JP5050826B2 - 内燃機関装置およびその制御方法並びに動力出力装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関装置およびその制御方法並びに動力出力装置に関する。

従来、この種の内燃機関装置としては、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駆動軸にリングギヤが接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤに接続された第１のモータ（ＭＧ１）と、駆動軸に接続された第２のモータ（ＭＧ２）と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンを停止させる際、エンジンの回転数が停止直前回転数に達するまではエンジンの回転を抑制するトルクをモータＭＧ１から出力し、エンジンの回転数が停止直前回転数に達した以降はエンジンを目標停止位置で停止させるトルクをモータＭＧ１から出力することにより、エンジンが回転停止するときのクランク角を調整している。
特開２００５−１８４９９９号公報（図９）

一般に、こうした内燃機関装置では、エンジンを停止させる際には、次回のエンジン始動時に有利となるクランクシャフトの回転位置でエンジンを停止させることが課題の一つとされている。このために、エンジンの回転数が停止直前回転数に達したときの回転位置（以下、停止直前回転位置という）をできるだけ目標位置に近づけるようにモータＭＧ１からトルクを出力することが望まれるが、上述の装置では、エンジンの製造誤差や経年変化などによって停止直前回転位置が変化してしまう。

本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに動力出力装置は、エンジンをより適正な回転位置で停止させることを主目的とする。

本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに動力出力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の内燃機関装置は、
内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記検出された出力軸の回転位置に基づいて前記内燃機関の回転数である機関回転数を演算する機関回転数演算手段と、
前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記演算された機関回転数が第１の所定回転数に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用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する回転低下制御を実行し、前記演算された機関回転数が前記第１の所定回転数に至った以降で該第１の所定回転数より小さな第２の所定回転数に至る以前は前記演算された機関回転数が前記第１の所定回転数に至ったときに前記検出された回転位置である補正開始時回転位置に基づいて前記出力軸の回転位置が目標変化量だけ変化するよう設定した基本補正トルクと前回以前に前記内燃機関を回転停止させた際の前記出力軸の回転位置の変化量である実変化量に基づくトルクである変化量関連トルクと前記回転低下用トルクとの和のトルクである調整用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する変化量調整制御を実行し、前記演算された機関回転数が前記第２の所定回転数未満に至った以降は前記内燃機関を停止させるトルクとしての停止用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する停止制御を実行する停止時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の内燃機関装置では、内燃機関への燃料供給を停止して内燃機関を回転停止させる際、内燃機関の回転数である機関回転数が第１の所定回転数に至る前は、内燃機関の回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する回転低下制御を実行する。これにより、機関回転数をスムーズに低下させることができる。そして、機関回転数が第１の所定回転数に至った以降で第１の所定回転数より小さな第２の所定回転数に至る以前は、機関回転数が第１の所定回転数に至ったときの出力軸の回転位置である補正開始時回転位置に基づいて出力軸の回転位置が目標変化量だけ変化するよう設定した基本補正トルクと前回以前に内燃機関を回転停止させた際の出力軸の回転位置の変化量である実変化量に基づくトルクである変化量関連トルクと回転低下用トルクとの和のトルクである調整用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する変化量調整制御を実行する。これにより、変化量調整制御を実行しているときの出力軸の回転位置の変化量を目標変化量により近づけることができる。そして、機関回転数が第２の所定回転数未満に至った以降は、内燃機関を停止させるトルクとしての停止用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する停止制御を実行する。前述したように、出力軸の回転位置の変化量をより目標変化量に近づけることにより、機関回転数が停止直前回転数に至ったときの出力軸の回転位置をより目標位置に近づけることができるため、内燃機関をより適正な位置（例えば、圧縮行程の上死点近傍など）で停止させることができる。

こうした本発明の内燃機関装置において、前記停止時制御手段は、前回以前に前記内燃機関を回転停止させた際の前記目標変化量と前記実変化量との偏差に基づくトルクを前記変化量関連トルクとして用いて前記変化量調整制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、前回以前に内燃機関を回転停止させた際の目標変化量と実変化量との偏差に応じて変化量調整制御を実行することができる。この場合、前記目標変化量および前記実変化量は、前記変化量調整制御の実行の開始から終了までの前記出力軸の回転位置の変化量であるものとすることもできる。

また、本発明の内燃機関装置において、前記内燃機関は、駆動軸に動力を出力可能で、該駆動軸の回転数の変動の影響を受けるものであり、前記停止時制御手段は、前記変化量調整制御の実行の開始から終了までの前記駆動軸の回転数の変化量が所定範囲内のとき、前記変化量調整制御の実行を終了した後に、次回に前記変化量調整制御を実行する際に用いる前記変化量関連トルクを設定する手段である、ものとすることもできる。また、前記停止時制御手段は、前記内燃機関の温度が所定温度以上のとき、前記変化量関連トルクを設定する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の内燃機関装置において、前記変化量関連トルクは、前回に設定された変化量関連トルクに対して所定の範囲内で設定されるトルクであるものとすることもできる。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える内燃機関装置であって、前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記検出された出力軸の回転位置に基づいて前記内燃機関の回転数である機関回転数を演算する機関回転数演算手段と、前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記演算された機関回転数が第１の所定回転数に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用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する回転低下制御を実行し、前記演算された機関回転数が前記第１の所定回転数に至った以降で該第１の所定回転数より小さな第２の所定回転数に至る以前は前記演算された機関回転数が前記第１の所定回転数に至ったときに前記検出された回転位置である補正開始時回転位置に基づいて前記出力軸の回転位置が目標変化量だけ変化するよう設定した基本補正トルクと前回以前に前記内燃機関を回転停止させた際の前記出力軸の回転位置の変化量である実変化量に基づくトルクである変化量関連トルクと前記回転低下用トルクとの和のトルクである調整用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する変化量調整制御を実行し、前記演算された機関回転数が前記第２の所定回転数未満に至った以降は前記内燃機関を停止させるトルクとしての停止用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する停止制御を実行する停止時制御手段と、を備える内燃機関装置と、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と前記電動機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される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、
前記電動機とは異なり、前記駆動軸にトルクを出力可能な第２の電動機と、
前記電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の運転停止時には前記停止時制御手段として機能すると共に前記駆動軸に出力すべき要求トルクに基づくトルクが該駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記第２の電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置は、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を備えるから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、変化量調整制御を実行しているときの出力軸の回転位置の変化量を目標変化量により近づけることができ、内燃機関をより適正な位置（例えば、圧縮行程の上死点近傍など）で停止させることができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の内燃機関装置の制御方法は、
内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記内燃機関の回転数である機関回転数が第１の所定回転数に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用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する回転低下制御を実行し、前記機関回転数が前記第１の所定回転数に至った以降で該第１の所定回転数より小さな第２の所定回転数に至る以前は前記機関回転数が前記第１の所定回転数に至ったときの出力軸の回転位置である補正開始時回転位置に基づいて前記出力軸の回転位置が目標変化量だけ変化するよう設定した基本補正トルクと前回以前に前記内燃機関を回転停止させた際の前記出力軸の回転位置の変化量である実変化量に基づくトルクである変化量関連トルクと前記回転低下用トルクとの和のトルクである調整用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する変化量調整制御を実行し、前記機関回転数が前記第２の所定回転数未満に至った以降は前記内燃機関を停止させるトルクとしての停止用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する停止制御を実行する、
ことを特徴とする。

この本発明の内燃機関装置の制御方法では、内燃機関への燃料供給を停止して内燃機関を回転停止させる際、内燃機関の回転数である機関回転数が第１の所定回転数に至る前は、内燃機関の回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する回転低下制御を実行する。これにより、機関回転数をスムーズに低下させることができる。そして、機関回転数が第１の所定回転数に至った以降で第１の所定回転数より小さな第２の所定回転数に至る以前は、機関回転数が第１の所定回転数に至ったときの出力軸の回転位置である補正開始時回転位置に基づいて出力軸の回転位置が目標変化量だけ変化するよう設定した基本補正トルクと前回以前に内燃機関を回転停止させた際の出力軸の回転位置の変化量である実変化量に基づくトルクである変化量関連トルクと回転低下用トルクとの和のトルクである調整用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する変化量調整制御を実行する。これにより、変化量調整制御を実行しているときの出力軸の回転位置の変化量を目標変化量により近づけることができる。そして、機関回転数が第２の所定回転数未満に至った以降は、内燃機関を停止させるトルクとしての停止用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する停止制御を実行する。前述したように、出力軸の回転位置の変化量をより目標変化量に近づけることにより、機関回転数が停止直前回転数に至ったときの出力軸の回転位置をより目標位置に近づけることができるため、内燃機関をより適正な位置（例えば、圧縮行程の上死点近傍など）で停止させることができる。

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、駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２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、例えば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可能な４気筒の内燃機関として構成されており、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には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する温度センサ２３ｂからの冷却水温Ｔｗなどが入力されている。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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３ａからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

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。

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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

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。また、バッテリＥＣＵ５２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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、図示しない信号ラインにより、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ９４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ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の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。

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には、エンジンＥＣＵ２４を介してクランクポジション２３ａからのクランクポジションが直接入力されている。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，ブレーキＥＣＵ９４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，ブレーキＥＣＵ９４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を停止させる際の動作について説明する。エンジン２２を停止させる処理は、例えば、車速Ｖがエンジン２２を停止してもよい閾値未満の状態でアクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，バッテリ５０の状態から車両に要求される車両要求パワーが閾値未満となり、他にエンジン２２の運転を継続する要求がないときに行なわれる。図２はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン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の運転停止が指示されたときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、このエンジン停止時制御ルーチンによる処理の開始と同時に、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２における燃料噴射の停止などが行なわれる。

エンジン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、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や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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，クランクポジションセンサ２３ａからのクランク角ＣＡ，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ，エンジン水温Ｔｗなど制御に必要なデータを入力するデータ入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ２３ａにより検出されるクランクポジションから計算されたものを入力するものとし、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０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、クランクポジションセンサ２３ａ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用いるものとし、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。なお、入力制限Ｗｉｎは、バッテリ５０に入力可能な電力の大きさが大きいほど小さくなるよう負の値として定めた。エンジン水温Ｔｗは、温度センサ２３ｂにより検出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。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，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Ｔｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め求めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖが与えられると要求トルク設定用マップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出することにより設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。

次に、エンジン２２の回転数Ｎｅを値０と比較することによりエンジン２２が回転停止したか否かを判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０でないとき即ちエンジン２２が回転停止していないときには、エンジン２２の回転数Ｎｅを閾値Ｎｒｅｆ１および閾値Ｎｒｅｆ１より小さな閾値Ｎｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ１は、後述の基本補正トルクＴｍｏｄや学習トルクＴｌｅによるモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の補正を開始するエンジン２２の回転数Ｎｅとして設定されており、例えば、６００ｒｐｍや７００ｒｐｍ，８００ｒｐｍなどを用いることができる。また、閾値Ｎｒｅｆ２は、基本補正トルクＴｍｏｄや学習トルクＴｌｅによるモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の補正を終了するエンジン２２の回転数Ｎｅとして設定されており、例えば、３００ｒｐｍや３５０ｒｐｍ，４００ｒｐｍなどを用いることができる。

エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１より大きいときには、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（引き下げる）と共にエンジン２２の回転に伴う振動を抑制するトルクとしての回転低下用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１４０）。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。エンジン２２への燃料供給を停止した状態でエンジン２２の回転数Ｎｅを低下させているときの動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を図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。なお、Ｓ軸上の矢印はモータＭＧ１からサンギヤ３１に出力される回転低下用トルクを示し、Ｃ軸上の矢印はエンジン２２の回転による摺動摩擦や圧縮仕事などによりキャリア３４に作用するトルクを示し、Ｒ軸上の矢印はモータＭＧ２から減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを示す。

こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしてのモータ仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）により計算すると共に（ステップＳ２９０）、バッテリ５０の入力制限ＷｉｎとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎを式（２）により計算し（ステップＳ３００）、モータ仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎで制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３１０）。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ２からのトルク指令Ｔｍ２＊のトルクが出力されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（１）は、前述した図４の共線図から容易に導き出すことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (1)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)

次に、要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたものを減じたものとしてブレーキアクチュエータ９２の作動によりブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄを介して駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に作用させるべき制動力としてのブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ３２０）、エンジン停止時制御ルーチンを終了する。ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ９４は、リングギヤ軸３２ａに換算した制動トルクがブレーキトルク指令Ｔｂ＊となるようブレーキアクチュエータ９２を作動して駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に制動力を作用させる。

ステップＳ１３０の判定処理でエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下で閾値Ｎｒｅｆ２以上のときには、基本補正トルク設定フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ１５０）、基本補正トルク設定フラグＦ１が値０のときには、現在のクランク角ＣＡを補正開始時のクランク角である初期クランク角ＣＡｓｅｔに設定すると共に（ステップＳ１６０）、現在の車速Ｖを補正開始時の車速である初期車速Ｖｓｅｔに設定し（ステップＳ１７０）、初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づいて、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下に至ってから閾値Ｎｒｅｆ２未満に至るまでのクランク角ＣＡの変化量であるクランク角変化量ΔＣＡが目標クランク角変化量ΔＣＡ＊となるようにするための基本補正トルクＴｍｏｄを設定し（ステップＳ１８０）、基本補正トルク設定フラグＦ１に値１を設定する（ステップＳ１９０）。基本補正トルク設定フラグＦ１は、エンジン停止時駆動制御ルーチンが起動されたときに図示しない初期処理により値０が設定され、上述したように基本補正トルクＴｍｏｄが設定されたときに値１が設定される。そして、ステップＳ１５０で基本補正トルク設定フラグＦ１が値１と判定されたときには、既に基本補正トルクＴｍｏｄが設定されているため、基本補正トルクＴｍｏｄの再度の設定は行なわれない。したがって、基本補正トルクＴｍｏｄは、初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づいて設定されることになる。基本補正トルクＴｍｏｄは、実施例では、エンジン２２の運転を停止する際の初期クランク角ＣＡｓｅｔと基本補正トルクＴｍｏｄとの関係を実験などにより予め定めて基本補正トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、初期クランク角ＣＡｓｅｔが与えられると記憶した基本補正トルク設定用マップから対応する基本補正トルクＴｍｏｄを導出して設定するものとした。基本補正トルク設定用マップの一例を図５に示す。図５の例では、基本補正トルクＴｍｏｄは、初期クランク角ＣＡｓｅｔが値０度（上死点）より前では初期クランク角ＣＡｓｅｔが値０度に近づくほど小さくなる（負の値が大きくなる）傾向に設定され、初期クランク角ＣＡｓｅｔが値０度（上死点）より後では初期クランク角ＣＡｓｅｔが値０度に近づくほど大きくなる（値０に近づく）傾向に設定される。なお、この基本補正トルクＴｍｏｄを設定する際に考慮される目標クランク角変化量ΔＣＡ＊は、エンジン２２を目標停止クランク角ＣＡ＊（例えば、圧縮行程の上死点近傍など）で停止させるために設定されるものであり、実施例では、図６に例示する初期クランク角ＣＡｓｅｔと目標クランク角変化量ΔＣＡ＊との関係を用いて設定される値を用いるものとした。目標クランク角変化量ΔＣＡ＊は、基本補正トルクＴｍｏｄと同様の傾向に設定されるものであり、図示するように、初期クランク角ＣＡｓｅｔが値０度（上死点）より前では初期クランク角ＣＡｓｅｔが値０度に近づくほど小さくなる（負の値が大きくなる）傾向に設定され、初期クランク角ＣＡｓｅｔが値０度（上死点）より後では初期クランク角ＣＡｓｅｔが値０度に近づくほど大きくなる（値０に近づく）傾向に設定される。

こうして基本補正トルクＴｍｏｄを設定すると、前述の回転低下用トルクに基本補正トルクＴｍｏｄと後述の学習トルクＴｌｅとを加えたトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２００）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０〜Ｓ３１０）、ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ３２０）、エンジン停止時制御ルーチンを終了する。ここで、学習トルクＴｌｅは、詳細は後述するが、前回以前にエンジン２２を停止させた際の目標クランク角変化量ΔＣＡ＊とクランク角変化量ΔＣＡとの偏差に基づいてその偏差が打ち消されるように設定されるトルクである。このように基本補正トルクＴｍｏｄと学習トルクＴｌｅとを考慮してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定することにより、クランク角変化量ΔＣＡを目標クランク角変化量ΔＣＡ＊により近づけることができる。

ステップＳ１３０の判定処理でエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２未満のときには、学習トルク設定フラグＦ２の値を調べる（ステップＳ２１０）。ここで、学習トルク設定フラグＦ２は、エンジン停止時駆動制御ルーチンが起動されたときに図示しない初期処理により値０が設定され、後述する学習トルクＴｌｅが設定されたときに値１が設定されるフラグである。学習トルク設定フラグＦ２が値０のときには、車速Ｖから初期車速Ｖｓｅｔを減じたものの絶対値を車速偏差ΔＶとして計算し（ステップＳ２２０）、計算した車速偏差ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆより小さいか否かを判定すると共に（ステップＳ２３０）、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆより高いか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ここで、閾値ΔＶｒｅｆおよび閾値Ｔｗｒｅｆは、学習トルクＴｌｅを設定するための条件である学習トルク設定条件が成立しているか否かを判定するために用いられるものであり、閾値ΔＶｒｅｆとしては例えば２ｋｍ／ｈや５ｋｍ／ｈなどを用いることができ、閾値Ｔｗｒｅｆとしては例えば６０度や７０度，８０度などを用いることができる。実施例では、ステップＳ２３０，Ｓ２４０で共に肯定的な判定がなされたとき、即ち、車速偏差ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満であってエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆより高いときに学習条件が成立していると判定するものとした。このように学習トルク設定条件が成立しているか否かを判定する理由については後述する。

車速偏差ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満であってエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆより高いときには、現在のクランク角ＣＡから初期クランク角ＣＡｓｅｔを減じることによりクランク角変化量ΔＣＡを計算し（ステップＳ２５０）、前回の学習トルク（前回Ｔｌｅ）と図６により設定される目標クランク角変化量ΔＣＡ＊とクランク角変化量ΔＣＡとを用いて次式（３）により学習トルクＴｌｅを計算して更新し（ステップＳ２６０）、学習トルク設定フラグＦ２に値１を設定する（ステップＳ２７０）。式（３）は、次回にこのエンジン停止時制御ルーチンによりエンジン２２を回転停止させる際にクランク角変化量ΔＣＡが目標クランク角変化量ΔＣＡ＊となるようにモータＭＧ１のトルクを補正するために用いられる式であり、式（３）中、「ｋ１」は比例項のゲインである。こうして設定した学習トルクＴｌｅを次回にエンジン２２を停止する際に用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定することにより（ステップＳ２００）、次回にエンジン２２を回転停止させる際のクランク角変化量ΔＣＡを目標クランク角変化量ΔＣＡ＊により近づけることができる。なお、クランク角変化量ΔＣＡと目標クランク角変化量ΔＣＡ＊との間にズレが生じる要因としては、エンジン２２の状態（例えば、製造誤差や経年変化，温度など）によってエンジン２２のフリクションが異なることなどが考えられる。

Tle=前回Tle+k1・(ΔCA*-ΔCA) (3)

そして、クランク角ＣＡに基づいてエンジン２２を目標停止クランク角ＣＡ＊（例えば、圧縮行程の上死点近傍など）で停止させるトルクとしての停止用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０〜Ｓ３１０），ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ３２０）、エンジン停止時制御ルーチンを終了する。ここで、停止用トルクとしては、クランク角ＣＡに基づいてエンジン２２を目標停止クランク角ＣＡ＊で緩やかに停止させるトルクが用いられ、実施例では正のトルクが用いられるものとした。実施例では、前述したように、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下で閾値Ｎｒｅｆ２以上のときに基本補正トルクＴｍｏｄや学習トルクＴｌｅを考慮したトルクをモータＭＧ１から出力することによってクランク角変化量ΔＣＡを目標クランク角変化量ΔＣＡ＊により近づけることができるから、エンジン２２を目標停止クランク角ＣＡ＊により近いクランク角ＣＡで停止させることができる。即ち、エンジン２２をより適正なクランク角ＣＡで停止させることができるのである。

一方、ステップＳ２３０，Ｓ２４０の判定処理で車速偏差ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ以上のときやエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以下のとき，ステップＳ２２０で学習トルク設定フラグＦ２が値１のときには、学習トルクＴｌｅを設定することなく、停止用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２９０〜Ｓ３１０），ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ３２０）、エンジン停止時制御ルーチンを終了する。運転者によってブレーキペダル８５が大きく踏み込まれたときなど駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに大きな制動トルクを作用させて車両を減速させるときには、リングギヤ軸３２ａに作用する大きな制動トルクにより、車速偏差ΔＶが小さいときに比してエンジン２２の回転数Ｎｅがより迅速に低下する。また、冷却水温Ｔｗが低いときには、エンジン２２の潤滑オイルの粘性が高いため、冷却水温Ｔｗが高いときに比してエンジン２２の回転数Ｎｅがより迅速に低下する。したがって、これらの場合、クランク角変化量ΔＣＡは目標クランク角変化量ΔＣＡ＊対して大きくズレやすく、学習トルクＴｌｅを設定する状態としては適さないと考えられる。このため、実施例では、車速変化量ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ以上のときやエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以下のときには、学習トルクＴｌｅを新たに設定しない（更新しない）ものとした。

そして、このルーチンを繰り返し実行している最中にステップＳ１２０の判定処理でエンジン２２が完全に停止したと判定されたときには、そのままエンジン停止時制御ルーチンを終了し、その後は、モータＭＧ２からの出力トルクだけで走行するモータ運転モードによる図示しないモータ走行時駆動制御ルーチンが繰り返し実行される。

図７は、エンジン２２の燃料噴射を停止してエンジン２２を回転停止させる際のエンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１の出力トルクＴｍ１と基本補正トルクＴｍｏｄと学習トルクＴｌｅとの時間変化の様子を示す説明図である。エンジン２２の停止指示がなされてエンジン２２の燃料カットが行なわれた時刻ｔ０以降は、モータＭＧ１から回転低下用トルクが出力されることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅがスムーズに低下する。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至ると、そのときのクランク角ＣＡである初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づいて基本補正トルクＴｍｏｄを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１より小さい閾値Ｎｒｅｆ２に至る時刻ｔ２まで、前回以前にエンジン２２を回転停止させたときの目標クランク角変化量ΔＣＡ＊とクランク角変化量ΔＣＡとの偏差が打ち消されるように設定された学習トルクＴｌｅを基本補正トルクＴｍｏｄと共に回転低下用トルクに加えたトルクがモータＭＧ１から出力される。これにより、基本補正トルクＴｍｏｄや学習トルクＴｌｅを考慮しないものに比して目標クランク角変化量ΔＣＡ＊とクランク角変化量ΔＣＡとの偏差をより小さくすることができる。そして、時刻ｔ２より後は、停止用トルクをモータＭＧ１から出力してエンジン２２を目標停止クランク角ＣＡ＊近傍で停止させる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の燃料噴射を停止してエンジン２２を回転停止させる際には、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至る前は回転低下用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＭＧ１を制御し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至った以降で閾値Ｎｒｅｆ２に至る以前は回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至ったときのクランク角ＣＡである初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づく基本補正トルクＴｍｏｄと前回以前にエンジン２２を回転停止させた際に更新した学習トルクＴｌｅとを回転低下用トルクに加えたトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＭＧ１を制御し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２未満に至った以降は初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づく目標クランク角変化量ΔＣＡ＊とクランク角変化量ΔＣＡとの偏差を用いて次回にエンジン２２を回転停止させる際に用いる学習トルクＴｌｅを設定すると共に停止用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＭＧ１を制御するから、エンジン２２の回転数Ｎｅをスムーズに低下させることができると共にエンジン２２を回転停止させる際の初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づく目標クランク角変化量ΔＣＡ＊とクランク角変化量ΔＣＡとの偏差をより小さくすることができる。これにより、回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２未満に至った以降にエンジン２２をより適正なクランク角ＣＡで停止させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、前述した式(３)により学習トルクＴｌｅを計算して更新するものとしたが、式（３）により計算したトルク（以下、仮トルクＴｌｅｔｍｐ１という）を所定範囲で制限したトルクＴｌｅｔｍｐ２を学習トルクＴｌｅとして更新するものとしてもよい。この場合、仮トルクＴｌｅｔｍｐ１から前回の学習トルク（前回Ｔｌｅ）を減じたものを前回の学習トルク（前回Ｔｌｅ）で除した値である学習トルクの変化率が所定範囲（例えば、−２０％〜２０％，−１５％〜１５％など）内となるように設定したトルクＴｌｅｔｍｐ２を学習トルクＴｌｅとして更新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の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２未満に至ったときには、車速偏差ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満のときやエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆより高いときに学習トルクＴｌｅを更新するものとしたが、車速偏差ΔＶの条件と冷却水温Ｔｗの条件とのうち少なくとも一方が成立しているときに学習トルクＴｌｅを更新するものとしてもよいし、車速偏差ΔＶの条件や冷却水温Ｔｗの条件に代えて又は加えて他の条件（例えば、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒの偏差ΔＮｒが閾値ΔＮｒｒｅｆ（例えば、閾値ΔＶｒｅｆに相当する回転数）未満である条件や、クランクポジションセンサ２３ａが正常である条件など）が成立しているときに学習トルクＴｌｅを更新するものとしてもよい。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２未満に至ったときには、これらの条件を考慮せず、学習トルクＴｌｅを更新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、目標クランク角ＣＡ＊は、図６に例示した初期クランク角ＣＡｓｅｔと目標クランク角変化量ΔＣＡ＊との関係を用いて設定されるものとしたが、初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づいて設定されるものであればよく、例えば、−９０度〜９０度を３０度毎に分割した各領域で予め定められた値が設定され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８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８における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力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９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。

また、内燃機関とこの内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備えるものであれば、上述の実施例のエンジン停止時駆動制御ルーチンと同様の制御を行なうことができるから、内燃機関とこの内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える自動車や車両、船舶、航空機などの移動体などに搭載される動力出力装置や内燃機関装置の形態としてもよく、建設設備などの移動しないものに組み込まれる動力出力装置や内燃機関装置の形態としてもよい。また、こうした内燃機関装置や動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。

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、モータＭＧ１が「電動機」に相当し、クランクポジションを検出するクランクポジションセンサ２３ａが「回転位置検出手段」に相当し、クランクポジションセンサ２３ａにより検出されたクランクポジションに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを計算するエンジンＥＣＵ２４が「機関回転数演算手段」に相当し、エンジン２２の燃料噴射を停止してエンジン２２を回転停止させる際に、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１より大きいときにはクランク角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（引き下げる）と共にエンジン２２の回転に伴う振動を抑制するトルクとしての回転低下用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下で閾値Ｎｒｅｆ２以上のときには回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下に至ってから閾値Ｎｒｅｆ２未満に至るまでのクランク角ＣＡの変化量であるクランク角変化量ΔＣＡが目標クランク角変化量ΔＣＡ＊となるようにするために回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至ったときのクランク角ＣＡである初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づいて設定される基本補正トルクＴｍｏｄと前回以前にエンジン２２を回転停止させたときのクランク角変化量ΔＣＡと目標クランク角変化量ΔＣＡ＊との偏差に基づいて設定される学習トルクＴｌｅとを回転低下用トルクに加えたトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２未満のときにはクランク角ＣＡに基づいてエンジン２２を目標停止クランク角ＣＡ＊（例えば、圧縮行程の上死点近傍など）で停止させるトルクとしての停止用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信する図２のエンジン停止時制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、受信したトルク指令Ｔｍ１＊に基づいてモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０とが「停止時制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関の出力軸にトルクを出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「回転位置検出手段」」としては、クランクポジションを検出するクランクポジションセンサ２３ａに限定されるものではなく、内燃機関の出力軸の回転位置を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「機関回転数演算手段」としては、クランクポジションセンサ２３ａからのクランクポジションに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを計算するエンジンＥＣＵ２４とに限定されるものではなく、出力軸の回転位置に基づいて内燃機関の回転数である機関回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「停止時制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「停止時制御手段」としては、エンジン２２の燃料噴射を停止してエンジン２２を回転停止させる際に、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１より大きいときにはクランク角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（引き下げる）と共にエンジン２２の回転に伴う振動を抑制するトルクとしての回転低下用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＭＧ１を制御し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下で閾値Ｎｒｅｆ２以上のときには回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下に至ってから閾値Ｎｒｅｆ２未満に至るまでのクランク角ＣＡの変化量であるクランク角変化量ΔＣＡが目標クランク角変化量ΔＣＡ＊となるようにするために回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１に至ったときのクランク角ＣＡである初期クランク角ＣＡｓｅｔに基づいて設定される基本補正トルクＴｍｏｄと前回以前にエンジン２２を回転停止させたときのクランク角変化量ΔＣＡと目標クランク角変化量ΔＣＡ＊との偏差に基づいて設定される学習トルクＴｌｅとを回転低下用トルクに加えたトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＭＧ１を制御し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２未満のときにはクランク角ＣＡに基づいてエンジン２２を目標停止クランク角ＣＡ＊（例えば、圧縮行程の上死点近傍など）で停止させるトルクとしての停止用トルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＭＧ１を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関への燃料供給を停止して内燃機関を回転停止させる際、内燃機関の回転数である機関回転数が第１の所定回転数に至る前は機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する回転低下制御を実行し、機関回転数が第１の所定回転数に至った以降で第１の所定回転数より小さな第２の所定回転数に至る以前は機関回転数が第１の所定回転数に至ったときの出力軸の回転位置である補正開始時回転位置に基づいて出力軸の回転位置が目標変化量だけ変化するよう設定した基本補正トルクと前回以前に内燃機関を回転停止させた際の出力軸の回転位置の変化量である実変化量に基づくトルクである変化量関連トルクと回転低下用トルクとの和のトルクである調整用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する変化量調整制御を実行し、機関回転数が第２の所定回転数未満に至った以降は内燃機関を停止させるトルクとしての停止用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する停止制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「第２の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸にトルクを出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。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、内燃機関装置や動力出力装置の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例である動力出力装置を搭載す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により実行されるエンジン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。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２への燃料供給を停止した状態でエンジン２２の回転数Ｎｅを低下させているときの動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 補正トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 目標クランク角変化量設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の燃料噴射を停止してエンジン２２を回転停止させる際のエンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１の出力トルクＴｍ１と基本補正トルクＴｍｏｄと学習トルクＴｌｅとの時間変化の様子を示す説明図である。 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、２３ａ クランクポジションセンサ、２３ｂ 温度センサ、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）、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、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 ブレーキマスターシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、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 (8)

1. 内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える内燃機関装置であって、
   前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
   前記検出された出力軸の回転位置に基づいて前記内燃機関の回転数である機関回転数を演算する機関回転数演算手段と、
   前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記演算された機関回転数が第１の所定回転数に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用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する回転低下制御を実行し、前記演算された機関回転数が前記第１の所定回転数に至った以降で該第１の所定回転数より小さな第２の所定回転数に至る以前は前記演算された機関回転数が前記第１の所定回転数に至ったときに前記検出された回転位置である補正開始時回転位置に基づいて前記出力軸の回転位置が目標変化量だけ変化するよう設定した基本補正トルクと前回以前に前記内燃機関を回転停止させた際の前記出力軸の回転位置の変化量である実変化量に基づくトルクである変化量関連トルクと前記回転低下用トルクとの和のトルクである調整用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する変化量調整制御を実行し、前記演算された機関回転数が前記第２の所定回転数未満に至った以降は前記内燃機関を停止させるトルクとしての停止用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する停止制御を実行する停止時制御手段と、
   を備える内燃機関装置。
2. 前記停止時制御手段は、前回以前に前記内燃機関を回転停止させた際の前記目標変化量と前記実変化量との偏差に基づくトルクを前記変化量関連トルクとして用いて前記変化量調整制御を実行する手段である請求項１記載の内燃機関装置。
3. 前記目標変化量および前記実変化量は、前記変化量調整制御の実行の開始から終了までの前記出力軸の回転位置の変化量である請求項２記載の内燃機関装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置であって、
   前記内燃機関は、駆動軸に動力を出力可能で、該駆動軸の回転数の変動の影響を受けるものであり、
   前記停止時制御手段は、前記変化量調整制御の実行の開始から終了までの前記駆動軸の回転数の変化量が所定範囲内のとき、前記変化量調整制御の実行を終了した後に、次回に前記変化量調整制御を実行する際に用いる前記変化量関連トルクを設定する手段である、
   内燃機関装置。
5. 前記停止時制御手段は、前記内燃機関の温度が所定温度以上のとき、前記変化量関連トルクを設定する手段である請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置。
6. 前記変化量関連トルクは、前回に設定された変化量関連トルクに対して所定の範囲内で設定されるトルクである請求項１ないし５のいずれか１つの記載の内燃機関装置。
7. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置と、
   前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と前記電動機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される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、
   前記電動機とは異なり、前記駆動軸にトルクを出力可能な第２の電動機と、
   前記電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   前記内燃機関の運転停止時には前記停止時制御手段として機能すると共に前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に出力すべき要求トルクに基づくトルクが該駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記第２の電動機とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
8. 内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える内燃機関装置の制御方法であって、
   前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記内燃機関の回転数である機関回転数が第１の所定回転数に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用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する回転低下制御を実行し、前記機関回転数が前記第１の所定回転数に至った以降で該第１の所定回転数より小さな第２の所定回転数に至る以前は前記機関回転数が前記第１の所定回転数に至ったときの出力軸の回転位置である補正開始時回転位置に基づいて前記出力軸の回転位置が目標変化量だけ変化するよう設定した基本補正トルクと前回以前に前記内燃機関を回転停止させた際の前記出力軸の回転位置の変化量である実変化量に基づくトルクである変化量関連トルクと前記回転低下用トルクとの和のトルクである調整用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する変化量調整制御を実行し、前記機関回転数が前記第２の所定回転数未満に至った以降は前記内燃機関を停止させるトルクとしての停止用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する停止制御を実行する、
   ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。

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