JP5581915B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、モータ走行モードからエンジン始動制御を経過してエンジンを用いる走行モードへモード遷移するハイブリッド車両の制御装置に関する。
従来、ハイブリッド車両の制御装置としては、駆動系にエンジンとモータジェネレータとベルト式無段変速機を備え、走行モードとして、モータジェネレータのみを用いるモータ走行モードを含む、複数の走行モードを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、モータジェネレータのみを用いるモータ走行モード中、エンジン始動要求があったらモータジェネレータをエンジン始動モータとしてエンジンを始動するようにしている。したがって、モータ走行モード中、エンジン始動に備えてモータ出力からエンジントルクを残す必要がある。つまり、走行トルク（駆動トルク）とエンジン始動トルクを加えたトルクが、モータ最大トルク以上になると、自動的にモータ走行モードからエンジン始動制御を経過し、エンジンを用いる走行モードへモード遷移する必要があった。このため、モータ走行モードによる走行領域を狭くしてしまい、十分な燃費の向上を望めない、という問題があった。
特に、大排気量のエンジンを搭載したハイブリッド車両では、停止しているエンジンをクランキングさせるのに必要なトルク（エンジン始動トルク）が大きくなり、モータ走行モードによる走行領域を狭くする大きな原因となっていた。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中、モータ走行モードによる走行領域を拡大し、回生エネルギーの回収量向上と燃費の向上を図ることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンと、モータジェネレータと、前記モータジェネレータのみによるモータ走行モードにて前記モータジェネレータからのエネルギーを蓄積する慣性体と、前記慣性体と前記エンジンを断接する第１クラッチと、前記慣性体と前記モータジェネレータを断接する第２クラッチと、前記モータ走行モードからのエンジン始動時、前記第２クラッチを開放して慣性体を前記モータジェネレータから切り離した状態で、前記第１クラッチを締結し、前記慣性体に蓄積されたエネルギーを使って前記エンジンを始動するエンジン始動制御手段と、を備える手段とした。
このハイブリッド車両の制御装置は、変速機入力軸に固定されたプライマリプーリと、変速機出力軸に固定されたセカンダリプーリと、両プーリに掛け渡したベルトと、を有するベルト式無段変速機を有する。
前記慣性体は、前記プラマリプーリおよび前記セカンダリプーリである。
このハイブリッド車両の制御装置は、変速機入力軸に固定されたプライマリプーリと、変速機出力軸に固定されたセカンダリプーリと、両プーリに掛け渡したベルトと、を有するベルト式無段変速機を有する。
前記慣性体は、前記プラマリプーリおよび前記セカンダリプーリである。
よって、モータ走行モードからのエンジン始動時、エンジン始動制御手段において、第２クラッチを開放して慣性体をモータジェネレータから切り離した状態で、第１クラッチを締結し、慣性体に蓄積されたエネルギーを使ってエンジンが始動される。
すなわち、走行中、慣性体に蓄積されたエネルギー（イナーシャトルク）を、エンジン始動トルクとして使うことで、エンジンを始動するようにしている。
したがって、モータ走行モードによる走行中、モータジェネレータをエンジン始動モータとする場合のように、モータジェネレータの出力から、エンジン始動に備えてエンジン始動トルクを残しておく必要がない。このため、例えば、慣性体に蓄積されたエネルギー（イナーシャトルク）と、モータジェネレータの余剰トルクと、によってエンジン始動トルクの確保が見込める間は、エンジンを停止したままのモータ走行モードを維持することが可能となる。
この結果、走行中、モータ走行モードによる走行領域が拡大され、エンジン負荷のない回生頻度が高くなることによる回生エネルギーの回収量の向上と、エンジンを停止する頻度が高くなることによる燃費の向上を図ることができる。
加えて、ベルト式無段変速機のプライマリプーリおよびセカンダリプーリを慣性体として用いる。
このため、慣性体として、別部品によるフライホイールを追加する必要が無く、コスト的にもスペース的にも有利としながら、エンジン始動に用いるイナーシャトルクを得ることができる。
すなわち、走行中、慣性体に蓄積されたエネルギー（イナーシャトルク）を、エンジン始動トルクとして使うことで、エンジンを始動するようにしている。
したがって、モータ走行モードによる走行中、モータジェネレータをエンジン始動モータとする場合のように、モータジェネレータの出力から、エンジン始動に備えてエンジン始動トルクを残しておく必要がない。このため、例えば、慣性体に蓄積されたエネルギー（イナーシャトルク）と、モータジェネレータの余剰トルクと、によってエンジン始動トルクの確保が見込める間は、エンジンを停止したままのモータ走行モードを維持することが可能となる。
この結果、走行中、モータ走行モードによる走行領域が拡大され、エンジン負荷のない回生頻度が高くなることによる回生エネルギーの回収量の向上と、エンジンを停止する頻度が高くなることによる燃費の向上を図ることができる。
加えて、ベルト式無段変速機のプライマリプーリおよびセカンダリプーリを慣性体として用いる。
このため、慣性体として、別部品によるフライホイールを追加する必要が無く、コスト的にもスペース的にも有利としながら、エンジン始動に用いるイナーシャトルクを得ることができる。
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
図１は、実施例１の制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
実施例１のハイブリッド駆動系は、図１に示すように、エンジンENGと、モータジェネレータMGと、ベルト式無段変速機CVTと、固定ギヤ機構GTと、ファイナルデファレンシャルFDと、左前輪FL（駆動輪）と、右前輪FR（駆動輪）と、を備えている。
このハイブリッド駆動系は、駆動力を駆動輪FL,FRへ伝達する駆動力伝達経路（以下、「ドライブライン」という。）として、
(a) エンジンENG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(b) エンジンENG＋モータジェネレータMG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(c) エンジンENG＋モータジェネレータMG→固定ギヤ機構GT→駆動輪FL,FR
(d) モータジェネレータMG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(e) モータジェネレータMG→固定ギヤ機構GT→駆動輪FL,FR
を有する。
(a) エンジンENG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(b) エンジンENG＋モータジェネレータMG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(c) エンジンENG＋モータジェネレータMG→固定ギヤ機構GT→駆動輪FL,FR
(d) モータジェネレータMG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(e) モータジェネレータMG→固定ギヤ機構GT→駆動輪FL,FR
を有する。
前記エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御や燃料カット制御、等が行われる。
前記モータ/ジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータ/ジェネレータであり、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータ/ジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（力行）、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ４を充電することもできる（回生）。
前記ベルト式無段変速機CVTは、変速機入力軸３０に固定されたプライマリプーリ３１と、変速機出力軸３３に固定されたセカンダリプーリ３２と、両プーリ３１，３２に掛け渡したベルト３４と、を有する。実施例１では、プラマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２を慣性体とする。このベルト式無段変速機CVTは、ポンプ圧に基づいてプライマリプーリ圧とセカンダリプーリ圧を作り出し、このプーリ圧によりプライマリプーリ３１の可動プーリとセカンダリプーリ３２の可動プーリを軸方向に動かし、ベルト３４のプーリ接触半径を変化させることで、プーリ比（変速比）を無段階に変更する。
前記固定ギヤ機構GTは、ベルト式無段変速機CVTと並列に設けられ、ギヤ入力軸３５とギヤ出力軸３６との間のギヤ比を固定ギヤ比とする機構であり、この固定ギヤ機構GTは、固定ギヤ比を固定減速ギヤ比としている。この固定ギヤ機構GTは、ギヤ入力軸３５に固定された第１ギヤ３７と、アイドラー軸３８に固定された第２ギヤ３９と、ギヤ出力軸３６に固定された第３ギヤ４０と、を有する。
前記ファイナルデファレンシャルFDは、第３ギヤ４０に噛み合うファイナルギヤ４１からの回転駆動力を、左ドライブシャフト４２を介して左前輪FLに伝達し、右ドライブシャフト４３を介して右前輪FRに伝達する。
実施例１のハイブリッド駆動系は、図１に示すように、第１クラッチCL1と、第２クラッチCL2と、第３クラッチCL3と、第４クラッチCL4と、を備えている。
前記第１クラッチCL1は、エンジンENGのエンジン出力軸４４とベルト式無段変速機CVTの変速機入力軸３０を断接する。この第１クラッチCL1としては、締結・開放・スリップ締結の制御が可能な摩擦クラッチが用いられる。
前記第２クラッチCL2は、モータジェネレータMGのモータ軸４５とベルト式無段変速機CVTの変速機入力軸３０を断接する。
前記第３クラッチCL3は、モータジェネレータMGのモータ軸４５と固定ギヤ機構GTのギヤ入力軸３５を断接する。
前記第４クラッチCL4は、ベルト式無段変速機CVTの変速機出力軸３３と、固定ギヤ機構GTのギヤ出力軸３６を断接する。
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＣＶＴコントローラ７と、第２〜４クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、各コントローラ１，２，５，７，９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＣＶＴコントローラ７と、第２〜４クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、各コントローラ１，２，５，７，９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
前記モータコントローラ２は、モータ/ジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータ/ジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２は、トルク制御と回転数制御を行う。また、このモータコントローラ２は、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報を、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
前記第１クラッチコントローラ５は、第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチCL1の締結・スリップ締結・開放を制御する指令を第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。
前記ＣＶＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、他のセンサ類１８等からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる目標入力回転数をシフトマップにより検索し、検索された目標入力回転数（プーリ比）を得る制御指令を出力する。他のセンサ類１８として、プライマリプーリ回転数センサやセカンダリプーリ回転数センサなどを有する。そして、エンジン始動制御において、統合コントローラ１０から変速制御指令が出力された場合、通常の変速制御に優先して変速制御を行う。また、統合コントローラ１０からの目標CL2〜CL4トルク指令を入力すると、第２〜４クラッチCL2〜CL4の締結・開放を制御する指令を第２〜４クラッチ油圧ユニット８に出力する。
前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１や他のセンサ・スイッチ類２２からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ２へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標CL1トルク指令、ＣＶＴコントローラ７へ目標CL2〜CL4トルク指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。
図２は、実施例１の統合コントローラ１０にて実行される走行モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図２の各ステップについて説明する。
ステップＳ１では、走行開始によりスタートすると第１クラッチCL1を開放し、ステップＳ２へ進む。
ステップＳ２では、ステップＳ１でのCL1開放、あるいは、ステップＳ５での車両走行であるとの判断、ステップＳ１１でのエンジン停止に続き、図５のフローチャートにしたがってモータ出力走行制御を実行し、ステップＳ３へ進む。
ステップＳ３では、ステップＳ２でのモータ出力走行制御に続き、モータ出力限界条件（走行トルクTd＋エンジン始動トルクTe≧モータ最大トルクTMmax）が成立するか否かを判断する。YES（Td＋Te≧TMmax）の場合はステップＳ４へ進み、NO（Td＋Te＜TMmax）の場合はステップＳ５へ進む。
すなわち、モータ最大トルクTMmaxは、図３に示すように、モータ回転数が高いほど低くなるというようにモータ回転数やモータ温度によって決まる値である。エンジン始動トルクTeは、モータ回転数などにかかわらず、エンジンENGの排気量などによって決まる固定値である。これに対し、走行トルクTdは、車両を駆動させるために使われるトルクであり、ドライバーの駆動力要求によって変わる値である。よって、高アクセル開度域や高車速域では、Td＋Te≧TMmaxというモータ出力限界条件が成立する。
すなわち、モータ最大トルクTMmaxは、図３に示すように、モータ回転数が高いほど低くなるというようにモータ回転数やモータ温度によって決まる値である。エンジン始動トルクTeは、モータ回転数などにかかわらず、エンジンENGの排気量などによって決まる固定値である。これに対し、走行トルクTdは、車両を駆動させるために使われるトルクであり、ドライバーの駆動力要求によって変わる値である。よって、高アクセル開度域や高車速域では、Td＋Te≧TMmaxというモータ出力限界条件が成立する。
ステップＳ４では、ステップＳ３でのTd＋Te≧TMmaxであるとの判断に続き、エンジン始動限界条件（エンジン始動トルクTe≧モータトルク余剰分ΔTM＋イナーシャ予測トルクTpm）が成立するか否かを判断する。YES（Te≧ΔTM＋Tpm）の場合はステップＳ７へ進み、NO（Te＜ΔTM＋Tpm）の場合はステップＳ５へ進む。
ここで、モータトルク余剰分ΔTMは、判断時点でのモータ最大トルクTMmaxから走行トルクTdを差し引くことで算出される。イナーシャ予測トルクTpmは、判断時点でのプーリ回転数およびプーリ比に基づき、図４に示すイナーシャトルクマップを検索することにより求められる値である。つまり、イナーシャ予測トルクTpmは、現時点でエンジン始動を行ったと仮定した場合、プーリのイナーシャにより見込まれるイナーシャトルクの値である。
ここで、モータトルク余剰分ΔTMは、判断時点でのモータ最大トルクTMmaxから走行トルクTdを差し引くことで算出される。イナーシャ予測トルクTpmは、判断時点でのプーリ回転数およびプーリ比に基づき、図４に示すイナーシャトルクマップを検索することにより求められる値である。つまり、イナーシャ予測トルクTpmは、現時点でエンジン始動を行ったと仮定した場合、プーリのイナーシャにより見込まれるイナーシャトルクの値である。
ステップＳ５では、ステップＳ３でのTd＋Te＜TMmaxであるとの判断、あるいは、ステップＳ４でのTe＜ΔTM＋Tpmであるとの判断に続き、車両停止か否かを判断し、YES（車両停止）の場合はステップＳ６へ進み、NO（車両走行）の場合はステップＳ２へ戻る。
ステップＳ６では、ステップＳ５での車両停止であるとの判断に続き、モータジェネレータMGを停止し、エンドへ進む。
ステップＳ７では、ステップＳ４でのTe≧ΔTM＋Tpmであるとの判断に続き、図６に示すフローチャートにしたがってエンジン始動制御を行い、ステップＳ８へ進む。
つまり、ステップＳ７では、エンジン始動限界条件の成立によるエンジン始動要求にしたがってエンジン始動制御を行う。
つまり、ステップＳ７では、エンジン始動限界条件の成立によるエンジン始動要求にしたがってエンジン始動制御を行う。
ステップＳ８では、ステップＳ７でのエンジン始動制御、あるいは、ステップＳ９でのモータ出力余裕条件の不成立判断に続き、図７に示すフローチャートにしたがってエンジン出力走行制御を行い、ステップＳ９へ進む。
ステップＳ９では、ステップＳ８でのエンジン出力走行制御に続き、モータ出力余裕条件（走行トルクTd＋エンジン始動トルクTe＜モータ最大トルクTMmax）が成立するか否かを判断する。YES（Td＋Te＜TMmax）の場合はステップＳ１０へ進み、NO（Td＋Te≧TMmax）の場合はステップＳ８へ戻る。
ステップＳ１０では、ステップＳ９でのTd＋Te＜TMmaxであるとの判断に続き、第１クラッチCL1を開放し、ステップＳ１１へ進む。
ステップＳ１１では、ステップＳ１０での第１クラッチCL1の開放に続き、エンジンENGを停止し、ステップＳ２へ戻る。
図５は、実施例１の走行モード遷移制御処理におけるモータ出力走行制御処理（図２のステップＳ２）の流れを示すフローチャートである。以下、図５の各ステップについて説明する。
ステップS201では、ステップＳ２に入っての処理開始、あるいは、ステップS205またはステップS207での回生要求無しの判断に続き、発進時か否かを判断する。YES（発進時）の場合はステップS203へ進み、NO（走行時）の場合はステップS202へ進む。
ステップS202では、ステップS201での走行時であるとの判断に続き、ベルト式無段変速機CVTのプーリ比が固定ギヤ機構GTの固定ギヤ比に達したか否かを判断する。YES（プーリ比が固定ギヤ比に到達）の場合はステップS204へ進み、NO（プーリ比が固定ギヤ比に未達）の場合はステップS203へ進む。
ステップS203では、ステップS201での発進時であるとの判断、あるいは、ステップS202でのプーリ比が固定ギヤ比に未達であるとの判断に続き、ベルト式無段変速機CVTをドライブラインに有するモータ発進モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とし、ステップS205へ進む。
ステップS204では、ステップS202でのプーリ比が固定ギヤ比に到達したとの判断に続き、固定ギヤ機構GTをドライブラインに有するモータ走行モード（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とし、ステップS205へ進む。
ステップS205では、ステップS203でのモータ発進モード、あるいは、ステップS204でのモータ走行モードに続き、減速/制動操作に基づく回生要求有りか否かを判断する。YES（回生要求有り）の場合はステップS206へ進み、NO（回生要求無し）の場合はステップS201へ戻る。
ステップS206では、ステップS205での回生要求有りとの判断、あるいは、ステップS207での回生要求継続との判断に続き、ベルト式無段変速機CVTのプーリ回転を維持したままで、固定ギヤ機構GTを回生ラインに有するモータ回生モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＦＦ）による走行とし、ステップS207へ進む。
ステップS207では、ステップS206でのモータ回生モードに続き、回生要求無しか否かを判断する。YES（回生要求無し）の場合はステップS201へ戻り、NO（回生要求継続）の場合はステップS206へ戻る。
図６は、実施例１の走行モード遷移制御処理におけるエンジン始動制御処理（図２のステップＳ７）の流れを示すフローチャートである。以下、図６の各ステップについて説明する。
ステップS701では、ステップＳ７に入っての処理開始に続き、プーリ比が固定ギヤ比に達する前のエンジン始動要求か否かを判断する。YES（モータ発進モードからのエンジン始動要求）の場合はステップS702へ進み、NO（モータ走行モードからのエンジン始動要求）の場合はステップS703へ進む。
ステップS702では、ステップS701でのモータ発進モードからのエンジン始動要求であるとの判断に続き、モータジェネレータMGをエンジン始動モータとしてエンジンENGを始動するパターン１（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）によるエンジン始動を行い、ステップS709へ進む。
ステップS703では、ステップS701でのモータ走行モードからのエンジン始動要求であるとの判断に続き、両プーリ３１，３２のイナーシャIpri,Isecによるイナーシャ発生トルクTpを算出し、ステップS704へ進む。
ここで、イナーシャ発生トルクTpの算出式は、
Tp＝(1/2){Ipri・Δω2pri＋Isec・(Δωpri/ip)2}・(1/Δt)・(60/2πNpri)
である。但し、Δtは回転同期時間、Δωpriは回転変動分角速度、Npriは回転減少後のプライマリプーリ回転数、ipはプーリ比である。
ここで、イナーシャ発生トルクTpの算出式は、
Tp＝(1/2){Ipri・Δω2pri＋Isec・(Δωpri/ip)2}・(1/Δt)・(60/2πNpri)
である。但し、Δtは回転同期時間、Δωpriは回転変動分角速度、Npriは回転減少後のプライマリプーリ回転数、ipはプーリ比である。
ステップS704では、ステップS703でのイナーシャ発生トルクTpの算出に続き、算出したイナーシャ発生トルクTpが、エンジン始動トルクTeより大きいか否かを判断する。YES（Tp＞Te）の場合はステップS708へ進み、NO（Tp≦Te）の場合はステップS705へ進む。
ステップS705では、ステップS704でのTp≦Teであるとの判断に続き、両プーリ３１，３２によるイナーシャ発生トルクTp（慣性トルク）を、モータトルクのアシストトルクとしてエンジンENGを始動するパターン２（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＮ）によるエンジン始動を行い、ステップS706へ進む。
ステップS706では、ステップS705でのパターン２によるエンジン始動に続き、回転同期時間Δt（＝第１クラッチCL1を締結する時間）中に降下するプライマリプーリ３１の回転数を目標回転数ΔREVとし、この目標回転数ΔREVにより目標プーリ比ipを算出し、ステップS707へ進む。
すなわち、図４において、エンジン始動制御での回転同期時間Δt中に降下させることになるプライマリプーリ３１の回転数を目標回転数ΔREVとする。そして、この目標回転数ΔREVの回転数降下があってもエンジン始動開始時のイナーシャ発生トルクTpを維持することができるプーリ比を目標プーリ比ipとする。なお、最大の目標回転数ΔREVは、現状プーリ比（固定ギヤ比と同じ）から最HIGHまでのプーリ比で決まる。
すなわち、図４において、エンジン始動制御での回転同期時間Δt中に降下させることになるプライマリプーリ３１の回転数を目標回転数ΔREVとする。そして、この目標回転数ΔREVの回転数降下があってもエンジン始動開始時のイナーシャ発生トルクTpを維持することができるプーリ比を目標プーリ比ipとする。なお、最大の目標回転数ΔREVは、現状プーリ比（固定ギヤ比と同じ）から最HIGHまでのプーリ比で決まる。
ステップS707では、ステップS706での目標プーリ比ipの算出に続き、ベルト式無段変速機CVTのプーリ比ip（＝固定ギヤ比）を、目標プーリ比ipにするように高プーリ比側へシフトし、ステップS709へ進む。
ステップS708では、ステップS704でのTp＞Teであるとの判断に続き、ベルト式無段変速機CVTの両プーリ３１，３２によるイナーシャトルクのみによってエンジンENGを始動するパターン３（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＦＦ）によるエンジン始動を行い、ステップS709へ進む。
ステップS709では、ステップS702でのパターン１によるエンジン始動制御、あるいは、ステップS707でのパターン２によるエンジン始動制御、あるいは、ステップS708でのパターン３によるエンジン始動制御、あるいは、ステップS710でのΔtが経過していないとの判断に続き、第１クラッチCL1をスリップ締結し、ステップS710へ進む。
ステップS710では、ステップS709でのＣＬ１スリップ締結に続き、回転同期時間Δtを経過したか否かを判断し、YES（Δtを経過した）の場合はステップS711へ進み、NO（Δtを経過していない）の場合はステップS709へ戻る。
ステップS711では、ステップS710での回転同期時間Δtを経過したとの判断に続き、第１クラッチCL1を締結し、エンドへ進む。
図７は、実施例１の走行モード遷移制御処理におけるエンジン出力走行制御処理（図２のステップＳ８）の流れを示すフローチャートである。以下、図７の各ステップについて説明する。
ステップS801では、図６のフローチャートにしたがってエンジン始動が完了すると、要求駆動トルクTd*が、設定駆動トルクTdo以上であるか否かを判断する。YES（Td*≧Tdo）の場合はステップS806へ進み、NO（Td*＜Tdo）の場合はステップS802へ進む。
ここで、要求駆動トルクは、アクセル開度APOや車速VSPから算出される。設定駆動トルクTdoは、エンジンENGのみでの駆動力では駆動力不足になるトルク値に設定される。
ここで、要求駆動トルクは、アクセル開度APOや車速VSPから算出される。設定駆動トルクTdoは、エンジンENGのみでの駆動力では駆動力不足になるトルク値に設定される。
ステップS802では、ステップS801でのTd*＜Tdoであるとの判断に続き、エンジンENGを駆動源とし、ドライブラインにベルト式無段変速機CVTを有するエンジン走行モード（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とし、ステップS803へ進む。
ステップS803では、ステップS802でのエンジン走行モードによる走行に続き、発電要求有りか否かを判断する。YES（発電要求有り）の場合はステップS804へ進み、NO（発電要求無し）の場合はステップS801へ戻る。
ステップS804では、ステップS803での発電要求有りとの判断、あるいは、ステップS805での発電要求継続判断に続き、エンジンENGからの出力の一部を発電に用いるエンジン走行発電モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とし、ステップS805へ進む。
ステップS805では、ステップS804でのエンジン走行発電モードによる走行に続き、発電要求無しか否かを判断する。YES（発電要求無し）の場合はステップS801へ戻り、NO（発電要求継続）の場合はステップS804へ戻る。
ステップS806では、ステップS801でのTd*≧Tdoであるとの判断に続き、エンジンENGとモータジェネレータMGを駆動源とし、ドライブラインにベルト式無段変速機CVTを有するハイブリッド走行モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とし、ステップS801へ戻る。なお、ハイブリッド走行モードの選択時に発電要求があった場合は、クラッチ締結/開放の関係はそのままで発電要求に応える。
次に、作用を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「走行モード遷移制御作用」、「モータ出力走行制御作用」、「エンジン始動制御作用」、「エンジン出力走行制御作用」に分けて説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「走行モード遷移制御作用」、「モータ出力走行制御作用」、「エンジン始動制御作用」、「エンジン出力走行制御作用」に分けて説明する。
［走行モード遷移制御作用］
車両走行を開始すると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、モータ出力走行制御が開始される。そして、ステップＳ３にてモータ出力限界条件が不成立であると判断されるとステップＳ５へ進み、モータ出力限界条件が不成立である間、ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５へと進む流れが繰り返され、ステップＳ２でのモータ出力走行制御が維持される。
車両走行を開始すると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、モータ出力走行制御が開始される。そして、ステップＳ３にてモータ出力限界条件が不成立であると判断されるとステップＳ５へ進み、モータ出力限界条件が不成立である間、ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５へと進む流れが繰り返され、ステップＳ２でのモータ出力走行制御が維持される。
このモータ出力走行制御中にステップＳ３のモータ出力限界条件が成立すると、ステップＳ３からステップＳ４へ進み、ステップＳ４にてエンジン始動限界条件が判断される。そして、エンジン始動限界条件が不成立である間、ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進む流れが繰り返され、ステップＳ２でのモータ出力走行制御が維持される。
さらに、モータ出力走行制御中にモータ出力限界条件とエンジン始動限界条件が共に成立するとエンジン始動要求が出され、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ４からステップＳ７へ進み、ステップＳ７にてエンジン始動制御が行われる。そして、エンジン始動が完了すると、ステップＳ７からステップＳ８→ステップＳ９へと進み、ステップＳ８にてエンジン出力走行制御が開始され、走行モードがモータ出力走行モードからエンジン出力走行モードへとモード遷移する。
このエンジン出力走行制御中において、ステップＳ９でのモータ出力余裕条件が不成立の間、ステップＳ８→ステップＳ９へと進む流れが繰り返され、エンジン出力走行制御が維持される。そして、ステップＳ９でのモータ出力余裕条件が成立すると、ステップＳ９からステップＳ１０へ進み、第１クラッチCL1が開放され、さらに、ステップＳ１１へ進み、エンジンENGが停止され、ステップＳ２に戻り、走行モードがエンジン出力走行モードからモータ出力走行モードへとモード遷移する。この走行モード遷移動作は、車両走行中に繰り返される。なお、モータ出力走行制御中に車両停止が判断されると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ５からステップＳ６へ進み、モータジェネレータMGを停止して走行モード遷移制御を終了する。
実施例１では、モータ出力走行モードからのエンジン始動時、ステップＳ７のエンジン始動制御において、第２クラッチCL2を開放して慣性体であるベルト式無段変速機CVTの両プーリ３１，３２をモータジェネレータMGから切り離した状態とする。そして、第１クラッチCL1を締結し、走行中、両プーリ３１，３２に蓄積されたエネルギー（イナーシャトルク）を、エンジン始動トルクとして使うことで、エンジンENGを始動するようにしている。
したがって、モータ出力走行モードによる走行中、モータジェネレータをエンジン始動モータとする場合のように、モータジェネレータMGの出力から、エンジン始動に備えてエンジン始動トルクTeを残しておく必要がない。
例えば、モータジェネレータをエンジン始動モータとする場合には、ステップＳ３のモータ出力限界条件が成立すると、直ちにエンジン始動要求を出し、エンジン始動制御を開始する必要がある。このため、例えば、バッテリ容量に余裕があり、モータ出力走行モードを維持できるような走行状態であっても、エンジン出力走行モードへのモード遷移を余儀なくされていた。
例えば、モータジェネレータをエンジン始動モータとする場合には、ステップＳ３のモータ出力限界条件が成立すると、直ちにエンジン始動要求を出し、エンジン始動制御を開始する必要がある。このため、例えば、バッテリ容量に余裕があり、モータ出力走行モードを維持できるような走行状態であっても、エンジン出力走行モードへのモード遷移を余儀なくされていた。
これに対し、実施例１では、ステップＳ３のモータ出力限界条件が成立しても、ステップＳ４でのエンジン始動限界条件が不成立である間は、エンジンENGを停止したままのモータ出力走行モードを維持することができる。その理由は、実施例１では、両プーリ３１，３２のイナーシャトルクをエンジン始動トルクとして使うようにした。このため、イナーシャ予測トルクTpmとモータジェネレータMGの余剰トルクΔTMの和によってエンジン始動トルクTeの確保が見込める間は、エンジン出力走行モードへモード遷移する必要がないことによる。この結果、走行中、モータ出力走行モードによる走行領域が拡大され、エンジン負荷のない回生頻度が高くなることによる回生エネルギーの回収量の向上と、エンジンENGを停止する頻度が高くなることによる燃費の向上が図られる。
実施例１では、ベルト式無段変速機CVTのプライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２を慣性体として用いる構成を採用した。
したがって、慣性体として、別部品によるフライホイールを追加する必要が無く、コスト的にもスペース的にも有利としながら、エンジン始動に用いるイナーシャトルクが得られる。
したがって、慣性体として、別部品によるフライホイールを追加する必要が無く、コスト的にもスペース的にも有利としながら、エンジン始動に用いるイナーシャトルクが得られる。
［モータ出力走行制御作用］
第１クラッチCL1を開放し、車両を発進させると、図５のフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS203へと進む。このステップS203では、ベルト式無段変速機CVTをドライブラインに有するモータ発進モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とされる。そして、次の制御周期からベルト式無段変速機CVTのプーリ比が固定ギヤ比に達するまでの間は、図５のフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS203→ステップS205へと進む流れが繰り返され、モータ発進モードによる走行が維持される。
第１クラッチCL1を開放し、車両を発進させると、図５のフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS203へと進む。このステップS203では、ベルト式無段変速機CVTをドライブラインに有するモータ発進モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とされる。そして、次の制御周期からベルト式無段変速機CVTのプーリ比が固定ギヤ比に達するまでの間は、図５のフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS203→ステップS205へと進む流れが繰り返され、モータ発進モードによる走行が維持される。
このモータ発進モードの選択時には、図８の矢印に示すエネルギーフローとなり、減速プーリ比によるベルト式無段変速機CVTをドライブラインに通すことで、モータジェネレータMGによるモータトルクを増幅した駆動トルクが駆動輪FL,FRに伝達され、発進性が確保される。
そして、モータ発進モードでの走行を続け、ベルト式無段変速機CVTのプーリ比が固定ギヤ比まで達すると、図５のフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS204→ステップS205へと進む流れが繰り返される。このステップS204では、固定ギヤ機構GTをドライブラインに有するモータ走行モード（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とされる。
このモータ走行モードの選択時には、図９の矢印に示すエネルギーフローとなり、固定減速比による固定ギヤ機構GTをドライブラインに通すことで、ベルト式無段変速機CVTに比べトルク伝達損失を抑えながら、モータジェネレータMGによるモータトルクを増幅した駆動トルクが駆動輪FL,FRに伝達され、走行性が確保される。なお、このモータ走行モードにおいては、エンジン始動制御に備え、第４クラッチCL4の締結によりベルト式無段変速機CVTの回転動作を確保しておく。このとき、ベルト式無段変速機CVTのプーリ比は、固定ギヤ機構GTの固定ギヤ比と同じ比にしておく。これにより、モータジェネレータMGの回転数とプライマリプーリ３１の回転数が同じ回転数となる。
一方、モータ発進モードやモータ走行モードでの走行中に、ドライバーが減速操作や制動操作を行うことで、回生要求があると、図５のフローチャートにおいて、テップS205からステップS206→ステップS207へと進む。このステップS206では、ベルト式無段変速機CVTのプーリ回転を維持したままで、固定ギヤ機構GTを回生ラインに有するモータ回生モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＦＦ）による走行とされる。そして、ステップS207にて回生要求無しと判断されるまでステップS206→ステップS207へと進む流れが繰り返され、モータ回生モードが維持される。
このモータ回生モードの選択時には、図１０の矢印に示すエネルギーフローとなり、固定減速比による固定ギヤ機構GTを回生ラインに通すことで、ベルト式無段変速機CVTに比べトルク伝達損失を抑えながら、駆動輪FL,FRの回転を増速した増速回転がモータジェネレータMGに入力されることで、高い回生効率が確保される。なお、このモータ回生モードにおいても、エンジン始動制御に備え、第２クラッチCL2の締結によりベルト式無段変速機CVTの回転動作を確保しておく。
［エンジン始動制御作用］
エンジン始動制御は、エンジン始動パターン１（図１１）とエンジン始動パターン２（図１２）とエンジン始動パターン３（図１３）の３パターン存在する。
エンジン始動制御は、エンジン始動パターン１（図１１）とエンジン始動パターン２（図１２）とエンジン始動パターン３（図１３）の３パターン存在する。
（エンジン始動パターン１）
ベルト式無段変速機CVTのプーリ比が、固定ギヤ比まで達する前にエンジン始動要求が出された場合は、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS702→ステップS709→ステップS710へと進む。そして、ステップS702では、モータジェネレータMGをエンジン始動モータとしてエンジンENGを始動するパターン１（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）によるエンジン始動が行われる。そして、回転同期時間Δtを経過するまでは、ステップS709→ステップS710へと進む流れが繰り返され、第１クラッチCL1がスリップ締結される。回転同期時間Δtを経過すると、ステップS711へ進み、第１クラッチCL1を締結し、エンジン始動を完了する。
ベルト式無段変速機CVTのプーリ比が、固定ギヤ比まで達する前にエンジン始動要求が出された場合は、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS702→ステップS709→ステップS710へと進む。そして、ステップS702では、モータジェネレータMGをエンジン始動モータとしてエンジンENGを始動するパターン１（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）によるエンジン始動が行われる。そして、回転同期時間Δtを経過するまでは、ステップS709→ステップS710へと進む流れが繰り返され、第１クラッチCL1がスリップ締結される。回転同期時間Δtを経過すると、ステップS711へ進み、第１クラッチCL1を締結し、エンジン始動を完了する。
このエンジン始動パターン１では、図１１の矢印に示すエネルギーフローとなり、モータジェネレータMGからの出力の一部が、第２クラッチCL2の締結により、ベルト式無段変速機CVTおよび第４クラッチCL4を介して駆動輪FL,FRに伝達される。同時に、モータジェネレータMGからの出力の残りが、第１クラッチCL1をスリップ締結することによりエンジンENGに伝達され、エンジンENGを始動する。
（エンジン始動パターン２）
ベルト式無段変速機CVTのプーリ比が、固定ギヤ比まで達した後にエンジン始動要求が出され、かつ、イナーシャ発生トルクTpがエンジン始動トルクTe以下の場合は、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS703→ステップS704→ステップS705→ステップS706→ステップS707→ステップS709→ステップS710へと進む。そして、ステップS705では、両プーリ３１，３２によるイナーシャ発生トルクTpを、モータトルクのアシストトルクとしてエンジンENGを始動するパターン２（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＮ）によるエンジン始動が行われる。
ベルト式無段変速機CVTのプーリ比が、固定ギヤ比まで達した後にエンジン始動要求が出され、かつ、イナーシャ発生トルクTpがエンジン始動トルクTe以下の場合は、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS703→ステップS704→ステップS705→ステップS706→ステップS707→ステップS709→ステップS710へと進む。そして、ステップS705では、両プーリ３１，３２によるイナーシャ発生トルクTpを、モータトルクのアシストトルクとしてエンジンENGを始動するパターン２（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＮ）によるエンジン始動が行われる。
このエンジン始動中、ステップS706とステップS707により、ベルト式無段変速機CVTのプーリ比ipをハイ側にシフトさせる変速制御が併せて行われる。つまり、ステップS706では、回転同期時間Δt中に降下するプライマリプーリ３１の回転数が目標回転数ΔREVとされ、この目標回転数ΔREVにより目標プーリ比ipが算出される。ステップS707では、ベルト式無段変速機CVTのプーリ比ip（＝固定ギヤ比）を、目標プーリ比ipにするように高プーリ比側へシフトさせる変速制御が行われる。
そして、回転同期時間Δtを経過するまでは、ステップS709→ステップS710へと進む流れが繰り返され、第１クラッチCL1がスリップ締結される。回転同期時間Δtを経過すると、ステップS711へ進み、第１クラッチCL1を締結し、エンジン始動を完了する。
このエンジン始動パターン２では、図１２の矢印に示すエネルギーフローとなり、モータジェネレータMGからの出力の一部が、第３クラッチCL3の締結により、固定ギヤ機構GTを介して駆動輪FL,FRに伝達される。同時に、モータジェネレータMGからの出力の残りが、第４クラッチCL4を締結し、第１クラッチCL1をスリップ締結することにより、エンジンENGに伝達され、エンジンENGを始動する。このとき、目標回転数ΔREV分の回転降下をキャンセルするため、ベルト式無段変速機CVTをハイ側にシフトする。
つまり、Tp≦Teのときには、ベルト式無段変速機CVTの両プーリ３１，３２によるイナーシャだけでエンジンENGを始動できないため、当然、モータジェネレータMGのトルクでエンジン始動が行なわれる。しかし、エンジン始動パターン２におけるエンジン方向に流れるトルクは、固定ギヤ機構GTと、ハイシフトされたベルト式無段変速機CVTと、を通るため、２段階にトルクが増幅され、小さいモータトルクで、エンジン始動が行なわれる。その後、第３クラッチCL3を切ることで、図１４のエンジン走行モードになる。
（エンジン始動パターン３）
ベルト式無段変速機CVTのプーリ比が、固定ギヤ比まで達した後にエンジン始動要求が出され、かつ、イナーシャ発生トルクTpがエンジン始動トルクTeよりも大きい場合は、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS703→ステップS704→ステップS708→ステップS709→ステップS710へと進む。そして、ステップS708では、ベルト式無段変速機CVTの両プーリ３１，３２によるイナーシャトルクのみによってエンジンENGを始動するパターン３（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＦＦ）によるエンジン始動が行われる。
ベルト式無段変速機CVTのプーリ比が、固定ギヤ比まで達した後にエンジン始動要求が出され、かつ、イナーシャ発生トルクTpがエンジン始動トルクTeよりも大きい場合は、図６のフローチャートにおいて、ステップS701→ステップS703→ステップS704→ステップS708→ステップS709→ステップS710へと進む。そして、ステップS708では、ベルト式無段変速機CVTの両プーリ３１，３２によるイナーシャトルクのみによってエンジンENGを始動するパターン３（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＮ、第４クラッチCL4：ＯＦＦ）によるエンジン始動が行われる。
そして、回転同期時間Δtを経過するまでは、ステップS709→ステップS710へと進む流れが繰り返され、第１クラッチCL1がスリップ締結される。回転同期時間Δtを経過すると、ステップS711へ進み、第１クラッチCL1を締結し、エンジン始動を完了する。
このエンジン始動パターン３では、図１３の矢印に示すエネルギーフローとなり、モータジェネレータMGからの出力が、第３クラッチCL3の締結により、固定ギヤ機構GTを介して駆動輪FL,FRに伝達される。そして、第２クラッチCL2と第４クラッチCL4を開放していることにより、モータ駆動系から、エンジンENGおよびベルト式無段変速機CVTが完全に切り離される。したがって、モータ駆動系から切り離され、十分に回転が上昇しているベルト式無段変速機CVTによるイナーシャトルクを利用し、第１クラッチCL1をスリップ締結することにより、エンジンENGが始動される。
このとき、モータジェネレータMGからの駆動トルクで走行しているため、車両加速度は落ちない。また、エンジンENGを始動した後、ベルト式無段変速機CVTのプーリ比を固定ギヤ比に戻し、駆動軸の回転にあわせる。その後、第４クラッチCL4を締結し、第３クラッチCL3を開放する。この状態で、図１４に示すエンジン走行モードになる。
［エンジン出力走行制御作用］
エンジン始動が完了したとき、要求駆動トルクTd*が設定駆動トルクTdo未満であると、図７のフローチャートにおいて、ステップS801→ステップS802へと進み、エンジンENGを駆動源とし、ドライブラインにベルト式無段変速機CVTを有するエンジン走行モード（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とされる。そして、要求駆動トルクTd*が設定駆動トルクTdo未満で、かつ、発電要求がない限り、図７のフローチャートにおいて、ステップS801→ステップS802→ステップS803へ進む流れが繰り返され、エンジン走行モードが維持される。
エンジン始動が完了したとき、要求駆動トルクTd*が設定駆動トルクTdo未満であると、図７のフローチャートにおいて、ステップS801→ステップS802へと進み、エンジンENGを駆動源とし、ドライブラインにベルト式無段変速機CVTを有するエンジン走行モード（第２クラッチCL2：ＯＦＦ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とされる。そして、要求駆動トルクTd*が設定駆動トルクTdo未満で、かつ、発電要求がない限り、図７のフローチャートにおいて、ステップS801→ステップS802→ステップS803へ進む流れが繰り返され、エンジン走行モードが維持される。
このエンジン走行モードの選択時には、図１４の矢印に示すエネルギーフローとなり、第１クラッチCL1と第４クラッチCL4の締結により、エンジンENGからの出力が、ベルト式無段変速機CVTを経過して駆動輪FL,FRに伝達され、エンジン走行による加速性などが確保される。
エンジン走行モードでの走行中に発電要求が出されると、ステップS803からステップS804→ステップS805へと進み、発電要求の継続時間、ステップS804→ステップS805へと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS804では、エンジンENGからの出力の一部を発電に用いるエンジン走行発電モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とされる。
し、ステップS805へ進む。
このエンジン走行モードの選択時には、図１４の矢印に示すエネルギーフロー状態において、第２クラッチCL2を締結することにより、エンジンENGからの出力の一部を発電に用いることができる。
し、ステップS805へ進む。
このエンジン走行モードの選択時には、図１４の矢印に示すエネルギーフロー状態において、第２クラッチCL2を締結することにより、エンジンENGからの出力の一部を発電に用いることができる。
エンジン走行モードでの走行中、ドライバーによる加速操作などにより、要求駆動トルクTd*が設定駆動トルクTdo以上になると、図７のフローチャートにおいて、ステップS801→ステップS806へと進む流れが繰り返される。そして、ステップS806では、エンジンENGとモータジェネレータMGを駆動源とし、ドライブラインにベルト式無段変速機CVTを有するハイブリッド走行モード（第２クラッチCL2：ＯＮ、第３クラッチCL3：ＯＦＦ、第４クラッチCL4：ＯＮ）による走行とされる。
このハイブリッド走行モードの選択時には、図１５の矢印に示すエネルギーフローとなり、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2と第４クラッチCL4の締結により、エンジンENGとモータジェネレータMGからの出力が、ベルト式無段変速機CVTを経過して駆動輪FL,FRに伝達され、ハイブリッド走行による高い加速性が確保される。そして、このハイブリッド走行モードの選択時に発電要求があった場合は、クラッチ締結/開放の関係はそのままで発電要求に応えることができる。
なお、ハイブリッド走行モードにおいて、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2と第３クラッチCL3の締結（第４クラッチCL4開放）により、エンジンENGとモータジェネレータMGからの出力が、固定ギヤ機構GTを経過して駆動輪FL,FRに伝達されるモードを追加しても良い。
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) エンジンENGと、
モータジェネレータMGと、
前記モータジェネレータMGのみによるモータ走行モードにて前記モータジェネレータMGからのエネルギーを蓄積する慣性体（プーリ３１，３２）と、
前記慣性体（プーリ３１，３２）と前記エンジンENGを断接する第１クラッチCL1と、
前記慣性体（プーリ３１，３２）と前記モータジェネレータMGを断接する第２クラッチCL2と、
前記モータ走行モードからのエンジン始動時、前記第２クラッチCL2を開放して慣性体（プーリ３１，３２）を前記モータジェネレータMGから切り離した状態で、前記第１クラッチCL1を締結し、前記慣性体（プーリ３１，３２）に蓄積されたエネルギーを使って前記エンジンENGを始動するエンジン始動制御手段（図６）と、
を備える。
このため、走行中、モータ走行モードによる走行領域を拡大し、回生エネルギーの回収量向上と燃費の向上を図ることができる。
モータジェネレータMGと、
前記モータジェネレータMGのみによるモータ走行モードにて前記モータジェネレータMGからのエネルギーを蓄積する慣性体（プーリ３１，３２）と、
前記慣性体（プーリ３１，３２）と前記エンジンENGを断接する第１クラッチCL1と、
前記慣性体（プーリ３１，３２）と前記モータジェネレータMGを断接する第２クラッチCL2と、
前記モータ走行モードからのエンジン始動時、前記第２クラッチCL2を開放して慣性体（プーリ３１，３２）を前記モータジェネレータMGから切り離した状態で、前記第１クラッチCL1を締結し、前記慣性体（プーリ３１，３２）に蓄積されたエネルギーを使って前記エンジンENGを始動するエンジン始動制御手段（図６）と、
を備える。
このため、走行中、モータ走行モードによる走行領域を拡大し、回生エネルギーの回収量向上と燃費の向上を図ることができる。
(2) 変速機入力軸３０に固定されたプライマリプーリ３１と、変速機出力軸３３に固定されたセカンダリプーリ３２と、両プーリ３１，３２に掛け渡したベルト３４と、を有するベルト式無段変速機CVTを有し、
前記慣性体は、前記プラマリプーリ３１および前記セカンダリプーリ３２である。
このため、(1)の効果に加え、慣性体として、別部品によるフライホイールを追加する必要が無く、コスト的にもスペース的にも有利としながら、エンジン始動に用いるイナーシャトルクを得ることができる。
前記慣性体は、前記プラマリプーリ３１および前記セカンダリプーリ３２である。
このため、(1)の効果に加え、慣性体として、別部品によるフライホイールを追加する必要が無く、コスト的にもスペース的にも有利としながら、エンジン始動に用いるイナーシャトルクを得ることができる。
(3) 前記エンジン始動制御手段（図６）は、エンジン始動要求時、前記両プーリ３１，３２で発生可能なイナーシャ発生トルクTpが、前記エンジンENGを始動するのに必要なエンジン始動トルクTeよりも大きいか否かを判断し（ステップS704）、前記イナーシャ発生トルクTpが前記エンジン始動トルクTeよりも大きいと判断された場合、イナーシャ発生トルクTpのみにより前記エンジンENGを始動し（ステップS708）、前記イナーシャ発生トルクTpが前記エンジン始動トルクTe以下と判断された場合、前記両プーリ３１，３２がモータ走行モードのドライブラインと繋がっている状態で前記エンジンENGを始動する（ステップS705）。
このため、(1)または(2)の効果に加え、イナーシャ発生トルクTpとエンジン始動トルクTeの大きさ判断を行うことで、モータトルクを用いることなくエンジン始動を行う際、確実にエンジンENGを始動することができる。加えて、イナーシャ発生トルクTpがエンジン始動トルクTe以下であっても、イナーシャ発生トルクTpを用い、モータトルクを小さく抑えてエンジン始動を行うことで、モータ走行モードによる走行領域を拡大することができる。
このため、(1)または(2)の効果に加え、イナーシャ発生トルクTpとエンジン始動トルクTeの大きさ判断を行うことで、モータトルクを用いることなくエンジン始動を行う際、確実にエンジンENGを始動することができる。加えて、イナーシャ発生トルクTpがエンジン始動トルクTe以下であっても、イナーシャ発生トルクTpを用い、モータトルクを小さく抑えてエンジン始動を行うことで、モータ走行モードによる走行領域を拡大することができる。
(4) 前記エンジン始動制御手段（図６）は、前記両プーリ３１，３２がモータ走行モードのドライブラインと繋がっている状態で前記エンジンENGを始動する際、前記ベルト式無段変速機CVTのプーリ比ipを高プーリ比側にシフトする変速を行う。
このため、(3)の効果に加え、駆動力（加速度）に影響を与えず、イナーシャ発生トルクTpがエンジン始動トルクTe以下のとき、確実にエンジンENGを始動することができる。
このため、(3)の効果に加え、駆動力（加速度）に影響を与えず、イナーシャ発生トルクTpがエンジン始動トルクTe以下のとき、確実にエンジンENGを始動することができる。
(5) 前記エンジン始動制御手段（図６）は、エンジン始動パターンとして、
・前記モータジェネレータMGをエンジン始動モータとして前記エンジンENGを始動するパターン１（ステップS702）と、
・前記慣性体（プーリ３１，３２）による慣性トルクをモータトルクのアシストトルクとして前記エンジンENGを始動するパターン２（ステップS705）と、
・前記慣性体（プーリ３１，３２）による慣性トルクのみによって前記エンジンENGを始動するパターン３（ステップS708）と、
を有する。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、ドライバーの要求駆動力や現在の車速VSPやモータ回転などを考慮してエンジン始動パターンを選択するというように、高い選択自由度を持つことで、走行要求や車両状態に合わせてエンジンENGを始動することができる。
・前記モータジェネレータMGをエンジン始動モータとして前記エンジンENGを始動するパターン１（ステップS702）と、
・前記慣性体（プーリ３１，３２）による慣性トルクをモータトルクのアシストトルクとして前記エンジンENGを始動するパターン２（ステップS705）と、
・前記慣性体（プーリ３１，３２）による慣性トルクのみによって前記エンジンENGを始動するパターン３（ステップS708）と、
を有する。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、ドライバーの要求駆動力や現在の車速VSPやモータ回転などを考慮してエンジン始動パターンを選択するというように、高い選択自由度を持つことで、走行要求や車両状態に合わせてエンジンENGを始動することができる。
(6) ハイブリッド駆動系に、エンジンENGと、モータジェネレータMGと、ベルト式無段変速機CVTと、固定ギヤ機構GTと、駆動輪FL,FRと、を有し、
前記固定ギヤ機構GTは、前記ベルト式無段変速機CVTと並列に設けられ、ギヤ入力軸３５とギヤ出力軸３６との間のギヤ比を固定ギヤ比とする機構であり、
駆動力を駆動輪FL,FRへ伝達するドライブラインとして、
(a) エンジンENG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(b) エンジンENG＋モータジェネレータMG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(c) エンジンENG＋モータジェネレータMG→固定ギヤ機構GT→駆動輪FL,FR
(d) モータジェネレータMG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(e) モータジェネレータMG→固定ギヤ機構GT→駆動輪FL,FR
を有する。
このため、(2)〜(5)の効果に加え、高いドライブラインの選択自由度により、ドライバーの要求駆動力を満たしつつ、燃費向上に最適なドライブラインを選択することができる。
前記固定ギヤ機構GTは、前記ベルト式無段変速機CVTと並列に設けられ、ギヤ入力軸３５とギヤ出力軸３６との間のギヤ比を固定ギヤ比とする機構であり、
駆動力を駆動輪FL,FRへ伝達するドライブラインとして、
(a) エンジンENG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(b) エンジンENG＋モータジェネレータMG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(c) エンジンENG＋モータジェネレータMG→固定ギヤ機構GT→駆動輪FL,FR
(d) モータジェネレータMG→ベルト式無段変速機CVT→駆動輪FL,FR
(e) モータジェネレータMG→固定ギヤ機構GT→駆動輪FL,FR
を有する。
このため、(2)〜(5)の効果に加え、高いドライブラインの選択自由度により、ドライバーの要求駆動力を満たしつつ、燃費向上に最適なドライブラインを選択することができる。
(7) ハイブリッド駆動系に、第１クラッチCL1と、第２クラッチCL2と、第３クラッチCL3と、第４クラッチCL4と、を有し、
前記第１クラッチCL1は、前記エンジンENGのエンジン出力軸４４と前記ベルト式無段変速機CVTの変速機入力軸３０を断接し、
前記第２クラッチCL2は、前記モータジェネレータMGのモータ軸４５と前記ベルト式無段変速機CVTの変速機入力軸３０を断接し、
前記第３クラッチCL3は、前記モータジェネレータMGのモータ軸４５と前記固定ギヤ機構GTのギヤ入力軸３５を断接し、
前記第４クラッチCL4は、前記ベルト式無段変速機CVTの変速機出力軸３３と、前記固定ギヤ機構GTのギヤ出力軸３６を断接する。
このため、(6)の効果に加え、エンジン始動パターンの変更や走行モードの変更や回生モードの際、適切なエネルギーフローとすることで、高いエネルギー効率によるエンジン始動やモード設定を行うことができる。例えば、エンジン始動パターン３では、第２クラッチCL2と第４クラッチCL4を開放することで、エンジンENGとベルト式無段変速機CVTをモータジェネレータMGのドライブラインから切り離すことができる（図１３）。また、モータ回生モードでは、ベルト式無段変速機CVTを回生ラインに含まずに、回生エネルギーを効率良く回収することができる。
前記第１クラッチCL1は、前記エンジンENGのエンジン出力軸４４と前記ベルト式無段変速機CVTの変速機入力軸３０を断接し、
前記第２クラッチCL2は、前記モータジェネレータMGのモータ軸４５と前記ベルト式無段変速機CVTの変速機入力軸３０を断接し、
前記第３クラッチCL3は、前記モータジェネレータMGのモータ軸４５と前記固定ギヤ機構GTのギヤ入力軸３５を断接し、
前記第４クラッチCL4は、前記ベルト式無段変速機CVTの変速機出力軸３３と、前記固定ギヤ機構GTのギヤ出力軸３６を断接する。
このため、(6)の効果に加え、エンジン始動パターンの変更や走行モードの変更や回生モードの際、適切なエネルギーフローとすることで、高いエネルギー効率によるエンジン始動やモード設定を行うことができる。例えば、エンジン始動パターン３では、第２クラッチCL2と第４クラッチCL4を開放することで、エンジンENGとベルト式無段変速機CVTをモータジェネレータMGのドライブラインから切り離すことができる（図１３）。また、モータ回生モードでは、ベルト式無段変速機CVTを回生ラインに含まずに、回生エネルギーを効率良く回収することができる。
(8) 前記固定ギヤ機構GTは、固定ギヤ比を固定減速ギヤ比とする機構とし、
前記エンジン始動制御手段（図６）は、前記パターン２を選択してエンジン始動する際、前記第３クラッチCL3と前記第４クラッチCL4とを締結し、前記モータジェネレータMGからのモータトルクを、前記固定ギヤ機構GTの固定減速ギヤ比と前記ベルト式無段変速機CVTの減速プーリ比により２段階にて増幅する。
このため、(7)の効果に加え、パターン２を選択してのエンジン始動時、エンジン始動のために使われるモータジェネレータMGからのトルクを小さく抑えることができ、この結果、モータ走行モードによる走行領域を拡大することができる。
前記エンジン始動制御手段（図６）は、前記パターン２を選択してエンジン始動する際、前記第３クラッチCL3と前記第４クラッチCL4とを締結し、前記モータジェネレータMGからのモータトルクを、前記固定ギヤ機構GTの固定減速ギヤ比と前記ベルト式無段変速機CVTの減速プーリ比により２段階にて増幅する。
このため、(7)の効果に加え、パターン２を選択してのエンジン始動時、エンジン始動のために使われるモータジェネレータMGからのトルクを小さく抑えることができ、この結果、モータ走行モードによる走行領域を拡大することができる。
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例１では、固定ギヤ機構として、固定減速ギヤ比を有する固定ギヤ機構GTの例を示した。しかし、固定ギヤ機構としては、図１６に示すように、固定増速ギヤ比を有する固定ギヤ機構GT'としても良い。さらに、固定ギヤ機構として、ギヤ比が１の固定等速ギヤ比を有する固定ギヤ機構としても良い。
実施例１では、第３クラッチCL3と第４クラッチCL4として、油圧力や電磁力により締結/開放する摩擦クラッチを用いる例を示した。しかし、第３クラッチと第４クラッチとして、図１７に示すように、ワンウェイクラッチによる第３ワンウェイクラッチOWC3と第４ワンウェイクラッチOWC4を用いるような例としても良い。さらに、図１７に示すように、モータジェネレータMGを変速機出力軸側に設け、固定ギヤ機構GT"以外に、変速機入力軸と変速機出力軸の間を噛み合いギヤにより連結するような構造としても良い。
実施例１では、慣性体として、ベルト式無段変速機CVTのプライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２を用いる例を示した。しかし、ベルト式無段変速機のプーリを用いるのみでなく、慣性体として、単にフライホイールを用いて、エンジン始動時、フライホイールをモータ走行モードのドライブラインから切り離す構成としても良い。この場合、例えば、モータジェネレータと駆動輪との間に段階的な複数の変速段を有する自動変速機（AT）を配置し、エンジンとモータジェネレータとの間にフライホイールを配置する構成としても良い。さらに、ベルト式無段変速機CVTや自動変速機ATの無い駆動系を持つハイブリッド車両にも適用することができる。要するに、エンジン、モータジェネレータ、慣性体、第１クラッチ、第２クラッチ、駆動輪を駆動系に有するハイブリッド車両であれば、実施例１以外の型式を持つハイブリッド車両にも適用することができる。
実施例１では、慣性体として、ベルト式無段変速機CVTのプライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２を用いる例を示した。しかし、ベルト式無段変速機のプーリを用いるのみでなく、慣性体として、単にフライホイールを用いて、エンジン始動時、フライホイールをモータ走行モードのドライブラインから切り離す構成としても良い。この場合、例えば、モータジェネレータと駆動輪との間に段階的な複数の変速段を有する自動変速機（AT）を配置し、エンジンとモータジェネレータとの間にフライホイールを配置する構成としても良い。さらに、ベルト式無段変速機CVTや自動変速機ATの無い駆動系を持つハイブリッド車両にも適用することができる。要するに、エンジン、モータジェネレータ、慣性体、第１クラッチ、第２クラッチ、駆動輪を駆動系に有するハイブリッド車両であれば、実施例１以外の型式を持つハイブリッド車両にも適用することができる。
ENG エンジン
MG モータジェネレータ
CVT ベルト式無段変速機
GT 固定ギヤ機構
FD ファイナルデファレンシャル
FL 左前輪（駆動輪）
FR 右前輪（駆動輪）
CL1 第１クラッチ
CL2 第２クラッチ
CL3 第３クラッチ
CL4 第４クラッチ
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 第１クラッチコントローラ
６ 第１クラッチ油圧ユニット
７ ＣＶＴコントローラ
８ 第２〜４クラッチ油圧ユニット
９ ブレーキコントローラ
１０ 統合コントローラ
３１ プラマリプーリ（慣性体）
３２ セカンダリプーリ（慣性体）
MG モータジェネレータ
CVT ベルト式無段変速機
GT 固定ギヤ機構
FD ファイナルデファレンシャル
FL 左前輪（駆動輪）
FR 右前輪（駆動輪）
CL1 第１クラッチ
CL2 第２クラッチ
CL3 第３クラッチ
CL4 第４クラッチ
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 第１クラッチコントローラ
６ 第１クラッチ油圧ユニット
７ ＣＶＴコントローラ
８ 第２〜４クラッチ油圧ユニット
９ ブレーキコントローラ
１０ 統合コントローラ
３１ プラマリプーリ（慣性体）
３２ セカンダリプーリ（慣性体）
Claims (7)
- エンジンと、
モータジェネレータと、
前記モータジェネレータのみによるモータ走行モードにて前記モータジェネレータからのエネルギーを蓄積する慣性体と、
前記慣性体と前記エンジンを断接する第１クラッチと、
前記慣性体と前記モータジェネレータを断接する第２クラッチと、
前記モータ走行モードからのエンジン始動時、前記第２クラッチを開放して慣性体を前記モータジェネレータから切り離した状態で、前記第１クラッチを締結し、前記慣性体に蓄積されたエネルギーを使って前記エンジンを始動するエンジン始動制御手段と、
を備え、
変速機入力軸に固定されたプライマリプーリと、変速機出力軸に固定されたセカンダリプーリと、両プーリに掛け渡したベルトと、を有するベルト式無段変速機を有し、
前記慣性体は、前記プラマリプーリおよび前記セカンダリプーリである
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、エンジン始動要求時、前記両プーリで発生可能なイナーシャ発生トルクが、前記エンジンを始動するのに必要なエンジン始動トルクよりも大きいか否かを判断し、前記イナーシャ発生トルクが前記エンジン始動トルクよりも大きいと判断された場合、イナーシャ発生トルクのみにより前記エンジンを始動し、前記イナーシャ発生トルクが前記エンジン始動トルク以下と判断された場合、前記両プーリがモータ走行モードのドライブラインと繋がっている状態で前記エンジンを始動することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、前記両プーリがモータ走行モードのドライブラインと繋がっている状態で前記エンジンを始動する際、前記ベルト式無段変速機のプーリ比を高プーリ比側にシフトする変速を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項１から請求項３までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジン始動制御手段は、エンジン始動パターンとして、
・前記モータジェネレータをエンジン始動モータとして前記エンジンを始動するパターン１と、
・前記慣性体による慣性トルクをモータトルクのアシストトルクとして前記エンジンを始動するパターン２と、
・前記慣性体による慣性トルクのみによって前記エンジンを始動するパターン３と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項１から請求項４までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
ハイブリッド駆動系に、エンジンと、モータジェネレータと、ベルト式無段変速機と、固定ギヤ機構と、駆動輪と、を有し、
前記固定ギヤ機構は、前記ベルト式無段変速機と並列に設けられ、ギヤ入力軸とギヤ出力軸との間のギヤ比を固定ギヤ比とする機構であり、
駆動力を駆動輪へ伝達するドライブラインとして、
(a) エンジン→ベルト式無段変速機→駆動輪
(b) エンジン＋モータジェネレータ→ベルト式無段変速機→駆動輪
(c) エンジン＋モータジェネレータ→固定ギヤ機構→駆動輪
(d) モータジェネレータ→ベルト式無段変速機→駆動輪
(e) モータジェネレータ→固定ギヤ機構→駆動輪
を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項５に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
ハイブリッド駆動系に、第１クラッチと、第２クラッチと、第３クラッチと、第４クラッチと、を有し、
前記第１クラッチは、前記エンジンのエンジン出力軸と前記ベルト式無段変速機の変速機入力軸を断接し、
前記第２クラッチは、前記モータジェネレータのモータ軸と前記ベルト式無段変速機の変速機入力軸を断接し、
前記第３クラッチは、前記モータジェネレータのモータ軸と前記固定ギヤ機構のギヤ入力軸を断接し、
前記第４クラッチは、前記ベルト式無段変速機の変速機出力軸と、前記固定ギヤ機構のギヤ出力軸を断接することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項６に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記固定ギヤ機構は、固定ギヤ比を固定減速ギヤ比とする機構とし、
前記エンジン始動制御手段は、前記パターン２を選択してエンジン始動する際、前記第３クラッチと前記第４クラッチとを締結し、前記モータジェネレータからのモータトルクを、前記固定ギヤ機構の固定減速ギヤ比と前記ベルト式無段変速機の減速プーリ比により２段階にて増幅することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
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