JP2007083796A - ハイブリッド車両のエンジン停止制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車走行モードでの走行中、第１クラッチを開放する電気自動車走行モードへのモード切り替えを行いながらエンジンを停止するとき、駆動力ショックの発生を回避し、駆動力の平滑化を達成することができるハイブリッド車両のエンジン停止制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンＥとモータジェネレータMGの間にトルク容量を連続的に変更可能な第１クラッチCL1を介装してハイブリッド駆動系を構成し、HEVモードでの走行中、EVモードへのモード遷移要求があった場合、第１クラッチCL1を開放するモード切り替えを行いながら、エンジンＥを停止するエンジン停止制御手段を備えたエンジン停止制御装置において、前記エンジンＥの停止または前記第１クラッチCL1の開放に伴なうトルク変化を、前記モータジェネレータMGのトルクにより補償することとした。
【選択図】図１０

Description

本発明は、エンジンとモータジェネレータと変速機を有し、前記エンジンとモータジェネレータの間にトルク容量を連続的に変更可能な第１クラッチを介装してハイブリッド駆動系を構成したハイブリッド車両のエンジン停止制御装置に関する。

従来、運転条件に応じてエンジンおよび電動モータを使い分けて走行するハイブリッド車両において、フューエルカットで燃費効率を向上させると共に、そのフューエルカットによって再加速時にもたつき感が生じることを防止することを目的とし、所定の減速走行時には、エンジンへの燃料供給を停止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２０５３６５号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両におけるエンジン停止制御技術では、減速時やブレーキ踏み込み時にエンジンのフューエルカットを行うが、ハイブリッド車両では、前述の状態の他にバッテリの充電状態に応じてフューエルカットを行う場合がある。また、エンジンを駆動系から切り離す際の駆動力のショック低減技術が確立されていない、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ハイブリッド車走行モードでの走行中、第１クラッチを開放する電気自動車走行モードへのモード切り替えを行いながらエンジンを停止するとき、駆動力ショックの発生を回避し、駆動力の平滑化を達成することができるハイブリッド車両のエンジン停止制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、エンジンとモータジェネレータと変速機を有し、前記エンジンとモータジェネレータの間にトルク容量を連続的に変更可能な第１クラッチを介装してハイブリッド駆動系を構成し、
前記第１クラッチを締結し、エンジンとモータジェネレータとを動力源として走行するハイブリッド車走行モードでの走行中、前記モータジェネレータのみを動力源として走行する電気自動車走行モードへのモード遷移要求があった場合、前記第１クラッチを開放するモード切り替えを行いながら前記エンジンを停止するエンジン停止制御手段を備えたハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、
前記エンジン停止制御手段は、前記ハイブリッド車走行モードでの走行中に電気自動車走行モードへモード遷移するとき、前記エンジンの停止または前記第１クラッチの開放に伴なうトルク変化を、前記モータジェネレータのトルクにより補償することを特徴とする。

よって、本発明のハイブリッド車両のエンジン停止制御装置にあっては、ハイブリッド車走行モードでの走行中に電気自動車走行モードへモード遷移するとき、エンジン停止制御手段において、エンジンの停止または第１クラッチの開放に伴なうトルク変化が、モータジェネレータのトルクにより補償される。
例えば、モード切替中の状態にあるとき、フューエルカットによりエンジントルクが減少するのに合わせ、これを補償するようにモータジェネレータトルクを増加させる協調制御を行う。また、モード切替中の状態にあるとき、第１クラッチのトルク容量が締結容量を下回ると、第１クラッチの引き摺りトルク分をモータジェネレータトルクにより補償する協調制御を行う。このモータジェネレータによるトルク補償で、出力部材に伝わるトルクの変動が抑制される。
この結果、ハイブリッド車走行モードでの走行中、第１クラッチを開放する電気自動車走行モードへのモード切り替えを行いながらエンジンを停止するとき、駆動力ショックの発生を回避し、駆動力の平滑化を達成することができる。

以下、本発明のハイブリッド車両のエンジン停止制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。

まず、ハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。
図１は実施例１のエンジン停止制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、フライホイールFWと、第１クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、自動変速機AT（変速機）と、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。

前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。なお、エンジン出力軸にはフライホイールFWが設けられている。

前記第１クラッチCL1は、前記エンジンＥとモータジェネレータMGとの間に介装されたクラッチであり、後述する第１クラッチコントローラ５からの制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。

前記モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。

前記第２クラッチCL2は、前記モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するＡＴコントローラ７からの制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。

前記自動変速機ATは、例えば、前進５速後退１速や前進６速後退１速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機であり、前記第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用している。そして、前記自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。

前記第１クラッチCL1と第２クラッチCL2には、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチを用いればよい。このハイブリッド駆動系には、第１クラッチCL1の締結・開放状態に応じて２つの運転モードがあり、第１クラッチCL1の開放状態では、モータジェネレータMGの動力のみで走行する電気自動車走行モード（以下、「EVモード」と略称する。）であり、第１クラッチCL1の締結状態では、エンジンＥとモータジェネレータMGの動力で走行するハイブリッド車走行モード（以下、「HEVモード」と略称する。）である。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、互いに情報交換が可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。なお、エンジン回転数Neの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記モータコントローラ２は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリSOCを監視していて、バッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記第１クラッチコントローラ５は、第１クラッチ油圧センサ１４と第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令に応じ、第１クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。なお、第１クラッチストロークC1Sの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記ATコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と車速センサ１７と第２クラッチ油圧センサ１８からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第２クラッチ制御指令に応じ、第２クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する。なお、アクセル開度APと車速VSPの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９とブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報を入力し、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。

前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１と、第２クラッチ出力回転数N2outを検出する第２クラッチ出力回転数センサ２２と、第２クラッチトルクTCL2を検出する第２クラッチトルクセンサ２３からの情報およびＣＡＮ通信線１１を介して得られた情報を入力する。
そして、統合コントローラ１０は、前記エンジンコントローラ１への制御指令によるエンジンＥの動作制御と、前記モータコントローラ２への制御指令によるモータジェネレータMGの動作制御と、前記第１クラッチコントローラ５への制御指令による第１クラッチCL1の締結・開放制御と、前記ＡＴコントローラ７への制御指令による第２クラッチCL2の締結・開放制御と、を行う。

以下に、図２に示すブロック図を用いて、実施例１の統合コントローラ１０にて演算される制御を説明する。例えば、この演算は、制御周期10msec毎に統合コントローラ１０で演算される。
前記統合コントローラ１０は、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を有する。

前記目標駆動力演算部100では、図３に示す目標駆動力マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。

前記モード選択部200では、図４に示すEV-HEV選択マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標モードを演算する。但し、バッテリSOCが所定値以下であれば、強制的にHEVモードを目標モードとする。

前記目標充放電演算部300では、図５に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。

前記動作点指令部400では、アクセル開度APOと、目標駆動力tFoOと、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、これらの動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクと目標第２クラッチトルク容量と目標自動変速シフトと第１クラッチソレノイド電流指令を演算する。

前記変速制御部500では、目標第２クラッチトルク容量と目標自動変速シフトとから、これらを達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。

図６は統合コントローラ１０の動作点指令部400にて演算される動作点指令演算処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。

ステップＳ401では、目標駆動力tFoOに所定の味付けを行った過渡目標駆動力tFoを演算し、ステップＳ402へ移行する。
例えば、目標駆動力tFoOを入力とする所定の時定数のローパスフィルタ出力を過渡目標駆動力tFoとする。

ステップＳ402では、ステップＳ401での過渡目標駆動力演算に続き、次式を用いて自動変速機ATの目標入力トルクtTinを演算し、ステップＳ403へ移行する。
tTin＝tFo×rt/if/iG …(1)
ここで、rtはタイヤ半径、ifはファイナルギア比、iGは現時刻における実際の自動変速シフトのギア比である。

ステップＳ403では、ステップＳ402での目標入力トルク演算に続き、図７に示すシフトマップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから目標自動変速シフトを演算し、ステップＳ404へ移行する。
図７において、実線がアップシフト線であり、破線がダウンシフト線である。

ステップＳ404では、ステップＳ403での目標自動変速シフト演算に続き、目標モードにしたがい、モードの選択を行い、ステップＳ405へ移行する。
定常的には、EVモードもしくはHEVモードで走行する。しかし、図８に示すように、HEV⇒EV切替線を跨ぐ点Ａから点Ａ'へのアクセル足離し操作時、HEV⇒EV切替線を跨ぐ点Ｂから点Ｂ'への車速低下時、または、点Ｃで定常にHEVモード走行中に、バッテリSOCの上昇でエンジン停止が要求される時、HEVモードからEVモードへのモード遷移要求にしたがって、第１クラッチCL1を開放するモード切り替えを行いながらエンジンＥのフューエルカット（全気筒カット）を行う。実施例１では、エンジン始動を伴うEVモードからHEVモードへの切替操作を行う際、先ず、エンジンＥのフューエルカットを行い、次に、第１クラッチCL1を開放する。

ステップＳ405では、ステップＳ404でのモード設定に続き、目標入力トルクtTinと自動変速機入力回転数Ninとエンジン回転数Neとから、HEVモードであれば次式を用いて理想エンジントルクtTeOを演算する。
tTeO＝(tTin×Nin−tP)/Ne …(2)
そして、図９に示す最大エンジントルクマップを用いて、エンジン回転数Neに応じた最大エンジントルクで理想エンジントルクtTeOを制限したものを目標エンジントルクtTeとする。また、EVモードであれば、目標エンジントルクtTeをゼロとする。

ステップＳ406では、ステップＳ405での目標エンジントルク演算に続き、EVモードもしくはHEVモードのいずれかであれば、次式を用いて目標モータジェネレータトルクtTmを演算する。モード切替中であれば、後述するモード切替中の操作にしたがって目標モータジェネレータトルクを決める。
tTm＝tTin−tTe …(3)

ステップＳ407では、ステップＳ406での目標モータジェネレータトルク演算に続き、EVモードであれば目標第１クラッチトルク容量をゼロとし、HEVモードであれば目標第１クラッチトルク容量を最大値とする。モード切替中であれば、後述するモード切替中の操作にしたがって目標第１クラッチトルク容量を決める。

ステップＳ408では、ステップＳ407での目標第１クラッチトルク容量演算に続き、EVモードであれば目標第２クラッチトルク容量tcTcl2をEVモードでの最大駆動力相当evTmaxとし、HEVモードであれば目標第２クラッチトルク容量tcTcl2を最大値とする。モード切替中であれば、後述するモード切替中の操作にしたがって目標第２クラッチトルク容量tcTcl2を決め、エンドへ移行する。

次に、作用を説明する。
［エンジン停止制御作用］
従来、運転条件に応じてエンジンおよび電動モータを使い分けて走行するハイブリッド車両において、フューエルカットで燃費効率を向上させると共に、そのフューエルカットによって再加速時にもたつき感が生じることを防止することを目的とし、所定の減速走行時には、エンジンへの燃料供給を停止するようにしている。
この場合、減速時やブレーキ踏み込み時にエンジンのフューエルカットを行うが、ハイブリッド車両では、前述の状態の他にバッテリの充電状態に応じてフューエルカットを行う場合がある。また、エンジンを駆動系から切り離す際の駆動力のショック低減技術が確立されていない。

これに対し、実施例１のエンジン停止制御装置では、HEVモードでの走行中にEVモードへモード遷移するとき、エンジンＥの停止および第１クラッチCL1の開放に伴なうトルク変化を、モータジェネレータMGのトルクにより補償することで、HEVモードでの走行中、第１クラッチCL1を開放するEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、駆動力ショックの発生を回避し、駆動力の平滑化を達成することができるようにした。

すなわち、実施例１のエンジン停止制御装置にあっては、HEVモードでの走行中にEVモードへモード遷移するとき、統合コントローラ１０にてエンジン停止制御を実行することで、エンジンＥの停止または第１クラッチCL1の開放に伴なうトルク変化が、モータジェネレータMGのトルクにより補償される。
例えば、モード切替中の状態にあるとき、フューエルカットによりエンジントルクが減少するのに合わせ、これを補償するようにモータジェネレータトルクを増加させる協調制御を行う。また、モード切替中の状態にあるとき、第１クラッチCL1のトルク容量が締結容量を下回ると、第１クラッチCL1の引き摺りトルク分をモータジェネレータトルクにより補償する協調制御を行う。このモータジェネレータMGによるトルク補償で、変速機ATの出力軸に伝わるトルクの変動が抑制される。
この結果、HEVモードでの走行中、第１クラッチCL1を開放するEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、駆動力ショックの発生を回避し、駆動力の平滑化を達成することができる。

［HEVモードからEVモードへのモード遷移作用］
実施例１のエンジン停止制御装置において、エンジンＥのフューエルカット後に第１クラッチCL1を切断することで、HEVモードからEVモードへモード遷移する場合のモード遷移作用を、図１０に示すタイムチャートにより説明する。
時刻k1以前は、HEVモードである。時刻k1から時刻k4の間は、HEVモードからEVモードへのモード切替中であり、モード切替フェーズと呼ぶこととする。エンジンＥ、モータジェネレータMG、第１クラッチCL1を協調制御して、第１クラッチCL1の切断作業（開放作業）、エンジンＥのフューエルカットを行う。時刻k4以降はEVモードである。

まず、HEVモードを説明する。
次式を用いて自動変速機ATの目標入力トルクtTinを演算する。
tTin＝tFo×rt/if/iG …(1)
ここで、rtはタイヤ半径、ifはファイナルギア比、iGは現時刻における実際の自動変速シフトのギア比である。
次に、次式を用いて目標モータジェネレータトルクtTmを演算する。モード切替中であれば、後述するモード切替中の操作にしたがって目標モータジェネレータトルクを決める。
tTm＝tTin−Te …(3')
ここで、Teはエンジントルクである。このエンジントルクは、エンジントルク指令値に対して、例えば、時定数10msecの１次遅れというようにして推定する。

次に、モード切替フェーズを説明する。
時刻k1は、EVモードへのモード遷移指令が出された時刻であり、エンジンＥのフューエルカットを開始する。また、上記式(3')に基づき、エンジンＥとモータジェネレータMGの協調制御を開始する。時刻k1以降、フューエルカットによりエンジントルクTeが減少するが、これを補償するようにモータジェネレータトルクは増加する。これにより駆動力に変動は生じない。
時刻k2は、エンジンＥのフューエルカットおよびモータジェネレータMGによる駆動力の補償が終わったので、第１クラッチCL1の開放を開始する時刻である。したがって、第１クラッチCL1のトルク容量を急激な低下勾配により減少させる。
時刻k3は、第１クラッチCL1のトルク容量が第１クラッチCL1の締結容量ａを下回ったために第１クラッチCL1がスリップを開始した時刻であり、時刻k3から第１クラッチCL1とモータジェネレータMGの協調制御を開始する。
次式を用いて、第１クラッチCL1の引き摺りトルク分を補償する目標モータジェネレータトルクtTmを算出する。
tTm＝tTin−Tcl1 …(3")
ここで、Tcl1は第１クラッチトルクである。スリップしているときの第１クラッチトルクはトルク容量に等しく、トルク容量は油圧に比例するので、予め実験等で求めた指令値に対する実油圧の応答に基づくフィルタ等を用いることで、指令値に対して油圧の応答遅れがあっても、精度良く第１クラッチトルクTcl1を推定できる。この目標モータジェネレータトルクtTmを使用することにより、駆動力の変動は生じない。

次に、EVモードを説明する。
時刻k4は、第１クラッチCL1のトルク容量がゼロとなり、第１クラッチCL1が完全に切断されてEVモードとなった状態である。EVモードでの目標モータジェネレータトルクtTmは、HEVモードと同じく式(2)を用いて算出するが、第１クラッチCL1が切断されているので、エンジントルクTeはゼロとする。つまり目標入力トルクをモータジェネレータトルクのみで賄う。

実施例１のエンジン停止制御装置において、エンジン停止制御手段は、HEVモードでの走行中であって、エンジントルクを必要としない所定の減速時や、図８の点Ｃのように目標モードをHEVモードとする動作点領域に存在するが、エンジントルク分をバッテリ４から放電することによりモータジェネレータMGで補償可能な場合、エンジンＥのフューエルカットを行う。
例えば、従来技術のように、アクセル足離し操作による減速時やブレーキ踏み込み操作による減速時にのみ、エンジンのフューエルカットを行うようにした場合、バッテリSOCの上昇等によりEV走行が可能であっても、モードマップ上でEVモードが選択される領域に入り込む減速操作が行われない限り、エンジンのフューエルカットが行われず、その分、燃費効率が低下する。
これに対し、実施例１では、バッテリSOCが上昇し、エンジントルク分をバッテリ４から放電することによりモータジェネレータMGで補償可能な場合をEVモードへのモード切替条件に含め、エンジンＥのフューエルカットを行うため、EV走行の頻度が高まり、燃費効率を向上させることができる。

実施例１のエンジン停止制御装置において、エンジン停止制御手段は、HEVモードからEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、先ず、エンジンＥのフューエルカットを行い、次に、第１クラッチCL1を開放する。
例えば、エンジンのフューエルカットと第１クラッチの開放を同時に行う場合には、複合したトルク変動を把握するのが難しく、駆動力を維持するモータジェネレータ補償制御性が低下する。一方、先に第１クラッチを開放し、次にエンジンのフューエルカットを行うと、フューエルカットの開始タイミングが遅れ、燃費効率が悪くなる。
これに対し、実施例１では、モード切替フェーズにおいて、エンジンＥのフューエルカット→第１クラッチCL1の開放という順序にてEVモードへ切り替え、フューエルカットを最初に行うので、燃費効率を向上させられる。また、フューエルカットによるエンジントルクの変化をモータジェネレータトルクで補償するため、出力軸に伝わるトルクが変動しない。従って、ドライバーの意図する駆動力を維持することが可能である。また、駆動力変化の原因となるフューエルカットと第１クラッチCL1の切断を、同時に並行して行わないので、制御性が良い。

実施例１のエンジン停止制御装置において、エンジン停止制御手段は、第１クラッチCL1を開放する際、第１クラッチCL1のトルク容量を締結容量ａまで即座に引き下げる。
なお、実施例１では、図１０の時刻k2〜k3に示すように、第１クラッチCL1のトルク容量を締結容量ａまで即座に引き下げるのではなく、一旦締結容量ａの近くまで即座に引き下げ、その後、徐々に締結容量ａとなるように緩減させている。これは、エンジンＥのフューエルカット指令に対しエンジントルクの低下に応答遅れがあるため、これを待っているものであり、実施例２や実施例３のように、エンジントルクの低下を待つ必要がない場合には、第１クラッチCL1のトルク容量を締結容量ａまで即座に引き下げる。
このように、実施例１では、第１クラッチCL1を開放する際、第１クラッチCL1のトルク容量をモータジェネレータMGによるトルク補償を要さない締結容量ａまでは即座に引き下げることで、第１クラッチCL1の切断に要する時間を短縮することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両のエンジン停止制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) エンジンＥとモータジェネレータMGと変速機を有し、前記エンジンＥとモータジェネレータMGの間にトルク容量を連続的に変更可能な第１クラッチCL1を介装してハイブリッド駆動系を構成し、前記第１クラッチCL1を締結し、エンジンＥとモータジェネレータMGとを動力源として走行するHEVモードでの走行中、前記モータジェネレータMGのみを動力源として走行するEVモードへのモード遷移要求があった場合、前記第１クラッチCL1を開放するモード切り替えを行いながら前記エンジンＥを停止するエンジン停止制御手段を備えたハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、前記エンジン停止制御手段は、前記HEVモードでの走行中にEVモードへモード遷移するとき、前記エンジンＥの停止および前記第１クラッチCL1の開放に伴なうトルク変化を、前記モータジェネレータMGのトルクにより補償するため、HEVモードでの走行中、第１クラッチCL1を開放するEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、駆動力ショックの発生を回避し、駆動力の平滑化を達成することができる。

(2) 前記エンジン停止制御手段は、HEVモードでの走行中であって、エンジントルクを必要としない所定の減速時や、エンジントルク分をバッテリ４から放電することによりモータジェネレータMGで補償可能な場合、エンジンＥのフューエルカットを行うため、EV走行の頻度が高まり、燃費効率を向上させることができる。

(3) 前記エンジン停止制御手段は、HEVモードからEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、先ず、エンジンＥのフューエルカットを行い、次に、第１クラッチCL1を開放するため、フューエルカットを最初に行うことでの燃費効率を向上させることができると共に、エンジンＥのフューエルカットと第１クラッチCL1の開放に対しそれぞれのトルク変動を抑える補償制御を分けて行なう制御性の高いモータジェネレータMGによるトルク補償により、ドライバーの意図する駆動力を維持することができる。

(4) 前記エンジン停止制御手段は、第１クラッチCL1を開放する際、第１クラッチCL1のトルク容量を締結容量ａまで即座に引き下げるため、第１クラッチCL1の切断に要する時間を短縮することができる。

実施例２は、HEVモードからEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、エンジンＥのフューエルカットと第１クラッチCL1の開放を同時に行うようにした例である。

まず、構成を説明する。図８に示すように、HEV⇒EV切替線を跨ぐ点Ａから点Ａ'へのアクセル足離し操作時、HEV⇒EV切替線を跨ぐ点Ｂから点Ｂ'への車速低下時、または、点Ｃで定常にHEVモード走行中に、バッテリSOCの上昇でエンジン停止が要求される時、HEVモードからEVモードへのモード遷移要求にしたがって、第１クラッチCL1を開放するモード切り替えを行いながらエンジンＥのフューエルカット（全気筒カット）を行う。実施例２では、エンジン始動を伴うEVモードからHEVモードへの切替操作を行う際、エンジンＥのフューエルカットと第１クラッチCL1の開放を同時に行う。尚、他の構成については実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。

［HEVモードからEVモードへのモード遷移作用］
実施例１のエンジン停止制御装置において、エンジンＥのフューエルカットと第１クラッチCL1を切断を同時に行うことで、HEVモードからEVモードへモード遷移する場合のモード遷移作用を、図１１に示すタイムチャートにより説明する。
時刻k1以前は、HEモードである。時刻k1から時刻k3の間は、HEVモードからEVモードへのモード切替中であり、モード切替フェーズと呼ぶこととする。エンジンＥ、モータジェネレータMG、第１クラッチCL1を協調制御して、第１クラッチCL1の切断作業（開放作業）、エンジンＥのフューエルカットを行う。時刻k3以降はEVモードである。HEVモードとEVモードに関しては実施例１と同じ制御を行うので説明を省略し、モード切替フェーズの時刻k1から時刻k3の間を説明する。

モード切替フェーズを説明する。
時刻k1はEVモードへのモード遷移指令が出された時刻であり、エンジンＥのフューエルカットを開始すると共に、第１クラッチCL1の切断を開始して、エンジンＥと第１クラッチCL1とモータジェネレータMGの協調制御を開始する。第１クラッチCL1のトルク容量は、時刻k1で締結容量ａの近傍まで即座に引き下げる。目標モータジェネレータトルクtTmは、下記の式(3')を用いて算出する。
tTm＝tTin−Te …(3')
時刻k2では第１クラッチCL1のトルク容量が第１クラッチCL1の締結容量ａを下回ったため、第１クラッチCL1がスリップを開始した時刻である。よって、式(3")を用いて、第１クラッチCL1の引き摺りトルク分を補償する目標モータジェネレータトルクtTmを算出する。
tTm＝tTin−Tcl1 …(3")

上記のように、実施例２のエンジン停止制御装置において、エンジン停止制御手段は、HEVモードからEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、エンジンＥのフューエルカットと第１クラッチCL1の開放とを同時に行う。
例えば、エンジンＥのフューエルカットと第１クラッチCL1の開放とをタイミングをずらして実行すると、HEVモードからEVモードへのモード切り替え過渡期であるモード切替フェーズに長い時間を要する。
これに対し、実施例２では、エンジンＥのフューエルカットと第１クラッチCL1の開放とを同時に行うため、素早くエンジンＥを停止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例２のハイブリッド車両のエンジン停止制御装置にあっては、実施例１の(1),(2),(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(5) 前記エンジン停止制御手段は、HEVモードからEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、エンジンＥのフューエルカットと第１クラッチCL1の開放とを同時に行うため、素早くエンジンＥを停止することができる。

実施例３は、HEVモードからEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、第１クラッチCL1の開放後にエンジンＥのフューエルカットを行うようにした例である。

まず、構成を説明する。図８に示すように、HEV⇒EV切替線を跨ぐ点Ａから点Ａ'へのアクセル足離し操作時、HEV⇒EV切替線を跨ぐ点Ｂから点Ｂ'への車速低下時、または、点Ｃで定常にHEVモード走行中に、バッテリSOCの上昇でエンジン停止が要求される時、HEVモードからEVモードへのモード遷移要求にしたがって、第１クラッチCL1を開放するモード切り替えを行いながらエンジンＥのフューエルカット（全気筒カット）を行う。実施例３では、エンジン始動を伴うEVモードからHEVモードへの切替操作を行う際、第１クラッチCL1の開放後にエンジンＥのフューエルカットを行う。尚、他の構成については実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。

［HEVモードからEVモードへのモード遷移作用］
実施例３のエンジン停止制御装置において、第１クラッチCL1を切断した後にエンジンＥのフューエルカットを行うことで、HEVモードからEVモードへモード遷移する場合のモード遷移作用を、図１２に示すタイムチャートにより説明する。
時刻k1以前は、HEモードである。時刻k1から時刻k3の間は、HEVモードからEVモードへのモード切替中であり、モード切替フェーズと呼ぶこととする。エンジンＥ、モータジェネレータMG、第１クラッチCL1を協調制御して、第１クラッチCL1の切断作業（開放作業）、エンジンＥのフューエルカットを行う。時刻k3以降はEVモードである。HEVモードに関しては実施例１と同じ制御を行うので説明を省略し、モード切替フェーズとEVモードについて説明する。

まず、モード切替フェーズを説明する。
時刻k1はEVモードへのモード遷移指令が出された時刻であり、第１クラッチCL1の切断を開始する時刻である。したがって、第１クラッチCL1のトルク容量を減少させる。ここでは、第１クラッチCL1のトルク容量を即座に締結容量ａの近傍まで引き下げた。
時刻k2は、第１クラッチCL1のトルク容量が第１クラッチCL1の締結容量ａを下回ったため、第１クラッチCL1がスリップを開始した時刻であり、第１クラッチCL1とモータジェネレータMGの協調制御を開始する。式(3")を用いて、第１クラッチCL1の引き摺りトルク分を補償する目標モータジェネレータトルクtTmを算出する。
tTm＝tTin−Tcl1 …(3")
この目標モータジェネレータトルクtTmを使用することで、第１クラッチトルクによる駆動力の変動を補償することが可能である。

次に、EVモードについて説明する。
時刻k3は、第１クラッチCL1のトルク容量がゼロとなり、第１クラッチCL1が完全に切断されてEVモードとなった状態であり、エンジンＥのフューエルカットを行う、。第１クラッチCL1が完全に切断された状態でエンジンＥのフューエルカットを行うので、駆動力への影響は全くない。また、EVモードでの目標モータジェネレータトルクtTmは、HEVモードと同じく式(2)を用いて算出するが、第１クラッチCL1が切断されているので、エンジントルクTeはゼロとする。

上記のように、実施例３のエンジン停止制御装置において、エンジン停止制御手段は、HEVモードからEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、先ず、第１クラッチCL1を開放し、次に、エンジンＥのフューエルカットを行う。
例えば、エンジンＥのフューエルカットの後に第１クラッチCL1の開放を行うと、エンジンＥのフューエルカットも第１クラッチCL1の開放も駆動力変動の要因となり、駆動力の平滑化を目指すには、いずれのトルク変動をもモータジェネレータMGにより補償する必要がある。
これに対し、実施例３では、第１クラッチCL1を開放した後、エンジンＥのフューエルカットを行うため、フューエルカットによるトルク変動影響が出力軸に伝わらず、第１クラッチCL1の開放によるトルク変動に対しモータジェネレータトルクによる補償を行うだけで、駆動力の変動を抑えることができる。

次に、効果を説明する。
実施例３のハイブリッド車両のエンジン停止制御装置にあっては、実施例１の(1),(2),(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(6) 前記エンジン停止制御手段は、HEVモードからEVモードへのモード切り替えを行いながらエンジンＥを停止するとき、先ず、第１クラッチCL1を開放し、次に、エンジンＥのフューエルカットを行うため、フューエルカットによるトルク変動影響が出力軸に伝わらず、第１クラッチCL1の開放によるトルク変動に対しモータジェネレータトルクによる補償を行うだけで、駆動力の変動を抑えることができる。

以上、本発明のハイブリッド車両のエンジン停止制御装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、HEVモードからEVモードへのモード遷移時、エンジンのフューエルカット後に第１クラッチを開放する例を示し、実施例２では、HEVモードからEVモードへのモード遷移時、エンジンのフューエルカットと第１クラッチの開放を同時に行う例を示し、実施例１では、HEVモードからEVモードへのモード遷移時、第１クラッチの開放後にエンジンのフューエルカットを行う例を示した。しかし、HEVモードからEVモードへのモード遷移時、フューエルカットと第１クラッチの開放との間、または、第１クラッチの開放とフューエルカットとの間にオーバーラップ区間を持たせても良い。要するに、エンジン停止制御手段は、HEVモードでの走行中にEVモードへモード遷移するとき、エンジンの停止または第１クラッチの開放に伴なうトルク変化を、モータジェネレータのトルクにより補償するものであれば、実施例１〜実施例３には限られることはない。

実施例１〜３では、後輪駆動のハイブリッド車両への適用例を示したが、前輪駆動のハイブリッド車両や四輪駆動のハイブリッド車両へも適用できる。実施例１〜３では、第２クラッチとして自動変速機に内蔵されたクラッチを利用する例を示したが、モータジェネレータと変速機との間に第２クラッチを追加して介装したり、または、変速機と駆動輪との間に第２クラッチを追加して介装（例えば、特開２００２−１４４９２１号公報参照）しても良い。要するに、エンジンとモータジェネレータと変速機（自動変速機以外に、駆動力合成変速機等を含む）を有し、エンジンとモータジェネレータの間にトルク容量を連続的に変更可能な第１クラッチを介装してハイブリッド駆動系を構成したハイブリッド車両であれば適用できる。

実施例１のエンジン停止制御装置が適用された後輪駆動のハイブリッド車両を示す全体システム図である。 実施例１の統合コントローラにおける演算処理プログラムを示す制御ブロック図である。 図２の目標駆動力演算部にて目標駆動力演算に用いられる目標駆動力マップの一例を示す図である。 図２のモード選択部にて目標モードの選択に用いられる目標モードマップの一例を示す図である。 図２の目標充放電演算部にて目標充放電電力の演算に用いられる目標充放電量マップの一例を示す図である。 図２の動作点指令部にて各動作点を決める演算処理を示すフローチャートである。 図６の目標自動変速シフト演算ステップにて用いられるシフトマップの一例を示す図である。 図６のモード設定ステップにて設定される目標モードがEVモードからHEVモードに遷移する場合を示す動作点マップの一例を示す図である。 図６の目標エンジントルク演算ステップにて用いられるエンジン回転数に対する最大エンジントルクマップの一例を示す図である。 実施例１のエンジン停止制御においてHEVモードからEVモードへ遷移する際にエンジンのフューエルカットの後に第１クラッチを切断する場合のタイムチャートである。 実施例２のエンジン停止制御においてHEVモードからEVモードへ遷移する際にエンジンのフューエルカットと第１クラッチの切断を同時に行う場合のタイムチャートである。 実施例３のエンジン停止制御においてHEVモードからEVモードへ遷移する際に第１クラッチを切断した後にエンジンのフューエルカットを行う場合のタイムチャートである。

符号の説明

Ｅ エンジン
FW フライホイール
CL1 第１クラッチ
MG モータジェネレータ
CL2 第２クラッチ
AT 自動変速機
PS プロペラシャフト
DF ディファレンシャル
DSL 左ドライブシャフト
DSR 右ドライブシャフト
RL 左後輪（駆動輪）
RR 右後輪（駆動輪）
FL 左前輪
FR 右前輪
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 第１クラッチコントローラ
６ 第１クラッチ油圧ユニット
７ ＡＴコントローラ
８ 第２クラッチ油圧ユニット
９ ブレーキコントローラ
１０ 統合コントローラ
100 目標駆動力演算部
200 モード選択部
300 目標充放電演算部
400 動作点指令部
500 変速制御部

Claims (7)

1. エンジンとモータジェネレータと変速機を有し、前記エンジンとモータジェネレータの間にトルク容量を連続的に変更可能な第１クラッチを介装してハイブリッド駆動系を構成し、
   前記第１クラッチを締結し、エンジンとモータジェネレータとを動力源として走行するハイブリッド車走行モードでの走行中、前記モータジェネレータのみを動力源として走行する電気自動車走行モードへのモード遷移要求があった場合、前記第１クラッチを開放するモード切り替えを行いながら前記エンジンを停止するエンジン停止制御手段を備えたハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、
   前記エンジン停止制御手段は、前記ハイブリッド車走行モードでの走行中に電気自動車走行モードへモード遷移するとき、前記エンジンの停止または前記第１クラッチの開放に伴なうトルク変化を、前記モータジェネレータのトルクにより補償することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン停止制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、
   前記エンジン停止制御手段は、前記ハイブリッド車走行モードでの走行中であって、エンジントルクを必要としない所定の減速時や、エンジントルク分をバッテリから放電することによりモータジェネレータで補償可能な場合、前記エンジンのフューエルカットを行うことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン停止制御装置。
3. 請求項１または２に記載されたハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、
   前記エンジン停止制御手段は、ハイブリッド車走行モードから電気自動車走行モードへのモード切り替えを行いながらエンジンを停止するとき、先ず、前記エンジンのフューエルカットを行い、次に、前記第１クラッチを開放することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン停止制御装置。
4. 請求項１または２に記載されたハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、
   前記エンジン停止制御手段は、ハイブリッド車走行モードから電気自動車走行モードへのモード切り替えを行いながらエンジンを停止するとき、前記エンジンのフューエルカットと前記第１クラッチの開放とを同時に行うことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン停止制御装置。
5. 請求項１または２に記載されたハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、
   前記エンジン停止制御手段は、ハイブリッド車走行モードから電気自動車走行モードへのモード切り替えを行いながらエンジンを停止するとき、先ず、前記第１クラッチを開放し、次に、前記エンジンのフューエルカットを行うことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン停止制御装置。
6. 請求項３乃至５の何れか１項に記載されたハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、
   前記エンジン停止制御手段は、前記第１クラッチを開放する際、第１クラッチのトルク容量を締結容量まで即座に引き下げることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン停止制御装置。
7. エンジンとモータジェネレータと変速機を有し、前記エンジンとモータジェネレータの間にトルク容量を連続的に変更可能な第１クラッチを介装してハイブリッド駆動系を構成し、
   前記第１クラッチを締結し、エンジンとモータジェネレータとを動力源として走行するハイブリッド車走行モードでの走行中、前記モータジェネレータのみを動力源として走行する電気自動車走行モードへのモード遷移要求があった場合、前記第１クラッチを開放するモード切り替えを行いながら前記エンジンを停止するハイブリッド車両のエンジン停止制御装置において、
   前記ハイブリッド車走行モードでの走行中に電気自動車走行モードへモード遷移するとき、前記エンジンの停止または前記第１クラッチの開放に伴なうトルク変化を、前記モータジェネレータのトルクにより補償することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン停止制御装置。

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