JP5803485B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行用駆動源として内燃機関と電動機とが搭載されたハイブリッド車両の制御装置に係る。特に、本発明は、動力伝達系において発生する異音を低減または防止するための内燃機関の制御の改良に関する。

近年、環境保護の観点から、車両に搭載された内燃機関（以下、「エンジン」と呼ぶ場合もある）からの排気ガスの排出量低減や燃料消費率（燃費）の改善が望まれており、これらを満足する車両として、ハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。

このハイブリッド車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのエンジンと、このエンジンの出力により発電された電力やバッテリ（蓄電装置）に蓄えられた電力により駆動する電動機（例えばモータジェネレータまたはモータ）とを備え、これらエンジン及び電動機のいずれか一方または双方を走行駆動力源として利用しながら走行する。

この種のハイブリッド車両に採用されるパワートレーンとして、下記の特許文献１〜特許文献３に開示されているように、エンジン、第１及び第２の電動機（モータジェネレータ）、動力分割機構を構成する遊星歯車機構を備えたものが知られている。具体的には、動力分割機構のプラネタリキャリアにエンジンのクランクシャフトが連結され、サンギヤに第１電動機（第１モータジェネレータＭＧ１）が連結され、リングギヤにリダクション機構（例えば遊星歯車機構により構成されている）を介して第２電動機（第２モータジェネレータＭＧ２）が連結されている。そして、このリングギヤには、減速機構やデファレンシャルギヤを介して駆動輪が動力伝達可能に連結されている。

これにより、通常走行時には、エンジンからプラネタリキャリアに入力された駆動力（トルク）が、リングギヤ（駆動輪側）及びサンギヤ（第１電動機側）に分割（トルクスプリット）される。リングギヤ側に分割されたトルクは、直達トルク（エンジンから駆動輪に向けて直接的に伝達されるトルク）として駆動輪を駆動する。一方、サンギヤ側に分割されたトルクは第１電動機に伝達され、この第１電動機が発電を行う。これにより得られた電力によって第２電動機が駆動し（トルクが発生し）、駆動輪に対するアシストトルクが得られることになる。

このように、上記動力分割機構が差動機構として機能し、その差動作用によって、エンジンからの動力の主部を駆動輪に機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される変速機（電気式無段変速機）としての機能が発揮されるようになっている。これにより、駆動輪に要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジンの運転状態（後述する最適燃費動作ライン上での運転状態）を得ることが可能となる。

また、車両の発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、エンジンを停止させて上記第２電動機のみの動力で駆動輪を駆動するようにしている。

ところで、上述したハイブリッド車両にあっては、ある運転状態において動力伝達系で異音が発生する可能性がある。例えば、エンジンからの直達トルクのみで車両が走行している場合、または、駆動輪に伝達されるトルクの大部分がエンジンからの直達トルクである場合には、上記第２電動機のトルクが略零となっている。この場合、第２電動機のロータから上記リングギヤまでの間の動力伝達経路（例えば上記リダクション機構）においてはギヤ同士のガタ（バックラッシ等）がフローティングの状態（ギヤ同士のガタが一方側（一方の回転側）に詰まっていない状態）となっている。このような状況で、エンジンの回転変動等がリダクション機構に伝達されると、このリダクション機構のギヤの歯同士が上記ガタ分だけ相対的に移動し、歯同士の衝突が繰り返されることで、所謂歯打ち音（「ガラ音」とも呼ばれる）が発生することになる。尚、この歯打ち音の発生原因としては、上述した第２電動機のトルクが略零となっていることに限らず、エンジンの負荷状態、エンジン回転数、筒内での燃焼状態など種々のものが挙げられる。

このような異音（歯打ち音）の発生を防止するために、上記異音が発生する運転条件が成立した場合（例えば第２電動機のトルク指令値が所定範囲内にある場合）には、エンジン回転数を上昇させ、リダクション機構のギヤ同士の間のガタを一方側に詰めることが行われている（例えば下記の特許文献１）。この場合、エンジンの運転状態としては、燃料消費率が最適となる動作点（最適燃費動作ライン上の動作点）からずれることになり、この最適燃費動作ライン上で運転される場合に比べて燃料消費率は悪化することになる。

特開平１１−９３７２５号公報 特開２００８−２０１３５１号公報 特開２０１０−１３８７５１号公報

上述したように、異音が発生する運転条件となった際に、エンジンの運転状態を最適燃費動作ライン上での運転からずらすことで異音の発生を低減または防止する場合、予め複数の動作ラインを設定しておき、運転状態に応じてこれら動作ラインのうちの一つを選択することが挙げられる。以下では、この異音の発生を低減または防止するための複数の動作ラインとして、エンジンの暖機運転中に選択される動作ラインと暖機運転完了後に選択される動作ラインとが設定された場合を代表して説明する。つまり、エンジンの暖機運転中と暖機運転完了後とで、異音が発生する運転条件となった場合に変更される動作ラインを互いに異なるものとする場合について説明する。尚、この複数の動作ラインを設定するものとしては、エンジンの暖機状態に応じて設定するものに限らず、その他、筒内の燃焼状態に影響を与える各種のパラメータ（吸気温やＥＧＲ率等）に応じて複数の動作ラインを設定する場合もある。

上述の如く異音発生防止のための動作ラインとして暖機運転中の動作ラインと暖機運転完了後の動作ラインとを設けておき、暖機運転中に異音が発生する運転条件となった場合には前者の動作ラインへ切り換える一方、暖機運転完了後に異音が発生する運転条件となった場合には後者の動作ラインへ切り換えるようにする。

図７は、これら動作ラインの一例を示す図である。図中の実線は上記最適燃費動作ラインであって、異音が発生する運転条件でない場合には、エンジンは、この最適燃費動作ライン上の動作点に制御されることになる。具体的には、アクセル開度等に応じて決定される要求パワーライン（図中に二点鎖線で示すライン）と、上記最適燃費動作ラインとの交点（図中の点ａ）をエンジンの目標動作点（目標運転点）としてハイブリッドシステムが制御されることになる。

図中の破線はエンジンの暖機運転中の車両走行時に異音が発生する運転条件となった場合に切り換えられる暖機運転中異音防止動作ラインである。つまり、暖機運転中に異音が発生する運転条件となった場合（例えば第２電動機のトルク指令値が所定範囲内になった場合）には、要求パワーラインと暖機運転中異音防止動作ラインとの交点（図中の点ｃ）をエンジンの目標動作点としてハイブリッドシステムが制御され、異音の発生が防止される。

また、図中の一点鎖線はエンジンの暖機運転完了後の車両走行時に異音が発生する運転条件となった場合に切り換えられる暖機運転完了後異音防止動作ラインである。つまり、暖機運転完了後に異音が発生する運転条件となった場合には、要求パワーラインと暖機運転完了後異音防止動作ラインとの交点（図中の点ｂ）をエンジンの目標動作点としてハイブリッドシステムが制御され、異音の発生が防止される。

このような各異音防止動作ラインが設定されている場合に、暖機運転中異音防止動作ライン上の動作点でエンジンが運転している状況で暖機運転が完了すると、エンジンの動作点としては、暖機運転完了後異音防止動作ライン上に移行されることになる。つまり、図中の点ｃから点ｂに移行されることになる。

このようにエンジンの動作点を移行させる場合には、エンジンが一時的に過渡運転状態となるため、目標とする動作点（暖機運転完了後異音防止動作ライン上の動作点）に移行する途中において一時的にエンジン回転数がアンダーシュート（エンジントルクがオーバシュート）する可能性がある。そして、このようなエンジン回転数のアンダーシュートが発生した場合であっても上記異音が発生しないように暖機運転完了後異音防止動作ラインを設定しておく必要がある。このため、暖機運転完了後異音防止動作ラインとしては、異音の発生が防止可能な範囲において最も燃料消費率が良好な（言い換えると、最も最適燃費動作ラインに近い）ものとして設定することができず（最も最適燃費動作ラインに近いものにしてしまうと、上記エンジン回転数のアンダーシュートが発生した場合に異音が発生してしまう可能性があるため）、異音防止動作ラインの設定の最適化を図ることができていなかった。

具体的に図８を用いて説明する。この図８は、エンジンの運転状態が暖機運転中異音防止動作ライン上から暖機運転完了後異音防止動作ライン上に移る際のエンジン回転数の時間的変化の一例を示している。この図８では、タイミングｔ１において暖機運転が完了し、暖機運転中異音防止動作ライン上のエンジン回転数（図中のＮｅ１；図７における点ｃでのエンジン回転数に相当）から暖機運転完了後異音防止動作ライン上のエンジン回転数（図中のＮｅ２；図７における点ｂでのエンジン回転数に相当）へ移行させる場合である。この場合、エンジン回転数は、暖機運転中異音防止動作ライン上の回転数Ｎｅ１から暖機運転完了後異音防止動作ライン上の回転数Ｎｅ２に向けて低下していく。そして、この際、エンジン回転数のアンダーシュートが発生したとしても、そのエンジン回転数が異音発生限界回転数（上記異音が発生する範囲の最高回転数；図中のＮｅ３）まで低下することがないように、上記暖機運転完了後異音防止動作ラインとしてはエンジン回転数を高めに設定しておく必要があった。つまり、上記アンダーシュート分の余裕代をもって暖機運転完了後異音防止動作ラインでのエンジン回転数（図中のＮｅ２）を高めに設定しておく必要があった。言い換えると、図７において、暖機運転完了後異音防止動作ラインを暖機運転中異音防止動作ラインに近付けるように予め設定しておく必要があった。

しかし、このように暖機運転完了後異音防止動作ラインでのエンジン回転数を高めに設定した場合、仮に暖機運転完了後に異音が発生する状況となった際には、エンジン回転数のオーバシュートやアンダーシュートが発生した場合であっても上記異音が発生する可能性が低い（エンジン回転数が上昇する側に動作ラインが切り換えられるため異音が発生する可能性が低い）にも拘わらず、エンジン回転数の目標値としては必要以上に高めに設定される状態が継続されることになり、上記最適燃費動作ライン上から大きく離れた動作点（運転点）でエンジンが駆動されることになってしまう。このため、燃料消費率を改善するには未だ改良の余地があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、動力伝達系での異音の発生を防止するための複数の動作ライン（内燃機関の回転数とトルクとの関係を特定する動作特性）が設定されているハイブリッド車両において、燃料消費率の改善を図ることができる動作ラインの設定を可能にするハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

−発明の概要−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の概要は、異音が発生する運転条件が成立している状況で、内燃機関の動作特性（動作ライン）を切り換える際に、異音発生の可能性が高まる方向（低回転高トルク側）への切り換えを禁止するようにし、これにより、過渡運転状態となることを考慮して動作ラインを予め高回転側に設定しておくといった必要を無くし、この動作ラインを最適燃費動作ラインに近付けて設定することを可能にしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、少なくとも３軸を有し、これら３軸のうちの一つに内燃機関の出力軸が連結され、他の二つにそれぞれ電動機が連結されて、上記内燃機関及び電動機の少なくとも一つを走行用駆動力源として走行すると共に、動力伝達経路において異音が発生する運転状態となった際に、上記内燃機関の回転数とトルクとの関係を規定する内燃機関動作特性を、燃料消費率が最適となる最適燃費動作ライン上の基準動作特性よりも、同一要求パワーの元で高回転数側となる異音低減用動作特性にすることで上記異音を低減または防止する構成とされたハイブリッド車両の制御装置を前提とする。このハイブリッド車両の制御装置に対し、上記異音が発生する運転状態となった際に選択可能な上記異音低減用動作特性として複数の異音低減用動作特性を予め記憶させておき、これら異音低減用動作特性を、上記内燃機関の動作特性を低回転高トルク側に規定する低回転側異音低減用動作特性、および、上記内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性よりも高回転低トルク側に規定する高回転側異音低減用動作特性とする。また、上記低回転側異音低減用動作特性から上記高回転側異音低減用動作特性への切り換えは、その異音低減用動作特性の切り換え条件の成立に伴って許可する一方、上記高回転側異音低減用動作特性から上記低回転側異音低減用動作特性への切り換えは、その異音低減用動作特性の切り換え条件が成立しても禁止する構成としている。

この特定事項により、動力伝達経路において異音が発生する運転状態となった際には、内燃機関動作特性として、複数の異音低減用動作特性のうち何れかの異音低減用動作特性が選択されて内燃機関の回転数とトルクとの関係が設定されてハイブリッドシステムの運転が制御されることになる。この場合に、運転状態の変化（例えば内燃機関の暖機状態の変化）によって他の異音低減用動作特性への切り換え条件が成立したとしても、その切り換えが、現在選択されている異音低減用動作特性に対して、内燃機関を低回転高トルク側の特性（上記他方側への特性）に移行させる異音低減用動作特性となる場合には、その切り換えを禁止する。従来では、この低回転高トルク側への異音低減用動作特性への切り換えを許容していたため、内燃機関回転数にアンダーシュート等が発生した場合に異音が発生してしまうことを考慮し、この低回転高トルク側の異音低減用動作特性としては内燃機関回転数を高めに設定するものとしておく必要があった。このため、内燃機関回転数の目標値としては必要以上に高い値に設定される状態が継続されることになり、燃料消費率の悪化に繋がっていた。これに対し、本解決手段では、内燃機関を低回転高トルク側の特性に移行させる異音低減用動作特性への切り換えを禁止しているため、上述した内燃機関回転数のアンダーシュート等に起因する異音の発生を考慮する必要がなくなる。その結果、低回転高トルク側の異音低減用動作特性としては、異音の発生が防止可能な範囲において燃料消費率が良好なもの（例えば、この範囲において最も燃料消費率が良好なもの）として設定することが可能となり、この低回転高トルク側の異音低減用動作特性で内燃機関の運転が行われる際の燃料消費率を大幅に改善することが可能となる。

また、各動作特性を条件に応じて切り換える場合の動作として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、上記異音が発生しない運転状態にある際に内燃機関動作特性として選択される基準動作特性から上記何れかの異音低減用動作特性へ切り換える切り換え条件を第１切り換え条件とし、上記何れかの異音低減用動作特性から上記基準動作特性へ切り換える切り換え条件を第２切り換え条件とし、内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性から上記高回転側異音低減用動作特性へ切り換える切り換え条件を第３切り換え条件とし、内燃機関の動作特性を低回転側異音低減用動作特性へ切り換える切り換え条件を第４切り換え条件とした場合において、上記第１切り換え条件が成立した時点で上記第３切り換え条件が成立している場合には、内燃機関の動作特性を上記高回転側異音低減用動作特性に切り換え、上記第１切り換え条件が成立した時点で上記第４切り換え条件が成立している場合には、内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性に切り換え、上記第２切り換え条件が成立した場合には、内燃機関の動作特性を基準動作特性に切り換える。また、上記第１切り換え条件が成立している状態で上記第３切り換え条件が非成立から成立となった場合には、内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性から上記高回転側異音低減用動作特性に切り換える一方、上記第１切り換え条件が成立している状態で上記第４切り換え条件が非成立から成立となった場合であっても、内燃機関の動作特性を上記高回転側異音低減用動作特性から上記低回転側異音低減用動作特性への切り換えを禁止する。

この解決手段によっても、内燃機関を高回転低トルク側の特性に移行させる異音低減用動作特性への切り換えは許可しているため、異音の発生抑制効果をいっそう大きくすることのできる異音低減用動作特性に切り換えることが可能となる。また、上記第１切り換え条件が成立した場合には、何れかの異音低減用動作特性へ切り換えられることで異音発生が防止され、上記第２切り換え条件が成立した場合には、基準動作特性へ切り換えられることで燃料消費率の改善を図ることができる。

より具体的には、上記内燃機関の動作特性が上記高回転側異音低減用動作特性に選択されている場合には、この高回転側異音低減用動作特性から他の動作特性への切り換えは、上記第２切り換え条件が成立した場合の上記基準動作特性への切り換えのみとなっている。つまり、第２切り換え条件が成立しない限り、高回転側異音低減用動作特性の選択状態が維持されることになり、高い異音発生抑制効果を維持することができる。

また、上記各切り換え条件として具体的には、上記第１切り換え条件は電動機の出力が所定範囲内である場合に成立し、上記第２切り換え条件は電動機の出力が所定範囲を超えている場合に成立し、上記第３切り換え条件は内燃機関の状態が内燃機関回転変動が大きくなる所定状態となっている場合に成立し、上記第４切り換え条件は内燃機関の状態が内燃機関回転変動が小さくなる所定状態となっている場合に成立するものとなっている。

つまり、電動機の出力が所定範囲内である場合には動力伝達経路におけるギヤ同士のガタがフローティングの状態となっているため、異音が発生しやすい状況であり、この場合には、第１切り換え条件が成立して内燃機関の動作特性を異音低減用動作特性に切り換える。また、電動機の出力が所定範囲外である場合には動力伝達経路におけるギヤ同士の間のガタが一方側に詰まるため、異音が発生し難い状況であり、この場合には、第２切り換え条件が成立して内燃機関の動作特性を基準動作特性に切り換え、燃料消費率の改善を図る。また、内燃機関の状態として回転変動が大きくなる所定状態である場合には高回転側異音低減用動作特性が選択され、異音の発生を防止する。そして、内燃機関の状態として回転変動が小さくなる所定状態である場合には低回転側異音低減用動作特性が選択され、異音の発生を防止しながら燃料消費率の改善を図る。

上記内燃機関の状態として具体的には、内燃機関の暖機状態であって、内燃機関が暖機運転中である場合には第３切り換え条件が成立し、内燃機関の暖機運転が完了すると第４切り換え条件が成立するようになっている。

ハイブリッド車両の動力伝達経路の構成として具体的には、上記内燃機関の出力軸が連結されるプラネタリキャリアと、第１の電動機が連結されるサンギヤと、第２の電動機が連結されるリングギヤとを備えた遊星歯車機構により構成される動力分割機構を備えており、第２の電動機のトルク指令値が所定範囲内にある場合に、上記異音が発生する運転状態になったと判断して内燃機関の動作特性を異音低減用動作特性に切り換える構成としている。

本発明では、複数の異音低減用動作特性のうち一方側（例えば高回転側）へ特性を規定する異音低減用動作特性が選択されている状態にあっては、他方側（例えば低回転側）へ特性を規定する他の異音低減用動作特性への切り換えを禁止している。このため、過渡運転状態となることを考慮して内燃機関動作特性を予め高回転側に設定しておくといった必要を無くし、燃料消費率の改善を図ることができる。

実施形態に係るハイブリッド車両を示す概略構成図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 実施形態におけるエンジンの最適燃費動作ライン及び各異音防止動作ラインの一例を示す図である。 エンジンの動作ラインの切り換え動作を説明するための概念図である。 異音低減制御の手順を示すフローチャート図である。 変形例における異音低減制御の手順を示すフローチャート図である。 従来の各異音防止動作ラインの一例を示す図である。 従来技術においてエンジンの運転状態が暖機運転中異音防止動作ライン上から暖機運転完了後異音防止動作ライン上に移る際のエンジン回転数の時間的変化の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、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に本発明を適用した場合について説明する。

図１は本実施形態に係るハイブリッド車両を示す概略構成図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両ＨＶは、車両走行用の駆動力を発生するエンジン（内燃機関）１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１（第１の電動機）、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２（第２の電動機）、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、前輪車軸（ドライブシャフト）６１，６１、前輪（駆動輪）６Ｌ，６Ｒ、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、このＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明のハイブリッド車両の制御装置が実現される。

なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶ（ハイブリッド）ＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。

次に、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、及び、ＥＣＵ１００などの各部について説明する。

−エンジン−
エンジン１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公知の動力装置（内燃機関）であって、吸気通路１１に設けられたスロットルバルブ１３のスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。また、燃焼後の排気ガスは排気通路１２を経て図示しない酸化触媒による浄化が行われた後に外気に放出される。

上記エンジン１のスロットルバルブ１３の制御には、例えば、エンジン回転数とドライバのアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットル開度を制御する電子スロットル制御が採用されている。このような電子スロットル制御では、スロットル開度センサ１０３を用いてスロットルバルブ１３の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ１３のスロットルモータ１４をフィードバック制御している。

そして、エンジン１の出力は、クランクシャフト（出力軸）１０及びダンパ２を介してインプットシャフト２１に伝達される。ダンパ２は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。

−モータジェネレータ−
第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。

図２に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ２００を介してバッテリ（蓄電装置）３００に接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はインバータ２００を介してバッテリ３００に充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ３００からインバータ２００を介して供給される。

−動力分割機構−
図１に示すように、動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。これにより、上記サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、プラネタリキャリアＣＡ３が、本発明でいう３軸を構成している。

この動力分割機構３は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１，６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達する。

−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリア（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、上記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。

このリダクション機構４は、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力を適宜の減速比で減速する。この減速された駆動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達される。

−シフト操作装置−
ハイブリッド車両ＨＶにおける運転席の近傍にシフト操作装置７（図２参照）が配置されている。このシフト操作装置７にはシフトレバー７１が変位可能に設けられている。そして、この例のシフト操作装置７には、前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）、アクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）が大きな前進走行用のブレーキレンジ（Ｂレンジ）、後進走行用のリバースレンジ（Ｒレンジ）、中立のニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が設定されており、ドライバが所望のレンジへシフトレバー７１を変位させることが可能となっている。これらＤレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジの各位置はシフトポジションセンサ１０４によって検出される。シフトポジションセンサ１０４の出力信号はＥＣＵ１００に入力される。なお、駐車ポジション（Ｐポジション）は別配置のＰスイッチによって設定することができる。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。

ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは図示しないイグニッションスイッチのＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

ＥＣＵ１００には、図２に示すように、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１０１、クランクシャフト１０が所定角度だけ回転する度にパルス信号を発信するクランクポジションセンサ１０２、上記スロットル開度センサ１０３、上記シフトポジションセンサ１０４、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ１０５、ブレーキペダルに対する踏力（ブレーキ踏力）を検出するブレーキペダルセンサ１０６、エンジン冷却水温を検出する水温センサ１０７、吸入空気量を検出するエアフロメータ１０８、吸入空気温度を検出する吸気温センサ１０９等が接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力されるようになっている。また、図示しない空燃比センサ、Ｏ₂センサ、バッテリ３００の充放電電流を検出する電流センサ、バッテリ温度センサなども接続されており、これらの各センサからの信号もＥＣＵ１００に入力されるようになっている。

また、ＥＣＵ１００には、エンジン１のスロットルバルブ１３を開閉駆動するスロットルモータ１４、燃料噴射装置（インジェクタ）１５、点火装置１６などが接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。さらに、ＥＣＵ１００は後述する「異音低減制御」も実行する。

さらに、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００を管理するために、上記電流センサにて検出された充放電電流の積算値や、バッテリ温度センサにて検出されたバッテリ温度などに基づいて、バッテリ３００の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔなどを演算する。

また、ＥＣＵ１００には上記インバータ２００が接続されている。インバータ２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２それぞれの制御用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ：インテリジェントパワーモジュール）を備えている。その各ＩＰＭは、複数（例えば６個）の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などによって構成されている。

インバータ２００は、例えば、ＥＣＵ１００からの指令信号（例えば、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値）に応じてバッテリ３００からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力により第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流、及び、回生ブレーキにより第２モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を、バッテリ３００に充電するための直流電流に変換する。また、インバータ２００は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。

−走行モード−
本実施形態に係るハイブリッド車両においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１の運転効率が悪い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行（以下、「ＥＶ走行」ともいう）を行う。また、車室内に配置された走行モード選択スイッチによって運転者がＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行を行う。

一方、通常走行時には、例えば上記動力分割機構３によりエンジン１の動力を２経路に分け（トルクスプリット）、一方で駆動輪６Ｌ，６Ｒの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方で第１モータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。この時、発生する電力で第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して駆動輪６Ｌ，６Ｒの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。このように、上記動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン１からの動力の主部を駆動輪６Ｌ，６Ｒに機械的に伝達し、そのエンジン１からの動力の残部を第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される変速機としての機能が発揮される。これにより、駆動輪６Ｌ，６Ｒ（リングギヤＲ３，Ｒ４）の回転数及びトルクに依存することなく、エンジン回転数及びエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６Ｌ，６Ｒに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジンの運転状態を得ることが可能となる。具体的に、図３を用いて説明する。この図３は横軸をエンジン回転数とし、縦軸をエンジントルクとしたエンジン１の動作点を表す図である。図中の実線は最適燃費動作ラインであって、上述した動力分割機構３を利用した電気的変速機能によって、エンジン１を、この最適燃費動作ライン上の運転状態に制御することが可能となっている。具体的には、アクセル開度等に応じて決定される要求パワーライン（図中に二点鎖線で示すライン）と、上記最適燃費動作ラインとの交点(図中の点Ａ)をエンジン１の目標動作点（目標運転点）としてハイブリッドシステムが制御されることになる。

また、高速走行時には、さらにバッテリ（走行用バッテリ）３００からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６Ｌ，６Ｒに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。

更に、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリ３００に蓄える。尚、バッテリ３００の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ３００に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時においても必要に応じてエンジン１の駆動量を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリ３００の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合や、車両が急加速する場合等である。

さらに、上記ハイブリッド車両においては、車両の運転状態やバッテリ３００の状態によって、燃費を向上させるために、エンジン１を停止させる。そして、その後も、車両の運転状態やバッテリ３００の状態を検知して、エンジン１を再始動させる。このように、ハイブリッド車両においては、イグニッションスイッチがＯＮ位置であってもエンジン１は間欠運転される。

−動作ライン−
次に、後述する「異音低減制御」において利用されるエンジン１の動作ライン（エンジン１の回転数とトルクとの関係を規定する内燃機関動作特性）について説明する。以下では、異音低減制御に利用される複数の動作ラインとして、エンジン１の暖機運転中に選択される動作ラインと暖機運転完了後に選択される動作ラインとが設定された場合を代表して説明する。

上述した如く、ハイブリッド車両ＨＶでは、駆動輪６Ｌ，６Ｒ（リングギヤＲ３，Ｒ４）の回転数及びトルクに依存することなく、エンジン回転数及びエンジントルクを自由に操作することができる。例えば、エンジン１の動作点を上記最適燃費動作ライン（最適燃費線；本発明でいう基準動作特性）に沿うように制御することが可能であり、また、エンジン１の動作点を他の任意の動作ラインに沿うように制御することも可能である（例えば特開２０００−０８７７７４号公報、特開２００５−１０５９４３号公報を参照）。本実施形態では、この点を利用し、異音低減制御が実行される。

この異音低減制御として具体的には、先ず、図３に示すように、上述した最適燃費動作ラインの他に、暖機運転中異音防止動作ライン（高回転側異音低減用動作特性）及び暖機運転完了後異音防止動作ライン（低回転側異音低減用動作特性）を設定しておく。暖機運転中異音防止動作ラインは、エンジン１の暖機運転中の車両走行時に上記異音（歯打ち音）が発生する運転条件となった場合に切り換えられる動作ラインである。つまり、暖機運転中に異音が発生する運転条件となった場合（例えば第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が所定範囲内（例えば±２０Ｎｍの範囲内）になった場合）には、要求パワーラインと暖機運転中異音防止動作ラインとの交点（図中の点Ｃ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御され、異音の発生が防止されることになる。一方、暖機運転完了後異音防止動作ラインは、エンジン１の暖機運転完了後の車両走行時に異音が発生する運転条件となった場合に切り換えられる動作ラインである。つまり、暖機運転完了後に異音が発生する運転条件となった場合には、要求パワーラインと暖機運転完了後異音防止動作ラインとの交点（図中の点Ｂ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御され、異音の発生が防止されることになる。尚、これら異音防止動作ラインは、エンジン回転数−エンジントルク特性において、エンジン１の暖機状態に応じ、歯打ち音を低減（例えばドライバ等が気にならいレベルにまで低減）できるような動作ラインを、実験やシミュレーション計算などによって経験的に適合した動作ラインである。

また、上記暖機運転中異音防止動作ラインが選択されている場合の目標動作点と、暖機運転完了後異音防止動作ラインが選択されている場合の目標動作点との関係としては、同一パワーが要求されている場合に、暖機運転中異音防止動作ラインが選択されている場合の方が高回転低トルク側の目標動作点に設定されるようになっている。つまり、暖機運転中異音防止動作ラインは、暖機運転完了後異音防止動作ラインよりも最適燃費動作ラインから離れた動作ライン（歯打ち音の低減効果が大きく発揮される動作ライン）として設定されている。これは、エンジン１の暖機運転中は、エンジン１の回転変動が大きくなりやすい状況であり、リダクション機構４での歯打ち音（ガラ音；本発明でいう動力伝達経路での異音）が発生しやすい状況であるため、暖機運転完了後の場合に比べてエンジン回転数を高回転側に設定し、リダクション機構４のギヤ同士の間のガタを一方側に詰める作用力をいっそう高めることで歯打ち音の発生を抑制する効果を大きく得るためである。

これら最適燃費動作ライン及び各異音防止動作ラインは、マップ化されており、そのマップは例えば上記ＥＣＵ１００のＲＯＭ内に記憶されている。

−異音低減制御−
次に、本実施形態の特徴とする動作である異音低減制御について具体的に説明する。本実施形態における異音低減制御は、上記暖機運転中異音防止動作ラインが選択されている運転状態から暖機運転完了後異音防止動作ラインが選択されている運転状態への移行（選択される動作ラインの暖機運転中異音防止動作ラインから暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換え）を禁止（本発明でいう、「一方側（高回転低トルク側）へ特性を規定する異音低減用動作特性が選択されている状態にあっては、この異音低減用動作特性から他方側（低回転高トルク側）へ特性を規定する他の異音低減用動作特性への切り換えを禁止」）している点に特徴がある。

以下、異音低減制御の概略について説明する。ここでは、動作ラインの選択によるエンジン１の運転状態の切り換えを理解しやすくするために、図４に示す動作ラインの切り換え動作を説明するための概念図を用いて説明する。この図４における運転領域αは上記最適燃費動作ラインが選択されている場合のエンジン運転領域であり、運転領域βは上記暖機運転完了後異音防止動作ラインが選択されている場合のエンジン運転領域であり、運転領域γは上記暖機運転中異音防止動作ラインが選択されている場合のエンジン運転領域である。

先ず、エンジン１の暖機運転中に異音が発生する運転条件となった場合には、選択される動作ラインとしては、最適燃費動作ラインから暖機運転中異音防止動作ラインに切り換えられる。つまり、図４における運転領域αから運転領域γに切り換えられ、これに伴って、要求パワーラインと最適燃費動作ラインとの交点（図３における点Ａ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されている状態から、要求パワーラインと暖機運転中異音防止動作ラインとの交点（図３における点Ｃ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されている状態に切り換えられる。

また、エンジン１の暖機運転完了後に異音が発生する運転条件となった場合には、選択される動作ラインとしては、最適燃費動作ラインから暖機運転完了後異音防止動作ラインに切り換えられる。つまり、図４における運転領域αから運転領域βに切り換えられ、これに伴って、要求パワーラインと最適燃費動作ラインとの交点（図３における点Ａ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されている状態から、要求パワーラインと暖機運転完了後異音防止動作ラインとの交点（図３における点Ｂ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されている状態に切り換えられる。

また、上述した如くエンジン１の暖機運転完了後に異音が発生する運転条件となり、暖機運転完了後異音防止動作ラインが選択されている状態で、エンジン冷却水の温度が低下し、このエンジン冷却水の温度が所定温度以下に達した場合には、選択される動作ラインとしては、暖機運転完了後異音防止動作ラインから暖機運転中異音防止動作ラインに切り換えられる。つまり、図４における運転領域βから運転領域γに切り換えられ、これに伴って、要求パワーラインと暖機運転完了後異音防止動作ラインとの交点（図３における点Ｂ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されている状態から、要求パワーラインと暖機運転中異音防止動作ラインとの交点（図３における点Ｃ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されている状態に切り換えられる。この切り換え動作は、エンジン回転数を高回転側に移行させるものであり、上述した如く異音の発生抑制効果を大きくする動作であるため許容されることになる。

これに対し、上述した如くエンジン１の暖機運転中に異音が発生する運転条件となり、暖機運転中異音防止動作ラインが選択されている状態で、エンジン１の暖機運転が完了したとしても、つまり、エンジン冷却水の温度が所定温度以上に達したとしても、選択される動作ラインとしては、暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換えを行わず、暖機運転中異音防止動作ラインの選択が維持される。つまり、暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換えを禁止する。そして、この暖機運転中異音防止動作ラインの選択が維持されている状態は、上記第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が所定範囲を超えて、上記異音の発生が確実に回避される運転状態になるまで継続されるようになっている。

次に、本実施形態における異音低減制御の具体的な動作手順について図５のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、例えば、エンジン１の始動後、数ｍｓｅｃ毎、または、クランクシャフト１０が所定角度だけ回転する毎に実行される。

先ず、ステップＳＴ１において、前回のルーチンにおいて設定された動作ライン（現在選択されている動作ライン）が最適燃費動作ラインであるか否かを判定する。つまり、現在、異音が発生する運転条件にはなく（第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が所定範囲外（例えば±２０Ｎｍの範囲外）にあり）、異音防止動作ラインは選択されていない状況にあるか否かを判定する。

前回のルーチンにおいて設定された動作ラインが最適燃費動作ラインであり、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、動作ライン切り換え条件１（第１切り換え条件）が成立しているか否かを判定する。この動作ライン切り換え条件１は、動作ラインを、最適燃費動作ラインから暖機運転完了後異音防止動作ラインまたは暖機運転中異音防止動作ラインに移行させるための条件であって（図４における動作ライン切り換え条件１の矢印を参照）、例えば第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が所定範囲内（例えば±２０Ｎｍの範囲内）になった場合に成立する。この所定範囲は、エンジン１からの直達トルクのみでの走行時に、第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒからリダクション機構４のリングギヤＲ４までの間のガタ（バックラッシ等）がフローティング状態となる場合の第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値を実験・シミュレーション等により経験的に取得し、その結果を基に適合した値であり、上述した数値に限定されるものではない。

この動作ライン切り換え条件１が成立しており、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、動作ライン切り換え条件３（第３切り換え条件）が成立しているか否かを判定する。この動作ライン切り換え条件３は、動作ラインを、暖機運転中異音防止動作ラインに移行させるための条件であって（図４における動作ライン切り換え条件３の矢印を参照）、例えばエンジン１が暖機運転中である場合に成立する。このエンジン１が暖機運転中であるか否かの判定は水温センサ１０７によって検出されるエンジン冷却水温度に基づいて行われる。つまり、エンジン冷却水温度が所定温度（例えば７０℃）未満である場合にはエンジン１が暖機運転中であると判定し、上記動作ライン切り換え条件３が成立することになる。

この動作ライン切り換え条件３が成立しており、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、動作ラインとしては暖機運転中異音防止動作ラインが選択され、この暖機運転中異音防止動作ラインと要求パワーラインとの交点（図３における点Ｃ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されることになる。

また、ステップＳＴ３において動作ライン切り換え条件３が成立しておらずＮＯ判定された場合にはステップＳＴ５に移り、動作ラインとしては暖機運転完了後異音防止動作ラインが選択され、この暖機運転完了後異音防止動作ラインと要求パワーラインとの交点（図３における点Ｂ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されることになる。

一方、ステップＳＴ２において動作ライン切り換え条件１が成立しておらずＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、動作ラインとしては最適燃費動作ラインが選択され、この最適燃費動作ラインと要求パワーラインとの交点（図３における点Ａ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されることになる。つまり、前回のルーチンにおいて設定された動作ラインが最適燃費動作ラインであり、且つ第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が所定範囲外であって異音が発生する運転条件にはないと判断し、最適燃費動作ラインの選択が維持される。

上記ステップＳＴ１において、前回のルーチンにおいて設定された動作ラインが最適燃費動作ラインではなくＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ７に移り、動作ライン切り換え条件２（第２切り換え条件）が成立しているか否かを判定する。この動作ライン切り換え条件２は、動作ラインを、暖機運転完了後異音防止動作ラインまたは暖機運転中異音防止動作ラインから最適燃費動作ラインに移行させるための条件であって（図４における動作ライン切り換え条件２の矢印を参照）、例えば第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が所定範囲外（例えば±２０Ｎｍの範囲外）になった場合に成立する。

この動作ライン切り換え条件２が成立しており、ステップＳＴ７でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、動作ラインとしては最適燃費動作ラインが選択され、この最適燃費動作ラインと要求パワーラインとの交点（図３における点Ａ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されることになる。つまり、暖機運転完了後異音防止動作ラインまたは暖機運転中異音防止動作ラインが選択されて異音低減制御が実行されている状態から、動作ライン切り換え条件２が成立したことで、最適燃費動作ラインが選択され、異音低減制御が解除されることになる。

また、上記ステップＳＴ７において動作ライン切り換え条件２が成立しておらずＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ８に移り、前回のルーチンにおいて設定された動作ラインが暖機運転中異音防止動作ラインであるか否かを判定する。

前回のルーチンにおいて設定された動作ラインが暖機運転中異音防止動作ラインであり、ステップＳＴ８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、動作ラインとしては暖機運転中異音防止動作ラインが選択され、この暖機運転中異音防止動作ラインと要求パワーラインとの交点（図３における点Ｃ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されることになる。つまり、暖機運転中異音防止動作ラインが選択されている状態で且つ動作ライン切り換え条件２が成立していない場合（最適燃費動作ラインに移行させるための条件が成立していない場合）には、暖機運転中異音防止動作ラインの選択が維持され（他の動作ライン切り換え条件（本発明でいう第４切り換え条件；暖機運転の完了）が成立したとしても暖機運転中異音防止動作ラインの選択が維持され）、暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換えが禁止された状態となる。

一方、前回のルーチンにおいて設定された動作ラインが暖機運転中異音防止動作ラインではなくステップＳＴ８でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１０に移り、上記動作ライン切り換え条件３が成立しているか否かを判定する。そして、動作ライン切り換え条件３が成立しており、ステップＳＴ１０でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、動作ラインとしては暖機運転中異音防止動作ラインが選択され、この暖機運転中異音防止動作ラインと要求パワーラインとの交点（図３における点Ｃ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されることになる。つまり、暖機運転完了後異音防止動作ラインが選択されている状態で動作ライン切り換え条件３（動作ラインを暖機運転中異音防止動作ラインに移行させるための条件）が成立した場合には、動作ラインを暖機運転中異音防止動作ラインに切り換える。

また、動作ライン切り換え条件３が成立しておらず、ステップＳＴ１０でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１１に移り、動作ラインとしては暖機運転完了後異音防止動作ラインが選択され、この暖機運転完了後異音防止動作ラインと要求パワーラインとの交点（図３における点Ｂ）をエンジン１の目標動作点としてハイブリッドシステムが制御されることになる。つまり、暖機運転完了後異音防止動作ラインの選択が維持される。

以上の動作が繰り返され、異音の発生を防止する動作ラインを選択しながらエンジン１の目標動作点を設定し、この目標動作点が達成されるようにハイブリッドシステムが制御される。

以上説明したように本実施形態では、選択される動作ラインの暖機運転中異音防止動作ラインから暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換えを禁止している。つまり、異音低減制御中には、エンジン１の運転状態を低回転高トルク側に移行させる動作ラインの切り換えを禁止している。言い換えると、選択されている動作ラインが暖機運転中異音防止動作ラインである場合には、この暖機運転中異音防止動作ラインから他の動作ラインへの切り換えは、上記動作ライン切り換え条件２が成立した場合の上記最適燃費動作ラインへの切り換えのみとなっている。

従来では、暖機運転中異音防止動作ラインから暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換えを許容していたため、エンジン回転数にアンダーシュートが発生した場合に異音が発生してしまうことを考慮して暖機運転完了後異音防止動作ラインとしてはエンジン回転数を高めに設定しておく必要があった。つまり、上記アンダーシュート分の余裕代をもって暖機運転完了後異音防止動作ラインでのエンジン回転数を高めに設定しておく必要があった。このため、エンジン回転数の目標値としては必要以上に高めに設定される状態が継続されることになり、上記最適燃費動作ライン上から大きく離れた動作点でエンジンが駆動されることになり、燃料消費率の悪化に繋がっていた。

これに対し、本実施形態では、暖機運転中異音防止動作ラインから暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換えを禁止しているため、上述したエンジン回転数のアンダーシュートに起因する異音の発生を考慮する必要がなくなる。その結果、暖機運転完了後異音防止動作ラインとしては、異音の発生が防止可能な範囲において最も燃料消費率が良好な（言い換えると、最も最適燃費動作ラインに近い）ものとして設定することが可能となり（図７で示した従来の暖機運転完了後異音防止動作ラインと、図３で示した本実施形態の暖機運転完了後異音防止動作ラインとを参照）、この暖機運転完了後異音防止動作ライン上での動作点でエンジン１の運転が行われる際の燃料消費率を大幅に改善することが可能となる。

（変形例）
次に、変形例について説明する。本変形例では、上述した実施形態で説明した動作ラインの切り換え条件のうちの何れかが成立した場合において、現在、異音低減制御が実行されているか否かを判定し、異音低減制御が実行されている場合には、エンジン回転数を高回転側に移行させる動作ラインの切り換えのみを許可するようにしたものである。以下、図６のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートも、例えば、エンジン１の始動後、数ｍｓｅｃ毎、または、クランクシャフト１０が所定角度だけ回転する毎に実行される。

先ず、ステップＳＴ２１において、動作ラインを切り換える条件（上述した実施形態における動作ライン切り換え条件１〜３のうちの何れか）が成立したか否かを判定する。

動作ラインを切り換える条件が成立しておらずステップＳＴ２１でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ２５に移り、現在選択されている動作ラインを維持する。

一方、動作ラインを切り換える条件が成立しており、ステップＳＴ２１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２２に移り、現在、異音低減制御が実行されているか否かを判定する。つまり、動作ラインとして、上記暖機運転中異音防止動作ラインまたは暖機運転完了後異音防止動作ラインが選択されているか否かを判定する。この判定動作として具体的には、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が所定範囲内（例えば±２０Ｎｍの範囲内）にあるか否かを判定することにより行われる。

異音低減制御が実行されておらず、ステップＳＴ２２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ２４に移り、動作ラインの切り換えを行う。つまり、動作ラインを切り換える条件としては上記動作ライン切り換え条件１が成立した状態にあるため、最適燃費動作ラインから暖機運転中異音防止動作ラインまたは暖機運転完了後異音防止動作ラインに切り換えられることになる。

一方、異音低減制御が実行中でありステップＳＴ２２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２３に移り、成立している動作ライン切り換え条件は、エンジン回転数を現在のエンジン回転数よりも高い回転数とするものであるか否か（現在の目標エンジン回転数＜切り換え後の目標エンジン回転数）を判定する。

エンジン回転数を現在のエンジン回転数よりも低い回転数とするものであり、ステップＳＴ２３でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ２５に移り、現在選択されている動作ラインを維持する。これにより、暖機運転中異音防止動作ラインが選択されている場合には、暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換えが禁止されることになる。

一方、エンジン回転数を現在のエンジン回転数よりも高い回転数とするものであってステップＳＴ２３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２４に移り、動作ラインの切り換えを行う。つまり、動作ラインを切り換える条件としては上記動作ライン切り換え条件３が成立した状態にあるため、暖機運転完了後異音防止動作ラインから暖機運転中異音防止動作ラインに切り換えられることになる。

このように本例にあっては、異音低減制御が実行されている際に、エンジン回転数を低い回転数とする側への動作ラインの切り換えを禁止している。つまり、暖機運転中異音防止動作ラインから暖機運転完了後異音防止動作ラインへの切り換えを禁止している。このため、上述した実施形態の場合と同様に、エンジン回転数のアンダーシュートに起因する異音の発生を考慮して暖機運転完了後異音防止動作ラインを設定しておく必要がなくなり、この暖機運転完了後異音防止動作ラインとしては、異音の発生が防止可能な範囲において最も燃料消費率が良好な（言い換えると、最も最適燃費動作ラインに近い）ものとして設定することが可能となって、燃料消費率を大幅に改善することが可能となる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態及び変形例では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両や、４輪駆動車の制御にも適用できる。

また、上記実施形態及び変形例では、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２の２つの電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御に本発明を適用した例を示したが、３つ以上の電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御にも適用可能である。

また、上記実施形態及び変形例では、異音低減制御において利用されるエンジン１の動作ラインとして、エンジン１の暖機運転中に選択される動作ラインと暖機運転完了後に選択される動作ラインとが設定された場合について説明した。本発明はこれに限らず、エンジン１の燃焼室内での燃焼状態に影響を与える各種のパラメータ（吸気温やＥＧＲ率等）に応じて複数の動作ラインを設定するようにしてもよい。例えば、吸気温に応じた動作ラインを設定する場合、吸気温が所定値以上である場合に選択される動作ラインに対し、吸気温が所定値未満である場合に選択される動作ラインの方がエンジン回転数を高く設定するものとして規定される。また、ＥＧＲ率に応じた動作ラインを設定する場合、ＥＧＲ率が所定値未満である場合に選択される動作ラインに対し、ＥＧＲ率が所定値以上である場合に選択される動作ラインの方がエンジン回転数を高く設定するものとして規定される。

また、上記実施形態及び変形例では、異音低減制御において利用されるエンジン１の動作ラインとして２本の動作ラインを設定した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、３本以上の動作ラインを設定するようにしてもよい。

本発明は、内燃機関と電動機とが搭載されたハイブリッド車両において、動力伝達系で発生する異音を低減または防止するための内燃機関の制御に適用可能である。

１ エンジン（内燃機関）
１０ クランクシャフト（内燃機関の出力軸）
３ 動力分割機構
４ リダクション機構（動力伝達経路）
ＨＶ ハイブリッド車両
Ｓ３ サンギヤ
Ｒ３ リングギヤ
ＣＡ３ プラネタリキャリア
ＭＧ１ 第１モータジェネレータ（第１の電動機）
ＭＧ２ 第２モータジェネレータ（第２の電動機）
α 最適燃費動作ライン（基準動作特性）
β 暖機運転完了後異音防止動作ライン（低回転側異音低減用動作特性）
γ 暖機運転中異音防止動作ライン（高回転側異音低減用動作特性）

Claims (6)

1. 少なくとも３軸を有し、これら３軸のうちの一つに内燃機関の出力軸が連結され、他の二つにそれぞれ電動機が連結されて、上記内燃機関及び電動機の少なくとも一つを走行用駆動力源として走行すると共に、動力伝達経路において異音が発生する運転状態となった際に、上記内燃機関の回転数とトルクとの関係を規定する内燃機関動作特性を、燃料消費率が最適となる最適燃費動作ライン上の基準動作特性よりも、同一要求パワーの元で高回転数側となる異音低減用動作特性にすることで上記異音を低減または防止する構成とされたハイブリッド車両の制御装置において、
   上記異音が発生する運転状態となった際に選択可能な上記異音低減用動作特性として複数の異音低減用動作特性が予め記憶されており、これら異音低減用動作特性は、上記内燃機関の動作特性を低回転高トルク側に規定する低回転側異音低減用動作特性、および、上記内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性よりも高回転低トルク側に規定する高回転側異音低減用動作特性であり、
   上記低回転側異音低減用動作特性から上記高回転側異音低減用動作特性への切り換えは、その異音低減用動作特性の切り換え条件の成立に伴って許可する一方、
   上記高回転側異音低減用動作特性から上記低回転側異音低減用動作特性への切り換えは、その異音低減用動作特性の切り換え条件が成立しても禁止する構成となっていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   上記異音が発生しない運転状態にある際に内燃機関動作特性として選択される上記基準動作特性から上記何れかの異音低減用動作特性へ切り換える切り換え条件を第１切り換え条件とし、上記何れかの異音低減用動作特性から上記基準動作特性へ切り換える切り換え条件を第２切り換え条件とし、上記内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性から上記高回転側異音低減用動作特性へ切り換える切り換え条件を第３切り換え条件とし、上記内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性へ切り換える切り換え条件を第４切り換え条件とした場合において、
   上記第１切り換え条件が成立した時点で上記第３切り換え条件が成立している場合には、上記内燃機関の動作特性を上記高回転側異音低減用動作特性に切り換え、
   上記第１切り換え条件が成立した時点で上記第４切り換え条件が成立している場合には、上記内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性に切り換え、
   上記第２切り換え条件が成立した場合には、上記内燃機関の動作特性を上記基準動作特性に切り換え、
   上記第１切り換え条件が成立している状態で上記第３切り換え条件が非成立から成立となった場合には、上記内燃機関の動作特性を上記低回転側異音低減用動作特性から上記高回転側異音低減用動作特性に切り換える一方、
   上記第１切り換え条件が成立している状態で上記第４切り換え条件が非成立から成立となった場合であっても、上記内燃機関の動作特性を上記高回転側異音低減用動作特性から上記低回転側異音低減用動作特性への切り換えを禁止する構成となっていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   上記内燃機関の動作特性が上記高回転側異音低減用動作特性に選択されている場合には、この高回転側異音低減用動作特性から他の動作特性への切り換えは、上記第２切り換え条件が成立した場合の上記基準動作特性への切り換えのみとなっていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項２または３記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   上記第１切り換え条件は上記電動機の出力が所定範囲内である場合に成立し、上記第２切り換え条件は上記電動機の出力が所定範囲を超えている場合に成立し、上記第３切り換え条件は上記内燃機関の状態が内燃機関回転変動が大きくなる所定状態となっている場合に成立し、上記第４切り換え条件は上記内燃機関の状態が内燃機関回転変動が小さくなる所定状態となっている場合に成立することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項４記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   上記内燃機関の状態は、内燃機関の暖機状態であって、内燃機関が暖機運転中である場合には第３切り換え条件が成立し、上記内燃機関の暖機運転が完了すると第４切り換え条件が成立することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項１〜５のうち何れか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   上記内燃機関の出力軸が連結されるプラネタリキャリアと、第１の電動機が連結されるサンギヤと、第２の電動機が連結されるリングギヤとを備えた遊星歯車機構により構成される動力分割機構を備えており、上記第２の電動機のトルク指令値が所定範囲内にある場合に、上記異音が発生する運転状態になったと判断して上記内燃機関の動作特性を異音低減用動作特性に切り換える構成とされてい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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