(57)【要約】【課題】燃費の悪化を防ぐとともにフェールセーフ機能を有す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。【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置は、第１のモータジェネレータと、内燃機関及び第１のモータジェネレータが連結された動力分配機構と、駆動軸に接続された第２のモータジェネレータと、動力分配機構の回転要素に連結されたブレーキと、を有し、ブレーキを解放した状態では無段変速モードが実行され、ブレーキを係合した状態では固定変速モードが実行されるハイブリッド車両に適用される。ハイブリッド車両の制御装置は、第２のモータジェネレータを動力源として駆動軸が駆動されている電気走行状態において、駆動軸の回転数が所定回転数以上となっている場合には、固定変速モードを実行する。これにより、燃費の悪化を抑えることができるとともに、フェールセーフ機能を有することが可能となる。【選択図】図４
2009208723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のモータジェネレータと、前記内燃機関及び前記第１のモータジェネレータが連結された動力分配機構と、駆動軸に接続された第２のモータジェネレータと、前記動力分配機構の回転要素に連結されたブレーキ部と、を有し、前記ブレーキ部を解放した状態では、前記第１のモータジェネレータの回転数を連続的に変化させることにより無段変速モードが実行され、前記ブレーキ部を係合した状態では、前記動力分配機構の回転要素が固定されることにより固定変速モードが実行されるハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記第２のモータジェネレータを動力源として前記駆動軸が駆動されている電気走行状態において、前記駆動軸の回転数が所定回転数以上となっている場合には、前記ブレーキ部を係合して固定変速モードを実行する制御手段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。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ブレーキ部が係合されている固定変速モードとなっている場合において、前記内燃機関の始動要求がある場合には、前記ブレーキ部を解放しつつ前記内燃機関を始動して無段変速モードを実行する請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記内燃機関の始動要求がある場合には、前記第１のモータジェネレータより反力トルクを出力させて、前記ブレーキ部を解放しつつ前記内燃機関を始動する請求項２に記載の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、ハイブリッド車両に好適な制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）に加えて、電動機や発電機として機能するモータジェネレータを備えるハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両では、内燃機関を可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキの過不足をモータジェネレータで補う。このようなハイブリッド車両の走行モードとしては、主に、エンジンを用いずにモータジェネレータで走行する電気走行（ＥＶ走行）モードと、エンジンとモータジェネレータとで走行するハイブリッド走行モードとに分けられる。
【０００３】
このようなハイブリッド車両の一例として、以下の特許文献１に示すように、無段変速モードと固定変速モードとを切り換えて運転することが可能なように構成されたハイブリッド車両がある。このハイブリッド車両では、例えば、２つの遊星歯車機構を組み合わせた動力分配機構を有し、動力分配機構は、エンジン、第１のモータジェネレータ、駆動軸及びブレーキに接続され、第２のモータジェネレータは、駆動軸に接続される。ブレーキは、例えば一対のクラッチ板より構成される。ブレーキを解放した状態では、第１のモータジェネレータの回転数を連続的に変化させることにより、エンジンの回転数が連続的に変化し、無段変速モードでの運転が実行される。一方、ブレーキを固定した状態では、上記の回転要素の１つの回転が阻止されることにより変速比が固定となり、固定変速モードでの運転が実行される。
【０００４】
なお、以下の特許文献２には、エンジン始動時は、発電機でエンジン始動し、高速走行時は、発電機をブレーキによって固定し、駆動軸の回転によってエンジン始動する技術が記載されている。また、以下の特許文献３にも、本発明と関連のある技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４５５２７号公報
【特許文献２】特開平９−１０９７０６号公報
【特許文献３】特開２００５−１３２１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＥＶ走行時においては、ハイブリッド走行モードに切り換わる際のエンジン始動応答性を確保するため、エンジン回転数を所定回転数以上に保持する必要がある。このため、上記のハイブリッド車両では、第１のモータジェネレータを用いてエンジン回転数を所定回転数以上に保持するモータリングが行われる。
【０００７】
しかしながら、このとき、ブレーキは解放状態となっているものの、実際には、ブレーキのクラッチ板は互いに完全に離れている状態にある訳ではないため、第１のモータジェネレータの回転軸が回転することによりクラッチ板間には摩擦が発生する。そのため、この摩擦の発生により燃費が悪化する可能性がある。また、第１のモータジェネレータが故障等フェールした場合には、エンジン回転数を所定回転数以上に保持することができなくなる。この点について、上記の特許文献１乃至３には何ら検討されていない。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、燃費の悪化を防ぐとともにフェールセーフ機能を有す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】
【０００９】
本発明の１つの観点では、第１のモータジェネレータと、前記内燃機関及び前記第１のモータジェネレータが連結された動力分配機構と、駆動軸に接続された第２のモータジェネレータと、前記動力分配機構の回転要素に連結されたブレーキ部と、を有し、前記ブレーキ部を解放した状態では、前記第１のモータジェネレータの回転数を連続的に変化させることにより無段変速モードが実行され、前記ブレーキ部を係合した状態では、前記動力分配機構の回転要素が固定されることにより固定変速モードが実行されるハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置は、前記第２のモータジェネレータを動力源として前記駆動軸が駆動されている電気走行状態において、前記駆動軸の回転数が所定回転数以上となっている場合には、前記ブレーキ部を係合して固定変速モードを実行する制御手段を備える。
【００１０】
上記のハイブリッド車両の制御装置は、第１のモータジェネレータと、前記内燃機関及び前記第１のモータジェネレータが連結された動力分配機構と、駆動軸に接続された第２のモータジェネレータと、前記動力分配機構の回転要素に連結されたブレーキ部と、を有し、前記ブレーキ部を解放した状態では、前記第１のモータジェネレータの回転数を連続的に変化させることにより無段変速モードが実行され、前記ブレーキ部を係合した状態では、前記動力分配機構の回転要素が固定されることにより固定変速モードが実行されるハイブリッド車両に適用される。ハイブリッド車両の制御装置は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）などの制御手段を備える。前記制御手段は、前記第２のモータジェネレータを動力源として前記駆動軸が駆動されている電気走行状態において、前記駆動軸の回転数が所定回転数以上となっている場合には、前記ブレーキ部を係合して固定変速モードを実行する。ここで、所定回転数は、固定変速モードにおける、内燃機関の回転数がアイドル回転数となるときの駆動軸の回転数である。このように、ブレーキ部を係合した状態にすることにより、ブレーキ部におけるクラッチ間に摩擦が発生するのを防ぐことができ、燃費の悪化を抑えることができる。また、このようにすることで、前記第１のモータジェネレータが故障等によりフェールした場合などにおいても、内燃機関の回転数をアイドル回転数以上に保持することが可能となる、即ち、フェールセーフ機能を有することが可能となる。
【００１１】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記ブレーキ部が係合されている固定変速モードとなっている場合において、前記内燃機関の始動要求がある場合には、前記ブレーキ部を解放しつつ前記内燃機関を始動して無段変速モードを実行する。このようにすることで、内燃機関の動作点を最適燃費線上に移行させることができ、燃費の向上を図ることができる。
【００１２】
上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記内燃機関の始動要求がある場合には、前記第１のモータジェネレータより反力トルクを出力させて、前記ブレーキ部を解放しつつ前記内燃機関を始動する。このようにすることで、内燃機関を始動することによるショックを抑えて、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
第１のモータジェネレータと、前記内燃機関及び前記第１のモータジェネレータが連結された動力分配機構と、駆動軸に接続された第２のモータジェネレータと、前記動力分配機構の回転要素に連結されたブレーキ部と、を有し、前記ブレーキ部を解放した状態では、前記第１のモータジェネレータの回転数を連続的に変化させることにより無段変速モードが実行され、前記ブレーキ部を係合した状態では、前記動力分配機構の回転要素が固定されることにより固定変速モードが実行されるハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置であって、前記第２のモータジェネレータを動力源として前記駆動軸が駆動されている電気走行状態において、前記駆動軸の回転数が所定回転数以上となっている場合には、前記ブレーキ部を係合して固定変速モードを実行する制御手段を備える。これにより、燃費の悪化を抑えるとともに、フェールセーフ機能を有することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１５】
［装置構成］
図１に本発明の車両の制御装置を適用したハイブリッド車両の概略構成を示す。図１の例は、機械分配式２モータ型と称されるハイブリッド車両であり、エンジン（内燃機関）１、第１のモータジェネレータＭＧ１、第２のモータジェネレータＭＧ２、動力分配機構２０、を備える。動力源に相当するエンジン１と、第１のモータジェネレータＭＧ１とが動力分配機構２０に連結されている。動力分配機構２０の駆動軸３には、駆動軸３のトルク（駆動トルク）又はブレーキ力のアシストを行うための動力源である第２のモータジェネレータＭＧ２が連結されている。第２のモータジェネレータＭＧ２はＭＧ２変速部６を介して駆動軸３と接続されている。さらに、駆動軸３は最終減速機８を介して左右の駆動輪９に連結されている。第１のモータジェネレータＭＧ１と第２のモータジェネレータＭＧ２とは、バッテリ、インバータ、又は適宜のコントローラ（図２参照）を介して、もしくは直接的に電気的に接続され、第１のモータジェネレータＭＧ１で生じた電力で第２のモータジェネレータＭＧ２を駆動するように構成されている。
【００１６】
エンジン１は燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどが挙げられる。第１のモータジェネレータＭＧ１はエンジン１からトルクを受けて回転することにより主として発電を行うものであり、発電に伴うトルクの反力が作用する。第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を制御することにより、エンジン１の回転数が連続的に変化する。このような変速モードを無段変速モードという。無段変速モードは、後述する動力分配機構２０の差動作用により実現される。
【００１７】
第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動トルク又はブレーキ力を補助（アシスト）する装置である。駆動トルクをアシストする場合、第２のモータジェネレータＭＧ２は電力の供給を受けて電動機として機能する。一方、ブレーキ力をアシストする場合には、第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動輪９から伝達されるトルクにより回転させられて電力を発生する発電機として機能する。
【００１８】
図２は、図１に示す第１及び第２のモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２、並びに動力分配機構２０の構成を示す。
【００１９】
動力分配機構２０は、エンジン１の出力トルクを第１のモータジェネレータＭＧ１と駆動軸３とに分配する機構であり、差動作用を生じるように構成されている。具体的には複数組の差動機構を備え、互いに差動作用を生じる４つの回転要素のうち、第１の回転要素にエンジン１が連結され、第２の回転要素に第１のモータジェネレータＭＧ１が連結され、第３の回転要素に駆動軸３が連結される。第４の回転要素はブレーキ部７により固定可能となっている。
【００２０】
ブレーキ部７が第４の回転要素を固定していない状態では、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を連続的に変化させることによりエンジン１の回転数が連続的に変化し、無段変速モードが実現される。一方、ブレーキ部７が第４の回転要素を固定している状態では、動力分配機構２０により決定される変速比がオーバードライブ状態（即ち、エンジン１より出力される回転数が駆動軸３の回転数より小さくなる状態）に固定され、固定変速モードが実現される。
【００２１】
各実施形態に係るハイブリッド車両では、図２に示すように、動力分配機構２０は、２つの遊星歯車機構を組み合わせて構成される。第１の遊星歯車機構はリングギアＲ１、キャリアＣ１、サンギアＳ１を備える。第２の遊星歯車機構はダブルピニオン式であり、リングギアＲ２、キャリアＣ２、サンギアＳ２を備える。
【００２２】
エンジン１の出力軸２は第１の遊星歯車機構のキャリアＣ１に連結され、そのキャリアＣ１は第２の遊星歯車機構のリングギアＲ２に連結されている。これらが第１の回転要素を構成する。第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１は第１の遊星歯車機構のサンギアＳ１に連結され、これらが第２の回転要素を構成している。
【００２３】
第１の遊星歯車機構のリングギアＲ１と第２の遊星歯車機構のキャリアＣ２は相互に連結されているとともに駆動軸３に連結されている。これらが第３の回転要素を構成している。また、第２の遊星歯車機構のサンギアＳ２は回転軸２９に連結されており、回転軸２９とともに第４の回転要素を構成している。回転軸２９はブレーキ部７により固定可能となっている。ブレーキ部７は、例えば油圧アクチュエータなどのアクチュエータなどを用いて、サンギアＳ２に連結されたクラッチ板を、ハイブリッド車両に固定されたクラッチ板に押圧することにより係合する摩擦係合装置である。
【００２４】
ＭＧ２変速部６は、第２のモータジェネレータＭＧ２からの出力を変速して駆動軸３に出力するための変速装置である。具体的には、ＭＧ２変速部６は、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転軸と駆動軸３との間の動力伝達経路に設置された、複数の摩擦係合装置及びそれら各々を駆動する油圧アクチュエータ等の駆動装置からなる変速装置である。ＭＧ２変速部６は、当該複数の摩擦係合装置各々の接触状態の組み合わせにより、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転軸と駆動軸３との回転数比を段階的に変化させることが可能に構成されている。ＭＧ２変速部６は、第２のモータジェネレータＭＧ２が最高回転数を超えないように、また、第２のモータジェネレータＭＧ２が可及的に高効率な回転数で回転するように、その変速比がＥＣＵ４により適宜に制御される。以下に述べる実施形態では、ＭＧ２変速部６は、変速モードとして、変速比が相対的に低いＬｏ側の変速段のモード（Ｌｏモード）と、変速比が相対的に高いＨｉ側の変速段のモード（Ｈｉモード）と、を有する。なお、ＭＧ２変速部６が有する変速モードとしては、更に複数の変速モードを備えるとしても良い。
【００２５】
電源ユニット３０は、インバータ３１、コンバータ３２、ＨＶバッテリ３３及びコンバータ３４を備える。第１のモータジェネレータＭＧ１は電源線３７によりインバータ３１に接続されており、第２のモータジェネレータＭＧ２は電源線３８によりインバータ３１に接続されている。また、インバータ３１はコンバータ３２に接続され、コンバータ３２はＨＶバッテリ３３に接続されている。さらに、ＨＶバッテリ３３はコンバータ３４を介して補機バッテリ３５に接続されている。
【００２６】
インバータ３１は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２との間で電力の授受を行う。モータジェネレータの回生時には、インバータ３１はモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２が回生により発電した電力を直流に変換し、コンバータ３２へ供給する。コンバータ３２は、インバータ３１から供給される電力を電圧変換し、ＨＶバッテリ３３を充電する。一方、モータジェネレータの力行時には、ＨＶバッテリ３３から出力される直流電力はコンバータ３２により昇圧されてインバータ３１へ供給され、電源線３７又は３８を介してモータジェネレータＭＧ１又はＭＧ２へ供給される。
【００２７】
ＨＶバッテリ３３の電力はコンバータ３４により電圧変換されて補機バッテリ３５に供給され、各種の補機の駆動に使用される。
【００２８】
インバータ３１、コンバータ３２、ＨＶバッテリ３３及びコンバータ３４の動作はＥＣＵ４により制御されている。ＥＣＵ４は制御信号Ｓ４を送信することにより、電源ユニット３０内の各要素の動作を制御する。また、電源ユニット３０内の各要素の状態などを示す必要な信号は制御信号Ｓ４としてＥＣＵ４に供給される。具体的には、ＨＶバッテリ３３のバッテリ残存容量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）及びバッテリの入出力制限値などは制御信号Ｓ４としてＥＣＵ４に供給される。
【００２９】
ＥＣＵ４は、エンジン１、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２との間で制御信号Ｓ１〜Ｓ３を送受信することにより、それらを制御する。また、ＥＣＵ４は、図示しないブレーキ操作部に制御信号を供給し、ブレーキ操作部は、当該制御信号に基づいて、ブレーキ部７における固定（係合）／解放を制御する。以下の各実施形態では、ＥＣＵ４は、第２のモータジェネレータＭＧ２からの制御信号に基づいて、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数、即ち、駆動軸３の回転数を求め、求められた駆動軸３の回転数に基づいて、無段変速モードと固定変速モードとの間で変速モードを切り換える。従って、ＥＣＵ４は、本発明における制御手段として機能する。
【００３０】
ここで、図３を参照して、無段変速モード、及び、固定変速モード、におけるハイブリッド車両の動作状態について説明する。図３は、無段変速モード及び固定変速モードにおける共線図の一例を示している。図３（ａ）、（ｂ）において、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応する。
【００３１】
図３（ａ）における直線Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ１ｃは無段変速モードにおける共線図の一例を示している。無段変速モードの場合には、エンジン１の出力トルクＴＫＥに対応する反力が、第１のモータジェネレータＭＧ１よりトルクＴＫ１として出力されている。なお、トルクＴＫ２は、第２のモータジェネレータＭＧ２より出力されるトルクを示している。無段変速モードでは、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を増減変化させることにより、エンジン１の回転数を連続的に制御することが可能である。駆動軸３の回転数がＮ１であるとした場合において、例えば、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を白丸ｍ１、ｍ２、ｍ３と順次変化させた場合には、エンジン１の回転数は、白丸Ｎｅ１（＞Ｎ１）、Ｎｅ２（＝Ｎ１）、Ｎｅ３（＜Ｎ１）と順次変化する。つまり、エンジン１の回転数は、駆動軸３の回転数よりも高い値、等しい値及び低い値に順次変化する。ここで、直線Ａ１ｃに示すように、第１のモータジェネレータＭＧ１について、その回転数が負となる場合には、即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１が力行状態となった場合には、第２のモータジェネレータＭＧ２から第１のモータジェネレータＭＧ１に電力を供給する動力循環が発生する。動力循環が発生すると、車両の伝達効率が低下して燃費が悪化する。
【００３２】
図３（ｂ）における直線Ａ２は固定変速モードにおける共線図の一例を示している。固定変速モードの場合には、ブレーキ部７が第４の回転要素を固定している状態となるため、動力分配機構２０により決定される変速比がオーバードライブ状態（即ち、エンジン１の回転数ＮｅＳが駆動軸３の回転数Ｎ１より小さくなる状態）に固定される。このとき、ブレーキ部７がサンギアＳ２を固定することにより、エンジン１の出力トルクＴＫＥに対応する反力ＴＫＢがブレーキ部７において機械的に支持されるため、第１のモータジェネレータＭＧ１を発電機及び電動機のいずれとしても機能させる必要がなく、第１のモータジェネレータＭＧ１は実質的に空転状態となる。そのため、第２のモータジェネレータから第１のモータジェネレータＭＧ１に電力を供給する必要がなくなり、動力循環を回避することができる。従って、高速定常走行時では、無段変速モードから固定変速モードに切り換えることにより、動力循環を防ぐことができ、低燃費化を図ることができる。
【００３３】
［第１実施形態］
次に、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法について説明する。
【００３４】
まず、一般的なハイブリッド車両の制御方法について説明する。一般的なハイブリッド車両の制御方法では、ＥＣＵ４は、車速が比較的低速の場合には、エンジン１からの出力によって走行させているとエンジン効率が悪いため、エンジン１を停止したまま、第２のモータジェネレータＭＧ２を力行状態にして走行する。即ち、ハイブリッド車両は電気走行モード（ＥＶモード）で走行する。ここで、例えば、アクセル開度に基づいて、加速要求等があると判定された場合には、ＥＣＵ４は、エンジン１を始動させ、エンジン１からの出力によっても走行させる（ハイブリッド走行モード）。このエンジン始動要求時においてエンジン１を円滑に始動するため、ＥＣＵ４は、ＥＶ走行中においても、第１のモータジェネレータＭＧ１を力行状態にすることにより、エンジン１の回転数を所定回転数以上に保持するモータリングを行っている。
【００３５】
ここで、エンジン１のモータリングを第１のモータジェネレータＭＧ１で行っていることからも分かるように、ハイブリッド車両の動作状態は、ブレーキ部７が解放された無段変速モードの状態になっている。しかしながら、ブレーキ部７は、例えば油圧アクチュエータなどを用いて、サンギアＳ２に連結されたクラッチ板を、ハイブリッド車両に固定されたクラッチ板に押圧することにより係合する摩擦係合装置であり、このブレーキ部７が解放された状態では、サンギアＳ２に連結されたクラッチ板は、ハイブリッド車両に固定されたクラッチ板とは完全には離れておらず、いわば半クラッチに近い状態となっている。そのため、第１のモータジェネレータＭＧ１によりモータリングが行われることにより、即ち、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸が回転することにより、サンギアＳ２が回転し、サンギアＳ２が回転することにより、サンギアＳ２と連結されたクラッチ板とハイブリッド車両に固定されたクラッチ板との間に摩擦が生じ、燃費が悪化してしまう恐れが有る。
【００３６】
そこで、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法では、ＥＣＵ４は、ハイブリッド車両がＥＶ走行している状態において、車速が所定値以上になっていると判定した場合には、即ち、駆動軸３の回転数が所定回転数以上になっていると判定した場合には、ブレーキ部７を係合する固定変速モードを実行することとする。以下、図４を用いて具体的に説明する。
【００３７】
図４は、エンジン１のモータリングを行う際におけるハイブリッド車両の動作状態を示す共線図の一例である。図４において、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応する。この図４に示す例では、ハイブリッド車両はＥＶ走行しているものとする。
【００３８】
図４に示すように、ＥＣＵ４は、車速が所定値以上になっていると判定した場合、即ち、駆動軸３の回転数が所定回転数Ｎ５以上になっていると判定した場合には、ブレーキ部７を係合する。これにより、駆動軸３の回転は動力分配機構２０を介してエンジン１の回転軸に伝達され、エンジン１は駆動軸３の回転によりモータリングされる。なお、駆動軸３は第２のモータジェネレータＭＧ２により回転されるので、エンジン１は第２のモータジェネレータＭＧ２によってモータリングされるともいえる。所定回転数Ｎ５は、固定変速モードの場合における、エンジン１を点火することが可能なエンジン１の回転数Ｎｅ５に対応する駆動軸３の回転数、即ち、エンジン１の回転数がアイドル回転数となるときの駆動軸３の回転数である。ここで、ブレーキ部７が係合された固定変速モードでは、サンギアＳ２の回転数は０となるので、所定回転数Ｎ５は、キャリアＣ２の回転数（エンジン１の回転数Ｎｅ５）より一意に決まる。このように、ブレーキ部７を係合して駆動軸３の回転によりエンジン１をモータリングした場合には、ブレーキ部７を解放して第１のモータジェネレータＭＧ１によりモータリングする場合と比較して、ブレーキ部７におけるクラッチ間に摩擦が発生するのを防ぐことができ、燃費の悪化を抑えることができる。
【００３９】
一方、車速が所定値よりも小さくなっている場合、即ち、駆動軸３の回転数が所定回転数Ｎ５よりも小さくなっている場合には（図４でいうと、例えば、駆動軸３の回転数がＮ４となっている場合）、固定変速モードの状態のまま、駆動軸３の回転により、エンジン１の回転数をアイドル回転数までモータリングすることは難しい。そこで、ＥＣＵ４は、車速が所定値よりも小さくなっていると判定した場合、即ち、駆動軸３の回転数が所定回転数Ｎ５よりも小さくなっていると判定した場合には、ブレーキ部７を解放して、第１のモータジェネレータＭＧ１でエンジン１のモータリングを行う。
【００４０】
次に、上述のハイブリッド車両の制御処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ４は、ハイブリッド車両がＥＶ走行中か否かについて判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、エンジン１やモータジェネレータの状態に基づいて、ハイブリッド車両がＥＶ走行中か否かについて判定する。例えば、ＥＣＵ４は、エンジン１が完爆中であるか否かによって、ＥＶ走行中か否かについて判定する。ＥＣＵ４は、ハイブリッド車両がＥＶ走行中であると判定した場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４は、ハイブリッド車両がＥＶ走行中でないと判定した場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０５の処理へ進んで、通常制御、具体的にはハイブリッド走行の走行制御を行い、本制御処理をリターンする。
【００４２】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ４は、ＭＧ２変速部６の変速モードがＨｉモードであるか否かについて判定する。具体的には、ＥＣＵ４は、ＭＧ２変速部６へ供給した制御信号に基づいて、変速モードがＨｉモードであるか否かについて判定する。ＥＣＵ４は、ＭＧ２変速部６の変速モードがＨｉモードであると判定した場合には、ステップＳ１０３の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４は、ＭＧ２変速部６の変速モードがＨｉモードでない、即ち、Ｌｏモードであると判定した場合には、ステップ１０５の処理へ進んで、通常制御、具体的には、第１のモータジェネレータＭＧ１でエンジン１のモータリングを行い、本制御処理をリターンする。
【００４３】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ４は、ハイブリッド車両の車速が所定値以上になっているか否か、即ち、駆動軸３の回転数が所定回転数Ｎ５以上になっているか否かについて判定する。ＥＣＵ４は、ハイブリッド車両の車速が所定値以上になっている、即ち、駆動軸３の回転数が所定回転数Ｎ５以上になっていると判定した場合には、ステップＳ１０４の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４は、ハイブリッド車両の車速が所定値よりも小さくなっている、即ち、駆動軸３の回転数が所定回転数Ｎ５よりも小さくなっていると判定した場合には、ステップ１０５の処理へ進んで、通常制御、具体的には、第１のモータジェネレータＭＧ１でエンジン１のモータリングを行い、本制御処理をリターンする。ここで所定回転数Ｎ５は、エンジン１がアイドル回転数となるときの駆動軸３の回転数であり、予め実験などにより求められ、ＥＣＵ４のＲＯＭなどに記録されている。
【００４４】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ４はブレーキ部７を係合して固定変速モードの状態にする。このように、ブレーキ部７を係合した固定変速モードを実行して、エンジン１を駆動軸３の回転によりモータリングすることにより、ブレーキ部７が解放された場合と比較して、ブレーキ部７におけるクラッチ間に摩擦が発生するのを防ぐことができ、燃費の悪化を抑えることができる。この後、ＥＣＵ４は、本制御処理をリターンする。
【００４５】
以上に述べたように、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法では、ＥＣＵ４は、ハイブリッド車両がＥＶ走行している状態において、車速が所定値以上になっていると判定した場合には、ブレーキ部７を係合する固定変速モードを実行する。このようにすることで、駆動軸３の回転は動力分配機構２０を介してエンジン１の回転軸に伝達されるので、エンジン１は駆動軸３の回転によりモータリングされる。このとき、ブレーキ部７は係合されているので、ブレーキ部７が解放されている場合と比較して、ブレーキ部７におけるクラッチ間に摩擦が発生するのを防ぐことができ、燃費の悪化を抑えることができる。これにより、ＨＶバッテリ３３の消費電力を節約することができる。また、このようにすることで、第１のモータジェネレータＭＧ１が故障等によりフェールした場合や、ＳＯＣ低下時であっても、エンジン１の回転数をアイドル回転数以上に保持することが可能となる、即ち、フェールセーフ機能を有することが可能となる。
【００４６】
［第２実施形態］
第１実施形態では、ハイブリッド車両の制御として、ハイブリッド車両がＥＶ走行している状態において、車速が所定値以上になっていると判定した場合に、ブレーキ部７を係合して固定変速モードを実行する制御について述べた。それに対し、第２実施形態では、ブレーキ部７が係合された固定変速モードの状態で、エンジン１の始動要求があった場合におけるハイブリッド車両の制御について述べる。
【００４７】
例えば、運転者がアクセルペダルを踏み込む等の加速要求により、エンジン１の始動要求が発生した場合には、第２のモータジェネレータＭＧ２だけでなく、エンジン１も始動させて、ハイブリッド走行を行う必要がある。しかしながら、ブレーキ部７が係合された状態で、即ち、固定変速モードの状態で、エンジン１を始動させた場合には燃費が悪くなる。このことについて、図６を用いて具体的に述べる。
【００４８】
図６は、エンジン１の動作点を示す図である。図６には、エンジン１の最適燃費線Ｌｅ、固定変速モードでの動作線Ｌｓ、等パワー線Ｌｐ、及び等効率線Ｂ４を示している。図６において、縦軸には、エンジントルク（エンジン１の出力トルク）を示し、横軸には、エンジン回転数（エンジン１の回転数）を示している。
【００４９】
図６に示すように、固定変速モードの状態でエンジン１を始動させた場合、エンジン１の動作点は、固定変速モードでの動作線Ｌｓ上でしか移動することができない。等パワー線Ｌｐ上で見ると、固定変速モードの状態でエンジン１を始動させた場合には、エンジン１の動作点は点Ｐ１となる。しかし、等パワー線Ｌｐ上において、エンジン１の燃費が最も良くなる動作点は、等パワー線Ｌｐと最適燃費線Ｌｅとの交点である点Ｐ２である。つまり、固定変速モードの状態でエンジン１を始動させた場合（動作点Ｐ１の場合）には、エンジン１の動作点が最適燃費線Ｌｅ上にある場合（動作点Ｐ２の場合）と比較して、燃費が悪くなる。
【００５０】
そこで、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法では、ＥＣＵ４は、ブレーキ部７が係合されている固定変速モードとなっている場合において、エンジン１の始動要求がある場合には、ブレーキ部７を解放しつつエンジン１を始動するエンジン始動同期制御を行い、無段変速モードを実行することとする。ＥＣＵ４は、無段変速モードを実行することにより、エンジン始動後は、等パワー線Ｌｐ上で、動作点が点Ｐ１から点Ｐ２へと移行するように、エンジン１の回転数とエンジン１の出力トルクを制御することが可能となる。このように、エンジン１の始動要求がある場合において、無段変速モードを実行することにより、エンジン１の動作点を最適燃費線Ｌｅ上に移行させることができるようになるので、固定変速モードの場合と比較して、燃費の向上を図ることができる。
【００５１】
次に、エンジン始動同期制御の制御方法について、図７のタイムチャートを用いて具体的に説明する。具体的には、図７は、エンジン始動同期制御が行われる際における、ＭＧ回転数（ＭＧ１、ＭＧ２回転数：第１及び第２のモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転数）、エンジン回転数（エンジン１の回転数）、ブレーキ部油圧（ブレーキ部７におけるアクチュエータの油圧）、ＭＧ１トルク（第１のモータジェネレータＭＧ１より出力されるトルク）、ＭＧ２トルク（第２のモータジェネレータＭＧ２より出力されるトルク）、の夫々についての時間に対する変化を示すグラフである。
【００５２】
時刻Ｔ０では、ハイブリッド車両は、ブレーキ部７が係合された固定変速モードの状態となっており、第２のモータジェネレータＭＧ２を動力源としてＥＶ走行を行っている。このとき、ブレーキ部７が係合された状態となっているので、第１のモータジェネレータＭＧ１は空転状態となっており、エンジン１の回転数は、駆動軸３にモータリングされることにより所定の回転数に保持されている。
【００５３】
時刻Ｔ１において、エンジン１の始動要求があると、ＥＣＵ４は、エンジン１が始動する際に即座にブレーキ部７が解放状態に移行できるように、ブレーキ部７のアクチュエータの油圧を、エンジン１の始動要求前の油圧よりも低い定圧待機状態にする。また、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１より反力トルクを出力させる。そして、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１の反力トルクの大きさが所定値Ｈｒ以上になった時刻Ｔ２において、ブレーキ部７を解放状態にするとともに、エンジン１を点火して始動させる。このようにする理由は以下の通りである。
【００５４】
第２のモータジェネレータＭＧ２は、ＭＧ２変速部６において、ＨｉモードとＬｏモードの変速切り換え時における摩擦係合要素の回転同期制御をおこなっている。回転同期制御が行われている過渡中においては、ＭＧ２変速部６の摩擦係合要素はトルク容量を有しないため、エンジン始動時の反力トルクを受け持つことができず、このときにエンジン始動を行った場合にはショックが発生する恐れがある。また、このときに、変速切り換えが終了するまでエンジンの始動を遅らせた場合には、所望のエンジン始動応答性を得ることができなくなる。
【００５５】
そこで、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では、第１のモータジェネレータＭＧ１より反力トルクを出力することとし、当該反力トルクが所定値Ｈｒ以上になったときに、ブレーキ部７を解放状態にする。このようにすることで、エンジン始動時において、エンジン１の出力トルクを第１のモータジェネレータＭＧ１の反力トルクで受けることができるので、エンジン１を始動することによるショックを抑えることができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。また、第２のモータジェネレータＭＧ２により回転同期制御が行われている場合であっても、所望のエンジン始動応答性を得ることができる。なお、所定値Ｈｒは、予め実験などにより求められ、ＥＣＵ４のＲＯＭなどに記録されている。この後、ＥＣＵ４は、エンジン１の回転数を上昇させるとともに、第１のモータジェネレータの回転数を上昇させ、エンジン１の動作点がエンジン１の最適燃費線上に移行するように制御する。このようにすることで、燃費の向上を図ることができる。
【００５６】
次に、上述のハイブリッド車両の制御処理について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５７】
まず、ステップＳ１１１において、ＥＣＵ４は、エンジン１の始動要求があるか否かについて判定する。例えば、ＥＣＵ４は、アクセル開度などに基づいて、エンジン１の始動要求があるか否かについて判定する。ＥＣＵ４は、エンジン１の始動要求があると判定した場合には（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１２の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４は、エンジン１の始動要求がないと判定した場合には（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１１４の処理へ進んで、通常制御、具体的にはＥＶ走行の走行制御を行い、本制御処理をリターンする。
【００５８】
ステップＳ１１２において、ＥＣＵ４は、ブレーキ部７が係合されているか否かについて判定する。例えば、ＥＣＵ４は、ブレーキ操作部に供給した制御信号に基づいて、ブレーキ部７が係合されているか否か（即ち、固定変速モードか否か）について判定する。ＥＣＵ４は、ブレーキ部７が係合されていると判定した場合には（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１３の処理へ進む。一方、ＥＣＵ４は、ブレーキ部７が係合されていないと判定した場合には（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、ステップＳ１１４の処理へ進んで、通常制御、具体的には、無段変速モードでの走行制御を行い、本制御処理をリターンする。
【００５９】
ステップＳ１１３において、ＥＣＵ４は、エンジン始動同期制御を行う。即ち、ＥＣＵ４は、第１のモータジェネレータＭＧ１より反力トルクを出力させて、ブレーキ部７を解放しつつエンジン１を始動することにより無段変速モードを実行する。無段変速モードを実行することにより燃費の向上を図ることができ、第１のモータジェネレータＭＧ１より反力トルクを出力させることにより、エンジン１を始動することによるショックを抑え、ドライバビリティの向上を図ることができる。この後、ＥＣＵ４は、この後、本制御処理をリターンする。
【００６０】
以上に述べたように、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法では、ＥＣＵ４は、ブレーキ部７が係合されている固定変速モードとなっている場合において、エンジン１の始動要求がある場合には、ブレーキ部７を解放しつつエンジン１を始動することにより無段変速モードを実行する。これにより、エンジン１の動作点を燃費最適線上に移行させることができ、燃費の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本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】モータジェネレータ及び動力分割機構の構成を示す図である。
【図３】無段変速モード及び固定変速モードにおける共線図の一例である。
【図４】モータリングを行う際におけるハイブリッド車両の動作状態を示す共線図の一例である。
【図５】第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。
【図６】エンジンの動作点を示す図である。
【図７】エンジン始動同期制御のタイムチャートである。
【図８】第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
ＭＧ１、ＭＧ２  モータジェネレータ
１  エンジン
４  ＥＣＵ
７  ブレーキ部
２０  動力分配機構
【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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