WO2014087483A1

WO2014087483A1 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: WO2014087483A1
Application number: PCT/JP2012/081393
Authority: WO
Inventors: 大騎佐藤; 真人中野; 正隆杉山; 佑公原田; 佐藤　彰洋
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-12
Also published as: CN104080674A; JPWO2014087483A1; DE112012007199T5; US20150321659A1; JP5668863B2

Abstract

　本発明の制御装置は、第２モータ・ジェネレータ（５）がギア（２３）を介して出力ギア列（２０）に連結された車両（１）に適用される。この制御装置は、第１モータ・ジェネレータ（４）がモータロック機構（２５）にてロックされて動力分割機構（６）が非差動状態の場合に第２モータ・ジェネレータ（５）が出力するトルクの下限値を設定し、動力分割機構（６）が非差動状態の場合に第２モータ・ジェネレータ（５）が出力するトルクの大きさが下限値の大きさ以上となるように第２モータ・ジェネレータ（５）を制御する。

Description

ハイブリッド車両の制御装置

　本発明は、走行用動力源としてエンジンと電動機とを備えたハイブリッド車両に適用される制御装置に関する。

　エンジンの動力を第１電動機と出力部とに分割し、第２電動機がギアを介して出力部に連結されたハイブリッド車両が周知である。このタイプのハイブリッド車両は、第２電動機のトルクが０Ｎｍ付近となる場合、出力部と第２電動機との間に介在するギアの出力部に対する押し付けが緩くなる。その結果、エンジンの回転変動が出力部に伝達することによって出力部とギアとがバックラッシ間で互いに衝突して歯打ち音が発生する。そこで、このような歯打ち音を抑制するため、第２電動機のトルクが０を含む所定範囲に入る場合、エンジンの動作点を高回転側に変更することによってエンジンの回転変動を低下させる制御装置がある（特許文献１）。

特開２０１０－１７９８５６号公報

　エンジンの動作点を変更する方法の一つとして、第１電動機が連結される回転要素を固定する等によりエンジンの動力を分割する差動機構の機能を停止させる非差動状態に切り替える方法がある。この方法によってエンジンの動作点を変更すると、エンジンの動力が第１電動機に分配されずに出力部へ伝達されるためエンジン回転数と車速とが一対一に対応する。したがって、差動機構を非差動状態に切り替えた場合にはエンジンの動作点の変更が車速に制限されるので、エンジンの動作点を等パワーで変更できない。そのため、差動機構が非差動時の場合は要求駆動力の不足を第２電動機が出力するトルクで補う必要がある。要求駆動力の大部分をエンジントルクで賄える状況であると、第２電動機が出力すべきトルクは少なくなる。その結果、第２電動機のトルクが上述した歯打ち音を発生させる範囲内に入り歯打ち音を抑えることができないおそれがある。

　そこで、本発明は、差動機構が非差動状態の場合に発生し得る歯打ち音を抑制可能な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。

　本発明の制御装置は、エンジンと、第１モータ・ジェネレータと、駆動輪にトルクを伝達するための出力部と、前記エンジンのトルクを前記第１モータ・ジェネレータと前記出力部とに分配する差動機構と、前記差動機構の状態を、前記エンジンのトルクを前記第１モータ・ジェネレータと前記出力部とに分配する差動状態から、その分配を停止する非差動状態へ切り替え可能なロック手段と、前記出力部にギアを介して連結された第２モータ・ジェネレータと、を備えたハイブリッド車両に適用された制御装置であって、前記差動機構が前記非差動状態の場合に前記第２モータ・ジェネレータが出力するトルクの下限値を設定するトルク下限値設定手段と、前記差動機構が前記非差動状態の場合に前記第２モータ・ジェネレータが出力するトルクの大きさが前記下限値の大きさ以上となるように前記第２モータ・ジェネレータを制御するモータ制御手段と、を備えるものである。

　この制御装置によれば、差動機構が非差動状態の場合に第２モータ・ジェネレータが出力するトルクの大きさが下限値の大きさ以上に制御されるので、第２モータ・ジェネレータと出力部との間に介在するギアと出力部とが互いに押し付けられた状態に維持される。したがって、このギアと出力部とがバックラッシ間で互いに衝突することによって発生する歯打ち音を抑制できる。

　本発明の制御装置の一態様において、前記エンジンは、複数の気筒を有し、前記複数の気筒のうちの一部の気筒を休止し残りの気筒を稼働する部分気筒運転と前記複数の気筒の全ての気筒を稼働する全気筒運転とを実行可能であり、前記部分気筒運転と前記全気筒運転とを前記エンジンに実行させるエンジン制御手段をさらに備え、前記トルク下限値設定手段は、前記全気筒運転時の前記下限値の大きさが前記部分気筒運転時の前記下限値の大きさに比べて小さくなるように、前記下限値を設定してもよい。

　歯打ち音を抑制するため、差動機構が非差動状態で第２モータ・ジェネレータのトルクの大きさを下限値の大きさ以上に制御すると、第１モータ・ジェネレータが発電できない状態で第２モータ・ジェネレータが電力を消費する。そのため、各モータ・ジェネレータへの電力供給源としてバッテリが設けられている場合はバッテリへ充電されない状態でバッテリに蓄えられた電力が消費されるので、バッテリの蓄電量が低下する。バッテリの蓄電量の低下を抑制するには第２モータ・ジェネレータが出力するトルクの下限値の大きさをできるだけ小さくして電力消費量を低下させることが望ましい。しかし、その下限値の大きさを小さくすると出力部へのギアの押し付けが緩くなるので歯打ち音の抑制効果が低下する。

　部分気筒運転と全気筒運転とを実行できるエンジンは、部分気筒運転を行う場合と、全気筒運転を行う場合とでエンジン回転数の変動の大きさが異なる。エンジン回転数の変動は出力部の回転数の変動として伝達されるため、エンジン回転数の変動の大きさによって歯打ち音の発生及びその大きさが影響を受ける。エンジン回転数の変動が小さければ小さいほど出力部にギアが押し付けられる力が小さくても歯打ち音を抑制できる。エンジン回転数の変動は全気筒運転を行う方が部分気筒運転を行うよりも小さい。したがって、上記態様によれば、部分気筒運転及び全気筒運転のそれぞれのエンジン回転数の変動の大きさに合わせて第２モータ・ジェネレータのトルクの下限値の大きさが設定されるので、第２モータ・ジェネレータの消費電力を可能な限り抑制しつつ歯打ち音の抑制効果を得ることができる。

　本発明の制御装置の一態様において、前記車両は、前記第１モータ・ジェネレータ及び前記第２モータ・ジェネレータへの電力供給源としてのバッテリを更に備えており、前記モータ制御手段は、前記バッテリの蓄電量が高い場合、前記第２モータ・ジェネレータから前記出力部へ伝達する方向の正トルクが前記下限値の大きさ以上で出力され、前記バッテリの蓄電量が低い場合、前記出力部から前記第２モータ・ジェネレータへ伝達する方向の負トルクが前記下限値の大きさ以上で出力されるように、前記第２モータ・ジェネレータを制御してもよい。

　第２モータ・ジェネレータから正トルクが出力される場合はギアが出力部を押す状態となる。逆に、第２モータ・ジェネレータから負トルクが出力される場合は出力部がギアを押す状態となる。いずれの状態もギアと出力部とが互いに接触した状態に保持されてバックラッシが解消するため歯打ち音を抑制できる。上記態様によれば、バッテリの蓄電量が高い場合は第２モータ・ジェネレータから正トルクが出力されてバッテリの電力が消費されるのでバッテリの蓄電量の上限に対して余裕が生じる。一方、バッテリの蓄電量が低い場合は第２モータ・ジェネレータから負トルクが出力される。つまり、第２モータ・ジェネレータにトルクが入力されて発電が可能な状態となる。これにより、バッテリの蓄電量の下限に対して余裕が生じる。したがって、上記態様の制御を行うことによってバッテリの蓄電量をその上限及び下限のそれぞれに対して余裕のある状態に維持できる。したがって、バッテリの蓄電量の変化に対する許容度が向上する。

　本発明の制御装置の一態様において、前記トルク下限値設定手段は、前記部分気筒運転時に第１の値を、前記全気筒運転時に第２の値を前記下限値としてそれぞれ設定するとともに、前記エンジンの運転が前記部分気筒運転と前記全気筒運転との間で切り替わった時に、前記下限値を前記第１の値から前記第２の値に又は前記第２の値から前記第１の値に徐々に変化させてもよい。

　エンジンの運転が部分気筒運転と全気筒運転との間で切り替わると、その切り替え前後で下限値が変化する。下限値の変化によって第２モータ・ジェネレータのトルクが変化した場合はエンジントルクの補正によって要求駆動力を満足させることができる。しかし、切り替え過渡時においては、エンジントルクの補正指令に対して応答遅れが生じることにより、要求駆動力に対する出力に過不足が生じてショックが発生する可能性がある。上記態様によれば、エンジンの運転の切り替え時に第２モータ・ジェネレータのトルクの下限値が徐々に変化するので、第２モータ・ジェネレータのトルクの変化を緩和できる。したがって、エンジンの運転の切り替え過渡時におけるショックの発生を抑制できる。

　本発明の制御装置の一態様において、前記トルク下限値設定手段は、前記出力部と前記ギアとの間で生じる歯打ち音に影響するパラメータに応じて変化するように前記下限値を設定してもよい。歯打ち音に影響するパラメータに応じて下限値を設定することによって下限値をできる限り小さくすることが可能になる。これにより、第２モータ・ジェネレータの消費電力をさらに抑制できる。

本発明の一形態の制御装置が適用された車両の全体構成を示した図。ハイブリッドモード時のエンジンの動作点を説明する図。要求駆動力に対するエンジントルクとモータトルクとの関係を示した図。エンジンの運転モードの切り替えとモータトルクの下限値の変化を示したタイムチャート。本発明の一形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。モータトルクの下限値を徐々に変化させる形態の一例を示したタイムチャート。

（第１の形態）
　図１に示すように、車両１は複数の動力源を組み合わせたハイブリッド車両として構成されている。車両１は、エンジン３と、２つのモータ・ジェネレータ４、５とを走行用の動力源として備えている。エンジン３は４つの気筒１０を備えた直列４気筒型の内燃機関として構成されている。エンジン３は、４つの気筒１０の全てを稼働する全気筒運転の他に、４つの気筒１０のうちの２つを休止し、残りの２つを稼働する部分気筒運転を実行できる。

　エンジン３と第１モータ・ジェネレータ４とは差動機構としての動力分割機構６に連結されている。第１モータ・ジェネレータ４はステータ４ａとロータ４ｂとを有する。第１モータ・ジェネレータ４は動力分割機構６にて分配されたエンジン３の動力を受けて発電する発電機として機能するとともに、交流電力にて駆動される電動機としても機能する。同様に、第２モータ・ジェネレータ５はステータ５ａとロータ５ｂとを有し、電動機及び発電機としてそれぞれ機能する。各モータ・ジェネレータ４、５はモータ用制御装置１５を介してバッテリ１６に接続される。モータ用制御装置１５は各モータ・ジェネレータ４、５が発電した電力を直流変換してバッテリ１６に蓄電するとともにバッテリ１６の電力を交流変換して各モータ・ジェネレータ４、５に供給する。

　動力分割機構６はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。動力分割機構６は、外歯歯車のサンギアＳと、サンギアＳと同軸に配置された内歯歯車のリングギアＲと、これらのギアＳ、Ｒに噛み合うピニオンＰを自転及び公転可能に保持するプラネタリキャリアＣとを有している。エンジン３が出力するエンジントルクは動力分割機構６のプラネタリキャリアＣに伝達される。第１モータ・ジェネレータ４のロータ４ｂは動力分割機構６のサンギアＳに連結されている。動力分割機構６からリングギアＲを介して出力されたトルクは出力ギア列２０に伝達される。出力ギア列２０は駆動輪１８にトルクを伝達するための出力部として機能する。出力ギア列２０は動力分割機構６のリングギアＲと一体回転する出力ドライブギア２１と、出力ドライブギア２１に噛み合う出力ドリブンギア２２とを含む。出力ドリブンギア２２には、第２モータ・ジェネレータ５がギア２３を介して連結されている。ギア２３は第２モータ・ジェネレータ５のロータ５ｂと一体回転する。出力ドリブンギア２２から出力されたトルクは差動装置２４を介して左右の駆動輪１８に分配される。

　動力分割機構６には、ロック手段としてのモータロック機構２５が設けられている。モータロック機構２５は、動力分割機構６の状態を、エンジン３のトルクを第１モータ・ジェネレータ４と出力ギア列２０とに分配する差動状態と、その分配を停止する非差動状態との間で切り替えることができる。モータロック機構２５は湿式多板タイプのブレーキ機構として構成されている。モータロック機構２５は第１モータ・ジェネレータ４のロータ４ｂの回転を阻止する係合状態と、ロータ４ｂの回転を許容する解放状態との間で切り替えられる。モータロック機構２５の係合状態と解放状態との切り替えは不図示の油圧アクチュエータにて実施される。モータロック機構２５が係合状態に操作されると第１モータ・ジェネレータ４のロータ４ｂの回転が阻止される。これにより、動力分割機構６のサンギアＳの回転も阻止される。このため、エンジン２のトルクが第１モータ・ジェネレータ４へ分配されることが停止されて動力分割機構６が非差動状態となる。

　車両１の各部の制御は電子制御装置（ＥＣＵ）３０にて制御される。ＥＣＵ３０はエンジン３、各モータ・ジェネレータ４、５及びモータロック機構２５等に対して各種の制御を行う。以下、本発明に関連してＥＣＵ３０が行う主要な制御について説明する。ＥＣＵ３０には、車両１の各種情報が入力される。例えば、ＥＣＵ３０には、各モータ・ジェネレータ４、５の回転数及びトルクがモータ用制御装置１５を介して入力される。また、ＥＣＵ３０には、アクセルペダル３１の踏み込み量に対応する信号を出力するアクセル開度センサ３２の出力信号と、車両１の車速に応じた信号を出力する車速センサ３３の出力信号とがそれぞれ入力される。ＥＣＵ３０は、アクセル開度センサ３２の出力信号と車速センサ３３の出力信号とを参照して運転者が要求する要求駆動力を計算し、その要求駆動力に対するシステム効率が最適となるように各種のモードを切り替えながら車両１を制御する。例えば、エンジン３の熱効率が低下する低負荷領域ではエンジン３の燃焼を停止して第２モータ・ジェネレータ５を駆動するＥＶモードが選択される。また、内燃機関３だけではトルクが不足する場合は、エンジン３とともに第２モータ・ジェネレータ５を走行用駆動源とするハイブリッドモードが選択される。この場合、要求駆動力はエンジン３のエンジントルクと、第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクとの合算により出力される。すなわち、エンジントルクをＴｅ、モータトルクをＴｍとした場合、要求駆動力Ｔｄは、Ｔｄ＝Ｔｅ＋Ｔｍで定義される。

　ハイブリッドモードが選択された場合、ＥＣＵ３０は、動力分割機構６の状態を作動状態とし、分割されたエンジン３の動力を利用して第１モータ・ジェネレータ４で発電させる差動運転モードと、動力分割機構６の状態をモータロック機構２５の操作により非差動状態に切り替えて第１モータ・ジェネレータ４へのエンジン３の動力の分配を停止し、エンジン３の動力を出力ギア列２０に出力させる非差動運転モードとを状況に応じて切り替える。図２に示すように、差動運転モードの場合、エンジン３はエンジン回転数とエンジントルクとで定義された動作点Ｅがあらかじめ設定された通常ラインＬ上を移動するようにＥＣＵ３０にて制御される。通常ラインＬと交差する曲線Ｌｐは等パワーラインである。通常ラインＬはエンジン３の燃費が最適となり、かつ騒音が低減できるようにあらかじめシミュレーションや実機を用いた試験によって定められている。

　一方、非差動運転モードへの切り替えは、例えば、第１モータ・ジェネレータ４が許容限度を超えて高温になった場合や、差動運転モードを行うと第１モータ・ジェネレータ４の回転が負回転となるいわゆる動力循環を回避すべき場合などに実施される。非差動運転モードの場合、エンジン回転数と車速とが一対一の関係となる。そのため、差動運転モードのようにエンジン３の動作点を車速の制約を受けずに通常ラインＬ上で制御することはできない。

　本形態の制御は非差動運転モードの場合にＥＣＵ３０が行う制御に特徴がある。上述したように、要求駆動力はエンジントルクとモータトルクとの合算で出力されるため要求駆動力の全てをエンジントルクで賄うことも可能である。しかし、非差動運転モードの場合はエンジン３の回転数の変動が出力ギア列２０の回転数の変動として伝達されるため、第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクの大きさが小さいと、出力ギア列２０の出力ドリブンギア２２とギア２３との間のバックラッシ間で、これらのギア２２、２３の歯部が互いに衝突して歯打ち音が発生する。そこで、この歯打ち音を抑制するため、ＥＣＵ３０はモータトルクに下限値を設定し、第２モータ・ジェネレータ５が出力するトルクがその下限値の大きさ以上となるように第２モータ・ジェネレータ５を制御する。換言すれば、非差動運転モードの場合、ＥＣＵ３０は要求駆動力の全てをエンジントルクで賄わずに、下限値の大きさ以上のトルクを第２モータ・ジェネレータ５から出力させることによって要求駆動力を満足させる。すなわち、図３に示すように、非差動運転モードの場合に、要求駆動力を実現可能なエンジントルクＴｅ１よりも低トルク側にエンジン３の動作点Ｅが位置するようにエンジン３を制御する。そして、エンジントルクＴｅ１にする不足ｔｅがモータトルクＴｍで補われるように第２モータ・ジェネレータ５を制御する。

　非差動運転モードの場合は第１モータ・ジェネレータ４が発電しないので充放電収支が０にならずにバッテリ１６の蓄電量が低下する。バッテリ１６の蓄電量の低下を抑制するためには、第２モータ・ジェネレータ５が出力するモータトルクをできるだけ小さくすることが望ましい。上述したように、エンジン３は全気筒運転と部分気筒運転とを実行可能である。エンジン３は全気筒運転を実行する場合と部分気筒運転を実行する場合とで出力特性が異なる。部分気筒運転は一部の気筒１０の燃焼が休止されるので要求駆動力が低い場合には全気筒運転を実行する場合よりも燃費が向上するが、エンジントルクの変動やエンジン回転数の変動は全気筒運転の場合に比べて大きい。エンジン回転数の変動が小さければ小さいほど小さなモータトルクで歯打ち音を抑制できる。したがって、歯打ち音を抑制するために必要な第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクは、全気筒運転時のほうが部分気筒運転時に比べて小さい。そのため、ＥＣＵ３０は全気筒運転及び部分気筒運転のそれぞれの出力特性に合わせてモータトルクの下限値を設定している。すなわち、ＥＣＵ３０は全気筒運転時のモータトルクの下限値の大きさを部分気筒運転時のモータトルクの下限値の大きさよりも小さくなるように設定している。

　例えば、図４に示したように、非差動運転モードでエンジン３の運転モードが時刻ｔ１で全気筒運転から部分気筒運転に切り替えられた場合、ＥＣＵ３０はモータトルクの下限値を大きさの小さいＢから大きさの大きいＡに切り替える。これにより、部分気筒運転及び全気筒運転のそれぞれのエンジン回転数の変動の大きさに合うようにモータトルクの下限値が設定されるので、第２モータ・ジェネレータの消費電力を可能な限り抑制しつつ歯打ち音抑制効果を得ることができる。

　次に、図５を参照しながらＥＣＵ３０が行う制御ルーチンの一例を説明する。図５の制御ルーチンのプログラムはＥＣＵ３０に保持されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。ステップＳ１において、ＥＣＵ３０は動力分割機構６が非差動状態か否か、すなわちモータロック機構２５によって第１モータ・ジェネレータ４がロックされているか否かを判定する。非差動状態の場合はステップＳ２に進み、非差動状態でない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。

　ステップＳ２において、ＥＣＵ３０はエンジン３の運転モードが部分気筒運転か否かを判定する。部分気筒運転の場合はステップＳ３に進む。部分気筒運転でない場合、すなわち全気筒運転の場合はステップＳ４に進む。

　ステップＳ３において、ＥＣＵ３０は第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクの下限値をＡに設定する。ステップＳ４において、ＥＣＵ３０は第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクの下限値をＢに設定する。Ａの大きさはＢの大きさよりも大きい。これらのステップＳ３及びステップＳ４の実行によりＥＣＵ３０は本発明に係るトルク下限値設定手段として機能する。Ａ及びＢはそれぞれ固定値でよいが、絶対値つまり大きさの大小関係を維持する限度でこれらを状況に応じて変化させることもできる。なお、モータトルクは第２モータ・ジェネレータ５から出力ギア列２０へ伝達する方向の正トルクの場合と、出力ギア列２０から第２モータ・ジェネレータ５へ伝達する方向の負トルクの場合とがある。したがってＡ及びＢのそれぞれは正の値と負の値とを含む。

　ステップＳ５において、ＥＣＵ３０はエンジン３のエンジントルクをモータトルクの下限値に基づいて補正する。この補正は、モータトルクの下限値をＴｍ、補正後のエンジントルクをＴｅ、要求駆動力をＴｄ、ギア２２、２３のギア比をρとした場合、次式１を利用して行われる。

　　Ｔｅ＝Ｔｄ－（Ｔｍ×ρ）………１

　ＥＣＵ３０がエンジントルクを上記のように補正し、要求駆動力を満足するようにエンジン３及び第２モータ・ジェネレータ５をそれぞれ制御することにより第２モータ・ジェネレータ５から少なくとも下限値の大きさ以上のトルクが出力される。これにより、ＥＣＵ３０は本発明に係るモータ制御手段として機能する。

　ＥＣＵ３０が図５の制御ルーチンを実行することにより、部分気筒運転及び全気筒運転のそれぞれのエンジン回転数の変動の大きさに合うようにモータトルクの下限値が設定されるので、第２モータ・ジェネレータ５の消費電力を可能な限り抑制しつつ歯打ち音抑制効果を得ることができる。

（第２の形態）
　上述したように、第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクは正トルクの場合と負トルクの場合とがある。第２モータ・ジェネレータ５から正トルクが出力される場合はギア２３が出力ドリブンギア２２を押す状態となる。逆に、第２モータ・ジェネレータ５から負トルクが出力される場合は出力ドリブンギア２２がギア２３を押す状態となる。いずれの状態もギア２３と出力ドリブンギア２２とが互いに接触した状態に保持されてバックラッシが解消するので歯打ち音を抑制できる。

　第２の形態は、ＥＣＵ３０が第２モータ・ジェネレータ５から正トルクを出力させる場合と、第２モータ・ジェネレータ５から負トルクを出力させる場合とをバッテリ１６の蓄電量に応じて使い分けるものである。具体的には、ＥＣＵ３０は不図示のＳＯＣセンサによってバッテリ１６の蓄電量を取得する。次に、ＥＣＵ３０は蓄電量が所定の閾値よりも高い場合、正トルクが下限値の大きさ以上で出力されるように第２モータ・ジェネレータ５を制御する。一方、ＥＣＵ３０は、蓄電量が上記閾値以下の場合、負トルクが下限値の大きさ以上で出力されるように第２モータ・ジェネレータ５を制御する。モータトルクの下限値の設定及びエンジントルクの補正は上述した第１の形態と同様に行われる。すなわち、全気筒運転時の下限値の大きさは部分気筒運転時の下限値の大きさに比べて小さな値に設定され、設定された下限値に基づいてエンジントルクが補正される。なお、第２の形態において、モータトルクを正トルクから負トルクへ又は負トルクから正トルクへ変化させる場合にはショックを抑制するため所定の時間変化率に従って徐々に変化させることが好ましい。ＥＣＵ３０が以上の制御を実施することにより本発明に係るモータ制御手段として機能する。

　第２の形態によれば、バッテリ１６の蓄電量が高い場合は第２モータ・ジェネレータ５から正トルクが出力されてバッテリ１６の電力が消費されるのでバッテリ１６の蓄電量の上限に対して余裕が生じる。一方、バッテリ１６の蓄電量が低い場合は第２モータ・ジェネレータ５から負トルクが出力される。つまり、第２モータ・ジェネレータ５にトルクが入力されて発電が可能な状態となる。これにより、バッテリ１６の蓄電量の下限に対して余裕が生じる。したがって、第２の形態の制御を行うことによってバッテリ１６の蓄電量をその上限及び下限のそれぞれに対して余裕のある状態に維持できる。したがって、バッテリ１６の蓄電量の変化に対する許容度が向上する。

（第３の形態）
　第３の形態は、モータトルクの下限値を変更する場合に下限値を徐々に変化させることに特徴がある。モータトルクの下限値の変化によって第２モータ・ジェネレータ５のトルクが変化した場合はエンジントルクの補正によって要求駆動力を満足させることができる。しかし、切り替え過渡時においては、エンジントルクの補正指令に対して応答遅れが生じることにより、要求駆動力に対する出力に過不足が生じてショックが発生する可能性がある。そこで、ＥＣＵ３０は全気筒運転と部分気筒運転との間の運転モードの切り替え過渡時にモータトルクの下限値を徐々に変化させる。

　例えば、図６に示すように、時刻ｔ１でエンジン３の運転が全気筒運転から部分気筒運転に切り替わった時に、ＥＣＵ３０はモータトルクの下限値を時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に第２の値であるＢから第１の値であるＡまで徐々に増加させる。なお、逆方向の切り替えの場合も同様に、ＥＣＵ３０は所定の期間内にモータトルクの下限値をＡからＢまで徐々に減少させる。

　第３の形態によれば、エンジン３の運転の切り替え時にモータトルクの下限値が徐々に変化するので、第２モータ・ジェネレータ５のトルクの変化を緩和できる。したがって、エンジン３の運転の切り替え過渡時におけるショックの発生を抑制できる。

　本発明は上記各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。モータトルクの下限値を全気筒運転の場合と部分気筒運転の場合とで相違させることは一例にすぎない。全気筒運転の場合と部分気筒運転の場合とで共通の下限値を設定して歯打ち音を抑制してもよい。本発明を適用できるエンジンは全気筒運転と部分気筒運転とを実行可能なエンジンに限らない。通常のエンジンに対して本発明を適用した場合は、モータトルクの下限値は一種類でよい。一種類の下限値を設定した場合でも第２の形態と組み合わせて正トルクと負トルクとをバッテリの蓄電量に応じて使い分けることも可能である。

　歯打ち音はエンジン水温、トランスミッション油温、車速、エンジン回転数等のパラメータの影響を受ける。そこで、このような歯打ち音に影響するパラメータに応じて下限値を変化させることもできる。歯打ち音に影響するパラメータに応じて下限値を設定することによって下限値をできる限り小さくできるので第２モータ・ジェネレータの消費電力をさらに抑制できる。

　上記各形態では、第１モータ・ジェネレータ４をモータロック機構２５にてロックすることにより、差動機構としての動力分割機構６を差動状態から非差動状態に切り替えている。しかし、差動機構を差動状態から非差動状態へ切り替えるロック手段としては、第１モータ・ジェネレータ自体の回転を阻止する場合に限らない。例えば、差動機構から第１モータ・ジェネレータまでの動力伝達経路をクラッチで切り離すとともに、差動機構側の要素を固定する形態でロック手段を実施し、そのロック手段によって差動機構を差動状態から非差動状態へ切り替えることも可能である。

Claims

　エンジンと、
　第１モータ・ジェネレータと、
　駆動輪にトルクを伝達するための出力部と、
　前記エンジンのトルクを前記第１モータ・ジェネレータと前記出力部とに分配する差動機構と、
　前記差動機構の状態を、前記エンジンのトルクを前記第１モータ・ジェネレータと前記出力部とに分配する差動状態から、その分配を停止する非差動状態へ切り替え可能なロック手段と、
　前記出力部にギアを介して連結された第２モータ・ジェネレータと、
を備えたハイブリッド車両に適用された制御装置であって、
　前記差動機構が前記非差動状態の場合に前記第２モータ・ジェネレータが出力するトルクの下限値を設定するトルク下限値設定手段と、
　前記差動機構が前記非差動状態の場合に前記第２モータ・ジェネレータが出力するトルクの大きさが前記下限値の大きさ以上となるように前記第２モータ・ジェネレータを制御するモータ制御手段と、
を備えるハイブリッド車両の制御装置。
　前記エンジンは、複数の気筒を有し、前記複数の気筒のうちの一部の気筒を休止し残りの気筒を稼働する部分気筒運転と前記複数の気筒の全ての気筒を稼働する全気筒運転とを実行可能であり、
　前記部分気筒運転と前記全気筒運転とを前記エンジンに実行させるエンジン制御手段をさらに備え、
　前記トルク下限値設定手段は、前記全気筒運転時の前記下限値の大きさが前記部分気筒運転時の前記下限値の大きさに比べて小さくなるように、前記下限値を設定する請求項１の制御装置。
　前記車両は、前記第１モータ・ジェネレータ及び前記第２モータ・ジェネレータへの電力供給源としてのバッテリを更に備えており、
　前記モータ制御手段は、前記バッテリの蓄電量が高い場合、前記第２モータ・ジェネレータから前記出力部へ伝達する方向の正トルクが前記下限値の大きさ以上で出力され、前記バッテリの蓄電量が低い場合、前記出力部から前記第２モータ・ジェネレータへ伝達する方向の負トルクが前記下限値の大きさ以上で出力されるように、前記第２モータ・ジェネレータを制御する請求項１又は２の制御装置。
　前記トルク下限値設定手段は、前記部分気筒運転時に第１の値を、前記全気筒運転時に第２の値を前記下限値としてそれぞれ設定するとともに、前記エンジンの運転が前記部分気筒運転と前記全気筒運転との間で切り替わった時に、前記下限値を前記第１の値から前記第２の値に又は前記第２の値から前記第１の値に徐々に変化させる請求項２の制御装置。
　前記トルク下限値設定手段は、前記出力部と前記ギアとの間で生じる歯打ち音に影響するパラメータに応じて変化するように前記下限値を設定する請求項１～４のいずれか一項の制御装置。