JP2012153230A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達機構における引き摺り損失を効果的に低減する。
【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置（１００）は、内燃機関（２００）及び電動機（ＭＧ２）を含む動力要素と、動力要素からの動力を車軸に伝達する駆動軸（５００）と、内燃機関及び駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能なクラッチ（７１０）を含む動力伝達機構（３００）とを備えたハイブリッド車両（１）を制御する装置であって、動力伝達機構内部の油温を検出する油温検出手段（１１０）と、クラッチが切り離されているか否かを検出するクラッチ解放検出手段（１２０）と、検出された油温が第１閾値以下であり且つクラッチが切り離されている場合に、クラッチの係合力を調整して摩擦による発熱制御を行うクラッチ調整手段（１３０，１４０）とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関と出力軸との間に動力伝達を切り離すクラッチを備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。

この種のハイブリッド車両では、例えば複数のギヤやクラッチを含んでなる動力伝達機構が制御されることで、運転状況に応じた様々な動力伝達モードが実現される。具体的には、例えば発進直後の低トルク時において、内燃機関からの動力伝達をやめ、モータからの動力のみを出力軸に伝達するＥＶモードが実現される。このＥＶモードでは、内燃機関と出力軸との間に設けられたクラッチを切り離すことで、引き摺り損失を低減できるとされている（例えば、特許文献１参照）。

他方、同様にクラッチを制御する技術として、２ＷＤと４ＷＤとをクラッチによって切替える車両においてクラッチの回転数差を大きくし、摩擦熱を利用して潤滑油の温度を上昇させるという技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、クラッチの回転数差を小さくすることで、クラッチにおける発熱量を低減させるという技術が提案されている（特許文献３参照）。

特開２０００−１０９７０６号公報 特開２００５−３２８６４８号公報 特開２０１０−１４４８５１号公報

特許文献１に係る発明では、上述したように、ＥＶモードにおいて内燃機関と出力軸との間に設けられたクラッチが切り離される。しかしながら、動力伝達機構内部の油の温度が低い場合、油の粘度が高くなっていることに起因して引き摺り損失が増大してしまうおそれがある。この結果、クラッチを切り離すことで引き摺り損失を低減しようとしても、油の粘度によって引き摺り損失が増大してしまうため、全体としては引き摺り損失を十分に低減することができないおそれがある。このように、特許文献１に係る発明には、油の粘度が高くなる低温時の効率が考慮されていないため、様々な状況下において適切な運転効率が得られないという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、動力伝達機構における引き摺り損失を効果的に低減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。

本発明のハイブリッド車両の制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関及び電動機を含む動力要素と、前記動力要素からの動力を車軸に伝達する駆動軸と、前記内燃機関及び前記駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能なクラッチを含む動力伝達機構とを備えたハイブリッド車両を制御する装置であって、前記動力伝達機構内部の油温を検出する油温検出手段と、前記クラッチが切り離されているか否かを検出するクラッチ解放検出手段と、前記検出された油温が第１閾値以下であり且つ前記クラッチが切り離されている場合に、前記クラッチの係合力を調整して摩擦による発熱制御を行うクラッチ調整手段とを備える。

本発明に係るハイブリッド車両は、駆動軸に対し動力を供給可能な動力要素として、例えば燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等を問わない各種の態様を採り得る内燃機関、並びにモータジェネレータ等の電動発電機として構成され得る電動機を少なくとも備えた車両である。動力要素である内燃機関と駆動軸との間には、動力を伝達するための動力伝達機構が備えられている。動力伝達機構は、内燃機関及び駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能なクラッチを含んでおり、例えば複数の回転要素（好適には、ギヤである）を有するものとして構成される。尚、電動機と駆動軸との間には、他の動力伝達機構が備えられていてもよい。

動力伝達機構に含まれるクラッチは、例えばドグクラッチ等として構成され、回転可能とされた２つの係合部が互いに係合することによって内燃機関から駆動軸への動力伝達を実現し、切り離されることによって内燃機関から駆動軸への動力伝達を遮断する。尚、本発明に係るハイブリッド車両には、ここで述べたクラッチ以外のクラッチやブレーキ（即ち、各部位の回転動作を固定する部材）等が備えられてもよい。

尚、動力伝達機構を構成する回転要素は、好適な一形態として、電動機に連結された第１回転要素と、駆動軸に連結された第２回転要素と、内燃機関に連結された第３回転要素とを含み、且つ相互に差動作用をなし得る構成とされてもよい。この場合、係る差動作用により、各回転要素の状態（端的には、回転可能であるか否か及び他の回転要素又は固定要素と連結された状態にあるか否か等を含む）に応じた、上記動力要素と駆動軸との間のトルク伝達が可能となり得る。また、この場合、動力伝達機構は、遊星歯車機構等の各種差動ギヤ機構を一又は複数備え得る。複数の遊星歯車機構を含む場合には、各遊星歯車機構を構成する回転要素の一部が複数の遊星歯車機構相互間で適宜共有され得る。

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、このようなハイブリッド車両を制御する制御装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、先ず油温検出手段によって、動力伝達機構内部の油温が検出される。尚、油温は、動力伝達機構内部の油から直接検出されてもよいし、油温が影響する他の部材の温度から間接的に検出されてもよい。検出された油温は、クラッチ調整手段によって第１閾値以下であるか否かが判定される。尚、ここでの「第１閾値」とは、動力伝達機構内部の油の粘度が高くなることで、動力伝達機構における引き摺り損失が、不都合が発生する程度にまで高くなってしまうような値として設定されている。油の粘度は、油の温度に対応している（具体的には、油温が低いほど粘度は高くなる）ため、上述したように油温を用いて引き摺り損失の程度を推定することができる。

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には更に、クラッチ解放検出手段によって、動力伝達機構におけるクラッチが切り離されているか否かが検出される。クラッチが切り離されている場合、内燃機関からの動力は駆動軸へは伝達されない。この場合、ハイブリッド車両は、他の動力要素である電動機からの動力によって走行する。即ち、ハイブリッド車両は、電動機からの動力のみで走行するモード（所謂、ＥＶモード）とされる。従って、クラッチ解放検出手段は、ハイブリッド車両がＥＶモードであるか否かを判定しているとも言える。

ここで本発明では特に、検出された油温が第１閾値以下であり且つクラッチが切り離されている場合には、クラッチ調整手段によってクラッチの係合力が調整され、係合部の摩擦により熱が発生する状態とされる。即ち、ＥＶモードでの走行中であり、且つ油の粘度に起因する引き摺り損失が大きいと推定される場合には、発熱するようにクラッチの係合力が調整される。クラッチ調整手段は、例えばクラッチを半係合（言い換えれば、滑り係合）するように係合力を制御する。本発明では、上述したクラッチ調整手段による制御を「発熱制御」とよぶものとする。

上述した発熱制御によれば、クラッチにおいて発生した熱が動力伝達機構内部の油へと伝達され、油温が上昇する。その結果、油の粘度が低くなり、動力伝達機構における引き摺り損失を低減することができる。ここで仮に、クラッチ調整手段による発熱制御が行われないとすると、油温の上昇が遅れ、ハイブリッド車両は、引き摺り損失が大きい状態で長時間走行を続けることになる。しかるに本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、クラッチの発熱により、動力伝達機構内部の油温を早期に上昇させることが可能となる。従って、効果的に引き摺り損失を低減させ、ハイブリッド車両の運転効率を高めることができる。

尚、発熱制御が実施されることになるＥＶモードは、例えば発進直後の低トルク時において使用されることが多く、発進直後は動力伝達機構内部の油温も低い場合が多い。従って、ＥＶモード走行中において動力伝達機構の引き摺り損失を低減できるという本発明の効果は、極めて有益なものである。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記クラッチにおける前記内燃機関側及び前記駆動軸側の回転数差を検出する回転数差検出手段と、前記検出された回転数差が第２閾値以上である場合に、前記発熱制御を行わないように前記クラッチ調整手段を制御する発熱制御禁止手段とを備える。

この態様によれば、上述した油温の検出及びクラッチの解放検出に加えて、回転数差検出手段によってクラッチにおける内燃機関側及び駆動軸側の回転数差が検出される。即ち、クラッチにおける内燃機関側の係合部の回転数と、駆動軸側の係合部の回転数とが検出され、２つの係合部の相対的な回転数差が検出される。

本態様では、回転数差検出手段において検出された回転数差が第２閾値以上である場合には、発熱制御禁止手段によって、発熱制御を行わないようにクラッチ調整手段が制御される。即ち、クラッチにおける回転数差次第では、クラッチ調整手段による発熱制御が禁止される。

クラッチにおける回転数差が大きくなると、摩擦による引き摺り損失も大きくなる。また、発生する熱量が大きくなるため、摩擦する部分の焼き付きや寿命低下等の問題が発生する。本態様に係る「第２閾値」は、上述した回転数差に起因する不都合が発生してしまう程度に、クラッチの回転数差が大きくなっているか否かを判定するために設定される。よって、本態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、不適切な発熱制御に起因して、新たな不都合が発生してしまうことを防止することができる。

上述した回転数差検出手段及び発熱制御禁止手段を備える態様では、前記検出された回転数差が前記第２閾値以上である場合に、前記クラッチにおける前記内燃機関側及び前記駆動軸側の回転数差が前記第２閾値未満になるよう、前記内燃機関側の回転数を調整する回転数調整手段を備え、前記クラッチ調整手段は、前記回転数調整手段による調整が行われた後に前記発熱制御を行うように構成してもよい。

この態様によれば、回転数差検出手段において検出された回転数差が第２閾値以上である場合には、クラッチにおける内燃機関側及び駆動軸側の回転数差が第２閾値未満になるよう、回転数調整手段によってクラッチにおける内燃機関側の回転数が調整される。回転数調整手段は、例えばクラッチから見て内燃機関側に接続された他の電動機等を含むものとして構成することができる。

本態様では、回転数調整手段によって、クラッチにおける回転数差を第２閾値未満（即ち、発熱制御による不都合が全く或いは殆ど発生しない状態）とすることができるため、クラッチにおける回転数差が大きく発熱制御を行うことが好ましくない状態であったとしても、回転数差を調整した後に適切な状態で発熱制御を行うことができる。よって、極めて好適に引き摺り損失を低減させることができる。

尚、回転数調整手段を、上述したように他の電動機を含むものとして構成する場合、回転数調整時には、回転数調整手段自体からも熱が発生する。具体的には、回転数調整手段の回転動作によって熱が発生すると考えられる。このように発生する熱は、発熱制御においてクラッチで発生する熱と同様に、動力伝達機構内部の油温を上昇させる効果を有している。従って、回転数調整数手段の構成次第では、より効果的に油温を上昇させることもできる。

上述した回転数調整手段を備える態様では、前記回転数調整手段は、前記内燃機関側の回転数が前記駆動軸側の回転数より大きくなるように、前記内燃機関側の回転数を調整するよう構成してもよい。

この態様によれば、回転数調整手段によってクラッチにおける回転数が調整される際には、内燃機関側の回転数が駆動軸側の回転数より大きくなるように調整される。このように回転数を調整するには、内燃機関側の回転数を、より大きく増加させることが求められる。具体的には、例えば他の電動機等として構成される回転数調整手段の回転数は、単にクラッチにおける回転数差を小さくする場合に比べて大きくされる。

上述した制御によれば、回転数調整手段における発熱（即ち、回転数調整手段自体の回転数が増加することによる発熱）が大きくなるため、クラッチにおける発熱量には変化がないものの、クラッチ以外での発熱量を増加させることができる。よって、発熱制御おいて生じる全体的な発熱量を増加させることができる。従って、動力伝達機構内部の油温の上昇を効率的に行うことが可能となる。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記電動機に電力を供給する蓄電可能な電力供給手段と、前記電力供給手段の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、前記検出された蓄電量が第３閾値未満である場合に、前記発熱制御を行わないように前記クラッチ調整手段を制御する第２の発熱制御禁止手段とを備える。

この態様によれば、動力要素である電動機には、例えばバッテリ等の蓄電可能な電力供給手段から電力が供給される。この電力供給手段の蓄電量は、蓄電量検出手段によって検出される。尚、蓄電量の検出は、常時行われていてもよいし、所定周期或いは所定のタイミングで行われてもよい。また、発熱制御の要否に応じて、適宜行われてもよい。

ここで本態様では特に、蓄電量検出手段によって検出された蓄電量が第３閾値未満である場合には、第２の発熱制御禁止手段によって、発熱制御を行わないようにクラッチ調整手段が制御される。即ち、電力供給手段の蓄電量次第では、クラッチ調整手段による発熱制御が禁止される。

発熱性御時には、クラッチにおいて摩擦が起こる分、電動機に求められる出力も大きくなる。よって、蓄電量が比較的少ない場合に発熱制御を実施しようとすると、蓄電量不足を補うために、内燃機関が頻繁に始動と停止を繰り返すような事態を招くおそれがある。更には、電力供給手段への蓄電及び放電が頻繁に行われるため、電力供給手段の寿命低下を招くおそれがある。

本態様に係る「第３閾値」は、上述した蓄電量不足に起因する不都合が発生してしまう程度に、電力供給手段の蓄電量が低くなっているか否かを判定するために設定される。よって、本態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、不適切な発熱制御に起因して、新たな不都合が発生してしまうことを防止することができる。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記発熱制御に起因する前記電動機の運転効率の悪化度を推定する効率悪化度推定手段と、前記推定された運転効率の悪化度が第４閾値以上である場合に、前記発熱制御を行わないように前記クラッチ調整手段を制御する第３の発熱制御禁止手段とを備える。

この態様によれば、クラッチ調整手段による発熱制御が行われる前に、効率悪化度推定手段によって、発熱制御に起因する電動機の運転効率の悪化度が推定される。即ち、仮に発熱制御を行ったとすると、電動機の運転効率がどの程度悪化するのかが推定される。尚、運転効率の悪化度は、電動機の動作点の変化等から推定することができる。

電動機の運転効率の悪化度が推定されると、推定された悪化度が第４閾値以上である場合に、第３の発熱制御禁止手段によって、発熱制御を行わないようにクラッチ調整手段が制御される。即ち、電力電動機の運転効率の悪化度次第では、クラッチ調整手段による発熱制御が禁止される。

発熱制御によれば、上述したように油温の上昇を促進させ、引き摺り損失の低減を図ることができる。しかしながら、電動機の運転効率が、引き摺り損失の低減以上に悪化してしまうような場合（具体的には、登坂走行中等の電動機に求められるトルクが大きい場合）には、発熱制御を行うことは好ましくない。

本態様に係る「第４閾値」は、上述したように電動機の運転効率の悪化が、発熱制御による引き摺り損失の低減効果を超えてしまうような状態であるか否かを判定するために設定される。よって、本態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、不適切な発熱制御に起因して、新たな不都合が発生してしまうことを防止することができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

ハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。 ハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。 エンジンの一断面構成を例示する模式図である。 第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置による発熱制御時の動作を示す共線図である。 第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。 クラッチにおける回転数差が発熱制御に適さない程に大きい状態の一例を示す共線図である。 第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。 第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるクラッチの回転数制御を共線図（その１）である。 第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるクラッチの回転数制御を共線図（その２）である。 第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。 第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

先ず、本実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、ハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。

図１において、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、ハイブリッド駆動装置１０、ＰＣＵ（Power Control Unit）１１、バッテリ１２、アクセル開度センサ１３、車速センサ１４及びＥＣＵ１００を備えて構成されている。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、例えばＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ハイブリッド車両１における各種制を実行可能に構成されている。

ＰＣＵ１１は、バッテリ１２から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給する。また、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１２に供給することが可能な不図示のインバータを含んでいる。即ち、ＰＣＵ１１は、バッテリ１２と各モータジェネレータとの間の電力の入出力、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ１２を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。

バッテリ１２は、本発明の「電力供給手段」の一例であり、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能する充電可能な蓄電手段である。バッテリ１２の蓄電量は、ＥＣＵ１００等において検出可能とされている。

アクセル開度センサ１３は、ハイブリッド車両１の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。

車速センサ１４は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。

ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両１のパワートレインとして機能する動力ユニットである。ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。

図２において、ハイブリッド駆動装置１０は、主にエンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、入力軸４００、駆動軸５００、減速機構６００、クラッチ７１０を備えて構成されている。

エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１の主たる動力源として機能するように構成されている。ここで、図３を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図３は、エンジンの一断面構成を例示する模式図である。

尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して駆動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。係る概念を満たす限りにおいて、本発明に係る内燃機関の構成は、エンジン２００のものに限定されず各種の態様を有してよい。また、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図３においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。

図３において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介して、クランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。

クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。このクランクポジションセンサ２０６は、ＥＣＵ１００（不図示）と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサ２０６から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン２００の機関回転数ＮＥが算出される構成となっている。

エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０を介して吸気バルブ２１１の開弁時に気筒２０１内部へ導かれる。一方、吸気ポート２１０には、インジェクタ２１２の燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート２１０に対し燃料を噴射することが可能な構成となっている。インジェクタ２１２から噴射された燃料は、吸気バルブ２１１の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。

燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に供給される構成となっている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。

一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節可能なスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、ＥＣＵ１００は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度（即ち、上述したアクセル開度Ｔａ）に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ２０９を制御するが、スロットルバルブモータ２０９の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。

排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、エンジン２００から排出される排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を還元すると同時に、排気中のＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）を酸化可能に構成された触媒装置である。尚、触媒装置の採り得る形態は、このような三元触媒に限定されず、例えば三元触媒に代えて或いは加えて、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）或いは酸化触媒の各種触媒が設置されていてもよい。

排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。これら空燃比センサ２１７及び水温センサ２１８は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ＥＣＵ１００により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。

図２に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有するが、他の構成を有していてもよい。モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「電動機」の一例である。

動力分割機構３００は、本発明の「動力伝達機構」の一例であり、中心部に設けられたサンギヤＳ１と、サンギヤＳ１の外周に同心円状に設けられた、リングギヤＲ１と、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置されてサンギヤＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤＰ１と、これら各ピニオンギヤの回転軸を軸支するキャリアＣ１とを備えている。

ここで、サンギヤＳ１は、サンギヤ軸３１０を介してＭＧ１のロータＲＴ１に連結されており、その回転数はＭＧ１の回転数Ｎｍｇ１（以下、適宜「ＭＧ１回転数Ｎｍｇ1」と称する）と等価である。また、リングギヤＲ１は、クラッチ７１０、駆動軸５００及び減速機構６００を介してＭＧ２のロータＲＴ２に結合されており、その回転数はＭＧ２の回転数Ｎｍｇ２（以下、適宜「ＭＧ２回転数Ｎｍｇ２」と称する）と一義的な関係にある。更に、キャリアＣ１は、エンジン２００の先に述べたクランクシャフト２０５に連結された入力軸４００と連結されており、その回転数は、エンジン２００の機関回転数ＮＥと等価である。尚、ハイブリッド駆動装置１０において、ＭＧ１回転数Ｎｍｇ１及びＭＧ２回転数Ｎｍｇ２は、夫々レゾルバ等の回転センサにより一定の周期で検出されており、ＥＣＵ１００に一定又は不定の周期で送出されている。

一方、駆動軸５００は、ハイブリッド車両１の駆動輪たる右前輪ＦＲ及び左前輪ＦＬを夫々駆動するドライブシャフトＳＦＲ及びＳＦＬ（即ち、これらドライブシャフトは、本発明に係る「車軸」の一例である）と、各種減速ギヤ及び差動ギヤを含む減速装置としての減速機構６００を介して連結されている。従って、モータジェネレータＭＧ２から駆動軸５００に供給されるモータトルクＴｍｇ２は、減速機構６００を介して各ドライブシャフトへと伝達され、各ドライブシャフトを介して伝達される各駆動輪からの駆動力は、同様に減速機構６００及び駆動軸５００を介してモータジェネレータＭＧ２に入力される。従って、ＭＧ２回転数Ｎｍｇ２は、ハイブリッド車両１の車速Ｖと一義的な関係にある。

動力分割機構３００は、係る構成の下で、エンジン２００からクランクシャフト２０５を介して入力軸４００に供給されるエンジントルクＴｅを、キャリアＣ１とピニオンギヤＰ１とによってサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に所定の比率（各ギヤ相互間のギヤ比に応じた比率）で分配し、エンジン２００の動力を２系統に分割することが可能となっている。

動力分割機構３００の動作を分かり易くするため、リングギヤＲ１の歯数に対するサンギヤＳ１の歯数としてのギヤ比ρを定義すると、エンジン２００からキャリアＣ１に対しエンジントルクＴｅを作用させた場合に、サンギヤ軸３１０に現れるトルクＴｅｓは下記（１）式により、また駆動軸５００に現れるトルクＴｅｒ（即ち、エンジン２００からの直達トルク）は下記（２）式により夫々表される。

Ｔｅｓ＝−Ｔｅ×ρ／（１＋ρ）・・・（１）
Ｔｅｒ＝Ｔｅ×１／（１＋ρ）・・・（２）
本実施形態に係る動力分割機構３００は更に、リングギヤＲ１及び駆動軸５００間に、クラッチ７１０を備えており、その係合状態によって、リングギヤＲ１と駆動軸５００及びＭＧ２との連結を切り離し及び結合可能である。具体的には、クラッチ７１０が切り離された状態においては、エンジン２００やＭＧ１からリングギヤＲ１を介して出力される動力は、駆動軸５００及びＭＧ２には伝達されない。一方、クラッチ７１０が係合された状態においては、リングギヤＲ１を介して出力される動力が、駆動軸５００及びＭＧ２に伝達される。クラッチ７２０は、例えば回転可能な噛合い式のドグクラッチとして構成されている。

次に、本実施形態に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例であるＥＣＵ１００の具体的な構成及び動作について、図４から図１７を参照して説明する。以下では、ハイブリッド車両の制御装置について、５つの実施形態を挙げて説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図４から図６を参照して説明する。

先ず、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成について、図４を参照して説明する。ここに図４は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。

図４において、第１実施形態に係るＥＣＵ１００は、油温検出部１１０、クラッチ状態検出部１２０、発熱制御判定部１３０、及びクラッチ制御部１４０を備えて構成されている。

油温検出部１１０は、本発明の「油温検出手段」の一例であり、動力分割機構３００内部の油の温度を検出可能に構成されている。油温検出部１１０は、動力分割機構３００内部の油から直接油温を検出するように構成されてもよいし、油温が影響する他の部材の温度等から間接的に油温を検出するように構成されてもよい。

クラッチ状態検出部１２０は、本発明の「クラッチ解放検出手段」の一例であり、動力分割機構３００におけるクラッチ７１０の係合状態を検出可能に構成されている。クラッチ７１０が切り離されている場合、エンジン２００から出力される動力は駆動軸５００へは伝達されない。この場合、ハイブリッド車両１は、他の動力要素であるＭＧ２からの動力によって走行する。即ち、ハイブリッド車両は、エンジン２００の動力を用いず、ＭＧ２からの動力のみで走行するＥＶモードとされる。従って、クラッチ状態検出部１２０は、ハイブリッド車両１がＥＶモードで走行しているか否かを判定するためのものであるとも言える。

発熱制御判定部１３０は、油温検出部１１０において検出された油温、及びクラッチ状態検出部１２０において検出されたクラッチ７１０の係合状態に基づいて、後述する発熱制御を行うか否かを判定する。発熱制御判定部１３０における判定制御については、後に詳述する。

クラッチ制御部１４０は、発熱制御判定部１３０において発熱制御を行うと判定された場合に、クラッチ７１０の係合力を調整して、クラッチ７１０において熱を発生させる。具体的には、クラッチ７１０が半係合するような係合力を与えることで、係合部の摩擦による発熱を実現する。クラッチ制御部１４０は、上述した発熱制御判定部１３０と共に、本発明に係る「クラッチ調整手段」の一例を構成している。

尚、ＥＣＵ１００は、上述した各手段を含んで構成された一体の電子制御ユニットであり、上記各部位に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係る上記手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。

次に、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作及び効果について、図５及び図６を参照して説明する。ここに図５は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。また図６は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置による発熱制御時の動作を示す共線図である。

図５において、第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、先ず油温検出部１１０において動力分割機構３００内部の油温が検出される。検出された油温は、発熱制御判定部１３０において、第１閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ１１）。尚、第１閾値は、動力分割機構３００内部の油の粘度が高くなることで、動力分割機構３００における引き摺り損失が、不都合が発生する程度にまで高くなってしまうような値として、予め実験的、理論的、或いは経験的に設定され、発熱制御判定部１３０が有するメモリ等に記憶されている。

検出された油温が第１閾値を超えている場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ハイブリッド車両の制御装置による処理は終了する。一方で、検出された油温が第１閾値以下である場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、発熱制御判定部１３０において発熱制御の要求があるか否かが判定される（ステップＳ１２）。発熱制御判定部１３０は、例えばハイブリッド車両１における各種パラメータ、或いはユーザの入力等に基づいて、発熱制御の要求があるか否かを判定する。

発熱制御の要求がない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ハイブリッド車両の制御装置による処理は終了する。一方で、発熱制御の要求がある場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、クラッチ状態検出部１２０において、クラッチ７１０の係合状態が検出される。そして、発熱制御判定部１３０は、クラッチ７１０が解放されているか否かを判定する（ステップＳ１３）。

クラッチ７１０が解放されていない（即ち、係合されている）場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ハイブリッド車両の制御装置による処理は終了する。一方で、クラッチ７１０が解放されている場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、発熱制御判定部１３０は、クラッチ制御部１４０に対して発熱制御を行うように指示を出す。

図６において、発熱制御を行うように指示されたクラッチ制御部１４０は、クラッチ７１０の係合力を半係合する値へと調整する。これにより、クラッチ７１０の係合部が摩擦により発熱し、発熱制御が開始される（ステップＳ１４）。

図５に戻り、発熱制御が開始されると、発熱制御判定部１３０では、エンジン２００に対する始動要求があるか否かが判定される（ステップＳ１５）。具体的には、ハイブリッド車両１の走行状況の変化等により、エンジン２００を用いないＥＶモードから、エンジン２００からも動力を出力する他のモードへと走行モードを変化させるよう要求があるか否かが判定される。

エンジンに対する始動要求がない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、油温検出部１１０において再度油温が検出され、発熱制御判定部１３０において油温が第１閾値を超えているか否かが判定される（ステップＳ１６）。ここで、油温が第１閾値を超えていない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、発熱制御が継続され、再びステップＳ１５から処理が繰り返される。一方で、エンジンに対する始動要求があった場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、或いは油温が第１閾値を超えている場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、発熱制御が終了される（ステップＳ１７）。具体的には、クラッチ制御部１４０によって、クラッチ７１０の半係合状態が解除される。

上述した発熱制御によれば、クラッチ７１０において発生した熱が動力分割機構３００内部の油へと伝達され、油温が上昇する。その結果、油の粘度が低くなり、動力分割機構３００における引き摺り損失を低減することができる。

ここで仮に、発熱制御が行われないとすると、油温の上昇が遅れ、ハイブリッド車両１は、引き摺り損失が大きい状態で長時間走行を続けることになる。しかるに第１実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、クラッチ７１０の発熱により、動力分割機構３００内部の油温を早期に上昇させることが可能となる。従って、効果的に引き摺り損失を低減させ、ハイブリッド車両１の運転効率を高めることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図７から図９を参照して説明する。尚、第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて一部の構成及び動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

先ず、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成について、図７を参照して説明する。ここに図７は、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。

図７において、第２実施形態に係るＥＣＵ１００は、上述した第１実施形態の構成に加えて、回転数差検出部１５０を備えて構成されている。

回転数差検出部１５０は、本発明の「回転数差検出手段」の一例であり、クラッチ７１０のエンジン２００側（言い換えれば、ＭＧ１側）の係合部の回転数と、ＭＧ２側の係合部の回転数との差を検出可能に構成されている。検出された回転数差は、発熱制御判定部１３０へと伝達可能とされている。

次に、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作及び効果について、図８及び図９を参照して説明する。ここに図８は、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。また図９は、クラッチにおける回転数差が発熱制御に適さない程に大きい状態の一例を示す共線図である。

図８において、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、先ず油温検出部１１０において油温が検出され、発熱制御判定部１３０において検出された油温が第１閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ２１）。検出された油温が第１閾値以下である場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、発熱制御判定部１３０において発熱制御の要求があるか否かが判定される（ステップＳ２２）。発熱制御の要求がある場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、クラッチ状態検出部１２０においてクラッチの係合状態が検出され、発熱制御判定部１３０においてクラッチ７１０が解放されているか否かが判定される（ステップＳ２３）。即ち、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実施形態におけるステップＳ１１からステップＳ１３（図５参照）の処理と同様の処理が行われる。

第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では特に、クラッチ７１０が解放されていると判定された場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、回転数差検出部１５０においてクラッチ７１０の回転数差が検出される。そして、発熱制御判定部１３０において検出された回転数差が第２閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ２４）。

図９に示すように、クラッチ７１０における回転数差が大きくなると、係合部の摩擦による引き摺り損失も大きくなる。また、発生する熱量が大きくなるため、摩擦する部分の焼き付きや寿命低下等の問題が発生する。第２閾値は、上述した回転数差に起因する不都合が発生してしまう程度に、クラッチ７１０の回転数差が大きくなっているか否かを判定するために設定される。

図８に戻り、回転数差が第２閾値以上でないと判定された場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、発熱制御判定部１３０からクラッチ制御部１４０へと指示が出され、発熱制御が開始される（ステップＳ２５）。一方で、回転数差が第２閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ハイブリッド車両の制御装置による一連の処理は終了する。即ち、油温及びクラッチ７１０解放の条件が満たされているにもかかわらず、クラッチ７１０による発熱制御が行われない。

発熱制御が開始された場合、発熱制御判定部１３０では、エンジン２００に対する始動要求があるか否かが判定される（ステップＳ２６）。そして、エンジンに対する始動要求がない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、油温検出部１１０において再度油温が検出され、発熱制御判定部１３０において油温が第１閾値を超えているか否かが判定される（ステップＳ２７）。

ここで特に、油温が第１閾値を超えていない場合（ステップＳ２７：ＮＯ）、回転数差検出部１５０において再度クラッチ７１０の回転数差が検出され、発熱制御判定部１３０によって検出された回転数差が第２閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ２８）。検出された回転数差が第２閾値以上でない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、発熱制御が継続され、再びステップＳ２６から処理が繰り返される。一方で、検出された回転数差が第２閾値以上である場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）は、エンジン２００の始動要求があった場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）や、油温が第１閾値を超えた場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）と同様に、発熱制御が終了される（ステップＳ２９）。

上述したように、クラッチ７１０における回転数差が第２閾値以上である状態では発熱制御が行われないようにすれば、回転数差が大きくなり過ぎることに起因する不具合の発生を防止することができる。従って、第２実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、より適切に発熱制御を行い、好適に引き摺り損失を低減させることが可能となる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図１０から図１３を参照して説明する。尚、第３実施形態は、上述した第２実施形態と比べて一部の構成及び動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

先ず、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成について、図１０を参照して説明する。ここに図１０は、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。

図１０において、第３実施形態に係るＥＣＵ１００は、上述した第２実施形態の構成に加えて、回転数調整部１６０を備えて構成されている。

回転数調整部１６０は、本発明の「回転数調整手段」の一例であり、ＭＧ１の回転数を変化させることで、クラッチ７１０のエンジン２００側（言い換えれば、ＭＧ１側）の係合部の回転数と、ＭＧ２側の係合部の回転数との差を調整可能に構成されている。尚、回転数調整部１６０は、発熱制御判定部１３０に対して回転数の調整を実施したことを伝達可能に構成されている。

次に、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作及び効果について、図１１から図１３を参照して説明する。ここに図１１は、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。また図１２及び１３は夫々、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるクラッチの回転数制御を共線図である。

図１１において、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、先ず油温検出部１１０において油温が検出され、発熱制御判定部１３０において検出された油温が第１閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ３１）。検出された油温が第１閾値以下である場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、発熱制御判定部１３０において発熱制御の要求があるか否かが判定される（ステップＳ３２）。発熱制御の要求がある場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、クラッチ状態検出部１２０においてクラッチの係合状態が検出され、発熱制御判定部１３０においてクラッチ７１０が解放されているか否かが判定される（ステップＳ３３）。クラッチ７１０が解放されている場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、回転数差検出部１５０においてクラッチ７１０の回転数差が検出され、回転数調整部１６０によって検出された回転数差が第２閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ３４）。即ち、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では、第２実施形態におけるステップＳ２１からステップＳ２４（図８参照）の処理と同様の処理が行われる。

第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では特に、クラッチ７１０の回転数差が第２閾値以上であると判定された場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、回転数調整部１６０からＭＧ１の回転数を大きくするように指示が出される。この結果、クラッチ７１０におけるＭＧ１側の係合部の回転数も大きくされる。尚、クラッチ７１０の回転数差が第２閾値以上でないと判定された場合（ステップＳ３４：ＮＯ）には、ステップＳ３５の処理は省略される。

図１２において、ＭＧ１によるモータリングが行われると、動力分割機構３００におけるサンギヤＳ１の回転数が増加すると共に、リングギヤＲ１の回転数も増加する。よって、クラッチ７１０におけるエンジン２００側の回転数が、図９に示すようなモータリングを行わない場合と比べて大きくなる。これにより、クラッチ７１０の回転数差は、第２閾値未満とされる。

図１３に示すように、ＭＧ１のモータリングでは、回転数を更に大きくし、クラッチ７１０におけるエンジン２００側の回転数が、ＭＧ２側の回転数より大きくなるようにしてもよい。この場合、ＭＧ１の回転に起因する発熱量が、図１２に示す場合と比べて大きくなる。従って、油温の上昇を促進させることが可能である。

図１１に戻り、クラッチ７１０における回転数の制御により、回転数差が第２閾値未満とされると、発熱制御判定部１３０からクラッチ制御部１４０へと指示が出され、発熱制御が開始される（ステップＳ３６）。発熱制御が開始されると、発熱制御判定部１３０では、エンジン２００に対する始動要求があるか否かが判定される（ステップＳ３７）。そして、エンジンに対する始動要求がない場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、油温検出部１１０において再度油温が検出され、発熱制御判定部１３０において油温が第１閾値を超えているか否かが判定される（ステップＳ３８）。油温が第１閾値を超えていない場合（ステップＳ３８）、回転数調整部１６０によってクラッチ７１０における回転数差が第２閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ３４ａ）。

ここで特に、クラッチ７１０における回転数差が第２閾値以上である場合（ステップＳ３４ａ：ＹＥＳ）、回転数調整部１６０によって再度クラッチ７１０の回転数が調整され、回転数差が第２閾値未満とされる（ステップＳ３５ａ）。そして、回転数差第２閾値未満となった状態で発熱制御が継続され、再びステップＳ３７から処理が繰り返される。尚、発熱制御は、エンジン２００の始動要求があった場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）や、油温が第１閾値を超えた場合（ステップＳ３８：ＹＥＳ）に終了される（ステップＳ３９）。

上述したように、第３実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、回転数調整部１６０を備えているため、仮にクラッチ７１０における回転数差が第２閾値以上となっている場合であっても、回転数差を調整して小さくした後に発熱制御を実施できる。即ち、発熱制御を行うのに適さない状態であっても、発熱制御を行うのに適した状態へと遷移させた後に、適切な発熱制御を行える。従って、より適切に発熱制御を行い、好適に引き摺り損失を低減させることが可能となる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図１４及び図１５を参照して説明する。尚、第４実施形態は、上述した第１実施形態と比べて一部の構成及び動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

先ず、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成について、図１４を参照して説明する。ここに図１４は、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。

図１４において、第４実施形態に係るＥＣＵ１００は、上述した第１実施形態の構成に加えて、蓄電量検出部１７０を備えて構成されている。

蓄電量検出部１７０は、本発明の「蓄電量検出手段」の一例であり、バッテリ１２（図１参照）の蓄電量を検出可能に構成されている。検出された蓄電量は、発熱制御判定部１３０へと伝達される。

次に、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作及び効果について、図１５を参照して説明する。ここに図１５は、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。

図１５において、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、先ず油温検出部１１０において油温が検出され、発熱制御判定部１３０において検出された油温が第１閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ４１）。検出された油温が第１閾値以下である場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、発熱制御判定部１３０において発熱制御の要求があるか否かが判定される（ステップＳ４２）。発熱制御の要求がある場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、クラッチ状態検出部１２０においてクラッチの係合状態が検出され、発熱制御判定部１３０においてクラッチ７１０が解放されているか否かが判定される（ステップＳ４３）。即ち、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では、第１実施形態におけるステップＳ１１からステップＳ１３（図５参照）の処理と同様の処理が行われる。

第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では特に、クラッチ７１０が解放されていると判定された場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、蓄電量検出部１７０によってバッテリ１２の蓄電量が検出される。そして、発熱制御判定部１３０によって検出された蓄電量が第３閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ４４）。

発熱制御時には、クラッチ７１０において摩擦が起こる分、ＭＧ２に求められる出力も通常走行時より大きくなる。よって、蓄電量が比較的少ない場合に発熱制御を実施しようとすると、蓄電量不足を補うために、エンジン２００が頻繁に始動と停止を繰り返すような事態を招くおそれがある。更には、バッテリ１２への蓄電及び放電が頻繁に行われるため、バッテリ１２の寿命低下を招くおそれがある。第３閾値は、上述した蓄電量不足に起因する不都合が発生してしまう程度に、バッテリ１２の蓄電量が低くなっているか否かを判定するために設定される。

バッテリ１２の蓄電量が第３閾値以上であると判定された場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、発熱制御判定部１３０からクラッチ制御部１４０へと指示が出され、発熱制御が開始される（ステップＳ４５）。一方で、バッテリ１２の蓄電量が第３閾値以上でないと判定された場合（ステップＳ４４：ＮＯ）、ハイブリッド車両の制御装置による一連の処理は終了する。即ち、油温及びクラッチ７１０解放の条件が満たされているにもかかわらず、クラッチ７１０による発熱制御が行われない。

発熱制御が開始された場合、発熱制御判定部１３０では、エンジン２００に対する始動要求があるか否かが判定される（ステップＳ４６）。そして、エンジンに対する始動要求がない場合（ステップＳ４６：ＮＯ）、油温検出部１１０において再度油温が検出され、発熱制御判定部１３０において油温が第１閾値を超えているか否かが判定される（ステップＳ４７）。

ここで特に、油温が第１閾値を超えていない場合（ステップＳ４７：ＮＯ）、蓄電量検出部１７０において再度バッテリ１２の蓄電量が検出され、発熱制御判定部１３０によって検出された蓄電量が第３閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ４８）。検出された蓄電量が第３閾値以上である場合（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、発熱制御が継続され、再びステップＳ４６から処理が繰り返される。一方で、検出された蓄電量が第３閾値以上でない場合（ステップＳ４８：ＮＯ）は、エンジン２００の始動要求があった場合（ステップＳ４６：ＹＥＳ）や、油温が第１閾値を超えた場合（ステップＳ４７：ＹＥＳ）と同様に、発熱制御が終了される（ステップＳ４９）。

上述したように、蓄電量が第３閾値以上でない状態では発熱制御が行われないようにすれば、蓄電量が不足することに起因する不具合の発生を防止することができる。従って、第４実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、より適切に発熱制御を行い、好適に引き摺り損失を低減させることが可能となる。

＜第５実施形態＞
第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図１６及び図１７を参照して説明する。尚、第５実施形態は、上述した第１実施形態と比べて一部の構成及び動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

先ず、第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成について、図１６を参照して説明する。ここに図１６は、第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。

図１６において、第５実施形態に係るＥＣＵ１００は、上述した第１実施形態の構成に加えて、効率悪化度推定部１８０を備えて構成されている。

効率悪化度推定部１８０は、本発明の「効率悪化度推定手段」の一例であり、発熱制御を行った場合のＭＧ２の運転効率の悪化度を推定可能に構成されている。推定された効率悪化度は、発熱制御判定部１３０へと伝達される。

次に、第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作及び効果について、図１７を参照して説明する。ここに図１７は、第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。

図１７において、第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、先ず油温検出部１１０において油温が検出され、発熱制御判定部１３０において検出された油温が第１閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳ５１）。検出された油温が第１閾値以下である場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、発熱制御判定部１３０において発熱制御の要求があるか否かが判定される（ステップＳ５２）。発熱制御の要求がある場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、クラッチ状態検出部１２０においてクラッチの係合状態が検出され、発熱制御判定部１３０においてクラッチ７１０が解放されているか否かが判定される（ステップＳ５３）。即ち、第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では、第１実施形態におけるステップＳ１１からステップＳ１３（図５参照）の処理と同様の処理が行われる。

第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置では特に、クラッチ７１０が解放されていると判定された場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、効率悪化度推定部１８０によって、発熱制御を行った場合のＭＧ２の運転効率の悪化度が推定される。そして、発熱制御判定部１３０によって、推定された悪化度が第４閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ５４）。

発熱制御時には、クラッチ７１０において摩擦が起こる分、ＭＧ２の運転効率が悪化してしまうと考えられる。そしてＭＧ２の運転効率が、発熱制御による引き摺り損失の低減効果以上に悪化してしまうような場合（具体的には、登坂走行中等のＭＧ２に求められるトルクが大きい場合）には、発熱制御を行うことは好ましくない。第４閾値は、上述したようにＭＧ２の運転効率の悪化が、発熱制御による引き摺り損失の低減効果を超えてしまうような状態であるか否かを判定するために設定される。

ＭＧ２の効率悪化度が第４閾値以上でないと判定された場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、発熱制御判定部１３０からクラッチ制御部１４０へと指示が出され、発熱制御が開始される（ステップＳ５５）。一方で、ＭＧ２の効率悪化度が第４閾値以上であると判定された場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、ハイブリッド車両の制御装置による一連の処理は終了する。即ち、油温及びクラッチ７１０解放の条件が満たされているにもかかわらず、クラッチ７１０による発熱制御が行われない。

発熱制御が開始された場合、発熱制御判定部１３０では、エンジン２００に対する始動要求があるか否かが判定される（ステップＳ５６）。そして、エンジンに対する始動要求がない場合（ステップＳ５６：ＮＯ）、油温検出部１１０において再度油温が検出され、発熱制御判定部１３０において油温が第１閾値を超えているか否かが判定される（ステップＳ５７）。

ここで特に、油温が第１閾値を超えていない場合（ステップＳ５７：ＮＯ）、効率悪化度推定部１８０において再度ＭＧ２の運転効率の悪化度が推定され、発熱制御判定部１３０によって推定された悪化度が第４閾値以上であるか否かが判定される（ステップＳ５８）。推定された悪化度が第４閾値以上でない場合（ステップＳ５８：ＮＯ）、発熱制御が継続され、再びステップＳ５６から処理が繰り返される。一方で、推定された悪化度が第４閾値以上である場合（ステップＳ５８：ＹＥＳ）は、エンジン２００の始動要求があった場合（ステップＳ５６：ＹＥＳ）や、油温が第１閾値を超えた場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）と同様に、発熱制御が終了される（ステップＳ５９）。

上述したように、ＭＧ２の運転効率の悪化度が第４閾値以上である状態では発熱制御が行われないようにすれば、ＭＧ２の運転効率が大きく悪化してしまうことに起因する不具合の発生を防止することができる。従って、第５実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、より適切に発熱制御を行い、好適に引き摺り損失を低減させることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、発熱制御によって動力分割機構３００内部の油温を早期に上昇させることで、好適に引き摺り損失を低減させることができる。従って、ハイブリッド車両１の運転効率を効果的に高めることができる。

尚、上述したハイブリッド車両１は、発熱制御の開始条件であるＥＶモード以外にも、動力分割機構３００の状態を変化させることで様々な走行モード（例えば、シリーズモードやパラレルモード等）を実現可能である。但し、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、複数の走行モードを実現するようなハイブリッド車両１だけに限定して適用されるものではなく、エンジン２００及び駆動軸５００間にクラッチ７１０を備えるものであれば、どのようなハイブリッド車両にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…ハイブリッド車両、１０…ハイブリッド駆動装置、１１…ＰＣＵ、１２…バッテリ、１３…アクセル開度センサ、１４…車速センサ、１００…ＥＣＵ、１１０…油温検出部、１２０…クラッチ状態検出部、１３０…発熱制御判定部、１４０…クラッチ制御部、１５０…回転数差検出部、１６０…回転数調整部、１７０…蓄電量検出部、１８０…効率悪化度推定部、２００…エンジン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、Ｓ１…サンギヤ、Ｃ１…キャリア、Ｒ１…リングギヤ、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、４００…入力軸、５００…駆動軸、６００…減速機構、７１０…クラッチ。

Claims (6)

1. 内燃機関及び電動機を含む動力要素と、
   前記動力要素からの動力を車軸に伝達する駆動軸と、
   前記内燃機関及び前記駆動軸間の連結を切り離し及び結合可能なクラッチを含む動力伝達機構と
   を備えたハイブリッド車両を制御する装置であって、
   前記動力伝達機構内部の油温を検出する油温検出手段と、
   前記クラッチが切り離されているか否かを検出するクラッチ解放検出手段と、
   前記検出された油温が第１閾値以下であり且つ前記クラッチが切り離されている場合に、前記クラッチの係合力を調整して摩擦による発熱制御を行うクラッチ調整手段と
   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。
2. 前記クラッチにおける前記内燃機関側及び前記駆動軸側の回転数差を検出する回転数差検出手段と、
   前記検出された回転数差が第２閾値以上である場合に、前記発熱制御を行わないように前記クラッチ調整手段を制御する発熱制御禁止手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記検出された回転数差が前記第２閾値以上である場合に、前記クラッチにおける前記内燃機関側及び前記駆動軸側の回転数差が前記第２閾値未満になるよう、前記内燃機関側の回転数を調整する回転数調整手段を備え、
   前記クラッチ調整手段は、前記回転数調整手段による調整が行われた後に前記発熱制御を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記回転数調整手段は、前記内燃機関側の回転数が前記駆動軸側の回転数より大きくなるように、前記内燃機関側の回転数を調整することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記電動機に電力を供給する蓄電可能な電力供給手段と、
   前記電力供給手段の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
   前記検出された蓄電量が第３閾値未満である場合に、前記発熱制御を行わないように前記クラッチ調整手段を制御する第２の発熱制御禁止手段と
   を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記発熱制御に起因する前記電動機の運転効率の悪化度を推定する効率悪化度推定手段と、
   前記推定された運転効率の悪化度が第４閾値以上である場合に、前記発熱制御を行わないように前記クラッチ調整手段を制御する第３の発熱制御禁止手段と
   を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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