JP2017013707A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ走行中の減速時にドライバビリティの悪化を抑制する。
【解決手段】ＥＣＵは、電動走行中であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、シフトポジションがＢポジションであって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きい場合に（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、回生制御が実行中であると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、両モータ走行中であるか否かを判定するステップ（Ｓ１０８）と、単モータ走行中である場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、あるいは、両モータ走行中である場合は（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、ブレーキＢ１およびクラッチＣ１を解放した後に（Ｓ１１０）、ＭＧ１回転速度制御を実行するステップ（Ｓ１１２）と、ブレーキＢ１半係合制御を実行するステップ（Ｓ１１４）と、ＭＧ１トルク制御を実行するステップ（Ｓ１１６）とを含む、制御処理を実行する。
【選択図】図９

Description

本発明は、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを含む駆動装置を搭載する車両の制御装置に関する。

国際公開第２０１３／１１４５９４号（特許文献１）には、エンジンと、第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、変速機と、変速機を介してエンジンに接続されたキャリアと第１モータジェネレータに接続されたサンギヤと第２モータジェネレータおよび駆動輪に接続されたリングギヤとを有する遊星歯車装置（差動装置）とを備えるハイブリッド車両が開示されている。

国際公開第２０１３／１１４５９４号 特開２００６−３３３５４９号公報

特許文献１に開示されたハイブリッド車両において、エンジンを停止し第２モータジェネレータを用いて走行するモータ走行中にバッテリの蓄電量が高い場合には、回生制動が制限される場合がある。このような場合、車両の減速時には、エンジンブレーキが併用される場合がある。しかしながら、エンジンブレーキを併用する場合には、モータ走行中にエンジン回転速度が増加することとなり、車両のドライバビリティが悪化する場合がある。

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、モータ走行中の減速時にドライバビリティの悪化を抑制する車両の制御装置を提供することである。

この発明のある局面に係る車両の制御装置は、エンジンと、第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータの各々と電力を授受する蓄電装置と、エンジンに接続される第１回転要素と、第１モータジェネレータに接続される第２回転要素と、第２モータジェネレータおよび駆動輪に接続される第３回転要素とを有し、第１〜第３回転要素のうちのいずれか２つの回転速度が定まると残りの１つの回転速度が定まるように構成される差動装置と、半係合状態になることにより第１回転要素の回転を制限する引き摺りトルクを発生させる係合要素と、を有する車両に適用され、エンジンと、第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、係合要素との動作を制御する車両の制御装置である。この制御装置は、エンジンを停止させた状態で、少なくとも第２モータジェネレータを用いて車両を走行させる電動走行中であるか否かを判定する走行モード判定部と、蓄電装置の充電が抑制された充電抑制状態であるか否かを判定する状態判定部と、電動走行中であって、かつ、充電抑制状態である場合、車両の減速時において、係合要素を半係合状態にする油圧制御部と、油圧制御部によって係合要素を半係合状態にするとともに、第２モータジェネレータを用いた回生制動制御を行ない、回生制動制御時に発生する回生電力を用いて、第１モータジェネレータにおいて引き摺りトルクに釣り合うようにトルクを発生させるＭＧ制御部と、を備える。

このようにすると、車両の減速時においては、係合要素を半係合状態にすることにより生じる引き摺りトルクに釣り合うようなトルクが第１モータジェネレータにおいて回生制動制御時に発生する回生電力を用いて発生させられる。そのため、蓄電装置への回生電力の供給量を抑制しつつ、回生制動制御を実行することができる。その結果、車両の減速時にエンジンブレーキを併用する必要がなくなるため、電動走行中にエンジン回転速度が増加することが抑制される。そのため、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。

好ましくは、車両は、係合要素に用いられる作動油の油温を検出する検出装置をさらに備える。ＭＧ制御部は、電動走行中であって、かつ、充電抑制状態である場合には、車両の減速時において、第１モータジェネレータの回転速度を、油温に基づいて決定される目標回転速度まで変化させる。油圧制御部は、第１モータジェネレータの回転速度が目標回転速度まで変化した後に、係合要素を前記半係合状態にする。油温が第１油温である場合の目標回転速度は、油温が第１油温よりも高い第２油温である場合の目標回転速度よりも低い。

係合要素に用いられる作動油の油温が低い場合には、作動油の粘度が高いため、半係合状態になることにより発生する引き摺りトルクが大きくなってしまい、エンジンの出力軸が回転する場合がある。そのため、油温が低くなるほど目標回転速度を低下させることによってエンジンの出力軸が回転することを抑制することができる。

さらに好ましくは、第１回転要素は、変速装置を介してエンジンに接続される。変速装置は、第４回転要素と、エンジンに接続される第５回転要素と、第１回転要素に接続される第６回転要素とを有し、第４〜第６回転要素のうちのいずれか２つの回転速度が定まると残りの１つの回転速度が定まるように構成される。係合要素は、係合することにより第４回転要素の回転を制限するブレーキ要素および係合することにより第４回転要素と第５回転要素との回転を同期するクラッチ要素のうちのいずれかである。

このようにすると、ブレーキ要素またはクラッチ要素を半係合状態にすることによって第６回転要素を介して第１回転要素に引きずりトルクを発生させることができる。

さらに好ましくは、状態判定部は、蓄電装置の蓄電量がしきい値よりも大きい場合に、充電抑制状態であると判定する。

このようにすると、蓄電装置の充電抑制状態を精度高く判定することができる。
さらに好ましくは、状態判定部は、蓄電装置の入力電力の上限値がしきい値よりも小さい場合に、充電抑制状態であると判定する。

このようにすると、蓄電装置の充電抑制状態を精度高く判定することができる。

この発明によると、車両の減速時においては、回生制動制御時に発生する回生電力を用いて、係合要素を半係合状態にすることにより生じる引き摺りトルクに釣り合うように第１モータジェネレータにおいてトルクが発生させられる。そのため、蓄電装置への回生電力の供給量を抑制しつつ、回生制動制御を実行することができる。その結果、車両の減速時にエンジンブレーキを併用する必要がなくなるため、電動走行中にエンジン回転速度が増加することが抑制される。そのため、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。したがって、モータ走行中の減速時にドライバビリティの悪化を抑制する車両の制御装置を提供することができる。

車両の全体構成を示す図である。 制御装置の構成を示したブロック図である。 ＨＶ走行（Ｈｉ）中の共線図である。 単モータ走行中の共線図である。 両モータ走行中の共線図である。 各走行モードに対応する走行領域を示す図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 油温と第１ＭＧの目標回転速度との関係を示す図である。 ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 単モータ走行中に半係合制御を実行する場合のＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。 単モータ走行中に半係合制御を実行する場合の共線図である。 両モータ走行中に半係合制御を実行する場合のＥＣＵの動作を説明するためのタイミングチャートである。 両モータ走行中に半係合制御を実行する場合の共線図である。 差動装置のその他の構成例を示す図である。

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。

［ハイブリッド車両の全体構成］
図１は、本実施の形態による車両１の全体構成を示す図である。車両１は、駆動装置と、駆動装置を制御するＥＣＵ１００とを含む。駆動装置は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」という。「ＭＧ１」と記載する場合もある）２０と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」という。「ＭＧ２」と記載する場合もある。）３０と、変速装置４０と、差動装置５０と、カウンタ軸７０と、デファレンシャルギヤ８０と、駆動輪９０とを含む。

車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力を用いて走行可能な、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両である。なお、車両１の駆動方式は、ＦＦ方式に限定されず、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式であってもよい。

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。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型の三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）交流回転電機である。

第１ＭＧ２０の回転軸２１は、エンジン１０のクランク軸と同軸上に配置されている。第２ＭＧ３０の回転軸３１は、第１ＭＧ２０の回転軸２１と平行に配置される。カウンタ軸７０は、第１ＭＧ２０の回転軸２１および第２ＭＧ３０の回転軸３１と平行に配置される。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、インバータ２５，３５によってそれぞれ駆動される。インバータ２５は、車載の蓄電装置であるバッテリ３８から供給される直流電力を三相交流電力に変換して第１ＭＧ２０に供給する。同様に、インバータ３５は、バッテリ３８から供給される直流電力を三相交流電力に変換して第２ＭＧ３０に供給する。なお、第２ＭＧ３０は、第１ＭＧ２０によって発電された電力によっても駆動される。また、第１ＭＧ２０は、第２ＭＧ３０によって発電された電力によっても駆動される。

変速装置４０は、エンジン１０と差動装置５０との間に設けられ、エンジン１０の回転を変速して差動装置５０に出力する。変速装置４０は、サンギヤＳ１とピニオンギヤＰ１とリングギヤＲ１とキャリアＣＡ１とを含むシングルピニオン式の遊星歯車機構と、クラッチＣ１およびブレーキＢ１とを備える。

キャリアＣＡ１は、エンジン１０の回転が入力される入力要素である。リングギヤＲ１は、エンジン１０の変速後の回転を差動装置５０に出力する出力要素である。ピニオンギヤＰ１は、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置され、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤＰ１は、キャリアＣＡ１によって自転および公転可能に支持される。

サンギヤＳ１の回転速度、キャリアＣＡ１の回転速度（すなわちエンジン１０の回転速度）、リングギヤＲ１の回転速度は、後述するように、共線図上で直線で結ばれる関係、すなわち、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。

クラッチＣ１は、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチＣ１が係合されると、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１が連結される。クラッチＣ１が解放されると、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とが切り離される。

ブレーキＢ１は、サンギヤＳ１の回転を規制（ロック）可能な油圧式の摩擦係合要素である。ブレーキＢ１が係合されると、サンギヤＳ１がギヤケース（車体）に固定されるため、サンギヤＳ１の回転が規制される。ブレーキＢ１が解放されると、サンギヤＳ１がギヤケース（車体）から切り離されるため、サンギヤＳ１の回転が許容される。

クラッチＣ１およびブレーキＢ１のどちらか一方を係合状態とし他方を解放状態にすると、変速装置４０は、入力要素であるキャリアＣＡ１と出力要素であるリングギヤＲ１との間で動力を伝達する状態（動力伝達状態）となる。一方、クラッチＣ１を解放状態としかつブレーキＢ１を解放状態にすると、変速装置４０は、入力要素であるキャリアＣＡ１と出力要素であるリングギヤＲ１との間で動力を伝達しないニュートラル状態（動力遮断状態）となる。

変速装置４０が動力伝達状態である場合において、変速装置４０の変速比（入力要素であるキャリアＣＡ１の回転速度と出力要素であるリングギヤＲ１の回転速度との比、具体的にはキャリアＣＡ１の回転速度／リングギヤＲ１の回転速度）は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合および解放の組合せに応じて切り替えられる。クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を解放すると、変速比が１．０（直結状態）となるローギヤ段Ｌｏが形成される。クラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を係合すると、変速比が１．０よりも小さい値（たとえば０．７、いわゆるオーバードライブ状態）となるハイギヤ段Ｈｉが形成される。

差動装置５０は、サンギヤＳ２とピニオンギヤＰ２とリングギヤＲ２とキャリアＣＡ２とを含むシングルピニオン式の遊星歯車装置である。差動装置５０のキャリアＣＡ２は、変速装置４０の出力要素であるリングギヤＲ１に連結され、リングギヤＲ１と一体的に回転する。

ピニオンギヤＰ２は、サンギヤＳ２とリングギヤＲ２との間に配置され、サンギヤＳ２およびリングギヤＲ２とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤＰ２は、キャリアＣＡ２によって自転および公転可能に支持される。

サンギヤＳ２は、第１ＭＧ２０の回転軸２１に連結される。リングギヤＲ２には、カウンタドライブギヤ５１が接続されている。カウンタドライブギヤ５１は、リングギヤＲ２と一体回転する、差動装置５０の出力ギヤである。

サンギヤＳ２の回転速度（すなわち第１ＭＧ２０の回転速度）、キャリアＣＡ２の回転速度、リングギヤＲ２の回転速度は、後述するように、共線図上で直線で結ばれる関係（すなわち、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。したがって、第１ＭＧ２０の回転速度を調整することによって、キャリアＣＡ２の回転速度とリングギヤＲ２との比を無段階に切り替えることができる。

カウンタ軸７０には、ドリブンギヤ７１およびドライブギヤ７２が設けられる。ドリブンギヤ７１は、差動装置５０のカウンタドライブギヤ５１と噛み合う。エンジン１０および第１ＭＧ２０の動力は、差動装置５０のカウンタドライブギヤ５１を介してカウンタ軸７０に伝達される。

なお、変速装置４０と差動装置５０とは、エンジン１０からカウンタ軸７０までの動力伝達経路上において直列に接続されている。そのため、エンジン１０の回転は、変速装置４０と差動装置５０とにおいて変速された後に、カウンタ軸７０に伝達される。

また、ドリブンギヤ７１は、第２ＭＧ３０の回転軸３１に接続されたリダクションギヤ３２とも噛み合う。つまり、第２ＭＧ３０の動力は、リダクションギヤ３２を介してカウンタ軸７０に伝達される。

ドライブギヤ７２は、デファレンシャルギヤ８０のデフリングギヤ８１と噛み合っている。デファレンシャルギヤ８０は、左右の駆動軸８２を介してそれぞれ左右の駆動輪９０と接続されている。つまり、カウンタ軸７０の回転は、デファレンシャルギヤ８０を介して左右の駆動軸８２に伝達される。

車両１は、変速装置４０の作動油（以下「ＡＴＦ」（Automatic Transmission Fluid）ともいう）を変速装置４０に供給する構成として、電動式オイルポンプ（以下「ＥＯＰ」ともいう）６１、機械式オイルポンプ（以下「ＭＯＰ」ともいう）６２、油圧回路６３を備える。

ＥＯＰ６１およびＭＯＰ６２は、図示しないオイルパンに貯留されたＡＴＦを吸入して油圧回路６３に供給する。ＥＯＰ６１は、内部に設けられるモータによって駆動される。ＭＯＰ６２は、変速装置４０のリングギヤＲ１に接続され、リングギヤＲ１から伝達される動力によって駆動される。

油圧回路６３は、ＥＯＰ６１およびＭＯＰ６２の少なくとも一方から供給されるＡＴＦの油圧を一定の油圧（ライン圧）に調圧する調圧バルブと、ライン圧を元圧として変速装置４０のクラッチＣ１に供給する油圧（以下「Ｃ１油圧」ともいう）およびブレーキＢ１に供給する油圧（以下「Ｂ１油圧」ともいう）をそれぞれ調圧するソレノイドバルブとを含む。

ＡＴＦは、変速装置４０の作動油として機能するだけでなく、駆動装置（変速装置４０、差動装置５０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０等）の内部の回転部材（回転軸、ギヤ、ベアリング等）にも供給されて潤滑油として機能する。さらに、ＡＴＦは、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の冷却油としても機能する。ＡＴＦは、駆動装置の内部を循環した後、再びオイルパンに戻される。

［制御装置の構成］
図２は、図１におけるＥＣＵ１００の構成を示したブロック図である。ＥＣＵ１００は、各種ＥＣＵ（Electric Control Unit）を含む。本実施の形態において、ＥＣＵ１００は、たとえば、ＨＶＥＣＵ１５０と、ＭＧＥＣＵ１６０と、エンジンＥＣＵ１７０とを含む。ＨＶＥＣＵ１５０、ＭＧＥＣＵ１６０、および、エンジンＥＣＵ１７０の各々は、コンピュータを含んで構成される電子制御ユニットである。なお、ＥＣＵの数は、３つに限定されるものではなく、全体として１つのＥＣＵに統合しても良いし、２つ、または４つ以上の数に分割されていても良い。

ＭＧＥＣＵ１６０は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を制御する。ＭＧＥＣＵ１６０は、例えば、第１ＭＧ２０に対して供給する電流値を調節することで第１ＭＧ２０の出力トルクを制御し、第２ＭＧ３０に対して供給する電流値を調節することで第２ＭＧ３０の出力トルクを制御する。

エンジンＥＣＵ１７０は、エンジン１０を制御する。エンジンＥＣＵ１７０は、例えば、エンジン１０の電子スロットル弁の開度の制御、点火信号を出力することによるエンジンの点火制御、エンジン１０に対する燃料の噴射制御、等を行なう。エンジンＥＣＵ１７０は、電子スロットル弁の開度制御、噴射制御、点火制御等によりエンジン１０の出力トルクを制御する。

ＨＶＥＣＵ１５０は、車両全体を統合制御する。ＨＶＥＣＵ１５０には、車速センサ、アクセル開度センサ、出力軸回転速度センサ、ＭＧ１回転速度センサ、ＭＧ２回転速度センサ、バッテリセンサ、油温センサ、シフトポジションセンサ等が接続されている。これらのセンサにより、ＨＶＥＣＵ１５０は、車速、アクセル開度、出力軸回転速度（カウンタ軸７０の回転速度）、第１ＭＧ回転速度、第２ＭＧ回転速度、バッテリ３８の電流、電圧、温度、ＡＴＦの温度（以下、単に「油温」あるいは「ＡＴＦ温度」ともいう）、シフトポジション等を取得する。

また、シフトポジションは、前進走行（Ｄ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、パーキング（Ｐ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション、ブレーキ（Ｂ）ポジションなどを含む複数のシフトポジションのうちから、ユーザのシフトレバー操作によって選択される。

ＨＶＥＣＵ１５０は、バッテリ３８の電流および電圧の少なくとも一方に基づいて、バッテリ３８のＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。なお、ＳＯＣの算出方法としては、バッテリ３８の電圧とＳＯＣとの関係を用いて算出する方法や、バッテリ３８の電流の積算値を用いて算出する方法等、種々の公知の手法を用いることができる。

ＨＶＥＣＵ１５０は、バッテリ３８の温度およびＳＯＣに基づいて、バッテリ３８の受入可能電力ＷＩＮ（単位はワット）を設定する。この受入可能電力ＷＩＮが、バッテリ３８の入力電力の上限値に対応する。ＨＶＥＣＵ１５０は、バッテリ３８に入力される電力が受入可能電力ＷＩＮを超えないように第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を制御する。

ＨＶＥＣＵ１５０は、取得した情報に基づいて、車両に対する要求駆動力や要求駆動トルク等を算出する。ＨＶＥＣＵ１５０は、算出した要求値に基づいて、第１ＭＧ２０のトルク（以下「第１ＭＧトルクＴｍ１」とも記載する。）、第２ＭＧ３０のトルク（以下「第２ＭＧトルクＴｍ２」とも記載する。）およびエンジン１０の出力トルク（以下「エンジントルクＴｅ」とも記載する。）を決定する。ＨＶＥＣＵ１５０は、第１ＭＧトルクＴｍ１の指令値および第２ＭＧトルクＴｍ２の指令値をＭＧＥＣＵ１６０に対して出力する。また、ＨＶＥＣＵ１５０は、エンジントルクＴｅの指令値をエンジンＥＣＵ１７０に対して出力する。

ＨＶＥＣＵ１５０は、後述する走行態様等に応じて変速装置４０のクラッチＣ１およびブレーキＢ１を制御する。ＨＶＥＣＵ１５０は、Ｃ１油圧の指令値ＰｂＣ１およびＢ１油圧の指令値ＰｂＢ１をそれぞれ図１の油圧回路６３のソレノイドバルブに出力する。

［車両１の走行態様］
ＥＣＵ１００は、ハイブリッド走行およびモータ走行（電動走行）のいずれかの走行態様で車両１を走行させる。ハイブリッド走行とは、エンジン１０および第２ＭＧ３０の動力で車両１を走行させる走行態様である。モータ走行とは、エンジン１０を停止し第２ＭＧ３０の動力で車両１を走行させる走行態様である。

図３は、ハイブリッド走行中に変速装置４０の変速段をハイギヤ段Ｈｉにして前進走行する場合の共線図である。図４は、単モータ走行中における共線図である。図５は、両モータ走行中における共線図である。

図３〜５に示す「Ｓ１」、「ＣＡ１」、「Ｒ１」はそれぞれ変速装置４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１を示す、「Ｓ２」、「ＣＡ２」、「Ｒ２」はそれぞれ差動装置５０のサンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２を示す。

図３を参照して、ハイブリッド走行中にハイギヤ段Ｈｉで前進走行する場合の制御状態について説明する。ハイギヤ段Ｈｉ形成時には、クラッチＣ１が解放され、ブレーキＢ１が係合される。そのため、サンギヤＳ１の回転が規制される。これにより、変速装置４０のキャリアＣＡ１に入力されたエンジン１０の回転が増速されて変速装置４０のリングギヤＲ１から差動装置５０のキャリアＣＡ２に伝達されるオーバードライブ状態となる。したがって、リングギヤＲ１から出力されるトルク（以下「変速部出力トルクＴｒ１」という）は、エンジントルクＴｅよりも小さくなる（Ｔｅ＞Ｔｒ１となる）。

差動装置５０のキャリアＣＡ２に伝達されたエンジン１０の回転は、サンギヤＳ２の回転速度（第１ＭＧ２０の回転速度）によって無段階に変速されて差動装置５０のリングギヤＲ２に伝達される。リングギヤＲ２に伝達されたエンジントルクＴｅ（以下「エンジン伝達トルクＴｅｃ」という）は、カウンタドライブギヤ５１からカウンタ軸７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。

また、第２ＭＧトルクＴｍ２は、リダクションギヤ３２からカウンタ軸７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。したがって、ハイブリッド走行では、エンジン伝達トルクＴｅｃと第２ＭＧトルクＴｍ２とを用いて、車両１は走行する。

次に、ハイブリッド走行中にローギヤ段Ｌｏで前進走行する場合の制御状態について説明する。ローギヤ段Ｌｏ形成時には、クラッチＣ１が係合され、ブレーキＢ１が解放される。そのため、変速装置４０の回転要素Ｓ１，ＣＡ１，Ｒ１は一体となって回転する。そのため、変速部出力トルクＴｒ１は、エンジントルクＴｅと同じ大きさ（Ｔｅ＝Ｔｒ１）となる。

なお、ハイブリッド走行中において、ＥＣＵ１００は、車速がしきい車速を超える高速域ではハイギヤ段Ｈｉを形成し、車速がしきい車速未満の中低速域ではローギヤ段Ｌｏを形成する。

このように、ＨＶ走行モードにおいては、エンジントルクＴｅをリングギヤＲ２に伝達するために、第１ＭＧ２０を用いた発電動作が実行される。第１ＭＧ２０で発電された電力はバッテリ３８に受け入れられる。したがって、エンジントルクＴｅは、バッテリ３８の受入可能電力ＷＩＮ（後述）が小さい場合には制限される場合がある。

次に、図４を用いて、単モータ走行モード中の制御状態について説明する。単モータ走行モードでは、ＥＣＵ１００は、エンジン１０を停止し、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。そのため、単モータ走行モードでは、第２ＭＧトルクＴｍ２を用いて車両１は走行する。

この際、ＥＣＵ１００は、サンギヤＳ１の回転速度が０となるように第１ＭＧトルクＴｍ１をフィードバック制御する。そのため、サンギヤＳ１は回転しない。しかしながら、変速装置４０のクラッチＣ１およびブレーキＢ１は解放されているため、差動装置５０のキャリアＣＡ２の回転は規制されない。したがって、差動装置５０のリングギヤＲ２、キャリアＣＡ２および変速装置４０のリングギヤＲ１は、第２ＭＧ３０の回転に連動して、第２ＭＧ３０の回転方向と同じ方向に回転（空転）させられる。

図５を参照して、両モータ走行モード中における制御状態について説明する。両モータ走行モードでは、ＥＣＵ１００は、エンジン１０を停止し、変速装置４０のクラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を係合する。したがって、変速装置４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１の回転が規制される。

変速装置４０のリングギヤＲ１の回転が規制されることで、差動装置５０のキャリアＣＡ２の回転も規制（ロック）される。この状態で、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。具体的には、第２ＭＧトルクＴｍ２を正トルクとして第２ＭＧ３０を正回転させるとともに、第１ＭＧトルクＴｍ１を負トルクとして第１ＭＧ２０を負回転させる。

クラッチＣ１を係合してキャリアＣＡ２の回転を規制することで、第１ＭＧトルクＴｍ１は、キャリアＣＡ２を支点としてリングギヤＲ２に伝達される。リングギヤＲ２に伝達される第１ＭＧトルクＴｍ１（以下「第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃ」という）は、正方向に作用し、カウンタ軸（出力軸）７０に伝達される。そのため、両モータ走行モードでは、第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃと第２ＭＧトルクＴｍ２とを用いて、車両１は走行する。ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃと第２ＭＧトルクＴｍ２との合計によってユーザ要求トルクを満たすように、第１ＭＧトルクＴｍ１と第２ＭＧトルクＴｍ２との分担比率を調整する。

図６は、各走行モードに対応する走行領域（要求駆動力と車速との関係）を示す図である。図６の縦軸は、要求駆動力を示し、図６の横軸は、車速を示す。

図６の破線と、図６の縦軸および横軸とで囲われる第１領域は、単モータ走行が選択される走行領域（単モータ走行領域）である。図６の実線と破線と図６の縦軸とで囲われる第２領域は、両モータ走行モードが選択される走行領域（両モータ走行領域）である。第１領域および第２領域の外側の領域は、エンジン１０が作動するハイブリッド走行モードが選択される走行領域（ハイブリッド走行領域）である。

図６に示すように、低車速かつ低要求駆動力の場合には、単モータ走行モードが選択され、低車速かつ高要求駆動力の場合には、両モータ走行モードが選択され、高車速の場合には、ハイブリッド走行モードが選択される。

図６の破線は、単モータ走行モードの最大駆動力を示す。図６の実線は、両モータ走行モードの最大駆動力を示す。図６の破線も実線も車速が所定の車速を超えるまでは、最大駆動力が一定の値を維持し、車速が所定の車速を超えると、車速の増加に応じて最大駆動力が低下する傾向を示す。

以上のような構成を有する車両１においては、モータ走行中にバッテリ３８のＳＯＣが高いことなどに起因してバッテリ３８の入力電力が制限される場合には、車両１の減速時において、回生制動が制限される場合がある。このような場合、エンジン１０を用いたエンジンブレーキを併用することも考えられるが、エンジンブレーキを併用する場合には、モータ走行中にエンジン回転速度が増加することとなる。その結果、エンジン１０が騒音や振動等の発生源となり、モータ走行中の車両１のドライバビリティが悪化する場合がある。

なお、本実施の形態において、車両１の減速時は、たとえば、アクセルペダルの踏み込みを解除した場合の車両１の減速度の大きさが通常走行時（たとえば、Ｄポジションが選択されている場合）よりも大きくなるように車両１が制御されるシフトポジション（すなわち、Ｂポジション）が選択される場合を含む。

本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１００は、エンジン１０を停止させた状態で、少なくとも第２ＭＧ３０を用いて車両１を走行させる電動走行中であって、かつ、バッテリ３８の充電が抑制された充電抑制状態である場合には、車両１の減速時において、クラッチＣ１およびブレーキＢ１のうちのいずれかを半係合状態にする。ＥＣＵ１００は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１のうちのいずれかを半係合状態にするとともに、第２ＭＧ３０を用いた回生制御を行なう。ＥＣＵ１００は、回生制御時に発生する回生電力を用いて、第１ＭＧ２０においてクラッチＣ１およびブレーキＢ１のうちのいずれかを半係合状態にすることによりキャリアＣＡ２に作用する引き摺りトルクに釣り合うように第１ＭＧ２０のトルクを発生させる。

このようにすると、バッテリ３８への回生電力の供給量を抑制しつつ、回生制御を実行することができる。その結果、車両１の減速時にエンジンブレーキを併用する必要がなくなるため、電動走行中にエンジン回転速度が増加することが抑制される。そのため、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。以下の説明においては、ブレーキＢ１を半係合状態の対象とする場合を一例として説明する。

図７に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ１００は、状態判定部１０２と、走行モード判定部１０４と、油圧制御部１０６と、ＭＧ制御部１０８とを含む。なお、これらの構成は、プログラム等のソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

状態判定部１０２は、車両１が電動走行中であって、シフトポジションがＢポジションであって、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きく、かつ、回生制御の実行中であるか否かを判定する。

状態判定部１０２は、たとえば、電動走行中である場合にオン状態となるフラグの状態に基づいて車両１が電動走行中であるか否かを判定してもよい。

また、状態判定部１０２は、たとえば、シフトポジションセンサによってシフトレバーがＢポジションに移動された場合に、Ｂポジションが選択されたと判定し、次にシフトレバーが操作されるまでの間、シフトポジションがＢポジションであると判定する。

しきい値ＳＯＣ（０）は、バッテリ３８の状態が、バッテリ３８の充電が抑制された充電抑制状態であることを判定するための値である。すなわち、状態判定部１０２は、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きい場合に、バッテリ３８が充電抑制状態であると判定する。しきい値ＳＯＣ（０）は、ＳＯＣの上限値ＳＯＣ（１）よりも低い値であって、ＳＯＣ（０）とＳＯＣ（１）との差は、予め定められた値であって、たとえば、後述するブレーキＢ１の半係合制御の継続が可能な時間が経過する間にＳＯＣが増加してもＳＯＣ（１）まで上昇しないように決定される。ブレーキＢ１の半係合制御の継続が可能な時間は、たとえば、ブレーキＢ１のスリップ量や熱容量等に基づいて設定される。さらに、好ましくは、予め定められた値は、両モータ走行モードから単モータ走行モードに移行する間に上昇するＳＯＣの増加量を想定して設定されることが望ましい。

さらに、状態判定部１０２は、たとえば、第２ＭＧ３０において回生トルクを発生させている場合（第２ＭＧ３０に対するトルク指令が回生トルクを発生させるトルク指令である場合）に、回生制御の実行中であると判定してもよい。

走行モード判定部１０４は、状態判定部１０２によって、電動走行中であって、シフトポジションがＢポジションであって、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きく、かつ、回生制御の実行中であると判定される場合に、走行モードが単モータ走行モードであるか、両モータ走行モードであるかを判定する。走行モード判定部１０４は、たとえば、要求駆動力と車速とに基づく走行領域が図６に示される単モータ走行領域内である場合に、走行モードが単モータ走行モードであると判定してもよい。あるいは、走行モード判定部１０４は、要求駆動力と車速とに基づく走行領域が図６に示される両モータ走行領域内である場合に、走行モードが両モータ走行モードであると判定してもよい。あるいは、走行モード判定部１０４は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１がいずれも係合状態である場合に両モータ走行モードであると判定してもよい。さらに走行モード判定部１０４は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１のいずれもが解放状態である場合に単モータ走行モードであると判定してもよい。

油圧制御部１０６は、走行モード判定部１０４によって走行モードが両モータ走行モードであると判定される場合に、クラッチＣ１およびブレーキＢ１のいずれも解放状態になるように油圧回路６３を制御して、走行モードを両モータ走行モードから単モータ走行モードに移行する。

さらに、油圧制御部１０６は、後述するＭＧ制御部１０８によって第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度に到達する時点でブレーキＢ１が半係合状態になるように油圧回路６３を制御する。具体的には、油圧制御部１０６は、第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度に到達する時点でブレーキＢ１の係合が開始するように油圧指令値を生成して油圧回路６３に出力する。油圧制御部１０６は、たとえば、ブレーキＢ１の係合を開始してから予め定められた増加率で油圧指令値を予め定められた値まで増加させる。予め定められた増加率および予め定められた値は、たとえば、ブレーキＢ１が半係合状態になることによりエンジン１０の出力軸が回転しない程度に設定される。

ＭＧ制御部１０８は、走行モード判定部１０４によって単モータ走行モードであると判定された場合には、第１ＭＧ２０の回転速度の目標回転速度を決定し、第１ＭＧ２０の回転速度が決定された目標回転速度になるように第１ＭＧ２０にトルクを発生させる。

一方、ＭＧ制御部１０８は、走行モード判定部１０４によって両モータ走行モードであると判定される場合には、油圧制御部１０６によってクラッチＣ１およびブレーキＢ１がいずれも解放状態になった後に、第１ＭＧ２０の回転速度の目標回転速度を決定し、第１ＭＧ２０の回転速度が決定された目標回転速度になるように第１ＭＧ２０にトルクを発生させる。

ＭＧ制御部１０８は、たとえば、クラッチＣ１およびブレーキＢ１への油圧指令値がゼロとなってからクラッチＣ１およびブレーキＢ１に供給される油圧が十分に低下する予め定められた時間が経過した後に第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度になるように第１ＭＧ２０にトルクを発生させるようにしてもよい。

ＭＧ制御部１０８は、油温に基づいて第１ＭＧ２０の目標回転速度を決定する。具体的には、ＭＧ制御部１０８は、検出された油温と、図８に示すマップとを用いて目標回転速度を決定する。

図８は、油温と第１ＭＧ２０の目標回転速度との関係を示す。図８の縦軸は、第１ＭＧ２０の目標回転速度を示し、図８の横軸は、油温を示す。

図８に示すように、油温が第１油温Ｔｏｉｌ（０）である場合の第１ＭＧ２０の目標回転速度Ｎｍ１（０）は、油温が第１油温Ｔｏｉｌ（０）よりも高い第２油温Ｔｏｉｌ（１）である場合の目標回転速度Ｎｍ（１）よりも低い。すなわち、図８における油温と目標回転速度との関係は、油温が低くなるほど目標回転速度が低くなる関係である。図８においては、油温と第１ＭＧ２０の目標回転速度とは線形の関係を有するものとしたが、特に線形の関係に限定されるものではなく、たとえば、非線形の関係を有していてもよい。

再び図７を参照して、ＭＧ制御部１１０は、第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度に到達する時点で第１ＭＧ２０のトルク出力を停止する。その後、ＭＧ制御部１１０は、ブレーキＢ１が半係合状態となる時点でトルク出力を再開する。

ＭＧ制御部１１０は、たとえば、ブレーキＢ１への油圧指令値の出力が開始されてからブレーキＢ１が半係合状態になる予め定められた時間が経過した後に、トルク出力を再開するようにしてもよいし、ブレーキＢ１への油圧指令値が予め定められた値となるまで増加した時点でトルク出力を再開するようにしてもよい。

ＭＧ制御部１１０は、ブレーキＢ１が半係合状態となることにより生じるキャリアＣＡ２における引き摺りトルクと釣り合うトルクが発生するように第１ＭＧ２０を制御する。ＭＧ制御部１１０は、トルク出力の再開時においては、第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度で引きずりトルクと釣り合う一定のトルクが出力されるように第１ＭＧ２０を制御する。ＭＧ制御部１１０は、たとえば、予め定められたトルクが出力するように第１ＭＧ２０を制御するようにしてもよいし、あるいは、目標回転速度が維持されるように第１ＭＧ２０のトルクをフィードバック制御してもよい。

図９を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１００は、車両１が電動走行中であるか否かを判定する。車両１が電動走行中であると判定される場合（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）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、シフトポジションがＢポジションであるか否かを判定する。シフトポジションがＢポジションであると判定される場合（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）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、バッテリ３８のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きいか否かを判定する。バッテリ３８のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きいと判定される場合（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）、この処理は終了する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、回生制御の実行中であるか否かを判定する。回生制御の実行中であると判定される場合（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）、この処理は終了する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１００は、両モータ走行中であるか否かを判定する。両モータ走行中であると判定される場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキＢ１およびクラッチＣ１のいずれもが解放状態になるように（単モータ走行モードに移行するように）油圧回路６３を制御する。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０の回転速度制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００は、油温に基づいて第１ＭＧ２０の目標回転速度を決定し、第１ＭＧ２０の回転速度が決定された目標回転速度になるように第１ＭＧ２０を制御する。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキＢ１の半係合制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度に到達するタイミングでブレーキＢ１が半係合状態になるように油圧回路６３の制御を開始する。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ２０のトルク制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００は、ブレーキＢ１が半係合状態になることにより生じるキャリアＣＡ２における引き摺りトルクと釣り合うトルクが発生するように第１ＭＧ２０を制御する。

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の制御装置であるＥＣＵ１００の動作について図１０〜１３を参照しつつ説明する。

＜単モータ走行→半係合制御＞
たとえば、車両１が単モータ走行中であって、シフトポジションがＢポジションである場合を想定する。図１０は、単モータ走行中にブレーキＢ１の半係合制御が実行される場合のＥＣＵ１００の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１０の横軸は、時間を示し、図１０の縦軸は、バッテリ３８のＳＯＣ、Ｂ１油圧、第１ＭＧ２０の回転速度、第１ＭＧ２０のトルク、第２ＭＧ３０の回転速度、第２ＭＧ３０のトルクを示す。

図１０に示すように、時間Ｔ（０）までは、車両１が電動走行中であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、シフトポジションがＢポジションであって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつ、アクセルペダルの踏み込みが解除されている場合には、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）以下であるため（Ｓ１０４にてＮＯ）、回生制御が実行される。そのため、第２ＭＧ３０においては負トルクが発生させられる。回生制御により発生した回生電力は、バッテリ３８に供給される。そのため、バッテリ３８が充電されるため、バッテリ３８のＳＯＣが時間の経過とともに増加していく。

時間Ｔ（０）にて、バッテリ３８のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きくなると合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、回生制御の実行中であるため（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、両モータ走行中であるか否かが判定される（Ｓ１０８）。単モータ走行中であるため（Ｓ１０８にてＮＯ）、第１ＭＧ２０の回転速度制御が実行され（Ｓ１１２）、第１ＭＧ２０の回転速度が時間の経過とともに増加していく。

時間Ｔ（１）にて、第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度Ｎｍ１（２）に到達すると、第１ＭＧ２０のトルク出力が停止されるとともにブレーキＢ１の半係合制御が実行される（Ｓ１１４）。ブレーキＢ１の半係合制御が開始されると、Ｂ１油圧が時間の経過とともに増加していく。

Ｂ１油圧が予め定められた値の油圧指令値に対応する油圧Ｐｂ（０）に到達する時間Ｔ（２）にて、第１ＭＧ２０のトルク制御が実行される（Ｓ１１６）。

第１ＭＧ２０のトルク制御が実行される場合における共線図が図１１に示される。図１１の左側の共線図が変速装置４０の共線図である。図１１の右側の共線図が差動装置５０の共線図である。

図１１の左側の共線図および右側の共線図における共線（実線Ｇ，Ｉ）は、半係合制御の実行中における各回転要素（サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１、サンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２）の回転状態を示す。

図１１の左側の共線図および右側の共線図における共線（破線Ｆ，Ｈ）は、単モータ走行中における各回転要素（サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１、サンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２）の回転状態を示す。なお、単モータ走行中における各回転要素の回転状態は、図４に示す単モータ走行中の共線図における各回転要素の回転状態と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

時間Ｔ（０）にて、単モータ走行中であると判定された場合に（Ｓ１０８にてＮＯ）、図１１の右側の共線図の実線Ｇに示すように、第１ＭＧ２０の回転速度が実質的にゼロの状態から目標回転速度Ｎｍ１（２）まで上昇させられる。

第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度Ｎｍ１（２）に到達すると、ブレーキＢ１が半係合状態になるように制御される。その結果、サンギヤＳ１の回転が制限される。サンギヤＳ１の回転が制限されることにより、サンギヤＳ１には、正方向のトルク（以下、スリップトルクと記載する）が発生する（図１１の左側の共線図における実線の矢印Ａ参照）。エンジン１０の出力軸の回転速度はエンジン１０の回転抵抗によってゼロが維持されるため、キャリアＣＡ１を支点としてサンギヤＳ１に作用するスリップトルクと、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１とのギヤ比に応じたトルクがリングギヤＲ１において負方向に作用する（図１１の左側の共線図における破線の矢印Ｂ参照）。

リングギヤＲ１とキャリアＣＡ２とは連結されるため、リングギヤＲ１に作用するトルクと同様のトルクがキャリアＣＡ２に作用する（図１１の右側の共線図における破線の矢印Ｃ参照）。このキャリアＣＡ２に作用するトルクが引き摺りトルクに対応する。

なお、説明の便宜上、リングギヤＲ２において車両１の慣性力と回生制動力（図１１の右側の共線図における実線の矢印Ｄ参照）とが釣り合った状態となることにより一定の速度で車両１が走行しているものとする。

この場合において、差動装置５０においては、図１１の右側の共線図に示すように、リングギヤＲ２の回転速度が維持される。そのため、リングギヤＲ２を支点として、キャリアＣＡ２には、上述した引き摺りトルクが作用するとともに、サンギヤＳ２には、第１ＭＧ２０のトルク（図１１の右側の共線図における実線の矢印Ｅ参照）が作用する。第１ＭＧ２０のトルクは、引き摺りトルクに釣り合うように発生させられる。その結果、図１１の右側の共線図の実線Ｇで示される状態が維持されることとなる。

このとき、第２ＭＧ３０において発生する回生電力が第１ＭＧ２０のトルクの発生によって消費されることとなる。その結果、バッテリ３８のＳＯＣの上昇率が時間Ｔ（０）以前の上昇率よりも緩やかになる。そのため、ブレーキＢ１の半係合制御を実行しない場合よりも回生制御を継続することが可能になる。

＜両モータ走行→半係合制御＞
たとえば、車両１が両モータ走行中であって、シフトポジションがＢポジションである場合を想定する。図１２は、両モータ走行中にブレーキＢ１の半係合制御が実行される場合のＥＣＵ１００の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１２の横軸は、時間を示し、図１２の縦軸は、バッテリ３８のＳＯＣ、Ｂ１油圧、第１ＭＧ２０の回転速度、第１ＭＧ２０のトルク、第２ＭＧ３０の回転速度、第２ＭＧ３０のトルクを示す。

図１２に示すように、時間Ｔ（１０）までは、車両１が電動走行中であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、シフトポジションがＢポジションであって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつ、アクセルペダルの踏み込みが解除されている場合には、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）以下であるため（Ｓ１０４にてＮＯ）、回生制御が実行される。そのため、第２ＭＧ３０においては負トルクが発生させられる。回生制御により発生した回生電力は、バッテリ３８に供給される。そのため、バッテリ３８が充電されるため、バッテリ３８のＳＯＣが時間の経過とともに増加していく。

時間Ｔ（１０）にて、バッテリ３８のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きくなると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、回生制御の実行中であるため（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、両モータ走行中であるか否かが判定される（Ｓ１０８）。両モータ走行中であるため（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の解放制御が実行される（Ｓ１１０）。

クラッチＣ１およびブレーキＢ１の解放制御が実行されることによって、Ｃ１油圧（図示せず）が低下させられるとともに、Ｂ１油圧がＰｂ（１）からゼロまで低下させられる。

時間Ｔ（１１）にて、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が解放状態になるとともに、第１ＭＧ２０の回転速度制御が実行される（Ｓ１１２）。両モータ走行中において第１ＭＧ２０の回転方向が負方向となるため、時間Ｔ（１１）から時間Ｔ（１２）において、第１ＭＧの回転速度が正方向の第１目標回転速度Ｎｍ１（２）になるように第１ＭＧ２０において正方向のトルクが発生する。そのため、第１ＭＧ２０の回転速度は、時間の経過とともに増加していく。

時間Ｔ（１２）にて、第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度Ｎｍ１（２）に到達すると、第１ＭＧ２０のトルク出力が停止されるとともにブレーキＢ１の半係合制御が実行される（Ｓ１１４）。ブレーキＢ１の半係合制御が開始されると、Ｂ１油圧が時間の経過とともに増加していく。

Ｂ１油圧が予め定められた値の油圧指令値に対応する油圧Ｐｂ（０）に到達する時間Ｔ（１３）にて、第１ＭＧ２０のトルク制御が実行される（Ｓ１１６）。

第１ＭＧ２０のトルク制御が実行される場合における共線図が図１３に示される。図１３の左側の共線図が変速装置４０の共線図である。図１３の右側の共線図が差動装置５０の共線図である。

図１３の左側の共線図および右側の共線図における共線（実線Ｇ’，Ｉ’）は、半係合制御の実行中における各回転要素（サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１、サンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２）の回転状態を示す。

図１３の左側の共線図および右側の共線図における共線（破線Ｆ’，Ｈ’）は、両モータ走行中における各回転要素の回転状態を示す。なお、両モータ走行中における各回転要素の回転状態は、図５に示す両モータ走行中の共線図における各回転要素の回転状態と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

両モータ走行中であると判定される場合に（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が解放状態になるように制御される。そして、第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度になるように制御されることにより、図１３の右側の共線図の実線Ｇ’に示すように、第１ＭＧ２０の回転速度が負方向の回転速度から正方向の目標回転速度まで上昇させられる。これにより、キャリアＣＡ２の回転速度が正方向に増加することとなるため、キャリアＣＡ２に連結されるリングギヤＲ１の回転速度も正方向に増加することとなる。エンジン１０の出力軸の回転速度はエンジン１０の回転抵抗によってゼロが維持されるため、サンギヤＳ１は負方向に回転することとなる。

第１ＭＧ２０の回転速度が目標回転速度Ｎｍ１（２）に到達すると、ブレーキＢ１が半係合状態になるように制御される。その結果、サンギヤＳ１の回転が制限される。サンギヤＳ１の回転が制限されることにより、サンギヤＳ１には、正方向のスリップトルクが発生する（図１３の左側の共線図における実線の矢印Ａ’参照）。エンジン１０の出力軸の回転速度はエンジン１０の回転抵抗によってゼロが維持されるため、キャリアＣＡ１を支点としてリングギヤＲ１には、サンギヤＳ１に作用するスリップトルクと、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１とのギヤ比に応じたトルクが負方向に作用する（図１３の変速装置４０の共線図における破線の矢印Ｂ’参照）。

リングギヤＲ１とキャリアＣＡ２とは連結されるため、リングギヤＲ１に作用するトルクと同様のトルク（引き摺りトルク）がキャリアＣＡ２に作用する（図１３の右側の共線図における破線の矢印Ｃ’参照）。

なお、説明の便宜上、リングギヤＲ２において車両１の慣性力と回生制動力（図１３の右側の共線図における実線の矢印Ｄ’参照）とが釣り合った状態となることにより一定の速度で車両１が走行しているものとする。

この場合において、差動装置５０においては、図１３の右側の共線図に示すように、リングギヤＲ２の回転速度が維持される。そのため、リングギヤＲ２を支点として、キャリアＣＡ２には、上述した引き摺りトルクが作用するとともに、サンギヤＳ２には、第１ＭＧ２０のトルク（図１１の右側の共線図における実線の矢印Ｅ’参照）が作用する。第１ＭＧ２０のトルクは、引き摺りトルクに釣り合うように発生させられる。その結果、図１３の右側の共線図の実線Ｇ’で示される状態が維持されることとなる。

このとき、第２ＭＧ３０において発生する回生電力が第１ＭＧ２０のトルクの発生によって消費されることとなる。その結果、バッテリ３８のＳＯＣの上昇率が時間Ｔ（１１）以前の上昇率よりも緩やかになる。そのため、ブレーキＢ１の半係合制御を実行しない場合よりも回生制御を継続することが可能になる。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、車両１の減速時においては、ブレーキＢ１を半係合状態にすることにより生じる引き摺りトルクに釣り合うようなトルクが、第１ＭＧ２０において回生制動制御時に発生する回生電力を用いて発生させられる。そのため、バッテリ３８への回生電力の供給量を抑制しつつ、回生制動制御を実行することができる。その結果、車両１の減速時にエンジンブレーキを併用する必要がなくなるため、電動走行中にエンジン回転速度が増加することが抑制される。そのため、車両１のドライバビリティの悪化を抑制することができる。したがって、モータ走行中の減速時にドライバビリティの悪化を抑制する車両の制御装置を提供することができる。

さらに、ブレーキＢ１に用いられる作動油の油温が低い場合には、作動油の粘度が高いため、半係合状態になることにより発生する引き摺りトルクが大きくなってしまい、エンジン１０の出力軸が回転する場合がある。そのため、油温が低くなるほど第１ＭＧ２０の目標回転速度を低下させることによってエンジン１０の出力軸が回転することを抑制することができる。

さらに、第１ＭＧ２０の回転速度を目標回転速度に上昇させた後にブレーキＢ１を半係合状態にすることにより、第回転速度の制御と油圧制御とを交互に行なう必要がなくなる。それにより、第１ＭＧ２０の回転速度とブレーキＢ１の半係合制御とを並行して実行する場合よりも、制御応答性を向上させることができる。

本実施の形態の変形例について以下に説明する。
本実施の形態においては、ブレーキＢ１を半係合制御の係合対象として説明したが、特に半係合制御の係合対象としては、ブレーキＢ１に限定されるものではなく、たとえば、クラッチＣ１であってもよい。好ましくは、ブレーキＢ１およびクラッチＣ１のうちの熱容量が大きい方を係合対象とすることが望ましい。このようにすると、半係合制御の継続時間をより長くすることができる。

好ましくは、第１ＭＧ２０の目標回転速度は、エンジン１０の出力軸が回転しない範囲で高く設定することが望ましい。このようにすると、電力消費量を増加させることができるため、回生制御の継続時間をさらに長くすることができる。

本実施の形態においては、バッテリ３８のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも大きくなる場合に、ブレーキＢ１の半係合制御を開始するものとして説明したが、たとえば、バッテリ３８の充電電力の上限値Ｗｉｎがしきい値よりも小さい場合に、ブレーキＢ１の半係合制御を開始するようにしてもよい。

好ましくは、本発明が適用されるハイブリッド車両としては、車両１の外部の電源を用いてバッテリ３８の充電が可能な構成を有するプラグインハイブリッド車両であることが望ましい。プラグインハイブリッド車両においては、走行開始後においてバッテリ３８が満充電状態に近い状態になっている場合があるためである。

なお、本実施の形態における車両１の減速時とは、Ｂポジションの選択時であって、かつ、アクセルペダルの踏み込みが解除された場合であるものとして説明したが、たとえば、変速装置４０が複数の変速段を有する場合においては、高速側の変速段から低速側の変速段にダウンシフトする場合も含まれる。あるいは、ブレーキペダルの踏み込み時に制動装置とともにあるいは制動装置に代えて本発明を適用した回生制御を実行してもよい。

さらに、本実施の形態において両モータ走行中と単モータ走行中とにおいて半係合制御を実行するＳＯＣのしきい値ＳＯＣ（０）は、同じ値であるものとして説明したが、たとえば、両モータ走行中において半係合制御を実行するＳＯＣのしきい値と、単モータ走行中において半係合制御を実行するＳＯＣのしきい値とは異なる値であってもよい。

本実施の形態において説明した半係合制御は、予め定められた時間が経過するまで継続し、予め定められた時間が経過した後に終了してもよいし、あるいは、運転者がＤポジションを選択するなどしてＢポジションの選択が解除された場合に終了してもよい。なお、予め定められた時間は、ブレーキＢ１（またはクラッチＣ１）の熱容量に基づいて実験等により適合される。

本実施の形態において、差動装置５０は、リングギヤＲ２に第２ＭＧ３０が連結され、サンギヤＳ２に第１ＭＧ２０が連結され、キャリアＣＡ２にエンジン１０が連結される構成を一例として説明したが、このような接続関係に限定されるものではない。

たとえば、図１４に示されるように、差動装置５０のリングギヤＲ２に第１ＭＧ２０および変速装置４０が連結され、サンギヤＳ２に第２ＭＧ３０が連結され、キャリアＣＡ２に駆動輪が連結される構成であってもよい。

このような構成においても、たとえば、変速装置４０のブレーキＢ１およびクラッチＣ１をいずれも解放状態にするとともに、第１ＭＧ２０の回転速度を目標回転速度まで上昇させる。この状態で変速装置４０のブレーキＢ１を半係合状態にすることにより、リングギヤＲ２に引き摺りトルクを発生させ、発生した引き摺りトルク（リングギヤＲ２における負方向の破線矢印）と釣り合うように第１ＭＧ２０のトルク（リングギヤＲ２における正方向の実線矢印）を発生させるようにしてもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
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、２０，３０ ＭＧ、２１，３１ 回転軸、２５，３５ インバータ、３２ リダクションギヤ、３８ バッテリ、４０ 変速装置、５０ 差動装置、５１ カウンタドライブギヤ、６３ 油圧回路、７０ カウンタ軸、７１ ドリブンギヤ、７２ ドライブギヤ、８０ デファレンシャルギヤ、８１ デフリングギヤ、８２ 駆動軸、９０ 駆動輪、１００ ＥＣＵ、１０２ 状態判定部、１０４ 走行モード判定部、１０６ 油圧制御部、１０８ ＭＧ御部、１５０ ＨＶＥＣＵ、１６０ ＭＧＥＣＵ、１７０ エンジンＥＣＵ。

Claims (5)

1. エンジンと、
   第１モータジェネレータと、
   第２モータジェネレータと、
   前記第１モータジェネレータおよび前記第２モータジェネレータの各々と電力を授受する蓄電装置と、
   前記エンジンに接続される第１回転要素と、前記第１モータジェネレータに接続される第２回転要素と、前記第２モータジェネレータおよび駆動輪に接続される第３回転要素とを有し、前記第１〜第３回転要素のうちのいずれか２つの回転速度が定まると残りの１つの回転速度が定まるように構成される差動装置と、
   半係合状態になることにより前記第１回転要素の回転を制限する引き摺りトルクを発生させる係合要素と、を有する車両に適用され、前記エンジンと、前記第１モータジェネレータと、前記第２モータジェネレータと、前記係合要素との動作を制御する車両の制御装置であって、
   前記エンジンを停止させた状態で、少なくとも前記第２モータジェネレータを用いて車両を走行させる電動走行中であるか否かを判定する走行モード判定部と、
   前記蓄電装置の充電が抑制された充電抑制状態であるか否かを判定する状態判定部と、
   前記電動走行中であって、かつ、前記充電抑制状態である場合、前記車両の減速時において、前記係合要素を前記半係合状態にする油圧制御部と、
   前記油圧制御部によって前記係合要素を前記半係合状態にするとともに、前記第２モータジェネレータを用いた回生制動制御を行ない、前記回生制動制御時に発生する回生電力を用いて、前記第１モータジェネレータにおいて前記引き摺りトルクに釣り合うようにトルクを発生させるＭＧ制御部と、を備える、車両の制御装置。
2. 前記車両は、前記係合要素に用いられる作動油の油温を検出する検出装置をさらに備え、
   前記ＭＧ制御部は、前記電動走行中であって、かつ、前記充電抑制状態である場合には、前記車両の減速時において、前記第１モータジェネレータの回転速度を、前記油温に基づいて決定される目標回転速度まで変化させ、
   前記油圧制御部は、前記第１モータジェネレータの回転速度が前記目標回転速度まで変化した後に、前記係合要素を前記半係合状態にし、
   前記油温が第１油温である場合の前記目標回転速度は、前記油温が前記第１油温よりも高い第２油温である場合の前記目標回転速度よりも低い、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記第１回転要素は、変速装置を介して前記エンジンに接続され、
   前記変速装置は、第４回転要素と、前記エンジンに接続される第５回転要素と、前記第１回転要素に接続される第６回転要素とを有し、前記第４〜第６回転要素のうちのいずれか２つの回転速度が定まると残りの１つの回転速度が定まるように構成され、
   前記係合要素は、係合することにより前記第４回転要素の回転を制限するブレーキ要素および係合することにより前記第４回転要素と前記第５回転要素との回転を同期するクラッチ要素のうちのいずれかである、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記状態判定部は、前記蓄電装置の蓄電量がしきい値よりも大きい場合に、前記充電抑制状態であると判定する、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記状態判定部は、前記蓄電装置の入力電力の上限値がしきい値よりも小さい場合に、前記充電抑制状態であると判定する、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。

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