JP2013032096A

JP2013032096A - ハイブリッド車両

Info

Publication number: JP2013032096A
Application number: JP2011169112A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Higa; 光明比嘉; Eiji Fukushiro; 英司福代; Katsuhiko Yamaguchi; 勝彦山口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2013-02-14

Abstract

【課題】後進走行中のエンジンの始動によるショックの発生を抑制する。
【解決手段】ハイブリッド車両１は、エンジン１０と、エンジン１０を始動させるための第１ＭＧ２０と、駆動軸１６に連結される第２ＭＧ３０と、駆動輪８０に連結される駆動軸１６、エンジン１０の出力軸および第１ＭＧ２０の回転軸の三要素の各々を機械的に連結し、三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力伝達が可能な動力分割装置４０と、所定条件が成立したときにエンジン１０の始動を禁止するためのＥＣＵ２００とを含む。所定条件は、シフトポジションが後進走行ポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間以内であるという条件と、制動装置１５１が操作されていないという条件と、車両１の後進方向の要求駆動力を発生させるための第２ＭＧ３０の後進トルクの大きさがエンジン１０の始動時に第２ＭＧ３０を用いて後進トルクと逆方向に発生させる反力トルクの大きさよりも小さいという条件とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、後進時のハイブリッド車両の制御に関する。

駆動用回転電機と内燃機関とを搭載したハイブリッド車両において、車両の走行状態に基づいてエンジンの始動または停止を禁止する技術が公知である。たとえば、特開２０００−３２０３６５号公報（特許文献１）には、後進走行時にエンジンの停止を禁止する技術が開示される。

特開２０００−３２０３６５号公報

ところで、駆動用回転電機において、後進走行させるために発生させる後進トルクと、エンジンを始動させるための反力として発生させる反力トルクとが逆方向となる場合には、後進走行中にエンジンを始動させると、駆動用回転電機の出力トルクの符号が反転して車両にショックが発生する可能性がある。

本発明は、上述した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、後進走行中のエンジンの始動によるショックの発生を抑制するハイブリッド車両を提供することである。

この発明のある局面に係るハイブリッド車両は、内燃機関と、内燃機関を始動させるための第１回転電機と、駆動輪に連結される駆動軸と、駆動軸に連結される第２回転電機と、駆動軸、内燃機関の出力軸および第１回転電機の回転軸の三要素の各々を機械的に連結し、三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力伝達が可能な動力伝達装置と、所定条件が成立したときに内燃機関の始動を禁止するための制御部とを含む。所定条件は、シフトポジションが後進走行ポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間以内であるという条件と、制動装置が操作されていないという条件と、車両の後進方向の要求駆動力を発生させるための第２回転電機の後進トルクの大きさが内燃機関の始動時に第２回転電機を用いて後進トルクと逆方向に発生させる反力トルクの大きさよりも小さいという条件とを含む。

本発明によると、シフトポジションが後進走行ポジションである場合において、車両の後進方向の要求駆動力を発生させるための第２回転電機の後進トルクの大きさが内燃機関の始動時に第２回転電機を用いて後進トルクと逆方向に発生させる反力トルクの大きさよりも小さい場合に内燃機関の始動を禁止することによって、内燃機関の始動時に駆動用回転電機において発生させる反力トルクに起因した車両のショックの発生を抑制することができる。したがって、後進走行中のエンジンの始動によるショックの発生を抑制するハイブリッド車両を提供することができる。

本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成図である。第１ＭＧの回転速度とエンジン回転速度と第２ＭＧの回転速度との関係を示す共線図である。後進走行時にエンジンが始動する場合の第２ＭＧの出力トルクの変化を示すタイミングチャートである。本実施の形態に係るハイブリッド車両に搭載されるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態は、説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

図１を参照して、本実施の形態に係るハイブリッド車両１（以下、単に車両１と記載する）の全体ブロック図が説明される。車両１は、エンジン１０と、駆動軸１６と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）２０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）３０と、動力分割装置４０と、減速機５８と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、スタートスイッチ１５０と、制動装置１５１と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。

この車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。２経路のうちの一方の経路は減速機５８を介して駆動輪８０へ伝達される経路であり、他方の経路は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、三相交流回転電機である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される。

第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電してＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するジェネレータとしての機能を有する。また、第１ＭＧ２０は、バッテリ７０からの電力を受けてエンジン１０の出力軸であるクランク軸を回転させる。これによって、第１ＭＧ２０は、エンジン１０を始動するスタータとしての機能を有する。

第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて駆動輪８０に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ３０は、回生制動によって発電された電力を用いてＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するためのジェネレータとしての機能を有する。

エンジン１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１０は、複数の気筒１０２と、複数の気筒１０２の各々に燃料を供給する燃料噴射装置１０４とを含む。なお、気筒１０２は、一つ以上あればよい。

燃料噴射装置１０４は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ１に基づいて、各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射したり、各気筒に対する燃料の噴射を停止したりする。

さらに、エンジン１０のクランク軸に対向した位置には、エンジン回転速度センサ１１が設けられる。エンジン回転速度センサ１１は、エンジン１０のクランク軸の回転速度（以下、エンジン回転速度と記載する）Ｎｅを検出する。エンジン回転速度センサ１１は、検出されたエンジン回転速度Ｎｅを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

動力分割装置４０は、駆動輪８０に連結される駆動軸１６、エンジン１０の出力軸および第１ＭＧ２０の回転軸の三要素の各々を機械的に連結する動力伝達装置である。動力分割装置４０は、上述の三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力の伝達を可能とする。第２ＭＧ３０の回転軸は、駆動軸１６に連結される。

動力分割装置４０は、サンギヤ５０と、ピニオンギヤ５２と、キャリア５４と、リングギヤ５６とを含む遊星歯車機構である。ピニオンギヤ５２は、サンギヤ５０およびリングギヤ５６の各々と噛み合う。キャリア５４は、ピニオンギヤ５２を自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランク軸に連結される。サンギヤ５０は、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤ５６は、駆動軸１６を介在して第２ＭＧ３０の回転軸および減速機５８に連結される。

減速機５８は、動力分割装置４０や第２ＭＧ３０からの動力を駆動輪８０に伝達する。また、減速機５８は、駆動輪８０が受けた路面からの反力を動力分割装置４０や第２ＭＧ３０に伝達する。

ＰＣＵ６０は、バッテリ７０に蓄えられた直流電力を第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動するための交流電力に変換する。ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ２に基づいて制御されるコンバータおよびインバータ（いずれも図示せず）を含む。コンバータは、バッテリ７０から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０に出力する。これにより、バッテリ７０に蓄えられた電力を用いて第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０が駆動される。また、インバータは、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧してバッテリ７０へ出力する。これにより、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いてバッテリ７０が充電される。なお、コンバータは、省略してもよい。

バッテリ７０は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。バッテリ７０としては、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池が用いられる。バッテリ７０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ７０は、上述したように第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いて充電される他、外部電源（図示せず）から供給される電力を用いて充電されてもよい。なお、バッテリ７０は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。

バッテリ７０には、電池温度センサ１５６と、電流センサ１５８と、電圧センサ１６０とが設けられる。

電池温度センサ１５６は、バッテリ７０の電池温度ＴＢを検出する。電池温度センサ１５６は、電池温度ＴＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

電流センサ１５８は、バッテリ７０の電流ＩＢを検出する。電流センサ１５８は、電流ＩＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

電圧センサ１６０は、バッテリ７０の電圧ＶＢを検出する。電圧センサ１６０は、電圧ＶＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

スタートスイッチ１５０は、たとえば、プッシュ式スイッチである。スタートスイッチ１５０は、キーをキーシリンダに差し込んで所定の位置まで回転させるものであってもよい。スタートスイッチ１５０は、ＥＣＵ２００に接続される。運転者がスタートスイッチ１５０を操作することに応じて、スタートスイッチ１５０は、信号ＳＴをＥＣＵ２００に送信する。

第１レゾルバ１２は、第１ＭＧ２０に設けられる。第１レゾルバ１２は、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１を検出する。第１レゾルバ１２は、検出された回転速度Ｎｍ１を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

第２レゾルバ１３は、第２ＭＧ３０に設けられる。第２レゾルバ１３は、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２を検出する。第２レゾルバ１３は、検出された回転速度Ｎｍ２を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

車輪速センサ１４は、駆動輪８０の回転速度Ｎｗを検出する。車輪速センサ１４は、検出された回転速度Ｎｗを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。ＥＣＵ２００は、受信した回転速度Ｎｗに基づいて車両１の速度Ｖを算出する。なお、ＥＣＵ２００は、回転速度Ｎｗに代えて第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２に基づいて車両１の速度Ｖを算出するようにしてもよい。

ブレーキペダル１６６は、運転席に設けられる。ブレーキペダル１６６には、ブレーキペダル踏力センサ１６８が設けられる。ブレーキペダル踏力センサ１６８は、ブレーキペダル１６６に対する乗員の踏力Ｐｂを検出する。ブレーキペダル踏力センサ１６８は、検出した踏力Ｐｂを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。ブレーキペダル踏力センサ１６８は、たとえば、ブレーキペダル１６６に連結されるマスターシリンダ内の油圧を踏力Ｐｂとして検出してもよい。また、ブレーキペダル踏力センサ１６８に代えてブレーキペダル１６６の踏み込み量を検出するストロークセンサを用いてもよい。

アクセルペダル１７０は、運転席に設けられる。アクセルペダル１７０には、ペダルストロークセンサ１７２が設けられる。ペダルストロークセンサ１７２は、アクセルペダル１７０のストローク量ＡＰを検出する。ペダルストロークセンサ１７２は、ストローク量ＡＰを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

制動装置１５１は、ブレーキアクチュエータ１５２と、ディスクブレーキ１５４とを含む。ディスクブレーキ１５４は、車輪と一体的に回転するブレーキディスクと、油圧を用いてブレーキディスクの回転を制限するブレーキキャリパとを含む。ブレーキキャリパは、ブレーキディスクを回転軸と平行な方向で挟み込むように設けられるブレーキパッドと、油圧をブレーキパッドに伝達するためのホイールシリンダとを含む。ブレーキアクチュエータ１５２は、ＥＣＵ２００から受信する制御信号Ｓ３に基づいて、運転者がブレーキペダルを踏み込むことによって発生する油圧と、ポンプおよび電磁弁等を用いて発生する油圧とを調整してホイールシリンダに供給される油圧を調整する。図１において、ディスクブレーキ１５４は、後輪の右側にのみ図示されるが、ディスクブレーキ１５４は、各車輪毎に設けられるものとする。また、ディスクブレーキ１５４に代えてドラムブレーキを用いてもよい。

シフトレバー１６２は、運転者が複数のシフトポジションのうちのいずれか一つを選択するため操作部材である。複数のシフトポジションは、たとえば、パーキングポジションと、ニュートラルポジションと、前進走行ポジションと、後進走行ポジション（以下、Ｒポジションとも記載する）とを含む。シフトレバーは、たとえば、モーメンタリタイプのシフトレバーである。なお、パーキングポジションを選択するためのパーキングポジションスイッチがシフトレバーとは別に設けられていてもよい。

シフトレバー１６２には、シフトレバー１６２の位置を検出するためのシフトポジションセンサ１６４が設けられる。シフトポジションセンサ１６４は、シフトレバー１６２の位置を示す信号ＳＨＴをＥＣＵ２００に送信する。ＥＣＵ２００は、シフトポジションセンサ１６４から受信した信号ＳＨＴに基づいて複数のシフトポジションのうちのいずれのシフトポジションが選択されているかを判定する。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０を制御するための制御信号Ｓ１を生成し、その生成した制御信号Ｓ１をエンジン１０へ出力する。また、ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を制御するための制御信号Ｓ２を生成し、その生成した制御信号Ｓ２をＰＣＵ６０へ出力する。さらに、ＥＣＵ２００は、ブレーキアクチュエータ１５２を制御するための制御信号Ｓ３を生成し、その生成した制御信号Ｓ３をブレーキアクチュエータ１５２へ出力する。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０およびＰＣＵ６０等を制御することによって車両１が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、バッテリ７０の充放電状態、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の動作状態を制御する。

ＥＣＵ２００は、運転席に設けられたアクセルペダル１７０のストローク量ＡＰに対応する要求駆動力を算出する。ＥＣＵ２００は、算出された要求駆動力に応じて、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０のトルクと、エンジン１０の出力とを制御する。

上述したような構成を有する車両１においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１０の効率が悪い場合には、第２ＭＧ３０のみによる走行が行なわれる。また、通常走行時には、たとえば動力分割装置４０によりエンジン１０の動力が２経路の動力に分けられる。一方の動力で駆動輪８０が直接的に駆動される。他方の動力で第１ＭＧ２０を駆動して発電が行なわれる。このとき、ＥＣＵ２００は、発電された電力を用いて第２ＭＧ３０を駆動させる。このように第２ＭＧ３０を駆動させることにより駆動輪８０の駆動補助が行なわれる。

車両１の減速時には、駆動輪８０の回転に従動する第２ＭＧ３０がジェネレータとして機能して回生制動が行なわれる。回生制動によって回収した電力は、バッテリ７０に蓄えられる。なお、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０の残容量（以下の説明においては、ＳＯＣ（State of Charge）と記載する）が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１０の出力を増加させて第１ＭＧ２０による発電量を増加させる。これにより、バッテリ７０のＳＯＣが増加させられる。また、ＥＣＵ２００は、低速走行時でも必要に応じてエンジン１０からの駆動力を増加させる制御を行なう場合もある。たとえば、上述のようにバッテリ７０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機が駆動される場合や、エンジン１０の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。

また、ＥＣＵ２００は、アクセルペダル１７０が踏み込まれていない場合（アクセルペダルの踏み込み量が所定値よりも小さい場合）、車両１に所定の駆動力を第２ＭＧ３０を用いて発生させる。所定の駆動力は、トルクコンバータを有する自動変速機が搭載された車両において生じるクリープ力と同様の駆動力である。以下の説明において、アクセルペダル１７０が踏み込まれていない場合に車両１に発生させられる駆動力をクリープ力と記載し、このときの第２ＭＧ３０において発生させられるトルクをクリープトルクと記載する。

ＥＣＵ２００は、シフトポジションが前進走行ポジションである場合には、車両１の前進方向にクリープ力が発生するように第２ＭＧ３０を制御する。また、ＥＣＵ２００は、シフトポジションがＲポジションである場合には、車両１の後進方向にクリープ力が発生するように第２ＭＧ３０を制御する。

上述した構成を有する車両１においては、車両１の走行中に停止状態のエンジン１０を始動させる場合には、第２ＭＧ３０に反力トルクを発生させるとともに第１ＭＧ２０を用いてエンジン回転速度Ｎｅを引き上げてクランキングさせる必要がある。

しかしながら、車両１の後進走行中にエンジン１０を始動させる場合には、車両１にショックが発生する場合がある。

たとえば、図２の実線に示すように、車両１がエンジン１０を停止させた状態でクリープ力により後進走行している場合を想定する。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０の始動が要求される場合には、図２の破線に示すように、反力トルクが発生するように第２ＭＧ３０を制御するとともに、エンジン回転速度Ｎｅが初爆可能な所定の回転速度Ｎｅ（０）になるまで第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１が上昇するように第１ＭＧ２０を制御する。

このとき、第２ＭＧ３０における反力トルクは、後進側のクリープトルクの大きさよりも大きく、かつ、クリープトルクの逆方向のトルクである。

そのため、図３に示すように、たとえば、時間Ｔ（０）にて、エンジン１０の始動が要求されて、第２ＭＧ３０において反力トルクを発生させる場合には、第２ＭＧ３０の出力トルクの符号が負側から正側に反転することとなる。

さらに、時間Ｔ（１）にて、エンジン１０の始動が完了して、第２ＭＧにおける反力トルクが解消する場合には、第２ＭＧ３０の出力トルク符号は、正側から負側に再度反転することとなる。

その結果、トルク変動が生じるとともに、駆動輪８０から第２ＭＧ３０までの動力伝達経路上の駆動部品（以下、単に駆動系と記載する））のガタ（バックラッシュ）が後進方向に詰まった状態から前進方向に詰まった状態へと移行する過程および駆動系のガタが前進方向に詰まった状態から後進方向に詰まった状態へと移行する過程の各々において、上述の駆動系に含まれるギヤの歯部同士の衝突等に起因するショックが発生する。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が、シフトポジションがＲポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間以内であるという条件と、制動装置１５１が操作されていないという条件と、車両１の後進方向の要求駆動力を発生させる第２ＭＧ３０回転電機の後進トルクの大きさがエンジン１０の始動時に第２ＭＧ３０を用いて発生させる反力トルクの大きさよりも小さいという条件とを含む所定条件が成立したときにエンジン１０の始動を禁止する点に特徴を有する。

図４を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２００は、シフトポジションがＲポジションであるか否かを判定する。ＥＣＵ２００は、たとえば、シフトレバー１６２の位置に基づいてシフトポジションがＲポジションであるか否かを判定してもよい。あるいは、たとえば、シフトレバー１６２がモーメンタリタイプである場合には、ＥＣＵ２００は、シフトポジションが切り換えられる毎に最新のシフトポジションに更新されるメモリの記憶領域を参照して、現在のシフトポジションがＲポジションであるか否かを判定してもよい。

シフトポジションがＲポジションである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、シフトポジションがＲポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間Ｔａ以内であるか否かを判定する。所定時間Ｔａは、たとえば、一定の時間であってもよいし、変動する時間であってもよい。所定時間Ｔａは、エンジン１０の始動禁止状態を継続できる時間の上限値以下の時間である。所定時間Ｔａは、たとえば、エンジン１０を停止させた状態で第２ＭＧ３０を用いて車両１を連続して後進走行させることが可能な時間の上限値であってもよい。

なお、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０のＳＯＣに基づいて所定時間Ｔａを決定してもよい。ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０のＳＯＣが低くなるほど時間が短くなるように所定時間Ｔａを決定してもよい。

ＥＣＵ２００は、バッテリ７０の電流ＩＢと、電圧ＶＢと、電池温度ＴＢとに基づいてバッテリ７０のＳＯＣを推定する。ＥＣＵ２００は、たとえば、電流ＩＢと、電圧ＶＢと、電池温度ＴＢとに基づいてＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を推定し、推定されたＯＣＶと所定のマップとに基づいてバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。あるいは、ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０の充電電流と放電電流とを積算することによってバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。

シフトポジションがＲポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間Ｔａ以内である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、シフトポジションがＲポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間Ｔｂ以内であって、かつ、制動装置１５１が操作されていない状態（ブレーキオフ）であるか否かを判定する。所定時間Ｔｂは、所定時間Ｔａよりも短い時間である。ＥＣＵ２００は、たとえば、ブレーキペダル１６６の踏力Ｐｂがしきい値Ｐｂ（０）よりも小さい場合に、制動装置１５１が操作されていない状態であると判定する。

シフトポジションがＲポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間Ｔｂ以内であって、かつ、制動装置１５１が操作されていない状態である場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、車両１の後進方向の要求駆動力を発生させるための第２ＭＧ３０の後進トルクＴｍ２の大きさがしきい値Ｔｍ２（０）以内であるか否かを判定する。車両１の後進方向の要求駆動力は、アクセルペダル１７０のストローク量ＡＰと、車両１の速度Ｖとに基づいて決定される。たとえば、ＥＣＵ２００は、アクセルペダル１７０のストローク量ＡＰと、車両１の速度Ｖと、所定のマップとから要求駆動力を決定する。所定のマップは、アクセルペダル１７０のストローク量ＡＰと、車両１の速度Ｖと、要求駆動力との関係を示すマップである。

しきい値Ｔｍ２（０）は、エンジン１０の始動時に第２ＭＧ３０において反力トルクを作用させる場合に、第２ＭＧ３０の出力トルクの符号が反転するか否かを判定するための値である。しきい値Ｔｍ２（０）は、少なくともエンジン１０の始動時に第２ＭＧ３０において発生させる反力トルクの大きさ以上の値である。

第２ＭＧ３０の後進トルクの大きさがしきい値Ｔｍ２（０）以内である場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１０の始動を禁止する。この場合、仮にシフトポジションが前進走行ポジションであったとした場合にエンジン１０の始動が許可されるような状況下においても、ＥＣＵ２００は、エンジン１０の始動を禁止する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１０の始動を許可する。この場合、ＥＣＵ２００は、エンジン１０を始動が許可された場合に、エンジン１０が停止中である場合には、エンジン１０を始動させるようにしてもよい。あるいは、ＥＣＵ２００は、仮にシフトポジションが前進走行ポジションであったとした場合にエンジン１０の始動が許可されるような状況と同じ状況になった場合にエンジン１０を始動させるようにしてもよい。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の動作について説明する。

たとえば、シフトポジションとしてＲポジションが選択されている場合を想定する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。運転者がアクセルペダル１７０の踏み込みを解除した状態においては、車両１の後進方向にクリープ力が発生するように第２ＭＧ３０においてクリープトルクが発生させられる。シフトポジションがＲポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間Ｔｂ以内であって、かつ、制動装置１５１が操作されていない状態である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ，かつ、Ｓ１０４にてＹＥＳ）、後進トルクＴｍ２の大きさがしきい値Ｔｍ２（０）以内であるため（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、エンジン１０の始動が禁止される（Ｓ１０８）。

そのため、エンジン１０の始動時の反力トルクに起因したショックが車両１に発生することが抑制される。

一方、たとえば、シフトポジションとしてＲポジションが選択されている場合において、運転者がアクセルペダル１７０を踏み込んだ状態で、車両１を後進させている場合において、後進トルクＴｍ２がしきい値Ｔｍ２（０）よりも大きいときには（Ｓ１０６にてＮＯ）、エンジン１０の始動は許可される。このとき、エンジン１０の始動時に第２ＭＧ３０に反力トルクを作用させても、後進トルクＴｍ２の大きさが反力トルクの大きさよりも大きいため、第２ＭＧ３０の出力トルクの符号が反転することが抑制される。

また、たとえば、シフトポジションとしてＲポジションが選択されている場合において、ブレーキペダル１６６が踏み込まれた場合には（Ｓ１０４にてＮＯ）、エンジン１０の始動時に第２ＭＧ３０の反力トルクを作用させても、ブレーキペダル１６６によって車両１の移動が制限されるため、ショックの発生が抑制される。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両１によると、シフトポジションがＲポジションである場合において、車両１の後進方向の要求駆動力を発生させるための第２ＭＧ３０の後進トルクの大きさがエンジン１０の始動時に第２ＭＧ３０を用いて後進トルクと逆方向に発生させる反力トルクの大きさよりも小さい場合にエンジン１０の始動を禁止することによって、エンジン１０の始動時に第２ＭＧ３０において発生させる反力トルクに起因した車両のショックの発生を抑制することができる。したがって、後進走行中のエンジンの始動によるショックの発生を抑制するハイブリッド車両を提供することができる。

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。

１ハイブリッド車両、１０エンジン、１１エンジン回転速度センサ、１２，１３レゾルバ、１４車輪速センサ、１６駆動軸、２０，３０ＭＧ、４０動力分割装置、５０サンギヤ、５２ピニオンギヤ、５４キャリア、５６リングギヤ、５８減速機、６０ＰＣＵ、７０バッテリ、８０駆動輪、１０２気筒、１０４燃料噴射装置、１５０スタートスイッチ、１５１制動装置、１５２ブレーキアクチュエータ、１５４ディスクブレーキ、１５６電池温度センサ、１５８電流センサ、１６０電圧センサ、１６２シフトレバー、１６４シフトポジションセンサ、１６６ブレーキペダル、１６８ブレーキペダル踏力センサ、１７０アクセルペダル、１７２ペダルストロークセンサ、２００ＥＣＵ。

Claims

内燃機関と、
前記内燃機関を始動させるための第１回転電機と、
駆動輪に連結される駆動軸と、
前記駆動軸に連結される第２回転電機と、
前記駆動軸、前記内燃機関の出力軸および前記第１回転電機の回転軸の三要素の各々を機械的に連結し、前記三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力伝達が可能な動力伝達装置と、
所定条件が成立したときに前記内燃機関の始動を禁止するための制御部とを含み、
前記所定条件は、シフトポジションが後進走行ポジションに切り換えられてからの経過時間が所定時間以内であるという条件と、制動装置が操作されていないという条件と、車両の後進方向の要求駆動力を発生させるための前記第２回転電機の後進トルクの大きさが前記内燃機関の始動時に前記第２回転電機を用いて前記後進トルクと逆方向に発生させる反力トルクの大きさよりも小さいという条件とを含む、ハイブリッド車両。