JP2021138296A - ハイブリッド車両及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバが違和感を覚えることなくハイブリッド車両のずり下がりを抑制する。【解決手段】制御装置１１は、蓄電装置１８への入力電力が入力制限Ｗｉｎを超えないように第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５を制御する。また、制御装置１１は、エンジン１３が負荷運転を行なっている場合に、エンジン１３の回転速度が目標に近づくように第１ＭＧ１４及びエンジン１３を制御する。そして、第２ＭＧ１５が前進方向のトルクを発生しつつ車両が後退する車両ずり下がりの状況下において、入力制限Ｗｉｎが低下している場合に、エンジン１３が負荷運転を行なっているとき、制御装置１１は、第１ＭＧ１４の発電量を抑制する。【選択図】図１

Description

本開示は、ハイブリッド車両及びその制御方法に関する。

特開２０１７−４７８４４号公報（特許文献１）に記載のハイブリッド車両では、第２モータ（走行用モータ）から前進走行用のトルクを出力しつつ車両が後退する車両ずり下がりが検知された場合に、バッテリの入力制限Ｗｉｎ（許容充電電力）が所定電力以下のとき、エンジンの燃料噴射が停止され、車両ずり下がりが検知される前よりも高い回転速度でエンジンが作動するように第１モータによりエンジンがモータリングされる。

これにより、エンジンの回転速度を迅速に高くすることができ、第１モータの消費電力を迅速に大きくすることができる。その結果、第２モータのトルク（回生トルク）が大きく制限されるのを抑制することができ、車両のずり下がり速度が大きくなるのを抑制することができる（特許文献１参照）。

特開２０１７−４７８４４号公報 特開２０１１−１８８６２１号公報

上記のような第１及び第２モータ並びにエンジンを搭載したハイブリッド車両において、車両ずり下がりが発生した場合に、エンジンが始動してその直後にアクセルペダルが踏み込まれると、エンジンが自立運転から負荷運転に移行し、エンジン回転速度のオーバーシュートを抑制するために第１モータがトルク（回生トルク）を発生する。そのため、第１及び第２モータの発電電力を受け入れる蓄電装置の入力制限Ｗｉｎが低下している場合には、第１モータの発電分によって第２モータの発電が制限されてしまい、その結果、第２モータの回生トルクが制限され、車両のずり下がりが増速してしまう可能性がある。

この場合、特許文献１に記載のハイブリッド車両のように、第１モータによりエンジンをモータリングすることも考えられるが、ドライバの意図しないエンジン回転速度の吹き上がりが発生するため、ドライバが違和感を覚える可能性がある。

本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、ドライバが違和感を覚えることなく車両ずり下がりを抑制可能なハイブリッド車両及びその制御方法を提供することである。

本開示のハイブリッド車両は、内燃機関と、第１の回転電機と、内燃機関と第１の回転電機と出力軸とが連結される遊星歯車機構と、出力軸に連結される第２の回転電機と、第１の回転電機により発電される電力及び第２の回転電機により発電される電力を蓄電可能な蓄電装置と、内燃機関並びに第１及び第２の回転電機を制御する制御装置とを備える。制御装置は、蓄電装置への入力電力が入力電力の制限を示す入力制限値（Ｗｉｎ）を超えないように第１及び第２の回転電機を制御する。また、制御装置は、内燃機関が負荷運転を行なっている場合に、内燃機関の回転速度が目標に近づくように第１の回転電機及び内燃機関を制御する。そして、第２の回転電機が前進方向のトルクを発生しつつハイブリッド車両が後退する車両ずり下がりの状況下において、入力制限値がしきい値以下に低下している場合に、内燃機関が負荷運転を行なっているとき、制御装置は、第１の回転電機の発電量を所定値以下に抑制する。

また、本開示の制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法であって、ハイブリッド車両は、内燃機関と、第１の回転電機と、内燃機関と第１の回転電機と出力軸とが連結される遊星歯車機構と、出力軸に連結される第２の回転電機と、第１の回転電機により発電される電力及び第２の回転電機により発電される電力を蓄電可能な蓄電装置とを備える。そして、制御方法は、蓄電装置への入力電力が入力電力の制限を示す入力制限値（Ｗｉｎ）を超えないように第１及び第２の回転電機を制御するステップと、内燃機関が負荷運転を行なっている場合に、内燃機関の回転速度が目標に近づくように第１の回転電機及び内燃機関を制御するステップと、第２の回転電機が前進方向のトルクを発生しつつハイブリッド車両が後退する車両ずり下がりの状況下において、入力制限値がしきい値以下に低下している場合に、内燃機関が負荷運転を行なっているとき、第１の回転電機の発電量を所定値以下に抑制するステップとを含む。

上記のハイブリッド車両及びその制御方法においては、車両ずり下がりの状況下において、入力制限値（Ｗｉｎ）がしきい値以下に低下している場合に、内燃機関が負荷運転を行なっているとき、第１の回転電機の発電量が抑制される。これにより、第１の回転電機をモータリングすることなく第２の回転電機の発電量が確保され、第２の回転電機のトルク（回生トルク）が確保される。したがって、このハイブリッド車両及びその制御方法によれば、ドライバが違和感を覚えることなく車両ずり下がりを抑制することができる。

制御装置は、車両ずり下がりの状況下において、入力制限値（Ｗｉｎ）がしきい値以下に低下している場合に、内燃機関が負荷運転を行なっているとき、第１の回転電機の回生トルクを所定の制限値以下に抑制してもよい。

或いは、上記の制御方法において、抑制するステップは、車両ずり下がりの状況下において、入力制限値（Ｗｉｎ）がしきい値以下に低下している場合に、内燃機関が負荷運転を行なっているとき、第１の回転電機の回生トルクを所定の制限値以下に抑制するステップを含んでもよい。

上記のハイブリッド車両及びその制御方法では、第１の回転電機の回生トルクを制限値以下に抑制することにより、第１の回転電機の発電量が抑制される。したがって、このハイブリッド車両及びその制御方法によれば、ドライバに違和感を与えることなく車両ずり下がりを抑制することができる。

上記の回生トルクの制限値は、入力制限値（Ｗｉｎ）及び第２の回転電機の要求パワーに基づいて算出されてもよい。

これにより、第１の回転電機の回生トルクが必要以上に制限されて内燃機関の回転速度の制御性が著しく低下するのを抑制することができる。

制御装置は、車両ずり下がりの状況下において、入力制限値（Ｗｉｎ）がしきい値以下に低下している場合に、内燃機関が負荷運転を行なっているとき、内燃機関の回転速度を低下させる際の回転速度の変化率を所定の制限値以下に抑制してもよい。

或いは、上記の制御方法において、抑制するステップは、車両ずり下がりの状況下において、入力制限値（Ｗｉｎ）がしきい値以下に低下している場合に、内燃機関が負荷運転を行なっているとき、内燃機関の回転速度を低下させる際の回転速度の変化率を所定の制限値以下に抑制するステップを含んでもよい。

上記のハイブリッド車両及びその制御方法では、内燃機関の回転速度を低下させる際の変化率を制限値以下に抑制することにより、第１の回転電機の発電量が制限される。したがって、このハイブリッド車両及びその制御方法によれば、ドライバに違和感を与えることなく車両ずり下がりを抑制することができる。

上記変化率の制限値は、内燃機関のフリクショントルクに基づいて算出されてもよい。
これにより、内燃機関の回転速度を低下させる際の回転速度の変化率が必要以上に制限されて内燃機関の回転速度の制御性が著しく低下するのを抑制することができる。

本開示のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、ドライバが違和感を覚えることなく車両ずり下がりを抑制することができる。

本開示の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成図である。 図１に示す制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 低Ｗｉｎずり下がり中にエンジンが停止しているときの共線図である。 図３に示す状況下における蓄電装置の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。 低Ｗｉｎずり下がり中にエンジンが始動して自立運転を開始した直後の共線図である。 図５に示す状況下における蓄電装置の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。 参考例として、本開示の対策が採られていない従来のハイブリッド車両において、低Ｗｉｎずり下がり中にエンジンが自立運転から負荷運転へ移行した後の共線図である。 図７に示す状況下における蓄電装置の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。 本実施の形態１に従うハイブリッド車両において、低Ｗｉｎずり下がり中にエンジンが自立運転から負荷運転へ移行した後の共線図である。 図９に示す状況下における蓄電装置の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。 低Ｗｉｎずり下がりが発生した場合にＨＶ−ＥＣＵにより実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。 エンジン、第１ＭＧ、及び第２ＭＧの動作を決定する走行制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２において、低Ｗｉｎずり下がり中にエンジンが自立運転から負荷運転へ移行した後の共線図である。 図１３に示す状況下における蓄電装置の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。 実施の形態２において、低Ｗｉｎずり下がりが発生した場合にＨＶ−ＥＣＵにより実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本開示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。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又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。

［実施の形態１］
＜ハイブリッド車両の構成＞
図１は、本開示の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成図である。図１を参照して、このハイブリッド車両１０は、エンジン１３と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ（Motor Generator）」と称する。）１４と、第２ＭＧ１５と、遊星歯車機構２０，３１と、ＰＣＵ（Power Control Unit）８１と、蓄電装置１８と、制御装置１１とを備える。

第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５はいずれも、電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより電力を発生する発電機としての発電機能とを有する回転電機である。第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５は、たとえば、永久磁石式同期モータや誘導モータ等の交流モータである。

第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５は、ＰＣＵ８１を通じて蓄電装置１８に電気的に接続されている。ＰＣＵ８１は、第１インバータ１６と、第２インバータ１７と、コンバータ８３とを含んで構成される。第１インバータ１６は、第１ＭＧ１４を駆動する。第２インバータ１７は、第２ＭＧ１５を駆動する。コンバータ８３は、第１インバータ１６及び第２インバータ１７に供給される直流電圧を蓄電装置１８の電圧以上に昇圧する。

蓄電装置１８は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１８は、たとえば、リチウムイオン電池或いはニッケル水素電池等の二次電池や、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を含んで構成される。なお、リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池であり、電解質が液体の一般的なリチウムイオン二次電池のほか、固体の電解質を用いた所謂全固体電池も含み得る。

蓄電装置１８は、第１ＭＧ１４が発電した電力を、ＰＣＵ８１を通じて受けて蓄えることができ、蓄えられた電力を、ＰＣＵ８１を通じて第２ＭＧ１５へ供給することができる。また、蓄電装置１８は、車両の減速時等に第２ＭＧ１５が発電した電力を、ＰＣＵ８１を通じて受けて蓄えることもでき、蓄えられた電力を、エンジン１３の始動時等にＰＣＵ８１を通じて第１ＭＧ１４へ供給することもできる。

蓄電装置１８は、蓄電装置１８の状態を監視する監視ユニット１９を含む。監視ユニット１９は、蓄電装置１８の電圧ＶＢを検出する電圧センサと、蓄電装置１８に入出力される電流ＩＢを検出する電流センサと、蓄電装置１８の温度ＴＢを検出する温度センサとを含む（いずれも図示せず）。なお、電流センサは、蓄電装置１８に入力される電流（充電電流）を負値として検出し、蓄電装置１８から出力される電流（放電電流）を正値として検出する。各センサの検出結果は、制御装置１１へ送信される。

エンジン１３及び第１ＭＧ１４は、遊星歯車機構２０に連結されている。遊星歯車機構２０は、エンジン１３が出力するトルクを第１ＭＧ１４と出力軸１２とに分割して伝達する。遊星歯車機構２０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、エンジン１３の出力軸２２と同一の軸線上に配置されている。

遊星歯車機構２０は、サンギヤＳ１と、サンギヤＳ１と同軸に配置されたリングギヤＲ１と、サンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛み合う複数のピニオンギヤＰ１と、ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に保持するキャリヤＣ１とを含む。エンジン１３の出力軸２２は、キャリヤＣ１に連結されている。第１ＭＧ１４の回転軸２３は、サンギヤＳ１に連結されている。リングギヤＲ１は、出力軸１２に連結されている。

エンジン１３の出力トルクが伝達されるキャリヤＣ１が入力要素に、出力軸１２にトルクを出力するリングギヤＲ１が出力要素に、第１ＭＧ１４の回転軸２３が連結されるサンギヤＳ１が反力要素として機能する。すなわち、遊星歯車機構２０は、エンジン１３の出力を第１ＭＧ１４側と出力軸１２側とに分割する。

第２ＭＧ１５は、遊星歯車機構３１に連結されている。遊星歯車機構３１も、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、第２ＭＧ１５の回転軸３０と同一の軸線上に配置されている。遊星歯車機構３１は、サンギヤＳ２と、サンギヤＳ２と同軸に配置されたリングギヤＲ２と、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛み合う複数のピニオンギヤＰ２と、ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に保持するキャリヤＣ２とを含む。第２ＭＧ１５の回転軸３０は、サンギヤＳ２に連結されている。キャリアＣ２は、回転しないようにハウジング等に固定されている。リングギヤＲ２は、出力軸１２に連結されている。

この遊星歯車機構３１は、高回転型の第２ＭＧ１５の出力を減速するリダクションギヤとして機能する。そして、第２ＭＧ１５の出力トルクが、遊星歯車機構３１を通じて出力軸１２に出力され、出力軸１２において、遊星歯車機構２０のリングギヤＲ１から出力されるトルクに加えられる。

カウンタシャフト２５は、出力軸１２に平行に配置されている。カウンタシャフト２５には、ドリブンギヤ２６が設けられており、ドリブンギヤ２６は、出力軸１２に設けられた出力ギヤ２１に噛み合っている。また、カウンタシャフト２５には、ドライブギヤ２７がさらに設けられており、ドライブギヤ２７は、デファレンシャルギヤ２８におけるリングギヤ２９に噛み合っている。そして、デファレンシャルギヤ２８から左右に延びたドライブシャフト３２，３３を通じて駆動輪２４にトルクが伝達される。

なお、この例では、第２ＭＧ１５と出力軸１２との間にリダクションギヤとしての遊星歯車機構３１が設けられているが、遊星歯車機構３１はなくてもよい。その際、第２ＭＧ１５の回転軸３０と出力軸１２とにオフセットを設け、回転軸３０にドライブギヤを設けて出力ギヤ２１とは別にドリブンギヤ２６に噛み合わせてもよい。

図２は、図１に示す制御装置１１の構成の一例を示すブロック図である。図２を参照して、制御装置１１は、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６１と、バッテリＥＣＵ６２と、ＭＧ−ＥＣＵ６３と、エンジンＥＣＵ６４とを備える。

各ＥＣＵは、各種センサ及び他のＥＣＵとの信号の送受を制御する入出力装置、各種の制御プログラムやマップ等の記憶に供されるメモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory））、制御プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））、計時用のカウンタ等を備えて構成されている。

ＨＶ−ＥＣＵ６１には、各種センサからの信号が入力される。各種センサには、たとえば、シフトポジションセンサ７１と、アクセルポジションセンサ７２と、ブレーキポジションセンサ７３と、車速センサ７４と、第１ＭＧ回転速度センサ７５と、第２ＭＧ回転速度センサ７６と、エンジン回転速度センサ７７とが含まれる。

シフトポジションセンサ７１は、シフトレバー（図示せず）の操作位置を検出する。アクセルポジションセンサ７２は、ドライバによるアクセルペダルの踏込量を検出する。ブレーキポジションセンサ７３は、ドライバによるブレーキペダルの踏込量を検出する。車速センサ７４は、ハイブリッド車両１０の速度（車速）Ｖを検出する。なお、車速センサ７４は、車両の前進時に車速Ｖを正値として検出し、車両の後退時に車速Ｖを負値として検出する。第１ＭＧ回転速度センサ７５は、第１ＭＧ１４の回転速度Ｎｇを検出する。第２ＭＧ回転速度センサ７６は、第２ＭＧ１５の回転速度Ｎｍを検出する。エンジン回転速度センサ７７は、エンジン１３の回転速度（以下「エンジン回転速度」とも称する。）Ｎｅを検出する。

バッテリＥＣＵ６２は、蓄電装置１８の監視ユニット１９から受ける検出結果に基づいて、蓄電装置１８のＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。ＳＯＣは、蓄電装置１８の満充電容量に対する現在の蓄電量を百分率で示したものである。ＳＯＣの算出方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、又は、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法等、種々の公知の手法を採用可能である。

また、バッテリＥＣＵ６２は、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔを算出する。入力制限Ｗｉｎは、蓄電装置１８への入力電力の制限を示し、言い換えると、蓄電装置１８が受入可能な電力の上限を示す許容入力電力である。出力制限Ｗｏｕｔは、蓄電装置１８からの出力電力の制限を示し、言い換えると、蓄電装置１８から出力可能な電力の上限を示す許容出力電力である。

なお、本実施の形態１では、蓄電装置１８へ入力される電流を負値とし、蓄電装置１８から出力される電流を正値としていることから、蓄電装置１８への入力電力（充電電力）及び蓄電装置１８からの出力電力（放電電力）もそれぞれ負値及び正値とし、入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔもそれぞれ負値及び正値とする。

入力制限Ｗｉｎは、高ＳＯＣ状態や極低温下において低下する（入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値）が小さくなる。）。そして、入力制限Ｗｉｎが低下することは、蓄電装置１８が受入可能な電力（充電電力）が小さくなることを意味する。また、出力制限Ｗｏｕｔは、低ＳＯＣ状態や極低温下において低下する。そして、出力制限Ｗｏｕｔが低下することは、蓄電装置１８から出力可能な電力（放電電力）が小さくなることを意味する。

そして、バッテリＥＣＵ６２は、算出されたＳＯＣ並びに入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔを示す信号をＨＶ−ＥＣＵ６１へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン１３、第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５を協調制御するための制御装置である。ハイブリッド車両１０は、エンジン１３を動力源とした走行モード（以下「ＨＶ走行モード」と称する。）と、蓄電装置１８に蓄積された電力で第２ＭＧ１５を駆動して走行する走行モード（以下「ＥＶ走行モード」と称する。）とに設定又は切替が可能である。モードの設定や切替は、ＨＶ−ＥＣＵ６１により実行される。ＥＶ走行モードは、たとえば低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン１３を停止して第２ＭＧ１５の出力トルクを走行用駆動源とする。ＨＶ走行モードは、高車速かつ要求駆動力が大きい高負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン１３の出力トルクと第２ＭＧ１５の出力トルクとを合算したトルクを走行用駆動源とする。

ＨＶ走行モードでは、エンジン１３から出力されるトルクを駆動輪２４に伝達する際に、第１ＭＧ１４により反力を遊星歯車機構２０に作用させる。そのため、サンギヤＳ１が反力要素として機能する。すなわち、加速要求に基づく目標エンジントルクに応じたトルクを駆動輪２４に作用させるために、目標エンジントルクに対する反力トルクを第１ＭＧ１４に出力させる。

具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、アクセルペダルの踏込量によって決まるアクセル開度や車速等に応じて要求駆動力を決定し、その要求駆動力からエンジン１３の要求パワーを求める。ＨＶ−ＥＣＵ６１は、その要求パワーに対するシステム効率が最適となるように走行モードを切替えながら車両を制御する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン１３の要求パワーから、たとえばエンジン１３の燃料消費が最小となるようなエンジン動作点（回転速度及びトルク）を決定する。

第１ＭＧ１４は、上記の動作点でエンジン１３が作動するように、トルク及び回転速度が制御される。第１ＭＧ１４は、通電される電流値やその周波数に応じてトルク及び回転速度を任意に制御することができる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、ＨＶ走行モード時、アクセル開度や車速等に応じて決定された要求駆動力が出力軸１２（駆動輪２４）に出力されるように、エンジン１３、第１ＭＧ１４、及び第２ＭＧ１５を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ６１は、第１ＭＧ１４に発生させるトルクＴｇを指示する指令（第１ＭＧトルク指令）、及び第２ＭＧ１５に発生させるトルクＴｍを指示する指令（第２ＭＧトルク指令）を算出してＭＧ−ＥＣＵ６３へ出力する。また、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン１３に発生させるパワーＰｅを指示する指令（エンジンパワー指令）を算出してエンジンＥＣＵ６４へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ６１は、第２ＭＧトルク指令を算出する際に、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔを考慮する。具体的には、第１ＭＧトルク指令に基づく第１ＭＧ１４の要求パワー（第１ＭＧ要求パワー）をＰｇｒとし、第２ＭＧトルク指令に基づく第２ＭＧ１５の要求パワー（第２ＭＧ要求パワー）をＰｍｒとすると、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、次式を満たすように第２ＭＧトルク指令を算出する。

Ｗｉｎ≦Ｐｇｒ＋Ｐｍｒ≦Ｗｏｕｔ …（１）
第１ＭＧ要求パワーＰｇｒは、第１ＭＧトルク指令と第１ＭＧ１４の回転速度との積であり、第２ＭＧ要求パワーＰｍｒは、第２ＭＧトルク指令と第２ＭＧ１５の回転速度との積である。Ｐｇｒ＋Ｐｍｒが入力制限Ｗｉｎを下回るときは（Ｐｇｒ＋Ｐｍｒが負値であって、その絶対値が入力制限Ｗｉｎの絶対値よりも大きいとき）、Ｐｇｒ＋Ｐｍｒが入力制限Ｗｉｎ以上となるように（Ｐｇｒ＋Ｐｍｒ（負値）の絶対値が入力制限Ｗｉｎの絶対値以下となるように）第２ＭＧトルク指令が制限される。

ＭＧ−ＥＣＵ６３は、ＨＶ−ＥＣＵ６１から受ける第１ＭＧトルク指令に基づいて、第１ＭＧ１４を駆動するための信号を生成して第１インバータ１６へ出力する。また、ＭＧ−ＥＣＵ６３は、ＨＶ−ＥＣＵ６１から受ける第２ＭＧトルク指令に基づいて、第２ＭＧ１５を駆動するための信号を生成して第２インバータ１７へ出力する。

エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶ−ＥＣＵ６１から受けるエンジンパワー指令に基づいて、エンジン１３のスロットル弁、インジェクタ及び点火プラグ等、エンジン１３の各部に対して各種の制御を行なう。

なお、図２では、制御装置１１は、機能毎に分けられたＨＶ−ＥＣＵ６１、バッテリＥＣＵ６２、ＭＧ−ＥＣＵ６３及びエンジンＥＣＵ６４によって構成されるものとしたが、制御装置１１は、これらのＥＣＵを集約した１つのＥＣＵによって構成されてもよい。

＜車両ずり下がりの説明＞
上記のような構成のハイブリッド車両１０において、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎが低下している（入力制限Ｗｉｎの大きさが小さい）状況下で、車両のずり下がりが発生した場合を考える。車両ずり下がりとは、第２ＭＧ１５が前進方向のトルクＴｍを発生しつつハイブリッド車両１０が後退する状態をいう。

車両ずり下がりが発生した場合に、エンジン１３が始動してその直後にアクセルペダルが踏み込まれると、第２ＭＧ１５のトルクが制限されることにより車両のずり下がりが増速してしまう可能性がある。以下、この状況について説明する。

図３は、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎが低下している状況下で車両ずり下がりが発生した場合に（以下「低Ｗｉｎずり下がり」と称する。）、エンジン１３が停止しているときの、エンジン１３、第１ＭＧ１４、第２ＭＧ１５及び出力軸１２の回転速度及びトルクの関係を示す共線図である。

図３及び後述の図５，図７，図９，図１３において、中央の縦線は、遊星歯車機構２０のリングギヤＲ１及び遊星歯車機構３１のリングギヤＲ２が連結される出力軸１２の状態を示す。左側３本の縦線は、遊星歯車機構２０に対応し、右側３本の縦線は、遊星歯車機構３１に対応する。なお、図示の例では、縦線の間隔が等間隔であるが、正確には、縦軸の間隔は、各遊星歯車機構のギヤ比となる。

縦軸における線の位置は、各要素（エンジン１３、第１ＭＧ１４、第２ＭＧ１５、出力軸１２）の回転速度を示す。なお、遊星歯車機構３１のキャリヤＣ２の回転速度は、常時０である。図中、「Ｔｅ」は、エンジン１３のトルクを示し、「Ｔｇ」は、第１ＭＧ１４のトルクを示す。「Ｔｍ」は、第２ＭＧ１５のトルクを示し、「Ｔｐ」は、出力軸１２のトルクを示す。上向きの矢印は、正方向のトルクを示し、下向きの矢印は、負方向のトルクを示し、矢印の長さは、トルクの大きさを示している。

図３を参照して、出力軸１２の回転速度が負であることは、車両が後退していることを示している。エンジン１３の停止中は、第２ＭＧ１５は、ハイブリッド車両１０にクリープを発生させるためのクリープトルクを出力する。第２ＭＧ１５の回転方向と出力トルクＴｍの方向が異なるため、第２ＭＧ１５は、回生状態となって発電する。

図４は、図３に示した状況下における蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。図４を参照して、点線部を含めた全体の長さは、入力制限Ｗｉｎが低下していないとした場合の入力制限Ｗｉｎの最大値を示す。高ＳＯＣ状態や極低温下では、実線で示される長さまで入力制限Ｗｉｎが低下し、蓄電装置１８の充電電力は、入力制限Ｗｉｎ以下に制限される。Ｐｍは、クリープトルクを発生している第２ＭＧ１５の発電パワーである。

図５は、低Ｗｉｎずり下がり中にエンジン１３が始動して自立運転を開始した直後の共線図である。図５を参照して、エンジン１３の始動直後は、エンジン回転速度を規定の回転速度（自立運転回転速度）に引き上げるためにエンジン１３がトルクＴｅを出力し、エンジン回転速度が上記の規定回転速度に対してオーバーシュートする。

車両ずり下がりを抑制するためには、第２ＭＧ１５のトルクＴｍを増加させる必要がある。第２ＭＧ１５のトルクＴｍを増加させると、第２ＭＧ１５の発電パワーが増加する。

図６は、図５に示した状況下における蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。図６を参照して、車両ずり下がりを抑制するためには、第２ＭＧ１５のトルクＴｍを増加させる必要があるところ、トルクＴｍを増加させると、第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが増加する。

図７は、参考例として、本開示の対策が採られていない従来のハイブリッド車両において、低Ｗｉｎずり下がり中にエンジン１３が自立運転から負荷運転へ移行した後の共線図である。より詳しくは、低Ｗｉｎずり下がり中に、エンジン１３が始動し、その始動直後にアクセルペダルが踏み込まれたためにエンジン１３が自立運転から負荷運転へ移行した後の各要素の状態を示したものである。

図７を参照して、エンジン１３が自立運転から負荷運転へ移行すると、エンジン回転速度を目標回転速度へ近づけるためのフィードバック制御が作動する。すなわち、エンジン始動後のオーバーシュートにより目標回転速度を超過しているエンジン回転速度を目標回転速度へ下げるために、フィードバック制御の操作量として、第１ＭＧ１４がエンジン回転速度を下げる方向のトルクＴｇを出力する。この場合、第１ＭＧ１４の回転方向とトルクＴｇの方向が異なるため、第１ＭＧ１４は発電する。そうすると、第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍを増加させる余地が減少し、車両ずり下がりを抑制するための十分なトルクＴｍを第２ＭＧ１５が出力できなくなる可能性がある。

図８は、図７に示した状況下における蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。図８を参照して、Ｐｇは、エンジン回転速度を下げる方向のトルクＴｇを第１ＭＧ１４が出力するときの第１ＭＧ１４の発電パワーである。第１ＭＧ１４の発電パワーＰｇは、蓄電装置１８の充電電力となるため、発電パワーＰｇにより第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが制限される。そして、発電パワーＰｍが不足すると、車両ずり下がりを抑制するための十分なトルクＴｍを第２ＭＧ１５が発生できなくなり、車両ずり下がりが増速してしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態１に従うハイブリッド車両１０では、車両ずり下がりの状況下において、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎが低下している場合に、エンジン１３が負荷運転を行なっているときは、第１ＭＧ１４の発電パワーＰｇが制限される。これにより、第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが確保され、第２ＭＧ１５のトルクＴｍが確保される。したがって、車両ずり下がりを抑制することができる。

図９は、本実施の形態１に従うハイブリッド車両１０において、低Ｗｉｎずり下がり中にエンジン１３が自立運転から負荷運転へ移行した後の共線図である。この図９は、図７と対比されるものである。

図９を参照して、図７でも説明したように、エンジン１３の始動直後に自立運転から負荷運転へ移行すると、エンジン始動後のオーバーシュートにより目標回転速度を超過しているエンジン回転速度Ｎｅを目標回転速度へ下げるために、第１ＭＧ１４がエンジン回転速度Ｎｅを下げる方向のトルクＴｇを出力する。トルクＴｇは回転方向と異なるため、第１ＭＧ１４は発電する。

第１ＭＧ１４の発電により第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが制限されると、第２ＭＧ１５が十分なトルクＴｍを発生できなくなり、車両ずり下がりが増速し得るところ、本実施の形態１に従うハイブリッド車両１０では、このような状況下において、第１ＭＧ１４の発電パワーＰｇが抑制される。すなわち、車両ずり下がりの状況下において、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎが低下している場合に、エンジン１３が負荷運転を行なっているときは、第１ＭＧ１４の発電パワーＰｇが抑制される。

本実施の形態１では、第１ＭＧ１４のトルクＴｇに制限値を設けることにより、発電パワーＰｇが抑制される。第１ＭＧ１４のトルクＴｇを制限することにより発電パワーＰｇが抑制されるので、第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが確保され、第２ＭＧ１５が十分なトルクＴｍを発生することが可能となる。これにより、車両ずり下がりを抑制することができる。

図１０は、図９に示した状況下における蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。図１０を参照して、本実施の形態１に従うハイブリッド車両１０では、図８で示した比較例と比べて、第１ＭＧ１４の発電パワーＰｇが抑制される。これにより、第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが確保され、第２ＭＧ１５が十分なトルクＴｍを発生することが可能となる。

なお、発電パワーＰｇを抑制するためのトルクＴｇの制限値については、事前の評価に基づき適宜設定してもよいが、本実施の形態１では、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎと、第２ＭＧ要求パワーＰｍｒと、第１ＭＧ１４の回転速度Ｎｇとから算出される。具体的には、第１ＭＧ１４のトルクＴｇの制限値Ｔｇｌｉｍは、次式によって算出される。

Ｔｇｌｉｍ＝（Ｗｉｎ−Ｐｍｒ）／Ｎｇ …（２）
第２ＭＧ要求パワーＰｍｒは、車両ずり下がりを抑制するのに必要な第２ＭＧ１５の所定のトルクと回転速度Ｎｍとの積である。第１ＭＧ１４のトルクＴｇを制限値Ｔｇｌｉｍに制限することにより、車両ずり下がりを抑制するのに必要な第２ＭＧ１５のトルクＴｍを確保することができる。

図１１は、低Ｗｉｎずり下がりが発生した場合にＨＶ−ＥＣＵ６１により実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、シフトポジションがＤレンジである場合に、所定の周期毎に繰り返し実行される。

図１１を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ、車速Ｖ、車両の要求駆動力Ｔｐ、第２ＭＧトルク指令、第１及び第２ＭＧの回転速度Ｎｇ，Ｎｍ等を取得する（ステップＳ１０）。入力制限Ｗｉｎは、バッテリＥＣＵ６２から取得され、車速Ｖ及び回転速度Ｎｇ，Ｎｍは、対応のセンサから取得される。要求駆動力Ｔｐ及び第２ＭＧトルク指令は、後述の走行制御処理において算出される。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、車速Ｖがしきい値Ｖｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。しきい値Ｖｒｅｆは、車両ずり下がりを検知するための車速であり、負の小さい値に設定され、車速Ｖがしきい値Ｖｒｅｆ以下であると、車両ずり下がりが生じているものと判断される。

車速Ｖがしきい値Ｖｒｅｆよりも高いときは（ステップＳ１５においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、移行の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。ステップＳ１５において車速Ｖがしきい値Ｖｒｅｆ以下であると判定されると（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、車両ずり下がりが生じているものと判断され、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎがしきい値Ｗｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。しきい値Ｗｒｅｆは、第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが抑制されることによりトルクＴｍが制限されやすい状態であるか否かを判定するための値であり、事前の評価等に基づいて適当な負値に設定される。

入力制限Ｗｉｎがしきい値Ｗｒｅｆよりも低いときは（ステップＳ２０においてＮＯ）、すなわち、入力制限Ｗｉｎの大きさがしきい値Ｗｒｅｆの大きさよりも大きいときは、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、移行の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。

ステップＳ２０において入力制限Ｗｉｎがしきい値Ｗｒｅｆ以上であると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、すなわち、入力制限Ｗｉｎの大きさがしきい値Ｗｒｅｆ以下であるときは、第２ＭＧ１５のトルクＴｍが制限されやすい状態にあるものと判断される。そして、トルクＴｍが制限された場合に不足する駆動力をエンジン１３で補う可能性に備えて、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン１３が停止しているか否かを判定する（ステップＳ２５）。そして、エンジン１３が停止している場合には（ステップＳ２５においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン１３の始動指令をエンジンＥＣＵ６４へ出力することによりエンジン１３を始動させる（ステップＳ３０）。

すなわち、第１ＭＧ１４によってエンジン１３をクランキングし、エンジン回転速度Ｎｅが所定速度（たとえば６００ｒｐｍ又は８００ｒｐｍ等）以上に至ったときに燃料噴射及び点火を開始することによってエンジン１３を始動する。ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン１３を始動させると、その後、少なくとも車両ずり下がりが検知されなくなるまで（車速Ｖがしきい値Ｖｒｅｆよりも高くなるまで）、エンジン１３の停止を禁止する。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、車両要求パワーＰｖを算出する（ステップＳ３５）。車両要求パワーＰｖは、ステップＳ１０において取得された要求駆動力Ｔｐに車速Ｖを乗算し、所定の損失パワーを上乗せする等して算出される。そして、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、車両要求パワーＰｖがしきい値Ｐｖｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。しきい値Ｐｖｒｅｆは、エンジン１３を自立運転から負荷運転へ移行するか否かを判定するための判定値である。

車両要求パワーＰｖがしきい値Ｐｖｒｅｆ以下であると判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン１３を自立運転モードで作動させる（ステップＳ４５）。自立運転モードでは、エンジンＥＣＵ６４は、エンジン１３が規定の回転速度（たとえば１０００ｒｐｍ、１２００ｒｐｍ等）で作動するように、スロットル弁、インジェクタ及び点火プラグ等を制御する。なお、自立運転モードでは、エンジン１３は、車両を走行させるための駆動力は出力しないため、ＭＧ−ＥＣＵ６３は、第１ＭＧトルク指令を０に設定する。

一方、ステップＳ４０において車両要求パワーＰｖがしきい値Ｐｖｒｅｆよりも大きいと判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン１３を負荷運転モードで作動させる（ステップＳ５０）。負荷運転モードでは、後述の走行制御処理に従って、エンジンパワー指令、第１ＭＧトルク指令、第２ＭＧトルク指令が算出され、これらの指令に従ってエンジン１３、第１ＭＧ１４及び第２ＭＧ１５が制御される。

なお、負荷運転モードでは、エンジンパワー指令に基づいてエンジン１３の目標回転速度が算出され、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度となるようにフィードバック制御が実行される。具体的には、回転速度Ｎｅが目標回転速度に近づくように第１ＭＧトルク指令が算出され、第１ＭＧトルク指令に従って第１ＭＧ１４のトルクＴｇが制御される。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、第２ＭＧ１５の要求パワーＰｍｒを算出する（ステップＳ５５）。この第２ＭＧ要求パワーＰｍｒは、車両ずり下がりを抑制するのに必要な第２ＭＧ１５の所定のトルクに第２ＭＧ１５の回転速度Ｎｍを乗算することで算出される。そして、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎの下で第２ＭＧ要求パワーＰｍｒが確保されるように、第１ＭＧ１４の発電パワーＰｇを制限するための第１ＭＧ１４のトルク制限値Ｔｇｌｉｍを、上記の式（２）を用いて算出する（ステップＳ６０）。

図１２は、エンジン１３、第１ＭＧ１４、及び第２ＭＧ１５の動作を決定する走行制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、ＨＶ−ＥＣＵ６１により所定周期毎に繰り返し実行される。

図１２を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、アクセル開度、選択中のシフトレンジ、車速Ｖ等の情報を取得する（ステップＳ１１０）。アクセル開度は、アクセルポジションセンサ７２の検出値に基づいて算出され、車速Ｖは、車速センサ７４によって検出される。車速Ｖに代えて、ドライブシャフト３２，３３や出力軸１２の回転速度を用いてもよい。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、シフトレンジ毎に予め準備された、要求駆動力とアクセル開度と車速との関係を示す駆動力マップを用いて、ステップＳ１０において取得された情報から要求駆動力（トルク）を算出する（ステップＳ１１５）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、算出された要求駆動力に車速Ｖを乗算し、所定の損失パワーを上乗せして、車両の走行パワーを算出する（ステップＳ１２０）。

続いて、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、蓄電装置１８の充放電要求（パワー）がある場合には、算出された走行パワーに充放電要求（充電を正値とする）を加算した値をシステムパワーとして算出する（ステップＳ１２５）。なお、充放電要求は、たとえば、蓄電装置１８のＳＯＣが低い程大きな正値とし、ＳＯＣが高い場合には負値とすることができる。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、算出されたシステムパワー及び走行パワーにより、エンジン１３の運転／停止を判断する（ステップＳ１３０）。たとえば、システムパワーが第１のしきい値よりも大きい場合、或いは走行パワーが第２のしきい値よりも大きい場合に、エンジン１３を運転するものと判断される。

そして、エンジン１３を運転するものと判断されると、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、ステップＳ１３５以降の処理が実行される（ＨＶ走行モード）。なお、特に図示しないが、エンジン１３の停止が判断されたときは（ＥＶ走行モード）、要求駆動力に基づいて第２ＭＧ１５のトルク指令が算出される。

エンジン１３の運転中、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、ステップＳ１２５において算出されたシステムパワーからエンジン１３のパワーＰｅを算出する（ステップＳ１３５）。このパワーＰｅは、システムパワーに対して各種補正や制限等を行なうことによって算出される。ここで算出されたエンジン１３のパワーＰｅは、エンジンパワー指令としてエンジンＥＣＵ６４へ出力される。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン回転速度の目標を示す目標回転速度Ｎｅｔを算出する（ステップＳ１４０）。たとえば、算出されたエンジンパワーＰｅにおいてエンジン１３の燃料消費が最小となる予め定められた動作点でエンジン１３が作動するように目標回転速度Ｎｅｔが算出される。なお、目標回転速度Ｎｅｔが決定されると、エンジン１３のトルクＴｅ（目標エンジントルク）も決定する。これにより、エンジン１３の動作点が決定する。

次に、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、第１ＭＧ１４のトルク指令Ｔｇｒを算出する（ステップＳ１４５）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅｔとなるように、以下の式（３）に従って第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒを設定する。

Ｔｇｒ＝Ｋ１×（Ｎｅｔ−Ｎｅ）＋Ｋ２×∫（Ｎｅｔ−Ｎｅ）ｄｔ …（３）
この式は、エンジン１３を目標回転速度Ｎｅｔで回転させるためのフィードバック制御における関係式である。式（３）において、Ｋ１は比例項のゲインであり、Ｋ２は積分項のゲインである。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、算出された第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒが制限値Ｔｇｌｉｍよりも低いか否かを判定する（ステップＳ１５０）。制限値Ｔｇｌｉｍは、図１１のステップＳ６０において算出される値（負値）である。このステップＳ１５０では、エンジン１３の運転中に、負方向の第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒの大きさが制限値Ｔｇｌｉｍの大きさよりも大きいか否かが判定される。

ステップＳ１５０において第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒが制限値Ｔｇｌｉｍよりも低いと判定されると（ステップＳ１５０においてＹＥＳ）、第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒが制限値Ｔｇｌｉｍに制限される（ステップＳ１５５）。そして、第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒは、ＭＧ−ＥＣＵ６３へ出力される。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン直行トルクＴｅｐを算出する（ステップＳ１６０）。エンジン直行トルクＴｅｐと第１ＭＧ１５のトルクＴｇとの関係は、遊星歯車機構２０のギヤ比によって一意に決まるので、算出された第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒからエンジン直行トルクＴｅｐを算出することができる。

そして、最後に、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、第２ＭＧ１５のトルク指令Ｔｍｒを算出する（ステップＳ１６５）。第２ＭＧトルク指令Ｔｍｒは、ステップＳ１１５において算出された要求駆動力（トルク）を実現できるように決定され、出力軸１２上に換算された要求駆動力からエンジン直行トルクＴｅｐを差し引いて得られる値を、遊星歯車機構のギヤ比で除算することによって算出することができる。そして、第２ＭＧトルク指令Ｔｍｒは、ＭＧ−ＥＣＵ６３へ出力される。

なお、エンジン直行トルクＴｅｐは、第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒから算出され、第１ＭＧトルク指令Ｔｇｒは、制限値Ｔｇｌｉｍで制限される。そして、制限値Ｔｇｌｉｍは、車両ずり下がりを抑制するのに必要な第２ＭＧ１５のトルクを確保するための制限値であるから、低Ｗｉｎずり下がりが発生した場合に、ステップＳ１６５で算出される第２ＭＧトルク指令Ｔｍｒは、車両ずり下がりを抑制可能なトルクである。

以上のように、この実施の形態１においては、車両ずり下がりの状況下において、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎが低下している場合に、エンジン１３が負荷運転を行なっているとき、第１ＭＧ１４のトルクが制限値Ｔｇｌｉｍ以下に抑制される。これにより、第１ＭＧ１４の発電量が抑制され、第２ＭＧ１５の発電量が確保されるとともに第２ＭＧ１５のトルク（回生トルク）が確保される。したがって、この実施の形態１によれば、ドライバが違和感を覚えることなく車両ずり下がりを抑制することができる。

また、この実施の形態１では、第１ＭＧ１４のトルクの制限値Ｔｇｌｉｍは、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ及び第２ＭＧ要求パワーＰｍｒに基づいて算出される。これにより、第１ＭＧ１４のトルクが必要以上に制限されてエンジン回転速度Ｎｅの制御性が著しく低下するのを抑制することができる。

［実施の形態２］
上記の実施の形態１では、車両ずり下がりを抑制するのに必要な第２ＭＧ１５のトルクを確保するために、第１ＭＧ１４のトルクを制限することにより第１ＭＧ１４の発電量を制限するものとしたが、この実施の形態２では、エンジン回転速度Ｎｅの低下率を制限することにより、第１ＭＧ１４の発電量を制限する。

一例として、本実施の形態２では、エンジン回転速度Ｎｅの低下率が、エンジン１３のフリクション（以下「エンジンフリクション」と称する。）によるエンジン回転速度Ｎｅの低下に応じた低下率に制限される。これにより、エンジン始動後にオーバーシュートしたエンジン回転速度Ｎｅを低下させるために第１ＭＧ１４のトルク（回生トルク）を出力する必要がなく、エンジン回転速度Ｎｅを低下させるための第１ＭＧ１４のトルク及び発電量を抑制することができる。

この実施の形態２に従うハイブリッド車両の構成は、図１及び図２に示したハイブリッド車両１０と同じである。

図１３は、実施の形態２において、低Ｗｉｎずり下がり中にエンジン１３が自立運転から負荷運転へ移行した後の共線図である。図１３を参照して、本実施の形態２では、エンジン１３の始動直後に自立運転から負荷運転へ移行すると、エンジン始動後のオーバーシュートにより目標回転速度を超過しているエンジン回転速度Ｎｅを目標回転速度へ下げるために、エンジンフリクションによる回転速度低下に応じた低下率でエンジン回転速度Ｎｅが低下するようにエンジン１３を制御する。これにより、第１ＭＧ１４は、エンジン回転速度Ｎｅを下げるためのトルクを出力する必要はなく、第１ＭＧトルク指令は、抑制された値に設定される。

第１ＭＧ１４の発電パワーＰｇが抑制されるので、第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが確保され、第２ＭＧ１５が十分なトルクＴｍを発生することが可能となる。これにより、車両ずり下がりを抑制することができる。

図１４は、図１３に示した状況下における蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ及び充電電力を示す図である。図１４を参照して、本実施の形態２に従うハイブリッド車両１０では、エンジンフリクションによる回転速度低下に応じた低下率でエンジン回転速度Ｎｅを低下させることにより、第１ＭＧ１４の発電パワーＰｇを抑制することができる。これにより、第２ＭＧ１５の発電パワーＰｍが確保され、第２ＭＧ１５が十分なトルクＴｍを発生することが可能となる。

図１５は、実施の形態２において、低Ｗｉｎずり下がりが発生した場合にＨＶ−ＥＣＵ６１により実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、実施の形態１において図１１に示したフローチャートに対応するものである。このフローチャートに示される一連の処理も、シフトポジションがＤレンジである場合に、所定の周期毎に繰り返し実行される。

図１５を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎ、車速Ｖ、車両の要求駆動力Ｔｐ、エンジン１３のエンジンフリクショントルクＥｆｒｉｃ及びエンジンイナーシャＥｉｎｅｒ等を取得する（ステップＳ２１０）。エンジンフリクショントルクＥｆｒｉｃ及びエンジンイナーシャＥｉｎｅｒは、実験や計算等により予め求められてＨＶ−ＥＣＵ６１のメモリに記憶されている。

ステップＳ２１５からＳ２５０の処理は、図１１に示したステップＳ１５からＳ５０の処理とそれぞれ同じである。そして、エンジン１３が負荷運転モードであるとき（ステップＳ２５０）、ＨＶ−ＥＣＵ６１は、エンジン回転速度Ｎｅの低下率を制限するＮｅ下降変化率制限値ΔＮｅを算出する（ステップＳ２５５）。本実施の形態２では、この制限値ΔＮｅは、エンジンフリクションによるエンジン回転速度Ｎｅの低下に応じた低下率であり、次式によって算出される。

ΔＮｅ＝Ｅｆｒｉｃ／Ｅｉｎｅｒ …（４）
なお、この実施の形態２では、図１２に示した走行制御処理において、エンジン回転速度の目標を示す目標回転速度Ｎｅｔが、エンジンフリクションによるエンジン回転速度Ｎｅの低下に応じた低下率で制限される。第２ＭＧトルクＴｍｒは、車両の要求駆動力に基づいて算出される。

以上のように、この実施の形態２においては、車両ずり下がりの状況下において、蓄電装置１８の入力制限Ｗｉｎが低下している場合に、エンジン１３が負荷運転を行なっているとき、エンジン回転速度Ｎｅを低下させる際のエンジン回転速度Ｎｅの変化率が制限値ΔＮｅに制限される。これにより、第１ＭＧ１４の発電量が抑制され、第２ＭＧ１５の発電量が確保されるとともに第２ＭＧ１５のトルク（回生トルク）が確保される。したがって、この実施の形態２によっても、ドライバが違和感を覚えることなく車両ずり下がりを抑制することができる。

また、この実施の形態２では、エンジン回転速度Ｎｅを低下させる際のエンジン回転速度Ｎｅの変化率の制限値ΔＮｅは、エンジン１３のフリクショントルクに基づいて算出される。これにより、上記変化率が必要以上に制限されてエンジン回転速度Ｎｅの制御性が著しく低下するのを抑制することができる。

今回開示された各実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲で適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、全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、上記した実施の形態の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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０ ハイブリッド車両、１２ 出力軸、１３ エンジン、１４，１５ ＭＧ、１６，１７ インバータ、１８ 蓄電装置、１９ 監視ユニット、２０，３１ 遊星歯車機構、２１ 出力ギヤ、２３，３０ 回転軸、２４ 駆動輪、２５ カウンタシャフト、２６ ドリブンギヤ、２７，３１ ドライブギヤ、２８ デファレンシャルギヤ、２９ リングギヤ、３２，３３ ドライブシャフト、６１ ＨＶ−ＥＣＵ、６２ バッテリＥＣＵ、６３ ＭＧ−ＥＣＵ、６４ エンジンＥＣＵ、７１ シフトポジションセンサ、７２ アクセルポジションセンサ、７３ ブレーキポジションセンサ、７４ 車速センサ、７５ 第１ＭＧ回転速度センサ、７６ 第２ＭＧ回転速度センサ、７７ エンジン回転速度センサ、８１ ＰＣＵ、８３ コンバータ、Ｃ１，Ｃ２ キャリヤ、Ｐ１，Ｐ２ ピニオンギヤ、Ｒ１，Ｒ２ リングギヤ、Ｓ１，Ｓ２ サンギヤ。

Claims (10)

1. ハイブリッド車両であって、
   内燃機関と、
   第１の回転電機と、
   前記内燃機関と前記第１の回転電機と出力軸とが連結される遊星歯車機構と、
   前記出力軸に連結される第２の回転電機と、
   前記第１の回転電機により発電される電力及び前記第２の回転電機により発電される電力を蓄電可能な蓄電装置と、
   前記内燃機関並びに前記第１及び第２の回転電機を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記蓄電装置への入力電力が前記入力電力の制限を示す入力制限値を超えないように前記第１及び第２の回転電機を制御し、
   前記内燃機関が負荷運転を行なっている場合に、前記内燃機関の回転速度が目標に近づくように前記第１の回転電機及び前記内燃機関を制御し、
   前記第２の回転電機が前進方向のトルクを発生しつつ前記ハイブリッド車両が後退する車両ずり下がりの状況下において、前記入力制限値がしきい値以下に低下している場合に、前記内燃機関が前記負荷運転を行なっているとき、前記制御装置は、前記第１の回転電機の発電量を所定値以下に抑制する、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記車両ずり下がりの状況下において、前記入力制限値が前記しきい値以下に低下している場合に、前記内燃機関が前記負荷運転を行なっているとき、前記第１の回転電機の回生トルクを所定の制限値以下に抑制する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制限値は、前記入力制限値及び前記第２の回転電機の要求パワーに基づいて算出される、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、前記車両ずり下がりの状況下において、前記入力制限値が前記しきい値以下に低下している場合に、前記内燃機関が前記負荷運転を行なっているとき、前記内燃機関の回転速度を低下させる際の前記回転速度の変化率を所定の制限値以下に抑制する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
5. 前記制限値は、前記内燃機関のフリクショントルクに基づいて算出される、請求項４に記載のハイブリッド車両。
6. ハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記ハイブリッド車両は、
   内燃機関と、
   第１の回転電機と、
   前記内燃機関と前記第１の回転電機と出力軸とが連結される遊星歯車機構と、
   前記出力軸に連結される第２の回転電機と、
   前記第１の回転電機により発電される電力及び前記第２の回転電機により発電される電力を蓄電可能な蓄電装置とを備え、
   前記制御方法は、
   前記蓄電装置への入力電力が前記入力電力の制限を示す入力制限値を超えないように前記第１及び第２の回転電機を制御するステップと、
   前記内燃機関が負荷運転を行なっている場合に、前記内燃機関の回転速度が目標に近づくように前記第１の回転電機及び前記内燃機関を制御するステップと、
   前記第２の回転電機が前進方向のトルクを発生しつつ前記ハイブリッド車両が後退する車両ずり下がりの状況下において、前記入力制限値がしきい値以下に低下している場合に、前記内燃機関が前記負荷運転を行なっているとき、前記第１の回転電機の発電量を所定値以下に抑制するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
7. 前記抑制するステップは、前記車両ずり下がりの状況下において、前記入力制限値が前記しきい値以下に低下している場合に、前記内燃機関が前記負荷運転を行なっているとき、前記第１の回転電機の回生トルクを所定の制限値以下に抑制するステップを含む、請求項６に記載のハイブリッド車両の制御方法。
8. 前記制限値は、前記入力制限値及び前記第２の回転電機の要求パワーに基づいて算出される、請求項７に記載のハイブリッド車両の制御方法。
9. 前記抑制するステップは、前記車両ずり下がりの状況下において、前記入力制限値が前記しきい値以下に低下している場合に、前記内燃機関が前記負荷運転を行なっているとき、前記内燃機関の回転速度を低下させる際の前記回転速度の変化率を所定の制限値以下に抑制するステップを含む、請求項６に記載のハイブリッド車両の制御方法。
10. 前記制限値は、前記内燃機関のフリクショントルクに基づいて算出される、請求項９に記載のハイブリッド車両の制御方法。
    

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