JP2001207885A - ハイブリッド車両の内燃機関停止制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の形態に関わらず、容易な構成で、
内燃機関の停止制御時のフリクションの変動を低減する
ことにより、振動を抑制しスムーズかつ迅速に内燃機関
の停止を行うことのできるハイブリッド車両の内燃機関
停止制御装置を提供する。 【解決手段】 ＨＶＥＣＵ３２は、エンジンＥＣＵ２８
及び磁気センサ３４からの情報に基づき、エンジン１２
の停止制御中にエンジン１２の回転数が所定値以下にな
ったことを確認したら、磁気センサ３４からの情報に基
づき、エンジン１２のシリンダ内のピストンが上死点の
近傍に位置するか否かを認識し、ピストンの上死点通過
直前にＭＧ１４の逆トルク制御量を減少側に制御し、上
死点通過直後にＭＧ１４の逆トルク制御量を増大側に制
御することによりエンジンフリクションの変動を相殺
し、エンジン１２の振動を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
の内燃機関停止制御装置、特に、モータ・ジェネレータ
ーのアシストにより停止制御を迅速に行う内燃機関にお
いて、停止制御時の振動を低減することのできるハイブ
リッド車両の内燃機関停止制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保護及び燃費向上の効果が大
きなハイブリット（ＨＶ）システムを搭載する車両（以
下、ＨＶ車両という）の開発及び実用化が進んでいる。
ＨＶシステムは、内燃機関（例えば、ガソリンエンジン
やディーゼルエンジン等）と電気モータ（通常、モータ
・ジェネレーター；ＭＧ）のように２種類の動力源を組
み合わせて使用するパワートレーンであり、走行状況に
応じて、内燃機関と電気モータの使い分けを行うことに
より、それぞれの特長を活かしつつ、不得意な部分を補
うことができるため、滑らかでレスポンスのよい動力性
能を得ることができる。つまり内燃機関と電気モータと
をそれぞれ単独、または協同して動作させることによ
り、燃料消費向上や排気ガスを大幅に抑制することが可
能になる。

【０００３】このように、ＨＶ車両の内燃機関は走行中
においても間欠駆動が行われることになり、頻繁に停止
制御が行われるようになる。内燃機関の停止制御を行う
場合、内燃機関の回転の低下が急激に行われると振動や
騒音の原因になる。そこで、例えば、特開平１１−８２
０８８号公報には、各種制動制御を順次行うことにより
緩やかに内燃機関の回転を低下させて、振動や騒音を低
減している。

【０００４】しかし、内燃機関の振動は回転の急激な低
下以外の要因によっても発生する。一つの要因として、
内燃機関の共振帯に起因する振動がある。内燃機関は、
構造上、例えば８００ｒｐｍ付近に共振帯を有してい
る。そのため、内燃機関の回転数の変動の度合に関わり
なく共振帯付近で振動を発生してしまう。この振動対策
として、ＭＧを備えたＨＶ車両においては、内燃機関の
駆動トルクに対してＭＧによる逆トルク（引下げトル
ク）を提供し、内燃機関の回転数をある程度以上の減速
率で、高・中回転域（特に共振帯域）から強制的に引き
下げることにより振動の発生期間を短くして、全体的な
振動を低減する方法が考えられる。

【０００５】また、他の要因として、内燃機関のフリク
ションの変動に起因する振動がある。つまり、内燃機関
のピストンの状態が圧縮（コンプレッション）から膨張
（エキスパンジョン）へと遷移する気筒の有無、つまり
上死点を通過するピストンの有無で内燃機関のフリクシ
ョンが大幅に異なる。ある気筒でピストンが上死点に近
づき、気筒内の圧縮が進むとピストンが動き難くなる。
つまり、内燃機関のフリクションが増加する。その後、
同じ気筒で膨張が開始されると、ピストンが動き易くな
る。つまり、内燃機関のフリクションが急激に減少し始
める。このフリクションの変動が各気筒（例えば、４気
筒）で順次発生するため加減速を繰り返しクランク軸の
回転（回転数の減少率）が不安定になり、振動の原因に
なる。特に内燃機関の回転数が低回転域（例えば４００
ｒｐｍ以下）に移行した場合に、各内燃機関の各サイク
ル遷移時間が長くなりフリクションの差による衝撃的な
振動が顕著に現れる。また、フリクションの変動は、内
燃機関の回転停止への収束性を阻害し、ＨＶ車両の振動
の増大を更に招く。特に、高い圧縮比を必要とするディ
ーゼルエンジンの場合、停止制御中におけるフリクショ
ンの変動は大きく、振動も大きい。

【０００６】このフリクションの変動に起因する振動を
抑制するためにはデコンプ装置の利用が考えられる。デ
コンプ装置は低回転域でシリンダ内の圧縮率を低下させ
て、ピストンの状態におけるフリクションの格差を低減
し、その結果振動を低減することを可能にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、デコンプ装置
の採用は内燃機関の構造や制御を繁雑にしコスト増加に
繋がってしまったり、ディーゼルエンジンのように高い
圧縮比を必要とする内燃機関には採用できないという問
題を有し、低回転域のフリクション変動に基づく振動を
容易に排除することができない。一方、従来のＭＧを用
いた内燃機関の停止制御は、所定の逆トルクを付与する
予め定められた制御マップ（例えば、内燃機関の回転数
が所定の割合で減少するようにＭＧの逆トルクを付与す
る）によるものであるため、内燃機関のピストンの位置
等によりフリクションが変動した場合、ＭＧによる逆ト
ルクの付与が適切ではなくなる場合がある。特に、内燃
機関の停止直前（低回転域；例えば４００ｒｐｍ以下）
では、内燃機関側のトルクが低下しているため、ＭＧの
逆トルクによる影響が顕著に現れる。例えば、ＭＧによ
る引下げトルクが大きすぎる場合、内燃機関の逆回転を
招き、新たな振動を誘発するという問題がある。また、
逆に引下げトルクが小さすぎる場合、圧縮から膨張へと
遷移する過程で、内燃機関の回転数に変化が生じなくな
り、内燃機関の停止制御をスムーズに行うことができな
くなる。その結果、内燃機関の全体的な振動量が増加し
たり、振動の継続時間が長くなってしまうという問題が
ある。

【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、内燃機関の形態に関わらず、容易な構成で、内燃
機関の停止制御時のフリクションの変動を低減すること
により、振動を抑制しスムーズかつ迅速に内燃機関の停
止を行うことのできるハイブリッド車両の内燃機関停止
制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、内燃機関と、モータ・ジェネレーターとを
含み、モータ・ジェネレーターにより前記内燃機関の動
作状態を制御可能なハイブリッド車両の内燃機関停止制
御装置であって、前記内燃機関に対する停止指示後にお
ける当該内燃機関の動作状態を検出する状態検出手段
と、前記内燃機関の動作状態に応じて、前記モータ・ジ
ェネレーターによる内燃機関動作抑制のための抑制制御
量を切り換え、内燃機関停止制御時のフリクション変動
を相殺する制御切換手段と、を含むことを特徴とする。

【００１０】ここで、内燃機関とは、例えばガソリンエ
ンジンやディーゼルエンジン等の動力源である。また、
モータ・ジェネレーターにより内燃機関の動作状態を制
御するとは、モータ・ジェネレーターをモータとして機
能させ、その正回転により内燃機関の正動作方向の補助
を行ったり、逆にモータ・ジェネレーターをジェネレー
ターとして機能させて内燃機関で駆動することにより内
燃機関に負荷を付与したり、内燃機関に対してモータと
して機能させてモータを逆回転させることによる負荷に
より実質的に内燃機関の動作を抑制する制御をいう。ま
た、内燃機関に対する停止指示とは、車両の減速やモー
タ機能のみの駆動による車両走行時に内燃機関に対して
行われる停止指示であり、例えば、燃料供給停止制御等
が行われている。

【００１１】この構成によれば、内燃機関に対する停止
指示後、内燃機関の動作状態に応じてモータ・ジェネレ
ーターの制御量を最適値に選択できるので、内燃機関の
停止直前においても過不足なく内燃機関に逆トルクを付
与して内燃機関の動作抑制を行い、フリクション変動の
抑制が可能になる。その結果、内燃機関の振動抑制を行
うことができる。

【００１２】上記のような目的を達成するために、上記
構成において、前記状態検出手段は、内燃機関のピスト
ンの上死点の通過を検出し、前記制御切換手段は、上死
点通過直前にモータ・ジェネレーターの抑制制御量を減
少側に制御し、上死点通過直後にモータ・ジェネレータ
ーの抑制制御量を増加側に制御することを特徴とする。

【００１３】ここで、状態検出手段は、例えば、内燃機
関のクランクシャフト等に配置される磁気センサやモー
タ・ジェネレーターに配置されている回転センサ等から
の信号に基づいてピストンの上死点の通過タイミングを
検出する。

【００１４】この構成によれば、ピストンの上死点通過
前後、すなわち圧縮及び膨張によりフリクションの変化
が最も大きくなる時に、モータ・ジェネレーターによる
内燃機関動作抑制のための制御量を増減するので、上死
点を通過する状態と他の状態とのフリクションの変動を
抑制することができる。その結果、内燃機関の振動抑制
を行うことができる。

【００１５】上記のような目的を達成するために、上記
構成において、前記状態検出手段は、内燃機関のクラン
ク角度を検出し、前記制御切換手段は、前記クランク角
度に応じてモータ・ジェネレーターの抑制制御量の制御
を行うことを特徴とする。

【００１６】ここで、状態検出手段は、正確かつ迅速な
クランク角度の検出が必要であり、例えば、モータ・ジ
ェネレーターに配置されているレゾルバ等からの信号に
基づいて、クランク角度の検出を行う。

【００１７】この構成によれば、内燃機関が動作停止制
御状態に移行したら連続的にフリクションの変動を抑制
することが可能になり、内燃機関の停止への収束性を向
上可能になり、振動の抑制を行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。

【００１９】図１には、本発明の実施形態に係るハイブ
リッド（ＨＶ）車両１０の構成概念図が示されている。
ＨＶ車両１０は、駆動源として例えばガソリンエンジン
やディーゼルエンジン等の内燃機関（以下、単にエンジ
ンという）１２と、モータ・ジェネレーター（ＭＧ）１
４を含んでいる。なお、図１においては、説明の便宜
上、ＭＧ１４をモータ１４Ａとジェネレーター１４Ｂと
表現するが、ＨＶ車両１０の走行状態に応じて、モータ
１４Ａがジェネレーターとして機能したり、ジェネレー
ター１４Ｂがモータとして機能したりする。

【００２０】ＨＶ車両１０には、この他に、エンジン１
２やＭＧ１４で発生した動力を車輪側１６に伝達した
り、車輪側１６の駆動をエンジン１２やＭＧ１４に伝達
する減速機１８と、エンジン１２の発生する動力を車輪
側１６とジェネレータ１４Ｂとの２経路に分配する動力
分割機構（例えば、遊星歯車）２０と、ＭＧ１４を駆動
するための電力を充電しておくＨＶバッテリ２２と、Ｈ
Ｖバッテリ２２の直流とモータ１４Ａ及びジェネレータ
ー１４Ｂの交流を交換しながら電流制御を行うインバー
タ２４と、ＨＶバッテリ２２の充放電状態を管理制御す
るバッテリ電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵと
いう）２６と、エンジン１２の動作状態を制御するエン
ジンＥＣＵ２８と、ＨＶ車両１０の状態に応じてＭＧ１
４及びバッテリＥＣＵ２６、インバータ２４等を制御す
るＭＧＥＣＵ３０と、バッテリＥＣＵ２６、エンジＥＣ
Ｕ２８、ＭＧＥＣＵ３０等を相互に管理制御して、ＨＶ
車両１０が最も効率よく運行できるようにＨＶシステム
全体を制御するＨＶＥＣＵ３２等を含んでいる。なお、
図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以
上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。

【００２１】図１に示すようなＨＶシステムを搭載する
ＨＶ車両１０においては、発進時や低速走行時等内燃機
関の効率が悪い場合には、ＭＧ１４のモータ１４Ａのみ
によりＨＶ車両の走行を行い、通常走行時には、例えば
動力分割機構２０によりエンジン１２の動力を２経路に
分け、一方で車輪側１６の直接駆動を行い、他方でジェ
ネレーター１４Ｂを駆動し発電を行う。この時発生する
電力でモータ１４Ａを駆動して車輪側１６の駆動補助を
行う。また、高速走行時には、更にＨＶバッテリ２２か
らの電力をモータ１４Ａに供給しモータ１４Ａの出力を
アップし車輪側１６に対して駆動力の追加を行う。一
方、減速時には、車輪側１６により従動するモータ１４
Ａがジェネレーターとして機能し回生発電を行い、回収
した電力をＨＶバッテリ２２に蓄える。なお、ＨＶバッ
テリ２２の充電量が低下し、充電が特に必要な場合に
は、エンジン１２の出力を増加しジェネレーター１４Ｂ
による発電量を増やしＨＶバッテリ２２に対する充電量
を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応じてエ
ンジン１２の駆動量を増加する制御を行う。例えば、上
述のようにＨＶバッテリ２２の充電が必要な場合や、エ
アコン等の補器を駆動する場合やエンジン１２の冷却水
の温度を所定温度まで上げる場合等である。

【００２２】本実施形態の特徴的事項は、エンジン１２
に対する停止指示後に、ＭＧ１４の制御を利用してエン
ジン１２の回転数を低下させる場合に、エンジンの動作
状態に応じて、エンジン１２に対するＭＧ１４の制御
量、すなわちエンジン１２の動作抑制を行うための抑制
制御量を変化させ、エンジン１２の停止制御中のエンジ
ンフリクションの変動を抑制（相殺）するところであ
る。

【００２３】実施形態１．本実施形態１において、エン
ジン１２の動作状態を検出する状態検出手段として、例
えば、エンジン１２のクランク軸に取り付けられた歯車
の回転位置を読みとる磁気センサ３４や実質的にエンジ
ン１２のクランク軸に直結されているＭＧ１４に備えら
れている回転センサ（レゾルバ）３６（図１において
は、ジェネレーター１４Ｂのみを示すがモータ１４Ａに
も存在する）等によって行う。

【００２４】エンジン１２の停止制御においてエンジン
フリクションの変動が最も大きいのは、エンジン１２の
シリンダのピストンが上死点を通過する時、すなわち、
圧縮から膨張に変化するところであり、前述したように
このエンジンフリクションの変動がクランク軸の不安定
な回転を招き振動の原因になる。

【００２５】そこで、図２、図３に示す実施形態１で
は、エンジン１２のピストンが上死点を通過するタイミ
ングを検出して、ＭＧ１４のエンジン１２に対する動作
抑制のための抑制制御量を適宜切り換えることによりエ
ンジンフリクションの変動抑制を行う。図２には、エン
ジン１２の停止制御切り換え手順を示すフローチャート
が示されている。また、図３には、エンジン１２の各シ
リンダ（気筒）のピストン位置とＭＧ１４の指示トルク
を示すタイミングチャートが示されている。

【００２６】まず、ＨＶＥＣＵ３２は、現在、エンジン
１２が停止制御中か否かの判断を行う（Ｓ１００）。エ
ンジン１２の停止制御とは、ＨＶ車両１０の所定速度以
下（例えば、３５Ｋｍ／ｈ）への減速やＨＶバッテリ２
２の過充電等によりモータ機能のみの駆動による車両走
行を行う場合に行われる制御であり、その認識は、ＨＶ
ＥＣＵ３２からエンジンＥＣＵ２８に対して、エンジン
停止指示が行われているか否かで判断する。この時、例
えば、エンジン１２の対して燃料の供給停止制御等が行
われ、気筒内の爆発は停止する。

【００２７】ＨＶＥＣＵ３２がエンジン停止制御中でな
いと判断した場合、引き続きエンジン停止制御中である
か否かの検出判断を行う。もし、エンジン停止制御中で
あると判断した場合、ＨＶＥＣＵ３２は、ＭＧ１４を制
御し、エンジン１２の回転数に基づいて一定割合でエン
ジン１２の回転数を強制的に低下させるようにＭＧＥＣ
Ｕ３０に対してエンジン１２の減速側に作用する逆トル
クをＭＧ１４が発生するように指令（指示トルク）を出
す。なお、この時、ＨＶ車両１０の速度やエンジン１２
の回転数等によりモータ１４Ａが動作するかジェネレー
ター１４Ｂが動作するかが選択される。また、ＭＧ指示
トルク（逆トルク）は、例えばエンジン１２の回転数の
低下に応じて減少する。

【００２８】続いて、ＨＶＥＣＵ３２は、エンジン１２
の回転数が所定値（例えば４００ｒｐｍ）以下か否かの
判断を行う（Ｓ１０１）。この判断は、エンジンＥＣＵ
２８を介して磁気センサ３４で得られる情報に基づいて
行う。エンジン１２の回転数が所定値より低い場合、つ
まり、各シリンダにおけるピストンの動作サイクル（圧
縮行程、膨張行程、排気行程、吸気行程）間の遷移間隔
が大きくなる低回転（例えば４００ｒｐｍ以下）時に
は、前述したように、圧縮から膨張に変わる時、具体的
にはピストンが上死点を通過する時に、エンジンフリク
ションの急激な変化が顕著に現れる。これは、ピストン
が上死点近傍以外に位置する時（具体的には吸気行程や
排気行程の時）は、シリンダやピストンの機械的な摩擦
によるフリクションが中心になるのに対して、圧縮行程
では、ピストンが上死点に接近した時に圧縮動作による
フリクションが急激に増加し、逆に膨張（燃料供給停止
により爆発は起こっていない）のため上死点から離れだ
す場合には圧縮からの解放によりフリクションが急激に
減少するためである。圧縮行程から膨張行程への遷移は
各シリンダで順次発生するので、エンジンフリクション
の変動は間欠的に発生しクランク軸の滑らかな回転を阻
害し、エンジン１２の振動を招く。従って、ピストンが
圧縮から膨張に遷移するために上死点を通過する部分
で、フリクションが急激に変動しないようにＭＧ１４の
抑制制御量を変化させることにより、エンジン１２の振
動を抑制することができる。

【００２９】そのため、ＨＶＥＣＵ３２はエンジンＥＣ
Ｕ２８を介した磁気センサ３４からの情報に基づいて、
エンジン１２の動作する各シリンダ（気筒）の中でピス
トンが上死点（圧縮から膨張への遷移）を通過するもの
があるか否かの判断を行う（Ｓ１０２）。エンジン１２
に備えられている磁気センサ３４は、クランク軸の回転
角度を検出可能であるため、クランク軸の回転角度に基
づいて、どのシリンダ（気筒）のピストンが上死点を通
過中であるかを認識することが可能である。

【００３０】図３（ａ）には、４気筒エンジンの各シリ
ンダ（気筒）のピストンが上死点（Ｔ）と下死点（Ｂ）
を通過するタイミングが示され、図３（ｂ）に、３０°
毎にクランク軸の回転を検出可能な磁気センサ３４の出
力信号が示されている。上死点Ｔのうち丸印を付したも
のが圧縮から膨張に遷移するポイントである。ＨＶＥＣ
Ｕ３２は、ピストンが上死点の前後に位置するシリンダ
（気筒）が存在しないと判断した場合、ＭＧＥＣＵ３０
に対し、図３（ｃ）に符号ａで示すように、所定の減速
率でエンジン１２の回転数を低下させる。すなわち、Ｍ
Ｇ１４がエンジン１２の回転数を所定の減少率で低下さ
せる逆トルクを発生するようにＭＧＥＣＵ３０を制御す
る（Ｓ１０３）。その後、エンジン１２の停止制御を継
続するために（Ｓ１００）に戻る。

【００３１】一方、ＨＶＥＣＵ３２が（Ｓ１０２）にお
いて、ピストンが上死点の前後に位置するシリンダ（気
筒）が存在すると判断した場合、ＭＧＥＣＵ３０に対
し、ＭＧ１４の制御量を変更する指示を出す。すなわ
ち、エンジンの停止制御の切り換えを行う（Ｓ１０
４）。具体的には、図３（ｃ）の符号ｂで示すように、
磁気センサ３４からの信号に基づき４本のシリンダのう
ち、圧縮行程後半の状態にあるシリンダがあることが認
識された場合、圧縮によるエンジンフリクション増加に
備えて、ＭＧ１４がエンジン１２を減速させる減速側の
指示トルクを上死点まで一時的に減少させる。つまり、
４気筒全体で見た場合、あるシリンダのピストンが上死
点に接近する時、他の吸気行程のシリンダ、排気行程の
シリンダは、エンジンフリクションの変動にほとんど影
響しない。また、膨張行程のシリンダは膨張が終わりに
近づいているためエンジンフリクションの変動に大きな
影響を及ぼさない。従って、圧縮行程の終わりに近づく
シリンダの圧縮し難さ（ピストンの動き難さ）が最もエ
ンジンフリクションの変動に影響を及ぼす。このため、
エンジンフリクションの増加に合わせてエンジン１２の
回転数を抑制するＭＧ１４の出力量（逆トルク）を減少
させて、圧縮行程のピストンの変化率が変化しないよう
にする。

【００３２】さらに、磁気センサ３４によって、ピスト
ンが上死点を通過したことが確認された場合、逆にエン
ジンフリクションの急減に備えて、図３（ｃ）に符号ｃ
で示すように、エンジン１２の回転数を抑制するＭＧ１
４の出力量を通常制御より増大させる。つまり、４気筒
全体で見た場合、あるシリンダのピストンが上死点を通
過した直後は、圧縮行程が始まったシリンダは、まだ圧
縮が始まったばかりで、ほとんどエンジンフリクション
に影響しない。逆に膨張行程が始まったばかりのシリン
ダでは、それまで圧縮状態にあった気筒が解放されるた
め、ピストンが動き易くなる。従って、膨張を開始した
シリンダによる圧力減少がエンジンフリクションの変動
に影響を及ぼす。このため、エンジンフリクションの減
少に合わせてエンジン１２の回転数を抑制するＭＧ１４
の出力量を増大し、膨張行程のピストンの変化率が変化
しないようにする。このように一連の逆トルク切換制御
を行い、さらに、エンジン１２の停止制御を継続するた
めに（Ｓ１００）に戻り、上述と同様な制御を行う。な
お、（Ｓ１０１）において、エンジン１２の回転数が所
定値（例えば４００ｒｍｐ）より高い場合、（Ｓ１０
３）に移行し、通常のエンジン停止制御を行う。その結
果、エンジン１２の共振帯に起因する振動の発生帯を迅
速に通過し、エンジン１２の回転数を低下させることが
できる。

【００３３】このように、磁気センサ３４からの情報に
基づきエンジン１２のピストンが上死点付近に位置する
ことを検出して、ＭＧ１４の制御量をエンジン１２の動
作状態に基づいて増減することにより、停止制御中のエ
ンジン１２のピストンの位置（クランク角）によるエン
ジンフリクションの変動を抑制する。その結果、エンジ
ン１２の停止制御中のクランク軸の回転ムラを排除し振
動を抑制することができる。なお、図３において、シリ
ンダの行程間隔や磁気センサの信号出力間隔、ＭＧ指示
トルクの制御間隔は、便宜上ほぼ同一間隔で示している
が、エンジン１２の回転数低下に伴い、徐々に広がる。
また、ＭＧ１４の指示トルクは、予めエンジン１２のエ
ンジンフリクションに基づいて、対応値を定めておくこ
とが望ましい。また、図３（ｃ）のＭＧ指示トルクはマ
クロ的に描かれたもので、エンジン１２の回転数の減少
に伴い減少するＭＧ逆トルクの変化の中で、部分的に逆
トルクの増減制御が実施される。

【００３４】実施形態２．図４，５には他の振動抑制方
法の手順を示している。図２，３の実施形態１において
は、エンジン１２のクランク軸の回転角を例えば３０°
単位で検出する磁気センサ３４によって認識していた。
そのため、ピストンの位置の検出精度は、上死点の位置
を簡易的に検出するものであった。それに対して、図
４，５で示す実施形態２では、ＭＧ１４のジェネレータ
ー１４Ｂのコイルに備えられた回転センサ（レゾルバ）
３６（モータ１４Ａに備えられたレゾルバを用いてもよ
い）による検出結果に基づいて、エンジン１２のクラン
ク角を認識する。その結果、ＨＶＥＣＵ３２は極めて高
精度（例えば、連続的な検出値）にエンジン１２のクラ
ンク角を認識することが可能になり、エンジン１２の回
転数を低下させるＭＧ１４の指示トルク制御をクランク
角（ピストンの位置）に対して詳細に行うことができ
る。

【００３５】図４には、ＭＧ１４の制御量を補正する手
順を示すフローチャートが示されている。まず、ＨＶＥ
ＣＵ３２は、実施形態１と同様に現在がエンジン１２の
停止制御中か否かの判断を行う（Ｓ２００）。エンジン
停止制御中でない場合、引き続きエンジン停止制御中で
あるか否かの検出判断を行う。もし、エンジン停止制御
中である場合、ＨＶＥＣＵ３２は、実施形態１と同様
に、ＭＧ１４を制御し、エンジン１２の回転数を一定割
合で強制的に低下させる。すなわち、ＭＧＥＣＵ３０に
対してエンジン１２の減速側に作用する逆トルクをＭＧ
１４が発生するように指令を出す。なお、この時、ＨＶ
車両１０の速度やエンジン１２の回転数等によりモータ
１４Ａが動作するかジェネレーター１４Ｂが動作するか
が選択される。

【００３６】続いて、ＨＶＥＣＵ３２は、エンジン１２
の回転数が所定値（例えば４００ｒｐｍ）以下か否かの
判断を行う（Ｓ２０１）。この判断は、ＭＧＥＣＵ３０
を介してレゾルバ３６で得られる情報に基づいて行う。
エンジン１２の回転数が所定値より低い場合、つまり、
各シリンダにおけるピストンの動作サイクル（圧縮行
程、膨張行程、排気行程、吸気行程）間の遷移間隔が大
きくなる低回転（例えば４００ｒｐｍ以下）時には、前
述したように、エンジンフリクションは、圧縮行程では
増加し、膨張行程では減少する。従って、圧縮行程の終
わり近づくシリンダの圧縮し難さが最もエンジンフリク
ションの変動に影響を及ぼす。そして、上死点を通過
し、今まで圧縮され動き難くエンジンフリクションの増
加の原因になっていたピストンが膨張に切り換わり動き
易くなる。その結果、エンジンフリクションが急減す
る。このエンジンフリクションの変動は、各気筒で順次
行われるので、クランク軸の回転が加速したり減速し振
動の原因になる。

【００３７】図５（ａ）には、クランクの回転（クラン
ク角）に対応したエンジンフリクションの連続的な変動
状態が概念的に示されている。図５（ａ）において、上
側凸の頂部が上死点の位置である。あるピストンが上死
点を通過すると、エンジンフリクションが低下し始め、
次のピストンが上死点に向かい始めるとエンジンフリク
ションが上昇し、これを繰り返す。

【００３８】本実施形態２においては、連続的に変動す
るエンジンフリクションに応じて、当該エンジンフリク
ションの変動を相殺すようにＭＧ１４の指示トルク（逆
トルク）を補正する。そのため、図５（ｂ）に示すよう
に、図５（ａ）のエンジンフリクションの変動に対し
て、クランク軸の角度に対応したＭＧ１４の補正トルク
ΔＴＧを予めシミュレーション等を行い算出しておく。
ＨＶＥＣＵ３２は、エンジン１２のクランク軸の角度
（クランク角）をレゾルバ３６からの情報に基づき正確
に認識し、クランク角に対応するＭＧ１４の補正トルク
ΔＴＧを取得する（Ｓ２０２）。なお、図５（ｂ）にお
いて、補正トルクΔＴＧは、エンジン１２に対するＭＧ
１４の逆回転トルクの補正量であり、下側がＭＧ１４の
逆トルクを減少する（エンジンフリクションの増加のた
めに過剰な逆トルクが付与されることを防止する）補正
側であり、上側がＭＧ１４の逆トルクを増大する（エン
ジンフリクションの減少のために逆トルクの付与が不足
することを防止する）補正側である。

【００３９】ＨＶＥＣＵ３２は補正トルクΔＴＧを取得
すると、通常エンジン１２の回転数の所定の減少率で減
少させるためのＭＧ１４に対する指示トルクＴＧにΔＴ
Ｇを加算し、当該ＭＧ指示トルクＴＧを補正する（Ｓ２
０３）。その後、ＨＶＥＣＵ３２は、（Ｓ２００）に戻
り、連続的的な補正トルクΔＴＧによる補正を行う。そ
の結果、エンジンフリクションの変動は抑制され、エン
ジン１２の回転数を滑らかかつ迅速に回転数『ゼロ』に
収束させることが可能になる。

【００４０】なお、上述した各実施形態におけるＨＶシ
ステムの形態は、一例であり他の形態のＨＶシステムに
おいても内燃機関の動作状態を検出して、それに応じて
ＭＧによる逆トルクの付与を増減制御する構成であれ
ば、本実施形態と同様な効果を得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、内燃機関に対する停止
指示後、内燃機関の動作状態に応じてモータ・ジェネレ
ーターの制御量を最適値に選択できるので、内燃機関の
停止直前においても過不足なく内燃機関に逆トルクを付
与して内燃機関の動作抑制を行い、フリクション変動の
抑制が可能になる。その結果、内燃機関振動抑制を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の
内燃機関停止制御装置を説明する概略構成図である。

【図２】 本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両
の内燃機関停止制御装置の制御手順を説明するフローチ
ャートである。

【図３】 本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両
の内燃機関停止制御装置の制御を説明するタイミングチ
ャート図である。

【図４】 本発明の実施形態２に係るハイブリッド車両
の内燃機関停止制御装置の制御手順を説明するフローチ
ャートである。

【図５】 本発明の実施形態２に係るハイブリッド車両
の内燃機関停止制御装置のエンジンフリクションとＭＧ
トルク補正量の関係を説明する説明図である。

【符号の説明】

１０ ハイブリッド（ＨＶ）車両、１２ 内燃機関（エ
ンジン）、１４ モータ・ジェネレーター（ＭＧ）、１
４Ａ モータ、１４Ｂ ジェネレーター、１６車輪側、
１８ 減速機、２０ 動力分割機構、２２ ＨＶバッテ
リ、２４ インバータ、２６ バッテリ電子制御ユニッ
ト（バッテリＥＣＵ）、２８ エンジＥＣＵ、３０ Ｍ
ＧＥＣＵ、３２ ＨＶＥＣＵ、３４ 磁気センサ、３６
回転センサ（レゾルバ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６２Ａ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 鈴木 直人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山崎 誠 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 BA00 BA11 CA07 DA00 DA39 EA11 EB08 EC02 FA38 3G093 AA07 AA16 BA22 BA33 DA07 EA05 EB00 FA10 FA11 FB01 FB02 5H115 PG04 PI16 PI29 PI30 PU01 PU25 QA01 RB08 RE01 RE02 RE05 SE04 SE05 SE06 TU16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関と、モータ・ジェネレーターと
   を含み、モータ・ジェネレーターにより前記内燃機関の
   動作状態を制御可能なハイブリッド車両の内燃機関停止
   制御装置であって、 前記内燃機関に対する停止指示後における当該内燃機関
   の動作状態を検出する状態検出手段と、 前記内燃機関の動作状態に応じて、前記モータ・ジェネ
   レーターによる内燃機関動作抑制のための抑制制御量を
   切り換え、内燃機関停止制御時のフリクション変動を相
   殺する制御切換手段と、 を含むことを特徴とするハイブリッド車両の内燃機関停
   止制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の制御装置において、 前記状態検出手段は、内燃機関のピストンの上死点の通
   過を検出し、前記制御切換手段は、上死点通過直前にモ
   ータ・ジェネレーターの抑制制御量を減少側に制御し、
   上死点通過直後にモータ・ジェネレーターの抑制制御量
   を増加側に制御することを特徴とするハイブリッド車両
   の内燃機関停止制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の制御装置において、 前記状態検出手段は、内燃機関のクランク角度を検出
   し、前記制御切換手段は、前記クランク角度に応じてモ
   ータ・ジェネレーターの抑制制御量の制御を行うことを
   特徴とするハイブリッド車両の内燃機関停止制御装置。