JP2013226895A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン、第１ＭＧ、第２ＭＧ、変速機を備えた車両において、システム停止状態での走行中にシステム起動要求があった場合に、モータ回転速度の急変によるショックを抑制しつつエンジンを始動させる。
【解決手段】ＥＣＵは、システム停止状態での走行中にシステム起動要求がある場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、車両状態から目標変速段を算出し（Ｓ１１）、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が目標変速段を用いて算出された目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとなるように第２ＭＧを制御し（Ｓ１２、Ｓ１３）、Ｎｍ２がＮｍ２ｔａｇとなった後（Ｓ１４にてＹＥＳ）に電動式オイルポンプを作動させて目標変速段を形成する（Ｓ１５〜Ｓ１７）。その後、ＥＣＵは、エンジンをクランキングするための力を第１ＭＧから発生させつつ、クランキング時に生じる反力を相殺するための力を第２ＭＧから発生させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に関し、特に、エンジンおよびモータを含む駆動装置が発生する駆動力で走行する車両に関する。

車両の走行中に、ユーザが車両の制御システムの電源を誤ってオフ状態に操作してしまった場合、エンジンやモータを含む駆動装置からの駆動力の発生が停止されて惰性で走行する状態となってしまう。このような場合には、その後の走行を適切に行なうために、惰性走行中にエンジンの再始動（制御システムの再起動）を許容することが望まれる場合がある。

特開２００４−９２６２３号公報（特許文献１）は、エンジンおよび変速機を備えた車両の走行中にエンジンが停止した場合、変速機を一時的にニュートラル状態（動力を伝達しない状態）に自動的に切り換えたりアクセル開度を所定値以下に制限したりすることによって、エンジンの再始動を可能とする技術を開示する。

特開２００４−９２６２３号公報 特開２００７−１０６３１２号公報 特開２００７−１３７２６７号公報 特開２００６−２３１９７７号公報 特開２００４−３５３７８２号公報 特開平１１−２２５４０３号公報

ところで、エンジンと、モータと、モータおよび駆動輪の間に設けられた変速機とを備えた車両においては、制御システムが停止されると、変速機に作動油圧を供給するオイルポンプが停止され、変速機がニュートラル状態となる場合がある。このような状態でエンジンを再始動するためにオイルポンプを作動させて変速機に作動油圧を供給すると、変速機が動力伝達状態となるが、この際、モータの回転速度が急変し変速ショックが発生する場合がある。

本発明は、このような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、エンジンとモータと変速機とを備えた車両において、駆動力の発生が許容されていない状態（システム停止状態）での車両走行中に駆動力の発生が許容された状態への切替要求（システム起動要求）がユーザによってなされた場合に、モータの回転速度の急変によるショックを抑制しつつエンジンを始動させることである。

この発明に係る車両は、駆動輪を回転させて走行する。この車両は、駆動輪に伝達される駆動力を発生する駆動装置と、駆動装置を制御する制御装置とを備える。駆動装置は、エンジンと、モータと、モータと駆動輪との間に設けられた変速機とを備える。変速機は、電動式オイルポンプおよびエンジンの動力を用いて作動する機械式オイルポンプの少なくともいずれかから供給される油圧で作動する。制御装置は、駆動力の発生が許容されていない第１状態での車両走行中に駆動力の発生が許容された第２状態への切替要求がユーザによってなされた場合、車両状態に基づいて変速機の目標変速比を算出し、モータの実回転速度を目標変速比から算出された目標回転速度に制御し、モータの実回転速度が目標回転速度に制御された後に電動式オイルポンプを作動させて変速機の実変速比を目標変速比に制御し、実変速比が目標変速比に制御された後にエンジンを始動させる。

好ましくは、駆動装置は、ジェネレータと、エンジンとジェネレータと駆動輪との間に設けられた動力分割装置とをさらに備える。

好ましくは、制御装置は、エンジンを始動させる際、エンジンのクランキングを行なうための動力をジェネレータから発生させつつ、クランキングによって駆動輪に発生する反力をキャンセル可能な動力をモータから発生させる。

好ましくは、動力分割装置は、ジェネレータに連結されるサンギヤと、駆動輪に連結されるリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤと係合するピニオンギヤと、エンジンに連結されピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアとを含む遊星歯車装置である。

好ましくは、駆動装置は、モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリをさらに備える。車両状態は、バッテリの充放電可能電力、バッテリの残存容量、車速の少なくともいずれか１つを含む。

好ましくは、制御装置は、充放電可能電力がしきい値よりも小さい場合の目標変速比を、充放電可能電力がしきい値よりも大きい場合の目標変速比よりも小さい値に設定する。制御装置は、残存容量がしきい量よりも多い場合の目標変速比を、残存容量がしきい量よりも少ない場合の目標変速比よりも大きい値に設定する。制御装置は、車速がしきい速度よりも高い場合の目標変速比を、車速がしきい速度よりも低い場合の目標変速比よりも小さい値に設定する。

好ましくは、制御装置は、エンジンを始動させた後に第２状態への切替を行なう。

本発明によれば、エンジンとモータと変速機とを備えた車両において、駆動力の発生が許容されていない状態（システム停止状態）での車両走行中に駆動力の発生が許容された状態への切替要求（システム起動要求）がユーザによってなされた場合に、モータの回転速度の急変によるショックを抑制しつつエンジンを始動させることができる。

車両の全体ブロック図である。 動力分割機構および変速機の共線図である。 Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態で車両が惰性走行する場合の共線図である。 ＥＣＵの処理手順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について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。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り返さない。

図１は、本実施の形態に従う車両１の全体ブロック図である。車両１は、駆動輪８２を回転させて走行する。車両１は、駆動輪８２に伝達される駆動力を発生する駆動装置と、駆動装置を含む車両１の各機器を制御する電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」という）１０００とを備える。

車両１の駆動装置は、主に、エンジン１００、第１ＭＧ（Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２００、動力分割機構３００、第２ＭＧ４００、変速機５００、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６００、およびバッテリ７００などで構成される。

エンジン１００は、燃料を燃焼させて動力を出力する内燃機関である。エンジン１００の動力は動力分割機構３００に入力される。

動力分割機構３００は、エンジン１００から入力された動力を、プロペラ軸（出力軸）５６０への動力と第１ＭＧ２００への動力とに分割する。

動力分割機構３００は、サンギヤ（Ｓ）３１０と、リングギヤ（Ｒ）３２０と、サンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合するピニオンギヤ（Ｐ）３４０と、ピニオンギヤ（Ｐ）３４０を自転かつ公転自在に保持しているキャリア（Ｃ）３３０とを有する遊星歯車機構である。

キャリア（Ｃ）３３０はエンジン１００のクランクシャフトに連結される。サンギヤ（Ｓ）３１０は第１ＭＧ２００のロータに連結される。リングギヤ（Ｒ）３２０は出力軸５６０に連結される。

第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００は、交流の回転電機であって、電動機（モータ）としても発電機（ジェネレータ）としても機能する。第１ＭＧ２００は主としてジェネレータとして機能するように制御され、第２ＭＧ４００は主としてモータとして機能するように制御される。第２ＭＧ４００の動力は変速機５００に入力される。

変速機５００は、第２ＭＧ４００の回転速度を変速して出力軸５６０に伝達する。
変速機５００は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速機５００は、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０と、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０と、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０に噛合する第１ピニオン（Ｐ１）５３１と、第１ピニオン（Ｐ１）５３１および第２サンギヤ（Ｓ２）５２０に噛合する第２ピニオン（Ｐ２）５３２と、第２ピニオン（Ｐ２）５３２に噛合するリングギヤ（Ｒ１）５４０と、各ピニオン５３１，５３２を自転かつ公転自在に保持しているキャリア（Ｃ１）５５０とを有する。したがって、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０とリングギヤ（Ｒ１）５４０とは、各ピニオン５３１，５３２と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ（Ｓ２）５２０とリングギヤ（Ｒ１）５４０とは、第２ピニオン（Ｐ２）５３２と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

キャリア（Ｃ１）５５０は、出力軸５６０に連結される。第２サンギヤ（Ｓ）５２０は、第２ＭＧ４００のロータに連結される。

さらに、変速機５００には、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を選択的に固定するＢ１ブレーキ５６１と、リングギヤ（Ｒ１）５４０を選択的に固定するＢ２ブレーキ５６２とが設けられている。

Ｂ１ブレーキ５６１は、変速機５００のケース側に固定された摩擦材と第１サンギヤ（Ｓ１）５１０側に固定された摩擦材との摩擦力によって係合力を生じる。Ｂ２ブレーキ５６２は、変速機５００のケース側に固定された摩擦材とリングギヤ（Ｒ１）５４０側に固定された摩擦材との摩擦力によって係合力を生じる。これらのブレーキ５６１，５６２は、ＥＣＵ１０００からの制御信号に応じた油圧を出力する変速用油圧回路（図示せず）に接続されており、この変速用油圧回路から出力される油圧によって係合されたり解放されたりする。

Ｂ１ブレーキ５６１を係合して第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を固定するとともに、Ｂ２ブレーキ５６２を解放してリングギヤ（Ｒ１）５４０を固定しない場合には、変速機５００の変速段が高速段Ｈｉとなる。一方、Ｂ２ブレーキ５６２を係合してリングギヤ（Ｒ１）５４０を固定するとともに、Ｂ１ブレーキ５６１を解放して第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を固定しない場合には、変速機５００の変速段が高速段Ｈｉより変速比の大きい低速段Ｌｏとなる。なお、変速比は、変速機５００の出力軸回転速度（＝出力軸５６０の回転速度Ｎｐ）に対する入力軸回転速度（＝第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２）の比である。

車両１には、第１ＭＧ２００、動力分割機構３００、第２ＭＧ４００、および変速機５００の各部に潤滑油および冷却油として作用するオイルを供給する機械式オイルポンプ（Ｍ−Ｏ／Ｐ）８００および電動式オイルポンプ（Ｅ−Ｏ／Ｐ）９００が並列に設けられる。

機械式オイルポンプ８００は、エンジン１００の駆動力によってオイルパン（図示せず）に貯留されたオイルを吸い込み、吸い込んだオイルを各部に供給する。したがって、エンジン１００が停止されると、機械式オイルポンプ８００も停止される。一方、電動式オイルポンプ９００は、ＥＣＵ１０００からの制御信号によって制御されるモータ（図示せず）の駆動力によってオイルパンに貯留されたオイルを吸い込み、吸い込んだオイルを各部に供給する。したがって、エンジン１００が停止されても、電動式オイルポンプ９００は駆動可能である。

機械式オイルポンプ８００および電動式オイルポンプ９００からのオイルは、上述した変速用油圧回路にも供給され、変速機５００の作動油圧（Ｂ１ブレーキ５６１およびＢ２ブレーキ５６２を係合させるための油圧）の元圧としても利用される。

出力軸５６０は、動力分割機構３００を介して伝達されるエンジン１００の動力および変速機５００を介して伝達される第２ＭＧ４００の動力の少なくともいずれかの動力によって回転する。出力軸５６０の回転力は減速機を介して駆動輪８２に伝達される。これにより、車両１が走行される。

図２は、動力分割機構３００および変速機５００の共線図を示す。
動力分割機構３００が上述のように構成されることによって、サンギヤ（Ｓ）３１０の回転速度（＝第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１）、キャリア（Ｃ）３３０の回転速度（＝エンジン回転速度Ｎｅ）、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度は、動力分割機構３００の共線図上で直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。

また、変速機５００が上述のように構成されることによって、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０の回転速度、リングギヤ（Ｒ１）５４０の回転速度、キャリア（Ｃ１）５５０の回転速度、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０の回転速度（＝第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２）は、変速機５００の共線図上で直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まれば残りの２つの回転速度も決まる関係）になる。

変速機５００のキャリア（Ｃ１）５５０は出力軸５６０に接続されているため、キャリア（Ｃ１）５５０の回転速度は出力軸５６０の回転速度（すなわち車速Ｖ）と一致する。したがって、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２は、車速Ｖと実変速段（実際に変速機５００で形成される変速段）とで決まる回転速度（以下「同期回転速度」という）に一致する。

また、動力分割機構３００のリングギヤ（Ｒ）３２０も出力軸５６０に接続されているため、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度も出力軸５６０の回転速度（すなわち車速Ｖ）と一致する。

低速段Ｌｏでは、Ｂ２ブレーキ５６２が係合されてリングギヤ（Ｒ１）５４０が固定されるので、リングギヤ（Ｒ１）５４０の回転速度が０となる。また、高速段Ｈｉでは、Ｂ１ブレーキ５６１が係合されて第１サンギヤ（Ｓ１）５１０が固定されるので、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０の回転速度が０となる。したがって、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が同じである場合には、図２に示すように、高速段Ｈｉの共線（一点鎖線）と低速段Ｌｏの共線（実線）との関係により、高速段Ｈｉ形成時の車速Ｖは低速段Ｌｏ形成時の車速Ｖよりも高くなる。

図１に戻って、ＰＣＵ６００は、バッテリ７００から供給される高電圧の直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００に出力する。これにより、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００が駆動される。また、ＰＣＵ６００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００によって発電される交流電力を直流電力に変換してバッテリ７００へ出力する。これにより、バッテリ７００が充電される。

バッテリ７００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００を駆動するための高
電圧（たとえば２００Ｖ程度）の直流電力を蓄える二次電池である。バッテリ７００は、代表的にはニッケル水素やリチウムイオンを含んで構成される。なお、バッテリ７００に代えて、大容量のキャパシタも採用可能である。

ＳＭＲ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｉｎ Ｒｅｌａｙ）７１０は、バッテリ７００とＰＣＵ６００を含む高電圧システムとの電気的な接続状態を切り替えるためのリレーである。

さらに、車両１には、エンジン回転速度センサ１０、出力軸回転速度センサ１５、レゾルバ２１，２２、アクセルポジションセンサ３１、ブレーキストロークセンサ３２が備えられる。エンジン回転速度センサ１０は、エンジン回転速度Ｎｅ（エンジン１００のの回転速度）を検出する。出力軸回転速度センサ１５は、出力軸５６０の回転速度Ｎｐを車速Ｖとして検出する。レゾルバ２１，２２は、それぞれ第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１（第１ＭＧ２００の回転速度）、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２（第２ＭＧ４００の回転速度）を検出する。アクセルポジションセンサ３１は、アクセルペダル操作量Ａ（ユーザによるアクセルペダルの操作量）を検出する。ブレーキストロークセンサ３２は、ブレーキペダル操作量Ｂ（ユーザによるブレーキペダルの操作量）を検出する。これらの各センサは検出結果をＥＣＵ１０００に出力する。

さらに、車両１には、スタートスイッチ３５が備えられる。スタートスイッチ３５は、システム起動要求およびシステム停止要求をユーザが入力するための操作を行なうスイッチである。システム起動要求とは、駆動装置などを含む車両１の制御システム（以下、単に「車両システム」という）の制御状態を起動状態（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態」という）にさせるための要求である。システム停止要求とは、車両システムの制御状態を停止状態（以下「Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態」という）にさせるための要求である。スタートスイッチ３５は、システム起動要求が入力された場合は、システム起動要求信号ＲｏｎをＥＣＵ１０００に出力し、システム停止要求が入力された場合はシステム停止要求信号ＲｏｆｆをＥＣＵ１０００に出力する。

さらに、車両１には、監視ユニット３７が備えられる。監視ユニット３７は、バッテリ７００の電圧、電流、温度などを監視し、監視結果をＥＣＵ１０００に出力する。さらに、監視ユニット３７は、自らの故障が生じた場合およびバッテリ７００の異常を検出した場合には、故障を示す故障信号ＦＬＴをＥＣＵ１０００に出力する。

ＥＣＵ１０００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ１０００は、演算処理の結果に基づいて車両１に搭載される各機器を制御する。

ＥＣＵ１０００は、車両システムの制御状態を、上述のＲｅａｄｙ−ＯＮ状態およびＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態のいずれかに切り替える。

Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、ＥＣＵ１０００は、ユーザのアクセルペダル操作に応じて駆動装置から駆動力を発生させることを許容する。具体的には、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、エンジン１００が始動状態（燃料の燃焼エネルギで回転している状態）に維持されるとともに、ＳＭＲ７１０が閉じられ、かつＰＣＵ６００の動作（第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００の制御）が可能な状態にされる。また、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態では、電動式オイルポンプ９００などの他の機器も作動可能な状態にされる。

一方、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、ＥＣＵ１０００は、ユーザのアクセルペダル操作に応じて駆動装置から駆動力を発生させることを許容しない。具体的には、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、エンジン１００が停止状態（燃料の燃焼が停止された状態）にされるとともに、ＰＣＵ６００の動作も停止される。したがって、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、ユーザがアクセルペダルを操作しても駆動力は発生しない。また、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、電動式オイルポンプ９００などの他の機器も停止される。

ＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態でＲｅａｄｙ−ＯＦＦ条件が成立すると、車両システムの制御状態をＲｅａｄｙ−ＯＮ状態からＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態に切り替える。ここで、「Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ条件」とは、たとえば、スタートスイッチ３５からシステム停止要求信号Ｒｏｆｆを受信した（ユーザが誤ってスタートスイッチ３５を操作した）という条件などを含む。

以上のような構成を有する車両１において、車両走行中にＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態に切り替えられた場合は、しばらくの間は、駆動力の発生が停止された状態で惰性（慣性）での走行が継続されることになる。

図３は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態で車両１が前進方向に惰性走行する場合の共線図を示す。Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、エンジン１００が停止されてエンジン回転速度Ｎｅが０となる。一方、車両１は惰性で走行しており、出力軸５６０に接続されたキャリア（Ｃ１）５５０およびリングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度はしばらくの間は０には低下しない。そのため、動力分割機構３００の共線図の関係から、第１ＭＧ２００は負回転状態（Ｎｍ１＜０）となる。

また、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では、機械式オイルポンプ８００および電動式オイルポンプ９００の双方が停止されているために変速機５００に十分な作動油圧が供給されない。そのため、変速機５００のＢ１ブレーキ５６１およびＢ２ブレーキ５６２の双方が解放され、変速機５００はニュートラル状態（動力を伝達しない状態）となる。変速機５００がニュートラル状態であると、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２は車速Ｖとは無関係に任意の回転速度となる。

このようなＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にシステム起動要求があった場合には、再びエンジン１００を始動させてＲｅａｄｙ−ＯＮ状態とすることが望ましい。そのためには、第１ＭＧ２００を負回転回生状態（負回転でジェネレータとして機能する状態）に制御することで第１ＭＧ２００から正方向のクランキング力Ｆを発生させてエンジン１００をクランキングする必要がある。この際、リングギヤ（Ｒ）３２０には、クランキングにより発生する反力ＦＣが負方向に作用する。リングギヤ（Ｒ）３２０は出力軸５６０に連結されているため、反力ＦＣは車両１の制動力として作用することになる。したがって、クランキングによって制動力が発生することになる。

このような制動力の発生を防止するためには、第２ＭＧ４００を制御することによって、反力ＦＣを相殺するための力（以下「キャンセル力ＦＣｃａｎｃｅｌ」という）を出力軸５６０に正方向に作用させることが望ましい。

ところが、上述のようにＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態では変速機５００はニュートラル状態であるため、第２ＭＧ４００の動力を出力軸５６０に伝達することができない。そこで、電動式オイルポンプ９００を作動させて変速機５００を動力伝達状態（高速段Ｈｉまたは低速段Ｌｏが形成された状態）にすることが考えられる。しかしながら、変速機５００がニュートラル状態から動力伝達状態に変化する際には、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が任意の回転速度から上述の同期回転速度に急変するため、ショックが発生する可能性がある。

そこで、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にシステム起動要求があった場合、車両状態に基づいて変速機５００の目標変速段を算出し、目標変速段と車速Ｖとから決まる第２ＭＧ４００の同期回転速度を目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとして算出し、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとなるように第２ＭＧ４００を制御する（以下、この制御を「Ｎｍ２同期制御」ともいう）。

そして、ＥＣＵ１０００は、Ｎｍ２同期制御が完了した後に、電動式オイルポンプ９００を作動させて油圧を発生させ、その油圧を用いて実変速段が目標変速段となるように変速機５００を制御する。

そして、ＥＣＵ１０００は、実変速段が目標変速段となった後に、第１ＭＧ２００からクランキング力Ｆを発生させつつ第２ＭＧ４００からキャンセル力ＦＣｃａｎｃｅｌを発生させて、エンジン１００を始動させる。

図３には、上述の目標変速段が「低速段Ｌｏ」と算出された場合の制御が例示されている。目標変速段が低速段Ｌｏである場合、ＥＣＵ１０００は、まず、Ｎｍ２同期制御によって、車速Ｖと低速段Ｌｏとから決まる同期回転速度を目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとして算出し、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇまで上昇させる（二点鎖線参照）。なお、Ｎｍ２同期制御を行なう時点では変速機５００はニュートラル状態であるため、車速Ｖに関わらず第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を任意の回転速度に制御することができる。

そして、ＥＣＵ１０００は、Ｎｍ２同期制御の完了後に、電動式オイルポンプ９００を作動させて油圧を発生させ、その油圧を用いてＢ２ブレーキ５６２を係合させる。これにより、低速段Ｌｏが形成される。この際、既に第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が低速段Ｌｏと車速Ｖとから決まる同期回転速度（＝目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇ）となっているため、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が急変することはなく、ショックは発生しない。

そして、ＥＣＵ１０００は、低速段Ｌｏが形成された後に、第１ＭＧ２００からクランキング力Ｆを発生させてエンジン１００をクランキングさせる（一点鎖線参照）とともに、キャンセル力ＦＣｃａｎｃｅｌを発生させるためのトルクＴｍ２を第２ＭＧ４００から発生させる。これにより、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２の急変によるショックと制動力とを抑制しつつ、エンジンを始動させることができる。

図４は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にＥＣＵ１０００が行なう処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中に所定周期で繰り返し実行される。なお、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中は、エンジン１００が停止され（機械式オイルポンプ８００が停止され）、かつ電動式オイルポンプ９００も停止されている。

Ｓ１０にて、ＥＣＵ１０００は、システム起動要求の有無を判定する。システム起動要求がない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、処理は終了される。

システム起動要求がある場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１１にて、車両状態を示す情報に基づいて目標変速段を算出する。ここで、車両状態を示す情報には、バッテリ７００の充電可能電力Ｗｉｎおよび放電可能電力Ｗｏｕｔ（単位はいずれもワット）、バッテリ７００の残存容量ＳＯＣ、車速Ｖなどの少なくともいずれか１つが含まれる。

ＥＣＵ１０００は、充電可能電力Ｗｉｎがしきい値よりも小さい場合または放電可能電力Ｗｏｕｔがしきい値よりも小さい場合、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を低くする（第２ＭＧ４００の回生電力および消費電力を抑える）ために目標変速段を高速段Ｈｉとする。そうでない場合は、ＥＣＵ１０００は目標変速段を低速段Ｌｏとする。

また、ＥＣＵ１０００は、残存容量ＳＯＣがしきい量よりも多い場合、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を高くする（第２ＭＧ４００の消費電力を多くする）ために目標変速段を低速段Ｌｏとする。そうでない場合、ＥＣＵ１０００は目標変速段を高速段Ｈｉとする。

また、ＥＣＵ１０００は、車速Ｖがしきい速度よりも高い場合、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が許容速度未満に抑えるために目標変速段を高速段Ｈｉとする。そうでない場合、ＥＣＵ１０００は目標変速段を低速段Ｌｏとする。

なお、上記の目標変速段の算出手法はあくまで一例であって、これらに限定されるものではない。

Ｓ１２にて、ＥＣＵ１０００は、上述した変速機５００の共線図の特性を利用して、目標変速段と車速Ｖとから決まる第２ＭＧ４００の同期回転速度を目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとして算出する。

Ｓ１３にて、ＥＣＵ１０００は、Ｎｍ２同期制御を行なう。すなわち、ＥＣＵ１０００は、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとなるように、第２ＭＧ４００を制御する。

Ｓ１４にて、ＥＣＵ１０００は、Ｎｍ２同期制御が完了したか否か、すなわち、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとなったか否かを判定する。第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとなっていない場合（Ｓ１４にてＮＯ）、処理はＳ１４に戻される。

第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が目標回転速度Ｎｍ２ｔａｇとなった場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１５にて、電動式オイルポンプ９００を作動させて油圧を発生させる。

Ｓ１６にて、ＥＣＵ１０００は、変速機５００において目標変速段を形成可能な十分な油圧が確保されたか否かを判定する。たとえば、ＥＣＵ１０００は、電動式オイルポンプ９００を作動し始めてからの経過時間が予め定められた基準時間を超えた場合、あるいは、油圧センサ（図示せず）によって検出した変速機５００の作動油圧が予め定められた基準圧を超えた場合に、十分な油圧が確保されたと判定する。十分な油圧が確保されていない場合（Ｓ１６にてＮＯ）、処理はＳ１６に戻される。

十分な油圧が確保された場合（Ｓ１６にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１７にて、目標変速段を形成するように変速機５００を制御する。すなわち、ＥＣＵ１０００は、目標変速段が高速段Ｈｉである場合には電動式オイルポンプ９００からの油圧がＢ１ブレーキ５６１に供給されるように変速用油圧回路を制御し、目標変速段が低速段Ｌｏである場合には電動式オイルポンプ９００からの油圧がＢ２ブレーキ５６２に供給されるように変速用油圧回路を制御する。なお、この処理を電動式オイルポンプ９００の作動前（たとえばＳ１４にてＹＥＳと判定された直後）に行なうようにしてもよい。

Ｓ１８にて、ＥＣＵ１０００は、第１ＭＧ２００からクランキング力Ｆを発生させつつ、第２ＭＧ４００からキャンセル力ＦＣｃａｎｃｅｌを発生させて、エンジン１００をクランキングする。

Ｓ１９にて、ＥＣＵ１０００は、クランキングによってエンジン１００が始動したか否かを判定する。より具体的には、ＥＣＵ１０００は、クランキング中の燃料噴射および点火によってエンジン１００が始動状態となったか否か（いわゆる完爆したか否か）を判定する。エンジン１００が始動していない場合（Ｓ１９にてＮＯ）、処理はＳ１９に戻される。

エンジン１００が始動した場合（Ｓ１９にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２０にて、車両システムの制御状態をＲｅａｄｙ−ＯＮ状態に切り替える。

以上のように、本実施の形態に係るＥＣＵ１０００は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態での車両走行中にシステム起動要求があった場合、車両状態に基づいて変速機５００の目標変速段を算出し、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を目標変速段と車速Ｖとから決まる同期回転速度に同期させた後に電動式オイルポンプ９００を作動させて目標変速段を形成させる。そのため、電動式オイルポンプ９００の作動によって目標変速段が形成されても第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２が急変することはなく、ショックは発生しない。そして、ＥＣＵ１０００は、目標変速段が形成された後に、第１ＭＧ２００からクランキング力Ｆを発生させつつ第２ＭＧ４００からキャンセル力ＦＣｃａｎｃｅｌを発生させて、エンジン１００を始動させる。これにより、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２の急変によるショックと制動力とを抑制しつつ、エンジンを始動させることができる。

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 車両、１０ エンジン回転速度センサ、１５ 出力軸回転速度センサ、２１，２２ レゾルバ、３１ アクセルポジションセンサ、３２ ブレーキストロークセンサ、３５ スタートスイッチ、３７ 監視ユニット、８２ 駆動輪、１００ エンジン、２００ 第１ＭＧ、３００ 動力分割機構、４００ 第２ＭＧ、５００ 変速機、５３１，５３２ ピニオン、５６０ 出力軸、５６１ Ｂ１ブレーキ、５６２ Ｂ２ブレーキ、５８０ ＥＣＢ、７００ バッテリ、８００ 機械式オイルポンプ、９００ 電動式オイルポンプ。

Claims (7)

1. 駆動輪を回転させて走行する車両であって、
   前記駆動輪に伝達される駆動力を発生する駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する制御装置とを備え、
   前記駆動装置は、
   エンジンと、
   モータと、
   前記モータと前記駆動輪との間に設けられた変速機とを備え、
   前記変速機は、電動式オイルポンプおよび前記エンジンの動力を用いて作動する機械式オイルポンプの少なくともいずれかから供給される油圧で作動し、
   前記制御装置は、前記駆動力の発生が許容されていない第１状態での車両走行中に前記駆動力の発生が許容された第２状態への切替要求がユーザによってなされた場合、車両状態に基づいて前記変速機の目標変速比を算出し、前記モータの実回転速度を前記目標変速比から算出された目標回転速度に制御し、前記モータの実回転速度が前記目標回転速度に制御された後に前記電動式オイルポンプを作動させて前記変速機の実変速比を前記目標変速比に制御し、前記実変速比が前記目標変速比に制御された後に前記エンジンを始動させる、車両。
2. 前記駆動装置は、
   ジェネレータと、
   前記エンジンと前記ジェネレータと前記駆動輪との間に設けられた動力分割装置とをさらに備える、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記エンジンを始動させる際、前記エンジンのクランキングを行なうための動力を前記ジェネレータから発生させつつ、前記クランキングによって前記駆動輪に発生する反力をキャンセル可能な動力を前記モータから発生させる、請求項２に記載の車両。
4. 前記動力分割装置は、前記ジェネレータに連結されるサンギヤと、前記駆動輪に連結されるリングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤと係合するピニオンギヤと、前記エンジンに連結され前記ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアとを含む遊星歯車装置である、請求項２に記載の車両。
5. 前記駆動装置は、前記モータを駆動するための電力を蓄えるバッテリをさらに備え、
   前記車両状態は、前記バッテリの充放電可能電力、前記バッテリの残存容量、車速の少なくともいずれか１つを含む、請求項１に記載の車両。
6. 前記制御装置は、前記充放電可能電力がしきい値よりも小さい場合の前記目標変速比を、前記充放電可能電力が前記しきい値よりも大きい場合の前記目標変速比よりも小さい値に設定し、
   前記制御装置は、前記残存容量がしきい量よりも多い場合の前記目標変速比を、前記残存容量が前記しきい量よりも少ない場合の前記目標変速比よりも大きい値に設定し、
   前記制御装置は、前記車速がしきい速度よりも高い場合の前記目標変速比を、前記車速が前記しきい速度よりも低い場合の前記目標変速比よりも小さい値に設定する、請求項５に記載の車両。
7. 前記制御装置は、前記エンジンを始動させた後に前記第２状態への切替を行なう、請求項１に記載の車両。

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