JP2014065365A - ハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両、ならびにハイブリッド車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行中に内燃機関が停止した場合に、回転電機の過回転を抑制する。
【解決手段】エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１を搭載したハイブリッド車両１００は、３軸式の動力分割装置４と、変速機５とを含む。３軸式の動力分割装置４は、エンジン２の出力軸、モータジェネレータＭＧ１の回転軸および駆動軸に機械的に連結される。変速機５は、駆動軸と駆動輪６との間に設けられる。ハイブリッド車両１００の制御装置５０は、検知部と、変速機制御部とを備える。検知部は、駆動軸の回転数を検知する。変速機制御部は、走行中にエンジン２が停止した場合に、検知部によって検知される回転数が所定値よりも高いとき、回転数を抑制するように変速機５を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両、ならびにハイブリッド車両の制御方法に関し、特に、内燃機関、回転電機、および駆動軸に連結される動力分割装置を備えるハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両、ならびにハイブリッド車両の制御方法に関する。

特開２００７−２１６８３３号公報（特許文献１）は、ハイブリッド車両の走行を制御するハイブリッド制御装置を開示している。ハイブリッド車両は、エンジンおよび２つのモータジェネレータ間で動力を分配する動力分割装置と、２つのモータジェネレータに電力を供給する二次電池とを備える。ハイブリッド制御装置は、エンジンの間欠停止が禁止されている速度領域において、走行中にエンジン停止信号が入力された場合であっても、モータジェネレータによるエンジンの強制停止を行わない。これにより、二次電池の過放電を防止し、二次電池の寿命の低下を軽減することができる（特許文献１参照）。

特開２００７−２１６８３３号公報 特開２０１１−２５１５５０号公報 特開２００９−２８０１７６号公報 特開２００８−２６０４９１号公報

しかしながら、上記のハイブリッド制御装置では、上記速度領域において、エンジンの異常などによってエンジンを停止せざるを得ない場合がある。この場合、エンジンが停止することによって、動力分割装置における各軸間の回転速度差が拡大することがある。このような回転速度差の拡大によって、モータジェネレータが過回転する可能性がある。

それゆえに、この発明の目的は、ハイブリッド車両の走行中に内燃機関が停止した場合に、回転電機の過回転を抑制することができるハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、ハイブリッド車両の走行中に内燃機関が停止した場合に、回転電機の過回転を抑制することができるハイブリッド車両の制御方法を提供することである。

この発明によれば、内燃機関および回転電機を搭載したハイブリッド車両は、３軸式の動力分割装置と、変速機とを含む。３軸式の動力分割装置は、内燃機関の出力軸、回転電機の回転軸および駆動軸に機械的に連結される。変速機は、駆動軸と駆動輪との間に設けられる。制御装置は、検知部と、変速機制御部とを備える。検知部は、駆動軸の回転数を検知する。変速機制御部は、走行中に内燃機関が停止した場合に、検知部によって検知される回転数が所定値よりも高いとき、上記回転数を抑制するように変速機を制御する。

好ましくは、ハイブリッド車両の状態が、ハイブリッド車両を駆動するための駆動力の発生が許容されていないシステム停止状態になると、内燃機関は停止する。変速機制御部は、システム停止状態での走行中に上記回転数が所定値よりも高いとき、上記回転数を抑制するように変速機を制御する。

好ましくは、変速機制御部は、走行中に内燃機関が異常によって停止した場合に、上記回転数が所定値よりも高いとき、上記回転数を抑制するように変速機を制御する。

好ましくは、変速機制御部は、走行中に内燃機関が停止した場合に、上記回転数が所定値よりも高いとき、駆動軸と駆動輪との間の動力伝達が遮断された中立状態となるように変速機を制御する。

好ましくは、ハイブリッド車両の制御装置は、回転電機を制御する回転電機制御部をさらに備える。回転電機制御部は、変速機の状態が中立状態になると、回転電機の回転数が低下するように回転電機を制御する。

好ましくは、回転電機制御部は、変速機の状態が中立状態になると、回転電機の回転数が零となるように回転電機を制御する。

好ましくは、ハイブリッド車両は、駆動軸に機械的に連結されるもう１つの回転電機をさらに含む。制御装置は、もう１つの回転電機を制御する回転電機制御部をさらに備える。回転電機制御部は、変速機の状態が中立状態になると、上記回転数が低下するようにもう１つの回転電機を制御する。

好ましくは、回転電機制御部は、変速機の状態が中立状態になると、上記回転数が零となるようにもう１つの回転電機を制御する。

好ましくは、変速機制御部は、走行中に内燃機関が停止した場合に、上記回転数が所定値よりも高いとき、変速比が低下するように変速機を制御する。

好ましくは、変速機は、複数の変速段を有する自動変速機である。変速機制御部は、走行中に内燃機関が停止した場合に、上記回転数が所定値よりも高いとき、最も低い変速比を有する変速段が設定されるように自動変速機を制御する。

好ましくは、ハイブリッド車両の制御装置は、回転電機を制御する回転電機制御部をさらに備える。回転電機制御部は、変速比が低下した後に、回転電機への通電を遮断するように回転電機を制御する。

また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、上述したいずれかの制御装置を備える。

また、この発明によれば、内燃機関および回転電機を搭載したハイブリッド車両は、３軸式の動力分割装置と、変速機とを含む。３軸式の動力分割装置は、内燃機関の出力軸、回転電機の回転軸および駆動軸に機械的に連結される。変速機は、駆動軸と駆動輪との間に設けられる。制御方法は、駆動軸の回転数を検知するステップと、走行中に内燃機関が停止した場合に、回転数が所定値よりも高いとき、上記回転数を抑制するように変速機を制御するステップとを含む。

この発明においては、走行中に内燃機関が停止した場合に、駆動軸の回転数が所定値よりも高いとき、駆動軸の回転数を抑制するように変速機が制御される。すると、内燃機関の回転数と駆動軸の回転数との差が縮小することによって、動力分割装置における各軸間の回転速度差が縮小する結果、回転電機の回転数が低下する。したがって、この発明によれば、ハイブリッド車両の走行中に内燃機関が停止した場合に、回転電機の過回転を抑制することができる。

この発明の実施の形態による制御装置が適用されるハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。 走行中におけるエンジンの停止前後の動力分割装置および変速機の共線図を示す図である。 この発明の実施の形態による保護制御の概要を説明するための図である。 図１に示す制御装置の保護制御に関する機能ブロック図である。 図１に示す制御装置が実行する保護制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態の変形例による保護制御の概要を説明するための図である。 この発明の実施の形態の変形例による制御装置が実行する保護制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。

以下、本発明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。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態による制御装置が適用されるハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置４と、変速機５と、駆動輪６と、減速機７とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）２０と、制御装置５０と、回転センサ６０とをさらに備える。

ハイブリッド車両１００は、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ２を動力源として走行するハイブリッド車両である。エンジン２およびモータジェネレータＭＧ２が発生した駆動力は、変速機５を介して駆動輪６へ伝達される。

エンジン２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの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２は、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を制御装置５０からの信号ＤＲＶによって電気的に制御可能に構成されている。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、交流回転電機であり、たとえば、３相交流同期電動機である。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２によって駆動される発電機として用いられるとともに、エンジン２を始動することが可能な回転電機としても用いられる。モータジェネレータＭＧ１が発電することによって得られる電力をモータジェネレータＭＧ２の駆動に用いることができる。モータジェネレータＭＧ２は、主としてハイブリッド車両１００の駆動輪６を駆動する回転電機として用いられる。

動力分割装置４は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。サンギヤは、モータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結される。キャリアは、エンジン２のクランクシャフトに連結される。リングギヤは、駆動軸に連結される。動力分割装置４は、エンジン２の駆動力をモータジェネレータＭＧ１の回転軸に伝達される動力と、駆動軸に伝達される動力とに分割する。駆動軸は、変速機５の入力軸に連結される。また、駆動軸は、モータジェネレータＭＧ２の回転軸にも連結される。

動力分割装置４の３つの回転軸のうちの２つの回転軸の回転が定まれば、残る１つの回転軸の回転は自ずと定められる。このような構成において、エンジン２が最も効率のよい領域で動作するように、モータジェネレータＭＧ１の発電量およびモータジェネレータＭＧ２の駆動力が制御される。このようにして、全体としてエネルギー効率のよい自動車が実現される。

変速機５は、自動変速機であり、たとえば、変速比を段階的に変化させるオートマチックトランスミッション（Ａ／Ｔ）によって構成される。変速機５の入力軸は、駆動軸に連結される。変速機５の出力軸は、減速機７を介して駆動輪６に連結される。変速機５は、制御装置５０からの信号ＳＦＴによって制御される。変速機５は、駆動軸と駆動輪６との間の変速比を制御可能に構成される。また、変速機５は、駆動軸と駆動輪６との間の動力伝達が遮断された中立状態に制御可能に構成される。なお、変速比とは、入力軸の回転数を出力軸の回転数で除算することによって得られる値である。

蓄電装置Ｂは、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池、あるいはキャパシタなどによって構成される。蓄電装置Ｂは、負荷装置であるＰＣＵ２０へ電力を供給し、また、電力回生時には、ＰＣＵ２０からの電力によって充電される。

ＰＣＵ２０は、コンバータ２１と、インバータ２２，２３とを含む。コンバータ２１は、制御装置５０からの信号ＰＷＣによって制御される。コンバータ２１は、蓄電装置Ｂからの電圧を昇圧して、インバータ２２，２３へ供給する。また、コンバータ２１は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電されインバータ２２，２３で整流された電圧を降圧して、蓄電装置Ｂを充電する。

インバータ２２，２３は、コンバータ２１に対して互いに並列に接続される。インバータ２２，２３は、制御装置５０からの信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２によってそれぞれ制御される。インバータ２２，２３は、コンバータ２１から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ駆動する。

回転センサ６０は、駆動軸の回転を検知するためのセンサである。回転センサ６０は、駆動軸の回転状態を示す信号Ｒｅを制御装置５０へ出力する。制御装置５０は、回転センサ６０からの信号Ｒｅに基づいて駆動軸の回転数Ｎｄを算出する。なお、制御装置５０は、回転センサ６０に代えて、モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍ２、または駆動輪６の回転数および変速機５の変速比に基づいて回転数Ｎｄを算出してもよい。

制御装置５０は、アクセル開度やブレーキ踏込量、ハイブリッド車両速度等に基づいて駆動輪６に伝達される目標駆動力を決定する。そして、制御装置５０は、効率良く目標駆動力を出力することができる運転状態になるように、エンジン２、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、および変速機５を制御する。

以上のような構成において、ハイブリッド車両１００が走行している場合において、エンジン２が停止すると、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が上限回転数を超えてしまう可能性がある。以下、そのメカニズムについて説明する。

図２は、走行中におけるエンジン２の停止前後の動力分割装置４および変速機５の共線図を示す図である。この図２では、動力分割装置４に含まれるサンギヤ（モータジェネレータＭＧ１の回転軸と結合）、キャリア（エンジン２の回転軸と結合）、およびリングギヤ（駆動軸と結合）、ならびに、変速機５の入力軸および出力軸の状態が示される。なお、駆動軸の回転速度は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度と同じである。図２における縦軸は、対応する要素の回転数を示す（以下に説明する図３，図６についても同様である。）。

図２とともに図１を参照して、エンジン２の回転数Ｎｅ、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ１、および駆動軸の回転数Ｎｄは、共線図において直線で結ばれる関係になる。また、変速機５の入力軸の回転数Ｎｉｎは、回転数Ｎｄと同じ回転数である。変速機５の出力軸の回転数ＮｏｕｔとＮｉｎとの関係は、変速比によって決定される。ただし、変速機５が中立状態である場合は、ＮｏｕｔとＮｉｎとの関係は無関係となる。

図２中の実線Ｗ１１，Ｗ２１は、ハイブリッド車両１００が走行している場合にエンジン２が運転されているときの状態の一例を示す。この状態において、回転数Ｎｄが高いときにエンジン２が停止すると、回転数Ｎｍ１の回転数は負方向へ増大する（破線Ｗ１２）。このときの回転数Ｎｄは、車速および変速比によって決定される。回転数Ｎｅは、エンジン２が停止することによって零となる。この結果として、回転数Ｎｍ１が負側へ遷移する。

モータジェネレータＭＧ１は、回転数限界値Ｎｌｉｍを有する。この回転数限界値Ｎｌｉｍは、モータジェネレータＭＧ１が発生する逆起電力などによって設定される。上述のように、回転数Ｎｍ１の回転数が負方向へ増大すると、回転数限界値Ｎｌｉｍを超えてしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態では、回転数Ｎｍ１が回転数限界値Ｎｌｉｍを超えないようにする保護制御が実行される。これにより、モータジェネレータＭＧ１が過回転になることを抑制し、モータジェネレータＭＧ１の過回転による故障を防止する。以下、上記保護制御の内容を説明する。

図３は、この発明の実施の形態による保護制御の概要を説明するための図である。図１および図３を参照して、ハイブリッド車両１００が走行している場合にエンジン２が運転されているときにおいて（実線Ｗ１１，Ｗ２１）、ハイブリッド車両１００の状態がシステム停止状態になると、エンジン２が停止する。

なお、システム停止状態は、ハイブリッド車両１００を駆動するための駆動力の発生が許容されていない状態であって、たとえば、エンジン２の異常を検知してエンジン２を停止する必要がある状態などである。

制御装置５０は、システム停止状態での走行中に、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いか否かを判定する。なお、しきい値Ｎｔｈは、モータジェネレータＭＧ１の回転数限界値Ｎｌｉｍに基づいて設定される。すなわち、回転数Ｎｄをしきい値Ｎｔｈ以下に制御することによって、回転数Ｎｍ１が回転数限界値Ｎｌｉｍを超えないようにすることができる。

回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いと判定された場合は、制御装置５０は、回転数Ｎｄを抑制するように変速機５を制御する。具体的には、制御装置５０は、駆動軸と駆動輪６との間の動力伝達が遮断された中立状態となるように変速機５を制御する。すると、駆動軸は、ハイブリッド車両１００の慣性によって発生する駆動輪６側からの回転力を受けなくなる。このため、回転数Ｎｄ，Ｎｍ１は、徐々に低下する。

さらに、制御装置５０は、変速機５が中立状態となった後に、回転数Ｎｄが低下するようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御する（一点鎖線Ｗ１３，Ｗ２２）。具体的には、制御装置５０は、回転数Ｎｄが低下するようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクをそれぞれ決定する。そして、制御装置５０は、目標トルクが出力されるように信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、ＰＣＵ５へ出力する。なお、このとき、制御装置５０は、回転数Ｎｄが零となるようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御することが好ましい。

そして、回転数Ｎｄが低下すると、制御装置５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への通電を遮断するシャットダウン処理を行う。以上のような保護制御によって、モータジェネレータＭＧ１が過回転となることを防止することができる。

また、制御装置５０は、変速機５が中立状態となった後に、回転数Ｎｍ１が低下するようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御してもよい。具体的には、制御装置５０は、回転数Ｎｍ１が低下するようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクをそれぞれ決定する。そして、制御装置５０は、目標トルクが出力されるように信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、ＰＣＵ５へ出力する。なお、このとき、制御装置５０は、回転数Ｎｍ１が零となるようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御することが好ましい。

そして、回転数Ｎｍ１が低下すると、制御装置５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への通電を遮断するシャットダウン処理を行う。以上のような保護制御によっても、モータジェネレータＭＧ１が過回転となることを防止することができる。

図４は、図１に示す制御装置の保護制御に関する機能ブロック図である。図４を参照して、制御装置５０は、エンジン制御部５１と、検知部５２と、変速機制御部５３と、モータ制御部５４とを含む。

エンジン制御部５１は、エンジン２を制御するための信号ＤＲＶをエンジン２へ出力する。エンジン制御部５１は、ハイブリッド車両１００の状態がシステム停止状態になると、エンジン２の運転を停止するようにエンジン２を制御する。なお、エンジン制御部５１は、エンジン２の異常が検知されたときに、エンジン２の運転を停止するようにエンジン２を制御してもよい。エンジン制御部５１は、エンジン停止状態であることを示す信号ＳＩＧ１を変速機制御部５３へ出力する。

検知部５２は、回転センサからの信号Ｒｅに基づいて回転数Ｎｄを算出する。なお、検知部は、上述のように回転センサ６０に代えて、モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍ２、または駆動輪６の回転数および変速機５の変速比に基づいて回転数Ｎｄを算出してもよい。検知部５２は、回転数Ｎｄを変速機制御部５３およびモータ制御部５４へ出力する。

変速機制御部５３は、エンジン制御部５１からの信号ＳＩＧ１がエンジン停止状態であることを示す場合に、検知部５２から受けた回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いか否かを判定する。回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いと判定された場合は、変速機制御部５３は、駆動軸と駆動輪６との間の動力伝達が遮断された中立状態となるように変速機５を制御するための信号ＳＦＴを生成し、変速機５へ出力する。また、変速機制御部５３は、変速機５が中立状態であることを示す信号ＳＩＧ２モータ制御部５４へ出力する。

モータ制御部５４は、変速機制御部５３からの信号ＳＩＧ２が中立状態であることを示す場合に、検知部５２から受ける回転数Ｎｄが低下するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、ＰＣＵ５へ出力する。なお、このとき、モータ制御部５４は、回転数Ｎｄが零となるようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御することが好ましい。また、モータ制御部５４は、回転数Ｎｍ１が低下するようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御してもよい。

図５は、図１に示す制御装置５０が実行する保護制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。なお、図５に示されるフローチャート中の各ステップについては、制御装置５０に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期もしくは所定の条件が成立したことに応答して実行されることによって実現される。あるいは、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である（以下に説明する図７に示されるフローチャートについても同様である。）。

図５を参照して、制御装置５０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１０にて、ハイブリッド車両１００が走行している場合において、ハイブリッド車両１００の状態がＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態（上記システム停止状態に相当する。）であるか否かを判定する。ハイブリッド車両１００の状態がＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態でないと判定された場合は（Ｓ１０にてＮＯ）、制御装置５０は、保護制御を行わない。

ハイブリッド車両１００の状態がＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態であると判定された場合は（Ｓ１０にてＹＥＳ）、制御装置５０は、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いか否かを判定する（Ｓ２０）。回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈ以下であると判定された場合は（Ｓ２０にてＮＯ）、制御装置５０は、保護制御を行わない。

回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いと判定された場合は（Ｓ２０にてＹＥＳ）、制御装置５０は、変速機５を中立状態へ操作するように変速機５を制御する（Ｓ３０）。続いてＳ４０にて、制御装置５０は、回転数Ｎｄが低下するようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。

続いてＳ５０にて、制御装置５０は、回転数Ｎｄが零であるか否かを判定する。回転数Ｎｄが零でないと判定された場合は（Ｓ５０にてＮＯ）、制御装置５０は、回転数Ｎｄが零になるまでモータ制御を継続する。なお、制御装置５０は、回転数Ｎｄが零に低下したか否かを判定するのではなく、単に回転数Ｎｄが低下したか否かを判定してもよい。

回転数Ｎｄが零であると判定された場合は（Ｓ５０にてＹＥＳ）、制御装置５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への通電を遮断するシャットダウン処理を行う（Ｓ６０）。

以上のように、この実施の形態においては、走行中にエンジン２が停止した場合に、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いとき、変速機５が中立状態に制御されることによって、回転数Ｎｄを抑制するように変速機５が制御される。すると、エンジン２の回転数Ｎｅと駆動軸の回転数Ｎｄとの差が縮小することによって、動力分割装置４における各軸間の回転速度差が縮小する結果、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が低下する。したがって、実施の形態によれば、ハイブリッド車両１００の走行中にエンジン２が停止した場合に、モータジェネレータＭＧ１の過回転を抑制することができる。

また、この実施の形態においては、変速機５が中立状態になった後に、回転数Ｎｄが零となるようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。これにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクによって、回転数Ｎｄを迅速に低下させることができる。

なお、この実施の形態においては、変速機５が中立状態になった後に、回転数Ｎｄが低下するようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御されてもよい。この場合も、回転数Ｎｄを迅速に低下させることができる。

［変形例］
この発明の実施の形態では、走行中にエンジン２が停止した場合に、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いとき、変速機５が中立状態に制御される構成を説明した。これに対し、この発明の実施の形態の変形例では、走行中にエンジン２が停止した場合に、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いとき、駆動軸と駆動輪６との間の変速比が低下するように変速機５が制御される構成が示される。

実施の形態の変形例によるハイブリッド車両構成は、図１に示した実施の形態によるハイブリッド車両構成と同じである。

図６は、この発明の実施の形態の変形例による保護制御の概要を説明するための図である。図１および図６を参照して、ハイブリッド車両１００が走行している場合にエンジン２が運転されているときにおいて（実線Ｗ１１，Ｗ２１）、ハイブリッド車両１００の状態がシステム停止状態になると、エンジン２が停止する。

制御装置５０は、システム停止状態での走行中に、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いか否かを判定する。回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いと判定された場合は、制御装置５０は、駆動軸と駆動輪６との間の変速比が低下するように変速機５を制御する。すると、変速比が低下することによって、回転数Ｎｉｎ（＝Ｎｄ）が低下する（一点鎖線Ｗ１４，Ｗ２３）。なお、このとき、制御装置５０は、最も低い変速比を有する変速段が選択されるように変速機５を制御するのが好ましい。

そして、回転数Ｎｄが低下すると、制御装置５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への通電を遮断するシャットダウン処理を行う。以上のような保護制御によって、実施の形態と同様に、モータジェネレータＭＧ１が過回転となることを防止することができる。

図７は、この発明の実施の形態の変形例による制御装置５０が実行する保護制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。図７を参照して、Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ６０については、実施の形態と同様であるので説明を繰り返さない。

Ｓ２０にて回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いと判定された場合は（Ｓ２０にてＹＥＳ）、制御装置５０は、変速比が低下するように変速機５を制御する（Ｓ３２）。具体的には、変速機５は、変速比の異なる複数の変速段を有する。制御装置５０は、設定されている変速段の変速比よりも低い変速比を有する変速段が選択されるように変速機５を制御する。なお、制御装置５０は、最も低い変速比を有する変速段が選択されるように変速機５を制御するのが好ましい。

続いてＳ５２にて、制御装置５０は、変速比を低下させるための変速が完了したか否かを判定する。変速が完了していないと判定された場合は（Ｓ５２にてＮＯ）、制御装置５０は、変速が完了するまで待機する。

変速が完了したと判定された場合は（Ｓ５２にてＹＥＳ）、制御装置５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への通電を遮断するシャットダウン処理を行う（Ｓ６０）。

以上のように、この実施の形態の変形例においては、走行中にエンジン２が停止した場合に、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いとき、変速比が低下するように変速機５が制御される。すると、回転数Ｎｄが低下してエンジン２の回転数Ｎｅと駆動軸の回転数Ｎｄとの差が縮小することによって、動力分割装置４における各軸間の回転速度差が縮小する結果、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が低下する。したがって、実施の形態の変形例によれば、実施の形態と同様に、ハイブリッド車両１００の走行中にエンジン２が停止した場合に、モータジェネレータＭＧ１の過回転を抑制することができる。

なお、この実施の形態の変形例においては、走行中にエンジン２が停止した場合に、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いとき、変速比が最も低い状態となるように変速機５が制御されてもよい。この場合、回転数Ｎｍ１の低下を促進することができる。

なお、上記の実施の形態およびその変形例では、変速機５がオートマチックトランスミッションである場合について説明したが、変速機５は、変速比を無段階に(連続的に)変化させる無段変速機(ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission)であってもよい。この場合、上記の実施の形態の変形例では、制御装置５０は、走行中にエンジン２が停止した場合に、回転数Ｎｄがしきい値Ｎｔｈよりも高いとき、変速機５が設定可能な下限の変速比が選択されるように変速機５を制御してもよい。

なお、上記の実施の形態では、コンバータ２１を備えるハイブリッド車両１００について説明したが、コンバータ２１を備えない構成であってもよい。

なお、上記において、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれこの発明における「回転電機」および「もう１つの回転電機」に対応し、エンジン２は、この発明における「内燃機関」に対応する。

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。

２ エンジン、４ 動力分割装置、５ 変速機、６ 駆動輪、７ 減速機、２１ コンバータ、２２，２３ インバータ、５０ 制御装置、６０ 回転センサ、１００ ハイブリッド車両、Ｂ 蓄電装置。

Claims (13)

1. 内燃機関および回転電機を搭載したハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記ハイブリッド車両は、
   前記内燃機関の出力軸、前記回転電機の回転軸および駆動軸に機械的に連結される３軸式の動力分割装置と、
   前記駆動軸と駆動輪との間に設けられる変速機とを含み、
   前記制御装置は、
   前記駆動軸の回転数を検知するための検知部と、
   走行中に前記内燃機関が停止した場合に、前記検知部によって検知される回転数が所定値よりも高いとき、前記回転数を抑制するように前記変速機を制御する変速機制御部とを備える、ハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記ハイブリッド車両の状態が、前記ハイブリッド車両を駆動するための駆動力の発生が許容されていないシステム停止状態になると、前記内燃機関は停止し、
   前記変速機制御部は、前記システム停止状態での走行中に前記回転数が前記所定値よりも高いとき、前記回転数を抑制するように前記変速機を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記変速機制御部は、走行中に前記内燃機関が異常によって停止した場合に、前記回転数が前記所定値よりも高いとき、前記回転数を抑制するように前記変速機を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記変速機制御部は、走行中に前記内燃機関が停止した場合に、前記回転数が前記所定値よりも高いとき、前記駆動軸と前記駆動輪との間の動力伝達が遮断された中立状態となるように前記変速機を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記回転電機を制御する回転電機制御部をさらに備え、
   前記回転電機制御部は、前記変速機の状態が前記中立状態になると、前記回転電機の回転数が低下するように前記回転電機を制御する、請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記回転電機制御部は、前記変速機の状態が前記中立状態になると、前記回転電機の回転数が零となるように前記回転電機を制御する、請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記ハイブリッド車両は、前記駆動軸に機械的に連結されるもう１つの回転電機をさらに含み、
   前記制御装置は、前記もう１つの回転電機を制御する回転電機制御部をさらに備え、
   前記回転電機制御部は、前記変速機の状態が前記中立状態になると、前記回転数が低下するように前記もう１つの回転電機を制御する、請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記回転電機制御部は、前記変速機の状態が前記中立状態になると、前記回転数が零となるように前記もう１つの回転電機を制御する、請求項７に記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 前記変速機制御部は、走行中に前記内燃機関が停止した場合に、前記回転数が前記所定値よりも高いとき、変速比が低下するように前記変速機を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
10. 前記変速機は、複数の変速段を有する自動変速機であり、
    前記変速機制御部は、走行中に前記内燃機関が停止した場合に、前記回転数が前記所定値よりも高いとき、最も低い変速比を有する変速段が設定されるように前記自動変速機を制御する、請求項９に記載のハイブリッド車両の制御装置。
11. 前記回転電機を制御する回転電機制御部をさらに備え、
    前記回転電機制御部は、前記変速比が低下した後に、前記回転電機への通電を遮断するように前記回転電機を制御する、請求項９に記載のハイブリッド車両の制御装置。
12. 請求項１に記載の制御装置を備えるハイブリッド車両。
13. 内燃機関および回転電機を搭載した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、
    前記内燃機関の出力軸、前記回転電機の回転軸および駆動軸に機械的に連結される３軸式の動力分割装置と、
    前記駆動軸と駆動輪との間に設けられる変速機とを含み、
    前記制御方法は、
    前記駆動軸の回転数を検知するステップと、
    走行中に前記内燃機関が停止した場合に、前記回転数が所定値よりも高いとき、前記回転数を抑制するように前記変速機を制御するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
    

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