JP6380356B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと第１モータと第２モータと遊星歯車機構とを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと第１モータと第２モータと遊星歯車機構とを備えるハイブリッド自動車において、走行中のイグニッションオフによるエンジンの運転停止に伴って、第１モータの回転数が上昇するときには、エンジンの回転数が増大するように第１モータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、遊星歯車機構のサンギヤに第１モータが連結されており、リングギヤに車軸が連結されており、キャリアにエンジンが連結されている。イグニッションオフの状態で降坂路を走行すると、車速の増加に伴って第１モータの回転数が負回転方向に上昇する。このとき、第１モータから正回転方向のトルクを出力し、エンジンの回転数をゼロから上昇させるのである。これにより、第１モータの回転数の負回転方向への増大を抑制している。

特開２０１２−１６２０９７号公報

上述のハイブリッド自動車では、降坂路でなくても、高車速で走行しているときにイグニッションオフされると、エンジンの運転が停止されるため、第１モータは負回転方向に急増し、第１モータが負回転方向に過回転する場合が生じる。この場合や降坂路で第１モータの回転数が負回転方向に上昇したときに、上述のハイブリッド自動車のように第１モータから正回転方向のトルクを出力することも考えられるが、第１モータは発電機として機能するから、バッテリが満充電近傍にあるときには、バッテリを過充電してしまう。

本発明のハイブリッド自動車は、高車速で走行している最中にイグニッションオフされたときに第１モータが過回転するのを防止することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
第１モータと、
第２モータと、
共線図において順に並ぶ第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有し、前記第１回転要素に前記第１モータが連結され、前記第２回転要素に前記エンジンが連結され、前記第３回転要素に車軸に連結された駆動軸および前記第２モータが連結された第１遊星歯車機構と、
共線図において順に並ぶ第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有し、前記第４回転要素に前記第１回転要素が連結され、前記第６回転要素に前記第２回転要素が連結された第２遊星歯車機構と、
前記第５回転要素に接続されたブレーキと、
前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記エンジンを運転しながら比較的高車速で走行している最中にイグニッションオフされた高車速イグニッションオフ時には、前記第５回転要素が回転停止状態となるように前記ブレーキをオンとする制御手段、
を備えることを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、第１遊星歯車機構の第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素は共線図においてこの順に並んでおり、第２遊星歯車機構の第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素は共線図においてこの順に並んでいる。第１遊星歯車機構の第１回転要素と第２遊星歯車機構の第４回転要素が連結されており、第１遊星歯車機構の第２回転要素と第２遊星歯車機構の第６回転要素が連結されている。したがって、共線図において、第１回転要素および第４回転要素、第５回転要素、第２回転要素および第６回転要素、第３回転要素の順に並ぶ。即ち、第１回転要素、第５回転要素、第２回転要素、第３回転要素の４つの回転要素が共線図においてこの順に並ぶことになる。第１回転要素には第１モータが連結されており、第５回転要素にはブレーキが接続されており、第２回転要素にはエンジンが連結されており、第３回転要素には駆動軸および第２モータが連結されている。このハイブリッド自動車を比較的高車速で走行しているときは、ブレーキをオフとし、駆動軸（第３回転要素）は車速に応じた比較的大きな回転数で回転しており、エンジン（第２回転要素）は相当の動力を出力するために比較的大きな回転数で回転しており、駆動軸とエンジンが比較的大きな回転数で回転しているために第１モータ（第１回転要素）も正回転側に比較的大きな回転数で回転している。したがって、第１回転要素、第５回転要素、第２回転要素、第３回転要素は、いずれも比較的大きな回転数で回転している状態となる。この状態でイグニッションオフされると、駆動軸（第３回転要素）は慣性により比較的大きな回転数を維持するが、エンジン（第２回転要素）は燃料噴射および点火の停止により比較的迅速に回転数が低下する。このとき、第１モータ（第１回転要素）の回転数は、エンジン（第２回転要素）の回転数の迅速な低下に伴って急激に低下するだけでなく、負回転方向に急速に増加しようとする。第５回転要素は、共線図において第１回転要素と第２回転要素との間に並ぶから、第１モータ（第１回転要素）の回転数の低下の程度よりは小さいが、その回転数を低下させ、負回転方向に増加しようとする。ブレーキをオンとすると、第５回転要素はその回転数が値０となったときに回転不能に保持される。このため、第１モータ（第１回転要素）の回転数がそれ以上負回転方向に増加するのを抑止することができる。この結果、高車速で走行している最中にイグニッションオフされたときに、第１モータが負回転方向に過回転するのを防止することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記高車速イグニッションオフ時には、前記第５回転要素の回転数の絶対値が閾値以下に至った以降に前記ブレーキをオンとする手段であるものとしてもよい。こうすれば、ブレーキをオンとしたときのショックを小さくすることができる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ブレーキＢ１をオフとしてＨＶ走行モードにより走行しているときの共線図の一例を示す説明図である。 ブレーキＢ１をオフとしてＥＶ走行モードにより走行しているときの共線図の一例を示す説明図である。 ブレーキＢ１をオンとしたときの共線図の一例を示す説明図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行されるモータＭＧ１の過回転防止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 車速Ｖやエンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１，キャリア３９の回転数Ｎｃ，ブレーキＢ１の状態の時間変化の一例を示す説明図である。 比較的高車速（例えば１８０ｋｍ／ｈなど）で走行しているときの共線図の一例を示す説明図である。 イグニッションオフによりエンジン２２の回転数Ｎｅが低下している際の共線図の一例を示す説明図である。 ブレーキＢ１がオンとされた以降に車速Ｖが小さくなる際の共線図の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。

実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３５と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。

エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号の一部として以下のものを挙げることができる。
・エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ
・スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号の一部として以下のものを挙げることができる。
・スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動制御信号
・燃料噴射弁への駆動制御信号
・イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの駆動制御信号

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の角速度および回転数、即ち、エンジン２２の角速度ωｎｅおよび回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１およびリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４と、を有するシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。サンギヤ３１には、モータＭＧ１の回転子が接続されている。リングギヤ３２には、駆動輪５９ａ，５９ｂにデファレンシャルギヤ５８およびギヤ機構５７を介して連結された駆動軸５６が接続されている。キャリア３４には、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。プラネタリギヤ３０への潤滑油の供給は、図示しないオイルポンプにより行なわれており、キャリア３４の回転などによりピニオンギヤ３３にも潤滑油が供給されている。

プラネタリギヤ３５は、外歯歯車のサンギヤ３６と、内歯歯車のリングギヤ３７と、サンギヤ３６およびリングギヤ３７に噛合する複数のピニオンギヤ３８と、複数のピニオンギヤ３８を自転かつ公転自在に保持するキャリア３９と、を有するシングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。サンギヤ３６は、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３３に接続されており、リングギヤ３７はプラネタリギヤ３０のキャリア３４に接続されている。キャリア３９は、ブレーキＢ１を介してケース２１に接続されている。ブレーキＢ１は、油圧駆動の摩擦係合要素として構成されている。プラネタリギヤ３５への潤滑油の供給は、図示しないオイルポンプにより行なわれており、キャリア３９の回転などによりピニオンギヤ３８にも潤滑油が供給されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２は、回転子がギヤ機構５７を介して駆動軸５６に接続されている。インバータ４１，４２は、バッテリ５０と共に電力ライン５４に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５５が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。

モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号の一部として、以下のものを挙げることができる。
・モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２
・モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流

モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。

モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、インバータ４１，４２と共に電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。

バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号の一部として、以下のものを挙げることができる。
・バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ
・バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ（バッテリ５０から放電するときが正の値）
・バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ

バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このバッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂと電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂとの積として充放電電力Ｐｂを演算している。また、バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。

ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号の一部として、以下のものを挙げることができる。
・イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧ
・シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ
・アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ
・ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ
・車速センサ８８からの車速Ｖ

ＨＶＥＣＵ７０からは、ブレーキＢ１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。

ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、通常は、ブレーキＢ１をオフとして、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）か電動走行モード（ＥＶ走行モード）により走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とからの動力を用いて走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２からの動力を用いて走行する走行モードである。図２は、ブレーキＢ１をオフとしてＨＶ走行モードにより走行しているときの共線図の一例を示す説明図であり、図３は、ブレーキＢ１をオフとしてＥＶ走行モードにより走行しているときの共線図の一例を示す説明図である。図中、Ｓ１，Ｓ２軸は、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１およびプラネタリギヤ３５のサンギヤ３６の回転数を示すと共にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を示す。Ｃ２軸は、プラネタリギヤ３５のキャリア３９の回転数を示す。Ｃ１，Ｒ２軸は、プラネタリギヤ３０のキャリア３４およびプラネタリギヤ３５のリングギヤ３７の回転数を示すと共にエンジン２２の回転数Ｎｅを示す。Ｒ１軸は、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３２の回転数を示すと共に駆動軸５６の回転数Ｎｐを示す。Ｓ１，Ｓ２軸の太線矢印は、モータＭＧ１からの出力されているトルクＴｍ１を示す。Ｃ１，Ｒ２軸の太線矢印は、エンジン２２から出力されているトルクＴｅを示す。Ｒ１軸の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１により駆動軸５６に作用するトルクとモータＭＧ２から出力されたトルクＴｍ２により駆動軸５６に作用するトルクとを示す。「ｋ１」および「ｋ２」は換算係数である。図２および図３に示すように、ブレーキＢ１をオフしているときには、プラネタリギヤ３５のキャリア３９はフリーに回転するから、プラネタリギヤ３５は駆動には関与しない。

図４は、ブレーキＢ１をオンとしたときの共線図の一例を示す説明図である。ブレーキをオンとしているときには、プラネタリギヤ３５のキャリア３９はケース２１に固定されて回転できないから、図４に示すように、Ｃ２軸が値０を通る直線上の運転ポイントで走行する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、比較的高車速で走行しているときにイグニッションオフされたときの動作について説明する。図５は、エンジン２２を運転して走行しているときにＨＶＥＣＵ７０により実行されるモータＭＧ１の過回転防止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

過回転防止制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、シフトレバー８１からのイグニッション信号ＩＧがオフ（ＩＧ−ＯＦＦ）されているか否かを判定し（ステップＳ１００）、イグニッションオフされていないときにはこの判定処理を繰り返し実行する。走行中にイグニッションオフされないときには、ＨＶ走行モードにおいてエンジンの運転停止要求によりエンジン２２の運転が停止されたときやＥＶ走行モードへの移行に伴ってエンジン２２の運転が停止されたときなど、エンジン２２の運転が停止されたときに本ルーチンを終了する。

イグニッションオフが判定されると、車速センサ８８からの車速Ｖやエンジン２２の回転数Ｎｅを入力する（ステップＳ１１０）。エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力することができる。

続いて、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅと前回ステップＳ１１０が実行されたときに入力したエンジン２２の回転数Ｎｅ（前回Ｎｅ）との差分としての変化量ΔＮｅ（ΔＮｅ＝Ｎｅ−前回Ｎｅ）を計算する（ステップＳ１２０）。イグニッションオフされると、エンジン２２の燃料噴射や点火が停止されるから、エンジン２２の回転数Ｎｅは時間の経過に伴って減少する。したがって、変化量ΔＮｅは負の値となる。なお、イグニッションオフがなされて初めてステップＳ１２０が実行されるときには、前回Ｎｅは存在しないので、実施例では代用として今回値を用いるものとし、変化量ΔＮｅを値０とした。

次に、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。閾値Ｖｒｅｆ１は、エンジン２２の回転数Ｎｅを値０としたときにモータＭＧ１の負回転方向の回転数Ｎｍ１が許容回転数範囲内となる上限となる車速か或いは上限より若干小さな車速として予め設定されるものである。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１未満のときには、モータＭＧ１の過回転は生じないと判断し、本ルーチンを終了する。

車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上であると判定すると、エンジン２２の回転数変化量ΔＮｅの絶対値が閾値ｄＮｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。上述したように回転数変化量ΔＮｅは負の値となるから、エンジン２２の回転数減速度が閾値ｄＮｒｅｆ以上であるか否かを判定する処理となる。閾値ｄＮｒｅｆは、エンジン２２の回転数Ｎｅの減速度が小さいため、モータＭＧ１が負回転方向に過回転しないであろうと推測されるエンジン２２の回転数Ｎｅの減速度として予め設定されるものである。エンジン２２の回転数変化量ΔＮｅの絶対値が閾値ｄＮｒｅｆ未満のときには、モータＭＧ１が負回転方向に過回転するには余裕があると判断し、ステップＳ１１０に戻る。

エンジン２２の回転数変化量ΔＮｅの絶対値が閾値ｄＮｒｅｆ以上のときには、モータＭＧ１が負回転方向に過回転する可能性が高いと判断し、エンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とを入力する処理（ステップＳ１５０）と、プラネタリギヤ３５のキャリア３９の回転数Ｎｃを計算する処理（ステップＳ１６０）と、をキャリア３９の回転数Ｎｃが閾値Ｎｒｅｆ以下に至るまで繰り返し実行する（ステップＳ１７０）。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は、回転位置検出センサ４３からのモータＭＧ１の回転子の回転位置θｍ１に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力することができる。キャリア３９の回転数Ｎｃは、プラネタリギヤ３５のギヤ比ρ２（サンギヤ３６の歯数／リングギヤ３７の歯数）により、次式（１）により計算することができる。閾値Ｎｒｅｆは、ブレーキＢ１によりキャリア３９を回転不能に固定しても乗員に違和感を与える程度のトルクショックが生じないキャリア３９の回転数として予め設定されるものである。

Ｎｃ＝Ｎｍ１＋（Ｎｅ−Ｎｍ１）／ρ２ （１）

キャリア３９の回転数Ｎｃが閾値Ｎｒｅｆ以下に至ると、ブレーキＢ１をオンとしてキャリア３９の回転を停止させる（ステップＳ１８０）。そして、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２以下に至るまで待って（ステップＳ１９０，Ｓ２００）、ブレーキＢ１をオフとして（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。閾値Ｖｒｅｆ２は、エンジン２２の回転数Ｎｅを値０としてもモータＭＧ１の負回転方向の回転数Ｎｍ１が十分小さくなる程度の車速Ｖとして予め設定されるものである。

図６は、実施例の過回転防止制御ルーチンによりモータＭＧ１の負回転方向の過回転を防止した際の車速Ｖやエンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１，キャリア３９の回転数Ｎｃ，ブレーキＢ１の状態の時間変化の一例を示す説明図である。図中、実線は実施例の過回転防止制御ルーチンによる処理を実行した場合を示し、一点鎖線はブレーキＢ１をオフのまま保持した場合を示す。比較的高車速（例えば１８０ｋｍ／ｈなど）で走行しているときの共線図の一例を図７に示す。図示するように、比較的高車速（例えば１８０ｋｍ／ｈなど、Ｒ１軸参照）で走行しているときには、比較的大きな動力が必要となることからエンジン２２の回転数Ｎｅ（Ｃ１，Ｒ２軸）は比較的高くなり、これに伴ってモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１（Ｓ１，Ｓ２軸）も比較的高くなる。キャリア３９（Ｃ２軸）は、共線図ではエンジン２２の回転数Ｎｅ（Ｃ１，Ｒ２軸）とモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１（Ｓ１，Ｓ２軸）との間に位置するから、エンジン２２の回転数ＮｅやモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と同様に比較的高い回転数となる。この状態から時間Ｔ１（図６参照）でイグニッションオフされると、エンジン２２の燃料噴射や点火が停止されることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅは急速に低下する。イグニッションオフによりエンジン２２の回転数Ｎｅが低下している際の共線図の一例を図８に示す。図７および図８から解るように、エンジン２２の回転数Ｎｅが低下によりモータＭＧ１の回転数Ｎｅは急激に低下し、負回転方向となる。キャリア３９の回転数Ｎｃも、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化ほど急ではないが、エンジン２２の回転数Ｎｅの低下により減少する。更にエンジン２２の回転数Ｎｅが低下し、キャリア３９の回転数Ｎｃが閾値Ｎｒｅｆに至ると（時間Ｔ２）、ブレーキＢ１がオンとされ、その直後の時間Ｔ３にキャリア３９は回転不能に保持される。ブレーキＢ１がオンとされた以降に車速Ｖが小さくなる際の共線図の一例を図９に示す。図中、実線は実施例の車速Ｖが小さくなる様子を示し、一点鎖線はブレーキＢ１をオフのまま保持してエンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至ったときの様子を示す。矢印は車速Ｖが低下する方向を示す。ブレーキＢ１がオンされと、図９に示すようにキャリア３９の回転数Ｎｃは値０で保持されるから、車速Ｖの低下に伴ってエンジン２２の回転数Ｎｅが小さくなり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は値０に向かって大きくなる（図６参照）。そして、車速Ｖが値０となったときにエンジン２２の回転数ＮｅもモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１も値０となる。なお、図５の過回転防止制御ルーチンでは、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ２以下になるとブレーキＢ１がオフされるから、その直後にエンジン２２の回転数Ｎｅは値０となり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１はその際に若干負回転方向に増加し、車速Ｖが値０となるときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１も値０となる。一方、ブレーキＢ１をオフで保持すると、図６および図９の一点鎖線に示すように、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０に至る時間ＴＸでモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１は負回転方向に非常に大きくなり、モータＭＧ１が過回転する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、共線図において順に並ぶプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１にモータＭＧ１を連結し、キャリア３４にエンジン２２を連結し、リングギヤ３２に駆動軸５６を連結する。そして、共線図において順に並ぶプラネタリギヤ３５のサンギヤ３６にサンギヤ３１を連結し、リングギヤ３７にキャリア３４を連結し、キャリア３９にブレーキＢ１を連結する。そして、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上の高車速で走行している最中にイグニッションオフされたときにはブレーキＢ１をオンとしてキャリア３９を回転不能に固定する。これにより、モータＭＧ１が負回転方向に過回転するのを防止することができる。しかも、キャリア３９の回転数Ｎｃが閾値Ｎｒｅｆ以下に至ったときにブレーキＢ１をオンとするから、ブレーキＢ１をオンとする際に生じるトルクショックを低減し、乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上の高車速で走行している最中にイグニッションオフされたときには、プラネタリギヤ３５のキャリア３９の回転数Ｎｃが閾値Ｎｒｅｆ以下に至ったときにブレーキＢ１をオンとするものとした。しかし、キャリア３９の回転数Ｎｃが閾値Ｎｒｅｆより大きいときにブレーキＢ１をオンとするものとしてもよい。この場合、ブレーキＢ１をすべらせることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に低下させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ１以上の高車速で走行している最中にイグニッションオフされたときには、エンジン２２の回転数変化量ΔＮｅの絶対値が閾値ｄＮｒｅｆ以上であるときにブレーキＢ１をオンとするものとした。しかし、エンジン２２の回転数変化量ΔＮｅに拘わらずにブレーキＢ１をオンとするものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「第１遊星歯車機構」に相当し、プラネタリギヤ３５が「第２遊星歯車機構」に相当し、ブレーキＢ１が「ブレーキ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０が「制御手段」に相当する。また、サンギヤ３１が「第１回転要素」に相当し、キャリア３４が「第２回転要素」に相当し、リングギヤ３２が「第３回転要素」に相当し、サンギヤ３６が「第４回転要素」に相当し、キャリア３９が「第５回転要素」に相当し、リングギヤ３７が「第６回転要素」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２１ ケース、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０，３５ プラネタリギヤ、３１，３６ サンギヤ、３２，３７ リングギヤ、３３，３８ ピニオンギヤ、３４，３９ キャリヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５５ コンデンサ、５６ 駆動軸、５７ ギヤ機構、５８ デファレンシャルギヤ、５９ａ，５９ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、Ｂ１ ブレーキ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (2)

1. エンジンと、
   第１モータと、
   第２モータと、
   共線図において順に並ぶ第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とを有し、前記第１回転要素に前記第１モータが連結され、前記第２回転要素に前記エンジンが連結され、前記第３回転要素に車軸に連結された駆動軸および前記第２モータが連結された第１遊星歯車機構と、
   共線図において順に並ぶ第４回転要素と第５回転要素と第６回転要素とを有し、前記第４回転要素に前記第１回転要素が連結され、前記第６回転要素に前記第２回転要素が連結された第２遊星歯車機構と、
   前記第５回転要素に接続されたブレーキと、
   前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記エンジンを運転しながら、前記エンジンの回転数を値０としたときに第１モータの回転数が許容回転数範囲の上限近傍の値として予め定められた値となる車速以上の高車速で走行している最中にイグニッションオフされた高車速イグニッションオフ時には、前記第５回転要素が回転停止状態となるように前記ブレーキをオンとする制御手段、
   を備えることを特徴とするハイブリッド自動車。
2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記高車速イグニッションオフ時には、前記第５回転要素の回転数の絶対値が閾値以下に至った以降に前記ブレーキをオンとする手段である、
   ハイブリッド自動車。
   

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