JP4055812B1 - 車両 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
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Abstract

【課題】エンジンを運転している最中にシステムを停止する際の振動の発生を抑制する。
【解決手段】エンジンを運転している最中にシステム停止指示がなされたときには、ギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押しつけながらエンジンを停止させて（ステップＳ１００〜Ｓ１９０）、エンジンが停止した後は駆動軸に接続されたモータのトルク指令Ｔｍ２＊を徐々に減少させて（ステップＳ２００〜Ｓ２５０）、トルク指令Ｔｍ２＊が閾値Ｔｒｅｆ未満に至ったときに（ステップＳ２５０）、システムを停止する（ステップＳ２６０）。こうすれば、システム停止する際に駆動軸に生じる振動を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に関する。
従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に車軸がギヤ機構を介してリングギヤに接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤに回転軸が接続された第１モータと、遊星歯車機構のリングギヤに回転軸が接続された第２モータとを備え、エンジンを停止する際には、エンジンの出力軸が所定の回転位置で停止するトルクを第１モータから出力してエンジンをモータリングすると共に第１モータからのトルクの出力に伴って駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクを第２モータから出力するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、エンジンの回転数が安定しない低回転領域では、エンジンの回転抵抗を考慮したトルクを第２モータから出力することにより、低回転領域におけるトルクショックを抑制することができる。
特開２０００−１２５４１３号公報
一般的に、上述の車両では、エンジンを停止する際には第１モータでエンジンをモータリングすると共に第２モータから上述したキャンセルトルクとギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるための押し当てトルクとを出力する制御が行なわれている。このような車両では、エンジンを停止した後にギヤ機構で異音が発生するのを抑制するために第２モータから出力する押し当てトルクを徐々に小さくしていく制御が行なわれるため、エンジンを停止した直後にシステム停止すると第２モータから出力するトルクが急変して振動が発生してしまう。
本発明の車両は、システム停止する際の振動の発生を抑制することを目的とする。
本発明の車両は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の第１の車両は、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と車軸にギヤ機構を介して接続された駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力と該出力軸および前記駆動軸の一方に反力としてのトルクの出力とを伴って前記出力軸および前記駆動軸の他方にトルクを出力するトルク出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記トルク出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、前記内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう前記内燃機関と前記トルク出力手段とを制御すると共に前記トルク出力手段による前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って前記駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクと前記ギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御し、少なくとも前記内燃機関が停止した以降は前記電動機からのトルクが徐減するよう該電動機を制御し、該電動機から出力されるトルクが所定トルクに至ったときにシステム停止する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の第１の車両では、内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう内燃機関とトルク出力手段とを制御すると共にトルク出力手段による内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクとギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御し、少なくとも内燃機関が停止した以降は電動機からのトルクが徐減するよう電動機を制御し、電動機から出力されるトルクが所定トルクに至ったときにシステム停止する。電動機からのトルクが所定トルクに至ったときにシステム停止するから、電動機からのトルクの急変を抑制することができ、システム停止する際の振動の発生を抑制することができる。ここで、「所定トルク」には、値０が含まれる。
本発明の第２の車両は、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と車軸にギヤ機構を介して接続された駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力と前記出力軸および前記駆動軸の一方に反力としてのトルクの出力とを伴って前記出力軸および前記駆動軸の他方にトルクを出力するトルク出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記トルク出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、前記内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう前記内燃機関と前記トルク出力手段とを制御すると共に前記トルク出力手段による前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って前記駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクと前記ギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御し、少なくとも前記内燃機関が停止した以降は前記電動機からのトルクが徐減するよう該電動機を制御し、前記システム停止指示がなされた以降の所定タイミングから前記電動機からのトルクが徐減して所定トルクに至るまでに要する所定時間が経過したときにシステム停止する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の第２の車両では、内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう内燃機関とトルク出力手段とを制御すると共にトルク出力手段による内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクとギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御し、少なくとも内燃機関が停止した以降は電動機からのトルクが徐減するよう電動機を制御し、システム停止指示がなされた以降の所定タイミングから電動機から出力されるトルクが徐減して所定トルクに至るまでに要する所定時間が経過したときにシステム停止する。電動機からのトルクが徐減して所定トルクに至るまでに要する所定時間が経過したときにシステム停止するから、電動機からのトルクの急変を抑制することができ、システム停止する際の振動の発生を抑制することができる。ここで、「所定トルク」には、値０が含まれる。
こうした本発明の第１または第２の車両において、前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給を遮断する遮断手段を備え、前記制御手段は、前記システム停止する際には前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断されるよう前記遮断手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機への電力の供給を遮断することによりシステム停止することができる。
また、本発明の第１または第２の車両において、前記トルク出力手段は、前記内燃機関の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可能な電動機と、を備える手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、前記第１の回転子と前記第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。
本発明の第１の車両の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸にギヤ機構を介して接続された駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力と前記出力軸および前記駆動軸の一方に反力としてのトルクの出力とを伴って前記出力軸および前記駆動軸の他方にトルクを出力するトルク出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記トルク出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、前記内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう前記内燃機関と前記トルク出力手段とを制御すると共に前記トルク出力手段による前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って前記駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクと前記ギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御し、少なくとも前記内燃機関が停止した以降は前記電動機からのトルクが徐減するよう該電動機を制御し、該電動機から出力されるトルクが所定トルクに至ったときにシステム停止する
ことを要旨とする。
本発明の第１の車両の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸にギヤ機構を介して接続された駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力と該出力軸および前記駆動軸の一方に反力としてのトルクの出力とを伴って前記出力軸および前記駆動軸の他方にトルクを出力するトルク出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記トルク出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、前記内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう前記内燃機関と前記トルク出力手段とを制御すると共に前記トルク出力手段による前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って前記駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクと前記ギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御し、少なくとも前記内燃機関が停止した以降は前記電動機からのトルクが徐減するよう該電動機を制御し、該電動機から出力されるトルクが所定トルクに至ったときにシステム停止する
ことを要旨とする。
この本発明の第１の車両の制御方法では、内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう内燃機関とトルク出力手段とを制御すると共にトルク出力手段による内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクとギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御し、少なくとも内燃機関が停止した以降は電動機からのトルクが徐減するよう電動機を制御し、電動機から出力されるトルクが所定トルクに至ったときにシステム停止する。電動機からのトルクが所定トルクに至ったときにシステム停止するから、電動機からのトルクの急変を抑制することができ、システム停止する際の振動の発生を抑制することができる。
本発明の第２の車両の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸にギヤ機構を介して接続された駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力と前記出力軸および前記駆動軸の一方に反力としてのトルクの出力とを伴って前記出力軸および前記駆動軸の他方にトルクを出力するトルク出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記トルク出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、前記内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう前記内燃機関と前記トルク出力手段とを制御すると共に前記トルク出力手段による前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って前記駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクと前記ギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御し、少なくとも前記内燃機関が停止した以降は前記電動機からのトルクが徐減するよう該電動機を制御し、前記システム停止指示がなされた以降の所定タイミングから前記電動機からのトルクが徐減して所定トルクに至るまでに要する所定時間が経過したときにシステム停止する
ことを要旨とする。
この本発明の第２の車両の制御方法では、内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう内燃機関とトルク出力手段とを制御すると共にトルク出力手段による内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクとギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御し、少なくとも内燃機関が停止した以降は電動機からのトルクが徐減するよう電動機を制御し、システム停止指示がなされた以降の所定タイミングから電動機から出力されるトルクが徐減して所定トルクに至るまでに要する所定時間が経過したときにシステム停止する。電動機からのトルクが徐減して所定トルクに至るまでに要する所定時間が経過したときにシステム停止するから、電動機からのトルクの急変を抑制することができ、システム停止する際の振動の発生を抑制することができる。
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、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クランクシャフト２６の回転位置を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどのエンジン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。
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とは、システムメインリレー５３を介して電力ライン５４で接続されている。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やシステムメインリレー５３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。
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。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。
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２を運転している最中にシステム停止指示がなされたときの動作について説明する。図３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時制御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、エンジン２２が運転されている最中にイグニッションスイッチ８０がオフされたとき，すなわち，システム停止指示がなされたときに実行される。ここでは、ハイブリッド自動車２０が停車中であるときについて説明する。
システム停止時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジン２２への燃料供給を停止すると共に点火を停止するようエンジンＥＣＵ２４に燃料カット指示を送信する処理を実行する（ステップＳ１００）。燃料カット指示を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２における燃料噴射制御や点火制御を停止する処理を実行する。
次に、図示しないタイマにより経過時間ｔ１の計測を開始して（ステップＳ１１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅやクランク角ＣＡ，経過時間ｔ１を入力する（ステップＳ１２０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、クランク角ＣＡは、図示しないクランクポジションセンサにより検出されるクランクポジションを基準角度からの角度としたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。
続いて、エンジン２２と回転数Ｎｅおよびクランク角ＣＡに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅをスムーズに低下させると共に次回エンジン２２を始動する際に始動性が良好となるクランク角の範囲内でエンジン２２を止めるトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ１３０）、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときに駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクＴｃを設定する（ステップ１４０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２の回転数Ｎｅを低下させている際の動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図４に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、そのトルクをキャンセルするためにモータＭＧ２から出力されたキャンセルトルクＴｃにギヤ比Ｇｒを乗じたトルクとを示す。
Tc=Tm1*/(ρ・Gr) (1)
続いて、経過時間ｔ１に対して比例定数ｋ１をもって徐々に増加するトルクをギヤ機構６０のギヤの噛み合いを一方側に押し当てる押し当てトルクＴｐとして設定する（ステップＳ１５０）。このように押し当てトルクＴｐを設定するのは、押し当てトルクＴｐを徐々に増加させることによりギヤ機構６０のギヤのガタ打ちによる異音の発生を抑制するためであり、比例定数ｋ１はこのような異音の発生を抑制できるような定数として設定される。
こうしてキャンセルトルクＴｃと押し当てトルクＴｐを設定すると、キャンセルトルクＴｃと押し当てトルクＴｐとの和のトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定して（ステップＳ１６０）、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１７０）。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を送信すると、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０になるまで（ステップＳ１８０）、ステップＳ１２０からステップＳ１８０の処理を繰り返す。このように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をエンジン２２の回転数Ｎｅをスムーズに低下させると共に次回にエンジン２２を始動する際に始動性が良好となるクランク角の範囲内でエンジン２２を止めるトルクとして設定して制御することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅをスムーズに低下させると共に次回エンジン２２を迅速に始動できるクランク角でエンジン２２を停止させることができる。また、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をキャンセルトルクＴｃと押し当てトルクＴｐとの和のトルクとして設定して制御することにより、ギヤ機構６０において異音が発生するのを抑制しながら所定のクランク角でエンジン２２を停止させることができる。
エンジン２２の回転数Ｎｅが値０になると（ステップＳ１８０）、図示しないタイマを用いてエンジン２２の回転数Ｎｅが値０になってからの経過時間ｔ２の計測を開始する（ステップＳ１９０）と共にエンジン２２の回転数Ｎｅが値０になったときのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をエンジン停止時トルク指令Ｔｍ２ｓｔとして設定する（ステップＳ２００）。
続いて、経過時間ｔ２を入力して（ステップＳ２１０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ２２０）と共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をエンジン停止時トルク指令Ｔｍ２ｓｔから経過時間ｔ２に対して比例定数ｋ２をもって減少するトルクとして設定し（ステップＳ２３０）、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が閾値Ｔｒｅｆ未満に至るまで（ステップＳ２５０）、ステップＳ２１０からステップＳ２５０の処理を繰り返す。ステップＳ２３０の処理で、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をエンジン停止時トルク指令Ｔｍ２ｓｔから徐々に減少するトルクとして設定したのは、ギヤ機構６０における異音の発生を抑制するためであり、比例定数ｋ２は、このような異音の発生を抑制できるような定数として設定される。また、ステップＳ２６５０の処理で、閾値Ｔｒｅｆは、モータＭＧ２からのトルクを閾値Ｔｒｅｆから値０に急変させたときに駆動軸としてリングギヤ軸３２ａに生じる振動が運転者が違和感を感じない程度のものとなるトルクの上限値やその近傍として設定される値であり、値０に設定してもよい。
モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が閾値Ｔｒｅｆ未満に至ったときには（ステップＳ２５０）、システム停止したときにリングギヤ軸３２ａに生じる振動が運転者が違和感を感じない程度のものであるためシステム停止してもよいと判断して、システム停止指示をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。システム停止指示を受信したモータＥＣＵ４０は、システムメインリレー５３をオフにしてバッテリ５０からインバータ４１，４２への電力の供給を遮断する制御を実行する。このように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が閾値Ｔｒｅｆ未満に至ったときにシステム停止するから、システム停止する際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに生じる振動を抑制することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が徐々に減少して閾値Ｔｒｅｆ未満に至ったときにシステム停止するから、システム停止する際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに生じる振動を抑制することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、押し当てトルクＴｐをステップＳ１５０の処理で経過時間ｔ１と共に増加していくトルクとして設定するものとしたが、ギヤ機構６０のギヤのガタ打ちによる異音の発生をある程度許容するならば、押し当てトルクＴｐを経過時間ｔ１に対して略一定のトルクとなるよう設定するものとしてもよい。この場合において、押し当てトルクＴｐは、ギヤ機構６０のギヤのガタ打ちによる異音の発生をなるべく抑制できるなようなトルクに設定することが望ましい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊が閾値Ｔｒｅｆ未満に至ったときにシステム停止するものとしたが、システム停止指示がなされた以降の所定のタイミング（例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０になったタイミング）からモータＭＧ２からのトルクが徐減して所定トルク（例えば、前述した閾値Ｔｒｅｆ）に至るまでに要すると推定される時間ｔｒｅｆ（例えば、２秒後）が経過した後にシステム停止するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、システム停止する際にはバッテリ５０とインバータ４１，４２との間の電力ライン５４に設けたシステムメインリレー５３をオフにするものとしたが、システム停止する際にはバッテリ５０からモータＭＧ１，ＭＧ２への電力の供給が遮断すればいいから、インバータ４１，４２からモータＭＧ１，ＭＧ２への電力ラインにシステムメインリレーを設けてこのシステムメインリレーをオフにするものとしたり、インバータ４１，４２をゲート遮断するものとしてもよい。
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５の変形例のハイブリッド自動車１２０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６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
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６の変形例のハイブリッド自動車２２０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２３２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２３４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２３０を備えるものとしてもよい。
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、エンジン２２のクランクシャフト２６と車軸６５ａ，ｂにギヤ機構６０を介して接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとに接続された動力分配統合機構３０とこの動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１とが「トルク出力手段」に相当し、リングギヤ軸３２ａに動力を入出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ１およびモータＭＧ２と電力のやりとりが可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、エンジン２２が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき次回エンジン２２を始動する際に始動性が良好となるクランク角の範囲内でエンジン２２を止めるトルクとしてトルク指令Ｔｍ１＊を設定するステップＳ１３０の処理やリングギヤ軸３２ａに反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクＴｃとギヤ機構６０のギヤの噛み合いを一方側に押し当てる押し当てトルクＴｐとの和のトルクとしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するステップＳ１６０の処理，エンジン２２が停止した後にエンジン停止時トルク指令Ｔｍ２ｓｔから経過時間ｔ２に対して比例定数ｋ２をもって減少するトルクとしてトルク指令Ｔｍ２＊を設定するステップＳ２３０の処理，モータＭＧ２からのトルクが閾値Ｔｒｅｆに至ったときにシステム停止指示を送信するステップＳ２６０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０や設定されたトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング制御を実行したりモータＭＧ２からのトルクが閾値Ｔｒｅｆに至ったときにシステムメインリレー５３がオフされるよう制御するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当し、システム停止指示がなされた以降の所定のタイミングからモータＭＧ２からのトルクが徐減して所定トルクに至るまでに要すると推定される時間ｔｒｅｆが経過したときにシステム停止指示をモータＥＣＵ４０に送信する処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０やシステムメインリレー５３がオフされるよう制御するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、車両の製造業等に利用可能である。
本発明の一実施例である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用電子制御ユニット７０により実行されるシステム停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 動力分配統合機構３０の回転数とトルクの力学的な関係を説明するための共線図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
２０，１２０，２２０ 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、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、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）、５３ システムメインリレー、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、６５ａ，６５ｂ 車軸、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、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (5)

  1. 内燃機関と、
    該内燃機関の出力軸と車軸にギヤ機構を介して接続された駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力と該出力軸および前記駆動軸の一方に反力としてのトルクの出力とを伴って前記出力軸および前記駆動軸の他方にトルクを出力するトルク出力手段と、
    前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
    前記トルク出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
    前記内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、前記内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう前記内燃機関と前記トルク出力手段とを制御すると共に前記トルク出力手段による前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って前記駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクと前記ギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御し、少なくとも前記内燃機関が停止した以降は前記電動機からのトルクが徐減するよう該電動機を制御し、該電動機から出力されるトルクが所定トルクに至ったときにシステム停止する制御手段と、
    を備える車両。
  2. 内燃機関と、
    該内燃機関の出力軸と車軸にギヤ機構を介して接続された駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力と前記出力軸および前記駆動軸の一方に反力としてのトルクの出力とを伴って前記出力軸および前記駆動軸の他方にトルクを出力するトルク出力手段と、
    前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
    前記トルク出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
    前記内燃機関が運転されている最中にシステム停止指示がなされたとき、前記内燃機関の出力軸が所定の回転位置範囲内に停止するよう前記内燃機関と前記トルク出力手段とを制御すると共に前記トルク出力手段による前記内燃機関の出力軸へのトルクの出力に伴って前記駆動軸に反力として出力されるトルクをキャンセルするキャンセルトルクと前記ギヤ機構のギヤの噛み合いを一方側に押し当てるのに必要な押し当てトルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御し、少なくとも前記内燃機関が停止した以降は前記電動機からのトルクが徐減するよう該電動機を制御し、前記システム停止指示がなされた以降の所定タイミングから前記電動機からのトルクが徐減して所定トルクに至るまでに要する所定時間が経過したときにシステム停止する制御手段と、
    を備える車両。
  3. 前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給を遮断する遮断手段を備え、
    前記制御手段は、前記システム停止する際には前記蓄電手段から前記電動機への電力の供給が遮断されるよう前記遮断手段を制御する手段である
    請求項１または２記載の車両。
  4. 前記トルク出力手段は、前記内燃機関の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可能な電動機と、を備える手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
  5. 前記トルク出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、前記第１の回転子と前記第２の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
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