JP2019209822A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチが切断された場合に、エンジンの回転数をアイドル回転数以上に保ちつつ、燃料の消費を抑制可能なハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両１は、エンジン２と、エンジンの駆動を補助することが可能なモータージェネレーター３と、エンジンおよびモータージェネレーターの駆動力を変速して駆動輪６へ伝達する変速機７と、エンジンと変速機との間、かつモータージェネレーターと変速機との間に設けられてエンジンの駆動力およびモータージェネレーターの駆動力の伝達と遮断とを切り替えるクラッチ８と、クラッチが切断されエンジンおよびモータージェネレーターから変速機への駆動力が遮断されている場合、エンジンへの燃料の供給を停止させ、かつエンジンの回転数がアイドル回転数になるようにモータージェネレーターの出力トルクを制御する電動アイドル制御を実行する制御部１２と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。

変速時のエンジンの回転数をアイドル回転数以上に保ち、エンジンの回転数を安定させるハイブリッド車が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００４−１３８０３０号公報

特許文献１に記載のように、クラッチが切断される都度、エンジンの回転数をアイドル回転数以上に保つよう、エンジンを制御する場合には、エンジンの回転数を目標回転数に追従させるために、燃料の供給量（つまり、燃料の噴射量、燃料の消費量）が増加する可能性がある。このような、燃料の過剰な供給は、燃費を低下させる。

そこで、本発明は、クラッチが切断された場合に、エンジンの回転数をアイドル回転数以上に保ちつつ、燃料の消費を抑制可能なハイブリッド車両を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するため本発明に係るハイブリッド車両は、内燃機関と、前記内燃機関の駆動を補助することが可能な電動機と、前記内燃機関の駆動力および前記電動機の駆動力を変速して車輪へ伝達する変速機と、前記内燃機関と前記変速機との間、かつ前記電動機と前記変速機との間に設けられて前記内燃機関の駆動力および前記電動機の駆動力の伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、前記クラッチが切断されて前記内燃機関から前記変速機への駆動力および前記電動機から前記変速機への駆動力のいずれも遮断されている場合、または、前記変速機が前記車輪への前記駆動力の非伝達状態である場合には、前記内燃機関への燃料の供給を停止させ、かつ前記内燃機関の回転数がアイドル回転数になるように前記電動機の出力トルクを制御する電動アイドル制御を実行する制御部と、を備えている。

本発明によれば、クラッチが切断された場合に、エンジンの回転数をアイドル回転数以上に保ちつつ、燃料の消費を抑制可能なハイブリッド車両を提供できる。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両のブロック図。 本発明の実施形態に係るハイブリッド車両が実行する電動アイドル制御のアルゴリズム（算法）を表現したフローチャート。 本発明の実施形態に係るハイブリッド車両が実行する電動アイドル制御における各判断条件の対応表。 本発明の実施形態に係るハイブリッド車両が実行する電動アイドル制御を表現したタイミングチャート。 電動アイドル制御を実施しない、従来の制御を表現したタイミングチャート。

本発明に係るハイブリッド車両の実施形態について図１から図５を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号が付されている。

図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両のブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、複数の動力源、つまり内燃機関２（以下「エンジン２」という。）と、電動発動機３（Motor Generator、MG、以下「モータージェネレーター３」という。）と、を備えている。ハイブリッド車両１は、運転条件に応じてエンジン２とモータージェネレーター３とを複合的に用いて走行する。ハイブリッド車両１は、例えば、発進時や加速時には、モータージェネレーター３を力行させてエンジン２の駆動力を補助する一方、慣性走行時や制動時には、モータージェネレーター３を回生させて発電を行い、余剰の運動エネルギーを電力に変換する。ハイブリッド車両１は、例えば、普通乗用車、バス、トラックなどを含む。

ハイブリッド車両１は、一対の駆動輪６と、エンジン２と、エンジン２の駆動を補助することが可能なモータージェネレーター３と、エンジン２の駆動力およびモータージェネレーター３の駆動力を変速して駆動輪６へ伝達する変速機７と、エンジン２と変速機７との間、かつモータージェネレーター３と変速機７との間に設けられて内燃機関２の駆動力およびモータージェネレーター３の駆動力の伝達と遮断とを切り替えるクラッチ８と、変速機７からそれぞれの駆動輪６へ駆動力を振り分けて伝達する差動歯車９と、を備えている。

また、ハイブリッド車両１は、モータージェネレーター３の力行で消費される電力を蓄え、かつモータージェネレーター３の回生で発電した電力を蓄える高電圧バッテリー１１と、エンジン２、およびモータージェネレーター３の運転制御を行う制御部１２と、を備えている。

エンジン２は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンである。エンジン２は、１つ以上の気筒内で燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させ、この熱エネルギーでクランクシャフト１５を回転駆動させる。つまり、エンジン２の駆動力は、クランクシャフト１５から出力される。

モータージェネレーター３は、クランキングを行う機能も有している。なお、エンジン２の駆動を補助する限りにおいて、ハイブリッド車両１は、モータージェネレーター３に代えて、発動機としての機能のない電動機（Motor、モーター）を備えていても良い。

エンジン２とモータージェネレーター３との間には、動力伝達機構１６が設けられている。動力伝達機構１６は、エンジン２とモータージェネレーター３との間で相互に駆動力を伝える。動力伝達機構１６は、モータージェネレーター３の出力軸１７に設けられる第一プーリー２１と、エンジン２の出力軸であるクランクシャフト１５に設けられる第二プーリー２２と、第一プーリー２１と第二プーリー２２との間に架け渡される無端状のベルト２３と、を備えている。ベルト２３は、エンジン２の駆動を補助するモータージェネレーター３の駆動力（出力トルク、力行トルク）をエンジン２へ伝達することが可能な一方で、ハイブリッド車両１の慣性走行時や制動時には、エンジン２側からモータージェネレーター３へ駆動力を伝えてモータージェネレーター３を回生させることが可能である。

なお、動力伝達機構１６は、２つのプーリー２１、２２、およびベルト２３の代わりに、互いに噛み合わされる複数のギヤを有するギヤボックスなどを用いて動力を伝達しても良い。また、動力伝達機構１６は、エンジン２とモータージェネレーター３との間で駆動力を伝達、または遮断する第二クラッチ（図示省略）を備えていても良い。

クランクシャフト１５の一方の端部には第二プーリー２２が設けられ、クランクシャフト１５の他方の端部にはクラッチ８が設けられている。

モータージェネレーター３は、エンジン２から駆動輪６へ伝達される駆動力の向き、およびモータージェネレーター３から駆動輪６へ伝達される駆動力の向きにおいて、エンジン２より上流側に配置されている。

なお、モータージェネレーター３は、クラッチ８越しに変速機７に接続されているのであれば、エンジン２とクラッチ８との間に設けられていても良い。換言すると、モータージェネレーター３は、エンジン２から駆動輪６へ伝達される駆動力の向き、およびモータージェネレーター３から駆動輪６へ伝達される駆動力の向きにおいて、クラッチ８よりも上流側に配置されているのであれば、エンジン２とクラッチ８との間に設けられていても良い。この場合、エンジン２、モータージェネレーター３、クラッチ８、および変速機７は、この順に直列に接続され、かつエンジン２とモータージェネレーター３との間に追加のクラッチ（第二クラッチ）が設けられていても良い。

変速機７は、エンジン２およびモータージェネレーター３の駆動力をトルクや回転数、回転方向を変えて差動歯車９へ伝達する。変速機７は、例えばオートメイテッドマニュアルトランスミッションである。変速機７は、減速比が異なる複数の歯車の組を備えている。また、変速機７は、エンジン２の駆動力およびモータージェネレーター３の駆動力を駆動輪６へ伝達しない状態、つまり中立（ニュートラル）状態をとることができる。なお、変速機７は、ハイブリッド車両１の慣性走行時や制動時には、駆動輪６側からエンジン２およびモータージェネレーター３へ駆動力を伝達する。

クラッチ８は、エンジン２の出力軸、つまりクランクシャフト１５の一方の端部に接続されている。クラッチ８は、変速機７の自動変速制御に応じて接続されたり切断されたりする。

高電圧バッテリー１１は、例えば電圧４８ボルトのリチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーである。高電圧バッテリー１１の負荷側には、モータージェネレーター３の他に、ＤＣ／ＤＣコンバーター２６を介して負荷としての車両電装品２７、低電圧バッテリー２８、およびスターターモーター２９が接続されている。高電圧バッテリー１１の電力は、ＤＣ／ＤＣコンバーター２６で降圧されて、車両電装品２７、低電圧バッテリー２８、およびスターターモーター２９へ供給される。

車両電装品２７は、例えば、電動エアコンディショナーや、電動油圧ポンプである。

低電圧バッテリー２８は、例えば電圧１２ボルトの鉛蓄電池である。

制御部１２は、いわゆるECM（Engine Control Module）である。制御部１２は、信号線３１を介してエンジン２、モータージェネレーター３、高電圧バッテリー１１、低電圧バッテリー２８、スターターモーター２９に接続されている。制御部１２は、モータージェネレーター３の運転を制御するＭＧコントローラー３２を含んでいる。

制御部１２は、発進時や加速時には、高電圧バッテリー１１からモータージェネレーター３へ電力を供給させ、モータージェネレーター３を力行させてエンジン２の駆動力を補助する。また、制御部１２は、慣性走行時や制動時には、モータージェネレーター３を回生させて発電を行い、余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー１１を充電する。

制御部１２は、例えば中央処理装置（Central Processing Unit、ＣＰＵ、図示省略）、中央処理装置で実行（処理）される各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する補助記憶装置（例えば、Read Only Memory、ＲＯＭ、図示省略）、プログラムの作業領域が動的に確保される主記憶装置（例えば、Random Access Memory、ＲＡＭ、図示省略）を備えている。

制御部１２で実行されるプログラムとして、アイドルストップ（アイドリングストップ、停車時エンジン停止、no idling、idle reduction、とも呼ばれる。）制御が例示される。アイドルストップ制御は、エンジン２への燃料の供給を停止し、かつモータージェネレーター３を力行以外の状態にして、つまり高電圧バッテリー１１からモータージェネレーター３への電力供給を遮断するか、モータージェネレーター３が回生トルクを出力して高電圧バッテリー１１を充電するか、いずれかの動作を行いつつエンジン２を停止させる。制御部１２は、駐停車時や、信号待ち時などにアイドルストップ制御を実行する。

次に、制御部１２で実行されるプログラムとして、電動アイドル制御について詳しく説明する。なお、電動アイドル制御は、エンジン２が始動した後に開始される。

図２は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両が実行する電動アイドル制御のアルゴリズム（算法）を表現したフローチャートである。

図３は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両が実行する電動アイドル制御における各判断条件の対応表である。

図２および図３に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御部１２は、クラッチ８が切断されてエンジン２から変速機７への駆動力およびモータージェネレーター３から変速機７への駆動力のいずれも遮断されている場合、または、変速機７が駆動輪６への駆動力の非伝達状態（いわゆるニュートラル状態）である場合には、エンジン２への燃料の供給を停止させ、かつエンジン２の回転数がアイドル回転数になるようにモータージェネレーター３の出力トルクを制御する電動アイドル制御を実行する。

また、制御部１２は、ハイブリッド車両１の車速がアイドルストップ閾値以下である場合には、モータージェネレーター３を力行以外の状態にしてエンジン２を停止させるアイドルストップ制御を実行し、ハイブリッド車両１の車速がアイドルストップ閾値より大きい場合には、電動アイドル制御の実行条件を満足していることを条件として電動アイドル制御を実行する。

さらに、制御部１２は、エンジン２の回転数がアイドル回転数より大きい所定値以上の場合には、モータージェネレーター３を力行以外の状態にしてエンジン２への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行し、エンジン２の回転数が所定値未満の場合には、電動アイドル制御の実行条件を満足していることを条件として電動アイドル制御を実行する。

具体的には、制御部１２は、エンジン２が始動すると、ハイブリッド車両１の車速と予め定められるアイドルストップ閾値とを比較する（ステップＳ１）。制御部１２は、ハイブリッド車両１の車速がアイドルストップ閾値より大きいか否かを判断する（ステップＳ１）。

制御部１２は、ステップＳ１の判断が肯定された場合、つまり、ハイブリッド車両１の車速がアイドルストップ閾値より大きい場合（ステップＳ１ Ｙｅｓ）には、エンジン２の回転数とエンジン２のアイドル回転数より大きい所定値とを比較する（ステップＳ２）。制御部１２は、エンジン２の回転数が所定値より小さいか否かを判断する（ステップＳ２）。

制御部１２は、ステップＳ２の判断が肯定された場合、つまり、エンジン２の回転数が所定値より小さい場合（ステップＳ２ Ｙｅｓ）には、クラッチ８の状態、および変速機７の状態を確認する（ステップＳ３）。制御部１２は、クラッチ８が切られているか否か、または変速機７が駆動力の非伝達状態か否かを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ３の判断は、倫理和である。つまり、クラッチ８が切られている（切断されている）場合には、ステップＳ３の判断は肯定される。また、変速機７が駆動力の非伝達状態の場合には、ステップＳ３の判断は肯定される。

制御部１２は、ステップＳ３の判断が肯定された場合、つまり、クラッチ８が切られている場合、または変速機７が駆動力の非伝達状態の場合（ステップＳ３ Ｙｅｓ）には、電動アイドル制御の実行条件が満足されているか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、ステップＳ４における、電動アイドル制御の実行条件には、例えば、次のような７つの条件が含まれている。

第一条件は、モータージェネレーター３の状態が電動アイドルを実施可能な状態か否かである。第一条件は、モータージェネレーター３の温度が闘値以下である場合には、成立する。

第二条件は、高電圧バッテリー１１の状態が電動アイドルを実施可能な状態か否かである。第二条件は、高電圧バッテリー１１の温度が闘値以内であり、高電圧バッテリー１１の充電状態（State Of Charge、SOC）が闘値以上であり、かつ高電圧バッテリー１１の出力可能な電力が闘値以上である場合には、成立する。なお、高電圧バッテリー１１の温度が閾値以内という条件は、高電圧バッテリー１１の温度が下限値以上かつ上限値以下であることを示す。この温度に関する条件は、高電圧バッテリー１１の温度が高すぎる場合または低すぎる場合は、いずれもバッテリーを使用することに適していないためである。

第三条件は、エンジン２の状態が電動アイドルを実施可能な状態か否かである。第三条件は、エンジン２の冷却水温が闘値以内であり、エンジン２の回転数が所定値よりさらに大きい第二所定値以下であり、かつ電動アイドルの実施に必要な要求トルクが閾値以下（具体的な思想は？？）である場合には、成立する。なお、エンジン２の冷却水温が閾値以内という条件は、エンジン２の冷却水温が下限値以上かつ上限値以下であることを示す。この温度に関する条件は、エンジン２の冷却水温が高すぎる場合はエンジン２の保護のため、またエンジン２の冷却水温低すぎる場合はエンジン２の暖機を優先して燃料噴射を行うことが望ましいためである。

第四条件は、電動アイドルの実行を阻害する電動アイドル以外の制御要求の有無である。第四条件は、例えば、横滑り防止装置（Electronic Stability Program、ESP）からトルク要求がある場合には、不成立になる。また、第四条件は、例えば、エアコン（Air Conditioner、AC）からエンジン２の始動要求がある場合には、不成立になる。

第五条件は、エンジン２とモータージェネレーター３との間の動力伝達機構１６の状態が電動アイドルを実施可能な状態か否かである。第五条件は、ベルト２３が正常に機能している場合には、成立し、ベルトスリップやベルト切れなど、ベルト２３に異常がある場合には、不成立になる。

第六条件は、ハイブリッド車両１の車速が電動アイドルを実施可能な状態か否かである。第六条件は、ハイブリッド車両１が始動から現在まで経験した車速の最大値（以下、「経験車速」という。）が予め設定された電動アイドル用の経験車速閾値よりも大きい閾値以上であり、かつハイブリッド車両１の現在の車速が予め設定された電動アイドル用の車速条件閾値以内である場合には、成立する。ここで、電動アイドル用の経験車速閾値は、適合試験や実験等で求められる値であり、例えばアイドルストップの許可条件に用いられるアイドルストップ用の経験車速閾値と同値としてもよい。これにより、経験車速がアイドルストップの条件の１つを満たすと同時に電動アイドルの経験車速の条件も満たすこととなる。また、電動アイドル用の車速条件閾値は、適合試験や実験等で求められる値であり、上限値と下限値とを含む値である。ハイブリッド車両１の現在の車速がこの上限値と下限値との間である場合に、現在の車速の条件を満たしたものとして第六条件の成否に影響する。ここで、上限値は、電動アイドル用の経験車速閾値よりも大きな値であることが望ましい。

第七条件は、ハイブリッド車両１の姿勢が電動アイドルを実施可能な状態か否かである。第七条件は、ハイブリッド車両１が走行中の路面の勾配が閾値以下である場合には、成立する。

ハイブリッド車両１は、これら７つの条件を判断するために必要となる種々の検知器類（図示省略）、例えば車速センサ、エンジン２の回転数センサ、クラッチ８の状態を検知するクラッチセンサ、変速機７の状態を検知するギヤポジションセンサ、モータージェネレーター３の温度センサ、高電圧バッテリー１１の温度センサ、高電圧バッテリー１１の充電状態（State Of Charge、SOC）を算定するセンサ群、高電圧バッテリー１１の出力可能な電力を算定するセンサ群、エンジン２の冷却水温センサ、ベルト２３の張力センサ、およびハイブリッド車両１の姿勢センサを備えている。これら検知機類の出力信号は、制御部１２へ入力される。

これら第一条件から第七条件が全て成立した場合には、電動アイドル制御の実行条件が満足される（ステップＳ４ Ｙｅｓ）。制御部１２は、ステップＳ４の判断が肯定された場合、つまり、電動アイドル制御の実行条件が満足された場合（ステップＳ４ Ｙｅｓ）には、電動アイドルを実行して（ステップＳ５、図３のエンジン回転数−低、車速−高のマス目、セルにあたる。）、一旦制御を終え、再び制御を開始する。

なお、電動アイドル、または電動アイドリングとは、エンジン２への燃料の供給を停止させた状態で、高電圧バッテリー１１からモータージェネレーター３へ電力を供給させ、モータージェネレーター３を力行させてエンジン２の回転数をアイドリング回転数に維持することをいう。つまり、電動アイドル、または電動アイドリングは、エンジン２に燃料を供給し、気筒内で燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させ、この熱エネルギーでエンジン２の回転数をアイドリング回転数に維持するアイドリング（これを便宜的に「燃料アイドル」または「燃料アイドリング」という。）とは異なる。

また、電動アイドルは、復帰条件が満たされた場合には、エンジン２への燃料の供給を再開すると同時に解除される。電動アイドルからの復帰条件は、例えばクラッチ８が再接続され、かつ変速機７が駆動力を伝達する状態、つまりいずれかの変速段が選択された状態になることである。換言すると、電動アイドルからの復帰条件は、ステップＳ３の不成立に相当する。また、例えば上述の第一条件から第七条件のいずれかが不成立になる等、電動アイドル制御の実行条件が満足しない状態になった場合、すなわちステップＳ４の不成立も電動アイドルの復帰条件に該当する。この他、ステップＳ１が不成立になるとアイドルストップ制御に移行するため電動アイドルは解除される。また、ステップＳ２が不成立になると、フューエルカット制御に移行するため電動アイドルは解除される。

電動アイドルは、復帰条件が満たされない場合であっても、実行から所定時間後、例えば１０秒後に、解除されることが好ましい。クラッチ８が切られた状態や、変速機７の非伝達状態（ステップＳ３ Ｙｅｓ）が、例えば故障によって長時間継続したとしても、高電圧バッテリー１１の過剰な消費が抑制できる。

また、制御部１２は、ステップＳ１の判断が否定された場合、つまり、ハイブリッド車両１の車速がアイドルストップ閾値以下の場合（ステップＳ１ Ｎｏ）には、アイドルストップ制御の実行条件を満足しているか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６が肯定された場合、アイドルストップ制御を実行して（ステップＳ７、図３のエンジン回転数−低および高、車速−低のマス目、セルにあたる。）、一旦制御を終え、再び制御を開始する。ステップＳ６が否定された場合は、アイドルストップ制御を実行できないため、ステップＳ２に進む。なお、アイドルストップ制御の実行条件は、ステップＳ１の車速条件の他、経験車速や高電圧バッテリー１１の状態、アクセルやブレーキ等の運転操作部材や補機負荷の状態等に基づいて設定される。

さらに、制御部１２は、ステップＳ２の判断が否定された場合、つまり、ハイブリッド車両１の車速がアイドルストップ閾値より大きい場合（ステップＳ１ Ｙｅｓ）、またはアイドルストップ制御の実行条件を満足されず（ステップＳ６ Ｎｏ）かつエンジン２の回転数が所定値以上の場合（ステップＳ２ Ｎｏ）には、フューエルカット制御の実行条件を満足しているか否かを判断する（ステップＳ８）。ステップＳ８が肯定された場合、フューエルカット制御を実行して（ステップＳ９、図３のエンジン回転数−高、車速−高のマス目、セルにあたる。）、一旦制御を終え、再び制御を開始する。ステップＳ８が否定された場合には、フューエルカット制御を実行できないため、ステップＳ３に進む。なお、フューエルカット制御の実行条件は、ステップＳ２のエンジンの回転数の条件の他、現在の車速やエンジンの暖機状態、運転操作部材や補機負荷、および変速機の状態等に基づいて設定される。

なお、フューエルカットとは、モータージェネレーター３を力行以外の状態にしてエンジン２への燃料の供給を停止することを言う。換言すると、フューエルカット制御とは、エンジン２への燃料の供給を停止させた状態を示す。このとき、モータージェネレーター３の動作は、高電圧バッテリー１１からモータージェネレーター３への電力の供給を遮断してモータージェネレーター３の出力トルクを零値化するか、またはモータージェネレーター３が回生トルクを出力して高電圧バッテリー１１に電力を充電するかいずれかに制御される。

アイドルストップ制御では、エンジン２への燃料の供給を停止させた後、エンジン２の回転数が零値になるまで、エンジン２への燃料の供給を停止させ続ける一方、フューエルカット制御では、エンジン２への燃料の供給を停止させた後、エンジン２の回転数が零値になる以前に、少なくともエンジン２の回転数がアイドル回転数より大きくなるように電動アイドル制御へ移行する場合と、エンジン２への燃料の供給を復帰させる場合とがある。フューエルカット制御では、エンジン２へ混合気を供給するスロットルバルブ（図示省略）を開けておいて、ポンピングロスを低減させても良い。

また、制御部１２は、ステップＳ３の判断が否定された場合、つまり、クラッチ８が接続され、かつ変速機７が駆動力の伝達状態の場合（ステップＳ３ Ｎｏ）には、電動アイドル制御を実行せず（不実行して、実施を回避して、ステップＳ１０）、一旦制御を終え、再び制御を開始する。

さらに、制御部１２は、ステップＳ４の判断が否定された場合、つまり、電動アイドル制御の実行条件が満足されずに不成立になった場合（ステップＳ４ Ｎｏ）には、電動アイドル制御を実行せず（不実行して、実施を回避して、ステップＳ１０）、一旦制御を終え、再び制御を開始する。

図４は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両が実行する電動アイドル制御を表現したタイミングチャートである。

図５は、電動アイドル制御を実施しない、従来の制御を表現したタイミングチャートである。

なお、図４および図５の区間Ａでは、車両（本実施形態に係るハイブリッド車両１、および従来例の）は、アイドルストップ閾値より大きい車速で走行しているものとする（図２のステップＳ１ Ｙｅｓ）。また、エンジンへの燃料の供給はなく、モータージェネレーターは力行以外の状態にあって、回生状態またはトルクを出力していない状態のいずれかである。

そして、エンジンの回転数は、クラッチが切られると下がり始める（図４、および図５のタイミングＴ１）。

図５に示すように、従来の車両は、エンジンの回転数が燃料復帰回転数まで低下すると（図５のタイミングＴ２）、燃料の噴射を再開する（図５の実線矢印ａ）。従来の車両は、燃料を供給してエンジンを燃料アイドリングさせ、アイドル回転数を維持する（図５の区間Ｃ）。

一方、図４に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、エンジン２の回転数が所定値（従来の車両における燃料復帰回転数に相当する。）以上の期間（図２のステップＳ２ Ｎｏ、図４の区間Ｂ）、燃料の供給を停止させたまま、かつモータージェネレーター３を力行以外の状態にする。この区間Ｂにおいて、ハイブリッド車両１は、フューエルカット制御を実行している（図２のステップＳ９）。

そして、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、エンジン２の回転数が所定値（従来の車両における燃料復帰回転数に相当する。）まで低下すると（図２のステップＳ２ Ｙｅｓ）、燃料の供給を停止させたまま、高電圧バッテリー１１からモータージェネレーター３へ電力を供給させ、モータージェネレーター３を力行させてエンジン２の回転数をアイドリング回転数に維持する（図２のステップＳ５、図４の区間Ｃ）。

つまり、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、区間Ｃにおいて従来の車両のようにエンジン２へ燃料を供給せず、電動アイドリングを行っている。つまり、ハイブリッド車両１は、燃料の供給を停止させ、モータージェネレーター３を力行させてエンジン２の回転数をアイドリング回転数に維持することで、図５に破線のハッチング領域ＦＲで表される燃料の消費を抑えることができる。

本実施形態に係るハイブリッド車両１は、クラッチ８が切断されてエンジン２から変速機７への駆動力およびモータージェネレーター３から変速機７への駆動力のいずれも遮断されている場合、または、変速機７が駆動輪６への駆動力の非伝達状態である場合には、エンジン２への燃料の供給を停止させ、かつエンジン２の回転数がアイドル回転数になるようにモータージェネレーター３の出力トルクを制御する電動アイドル制御を実行する。そのため、ハイブリッド車両１は、変速機７の変速にともなうクラッチ８の切断時や、慣性走行の際に、駆動輪６の回転に影響を与えることなくエンジン２のストールを防止し、かつ燃費を向上させることができる。

また、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、車速がアイドルストップ閾値以下である場合には、アイドルストップ制御の実行条件を満たしている場合にはモータージェネレーター３を力行以外の状態にしてエンジン２を停止させるアイドルストップ制御を実行する。車速がアイドルストップ閾値より大きい場合には、電動アイドル制御の実行条件を満足していれば電動アイドル制御を実行する。つまり、ハイブリッド車両１は、アイドルストップ制御の条件が成立しない高車速時であっても、エンジン２への燃料の供給を停止させて、供給されない燃料による燃料アイドルに代えて、電動アイドルを行う。そのため、ハイブリッド車両１は、アイドルストップ制御の条件が成立しない高車速時であっても、駆動輪６の回転に影響を与えることなく燃費を向上させることができる。また、車速がアイドルストップ閾値以下であっても、アイドルストップ制御の実行条件を満たしておらず、電動アイドル制御の実行条件を満足している場合は電動アイドル制御を実行する。つまり、アイドルストップ制御が実行できず、従来燃料消費を行っていた状態でも電動アイドル制御を実行する場合があり、このような場合には燃料消費を抑制して燃費を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、エンジン２の回転数がアイドル回転数より大きい所定値以上の場合には、フューエルカット制御の実行条件を満たしている場合にはモータージェネレーター３を力行以外の状態にしてエンジン２への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行する。エンジン２の回転数が所定値未満の場合には、電動アイドル制御の実行条件を満足していれば電動アイドル制御を実行する。つまり、ハイブリッド車両１は、エンジン２の回転数が所定値以上の場合には、エンジン２を停止させ、モータージェネレーター３への電力の供給も遮断して慣性走行する。そして、ハイブリッド車両１は、エンジン２の回転数が所定値未満になると電動アイドルを実行する。そのため、ハイブリッド車両１は、高電圧バッテリー１１の不要な消費を抑制しつつ、走行に影響を与えることなく燃費を向上させることができる。また、エンジン２の回転数がアイドル回転数より大きい所定値以下であっても、フューエルカット制御の実行条件を満たしておらず、電動アイドル制御の実行条件を満足している場合は電動アイドル制御を実行する。つまり、フューエルカット制御が実行できず、従来燃料消費を行っていた状態でも電動アイドル制御を実行する場合があり、このような場合には燃料消費を抑制して燃費を向上させることができる。

なお、本実施形態では、図３に示した各判断表は、それぞれ対応する制御の実行条件が満足していると仮定した場合に実行される制御を記載しており、必ずしも各判断表に記載された制御が実行されるわけではない。例えば、車速が低い（アイドルストップ閾値以下）場合であってもアイドルストップ制御の実行条件が満足されていない場合は電動アイドル制御が実行される場合がある。また、例えば車速が高く（アイドルストップ閾値より大）、かつエンジン回転数が大（所定値以上）であっても、フューエルカット制御の実行条件が満足されていない場合は電動アイドル制御が実行される場合がある。

したがって、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、クラッチ８が切断された場合に、エンジン２の回転数をアイドル回転数以上に保ちつつ、燃料の消費を抑制できる。

１…ハイブリッド車両、２…内燃機関、エンジン、３…電動発動機、モータージェネレーター、６…駆動輪、７…変速機、８…クラッチ、９…差動歯車、１１…高電圧バッテリー、１２…制御部、１５…クランクシャフト、１６…動力伝達機構、１７…出力軸、２１…第一プーリー、２２…第二プーリー、２３…ベルト、２５…高電圧バッテリー、２６…ＤＣ／ＤＣコンバーター、２７…車両電装品、２８…低電圧バッテリー、２９…スターターモーター、３１…信号線、３２…ＭＧコントローラー。

図１に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、複数の動力源、つまり内燃機関２（以下「エンジン２」という。）と、電動発電機３（Motor Generator、MG、以下「モータージェネレーター３」という。）と、を備えている。ハイブリッド車両１は、運転条件に応じてエンジン２とモータージェネレーター３とを複合的に用いて走行する。ハイブリッド車両１は、例えば、発進時や加速時には、モータージェネレーター３を力行させてエンジン２の駆動力を補助する一方、慣性走行時や制動時には、モータージェネレーター３を回生させて発電を行い、余剰の運動エネルギーを電力に変換する。ハイブリッド車両１は、例えば、普通乗用車、バス、トラックなどを含む。

モータージェネレーター３は、クランキングを行う機能も有している。なお、エンジン２の駆動を補助する限りにおいて、ハイブリッド車両１は、モータージェネレーター３に代えて、発電機としての機能のない電動機（Motor、モーター）を備えていても良い。

第三条件は、エンジン２の状態が電動アイドルを実施可能な状態か否かである。第三条件は、エンジン２の冷却水温が闘値以内であり、エンジン２の回転数が所定値よりさらに大きい第二所定値以下であり、かつ電動アイドルの実施に必要な要求トルクが閾値以下である場合には、成立する。なお、エンジン２の冷却水温が閾値以内という条件は、エンジン２の冷却水温が下限値以上かつ上限値以下であることを示す。この温度に関する条件は、エンジン２の冷却水温が高すぎる場合はエンジン２の保護のため、またエンジン２の冷却水温低すぎる場合はエンジン２の暖機を優先して燃料噴射を行うことが望ましいためである。

Claims (3)

1. 内燃機関と、
   前記内燃機関の駆動を補助することが可能な電動機と、
   前記内燃機関の駆動力および前記電動機の駆動力を変速して車輪へ伝達する変速機と、
   前記内燃機関と前記変速機との間、かつ前記電動機と前記変速機との間に設けられて前記内燃機関の駆動力および前記電動機の駆動力の伝達と遮断とを切り替えるクラッチと、
   前記クラッチが切断されて前記内燃機関から前記変速機への駆動力および前記電動機から前記変速機への駆動力のいずれも遮断されている場合、または、前記変速機が前記車輪への前記駆動力の非伝達状態である場合には、前記内燃機関への燃料の供給を停止させ、かつ前記内燃機関の回転数がアイドル回転数になるように前記電動機の出力トルクを制御する電動アイドル制御を実行する制御部と、を備えるハイブリッド車両。
2. 前記制御部は、前記ハイブリッド車両の車速がアイドルストップ閾値以下である場合には、前記電動機を回生状態またはトルクを出力しない状態にして前記内燃機関を停止させるアイドルストップ制御を実行し、前記車速が前記アイドルストップ閾値より大きい場合には、前記電動アイドル制御を実行する請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御部は、前記内燃機関の回転数が前記アイドル回転数より大きい所定値以上の場合には、前記電動機を回生状態またはトルクを出力しない状態にして前記内燃機関への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行し、前記内燃機関の回転数が前記所定値未満の場合には、前記電動アイドル制御を実行する請求項１または２に記載のハイブリッド車両。

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