ１，ｎ２は、たとえば略０に設定することができる（ｎ１≒ｎ２≒０）。この場合、車両１の衝突が検出された際に第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０の少なくとも一方が回転していると進角制御が実行される。
【００７０】
一方、ＭＧ１回転速度Ｎｍ１がしきい値ｎ１以下の場合（Ｓ２０においてＹＥＳ）、かつ、ＭＧ２回転速度Ｎｍ２がしきい値ｎ２以下の場合（Ｓ３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、進角制御は実行せずに、車両１の状況に応じて吸気バルブ４１０の開閉タイミングを制御する。本明細書では、この制御を「成り行き制御」と称する（Ｓ４０）。Ｓ４０またはＳ５０の処理が終了すると、ＥＣＵ３００は処理をメインルーチンへと戻す。
【００７１】
なお、処理の順序は適宜変更することができる。たとえば、Ｓ４０の処理とＳ５０の処理との順序を入れ替えてもよい。また、Ｓ２０，Ｓ３０の処理は、Ｓ６０の処理の直前もしくは直後、またはＳ７０の処理の直前もしくは直後に実行してもよい。
【００７２】
以上のように、本実施の形態によれば、車両衝突時に進角制御を実行して吸気バルブ４１０の開閉タイミングを進角側に変更する。これにより、エンジン１００のフリクションが大きくなるので、エンジン回転速度Ｎｅを速やかに低下させることができる。そうすると、エンジン１００と連結されている第１ＭＧ１０および第２ＭＧ２０についても、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１および第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を速やかに低下させることができる。
【００７３】
また、特許文献１では吸排気バルブおよびスロットルバルブを閉じてからシリンダ内の圧力（内圧）が負圧に変化するまでにはある程度の時間を要するのに対し、本実施の形態によれば内圧を負圧にする必要がなく、より短時間でエンジン１００のフリクションを大きくすることができる。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２に蓄えられた電荷を一層短時間で放電することが可能になる。
【００７４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
【符号の説明】
【００７５】
１  車両、１０  第１モータジェネレータ（ＭＧ）、２０  第２モータジェネレータ（ＭＧ）、１２，２２  レゾルバ、１００  エンジン、１０５  電動可変バルブタイミング（ＶＶＴ）機構、１１０  クランクシャフト、１５０  バッテリ、１６０  システムメインリレー（ＳＭＲ）、１８０  電圧センサ、２００  パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、２０５  コンバータ、２１０，２２０  インバータ、２１０Ｕ，２２０Ｕ  Ｕ相アーム、２１０Ｖ，２２０Ｖ  Ｖ相アーム、２１０Ｗ，２２０Ｗ  Ｗ相アーム、３００  電子制御装置（ＥＣＵ）、３１０  アクセル開度センサ、３２０  衝突検出センサ、３５０  駆動輪、４００  動力分割機構、４０２  スロットルモータ、４０４  スロットルバルブ、４０６  スロットル開度センサ、４０８  インジェクタ、４１０  吸気バルブ、４２０  排気バルブ、４１２  吸気側カムシャフト、４２２  排気側カムシャフト、４１４，４２４  カム、４３０  シリンダ、４３２  点火プラグ、４４０  ピストン、４５０  排気通路、４５２，４５４  触媒、４６０  電動アクチュエータ、４７６  カム角センサ、４７８  クランク角センサ、６１０，６２０  ロータ、６５０  プロペラシャフト、６５２  車速センサ、６６０  デファレンシャルギヤ、６７０  ドライブシャフト、Ｐ  ピニオンギヤ、Ｒ  リングギヤ、Ｓ  サンギヤ、Ｃ  キャリア、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ１４  ダイオード、Ｌ  リアクトル、Ｑ１〜Ｑ１４  トランジスタ。
【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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