JP5057168B2 - 車両制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを駆動連結する駆動伝達機構と、少なくとも前記入力部材に駆動連結された回転電機と、を備えた車両用駆動装置に対する制御を行う車両制御装置に関する。
一般的に、自動車等の車両には、例えば、火花点火機関（ガソリンエンジン）や圧縮着火機関（ディーゼルエンジン）等の各種内燃機関により構成されたエンジンが駆動力源として搭載されている。これらのエンジンでは、停止状態での回転方向の位置（位相）によって、始動時に要する力や発生する衝撃（始動ショック）の大きさが異なる場合がある。例えば、吸気、圧縮、燃焼、排気の４行程を順次行う４サイクルの往復動機関（４サイクルエンジン）では、吸気行程及び排気行程の途中にあるシリンダ内のピストンを移動させるために必要とされる力よりも、圧縮行程及び燃焼行程の途中にあるシリンダ内のピストンを移動させるために必要とされる力の方が大きい。従って、複数のシリンダを備える場合には、圧縮行程又は燃焼行程にあるシリンダ内のピストンが、各行程の終点付近にある状態からエンジンを始動すれば、エンジンを始動するための力を小さくすることができ、始動ショックも軽減される。そのため、圧縮行程又は燃焼行程にあるシリンダ内のピストンが各行程の終点付近となるようなクランクシャフトの位相（エンジンの回転方向の位置）でエンジンを停止させることが望まれる。
そこで、車両がエンジンに駆動連結された回転電機を備える場合において、エンジンの回転を停止させるために、エンジン回転方向に目標停止位置を設定し、当該目標停止位置へ向かって次第にエンジンの回転速度を低減させるように、回転電機の回転速度を制御する技術が既に知られている（例えば下記の特許文献１参照）。この特許文献１に記載された技術によれば、エンジン内の各部の摩擦力のばらつきやエンジン内の潤滑及び冷却用の油の粘性のばらつき等があった場合にも、エンジンを目標停止位置付近に適切に停止させることができる。そのため、エンジン始動前に回転電機を駆動してエンジンの回転方向の位置を変更する必要もなく、迅速かつ適切にエンジンを始動させることができる。
特開２００５−０１６５０５号公報
ところで、上記特許文献１に記載された技術では、エンジンの回転速度が所定の停止回転速度以下となったときに回転電機の制御を終了し、その後は、エンジン内部の摩擦力によってエンジンの回転速度が次第に低減されてエンジンが停止する。これは、非常に低い回転速度域では回転電機の回転速度を高い精度で制御することが難しく、またエンジンの回転速度が停止回転速度以下となってから停止するまでの時間も非常に短いことから、その間に回転電機によってエンジンの回転速度を適切に制御することが困難だからである。そのため、車両の走行状態によっては、僅かではあるが、エンジンが目標停止位置から外れた位置に停止する場合があった。
すなわち、上記特許文献１に記載された車両用駆動装置のように、遊星歯車機構の３つの回転要素に回転電機、エンジン、及び車輪がそれぞれ駆動連結されている構成において、車両が加速又は減速している状態では、当該車両の加速度と、エンジン及び回転電機のそれぞれの慣性モーメントとの関係に応じて、エンジン及び回転電機のそれぞれにトルク（以下「相互慣性トルク」という。）が作用する。そして、このようなエンジンに作用する前記相互慣性トルクの影響によって、回転電機の制御を終了した後のエンジンの回転速度が低減する程度が変化し、エンジンの停止位置が目標停止位置から外れる場合があった。具体的には、車両が加速中（加速度が正）である場合には、エンジンに加速方向の相互慣性トルクが作用し、エンジンの実際の停止位置が目標停止位置よりも回転方向前方（進角側）へずれることになる。一方、車両が減速中（加速度が負）である場合には、エンジンに減速方向の相互慣性トルクが作用し、エンジンの実際の停止位置が目標停止位置よりも回転方向後方（遅角側）へずれることになる。このようなエンジンの停止処理が行われた後では、エンジン始動時にやや大きい力が必要となり、また始動ショックもやや大きくなる場合があるという問題があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両が加速中又は減速中であっても、エンジンを所定の目標停止位置に高い精度で停止させることができる車両制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係る、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを駆動連結する駆動伝達機構と、少なくとも前記入力部材に駆動連結された回転電機と、を備えた車両用駆動装置に対する制御を行う車両制御装置の特徴構成は、前記エンジンの回転を停止させるために、エンジン回転方向に目標停止位置を設定し、当該目標停止位置までの残り回転量に応じて前記エンジンの回転速度を低減させるように、前記回転電機を制御する停止制御を行う停止制御手段と、車両の加速度を表す車両加速度を取得する加速度取得手段と、前記車両加速度に応じて前記残り回転量を補正する補正手段と、を備える点にある。
なお、本願において「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該２つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該２つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、本願では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
この特徴構成によれば、目標停止位置までの残り回転量に応じてエンジンの回転速度を低減させるように回転電機を制御する停止制御を行う場合において、当該残り回転量を車両加速度に応じて補正するので、停止制御中におけるエンジンの回転速度を低減する程度を車両加速度に応じて調整することができる。従って、車両加速度に応じた加速方向又は減速方向のトルクがエンジンに作用し、エンジンの回転速度が低減する程度が変化する場合であっても、当該車両加速度に応じた変化分に相当する回転量を補正することができる。従って、車両加速度に応じて、エンジンに加速方向又は減速方向のトルクが作用する場合であっても、エンジンを所定の目標停止位置に高い精度で停止させることができる。
ここで、前記補正手段は、前記車両加速度に基づいて、車両が加速中である場合には前記残り回転量を減少させる補正を行い、車両が減速中である場合には前記残り回転量を増加させる補正を行う構成とすると好適である。
この構成によれば、車両が加速中である場合には、残り回転量を減少させる補正を行うことによって、残り回転量の補正を行わない場合に比べて停止制御中にエンジンの回転速度が低減する速度を速くすることができる。同様に、車両が減速中である場合には、残り回転量を増加させる補正を行うことによって、残り回転量の補正を行わない場合に比べて停止制御中にエンジンの回転速度が低減する速度を遅くすることができる。従って、車両加速度に応じて、エンジンに加速方向又は減速方向のトルクが作用する場合であっても、エンジンを所定の目標停止位置に高い精度で停止させることができる。
また、前記停止制御手段は、前記エンジンの回転速度が所定の制御終了値未満となったときに前記停止制御を終了し、前記停止制御が終了したときから前記エンジンの回転が停止するまでの前記エンジンの回転量を制御終了後回転量とした場合において、前記補正手段は、前記車両加速度がゼロである場合での前記制御終了後回転量と、実際の前記車両加速度での前記制御終了後回転量との差を、前記残り回転量の補正により、前記停止制御中の前記エンジンの回転量を変更して補正する構成とすると好適である。
この構成によれば、車両加速度に応じた加速方向又は減速方向のトルクがエンジンに作用することによって、停止制御が終了した後の制御終了後回転量が変化する分を、車両加速度がゼロである場合の制御終了後回転量を基準として、停止制御中の回転電機の制御によって補正することができる。従って、車両の加速度に関わらず、エンジンを所定の目標停止位置に高い精度で停止させることができる。
また、前記停止制御の開始から前記エンジンの回転が停止するまでの前記エンジンの回転量を総回転量とした場合において、前記補正手段は、実際の前記車両加速度に応じて補正した残り回転量を用いて前記停止制御を行った際の前記総回転量と、前記車両加速度がゼロである場合に補正しない残り回転量を用いて前記停止制御を行った際の前記総回転量とがほぼ一致するように、前記残り回転量の補正量を決定する構成とすると好適である。
この構成によれば、車両加速度に応じた加速方向又は減速方向のトルクがエンジンに作用することによって、停止制御の開始からの総回転量が変化する分を、車両加速度がゼロである場合の総回転量を基準として、停止制御中の回転電機の制御によって補正することができる。従って、車両の加速度に関わらず、エンジンを所定の目標停止位置に高い精度で停止させることができる。
また、前記補正手段は、前記車両加速度がゼロである場合には前記補正量をゼロとし、前記車両加速度が正の値をとる場合には前記補正量を前記車両加速度の値が大きくなるに従って小さい負の値とし、前記車両加速度が負の値をとる場合には前記補正量を前記車両加速度の値が小さくなるに従って大きい正の値とする構成とすると好適である。
この構成によれば、車両加速度がゼロである場合を基準とし、加速方向及び減速方向のそれぞれの車両加速度に応じて残り回転量を適切に補正することができる。従って、車両の加速度に関わらず、エンジンを所定の目標停止位置に高い精度で停止させることができる。
また、前記停止制御手段は、前記残り回転量と前記エンジンの回転速度とに基づいて、前記目標停止位置で前記エンジンの回転が停止するような前記エンジンの回転速度の変化率を決定し、当該変化率で前記エンジンの回転速度を低減させるように前記回転電機の回転速度を制御する構成とすると好適である。
この構成によれば、目標停止位置へ近づくに従ってエンジンの回転速度が次第に低減され、目標停止位置付近でエンジンの回転速度がゼロとなるように、適切に回転電機を制御することができる。
本発明に係る上記の各特徴構成は、前記駆動伝達機構が差動歯車装置を備え、前記差動歯車装置は、少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素を備え、これら３つの回転要素に関して互いに他の回転要素を介することなく、前記第一回転要素に前記回転電機が駆動連結され、前記第二回転要素に前記入力部材が駆動連結され、前記第三回転要素に前記出力部材が駆動連結されている車両用駆動装置を制御対象とする車両制御装置にも好適に用いることができる。なお、本発明は、例えばいわゆるパラレルハイブリッド車両に用いられるように、回転電機が入力部材に対して直接又はクラッチ等の係合要素を介して駆動連結されている車両用駆動装置を制御対象とする車両制御装置にも好適に用いることができる。
また、本発明は、前記回転電機を第一回転電機とし、この第一回転電機の他に第二回転電機を備え、前記第二回転電機が、前記第一回転要素及び前記第二回転要素を介することなく、前記第三回転要素に駆動連結されている車両用駆動装置を制御対象とする車両制御装置にも好適に用いることができる。
更に、以上の各構成を備えた本発明に係る車両制御装置の技術的特徴は、車両用駆動装置に対する制御方法や車両制御プログラムにも適用可能であり、そのため、本発明は、そのような方法やプログラムも権利の対象とすることができる。
その場合における、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを駆動連結する駆動伝達機構と、少なくとも前記入力部材に駆動連結された回転電機と、を備えた車両用駆動装置に対する制御方法の特徴構成は、前記エンジンの回転を停止させるために、エンジン回転方向に目標停止位置を設定し、当該目標停止位置までの残り回転量に応じて前記エンジンの回転速度を低減させるように、前記回転電機を制御する停止制御を行うに際して、車両の加速度を表す車両加速度を取得し、当該車両加速度に応じて前記残り回転量を補正し、当該補正後の残り回転量を用いて前記停止制御を行い、前記エンジンの回転速度が所定の制御終了値未満となったときに前記停止制御を終了する点にある。
また、その場合における、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを駆動連結する駆動伝達機構と、少なくとも前記入力部材に駆動連結された回転電機と、を備えた車両用駆動装置に対する制御を行うための車両制御プログラムの特徴構成は、前記エンジンの回転を停止させるために、エンジン回転方向に目標停止位置を設定し、当該目標停止位置までの残り回転量に応じて前記エンジンの回転速度を低減させるように、前記回転電機を制御する停止制御を行い、前記エンジンの回転速度が所定の制御終了値未満となったときに前記停止制御を終了する停止制御機能と、車両の加速度を表す車両加速度を取得する加速度取得機能と、前記車両加速度に応じて前記残り回転量を補正する補正機能と、をコンピュータに実現させる点にある。
当然ながら、これらの車両用駆動装置に対する制御方法及び車両制御プログラムも上述した車両制御装置に係る作用効果を得ることができ、更に、その好適な構成の例として挙げたいくつかの付加的技術を組み込むことが可能である。
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る車両制御装置１の全体のシステム構成を示すブロック図である。なお、図１において、破線は電力の伝達経路を示し、実線矢印は各種情報の伝達経路を示している。図２は、本実施形態に係る車両制御装置１による制御対象となる車両用駆動装置２の機械的構成を示すスケルトン図である。図２に示すように、この車両用駆動装置２は、駆動力源としてエンジンＥ及び２個の回転電機ＭＧ１、ＭＧ２を備えるとともに、エンジンＥの出力を、第一回転電機ＭＧ１側と、車輪Ｗ及び第二回転電機ＭＧ２側とに分配する動力分配用の遊星歯車装置ＰＧを備えた、いわゆる２モータスプリット方式のハイブリッド車両用の駆動装置として構成されている。
そして、この車両用駆動装置２に対する制御を行う車両制御装置１は、エンジンＥの回転を停止させるために、図７に示すようにエンジン回転方向ＥＲに目標停止位置ＰＴを設定し、当該目標停止位置ＰＴまでの残り回転量Ｒに応じて、図９に示すようにエンジン回転速度ＮＥを次第に低減させるよう、第一回転電機ＭＧ１を制御する停止制御を行う。この停止制御は、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となったときに終了する。ここで、図６に示すように、車両用駆動装置２を搭載した車両が加速又は減速している状態では、当該加速度と、エンジンＥの慣性モーメントＪＥと、第一回転電機ＭＧ１の慣性モーメントＪ１との関係に応じて、エンジンＥにはエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用し、第一回転電機ＭＧ１にはＭＧ１相互慣性トルクＴｉ１が作用する。そして、エンジンＥに作用するエンジン相互慣性トルクＴｉＥの影響によって、図９に示すように、停止制御を終了した後のエンジン回転速度ＮＥが低減する程度が変化し、エンジンＥの停止位置が目標停止位置ＰＴから外れる場合がある。そこで、この車両制御装置１は、車両用駆動装置２が搭載された車両の加速度を表す車両加速度αを取得し、当該車両加速度αに応じて停止制御に用いる残り回転量Ｒを補正する。これにより、エンジンＥを所定の目標停止位置ＰＴに高い精度で停止させる。なお、本実施形態においては、「残り回転量Ｒ」の語は、車両加速度αに応じた補正前の基準残り回転量ＲＡと当該補正後の補正残り回転量ＲＢの双方を包括する概念として用いることとする。以下、本実施形態に係る車両制御装置１及び車両用駆動装置２について詳細に説明する。
１．車両用駆動装置の構成
図１に示すように、車両用駆動装置２は、エンジンＥに駆動連結された入力軸５１と、第一回転電機ＭＧ１と、第二回転電機ＭＧ２と、動力分配用の遊星歯車装置ＰＧと、カウンタギヤ機構Ｃと、カウンタギヤ機構Ｃを介して伝達される回転及び駆動力を複数の車輪Ｗに分配する出力用差動歯車装置Ｄと、を備えている。本実施形態においては、入力軸５１が本発明における「入力部材Ｉ」に相当し、出力用差動歯車装置Ｄの入力ギヤである差動入力ギヤ５６が本発明における「出力部材Ｏ」に相当する。また、動力分配用の遊星歯車装置ＰＧが本発明における「差動歯車装置」に相当する。遊星歯車装置ＰＧは、エンジンＥの回転及び駆動力を第一回転電機ＭＧ１とカウンタギヤ機構Ｃとに分配する。また、この車両用駆動装置２では、遊星歯車装置ＰＧ及びカウンタギヤ機構Ｃが本発明における「駆動伝達機構５」を構成する。
この車両用駆動装置２では、エンジンＥに駆動連結された入力軸５１、第一回転電機ＭＧ１、及び遊星歯車装置ＰＧが同軸上に配置されている。そして、第二回転電機ＭＧ２、カウンタギヤ機構Ｃ、及び出力用差動歯車装置Ｄが、それぞれ入力軸５１と平行な軸上に配置されている。ここで、エンジンＥとしては、火花点火機関（ガソリンエンジン）や圧縮着火機関（ディーゼルエンジン）等の公知の各種の内燃機関を用いることができる。入力軸５１は、フライホイール６１、ダンパ６２、及びクラッチ６３を介してエンジンＥに駆動連結されている。クラッチ６３は、入力軸５１とエンジンＥの出力軸とを選択的に係合する係合要素である。従って、クラッチ６３が係合状態にあるときには、入力軸５１とエンジンＥとは、ダンパ６２により吸収されるねじれ分を除いて一体回転する状態で駆動連結されるが、クラッチ６３が解放状態にあるときには、入力軸５１とエンジンＥとは分離される。以下では、特に断らない限り、クラッチ６３が係合状態にあるものとして説明する。なお、入力軸５１が、フライホイール６１、ダンパ６２、及びクラッチ６３のいずれか一つ又は二つを介して、或いはこれらを介さず直接的にエンジンＥに駆動連結される構成としても好適である。
第一回転電機ＭＧ１は、図示しないケースに固定された第一ステータＳｔ１と、この第一ステータＳｔ１の径方向内側に回転自在に支持された第一ロータＲｏ１と、を有している。この第一回転電機ＭＧ１の第一ロータＲｏ１は、ロータ軸を介して遊星歯車装置ＰＧのサンギヤｓと一体回転するように駆動連結されている。また、第二回転電機ＭＧ２は図示しないケースに固定された第二ステータＳｔ２と、この第二ステータＳｔ２の径方向内側に回転自在に支持された第二ロータＲｏ２と、を有している。この第二回転電機ＭＧ２の第二ロータＲｏ２は、ロータ軸を介して第二回転電機出力ギヤ５５と一体回転するように連結されている。この第二回転電機出力ギヤ５５は、カウンタギヤ機構Ｃに固定された第一カウンタギヤ５３と噛み合っており、第二回転電機ＭＧ２の回転及び駆動力がカウンタギヤ機構Ｃに伝達される構成となっている。この車両用駆動装置２では、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２は、交流モータであり、図１に示すように、それぞれ第一インバータ４１又は第二インバータ４２により駆動制御される。
第一回転電機ＭＧ１は、遊星歯車装置ＰＧを介して入力軸５１及びカウンタギヤ機構Ｃに駆動連結されている。そして、第一回転電機ＭＧ１は、主にサンギヤｓを介して入力された駆動力により発電を行い、蓄電装置４３を充電し、或いは第二回転電機ＭＧ２を駆動するための電力を供給するジェネレータとして機能する。ただし、車両の高速走行時やエンジンＥの始動時等には第一回転電機ＭＧ１は力行して駆動力を出力するモータとして機能する場合もある。一方、第二回転電機ＭＧ２は、カウンタギヤ機構Ｃを介して遊星歯車装置ＰＧ及び出力用差動歯車装置Ｄに駆動連結されている。そして、第二回転電機ＭＧ２は、主に車両の走行用の駆動力を補助するモータとして機能する。ただし、車両の減速時等には第二回転電機ＭＧ２はジェネレータとして機能し、車両の慣性力を電気エネルギとして回生するジェネレータとして機能する場合もある。これら第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の動作は、制御ユニット３からの制御指令に従って動作する第一インバータ４１又は第二インバータ４２により制御される。
図１に示すように、遊星歯車装置ＰＧは、入力軸５１と同軸状に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、遊星歯車装置ＰＧは、複数のピニオンギヤを支持するキャリヤｃａと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤｓ及びリングギヤｒとを回転要素として有している。そして、入力部材Ｉとしての入力軸５１、出力部材Ｏとしての差動入力ギヤ５６、及び第一回転電機ＭＧ１が、それぞれ遊星歯車装置ＰＧの異なる回転要素に駆動連結されている。この際、入力軸５１、差動入力ギヤ５６、及び第一回転電機ＭＧ１は、遊星歯車装置ＰＧのサンギヤｓ、キャリヤｃａ、及びリングギヤｒの３つの回転要素に関して互いに他の回転要素を介することなく、以下の各回転要素に駆動連結されている。本実施形態においては、サンギヤｓは、第一回転電機ＭＧ１の第一ロータＲｏ１と一体回転するように駆動連結されている。キャリヤｃａは、入力軸５１と一体回転するように駆動連結されている。リングギヤｒは、カウンタドライブギヤ５２と一体回転するように駆動連結されている。このカウンタドライブギヤ５２は、カウンタギヤ機構Ｃに固定された第一カウンタギヤ５３と噛み合っており、遊星歯車装置ＰＧのリングギヤｒの回転が、このカウンタギヤ機構Ｃに伝達される構成となっている。これらの遊星歯車装置ＰＧの３つの回転要素は、回転速度の順に、サンギヤｓ、キャリヤｃａ、リングギヤｒとなっている。従って、本実施形態においては、この遊星歯車装置ＰＧのサンギヤｓ、キャリヤｃａ、及びリングギヤｒが、それぞれ本発明における差動歯車装置の「第一回転要素」、「第二回転要素」、及び「第三回転要素」に相当する。
カウンタギヤ機構Ｃのカウンタ軸には、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２側に第一カウンタギヤ５３が固定され、エンジンＥ側に第二カウンタギヤ５４が固定されている。ここで、第一カウンタギヤ５３は、カウンタドライブギヤ５２及び第二回転電機出力ギヤ５５に噛み合っており、第二カウンタギヤ５４は、出力用差動歯車装置Ｄの差動入力ギヤ５６に噛み合っている。これにより、カウンタギヤ機構Ｃは、遊星歯車装置ＰＧ（のリングギヤｒ）と、第二回転電機ＭＧ２と、出力用差動歯車装置Ｄ（の差動入力ギヤ５６）とを駆動連結している。出力用差動歯車装置Ｄは、一般的に用いられるものであり、例えば互いに噛み合う複数の傘歯車を用いた差動歯車機構を有して構成されている。そして、出力用差動歯車装置Ｄは、差動入力ギヤ５６に伝達された回転及び駆動力を左右の駆動輪となる車輪Ｗに分配する。
２．車両用駆動装置の基本的動作
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置２の基本的な動作について説明する。図３〜図６は、動力分配用の遊星歯車装置ＰＧの動作状態を表す速度線図である。これらの速度線図において、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、遊星歯車装置ＰＧの各回転要素に対応しており、各縦線の上側に記載されている「ｓ」、「ｃａ」、「ｒ」はそれぞれサンギヤｓ、キャリヤｃａ、リングギヤｒに対応している。そして、これらの縦軸上の位置は、各回転要素の回転速度に対応している。ここでは、横軸上は回転速度がゼロであり、上側が正、下側が負である。また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、遊星歯車装置ＰＧのギヤ比λ（サンギヤｓとリングギヤｒとの歯数比＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）に対応している。ここで、遊星歯車装置ＰＧでは、キャリヤｃａがエンジンＥ及び入力軸５１と一体回転するように駆動連結され、サンギヤｓが第一回転電機ＭＧ１の第一ロータＲｏ１と一体回転するように駆動連結され、リングギヤｒがカウンタドライブギヤ５２と一体回転するように駆動連結されている。したがって、キャリヤｃａの回転速度はエンジンＥ及び入力軸５１の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥと一致し、サンギヤｓの回転速度は第一回転電機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度Ｎ１と一致する。よって、この遊星歯車装置ＰＧのギヤ比λを用いると、エンジン回転速度ＮＥと、ＭＧ１回転速度Ｎ１と、リングギヤｒの回転速度であるリングギヤ回転速度ＮＲとの間には、次の回転速度関係式（式１）が成立する。
ＮＥ＝（ＮＲ＋λ×Ｎ１）／（１＋λ）・・・（式１）
図３〜図６の速度線図上において、「△」はエンジン回転速度ＮＥ、「○」はＭＧ１回転速度Ｎ１、「☆」はリングギヤ回転速度ＮＲをそれぞれ示している。また、各回転要素に隣接して示す矢印は、キャリヤｃａに作用するエンジンＥのトルクであるエンジントルクＴＥ、サンギヤｓに作用する第一回転電機ＭＧ１のトルクであるＭＧ１トルクＴ１、リングギヤｒに作用する第二回転電機ＭＧ２のトルクであるＭＧ２トルクＴ２、及びリングギヤｒに作用する車輪Ｗからのトルク（車両の走行に要するトルク）である走行トルクＴｏをそれぞれ示している。なお、上向きの矢印は正方向のトルクを示し、下向きの矢印は負方向のトルクを示している。図示されるように、「☆」で示されるリングギヤｒ（カウンタドライブギヤ５２）には、車輪Ｗから出力用差動歯車装置Ｄ及びカウンタギヤ機構Ｃを介して作用する走行トルクＴｏだけではなく、カウンタギヤ機構Ｃを介して第二回転電機ＭＧ２の出力トルクも作用する。ここで、遊星歯車装置ＰＧのギヤ比λを用いると、エンジントルクＴＥと、ＭＧ１トルクＴ１と、ＭＧ２トルクＴ２と、走行トルクＴｏとの間には、次のトルク関係式（式２）が成立する。
ＴＥ：Ｔ１：（Ｔ２＋Ｔｏ）＝（１＋λ）：（−λ）：（−１）・・・（式２）
図３は、エンジンＥと２つの回転電機ＭＧ１、ＭＧ２の双方の出力トルクにより走行するハイブリッド走行モードでの速度線図を示している。このモードでは、エンジンＥは、効率が高く排ガスの少ない状態に（一般に最適燃費特性に沿うように）維持されるよう制御されつつ正方向のエンジントルクＴＥを出力し、このエンジントルクＴＥが入力軸５１を介してキャリヤｃａに伝達される。第一回転電機ＭＧ１は、負方向のＭＧ１トルクＴ１を出力し、このＭＧ１トルクＴ１がサンギヤｓに伝達され、エンジントルクＴＥの反力を支持する反力受けとして機能する。これにより、遊星歯車装置ＰＧは、エンジントルクＴＥを第一回転電機ＭＧ１と車輪Ｗ側となるカウンタギヤ機構Ｃとに分配する。第二回転電機ＭＧ２は、要求駆動力や車両の走行状態等に応じて、カウンタギヤ機構Ｃに分配された駆動力を補助すべく適宜正方向又は負方向のＭＧ２トルクＴ２を出力する。
図４は、第二回転電機ＭＧ２の出力トルクのみにより走行するＥＶ（電動）走行モードでの速度線図を示している。このモードでは、第二回転電機ＭＧ２は、車両側からの要求駆動力に応じたＭＧ２トルクＴ２を出力する。すなわち、第二回転電機ＭＧ２は、車両を加速又は巡航させる方向の駆動力が要求されている場合には、図４に実線矢印で示すように、リングギヤｒに負方向に作用する走行抵抗に相当する走行トルクＴｏに抗して車両を前進させるべく、正方向に回転しながら力行して正方向のＭＧ２トルクＴ２を出力する。一方、第二回転電機ＭＧ２は、車両を減速させる方向の駆動力が要求されている場合には、図４に破線矢印で示すように、リングギヤｒに正方向に作用する車両の慣性力に相当する走行トルクＴｏに抗して車両を減速させるべく、正方向に回転しながら回生（発電）して負方向のＭＧ２トルクＴ２を出力する。このＥＶ走行モードでは、第一回転電機ＭＧ１は、基本的にＭＧ１トルクＴ１がゼロとなるように制御され、ＭＧ２トルクＴ２によるサンギヤｓの回転を妨げず、自由に回転可能な状態とされている。これにより、第一回転電機ＭＧ１は、ＭＧ１回転速度Ｎ１が負となる（負方向に回転する）。また、エンジンＥは、燃料供給が停止された停止状態とされ、更にエンジンＥの内部の摩擦力によりエンジン回転速度ＮＥもゼロとなっている。すなわち、ＥＶ走行モードでは、遊星歯車装置ＰＧは、キャリヤｃａを支点として差動入力ギヤ５６（出力部材Ｏ）及び第二回転電機ＭＧ２に駆動連結されたリングギヤｒが正方向に回転（回転速度が正）し、第一回転電機ＭＧ１に駆動連結されたサンギヤｓが負方向に回転（回転速度が負）する。
図５は、車両が走行中にエンジンＥを停止する際の動作を説明するための速度線図であり、図６は、エンジンＥを停止する際における車両の加速度に起因して各回転要素に作用するトルクの関係を説明するための速度線図である。図５において、実線は第一回転電機ＭＧ１を制御してエンジン回転速度ＮＥを低減させている途中の状態を示し、破線はエンジン回転速度ＮＥがゼロになりエンジンＥが停止した状態を示している。ここでは、車両は走行中であるので、上述したＥＶ（電動）走行モードと同様に、第二回転電機ＭＧ２は、車両側からの要求駆動力に応じて、図５に実線矢印で示すように、リングギヤｒに正方向に作用する車両の慣性力に相当する走行トルクＴｏに抗して車両を減速させるべく、正方向に回転しながら回生（発電）して負方向のＭＧ２トルクＴ２を出力し、或いは図５に破線矢印で示すように、リングギヤｒに負方向に作用する走行抵抗に相当する走行トルクＴｏに抗して車両を前進させるべく、正方向に回転しながら力行して正方向のＭＧ２トルクＴ２を出力する。そして、第一回転電機ＭＧ１は、エンジン回転速度ＮＥを次第に低減させるように、負方向のＭＧ１トルクＴ１を出力して回転速度を低下させる。後述するように、このようなエンジンＥの回転を停止させるために第一回転電機ＭＧ１を制御する停止制御に際しては、エンジン回転速度ＮＥを所定の変化率ＣＲで変化させるようにする第一回転電機ＭＧ１の回転速度制御が行われる。そして、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となったときに停止制御を終了し、第一回転電機ＭＧ１の回転速度制御は行われなくなる。なお、車両が走行中にエンジンＥを停止した後は、上述したＥＶ（電動）走行モードへ移行する。
このように、車両が走行中にエンジンＥを停止する場合には、図６に示すように、車両加速度αに比例するリングギヤｒの角加速度であるリングギヤ角加速度αｒと、エンジンＥの慣性モーメントＪＥと、第一回転電機ＭＧ１の慣性モーメントＪ１との関係に応じて、エンジンＥにはエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用し、第一回転電機ＭＧ１にはＭＧ１相互慣性トルクＴｉ１が作用する。図６において、実線矢印は車両が減速中である場合の角加速度及びトルクの向きであり、破線は車両が加速中である場合の角加速度及びトルクの向きである。ここで、エンジン相互慣性トルクＴｉＥは、第一回転電機ＭＧ１の慣性モーメントＪ１により生じる慣性トルクの反力としてエンジンＥ（キャリヤｃａ）に作用し、ＭＧ１相互慣性トルクＴｉ１は、エンジンＥの慣性モーメントＪＥにより生じる慣性トルクの反力として第一回転電機ＭＧ１（サンギヤｓ）に作用する。従って、図６に示すように、車両が減速している状態であって、リングギヤ角加速度αｒが負である状態では、エンジンＥには負方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用し、第一回転電機ＭＧ１には正方向のＭＧ１相互慣性トルクＴｉ１が作用する。一方、車両が加速している状態であって、リングギヤ角加速度αｒが正である状態では、エンジンＥには正方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用し、第一回転電機ＭＧ１には負方向のＭＧ１相互慣性トルクＴｉ１が作用する。
ここで、エンジン相互慣性トルクＴｉＥ、ＭＧ１相互慣性トルクＴｉ１、リングギヤ角加速度αｒ、エンジンＥ（キャリヤｃａ）の回転軸（出力軸）の角加速度であるエンジン角加速度αＥ、及び第一回転電機ＭＧ１（サンギヤｓ）の第一ロータＲｏ１の角加速度であるＭＧ１角加速度α１との間には、下記の関係式（式３）〜（式６）が成立する。なお、λは、上記のとおり、遊星歯車装置ＰＧのギヤ比λ（サンギヤｓとリングギヤｒとの歯数比＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）である。
ＴｉＥ＝ＪＥ×αＥ・・・（式３）
Ｔｉ１＝Ｊ１×α１・・・（式４）
λ×ＴｉＥ＝−（１＋λ）×Ｔｉ１・・・（式５）
αＥ＝（αｒ＋λ×α１）／（１＋λ）・・・（式６）
そして、これらの（式３）〜（式６）からエンジン角加速度αＥ及びＭＧ１角加速度α１を消去してエンジン相互慣性トルクＴｉＥ及びＭＧ１相互慣性トルクＴｉ１のそれぞれについて解くと、下記の関係式（式７）、（式８）が成立する。
ＴｉＥ＝[αｒ×ＪＥ×Ｊ１×（１＋λ）]／[ＪＥ×λ2＋Ｊ１×（１＋λ）2]
・・・（式７）
Ｔｉ１＝−[αｒ×ＪＥ×Ｊ１×λ]／[ＪＥ×λ2＋Ｊ１×（１＋λ）2]
・・・（式８）
そして、このようなエンジンＥに作用するエンジン相互慣性トルクＴｉＥの影響によって、停止制御を終了した後のエンジン回転速度ＮＥが低減する程度が変化し、エンジンＥの停止位置が目標停止位置ＰＴ（図７参照）から外れる場合がある。すなわち、図６に示すように、車両加速度α（リングギヤ角加速度αｒ）が負であって、エンジンＥに負方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用する状態では、図９に示すように、当該エンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用しない場合に比べてエンジン回転速度ＮＥが速く低減し、エンジンＥの停止位置が目標停止位置ＰＴよりもエンジン回転方向ＥＲの後方（遅角側）にずれることになる。一方、図６に示すように、車両加速度α（リングギヤ角加速度αｒ）が正であって、エンジンＥに正方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用する状態では、図９に示すように、当該エンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用しない場合に比べてエンジン回転速度ＮＥが遅く低減し、エンジンＥの停止位置が目標停止位置ＰＴよりもエンジン回転方向ＥＲの前方（進角側）にずれることになる。そこで、この車両制御装置１は、車両用駆動装置２が搭載された車両の加速度を表す車両加速度αを取得し、当該車両加速度αに応じて停止制御において補正を行い、エンジンＥを所定の目標停止位置ＰＴに高い精度で停止させる。このような停止制御及びその補正の処理については、後で詳細に説明する。
３．システム構成
次に、本実施形態に係る車両制御装置１のシステム構成について説明する。図１に示すように、この車両用駆動装置２では、第一回転電機ＭＧ１を駆動制御するための第一インバータ４１が、第一回転電機ＭＧ１の第一ステータＳｔ１のコイルに電気的に接続されている。また、第二回転電機ＭＧ２を駆動制御するための第二インバータ４２が、第二回転電機ＭＧ２の第二ステータＳｔ２のコイルに電気的に接続されている。第一インバータ４１と第二インバータ４２とは、互いに電気的に接続されるとともに、蓄電装置４３に電気的に接続されている。そして、第一インバータ４１は、蓄電装置４３から供給される直流電力、又は第二回転電機ＭＧ２で発電されて第二インバータ４２で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第一回転電機ＭＧ１に供給する。また、第一インバータ４１は、第一回転電機ＭＧ１で発電された電力を交流から直流に変換して蓄電装置４３又は第二インバータ４２に供給する。同様に、第二インバータ４２は、蓄電装置４３から供給される直流電力、又は第一回転電機ＭＧ１で発電されて第一インバータ４１で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第二回転電機ＭＧ２に供給する。また、第二インバータ４２は、第二回転電機ＭＧ２で発電された電力を交流から直流に変換して蓄電装置４３又は第一インバータ４１に供給する。
第一インバータ４１及び第二インバータ４２は、制御ユニット３からの制御信号に従い、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２のそれぞれに供給する電流値、交流波形、周波数、位相等を制御する。これにより、第一インバータ４１及び第二インバータ４２は、制御ユニット３からの制御信号応じたトルク及び回転数を出力するように、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２を駆動制御する。
蓄電装置４３は、第一インバータ４１及び第二インバータ４２に電気的に接続されている。蓄電装置４３は、例えば、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池等で構成される。そして、蓄電装置４３は、直流電力を第一インバータ４１及び第二インバータ４２に供給するとともに、第一回転電機ＭＧ１又は第二回転電機ＭＧ２により発電され、第一インバータ４１又は第二インバータ４２を介して供給される直流電力により充電される。車両用駆動装置２は、蓄電装置４３の状態を検出するための蓄電状態検出部４４を備えている。ここでは、蓄電状態検出部４４は、蓄電装置４３の正負極間電圧を検出する電圧センサの他、電流センサや温度センサ等の各種センサを備え、蓄電装置４３の電圧及び充電量（ＳＯＣ：state of charge）等を検出する。蓄電状態検出部４４による検出結果の情報は、制御ユニット３へ出力される。
また、車両用駆動装置２は、第一回転電機回転速度センサＳｅ１（以下「ＭＧ１回転速度センサ」という）、第二回転電機回転速度センサＳｅ２（以下「ＭＧ２回転速度センサ」という）、及び入力軸回転速度センサＳｅ３を備えている。ＭＧ１回転速度センサＳｅ１は、第一回転電機ＭＧ１の第一ロータＲｏ１の回転速度であるＭＧ１回転速度Ｎ１を検出するセンサである。ＭＧ２回転速度センサＳｅ２は、第二回転電機ＭＧ２の第二ロータＲｏ２の回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎ２を検出するセンサである。ここで、ＭＧ２回転速度Ｎ２は、出力部材Ｏとしての差動入力ギヤ５６の回転速度に常時比例する。従って、ＭＧ２回転速度センサＳｅ２により、差動入力ギヤ５６の回転速度に比例する車速も検出される。入力軸回転速度センサＳｅ３は、入力軸５１の回転速度を検出するセンサである。この入力軸回転速度センサＳｅ３により、クラッチ６３の係合状態で入力軸５１と一体回転するエンジンＥの回転速度、すなわちエンジン回転速度ＮＥが検出される。これらの回転速度センサＳｅ１〜Ｓｅ３は、例えば、レゾルバやホールＩＣ等で構成される。これらの各センサＳｅ１〜Ｓｅ３による検出結果は、制御ユニット３へ出力される。
４．制御ユニットの構成
制御ユニット３は、車両制御装置１の主要部を構成し、車両用駆動装置２の各部の動作制御を行う。本実施形態においては、制御ユニット３は、エンジン動作点決定部３１、第一回転電機動作点決定部３２（以下「ＭＧ１動作点決定部」という）、第二回転電機動作点決定部３３（以下「ＭＧ２動作点決定部」という）、停止制御部３４、加速度取得部３５、残り回転量補正部３６、及び補正量マップ３７を備えている。この制御ユニット３は、１又は２以上の演算処理装置、及びソフトウェア（プログラム）やデータ等を格納するためのＲＡＭやＲＯＭ等の記憶媒体等を備えて構成されている。そして、制御ユニット３の上記各機能部３１〜３６は、前記演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うためのハードウェア又はソフトウェア或いはその両方により構成されている。また、補正量マップ３７は、残り回転量補正部３６により参照可能な状態で前記記憶媒体に格納されている。更に、この制御ユニット３は、エンジンＥの動作制御を行うエンジン制御ユニット４６と通信可能に接続されている。また、上記のとおり、制御ユニット３には、蓄電状態検出部４４による検出結果の情報、及び各センサＳｅ１〜Ｓｅ３による検出結果の情報が入力される構成となっている。
本実施形態においては、制御ユニット３には、車両側から車両要求トルクＴＣが入力される構成となっている。ここで、車両要求トルクＴＣは、運転者の操作に応じて適切に車両を走行させるために車輪Ｗに伝達することが要求されるトルクである。したがって、この車両要求トルクＴＣは、車両のアクセルペダル及びブレーキペダルの操作量とＭＧ２回転速度センサＳｅ２により検出される車速に応じて、予め定められたマップ等に従って決定される。本実施形態においては、これらの車両要求トルクＴＣは、車両用駆動装置２の出力部材Ｏとしての差動入力ギヤ５６に伝達されるべきトルクとして決定される。
エンジン動作点決定部３１は、エンジンＥの動作点であるエンジン動作点を決定する処理を行う。ここで、エンジン動作点は、エンジンＥの制御目標点を表す制御指令値であって回転速度及びトルクにより定まる。また、エンジン動作点決定部３１は、エンジンＥを動作させるか停止させるかというエンジン動作・停止の決定も行う。このエンジン動作・停止の決定は、車両要求トルクＴＣ及び車速に応じて、予め定められたエンジン動作・停止マップ等に従って行われる。そして、エンジンＥを動作させることを決定した場合には、エンジン動作点決定部３１はエンジン動作点を決定する。エンジン動作点決定部３１は、決定したエンジン動作点の情報を、エンジン制御ユニット４６へ出力する。エンジン制御ユニット４６は、エンジン動作点に示されるトルク及び回転速度でエンジンＥを動作させるように制御する。エンジン動作点は、エンジンＥが発生することを要求される出力（仕事率）と最適燃費とを考慮して決定されるエンジンＥの制御目標点を表す指令値であって、エンジン回転速度指令値とエンジントルク指令値により定まる。このエンジン動作点の決定は、所定のエンジン動作点マップに基づいて行う。
一方、エンジン動作点決定部３１は、エンジンＥを停止させることを決定した場合には、エンジン停止指令をエンジン制御ユニット４６及び停止制御部３４へ出力する。エンジン制御ユニット４６は、エンジン停止指令に基づいてエンジンＥの燃料噴射及び点火を停止させる。停止制御部３４は、エンジン停止指令に基づいて第一回転電機ＭＧ１を制御する停止制御を実行する。この停止制御部３４による停止制御については、後で詳細に説明する。
ＭＧ１動作点決定部３２は、第一回転電機ＭＧ１の動作点であるＭＧ１動作点を決定する処理を行う。ここで、ＭＧ１動作点は、第一回転電機ＭＧ１の制御目標点を表す制御指令値であって回転速度及びトルクにより定まる。制御ユニット３は、ＭＧ１動作点決定部３２により決定したＭＧ１動作点に示されるトルク及び回転速度で第一回転電機ＭＧ１を動作させるように第一インバータ４１を制御する。ＭＧ１動作点は、上記のように決定されたエンジン動作点のエンジン回転速度指令値と動力分配用の遊星歯車装置ＰＧより車輪Ｗ側に駆動連結された回転部材（例えばリングギヤｒ）の回転速度とに基づいて決定される第一回転電機ＭＧ１の制御目標点を表す指令値であって、ＭＧ１回転速度指令値とＭＧ１トルク指令値とにより定まる。本例では、ＭＧ１動作点決定部３２は、ＭＧ２回転速度センサＳｅ２により検出されるＭＧ２回転速度Ｎ２と、第二回転電機ＭＧ２の第二ロータＲｏ２からリングギヤｒまでのギヤ比とに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出する。そして、ＭＧ１動作点決定部３２は、エンジン動作点のエンジン回転速度指令値をエンジン回転速度ＮＥとし、それとリングギヤ回転速度ＮＲとを代入して、上記の回転速度関係式（式１）により算出されるＭＧ１回転速度Ｎ１を、ＭＧ１回転速度指令値として決定する。また、ＭＧ１動作点決定部３２は、決定されたＭＧ１回転速度指令値と、ＭＧ１回転速度センサＳｅ１により検出される第一回転電機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎ１との回転速度の差に基づいて、比例積分制御（ＰＩ制御）等のフィードバック制御により、ＭＧ１トルク指令値を決定する。このように決定されたＭＧ１回転速度指令値及びＭＧ１トルク指令値が、ＭＧ１動作点となる。
ＭＧ２動作点決定部３３は、第二回転電機ＭＧ２の動作点であるＭＧ２動作点を決定する処理を行う。ここで、ＭＧ２動作点は、第二回転電機ＭＧ２の制御目標点を表す制御指令値であって回転速度及びトルクにより定まる。制御ユニット３は、ＭＧ２動作点決定部３３により決定したＭＧ２動作点に示されるトルク及び回転速度で第二回転電機ＭＧ２を動作させるように第二インバータ４２を制御する。ＭＧ２動作点は、車両要求トルクＴＣとエンジン動作点とＭＧ１動作点とに基づいて決定される第二回転電機ＭＧ２の制御目標点を表す制御指令値であって、ＭＧ２回転速度指令値とＭＧ２トルク指令値とにより定まる。ところで、上記のトルク関係式（式２）を変形すると、以下のトルク関係式（式９）が導出される。
Ｔ２＝−Ｔｏ−ＴＥ／（１＋λ）・・・（式９）
そこで、ＭＧ２動作点決定部３３は、この（式９）に、車両要求トルクＴＣを走行トルクＴｏと反対方向のトルク「−Ｔｏ」として代入し、エンジン動作点のエンジントルク指令値をエンジントルクＴＥとして代入することにより算出されるＭＧ２トルクＴ２を、ＭＧ２トルク指令値として決定する。これにより、エンジンＥから差動入力ギヤ５６に伝達されるトルクの車両要求トルクＴＣに対する過不足を補うトルクを、第二回転電機ＭＧ２に発生させることができる。また、第二回転電機ＭＧ２の回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎ２は車速に常に比例するので、ＭＧ２回転速度指令値は、車速に応じて自動的に決定される。このように決定されたＭＧ２回転速度指令値及びＭＧ２トルク指令値により、ＭＧ２動作点が定まる。なお、上記のとおり、ＭＧ２回転速度指令値は車速に応じて自動的に決定されるため、第二回転電機ＭＧ２は、基本的にＭＧ２動作点のＭＧ２トルク指令値に従ってトルク制御される。
また、停止制御部３４は、エンジン動作点決定部３１からエンジン停止指令を受け取ったときに、エンジンＥの回転を停止させるために、回転電機を制御する停止制御を行う。したがって、この停止制御部３４が本発明における「停止制御手段」として機能する。そのため、停止制御部３４は、まずエンジンＥの回転を停止させる目標とするエンジン回転方向ＥＲの位置として目標停止位置ＰＴを設定する。図７は、目標停止位置ＰＴの設定方法を説明するための説明図である。この図において、鉛直上方を基準（０°）とする時計周りの角度が、エンジンＥの出力軸（クランクシャフト等）の１回転内での０°〜３６０°の角度（以下「位相」という。）に相当し、円周に沿った１回転がエンジンＥの出力軸の１回転に相当する。目標停止位置ＰＴは、エンジンＥを始動するために必要な力を小さくでき、始動ショックも軽減できる位相（以下「停止最適位相」という。）に設定する。例えば、エンジンＥが、吸気、圧縮、燃焼、排気の４行程を順次行う４サイクルの往復動機関（４サイクルエンジン）である場合には、圧縮行程又は燃焼行程にあるシリンダ内のピストンが各行程の終点付近となる位相に設定すると好適である。
本実施形態においては、停止制御部３４は、エンジン停止指令を受け取ったときのエンジンＥの出力軸の位置を制御開始位置ＰＰとした場合、当該制御開始位置ＰＰからエンジン回転方向ＥＲに必要回転量Ｒｎ以上前方の最初の停止最適位相に目標停止位置ＰＴを設定する。ここで、必要回転量Ｒｎは、大きい振動やショック等を伴うことなくエンジン回転速度ＮＥを次第に低減してエンジンＥを停止させるために必要とされる回転量であり、例えば、２７００°（７．５回転）に設定される。この２７００°という必要回転量Ｒｎは、エンジンＥのアイドリング回転数を９００〔ｒｐｍ〕とし、アイドリング状態から１秒間かけてエンジンＥを停止させることを想定して設定されている。従って、目標停止位置ＰＴから必要回転量Ｒｎ分エンジン回転方向ＥＲ後方の位置を基準位置ＰＳとし、制御開始位置ＰＰから基準位置ＰＳまでの回転量を余剰回転量Ｒｍとすると、目標停止位置ＰＴは、制御開始位置ＰＰから必要回転量Ｒｎに余剰回転量Ｒｍを加えた回転量だけエンジン回転方向ＥＲ前方の位置に設定される。
停止制御部３４は、目標停止位置ＰＴを設定した後、当該目標停止位置ＰＴまでの基準残り回転量ＲＡを導出する。基準残り回転量ＲＡは、後述する残り回転量補正部３６による補正前の残り回転量Ｒであって、各時点でのエンジンＥの出力軸の位置（以下「現在位置」という。）から目標停止位置ＰＴまでの実際の回転量である。ここで、目標停止位置ＰＴを設定した当初の基準残り回転量ＲＡ（以下「当初残り回転量ＲＳ」）は、上記のとおり、必要回転量Ｒｎに余剰回転量Ｒｍを加えた回転量となる。そして、各時点での基準残り回転量ＲＡは、制御開始位置ＰＰを基準として各時点での現在位置までに回転した回転量を、当初残り回転量ＲＳから差し引いた残りの回転量となる。ここで導出された基準残り回転量ＲＡは、後述するように、残り回転量補正部３６により補正される。このような補正後の残り回転量Ｒを、本実施形態では補正残り回転量ＲＢという。以下で説明する停止制御に際しては、基本的には補正残り回転量ＲＢが残り回転量Ｒとして用いられる。なお、車両加速度αがゼロである場合には、残り回転量補正部３６により導出される補正量ＲＣがゼロとなるので、補正残り回転量ＲＢは基準残り回転量ＲＡと同じ値となる。
以上のように残り回転量Ｒが導出された後、停止制御部３４は、当該残り回転量Ｒに応じてエンジン回転速度ＮＥを低減させるように、第一回転電機ＭＧ１を制御する停止制御を行う。そして、停止制御部３４は、このような残り回転量Ｒとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、目標停止位置ＰＴでエンジンＥの回転が停止するようなエンジン回転速度ＮＥの減速度である変化率ＣＲを決定し、当該変化率ＣＲでエンジン回転速度ＮＥを低減させるように第一回転電機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度Ｎ１を制御する停止制御を行う。停止制御部３４は、変化率ＣＲを以下の（式１０）に従って導出する。
ＣＲ〔ｒｐｍ／ｓ〕＝ＮＥ×ＮＥ×３／Ｒ・・・（式１０）
ここで、変化率ＣＲの単位は「ｒｐｍ／ｓ」、エンジン回転速度ＮＥの単位は「ｒｐｍ」、残り回転量Ｒの単位は「°（degree）」であり、分子の「３」は、単位を整合させるための係数である。
図８は、残り回転量Ｒとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて決定される変化率ＣＲをグラフ上に示した図である。この図では、縦軸をエンジン回転速度ＮＥ、横軸を時間ｔとしているので、残り回転量Ｒは面積として表される。また、変化率ＣＲは、エンジン回転速度ＮＥが時間ｔに従って変化する傾きに相当する角度「ＣＲ」として表される。ところで、後述するように、補正残り回転量ＲＢは、基準残り回転量ＲＡに、車両加速度αに応じた補正量ＲＣを加算して導出される（ＲＢ＝ＲＡ＋ＲＣ）。従って、基準残り回転量ＲＡの面積と補正量ＲＣの面積とを足し合わせた面積が、補正残り回転量ＲＢに相当する。図８には、基準残り回転量ＲＡに正の値をとる補正量ＲＣを加算した補正残り回転量ＲＢを示している。この図８において、角度「ＣＲａ」は、基準残り回転量ＲＡに基づいて決定した基準変化率ＣＲａを表し、角度「ＣＲｂ」は、補正残り回転量ＲＢに基づいて決定した補正変化率ＣＲｂを表している。このように、補正量ＲＣが正の値をとり、補正残り回転量ＲＢが基準残り回転量ＲＡより大きい場合には、補正変化率ＣＲｂは基準変化率ＣＲａよりも小さい値となる。一方、図示は省略するが、補正量ＲＣが負の値をとり、補正残り回転量ＲＢが基準残り回転量ＲＡより小さい場合には、補正変化率ＣＲｂは基準変化率ＣＲａよりも大きい値となる。後述するように、補正量ＲＣが正の値をとるのは、車両は減速中であって車両加速度αが負の値をとる場合であり、補正量ＲＣが負の値をとるのは、車両は加速中であって車両加速度αが正の値をとる場合である。
また、本実施形態においては、停止制御部３４は、所定の制御周期ｔｃ毎に変化率ＣＲを更新する。図９は、所定の制御周期ｔｃ毎に更新される変化率ＣＲでエンジン回転速度ＮＥを低減させる制御を行った場合における、エンジン回転速度ＮＥの変化の軌跡（以下「エンジン回転速度変化線」という。）の一例を示した図である。この図では、図８と同様に、縦軸をエンジン回転速度ＮＥ、横軸を時間ｔとしている。また、図９における横軸の始点は、停止制御が開始された時、すなわちエンジンＥの出力軸の位置が制御開始位置ＰＰ（図７参照）に在る時としている。そして、図９には、車両加速度αに関わらず基準残り回転量ＲＡを用いて停止制御を行った場合のエンジン回転速度変化線を示している。具体的には、線Ｌｂ０は、車両加速度αがゼロの場合（α＝０）のエンジン回転速度変化線、線Ｌｂ１は、車両加速度αが負の場合（α＜０）のエンジン回転速度変化線、線Ｌｂ２は、車両加速度αが正の場合（α＞０）のエンジン回転速度変化線をそれぞれ示している。この図９に示すように、停止制御部３４は、制御周期ｔｃ毎に変化率ＣＲを更新し、当該変化率ＣＲでエンジン回転速度ＮＥを低減させるように第一回転電機ＭＧ１を制御する停止制御を行うため、エンジン回転速度変化線Ｌｂ０、Ｌｂ１、Ｌｂ２は、制御周期ｔｃ毎に傾きが変化する折れ線状となっている。なお、制御周期ｔｃは、例えば１０〜１００〔ｍｓ〕程度に設定される。
上記のように変化率ＣＲが導出された後、停止制御部３４は、現在のエンジン回転速度ＮＥと当該変化率ＣＲとに基づいて、目標とするエンジン回転速度ＮＥの値を示すエンジン回転速度指令値を導出する。ここで、現在のエンジン回転速度ＮＥは、入力軸回転速度センサＳｅ３の検出値に基づいて取得される。エンジン回転速度指令値は、エンジンＥの回転速度を制御するための第一回転電機ＭＧ１の所定の制御周期を基準とし、現在のエンジン回転速度ＮＥが変化率ＣＲに従って変化（低減）した場合における次の制御周期でのエンジンの回転速度とする。このように決定されたエンジン回転速度指令値は、ＭＧ１動作点決定部３２へ出力される。これにより、ＭＧ１動作点決定部３２が、当該エンジン回転速度指令値に従って、ＭＧ１動作点を構成するＭＧ１回転速度指令値及びＭＧ１トルク指令値を決定し、制御ユニット３が、当該ＭＧ１動作点に従って第一回転電機ＭＧ１を制御する。具体的には、ＭＧ１動作点決定部３２により、まず、ＭＧ１回転速度指令値が導出される。本実施形態においては、ＭＧ１回転速度指令値は、上記のとおり、遊星歯車装置ＰＧのギヤ比λとエンジン回転速度指令値とリングギヤ回転速度ＮＲとに基づいて導出される。ここで、リングギヤ回転速度ＮＲは、ＭＧ２回転速度センサＳｅ２により検出されるＭＧ２回転速度Ｎ２に基づいて導出される。そして、ＭＧ１動作点決定部３２は、決定されたＭＧ１回転速度指令値と、ＭＧ１回転速度センサＳｅ１により検出される現在のＭＧ１回転速度Ｎ１との差に基づいて、比例積分制御（ＰＩ制御）等のフィードバック制御により、ＭＧ１トルク指令値を決定する。そして、制御ユニット３は、決定されたＭＧ１トルク指令値を出力させるように第一回転電機ＭＧ１を制御する。これにより、エンジン回転速度ＮＥを、上記のように導出された変化率ＣＲで、目標停止位置ＰＴへ向かって次第に低減させる停止制御が実行される。
また、停止制御部３４は、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となったときに、変化率ＣＲでエンジン回転速度ＮＥを低減させるようにする第一回転電機ＭＧ１の回転速度制御、すなわち停止制御を終了する。停止制御を終了した後は、エンジン回転速度ＮＥは、エンジンＥの各部の摩擦力によって次第に減速し、停止する。但し、このような停止制御の終了後のエンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲは、車両加速度αの影響を受けて変化する。そこで、停止制御部３４は、停止制御が終了した時点での基準残り回転量ＲＡが、車両加速度αがゼロの場合（α＝０）の変化率ＣＲでエンジン回転速度ＮＥを減速させたときにほぼ目標停止位置ＰＴに停止する回転量となるように、停止制御中の変化率ＣＲを設定している。従って、図９中において、車両加速度αがゼロの場合（α＝０）のエンジン回転速度変化線Ｌｂ０で囲まれる領域の面積が、目標停止位置ＰＴを設定した当初の基準残り回転量ＲＡである当初残り回転量ＲＳとなる。
これに対して、車両加速度αがゼロ以外の場合には、図６を用いて既に説明したように、車両加速度αと、エンジンＥの慣性モーメントＪＥと、第一回転電機ＭＧ１の慣性モーメントＪ１との関係に応じたエンジン相互慣性トルクＴｉＥがエンジンＥに作用する。具体的には、車両が減速している状態では、エンジンＥには負方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用し、車両が加速している状態では、エンジンＥには正方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用する。従って、図９に線Ｌｂ１として示すように、車両加速度αが負の場合（α＜０）には、停止制御の終了後には、車両加速度αがゼロの場合（α＝０）に比べてエンジン回転速度ＮＥが速く低減し、停止制御の開始からエンジンＥの回転が停止するまでのエンジンＥの総回転量が、当初残り回転量ＲＳよりも少なくなる。よって、エンジンＥの停止位置が目標停止位置ＰＴよりもエンジン回転方向ＥＲの後方（遅角側）にずれる。一方、図９に線Ｌｂ２として示すように、車両加速度αが正の場合（α＞０）には、車両加速度αがゼロの場合（α＝０）に比べてエンジン回転速度ＮＥが遅く低減し、停止制御の開始からエンジンＥの回転が停止するまでのエンジンＥの総回転量が、当初残り回転量ＲＳよりも多くなる。よって、エンジンＥの停止位置が目標停止位置ＰＴよりもエンジン回転方向ＥＲの前方（進角側）にずれる。
そこで、制御ユニット３は、車両用駆動装置２が搭載された車両加速度αを取得し、当該車両加速度αに応じて基準残り回転量ＲＡを補正した補正残り回転量ＲＢを導出し、当該補正残り回転量ＲＢを用いて第一回転電機ＭＧ１の停止制御を行う。従って、停止制御中におけるエンジン回転速度ＮＥを変化率ＣＲが車両加速度αに応じて調整される。これにより、停止制御を終了した後に車両加速度αに応じた加速方向又は減速方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥがエンジンＥに作用し、エンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲが車両加速度αがゼロの場合（α＝０）に比べて変化することによる回転量の変化分を、停止制御が終了する前に予め補正することができる。そして、エンジンＥを所定の目標停止位置ＰＴに高い精度で停止させることができる。そのための構成として、制御ユニット３は、以下に説明する加速度取得部３５及び残り回転量補正部３６を備えている。
加速度取得部３５は、車両の加速度を表す車両加速度αを取得する。したがって、この加速度取得部３５が本発明における「加速度取得手段」として機能する。本実施形態においては、加速度取得部３５は、ＭＧ２回転速度センサＳｅ２の検出値を取得し、当該検出値に基づいてＭＧ２回転速度Ｎ２の変化率（微分値）を導出し、当該ＭＧ２回転速度Ｎ２の変化率から車両加速度αを導出する。ここで、ＭＧ２回転速度Ｎ２は車速に比例するため、ＭＧ２回転速度Ｎ２の変化率に第二ロータＲｏ２から車輪までのギヤ比及び車輪径等を考慮した係数を乗算することにより、車両加速度αを導出できる。なお、車速及び車両加速度αを、車輪Ｗと同速又は比例する回転速度で回転するいずれかの回転部材の角速度及び角加速度として取得する構成としても好適である。また、加速度取得部３５が、車両に備えられる加速度センサ（図示せず）からの検出値によって車両加速度αを取得する構成としても好適である。或いは、車両要求トルクＴＣと車速に基づいて車両加速度αを導出する構成としても好適である。この場合、加速度取得部３５は、車両要求トルクＴＣと車速とに基づいて車両加速度αを推定するマップを備え、当該マップを用いて車両加速度αを取得する構成とすることができる。
残り回転量補正部３６は、車両加速度αに応じて残り回転量Ｒを補正する処理を行う。したがって、この残り回転量補正部３６が本発明における「補正手段」として機能する。本実施形態においては、残り回転量補正部３６は、車両加速度αに応じて補正量ＲＣを導出し、現在位置から目標停止位置ＰＴまでの実際の回転量である基準残り回転量ＲＡに補正量ＲＣを加算することにより、補正後の残り回転量Ｒである補正残り回転量ＲＢを導出する。すなわち、残り回転量補正部３６は、以下の（式１１）に従って補正残り回転量ＲＢを導出する。
ＲＢ〔°〕＝ＲＡ＋ＲＣ・・・（式１１）
上記のとおり、停止制御部３４は、残り回転量補正部３６により導出された補正残り回転量ＲＢを用いて第一回転電機ＭＧ１の停止制御を行う。本実施形態においては、制御ユニット３は、残り回転量補正部３６から参照可能な補正量マップ３７を備えている。残り回転量補正部３６は、この補正量マップ３７に基づいて車両加速度αに応じた補正量ＲＣを導出する。
図１０は、この補正量マップ３７の一例を示す図である。この図に示すように、補正量マップ３７は、車両加速度αがゼロである場合には補正量ＲＣがゼロとなり、車両加速度αの値が大きくなるに従って補正量ＲＣの値が小さくなるように規定されている。より詳しくは、補正量マップ３７は、車両加速度αが正の値をとる場合には、車両加速度αの値が大きくなるに従って補正量ＲＣの値が負方向に小さく（絶対値は大きく）なり、車両加速度αが負の値をとる場合には、車両加速度αの値が小さく（絶対値は大きく）なるに従って補正量ＲＣの値が正方向に大きくなるように規定されている。更に、図示の例では、車両加速度αの絶対値が大きくなるに従って、補正量ＲＣの絶対値の増加率は次第に緩やかになるように規定されている。このような補正量マップ３７を用いることにより、残り回転量補正部３６は、車両加速度αに基づいて、車両が加速中である場合には残り回転量Ｒを減少させる補正を行い、車両が減速中である場合には残り回転量Ｒを増加させる補正を行うことになる。
補正量ＲＣは、実際の車両加速度αに応じた補正後の補正残り回転量ＲＢを用いて第一回転電機ＭＧ１の停止制御を行った際の総回転量と、車両加速度αがゼロである場合に補正しない基準残り回転量ＲＡを用いて第一回転電機ＭＧ１の停止制御を行った際の総回転量（当初残り回転量ＲＳ）とがほぼ一致するように決定される。ここで、総回転量は、停止制御が開始される位置（本例では、図７に示す制御開始位置ＰＰ）からエンジン回転速度ＮＥがゼロとなりエンジンＥが停止するまでのエンジンＥの回転量である。従って、補正量マップ３７には、想定し得る範囲内の加速側及び減速側の双方の車両加速度αについて、上記のような条件を満たすように予め求められた補正量ＲＣが規定される。補正量ＲＣをこのように決定することにより、車両加速度αに応じた加速方向又は減速方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥ（図６参照）がエンジンＥに作用することによって、停止制御の開始からの停止までの総回転量が変化する分を、車両加速度αがゼロである場合の総回転量（当初残り回転量ＲＳ）を基準として、停止制御中の第一回転電機ＭＧ１の制御によって補正することができる。従って、車両加速度αに関わらず、エンジンＥを所定の目標停止位置ＰＴに高い精度で停止させることが可能となる。
図１１及び図１２は、図９と同様にエンジンＥの回転を停止させる際のエンジン回転速度変化線の一例を示した図である。但し、図１１及び図１２は、残り回転量補正部３６による補正後の補正残り回転量ＲＢを用いた停止制御を行った場合と補正前の基準残り回転量ＲＡを用いた停止制御を行った場合とを比較可能に示したものとなっている。図１１は、車両が減速中であって車両加速度αが負のある値αａである場合（α＝αａ＜０）における、補正残り回転量ＲＢを用いた停止制御を行った場合のエンジン回転速度変化線Ｌａと、基準残り回転量ＲＡを用いた停止制御を行った場合のエンジン回転速度変化線Ｌｂ１とを示している。また、図１２は、車両が加速中であって車両加速度αが正のある値αｂである場合（α＝αｂ＞０）における、補正残り回転量ＲＢを用いた停止制御を行った場合のエンジン回転速度変化線Ｌａと、基準残り回転量ＲＡを用いた停止制御を行った場合のエンジン回転速度変化線Ｌｂ２とを示している。なお、これらの図１１及び図１２の双方には、比較のために車両加速度αがゼロの場合（α＝０）のエンジン回転速度変化線Ｌｂ０も併せて示している。図１１にエンジン回転速度変化線Ｌｂ０で囲まれる領域の面積が、目標停止位置ＰＴを設定した当初の基準残り回転量ＲＡである当初残り回転量ＲＳである。
図１１に示すように、車両が減速中である場合には、残り回転量Ｒを補正せずに基準残り回転量ＲＡを用いて停止制御を行うと、エンジン回転速度変化線が、線Ｌｂ１として示されるようになる。従って、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となった停止制御の終了後には、車両加速度αがゼロの場合（α＝０）に比べてエンジン回転速度ＮＥが速く低減し、図１１にエンジン回転速度変化線Ｌｂ１に囲まれる領域の面積で表されるエンジンＥの総回転量が、当初残り回転量ＲＳよりも少なくなる。そこで、残り回転量補正部３６は、車両加速度αに応じて補正量ＲＣを決定し、基準残り回転量ＲＡを補正した補正残り回転量ＲＢを導出する。そして、停止制御部３４は、このような補正残り回転量ＲＢを用いて停止制御を行う。これにより、図１１にエンジン回転速度変化線Ｌａとして示されるように、基準残り回転量ＲＡを用いる場合に比べて、停止制御中の変化率ＣＲが小さくなり、エンジン回転速度ＮＥが低減する速度が遅くなる。更に、上記のように、実際の車両加速度αに応じた補正残り回転量ＲＢを用いて停止制御を行った際の総回転量が当初残り回転量ＲＳとほぼ一致するように補正量ＲＣを決定している。従って、補正残り回転量ＲＢを用いて停止制御を行った際のエンジン回転速度変化線Ｌａに囲まれる領域の面積で表されるエンジンＥの総回転量が、当初残り回転量ＲＳとほぼ一致することになる。これにより、車両加速度（減速度）αによってエンジンＥに減速方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用し、停止制御を終了した後にエンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲが大きくなることで減少する回転量を、停止制御中に予め増加させておくことができる。従って、車両が減速中である場合にも、エンジンＥを所定の目標停止位置ＰＴに高い精度で停止させることができる。
図１２に示すように、車両が加速中である場合には、残り回転量Ｒを補正せずに基準残り回転量ＲＡを用いて停止制御を行うと、エンジン回転速度変化線が、線Ｌｂ２として示されるようになる。従って、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となった停止制御の終了後には、車両加速度αがゼロの場合（α＝０）に比べてエンジン回転速度ＮＥが遅く低減し、図１２にエンジン回転速度変化線Ｌｂ２に囲まれる領域の面積で表されるエンジンＥの総回転量が、当初残り回転量ＲＳよりも多くなる。そこで、残り回転量補正部３６は、車両加速度αに応じて補正量ＲＣを決定し、基準残り回転量ＲＡを補正した補正残り回転量ＲＢを導出する。そして、停止制御部３４は、このような補正残り回転量ＲＢを用いて停止制御を行う。これにより、図１２にエンジン回転速度変化線Ｌａとして示されるように、基準残り回転量ＲＡを用いる場合に比べて、停止制御中の変化率ＣＲが大きくなり、エンジン回転速度ＮＥが低減する速度が速くなる。更に、上記のように、実際の車両加速度αに応じた補正残り回転量ＲＢを用いて停止制御を行った際の総回転量が当初残り回転量ＲＳとほぼ一致するように補正量ＲＣを決定している。従って、補正残り回転量ＲＢを用いて停止制御を行った際のエンジン回転速度変化線Ｌａに囲まれる領域の面積で表されるエンジンＥの総回転量が、当初残り回転量ＲＳとほぼ一致することになる。これにより、車両加速度αによってエンジンＥに加速方向のエンジン相互慣性トルクＴｉＥが作用し、停止制御を終了した後にエンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲが小さくなることで増加する回転量を、停止制御中に予め減少させておくことができる。従って、車両が加速中である場合にも、エンジンＥを所定の目標停止位置ＰＴに高い精度で停止させることができる。
これらの図１１及び図１２に示すように、基準残り回転量ＲＡを用いた停止制御を行った場合における、車両加速度αがゼロの場合のエンジン回転速度変化線Ｌｂ０と、車両加速度αがゼロでない場合のエンジン回転速度変化線Ｌｂ１、Ｌｂ２とは、第一回転電機ＭＧ１の停止制御中は一致しているが、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となり、停止制御が終了した後が異なっている。従って、停止制御が終了したときからエンジンＥの回転が停止するまでのエンジンＥの回転量を制御終了後回転量とした場合、車両加速度αがゼロの場合とゼロでない場合との総回転量の差は、制御終了後回転量の差に等しい。本実施形態の構成によれば、残り回転量補正部３６が、上記のように補正量ＲＣを決定して残り回転量Ｒを補正することにより、車両加速度αがゼロである場合での制御終了後回転量と、実際の車両加速度αでの制御終了後回転量との差を、停止制御中のエンジンＥの回転量を変更することで補正している。従って、停止制御を終了した後に、車両加速度αによってエンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲが変動することにより増減する回転量を、第一回転電機ＭＧ１による停止制御中に調整し、エンジンＥを所定の目標停止位置ＰＴに高い精度で停止させることができる。
５．ハイブリッド駆動装置の制御方法
次に、本実施形態に係る車両制御装置１による車両用駆動装置２に対する制御方法について、フローチャートに基づいて説明する。図１３は、本実施形態に係る車両制御装置１による、エンジンＥの回転を停止させるための停止制御の全体の手順を示すフローチャートである。この車両用駆動装置２の制御方法は、制御ユニット３における、主に停止制御部３４、加速度取得部３５、及び残り回転量補正部３６を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実行される。上記の各機能部がプログラムにより構成される場合には、制御ユニット３が有する演算処理装置が、上記の各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
エンジンＥを停止させる際には、停止制御部３４は、まず、エンジン停止指令があったか否かを判定する（ステップ＃０１）。エンジン停止指令は、エンジン動作点決定部３１から出力される。そして、エンジン停止指令があった場合には（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、停止制御部３４は、目標停止位置ＰＴを設定する（ステップ＃０２）。次に、停止制御部３４は、目標停止位置ＰＴまでの残り回転量Ｒである基準残り回転量ＲＡを導出する（ステップ＃０３）。上記のとおり、このステップ＃０３で導出する基準残り回転量ＲＡは、目標停止位置ＰＴを設定した当初は、停止制御が開始される制御開始位置ＰＰからエンジンＥが停止するまでの総回転量である当初残り回転量ＲＳであり、その後は、各時点での現在位置から目標停止位置ＰＴまでの回転量である。
次に、加速度取得部３５により、車両加速度αを取得する（ステップ＃０４）。その後、残り回転量補正部３６は、ステップ＃０４で取得した車両加速度αに応じて、残り回転量Ｒを補正する（ステップ＃０５）。上記のとおり、残り回転量補正部３６は、補正量マップ３７に基づいて車両加速度αに応じた補正量ＲＣを決定し、ステップ＃０３で導出した基準残り回転量ＲＡに補正量ＲＣを加算して補正残り回転量ＲＢを導出する。この補正残り回転量ＲＢが、補正後の残り回転量Ｒとなる。次に、停止制御部３４は、補正後の残り回転量Ｒ（補正残り回転量ＲＢ）に基づいて、エンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲを導出する（ステップ＃０６）。
その後、停止制御部３４は、エンジン回転速度ＮＥを取得する（ステップ＃０７）。このエンジン回転速度ＮＥは、入力軸回転速度センサＳｅ３の検出値に基づいて取得される。次に、停止制御部３４は、ステップ＃０７で取得されたエンジン回転速度ＮＥと、ステップ＃０６で導出されたエンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲとに基づいて、エンジン回転速度指令値を導出する（ステップ＃０８）。そして、制御ユニット３により、エンジン回転速度指令値に従って第一回転電機ＭＧ１が制御される（ステップ＃０９）。具体的には、上記のとおり、ＭＧ１動作点決定部３２が、当該エンジン回転速度指令値に従って、ＭＧ１動作点を構成するＭＧ１回転速度指令値及びＭＧ１トルク指令値を決定し、制御ユニット３が、当該ＭＧ１動作点に従って第一回転電機ＭＧ１を制御する。これにより、エンジン回転速度ＮＥを、上記のように導出された変化率ＣＲで低減させる第一回転電機ＭＧ１の停止制御が実行される。
次に、停止制御部３４は、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となったか否かを判定する（ステップ＃１０）。エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ以上である場合には（ステップ＃１０：Ｎｏ）、停止制御部３４は、変化率ＣＲを更新する所定の制御周期ｔｃが経過したか否かを判定する（ステップ＃１１）。この判定は、前回の変化率ＣＲの決定（更新）からの経過時間に基づいて行う。制御周期ｔｃが経過していない場合には（ステップ＃１１：Ｎｏ）、処理はステップ＃０７へ戻り、同じ変化率ＣＲに基づいて、ステップ＃０７〜＃０９による第一回転電機ＭＧ１の停止制御が継続される。そして、制御周期ｔｃが経過した場合には（ステップ＃１１：Ｙｅｓ）、処理はステップ＃０３へ戻る。これにより、新たにその時点での現在位置から目標停止位置ＰＴまでの残り回転量Ｒ（基準残り回転量ＲＡ）を導出し、当該残り回転量Ｒを車両加速度αに応じて補正した補正残り回転量ＲＢに基づいて、新たな変化率ＣＲを導出する。そして、新たな変化率ＣＲに基づいて、ステップ＃０７〜＃０９による第一回転電機ＭＧ１の制御（停止制御）が行われる。
その後、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となった場合には（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、ＭＧ１トルク指令値をゼロとし、第一回転電機ＭＧ１の制御（停止制御）を終了する（ステップ＃１２）。以上で、エンジンＥの回転を停止させるための停止制御を終了する。第一回転電機ＭＧ１の停止制御が終了した後は、上述のとおり、エンジン回転速度ＮＥは、エンジンＥの各部の摩擦力によって次第に減速し、停止する。この際、ステップ＃０５において車両加速度αに応じて残り回転量Ｒを補正しているので、車両加速度αによってエンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲが変動することにより増減する回転量が、第一回転電機ＭＧ１による停止制御中に調整され、エンジンＥを所定の目標停止位置ＰＴに高い精度で停止させることができる。
６．その他の実施形態
（１）上記の実施形態では、残り回転量補正部３６が車両加速度αに応じた補正量ＲＣを基準残り回転量ＲＡに加算して補正残り回転量ＲＢを導出する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、残り回転量補正部３６が車両加速度αに応じた補正量ＲＣを基準残り回転量ＲＡに乗算して補正残り回転量ＲＢを導出する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような構成とする場合、補正量ＲＣの値は、車両加速度αがゼロの場合（α＝０）に「１」となり、車両加速度αが負の場合（α＜０）に「１」より大きい値をとり、車両加速度αが正の場合（α＞０）に「１」未満の値をとる構成とすると好適である。
（２）上記の実施形態では、第一回転電機ＭＧ１が、ＭＧ１回転速度指令値と現在のＭＧ１回転速度Ｎ１との差に基づく、回転速度フィードバック制御により制御される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、例えば、第一回転電機ＭＧ１が、ＭＧ１トルク指令値と現在のＭＧ１トルクＴ１との差に基づく、トルクフィードバック制御により制御される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、フィードバック制御の方式は、比例積分制御（ＰＩ制御）に限定されるものではなく、比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）や比例制御（Ｐ制御）等を用いることも可能である。
（３）上記の実施形態では、停止制御部３４が、目標停止位置ＰＴまでの残り回転量とエンジン回転速度ＮＥとに基づいてエンジン回転速度ＮＥの変化率ＣＲを決定し、当該変化率ＣＲでエンジン回転速度ＮＥを低減させるように第一回転電機ＭＧ１を制御する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、エンジン回転速度ＮＥを低減するための停止制御の方法としては、エンジン回転速度ＮＥを次第に低減することが可能な各種の制御方法を用いることができる。
（４）上記の実施形態では、停止制御部３４が、エンジン回転速度ＮＥが所定の制御終了値ＮＣ未満となったときに停止制御を終了する構成である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、停止制御部３４が、エンジン回転速度ＮＥがゼロとなり、エンジンＥが停止するまで停止制御を継続する構成において、残り回転量補正部３６が、上記のように車両加速度αに応じて残り回転量Ｒを補正する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような構成であれば、車両加速度に応じて加速方向又は減速方向に大きいトルクがエンジンに作用したために、停止制御中における第一回転電機ＭＧ１による回転速度制御が追従できず、エンジンの回転速度が低減する程度が変化する場合であっても、当該車両加速度に応じた変化分に相当する回転量を補正することができる。従って、このような場合にも、エンジンを所定の目標停止位置に高い精度で停止させることができる。
（５）上記の実施形態では、車両用駆動装置２が、差動歯車装置として、サンギヤｓ、キャリヤｃａ、及びリングギヤｒの３つの回転要素を有するシングルピニオン型の遊星歯車機構ＰＧを有する場合を例として説明した。しかし、本発明に係る差動歯車装置の構成はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、差動歯車装置が、ダブルピニオン型の遊星歯車機構や互いに噛み合う複数の傘歯車を用いた差動歯車機構等のように、他の差動歯車機構を有して構成されていても好適である。また、差動歯車装置は、３つの回転要素を有するものに限定されるものではなく、４つ以上の回転要素を有する構成としても好適である。この場合においても、４つ以上の回転要素の中から選択される３つの回転要素に関して、互いに他の回転要素を介することなく、第一回転要素に第一回転電機ＭＧ１が駆動連結され、第二回転要素に入力部材Ｉが駆動連結され、第三回転要素に出力部材Ｏが駆動連結された構成とすると好適である。なお、４つ以上の回転要素を有する差動歯車装置としては、例えば、２組以上の遊星歯車機構の一部の回転要素間を互いに連結した構成等を用いることができる。
（６）上記の実施形態では第一回転電機ＭＧ１の他に第二回転電機ＭＧ２を備える場合を例として説明したが、本発明に係る差動歯車装置の構成はこれに限定されるものではない。したがって、第二回転電機ＭＧ２を備えず、一つの回転電機のみを備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
（７）上記の実施形態では、車両用駆動装置２が、差動歯車装置を備え、入力部材Ｉ（エンジンＥ）からの駆動力を差動歯車装置により回転電機（第一回転電機ＭＧ１）と出力部材Ｏとに分配する、いわゆるスプリット方式のハイブリッド車両用駆動装置である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、例えば、車両用駆動装置２を、入力部材Ｉ（エンジンＥ）の回転速度に比例して回転電機及び出力部材の回転速度が定まるように、入力部材からと出力部材とを駆動連結する駆動伝達機構が構成された、いわゆるパラレル方式のハイブリッド車両用駆動装置とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、回転電機は少なくとも一つ備えていればよい。
本発明は、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを駆動連結する駆動伝達機構と、少なくとも前記入力部材に駆動連結された回転電機と、を備えた車両用駆動装置に対する制御を行う車両制御装置に好適に利用可能である。
本発明の実施形態に係る車両制御装置の全体のシステム構成を示すブロック図 本発明の実施形態に係る車両用駆動装置の機械的構成を示すスケルトン図 ハイブリッド走行モードでの速度線図 ＥＶ（電動）走行モードでの速度線図 車両が走行中にエンジンを停止する際の動作を説明するための速度線図 車両の加速度に起因して各回転要素に作用するトルクの関係を説明するための速度線図 目標停止位置の設定方法を説明するための説明図 残り回転量とエンジン回転速度とに基づいて決定される変化率をグラフ上に示した図 残り回転量の補正を行わない場合のエンジン回転速度変化線の一例を示した図 補正量マップの一例を示す図 残り回転量の補正前後のエンジン回転速度変化線の一例を比較可能に示した図 残り回転量の補正前後のエンジン回転速度変化線の一例を比較可能に示した図 停止制御の全体の手順を示すフローチャート
符号の説明
１：車両制御装置
２：車両用駆動装置
３：制御ユニット
５：駆動伝達機構
３４：停止制御部（停止制御手段）
３５：加速度取得部（加速度取得手段）
３６：残り回転量補正部（補正手段）
Ｅ：エンジン
Ｉ：入力部材
Ｗ：車輪
Ｏ：出力部材
ＭＧ１：第一回転電機（回転電機）
ＭＧ２：第二回転電機
ＰＧ：遊星歯車装置（差動歯車装置）
ｓ：サンギヤ（第一回転要素）
ｃａ：キャリヤ（第二回転要素）
ｒ：リングギヤ（第三回転要素）
ＮＥ：エンジン回転速度
α：車両加速度
ＥＲ：エンジン回転方向
ＰＴ：目標停止位置
Ｒ：残り回転量
ＲＡ：基準残り回転量
ＲＢ：補正残り回転量（補正後の残り回転量）
ＲＣ：補正量
ＮＣ：制御終了値
ＣＲ：変化率
ｔｃ：制御周期

Claims (8)

  1. エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを駆動連結する駆動伝達機構と、少なくとも前記入力部材に駆動連結された回転電機と、を備えた車両用駆動装置に対する制御を行う車両制御装置であって、
    前記エンジンの回転を停止させるために、エンジン回転方向に目標停止位置を設定し、当該目標停止位置までの残り回転量に応じて前記エンジンの回転速度を低減させるように、前記回転電機を制御する停止制御を行う停止制御手段と、
    車両の加速度を表す車両加速度を取得する加速度取得手段と、
    前記車両加速度に応じて前記残り回転量を補正する補正手段と、
    を備える車両制御装置。
  2. 前記補正手段は、前記車両加速度に基づいて、車両が加速中である場合には前記残り回転量を減少させる補正を行い、車両が減速中である場合には前記残り回転量を増加させる補正を行う請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 前記停止制御手段は、前記エンジンの回転速度が所定の制御終了値未満となったときに前記停止制御を終了し、
    前記停止制御が終了したときから前記エンジンの回転が停止するまでの前記エンジンの回転量を制御終了後回転量とした場合において、
    前記補正手段は、前記車両加速度がゼロである場合での前記制御終了後回転量と、実際の前記車両加速度での前記制御終了後回転量との差を、前記残り回転量の補正により、前記停止制御中の前記エンジンの回転量を変更して補正する請求項１又は２に記載の車両制御装置。
  4. 前記停止制御の開始から前記エンジンの回転が停止するまでの前記エンジンの回転量を総回転量とした場合において、
    前記補正手段は、実際の前記車両加速度に応じて補正した残り回転量を用いて前記停止制御を行った際の前記総回転量と、前記車両加速度がゼロである場合に補正しない残り回転量を用いて前記停止制御を行った際の前記総回転量とがほぼ一致するように、前記残り回転量の補正量を決定する請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  5. 前記補正手段は、前記車両加速度がゼロである場合には前記補正量をゼロとし、前記車両加速度が正の値をとる場合には前記補正量を前記車両加速度の値が大きくなるに従って小さい負の値とし、前記車両加速度が負の値をとる場合には前記補正量を前記車両加速度の値が小さくなるに従って大きい正の値とする請求項４に記載の車両制御装置。
  6. 前記停止制御手段は、前記残り回転量と前記エンジンの回転速度とに基づいて、前記目標停止位置で前記エンジンの回転が停止するような前記エンジンの回転速度の変化率を決定し、当該変化率で前記エンジンの回転速度を低減させるように前記回転電機の回転速度を制御する請求項１から５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  7. 前記駆動伝達機構が差動歯車装置を備え、
    前記差動歯車装置は、少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素を備え、これら３つの回転要素に関して互いに他の回転要素を介することなく、前記第一回転要素に前記回転電機が駆動連結され、前記第二回転要素に前記入力部材が駆動連結され、前記第三回転要素に前記出力部材が駆動連結されている請求項１から６のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  8. 前記回転電機を第一回転電機とし、この第一回転電機の他に第二回転電機を備え、
    前記第二回転電機が、前記第一回転要素及び前記第二回転要素を介することなく、前記第三回転要素に駆動連結されている請求項７に記載の車両制御装置。
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