JP2006298248A - 動力出力装置、それを搭載した車両及び動力出力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 異音発生を抑制しながら内燃機関を停止するのにシフト位置の変更が必要であることを操作者に知らせることができる。
【解決手段】 シフト位置がＰ（パーキング）位置以外の位置であるときにイグニッションオフされると、ＣＰＵ７２は、エンジン２２の運転を継続し、警告音をスピーカ９６から出力し、メッセージを表示装置９０の文字表示部９４に表示することによりシフト位置をＰ位置に変更する必要があることを操作者に報知する。そして、シフト位置がＰ位置に変更されたときには、エンジン２２からのトルク変動により起きる異音（歯打ち音など）の発生を抑制するようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御しながらエンジン２２を停止させる。特に、シフト位置がエンジン２２の停止制御でモータＭＧ１，ＭＧ２からトルクを出力できないＮ（ニュートラル）位置でイグニッションオフされたときには、シフト位置をＮ位置から変更することを操作者に促す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、動力出力装置、それを搭載した車両及び動力出力装置の制御方法に関する。

従来、動力出力装置としては、プラネタリギヤとそのプラネタリギヤのキャリアにクランクシャフトが接続されたエンジンと、そのプラネタリギヤのサンギヤに取り付けられたジェネレータと、そのプラネタリギヤのリングギヤに取り付けられたモータとを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された動力出力装置は、エンジンの停止条件が成立しても、エンジン停止により生じるトルク変動をキャンセルするトルクをジェネレータやモータから出力できないときにはエンジンの運転を継続し、該キャンセルトルクをジェネレータやモータから出力可能なときにはジェネレータやモータから該キャンセルトルクを出力しながらエンジンを停止させることによりエンジン停止時に発生するトルク変動を抑制する。
特開平１１−９３７２７号公報

しかしながら、この特許文献１に記載された動力出力装置では、シフト位置がニュートラル位置である場合のエンジン停止時のトルク変動の抑制については検討されていなかった。この理由としては、シフト位置がニュートラル位置であるときには、エンジンのクランクシャフトに接続されたジェネレータをシャットダウンすることにより、ジェネレータからの不要なトルクが出力軸に出力されるのを防止していることがある。このため、シフト位置がニュートラル位置であるときにはエンジン停止により発生するトルク変動を抑えることができず、このトルク変動が発生するとギヤの歯打ち音などの異音が生じてしまうことがあった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、異音発生を抑制しながら内燃機関を停止するのにシフト位置の変更が必要であることを操作者に知らせることができる動力出力装置及び動力出力装置の制御方法を提供することを目的の一つとする。また、そのような動力出力装置を搭載した車両を提供することを目的の一つとする。

本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
出力軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記内燃機関から出力軸に出力された動力の少なくとも一部を車輪の駆動軸に伝達する動力伝達手段と、
駆動用の動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、
シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
操作者から前記内燃機関の運転停止の指示を取得する指示取得手段と、
前記操作者に対して警告を報知する報知手段と、
前記指示取得手段によって前記操作者から前記内燃機関の運転停止の指示を取得したときに、前記シフト位置検出手段によって検出されたシフト位置が前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能でない位置であれば前記操作者にシフト位置を変更する旨の報知をするよう前記報知手段を制御し、前記シフト位置検出手段によって検出されたシフト位置が前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能な位置であれば前記電動機から前記駆動軸に動力を出力して異音発生を抑制しながら前記内燃機関を停止するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えたものである。

この動力出力装置では、操作者から内燃機関の運転停止の指示を取得したときに、シフト位置が電動機から駆動軸に動力を出力可能でない位置、つまり、内燃機関の停止制御に電動機を用いることができないシフト位置であれば操作者にシフト位置を変更するよう報知する。一方、シフト位置が電動機から駆動軸に動力を出力可能な位置であれば電動機から駆動軸に動力を出力し、例えば動力伝達手段を介して駆動軸に伝えられる内燃機関のトルク変動による異音などの発生を抑制しながら内燃機関を停止する。したがって、異音発生を抑制しながら内燃機関を停止するのにシフト位置の変更が必要であることを操作者に知らせることができる。

本発明の動力出力装置において、前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能でない位置とは、ニュートラル位置であってもよい。

本発明の動力出力装置において、前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能な位置とは、前記駆動軸の回転がギヤロックされるパーキング位置であってもよい。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記異音発生を抑制しながら前記内燃機関を停止するよう制御するに際して、前記内燃機関を停止する際に該内燃機関より出力されるトルク変動を打ち消すトルクが前記電動機から出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御してもよい。こうすれば、比較的容易に異音の発生を抑制しながら内燃機関を停止することができる。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記シフト位置を変更する旨の報知をするよう前記報知手段を制御したあと前記シフト位置検出手段によって前記シフト位置の変更が検出されるまでは前記内燃機関をアイドリング制御してもよい。こうすれば、シフト位置が変更されるまで内燃機関を停止しやすい状態に保つことができる。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記シフト位置検出手段によって前記シフト位置の変更が検出されるまで前記シフト位置を変更する旨の報知を継続するよう前記報知手段を制御してもよい。こうすれば、シフト位置を変更するよう操作者に確実に報知することができる。

本発明の動力出力装置において、前記報知手段は、前記シフト位置を変更する旨の指示情報を表示する表示手段であってもよい。こうすれば、運転者はシフト位置を変更する必要があることを視認することができる。

本発明の動力出力装置において、前記報知手段は、前記シフト位置を変更する旨の警告音を出力する音声出力手段であってもよい。こうすれば、運転者はシフト位置を変更する必要があることを音声によって確認することができる。

本発明の動力出力装置は、前記出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記動力伝達手段を含んで構成され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段、を備えていてもよい。このとき、前記電力動力入出力手段は、前記出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力する発電電動機とを備えていてもよい。あるいは、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを備え、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力し前記動力伝達手段として作用する対回転子電動機であってもよい。

本発明の車両は、上述した種々の態様のいずれかの動力出力装置を搭載したものである。本発明の動力出力装置は、異音発生を抑制しながら内燃機関を停止するのにシフト位置の変更が必要であることを操作者に知らせることができるから、これを搭載した車両も同様の効果を奏するものとなる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
出力軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関から出力軸に出力された動力の少なくとも一部を車輪の駆動軸に伝達する動力伝達手段と、駆動用の動力を該駆動軸に出力可能な電動機と、操作者に対して警告を報知する報知手段とを備えた動力出力装置の制御方法であって、
操作者から前記内燃機関の運転停止の指示を取得したときに、シフト位置が前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能でない位置であれば前記操作者にシフト位置を変更する旨の報知をするよう前記報知手段を制御し、シフト位置が前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能な位置であれば前記電動機から前記駆動軸に動力を出力して異音発生を抑制しながら前記内燃機関を停止するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御することを含むものである。

この動力出力装置の制御方法では、操作者から内燃機関の運転停止の指示を取得したときに、シフト位置が電動機から駆動軸に動力を出力可能でない位置、つまり、内燃機関の停止制御に電動機を用いることができないシフト位置であれば操作者にシフト位置を変更するよう報知する。一方、シフト位置が電動機から駆動軸に動力を出力可能な位置であれば電動機から駆動軸に動力を出力し、例えば動力伝達手段を介して駆動軸に伝えられる内燃機関のトルク変動による異音などの発生を抑制しながら内燃機関を停止する。したがって、異音発生を抑制しながら内燃機関を停止するのにシフト位置の変更が必要であることを操作者に知らせることができる。この動力出力装置の制御方法において、上述した動力出力装置の種々の態様を採用してもよいし、上述した動力出力装置の機能を実現するステップを追加してもよい。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載した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、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両に関する情報を表示する表示装置９０と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ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とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

ギヤ機構６０には、ファイナルギヤ６１に取り付けられたパーキングギヤ６５と、パーキングギヤ６５と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール６６とからなるパーキングロック機構６４が取り付けられている。パーキングロックポール６６は、シフトレバー８１のＰレンジへの動作が図示しないシフトケーブルを介して伝達されることにより上下に作動し、パーキングギヤ６５との噛合およびその解除によりパーキングロックおよびその解除を行なう。ファイナルギヤ６１は、機械的に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されているから、パーキングロック機構６４は間接的に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａをロックすることになる。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ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からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

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には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

表示装置９０は、図１に示すように、車速Ｖなどハイブリッド自動車２０の走行に関する情報を表示するメータ９１や現在のシフト位置を表示するシフト位置表示部９２，操作者へのメッセージを表示する文字表示部９４などを備えている。シフト位置表示部９２は、シフトポジションセンサ８２から入力された信号に対応する部分を点灯させることにより現在シフトレバー８１がセットされているシフト位置を表示するものである。図１では、シフトレバー８１がパーキング位置にセットされている場合を示している。文字表示部９４は、操作者に車両に関する情報を各種の文字により表示するものである。スピーカ９６は、各種の音声を操作者が聞き取りやすいように表示装置９０の近傍に配置されている。このスピーカ９６からは、所定の場合には警告音が出力されるようになっている。なお、文字表示部９４に表示するデータやスピーカ９６から出力される警告音は、ＲＯＭ７４に記憶されている。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，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などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、メータ９１への信号，シフト位置表示部９２への信号，文字表示部９４への文字情報，スピーカ９６への音声信号などが出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータ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は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。このハイブリッド自動車２０では、シフトポジションがニュートラル（Ｎ）ポジションとは別の走行可能なシフトポジション（例えば、ドライブ（Ｄ）ポジション又はリバース（Ｒ）ポジションなど）であるときには、上記要求動力に基づいてエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。一方、シフトポジションがＮポジションであるときには、モータＭＧ１，ＭＧ２から不要なトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるのを防止するため、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、インバータ４１，４２をシャットダウンする。

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、特にエンジン２２を停止する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるシステム停止ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定のタイミングごと（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。ここでは、ハイブリッド自動車２０が停止中であるときについて説明する。

図２のシステム停止ルーチンが開始されると、ＣＰＵ７２は、まず、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号に基づいてイグニッションオフされたか否かを判定する（ステップＳ１００）。イグニッションオフされていないときには、そのままこのルーチンを終了し、イグニッションオフされたときには、シフトレバー８１がパーキング（Ｐ）ポジションにあるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。このＰポジションにあるか否かの判定は、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰに基づいて行う。

ステップＳ１１０で現在のシフトポジションがＰポジションとは別のポジションであるときには、ＣＰＵ７２は、エンジン２２の運転を継続するようエンジンＥＣＵ２４に指令する（ステップＳ１２０）。本実施例では、エンジン２２をアイドリング制御することによりエンジン２２の運転を継続するよう設定されている。ステップＳ１２０のあと、ＣＰＵ７２は、操作者にシフトポジションをＰポジションに変更する必要があることの注意を喚起する警告音をスピーカ９６から出力し（ステップＳ１３０）、表示装置９０の文字表示部９４にシフトポジションをＰポジションから変更する指示のメッセージを表示する（ステップＳ１４０）。図３は、シフトポジションの変更メッセージを表示した表示装置９０の説明図である。ここでは、文字表示部９４にシフトポジションをＰポジションに変更する旨のメッセージを表示するよう設定されている。そして、ＣＰＵ７２は、ステップＳ１１０でシフトポジションがＰポジションに変更されていないときには、エンジン２２のアイドリング制御指令の送信と、スピーカ９６の警告音の出力と、文字表示部９４へのメッセージの表示とを継続する（ステップＳ１２０〜Ｓ１４０）。このように、現在のシフトポジションが、車両が停止した状態、つまり、シフトポジションがＰポジションでないときには、走行要求トルクを出力しない安定した状態であるＰポジションにシフトポジションを変更するよう、操作者に注意を喚起する。特に、現在のシフトポジションがＮポジションであるときには、インバータ４１，４２がシャットダウンされた状態であり、モータＭＧ１，ＭＧ２をエンジン２２の停止制御に用いることができないため、ステップＳ１００でのイグニッションオフにかかわらずエンジン２２の運転を継続して操作者にシフトポジションの変更を促すのである。

一方、ステップＳ１１０で現在のシフトポジションがＰポジションであるときには、ＣＰＵ７２は、エンジン２２のフューエルカットをエンジンＥＣＵ２４に指令し（ステップＳ１５０）、エンジン２２からのトルク脈動（トルク変動）により起きるギヤ機構６０での異音（歯打ち音など）の発生を抑制するようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するようモータＥＣＵ４０に指令してエンジン２２を停止させ（ステップＳ１６０）、このルーチンを終了する。具体的には、ＣＰＵ７２は、まず、モータＭＧ２から押しあてトルクＴｓが作用するようにモータＭＧ２を駆動するようモータＥＣＵ４０に指令する。ここで、現在のシフトポジションはＰポジションであるから、パーキングロック機構６４によってファイナルギヤ６１がロックされている状態である。したがって、押しあてトルクＴｓをモータＭＧ２から作用させてリングギヤ軸３２ａからファイナルギヤ６１までのギヤのガタ詰めを行うのである。ここで、押しあてトルクＴｓは、エンジン２２の停止制御中のトルク脈動によってリングギヤ軸３２ａに作用するトルクより若干大きなトルクとして経験的に定められており、モータＭＧ１でエンジン２２を減速させるモータリングトルクＴｃ１を作用させたときにリングギヤ軸３２ａに作用する反力トルクと同一の方向に定められている。次に、ＣＰＵ７２は、モータＭＧ１でエンジン２２を減速側にモータリングするのに必要なモータリングトルクＴｃ１を計算し、モータリングトルクＴｃ１がモータＭＧ１から出力され、押しあてトルクＴｓがモータＭＧ２から出力されるようにモータＥＣＵ４０に指令する。なお、このモータリングトルクＴｃ１をモータＭＧ１から作用させるのに必要な反力トルクは、パーキングロック機構６４から得ることができる。このように、モータＭＧ２からは、モータリングトルクＴｃ１に対して作用する反力トルクと同方向の押しあてトルクＴｓが出力されるため、ギヤ機構６０及びパーキングロック機構６４がガタ詰めされた状態でエンジン２２の停止制御中のトルク脈動のトルクをキャンセル可能である。また、モータＭＧ１によってエンジン２２の回転数を急速に低減可能であるため、エンジン２２の共振周波数帯を素早く抜けることができ、エンジン２２の振動をも抑制可能である。

ここで、本実施例の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０，エンジンＥＣＵ２４及びモータＥＣＵ４０が本発明の制御手段に相当し、シフトポジションセンサ８２がシフト位置検出手段に相当し、イグニッションスイッチ８０が指示取得手段に相当し、文字表示部９４及びスピーカ９６が報知手段に相当する。また、モータＭＧ１が発電電動機に相当し、モータＭＧ２が電動機に相当し、動力分配統合機構３０が動力伝達手段及び３軸式動力入出力手段に相当し、動力分配統合機構３０及びモータＭＧ１が電力動力入出力手段に相当する。なお、本実施例では、ハイブリッド自動車２０の動作を説明することにより本発明の動力出力装置の制御方法の一例も明らかにしている。

以上詳述した本実施例のハイブリッド自動車２０によれば、操作者からエンジン２２の運転停止の指示（イグニッションオフ）を取得したときに、シフトポジションがモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに動力を出力可能でないポジション、つまり、エンジン２２の停止制御にモータＭＧ２を用いることができないシフトポジションであれば操作者にシフトポジションを変更するよう報知する。一方、シフトポジションがモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なポジションであればモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに動力を出力し、動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに伝えられるエンジン２２のトルク変動による異音の発生を抑制しながらエンジン２２を停止する。したがって、異音発生を抑制しながらエンジン２２を停止するときにシフトポジションの変更が必要であることを操作者に知らせることができる。

また、シフトポジションセンサ８２によってシフトポジションがＰポジションとは別のポジションであると検出されイグニッションスイッチ８０によってイグニッションオフの指示があったときにはギヤロックされるＰポジションにシフトポジションを変更するよう操作者に報知するため、車両が停止した状態、つまり走行の要求トルクを出力しない安定した状態でエンジン２２の停止制御を行いやすい。特に、シフトポジションセンサ８２によってシフトポジションが、エンジン２２の停止制御にモータＭＧ１，ＭＧ２を用いることができないＮポジションであると検出されたときには、Ｎポジションからシフトポジションを変更するよう操作者に報知するため、エンジン２２を停止する際にモータＭＧ１，ＭＧ２を用いて異音発生を抑制することができる。

更に、異音発生を抑制しながらエンジン２２を停止するよう制御するに際して、エンジン２２を停止する際にエンジン２２より出力されるトルク変動を打ち消すトルクがモータＭＧ２から出力されるようエンジン２２とモータＭＧ２とを制御するため、比較的容易に異音の発生を抑制しながらエンジン２２を停止することができる。また、エンジン２２の回転数を低下させるトルクがモータＭＧ１から出力されるようモータＭＧ１を制御するため、エンジン２２の共振周波数帯を素早く抜け、エンジン２２の振動による異音発生を抑制しながらエンジン２２を停止することができる。

更にまた、シフトポジションを変更するよう報知したあとシフトポジションセンサ８２によってシフトポジションの変更が検出されるまではエンジン２２をアイドリング制御するため、シフトポジションが変更されるまでエンジン２２を停止しやすい状態に保つことができる。

そして、シフトポジションセンサ８２によってシフトポジションの変更が検出されるまでシフトポジションを変更するよう操作者に報知し続けるため、シフトポジションを変更するよう操作者に確実に報知することができる。

そしてまた、シフトポジションを変更する指示の情報を表示する文字表示部９４によってシフトポジションを変更する必要があることを視認することができる。また、シフトポジションを変更する警告音を出力するスピーカ９６によってシフトポジションを変更する必要があることを音声によって確認することができる。

なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施例では、文字表示部９４にメッセージを表示することにより操作者にシフトポジションを変更する必要があることを報知するとしたが、例えば、シフト位置表示部９２の「Ｐ」表示部分を点滅表示することによって操作者に報知してもよいし、シフトポジションを変更する必要があることを示すインジケータランプなどを配置し、このインジケータランプを点灯することによって操作者に報知してもよい。こうしても、異音の発生を抑制しながらエンジン２２を停止する際にシフトポジションの変更が必要であることを操作者に知らせることができる。

また、上述した実施例では、警告音をスピーカ９６から出力することによって操作者にシフトポジションを変更する必要があることを報知するとしたが、例えば、「シフトポジションをＰポジションに変更下さい。」などの警告音声をスピーカ９６から出力することによって操作者に報知してもよい。こうしても、異音の発生を抑制しながらエンジン２２を停止する際にシフトポジションの変更が必要であることを操作者に知らせることができる。

更に、上述した実施例では、Ｐポジションとは別のシフトポジションからＰポジションに変更するよう報知するとしたが、ＮポジションからＮポジション以外のシフトポジションに変更するよう操作者に報知してもよい。Ｎポジション以外のシフトポジションであればモータＭＧ１，ＭＧ２を用いてエンジン２２の停止制御を実行可能であるため、異音の発生を抑制しながらエンジン２２を停止することができる。このとき、ＮポジションからＰポジションにシフト位置を変更することを操作者に報知してもよい。

更にまた、上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図４の変形例のハイブリッド自動車２０Ｂに例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪６３ｃ，６３ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

そして、上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車２０Ｃに例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ３８と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ３９とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機３０Ｃを備えるものとしてもよい。

本実施例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。 本実施例のシステム停止ルーチンの一例を示すフローチャートである。 シフト位置の変更メッセージを表示した表示装置９０の説明図である。 別の実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。 別の実施例のハイブリッド自動車２０Ｃの構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，２０Ｂ，２０Ｃ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、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 動力分配統合機構、３０Ｃ 対ロータ電動機、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５，減速ギヤ、３８ インナーロータ、３９アウターロータ、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、５１ 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、６０ ギヤ機構、６１ ファイナルギヤ、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ 駆動輪、６４ パーキングロック機構、６５ パーキングギヤ、６６ パーキングロックポール、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、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、９０ 表示装置、９１ メータ、９２ シフト位置表示部、９４ 文字表示部、９６ スピーカ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (13)

1. 出力軸に動力を出力可能な内燃機関と、
   前記内燃機関から出力軸に出力された動力の少なくとも一部を車輪の駆動軸に伝達する動力伝達手段と、
   駆動用の動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、
   シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
   操作者から前記内燃機関の運転停止の指示を取得する指示取得手段と、
   前記操作者に対して警告を報知する報知手段と、
   前記指示取得手段によって前記操作者から前記内燃機関の運転停止の指示を取得したときに、前記シフト位置検出手段によって検出されたシフト位置が前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能でない位置であれば前記操作者にシフト位置を変更する旨の報知をするよう前記報知手段を制御し、前記シフト位置検出手段によって検出されたシフト位置が前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能な位置であれば前記電動機から前記駆動軸に動力を出力して異音発生を抑制しながら前記内燃機関を停止するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備えた動力出力装置。
2. 前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能でない位置とは、ニュートラル位置である、
   請求項１に記載の動力出力装置。
3. 前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能な位置とは、前記駆動軸の回転がギヤロックされるパーキング位置である、
   請求項１又は２に記載の動力出力装置。
4. 前記制御手段は、前記異音発生を抑制しながら前記内燃機関を停止するよう制御するに際して、前記内燃機関を停止する際に該内燃機関より出力されるトルク変動を打ち消すトルクが前記電動機から出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
   請求項１〜３のいずれかに記載の動力出力装置。
5. 前記制御手段は、前記シフト位置を変更する旨の報知をするよう前記報知手段を制御したあと前記シフト位置検出手段によって前記シフト位置の変更が検出されるまでは前記内燃機関をアイドリング制御する、
   請求項１〜４のいずれかに記載の動力出力装置。
6. 前記制御手段は、前記シフト位置検出手段によって前記シフト位置の変更が検出されるまで前記シフト位置を変更する旨の報知を継続するよう前記報知手段を制御する、
   請求項１〜５のいずれかに記載の動力出力装置。
7. 前記報知手段は、前記シフト位置を変更する旨の指示情報を表示する表示手段である、
   請求項１〜６のいずれかに記載の動力出力装置。
8. 前記報知手段は、前記シフト位置を変更する旨の警告音を出力する音声出力手段である、
   請求項１〜７のいずれかに記載の動力出力装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の動力出力装置であって、
   前記出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記動力伝達手段を含んで構成され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段、
   を備えた動力出力装置。
10. 前記電力動力入出力手段は、前記出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力する発電電動機とを備えている、
    請求項９に記載の動力出力装置。
11. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを備え、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力し前記動力伝達手段として作用する対回転子電動機である、
    請求項９に記載の動力出力装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の動力出力装置を備えた車両。
13. 出力軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関から出力軸に出力された動力の少なくとも一部を車輪の駆動軸に伝達する動力伝達手段と、駆動用の動力を該駆動軸に出力可能な電動機と、操作者に対して警告を報知する報知手段とを備えた動力出力装置の制御方法であって、
    操作者から前記内燃機関の運転停止の指示を取得したときに、シフト位置が前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能でない位置であれば前記操作者にシフト位置を変更する旨の報知をするよう前記報知手段を制御し、シフト位置が前記電動機から前記駆動軸に動力を出力可能な位置であれば前記電動機から前記駆動軸に動力を出力して前記駆動軸のギヤ接続部位での異音発生を抑制しながら前記内燃機関を停止するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
    動力出力装置の制御方法。

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