JP2022086452A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高電圧部品の大型化を招くことなく、ギヤの歯打ち音を抑制でき、かつ、エンジンの回転エネルギを可能な限り回収できる、ハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】電池に要求される出力が電池から出力可能な最大電力である電池最大出力を超えると（Ｓ１４：ＮＯ）、エンジンが始動されて（Ｓ１６）、発電モータでエンジンの動力が電力に変換され、発電モータからの電力で駆動モータが駆動される。エンジンの運転中に、電池要求出力が電池最大出力未満に低下すると（Ｓ１７：ＹＥＳ）、電池への充電が許容される電力の上限である充電許容電力から駆動モータの回生運転により発生する駆動モータ回生電力を差し引いた値を、発電モータの発電電力の上限として、可及的に大きな引き下げトルクがエンジンに加わるように、発電モータの発電運転が制御される（Ｓ２０，Ｓ２２）。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド車両（ＨＶ：Hybrid Vehicle）ハイブリッド車両の制御装置に関する。

シリーズハイブリッドシステムには、エンジンと、エンジンの動力で発電する発電モータと、走行のための駆動力を発生する駆動モータと、駆動モータに供給される電力を蓄える電池とが含まれる。

シリーズハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両では、エンジンの始動に必要な出力と駆動モータに要求される出力との合計が電池の出力より小さいときには、電池からの電力で駆動モータが駆動されて、駆動モータから駆動輪に駆動力が伝達される。これにより、ハイブリッド車両は、エンジンが停止した状態で駆動モータの駆動により、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）としてＥＶ走行する。一方、エンジンの始動に必要な出力と駆動モータに要求される出力との合計が電池の出力を上回るときには、発電モータでエンジンの動力が電力に変換され、発電モータからの電力で駆動モータが駆動されて、駆動モータから駆動輪に駆動力が伝達される。これにより、ハイブリッド車両は、エンジンと駆動モータとの両方の駆動によりＨＶ走行する。また、走行中にアクセル操作が緩められると、駆動モータによる回生が行われる。すなわち、駆動モータの回生運転により、駆動輪から駆動モータに伝達される動力が電力に変換され、その回生電力で電池が充電される。このとき、駆動モータが駆動系の抵抗となり、その抵抗が駆動輪を制動する回生制動力として作用する。

特開２０１７－４７８２０号公報

ＨＶ走行からＥＶ走行に切り替わる際には、エンジンが停止される。エンジンの回転軸と発電モータの回転軸とは、ギヤを介して接続されている。そのため、ハイブリッド車両の走行中にエンジンが停止されるときには、ギヤの歯打ち音の抑制およびエンジンの回転エネルギの活用として、発電モータの発電によるトルクがエンジンに加えられつつ、エンジンの回転数が引き下げられる。

ところが、エンジンの運転中にアクセル操作が解除（アクセルオフ）された場合、所定以上の大きな回生電力が得られる強回生と、エンジンの回転数を引き下げるための発電モータの発電とが同時に行われることになる。このとき、エンジンの回転数を引き下げるトルク（引き下げトルク）が大きいと、発電モータの発電電力が大きくなるので、発電モータ、駆動モータおよび電池に接続される回路に大電流が流れることを想定する必要があり、その回路に含まれる高電圧部品の大型化が必要となる。一方、電池には、温度や充電状態によって充電可能な電力に制限があるので、それを考慮して、引き下げトルクを小さく設定すると、エンジンの回転エネルギを取り切れずに無駄にしてしまう。

本発明の目的は、高電圧部品の大型化を招くことなく、ギヤの歯打ち音を抑制でき、かつ、エンジンの回転エネルギを可能な限り回収できる、ハイブリッド車両の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、回転軸がエンジンの回転軸と歯の噛み合いにより動力を伝達する噛合手段を介して接続される発電モータと、力行運転により駆動系に伝達される動力を発生し、回生運転により駆動系の動力で発電する駆動モータと、電力を蓄える電池とを搭載したハイブリッド車両に用いられる制御装置であって、ハイブリッド車両を加速させる加速要求が発生していないときに、駆動モータを回生運転させる駆動モータ制御手段と、エンジンを運転状態から停止させる場合、電池への充電が許容される電力の上限である充電許容電力から駆動モータの回生運転により発生する駆動モータ回生電力を差し引いた値を、発電モータの発電電力の上限として、可及的に大きな引き下げトルクがエンジンに加わるように、発電モータを発電運転させる発電モータ制御手段とを含む。

この構成によれば、少なくともハイブリッド車両を加速させる加速要求が発生していないときには、駆動モータが回生運転されて、駆動系の動力が電力に変換され、その駆動モータ回生電力で電池が充電される。電池に充電可能な電力には上限があり、その上限である充電許容電力から駆動モータ回生電力を差し引いた値が発電モータの発電電力の上限とされる。そして、エンジンが運転状態から停止される際には、発電モータの発電電力が上限を超えない範囲において、可及的に大きな引き下げトルクがエンジンに加わるように、発電モータが発電運転される。これにより、エンジンの回転エネルギを可能な限り回収して、その回収したエネルギで電池を充電することができる。その結果、ハイブリッド車両の燃費が向上する。

また、可及的に大きな引き下げトルクがエンジンに加わるので、エンジンを早期に停止させることができる。その結果、エンジンの運転による騒音が発生する期間が短縮され、ハイブリッド車両の走行時の静粛性が向上する。

発電モータ制御手段は、引き下げトルクの最低限を設定し、最低限以上の引き下げトルクがエンジンに加わるように、発電モータを発電運転させてもよい。引き下げトルクの最低限は、たとえば、エンジンの回転軸と発電モータの回転軸との間に設けられるギヤの噛合状態、つまりギヤの歯同士の当接状態を変化させずに維持可能な最低のトルクに設定されるとよい。

この構成では、エンジンが運転状態から停止される際に、最低限以上の引き下げトルクがエンジンに加えられることにより、ギヤの歯の噛合状態が変化することによる歯打ち音の発生を抑制できる。

駆動モータ制御手段は、最低限の引き下げトルクがエンジンに加わるように発電モータを発電運転させた場合に発生する最低限発電電力が充電許容電力から駆動モータ回生電力を差し引いた値を超える場合、駆動モータ回生電力を低減させてもよい。

駆動モータ回生電力の低減により、充電許容電力を超える電力が電池に充電されることを抑制でき、電池の劣化を抑制することができる。

駆動モータ回生電力は、充電許容電力から駆動モータ回生電力を差し引いた値が最低限発電電力以上となるように低減されることが好ましく、これにより、充電許容電力を超える電力が電池に充電されることを防止できる。

噛合手段は、エンジンの回転軸および発電モータの回転軸が同一軸線上に設けられて、それらの回転軸の一方に設けられたオススプラインの歯とそれらの他方に設けられたメススプラインの歯とが噛み合うことにより動力を伝達する機構であってもよいし、エンジンの回転軸に相対回転不能に支持されたギヤの歯と発電モータの回転軸に相対回転不能に支持されたギヤの歯とが噛み合うことにより動力を伝達する機構であってもよい。

本発明によれば、高電圧部品の大型化を招くことなく、ギヤの歯打ち音を抑制でき、かつ、エンジンの回転エネルギを可能な限り回収することができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 ハイブリッド制御の流れを示すフローチャートである。 ハイブリッド制御時におけるアクセル開度、ＭＧ２出力、エンジン回転数、ＭＧ１出力および電池出力の例を示す図である。 ハイブリッド制御時におけるアクセル開度、ＭＧ２出力、エンジン回転数、ＭＧ１出力および電池出力の他の例を示す図である。 ハイブリッド制御時におけるアクセル開度、ＭＧ２出力、エンジン回転数、ＭＧ１出力および電池出力のさらに他の例を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜ハイブリッド車両＞
図１は、ハイブリッド車両１の構成を示すブロック図である。

ハイブリッド車両１は、シリーズ方式のハイブリッドシステム２を搭載している。ハイブリッドシステム２には、エンジン１１、発電モータ（ＭＧ１）１２、駆動モータ（ＭＧ２）１３、バッテリ１４およびＰＣＵ（Power Control Unit：パワーコントロールユニット）１５が含まれる。

エンジン１１は、たとえば、ガソリンエンジンである。エンジン１１のクランクシャフト２１には、エンジン出力ギヤ２２がクランクシャフト２１と一体に回転するように設けられている。

発電モータ１２は、たとえば、永久磁石同期モータからなる。発電モータ１２の回転軸２３には、発電モータギヤ２４が一体に回転するように設けられている。発電モータギヤ２４は、エンジン出力ギヤ２２と噛合している。

駆動モータ１３は、たとえば、発電モータ１２よりも大型の永久磁石同期モータからなる。駆動モータ１３の回転軸は、ハイブリッド車両１の駆動系１６に連結されている。駆動系１６には、デファレンシャルギヤが含まれており、駆動モータ１３の動力は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の前輪または後輪からなる駆動輪１７に分配されて伝達される。これにより、左右の駆動輪１７が回転し、ハイブリッド車両１が前進または後進する。

バッテリ１４は、複数の二次電池を組み合わせた組電池である。二次電池は、たとえば、リチウムイオン電池である。バッテリ１４は、たとえば、約２００～３５０Ｖ（ボルト）の直流電力を出力する。

ＰＣＵ１５は、発電モータ１２および駆動モータ１３の駆動を制御するためのユニットであり、第１インバータ３１、第２インバータ３２およびコンバータ３３を備えている。

エンジン１１の始動時には、バッテリ１４から出力される直流電力がコンバータ３３により昇圧されて、昇圧された直流電力が第１インバータ３１で交流電力に変換され、交流電力が発電モータ１２に供給される。これにより、発電モータ１２が力行運転されて、エンジン１１が発電モータ１２によりモータリング（クランキング）される。モータリングによりエンジン１１のクランクシャフト２１の回転数が始動に必要な回転数まで上昇した状態で、エンジン１１の点火プラグがスパークされると、エンジン１１が始動する。

ハイブリッド車両１の走行時には、駆動モータ１３が力行運転されて、駆動モータ１３が動力を発生する。

発電モータ１２および駆動モータ１３に要求される出力の合計がバッテリ１４の出力より小さいときには、ハイブリッド車両１がＥＶ走行する。すなわち、エンジン１１が停止されて、発電モータ１２による発電が行われず、バッテリ１４から駆動モータ１３に電力が供給されて、その電力で駆動モータ１３が駆動される。

一方、発電モータ１２および駆動モータ１３に要求される出力の合計がバッテリ１４の出力を上回るときには、ハイブリッド車両１がＨＶ走行する。すなわち、エンジン１１が運転状態にされて、発電モータ１２が発電運転（回生運転）されることにより、エンジン１１の動力が発電モータ１２で交流電力に変換される。そして、発電モータ１２からの交流電力が第１インバータ３１で直流電力に変換され、第１インバータ３１から出力される直流電力が第２インバータ３２で交流電力に変換されて、その交流電力が駆動モータ１３に供給されることにより、駆動モータ１３が駆動される。

また、バッテリ１４の残容量が所定以下に低下すると、駆動モータ１３の駆動／停止にかかわらず、エンジン１１が稼動している状態で、発電モータ１２が発電運転される。このとき、発電モータ１２からの交流電力が第１インバータ３１で直流電力に変換され、第１インバータ３１から出力される直流電力がコンバータ３３で降圧されて、降圧後の直流電力がバッテリ１４に供給されることにより、バッテリ１４が充電される。

ハイブリッド車両１の減速時には、駆動モータ１３が回生運転されて、駆動輪１７から駆動モータ１３に伝達される動力が交流電力に変換される。このとき、駆動モータ１３が走行駆動系の抵抗となり、その抵抗がハイブリッド車両１を制動する制動力（回生制動力）として作用する。このとき、ＰＣＵ１５では、駆動モータ１３から第２インバータ３２に供給される交流電力が第２インバータ３２で直流電力に変換され、第２インバータ３２から出力される直流電力がコンバータ３３で降圧される。そして、その降圧後の直流電力がバッテリ１４に供給されることにより、バッテリ１４が充電される。

ハイブリッド車両１には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が搭載されている。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を備えており、マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。各ＥＣＵには、制御に必要な各種センサが接続されており、その接続されたセンサの検出信号が入力される。また、各ＥＣＵには、各種センサから入力される検出信号以外に制御に必要な情報が他のＥＣＵから入力される。

図１には、複数のＥＣＵのうち、ハイブリッドシステム２を制御するＥＣＵ４１が示されている。ＥＣＵ４１には、アクセルセンサ４２および車速センサ４３が接続されている。アクセルセンサ４２は、ドライバ（運転者）により足踏み操作されるアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。車速センサ４３は、ハイブリッド車両１の走行に伴って回転する回転体の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。ＥＣＵ４１では、アクセルセンサ４２の検出信号から、アクセルペダルの最大操作量に対する現在の操作量の割合であるアクセル開度が求められる。また、ＥＣＵ４１では、車速センサ４３の検出信号から、その検出信号（パルス信号）の周波数が求められて、その周波数が車速に換算される。

＜ハイブリッド制御＞
図２は、ハイブリッド制御の流れを示すフローチャートである。

ハイブリッド車両１の走行中は、ＥＣＵ４１により、ハイブリッド制御が所定の周期で実行される。

ハイブリッド制御では、アクセル開度および車速から、駆動モータ１３に要求される出力（電力）であるＭＧ２出力が算出される（ステップＳ１１）。たとえば、ＥＣＵ４１の不揮発性メモリには、アクセル開度と駆動モータ１３の目標トルクとの関係を定めたトルクマップが記憶されている。このトルクマップでは、アクセル開度が第１開度より大きい範囲では、アクセル開度が大きくなるにつれて力行トルクが増加するように設定され、アクセル開度が第２開度より小さい範囲では、アクセル開度が小さくなるにつれて回生トルクが増加するように設定されている。ＭＧ２出力の算出の際には、アクセル開度に応じた目標トルクがトルクマップから読み出され、ハイブリッド車両１の車速から駆動モータ１３の回転数が換算される。そして、駆動モータ１３の目標トルクおよび回転数から、ＭＧ２出力が算出される。ＭＧ２出力の正の値は、駆動モータ１３の力行運転により消費される消費電力を示し、ＭＧ２出力の負の値は、駆動モータ１３の回生運転により発生する回生電力を示す。

なお、第１開度と第２開度とは、異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。第１開度と第２開度とが異なる値である場合、第１開度が第２開度より大きい値であり、アクセル開度が第１開度と第２開度との間の範囲では、目標トルクが０に設定される。第１開度と第２開度とが同じ値である場合には、その値のアクセル開度に対して、目標トルクが０に設定される。

また、ＭＧ２出力に基づいて、発電モータ１２に要求される出力（電力）であるＭＧ１出力が算出される。ＭＧ１出力の正の値は、発電モータ１２の力行運転により消費される消費電力を示し、ＭＧ１出力の負の値は、発電モータ１２の発電運転により発生する発電電力（回生電力）を示す。

そして、ＭＧ１出力およびＭＧ２出力から、バッテリ１４に要求される出力（電力）である電池要求出力が算出される（ステップＳ１２）。電池要求出力の正の値は、バッテリ１４から放電される電力を示し、電池要求出力の負の値は、バッテリ１４に充電される電力を示す。

さらに、エンジン１１が回転中（運転中）であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。

エンジン１１が回転中でない場合（ステップＳ１３のＮＯ）、つまりエンジン１１が停止している場合、電池要求出力がバッテリ１４から出力可能な最大電力である電池最大出力よりも小さいか否かが判断される（ステップＳ１４）。

電池要求出力が電池最大出力よりも小さい場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、発電モータ１２および駆動モータ１３に必要な電力をバッテリ１４からの出力で賄うことができるので、エンジン１１が停止したままにされる。これにより、ハイブリッド車両１は、エンジン１１が停止した状態で駆動モータ１３の駆動によるＥＶ走行を継続する（ステップＳ１５）。

電池要求出力が電池最大出力以上である場合（ステップＳ１４のＮＯ）、バッテリ１４の出力では、発電モータ１２および駆動モータ１３への電力供給に不足が生じるので、エンジン１１が始動される（ステップＳ１６）。そして、ＥＣＵ４１からＰＣＵ１５に指令が送信されて、ＰＣＵ１５に内蔵されているマイコンが第１インバータ３１および第２インバータ３２を制御することにより、発電モータ１２でエンジン１１の動力が電力に変換され、発電モータ１２からの電力で駆動モータ１３が駆動される。これにより、ハイブリッド車両１は、エンジン１１と駆動モータ１３との両方の駆動によりＨＶ走行する。

一方、エンジン１１が回転中である場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、電池要求出力が電池最大出力よりも小さいか否かが判断される（ステップＳ１７）。

電池要求出力が電池最大出力以上である場合（ステップＳ１７のＮＯ）、バッテリ１４の出力で発電モータ１２および駆動モータ１３に必要な電力を賄えていない状況であるので、エンジン１１の運転が継続される（ステップＳ１８）。これにより、ハイブリッド車両１は、エンジン１１と駆動モータ１３との両方の駆動によるＨＶ走行を継続する。

電池要求出力が電池最大出力よりも小さい場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）、発電モータ１２および駆動モータ１３に必要な電力をバッテリ１４からの出力で賄うことができるので、エンジン１１が運転状態から停止される。このとき、エンジン出力ギヤ２２と発電モータギヤ２４との噛合状態の切り替わりによる歯打ち音を抑制し、また、エンジン１１の回転エネルギを有効に活用するため、発電モータ１２が発電運転されて、発電モータ１２による引き下げトルクがエンジン１１に加えられつつ、エンジン１１の回転数が０まで引き下げられる。

引き下げトルクの大きさを決定するため、まず、バッテリ１４への充電が許容される電力の上限である充電許容電力が求められる。次に、充電許容電力から駆動モータ１３の回生運転により発生するＭＧ２回生電力が差し引かれて、その充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１発電電力よりも小さいか否かが判断される（ステップＳ１９）。ＭＧ２回生電力は、駆動モータ１３の回生運転時のＭＧ２出力である。ＭＧ１発電電力は、発電モータ１２の目標トルクが既定の引き下げトルクに設定された場合に、発電モータ１２の発電運転により発生する発電電力（回生電力）であり、その既定の引き下げトルクの値および発電モータ１２の回転数から求めることができる。

充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１発電電力以上である場合（ステップＳ１９のＮＯ）、発電モータ１２の目標トルクが既定の引き下げトルクに設定されて、その目標トルクがＥＣＵ４１からＰＣＵ１５に送信される。そして、発電モータ１２のモータトルクが目標トルクに一致するよう、ＰＣＵ１５のマイコンが第１インバータ３１を制御することにより、発電モータ１２からエンジン１１に規定の引き下げトルクが加わる。エンジン１１に規定の引き下げトルクが加わることにより、エンジン１１の回転数が速やかに低下して、エンジン１１が停止する（ステップＳ２０）。

充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１発電電力よりも小さい場合（ステップＳ１９のＹＥＳ）、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力以上であるか否かが判断される（ステップＳ２１）。ＭＧ１最低限発電電力は、発電モータ１２の目標トルクが最低限の引き下げトルクに設定された場合に、発電モータ１２の発電運転により発生する発電電力（回生電力）であり、その既定の引き下げトルクの値および発電モータ１２の回転数から求めることができる。最低限の引き下げトルクは、エンジン出力ギヤ２２と発電モータギヤ２４との噛合状態、言い換えれば、エンジン出力ギヤ２２および発電モータギヤ２４の歯同士の当接状態を変化させずに維持可能な最低のトルクである。

充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力以上である場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、発電モータ１２の発電電力が充電許容電力とＭＧ２回生電力との差を超えない範囲で、可及的に大きな引き下げトルクが求められる。そして、その求められた可及的に大きな引き下げトルクが発電モータ１２の目標トルクに設定されて、その目標トルクがＥＣＵ４１からＰＣＵ１５に送信される。そして、発電モータ１２のモータトルクが目標トルクに一致するよう、ＰＣＵ１５のマイコンが第１インバータ３１を制御することにより、発電モータ１２からエンジン１１に可及的に大きな引き下げトルクが加わる。エンジン１１に規定の引き下げトルクが加わることにより、エンジン１１の回転数が低下して、エンジン１１が停止する（ステップＳ２２）。

充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力よりも小さい場合（ステップＳ２１のＮＯ）、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力以上となるように、駆動モータ１３の目標トルクが低減されることにより、駆動モータ１３の出力が低減される（ステップＳ２３：ＭＧ２出力制限）。そのうえで、発電モータ１２の目標トルクが最低限の引き下げトルクに設定されて、その目標トルクがＥＣＵ４１からＰＣＵ１５に送信される。そして、発電モータ１２のモータトルクが目標トルクに一致するよう、ＰＣＵ１５のマイコンが第１インバータ３１を制御することにより、発電モータ１２からエンジン１１に最低限の引き下げトルクが加わる。エンジン１１に最低限の引き下げトルクが加わることにより、エンジン１１の回転数が緩やかに低下して、エンジン１１が停止する（ステップＳ２４）。

＜制御態様の例＞
図３は、ハイブリッド制御時におけるアクセル開度、ＭＧ２出力（駆動モータ１３の出力）、エンジン回転数（エンジン１１の回転数）、ＭＧ１出力（発電モータ１２の出力）および電池出力（バッテリ１４の出力）の例を示す図である。図４は、ハイブリッド制御時におけるアクセル開度、ＭＧ２出力、エンジン回転数、ＭＧ１出力および電池出力の他の例を示す図である。図５は、ハイブリッド制御時におけるアクセル開度、ＭＧ２出力、エンジン回転数、ＭＧ１出力および電池出力のさらに他の例を示す図である。

アクセルペダルが踏まれている状態からその踏み込み量が低減される場合、アクセル開度の低下により、駆動モータ１３の目標トルクが力行トルクから０を超えてマイナスの回生トルクまで下げられる。これにより、駆動モータ１３の運転状態が力行運転から回生運転に切り替わり、それに伴って、駆動モータ１３の実出力（ＭＧ２実出力）が正の値から負の値に変化する。

駆動モータ１３の力行トルクの低下に伴い、駆動モータ１３の力行運転に必要な電力が低下するので、発電モータ１２の発電電力が下げられて、マイナスのＭＧ１出力が減少する（時間Ｔ１１－Ｔ１２，Ｔ２１－Ｔ２２，Ｔ３１－Ｔ３２）。その間、制御の遅れなどの原因で、発電モータ１２の発電電力の低下が駆動モータ１３の力行運転に必要な電力の低下に追従せず、発電電力で駆動モータ１３の力行運転に使用されずに余った分がバッテリ１４に充電されることにより、バッテリ１４の出力である電池出力の負の値、つまり充電電力が大きくなる。

駆動モータ１３の運転状態が回生運転に切り替わった後は、駆動モータ１３の回生運転により発生する回生電力がバッテリ１４に充電されるので、電池出力の負の値がさらに大きくなる（時間Ｔ１２－Ｔ１３，Ｔ２２－Ｔ２３，Ｔ３２－Ｔ３３）。

図３に示されるように、アクセルペダルの戻し量（アクセル開度の０までの変化量）が小さい場合、駆動モータ１３の目標トルクがマイナスの小さい値に設定されるので、駆動モータ１３の回生運転により発生するＭＧ２回生電力が小さい。そのため、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差が大きく、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１発電電力以上となることがある。

この場合、発電モータ１２の目標トルクが既定の引き下げトルクに設定されて（時刻Ｔ１２）、発電モータ１２の発電運転が制御される。これにより、発電モータ１２からエンジン１１に規定の引き下げトルクが加わり、エンジン１１の回転数が０まで速やかに低下する（時間Ｔ１２－Ｔ１４）。

一方、図４および図５に示されるように、アクセルペダルの戻し量が大きい場合、駆動モータ１３の目標トルクがマイナスの大きい値に設定されるので、駆動モータ１３の回生運転により発生するＭＧ２回生電力が大きい。そのため、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差が小さく、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１発電電力よりも小さくなることがある。

この場合、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力以上であれば、図４に示されるように、発電モータ１２の発電電力が充電許容電力とＭＧ２回生電力との差を超えない範囲で可及的に大きな引き下げトルクが発電モータ１２の目標トルクに設定されて（時刻Ｔ２２）、発電モータ１２の発電運転が制御される。これにより、発電モータ１２からエンジン１１に可及的に大きな引き下げトルクが加わり、エンジン１１の回転数が０まで低下する（時間Ｔ２２－Ｔ２４）。

一方、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力よりも小さい場合には、ＭＧ１最低限発電電力さえもバッテリ１４に充電することができない。そのため、図５に示されるように、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力以上となるように、駆動モータ１３の目標トルクが低減されることにより、駆動モータ１３の出力が二点鎖線で示される値から実線で示される値に低減される。そし、発電モータ１２の目標トルクが最低限の引き下げトルクに設定されて（時刻Ｔ３２）、発電モータ１２の発電運転が制御される。これにより、発電モータ１２からエンジン１１に最低限の引き下げトルクが加わり、エンジン１１の回転数が０まで低下する（時間Ｔ３２－Ｔ３４）。エンジン１１の回転数が０に低下した後は、発電モータ１２の発電運転が停止されて、発電モータ１２の発電電力が０になるので、その分、ＭＧ２回生電力が引き上げられる（時刻Ｔ３４）。

＜効果＞
以上のように、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１発電電力以上である場合には、発電モータ１２の目標トルクが既定の引き下げトルクに設定されて、発電モータ１２の発電運転が制御される。これにより、発電モータ１２の発電電力が充電許容電力とＭＧ２回生電力との差を上限とする範囲において、また、エンジン１１の回転数が急峻に低下することによる違和感をユーザに与えない範囲において、エンジン１１の回転エネルギを可能な限り回収して、その回収したエネルギでバッテリ１４を充電することができる。その結果、ハイブリッド車両１の燃費が向上する。

充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１発電電力よりも小さいが、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力以上である場合には、発電モータ１２の発電電力が充電許容電力とＭＧ２回生電力との差を超えない範囲で可及的に大きな引き下げトルクが発電モータ１２の目標トルクに設定されて、発電モータ１２の発電運転が制御される。これにより、発電モータ１２の発電電力が充電許容電力とＭＧ２回生電力との差を上限とする範囲において、エンジン１１の回転エネルギを可能な限り回収して、その回収したエネルギでバッテリ１４を充電することができる。その結果、ハイブリッド車両１の燃費が向上する。

また、既定の引き下げトルクまたは可及的に大きな引き下げトルクがエンジン１１に加わることにより、エンジン１１を早期に停止させることができる。その結果、エンジン１１の運転による騒音が発生する期間が短縮され、ハイブリッド車両１の走行時の静粛性が向上する。

充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がＭＧ１最低限発電電力よりも小さい場合には、駆動モータ１３の目標トルクを低減したうえで、発電モータ１２の目標トルクが最低限の引き下げトルクに設定されて、発電モータ１２の発電運転が制御される。したがって、エンジン１１が運転状態から停止される際には、充電許容電力とＭＧ２回生電力との差がいかなる値であっても、最低限以上の引き下げトルクがエンジン１１に加えられるので、ギヤの歯の噛合状態が変化することによる歯打ち音の発生を抑制できる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、ハイブリッド車両１がシフトレンジとしてＤレンジ（ドライブレンジ）およびＢレンジ（ブレーキレンジ）を有している場合、駆動モータ１３の回生運転により発生する回生トルクは、同一のアクセル開度で比較したときに、ＤレンジよりもＢレンジで大きい値に設定されてもよい。

また、エンジン１１を停止させる際に、発電モータ１２の目標トルクが既定の引き下げトルク、可及的に大きな引き下げトルクまたは最低限の引き下げトルクに設定されるとしたが、発電モータ１２の発電電力が充電許容電力とＭＧ２回生電力との差を超えない範囲であれば、発電モータ１２の目標トルクが段階的に異なる引き下げトルクに設定されてもよい。

エンジン１１のクランクシャフト２１と発電モータ１２の回転軸２３との間での動力を伝達する手段は、エンジン出力ギヤ２２と発電モータギヤ２４との噛み合いによるものに限らず、エンジン１１のクランクシャフト２１および発電モータ１２の回転軸２３が同一軸線上に設けられて、クランクシャフト２１および回転軸２３の一方に設けられたオススプラインの歯とそれらの他方に設けられたメススプラインの歯とが噛み合うことにより動力を伝達する機構であってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：ハイブリッド車両
１１：エンジン
１２：発電モータ
１３：駆動モータ
１４：バッテリ（電池）
１５：ＰＣＵ（駆動モータ制御手段、発電モータ制御手段）
１６：駆動系
２１：クランクシャフト（回転軸）
２２：エンジン出力ギヤ（噛合手段）
２３：回転軸
２４：発電モータギヤ（噛合手段）
４１：ＥＣＵ（制御装置、駆動モータ制御手段、発電モータ制御手段）

Claims (3)

1. エンジンと、回転軸が前記エンジンの回転軸と歯の噛み合いにより動力を伝達する噛合手段を介して接続される発電モータと、力行運転により駆動系に伝達される動力を発生し、回生運転により前記駆動系の動力で発電する駆動モータと、電力を蓄える電池とを搭載したハイブリッド車両に用いられる制御装置であって、
   前記ハイブリッド車両を加速させる加速要求が発生していないときに、前記駆動モータを回生運転させる駆動モータ制御手段と、
   前記エンジンを運転状態から停止させる場合、前記電池への充電が許容される電力の上限である充電許容電力から前記駆動モータの回生運転により発生する駆動モータ回生電力を差し引いた値を、前記発電モータの発電電力の上限として、可及的に大きな引き下げトルクが前記エンジンに加わるように、前記発電モータを発電運転させる発電モータ制御手段と、を含む、制御装置。
2. 前記発電モータ制御手段は、引き下げトルクの最低限を設定し、前記最低限以上の引き下げトルクが前記エンジンに加わるように、前記発電モータを発電運転させる、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記駆動モータ制御手段は、前記最低限の引き下げトルクが前記エンジンに加わるように前記発電モータを発電運転させた場合に発生する最低限発電電力が、前記充電許容電力から前記駆動モータ回生電力を差し引いた値を超える場合、前記駆動モータ回生電力を低減させる、請求項２に記載の制御装置。

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