JPH10331675A - 車両用複合駆動システムの制御装置 - Google Patents

車両用複合駆動システムの制御装置

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JPH10331675A
JPH10331675A JP14545797A JP14545797A JPH10331675A JP H10331675 A JPH10331675 A JP H10331675A JP 14545797 A JP14545797 A JP 14545797A JP 14545797 A JP14545797 A JP 14545797A JP H10331675 A JPH10331675 A JP H10331675A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 減速から停車の過程で燃料供給停止状態を継
続的に維持するとともに、機関停止が頻繁に行われるの
を防止する。 【解決手段】 内燃機関にクラッチを介して回転電機を
連結し、燃料供給停止条件が成立すると内燃機関への燃
料供給を停止し、機関回転速度が所定値より低くなると
回転電機によりクラッチを介して内燃機関を駆動し、燃
料供給停止状態を含む機関停止条件が成立するとクラッ
チを開放して回転電機による内燃機関の駆動を停止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関と回転電機
の車両用複合駆動システムの制御装置に関し、特に、内
燃機関の自動停止と自動始動方法を改善するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】信号待ちなどで車両が停止した場合に、
所定の条件（車速０、且つアイドルスイッチＯＮなど）
で燃料供給を停止して内燃機関を停止させるとともに、
発進時に内燃機関を再始動することによって、燃料消費
と排気ガスの低減を図る車両用内燃機関の自動停止始動
装置が知られている（例えば、特開昭６０−１２５７３
８号公報参照）。また、減速時に内燃機関への燃料供給
を停止し、機関回転速度が所定値以下になると燃料供給
を再開して内燃機関が停止しないようにする技術が知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動停止始動装置では、渋滞や車庫入れなどで発進停止
を繰り返すと、内燃機関の停止条件が頻繁に成立して煩
わしいという問題がある。また、上記自動停止始動装置
に減速時の燃料供給停止技術を応用すると、減速時に燃
料供給が停止された後に停車する場合、内燃機関の停止
条件成立前に内燃機関の回転速度が所定値以下に低下し
て燃料供給が再開されてしまうという問題がある。
【０００４】本発明の目的は、減速から停車の過程で燃
料供給停止状態を継続的に維持するとともに、機関停止
が頻繁に行われるのを防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１） 請求項１の発明は、内燃機関にクラッチを介し
て回転電機を連結した車両用複合駆動システムの制御装
置であって、燃料供給停止条件が成立すると内燃機関へ
の燃料供給を停止し、機関回転速度が所定値より低くな
ると回転電機によりクラッチを介して内燃機関を駆動
し、燃料供給停止状態を含む機関停止条件が成立すると
クラッチを開放して回転電機による内燃機関の駆動を停
止する。 （２） 請求項２の車両用複合駆動システムの制御装置
は、燃料供給停止条件を、アクセルペダル開放、且つ機
関回転速度が所定値以上とし、機関停止条件を、車速が
略０、且つアクセルペダル開放、且つブレーキペダル踏
み込みとしたものである。 （３） 請求項３の発明は、内燃機関にクラッチを介し
て回転電機を連結した車両用複合駆動システムの制御装
置であって、減速時の燃料供給停止状態において、機関
回転速度が所定値よりも低くなると回転電機によりクラ
ッチを介して内燃機関を駆動し、燃料供給停止状態、且
つ車速が略０、且つアクセルペダル開放、且つブレーキ
ペダル踏み込みが成立すると、クラッチを開放して回転
電機による内燃機関の駆動を停止する。 （４） 請求項４の車両用複合駆動システムの制御装置
は、再始動条件が成立するとクラッチを接続して回転電
機により内燃機関を駆動するとともに燃料供給を開始す
るようにしたものである。 （５） 請求項５の車両用複合駆動システムの制御装置
は、再始動条件を、アクセルペダル踏み込み、またはブ
レーキペダル開放、または車速が所定値以上としたもの
である。
【０００６】
【発明の効果】
（１） 請求項１の発明によれば、減速時の燃料供給停
止と、機関停止時の燃料供給停止とが継続的に行われ、
従来のように減速から停止に至る途中で一次的に燃料供
給が再開されるようなことがなく、無駄な燃料消費が避
けられる。さらに、請求項１の発明を従来の自動停止始
動装置に適用する場合にプログラムの変更が少なく、従
来装置を容易に改善することができる。 （２） 請求項２の発明によれば、アクセルペダル開
放、且つ機関回転速度が所定値以上にならないと燃料供
給停止条件が成立しないので、請求項１の効果に加え、
渋滞や車庫入れで頻繁に燃料供給停止が発生するような
ことがなく、運転しやすくなる。 （３） 請求項３の発明によれば、減速時の燃料供給停
止と、機関停止時の燃料供給停止とが継続的に行われ、
従来のように減速から停止に至る途中で一次的に燃料供
給が再開されるようなことがなく、無駄な燃料消費が避
けられる。また、いったん減速時の燃料供給停止状態に
なるまで機関停止が行われないので、渋滞や車庫入れで
頻繁に機関停止が発生するようなことが避けられ、運転
しやすくなる。さらに、請求項３の発明を従来の自動停
止始動装置に適用する場合にプログラムの変更が少な
く、従来装置を容易に改善することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の車両用内燃機関の自動停
止始動装置を、内燃機関と回転電機の車両用複合駆動シ
ステムに適用した一実施の形態を説明する。 −動力伝達機構の概要− 図１は一実施の形態の動力伝達機構の概要を示す。内燃
機関１の動力は、トルクコンバーター３またはトルクコ
ンバーター３と並列に接続されるロックアップクラッチ
４に伝達され、さらにトランスアクスル自動変速装置５
およびトランスアクスル減速装置・差動装置６を介して
駆動輪７ａ、７ｂに伝達される。
【０００８】トルクコンバーター３から駆動輪７ａ、７
ｂまでの間の動力伝達機構には回転電機Ａ１０が連結さ
れ、その連結点において内燃機関１の動力と回転電機Ａ
１０の動力とが合流して駆動輪７ａ、７ｂに伝達され
る。一方、内燃機関１はクラッチ９を介して回転電機Ｂ
８と補機２と連結され、クラッチ９が締結状態にある時
は内燃機関１と回転電機Ｂ８の回転速度比が一定とな
る。
【０００９】−動力伝達機構の詳細− 図２は、図１に示す動力伝達機構の詳細を示す。なお、
図１と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点
を中心に説明する。内燃機関１のブロックはトランスア
クスル１１のケースと結合され、回転電機Ａ１０、回転
電機Ｂ８、補機２を支持する。なお、トランスアクスル
１１にはトルクコンバーター３、ロックアップクラッチ
４、自動変速装置５、減速装置・差動装置６が含まれ
る。また、補機２には、車両用空調装置（以下、エアコ
ンと呼ぶ）のコンプレッサ、オルターネーター、パワー
ステアリング用ポンプ、内燃機関冷却用ウオーターポン
プなどが含まれる。トランスアクスル１１からは左右に
ドライブシャフト（車軸）１１ａ、１１ｂが出ており、
各ドライブシャフト１１ａ、１１ｂに駆動輪７ａ、７ｂ
が取り付けられている。
【００１０】回転電機Ａ１０はトランスアクスル１１の
第３軸１１ｃに連結され、内燃機関１の動力と回転電機
Ａ１０の動力が第３軸１１ｃで合流して駆動輪７ａ、７
ｂに伝達される。
【００１１】回転電機Ｂ８は、クラッチ９とベルトドラ
イブ９ａを介して内燃機関１のクランクシャフトに接続
されるとともに、ベルトドライブ９ｂを介して補機２に
接続される。油圧回路１２はオイルポンプとその駆動用
モーターを内蔵しており、自動変速装置５のライン圧を
生成する。
【００１２】図３に油圧回路１２の詳細を示す。油圧回
路１２には、内燃機関１により駆動されるオイルポンプ
２０と、専用のモーター２５により駆動されるオイルポ
ンプ２１とを備えており、オイルポンプ２０は逆止弁２
２ａを介して自動変速装置５のライン圧２３に接続さ
れ、オイルポンプ２１は逆止弁２２ｂを介してライン圧
２３に接続される。これにより、オイルポンプ２０と２
１の内の油圧の高い方からライン圧２３に送油され、内
燃機関１が停止しても自動変速装置５に油圧を供給し続
けることができ、自動変速装置５のクラッチを締結して
動力伝達を可能にしている。なお、２４はオイルパンで
ある。
【００１３】−一実施の形態の制御装置の構成− 図４は一実施の形態の制御装置の構成を示す。コントロ
ールユニット１３は内燃機関１を制御する内燃機関コン
トロールユニットであり、コントロールユニット１４は
自動変速装置５を制御する自動変速装置コントロールユ
ニットである。また、コントロールユニット１５は回転
電機Ａ１０の駆動回路３１、回転電機Ｂ８の駆動回路３
２、クラッチ９の駆動回路３４およびオイルポンプモー
ター２５の駆動回路３５を制御するハイブリッドシステ
ムコントロールユニットである。
【００１４】ハイブリッドシステムコントロールユニッ
ト１５には、アイドルスイッチ３７、ブレーキスイッチ
３８、車速センサー３９、回転センサー４０，４２、開
度センサー４１，４３が接続される。アイドルスイッチ
３７はアクセルペダルを開放した時にオンするスイッチ
であり、ブレーキスイッチ３８はブレーキペダルが踏み
込まれた時にオンするスイッチである。車速センサー３
９はドライブシャフト１１ａ，１１ｂに接続され、所定
の回転角度ごとにパルス信号を出力する。車速センサー
３９の出力パルス信号に基づいて車両の走行速度Ｖを検
出することができる。また、回転センサー４０は内燃機
関１のクランクシャフトに接続され、所定のクランク角
ごとにパルス信号を発生する。この回転センサー４０の
出力パルス信号に基づいて、内燃機関１のクランク角と
回転速度Ｎｅを検出することができる。開度センサー４
１はアクセル開度を検出する。さらにまた、回転センサ
ー４２は回転電機Ｂ８の出力軸に接続され、回転電機Ｂ
８の所定の回転角ごとにパルス信号を発生する。この回
転センサー４２の出力パルス信号に基づいて、回転電機
Ｂ８の回転速度を検出することができる。開度センサー
４３は不図示のスロットルアクチュエータに接続され、
スロットル開度を検出する。
【００１５】コントロールユニット１３、１４、１５は
それぞれマイクロコンピュータとその周辺部品を内蔵し
ており、互いにインタフェースを介して通信を行う。ハ
イブリッドシステムコントロールユニット１５から内燃
機関コントロールユニット１３および自動変速装置コン
トロールユニット１４へは、アイドルスイッチ３７およ
びブレーキスイッチ３８のオン、オフ信号、機関回転速
度信号Ｎｅなどが送られ、自動変速装置コントロールユ
ニット１４からハイブリッドシステムコントロールユニ
ット１５へは変速比信号、ロックアップ（Ｌ／Ｕ）信号
などが送られる。なお、コントロールユニット１３、１
４、１５へは低圧バッテリー３６から電力が供給され
る。
【００１６】なお、回転電機Ａ１０、Ｂ８にはそれぞれ
交流電動機（誘導機、同期機など）や直流電動機を用い
ることができる。インバーターやＤＣ−ＤＣコンバータ
ーなどの駆動回路３１、３２へは、高圧バッテリー３３
から高圧直流電力が供給される。回転電機Ａ１０、Ｂ８
に交流電動機を用いる場合は、駆動回路３１、３２にそ
れぞれベクトル制御インバーターを用いる。また、クラ
ッチ９には電磁クラッチなどを用いることができ、低圧
バッテリー３６から駆動回路３４を介して直流電力が供
給される。さらに、オイルポンプモーター２５には直流
電動機を用いることができ、低圧バッテリー３６から駆
動回路３５を介して直流電力が供給される。
【００１７】−一実施の形態の動作− 図５〜図７は車両各部の動作を示すタイムチャート、図
８〜図１３は一実施の形態の動作を示すフローチャー
ト、図１４〜図１８は各種制御パラメータのマップであ
る。これらの図により、一実施の形態の動作を説明す
る。ここでは、車両の走行パターンを（１）燃料噴射モ
ード、（２）ロックアップ（Ｌ／Ｕ）減速モード、
（３）モータリング減速モード、（４）移行モード、
（５）アイドルストップモード、（６）発進モードに分
けて説明する。なお、移行モードが終了すると移行終了
フラグがセットされ、発進モードの動作開始時に発進モ
ードフラグがセットされる。
【００１８】一実施の形態の内燃機関と回転電機の複合
駆動システムでは、ハイブリッドシステムコントロール
ユニット１５が中心となってその動作を制御する。 −モード判別動作− 図８は車両がどのモードで走行しているかを判別する処
理を示す。ステップ１において、移行終了フラグと発進
モードフラグをリセットしてステップ２へ進み、通常走
行時の燃料噴射モード制御を行う。この通常走行時の燃
料噴射モード制御についてはすでに公知であり、説明を
省略する。
【００１９】ステップ３において、燃料供給停止条件が
成立しているかどうかを確認する。この燃料供給停止条
件は、アイドルスイッチ３７がオン状態にあり、且つ車
速Ｖが所定値Ｖcut以上であり、且つ機関回転速度Ｎｅ
が所定値Ｎcut以上である。燃料供給停止条件が成立し
ていればステップ４へ進み、そうでなければステップ１
５へ進む。燃料供給停止条件が成立していない場合は、
ステップ１５で発進モードフラグがセットされているか
どうかを確認し、発進モードフラグがセットされていれ
ばステップ７１へ進んで発進モード動作を行う。一方、
発進モードフラグがセットされていなければステップ１
へ戻る。
【００２０】燃料供給停止条件が成立した場合は、ステ
ップ４で燃料噴射を停止する。ステップ５で、自動変速
装置コントロールユニット１４からのロックアップ信号
に基づいて、ロックアップクラッチ４が締結されている
かどうかを確認し、締結されていればステップ６へ進
み、締結されていなければステップ７へ進む。燃料供給
が停止され、ロックアップクラッチ４が締結されている
時は、ステップ６で高速からの減速モード、すなわちＬ
／Ｕ減速モードと判定し、ステップ２１へ進む。
【００２１】一方、ロックアップクラッチ４が締結され
ていない時は、ステップ７で機関回転速度Ｎｅが所定値
１より低いかどうかを確認する。機関回転速度Ｎｅが所
定値１より低下したらステップ８へ進み、高圧バッテリ
ー３３の充電量がしきい値Ｔｈ以上か否かを確認する。
高圧バッテリー３３の充電量は、バッテリー温度、電
圧、電流などに基づいて演算する。また、充電量しきい
値Ｔｈは内燃機関１の始動に要する電力量とする。な
お、内燃機関１の始動に要する電力量に加えて、補機２
を駆動するための電力量を考慮してもよい。高圧バッテ
リー３３の充電量がしきい値Ｔｈ未満の時は、ステップ
１へ戻って燃料噴射を再開し、内燃機関１を停止させな
い。
【００２２】高圧バッテリー３３の充電量がしきい値Ｔ
ｈ以上の場合は、ステップ９で車両が停止したかどうか
を確認する。車速Ｖが所定値Ｖstp以下に低下して車両
の停止が確認されるとステップ１１へ進み、そうでなけ
ればステップ１０へ進む。車両が停止したときは、ステ
ップ１１でブレーキスイッチ３８のオン状態を確認す
る。ブレーキペダルが踏み込まれていればステップ１２
へ進み、そうでなければステップ１０へ進む。車両が停
止していない時、またはブレーキペダルが踏み込まれて
いない時は、ステップ１０でモータリング減速モードと
判定し、ステップ３１へ進む。
【００２３】ステップ１２では移行終了フラグがリセッ
トされているかどうかを確認し、リセットされていれば
ステップ１３へ進み、移行モードと判定してステップ４
１へ進む。一方、移行終了フラグがリセットされていな
い時はステップ１４へ進み、アイドルストップモードと
判定してステップ６１へ進む。
【００２４】−Ｌ／Ｕ減速モードの動作− 図５に示すタイムチャートを参照しながら、図９に示す
Ｌ／Ｕ減速モードの動作を説明する。このＬ／Ｕ減速モ
ードではロックアップクラッチ４とクラッチ９が締結状
態にあり、駆動輪７ａ、７ｂにより燃料供給停止状態に
ある内燃機関１が駆動されて内燃機関１が回転を続け、
補機２が内燃機関１に連れ回る。したがって、補機機能
が確保されるとともに、内燃機関１により油圧回路１２
が駆動されて自動変速装置５のライン圧２３が確保され
る。また、内燃機関１が回転しているので再加速時のた
めのクランキングが不要となり、燃料供給を再開すれば
駆動トルクが遅れなく立ち上がる。このＬ／Ｕ減速モー
ドにおいて、回転電機Ａ１０を回生駆動して車両の減速
エネルギーを回収し、高圧バッテリー３３を充電する。
【００２５】ステップ２１において、まず、図１４に示
す目標車軸トルクマップから車速に対応する目標車軸ト
ルクを求める。次にステップ２２で、図１５に示す内燃
機関フリクショントルクマップから内燃機関１の回転速
度Ｎｅに対応する内燃機関フリクショントルクを求め、
変速比を考慮して車軸トルクに換算し、内燃機関フリク
ション車軸トルクを算出する。さらにステップ２３で、
図１６に示す変速機フリクショントルクマップから機関
回転速度Ｎｅに対応する変速機フリクショントルクを求
め、変速比を考慮して車軸トルクに換算し、変速機フリ
クション車軸トルクを算出する。
【００２６】目標車軸トルクは、内燃機関フリクション
車軸トルクと、変速機フリクション車軸トルクと、回生
車軸トルクとの合計値で与えられる。ステップ２４で、
目標車軸トルクから内燃機関フリクション車軸トルクと
変速機フリクション車軸トルクを減じて回生車軸トルク
を求める。さらに、回生車軸トルクを回転電機Ａ１０が
連結される第３軸１１ｃのトルクに換算し、回転電機Ａ
１０の目標回生トルクを求める。ステップ２５で、ブレ
ーキスイッチ３９によりブレーキの作動が検出される
と、回転電機Ａ１０の回生トルクが目標回生トルクとな
るように回転電機Ａ１０をトルク制御する。
【００２７】このように、ロックアップクラッチ４を締
結したままで減速するＬ／Ｕ減速モードでは、内燃機関
１への燃料供給を停止して回転電機Ａ１０により回生制
動をかけることによって、図５に示すように、車速Ｖが
徐々に低下し、それにともなって機関回転速度Ｎｅも低
下する。なおこの時、クラッチ９が締結されているので
回転電機Ｂ８と補機２が内燃機関１と連れ回り、補機機
能が確保される。
【００２８】−モータリング減速モードの動作− 図５に示すタイムチャートを参照しながら、図１０に示
すモータリング減速モードの動作を説明する。減速時に
回転電機Ａ１０による回生制動と内燃機関１および自動
変速装置５のフリクションとによって車速が低下する
と、自動変速装置コントロールユニット１４により予め
設定された変速線図にしたがって変速制御が行なわれ
る。しかし、変速比は有限であり、最大変速比に達した
後はロックアップクラッチ４を解除しないと、車速の低
下にともなって内燃機関１がアイドル回転速度以下にな
り、停止してしまう。そこで、変速比が大きくなったら
ロックアップクラッチ４の締結を解除し、滑りを許容で
きるトルクコンバーター３により動力の伝達を行なう。
自動変速装置コントロールユニット１４は機関回転速度
Ｎｅ、車速Ｖなどに基づいてロックアップクラッチ４の
締結と解除を制御し、ハイブリッドシステムコントロー
ルユニット１５へ制御結果のロックアップ信号を送る。
【００２９】ロックアップクラッチ４の締結解除にとも
なって、内燃機関１は自身のフリクションにより急速に
回転速度Ｎｅが低下する。燃料消費を節約するためにモ
ータリング減速モードでも燃料供給を再開しないことに
すると、駆動輪７ａ、７ｂがトルクコンバーター３を介
して内燃機関１を駆動するものの、特に低速では駆動力
が不足して内燃機関１が停止してしまう。
【００３０】そこで、この実施の形態では、減速時にロ
ックアップクラッチ４が非締結状態になったら、クラッ
チ９を締結したまま回転電機Ｂ８により内燃機関１を駆
動し、内燃機関１の停止を防止する。この時の回転電機
Ｂ８の所要動力は、駆動輪７ａ、７ｂによりトルクコン
バーター３を介して内燃機関１が駆動されているので、
その不足分を補うだけのわずかな動力で十分である。
【００３１】図１０のステップ３１で目標機関回転速度
に所定値２を設定する。なお、この所定値２は所定値１
よりも低い回転速度であり、車速に対するマップとして
予め設定される。続くステップ３２〜３４において、機
関回転速度Ｎｅが所定値２となるように回転電機Ｂ８を
制御する。すなわち、ステップ３２で機関回転速度Ｎｅ
の検出値と目標値との差分を計算し、ステップ３３で差
分にゲインをかけて回転電機Ｂ８の目標トルクを求め
る。そして、ステップ３４で回転電機Ｂ８の出力トルク
が目標トルクとなるように回転電機Ｂ８をトルク制御す
る。
【００３２】一方、このモータリング減速モードにおい
ても、Ｌ／Ｕ減速モードに引き続いて回転電機Ａ１０に
よる減速エネルギーの回収が行なわれる。モータリング
減速モードにおける回転電機Ａ１０の目標回生トルクは
次のようにして決定する。
【００３３】ステップ３５において、図１４に示す目標
車軸トルクマップから車速に対応する目標車軸トルクを
求める。次にステップ３６で、機関回転速度Ｎｅ、車速
Ｖおよび変速比に基づいてトルクコンバーター３の入力
軸と出力軸の回転速度を求め、その速度比を計算する。
そして、図１７に示すトルクコンバーター３の入力容量
係数マップから、トルクコンバーター３が伝達している
トルク（＝τ＊Ｎｅ2、τ；入力トルク容量係数）を演
算し、変速比を考慮して車軸トルクに換算し、トルコン
伝達車軸トルクを求める。
【００３４】ステップ３７で、図１６に示す変速機フリ
クショントルクマップから機関回転速度Ｎｅに対応する
変速機フリクショントルクを求め、変速比を考慮して車
軸トルクに換算し、変速機フリクション車軸トルクを演
算する。
【００３５】目標車軸トルクは、トルコン伝達車軸トル
クと変速機フリクション車軸トルクと回生車軸トルクと
の合計値で与えられる。ステップ３８で、目標車軸トル
クからトルコン伝達車軸トルクと変速機フリクション車
軸トルクを減じて回生車軸トルクを求める。さらに、回
生車軸トルクを回転電機Ａ１０が連結される第３軸１１
ｃのトルクに換算し、回転電機Ａ１０の目標回生トルク
を求める。ステップ３９で、回転電機Ａ１０の回生トル
クが目標回生トルクとなるように回転電機Ａ１０をトル
ク制御する。
【００３６】このように、内燃機関１のクランクシャフ
トと補機２との間にクラッチ９を設けるとともに、補機
２と連れ回る回転電機Ｂ８を設け、さらにトルクコンバ
ーター３と駆動輪７ａ、７ｂとの間の動力伝達機構と連
れ回る回転電機Ａ１０を設ける。そして、減速時にロッ
クアップクラッチ４が締結されている時には、回生車軸
トルクが目標値になるように回転電機Ａ１０をトルク制
御する。さらに、減速中にロックアップクラッチ４の締
結が解除されると、内燃機関１が目標回転速度となるよ
うに回転電機Ｂを速度制御し、その状態において回生車
軸トルクがその目標値となるように回転電機Ａをトルク
制御する。これにより、減速時の補機機能の喪失、自動
変速装置の動力伝達機能の喪失、再加速時の駆動力の立
ち上がり遅れを解決でき、その上、エネルギー回生を適
切に行なうことができる。
【００３７】−移行モードの動作− 図６に示すタイムチャートを参照しながら、図１１に示
す移行モードの動作を説明する。上述したモータリング
減速モードから車両停止に至った場合には、回転電機Ｂ
８により内燃機関１が所定値２の回転速度になるように
駆動制御されているため、車両にクリープ力が発生す
る。この状態でも上述した車両停止時の第２の問題を解
決できているが、補機駆動とクリープ力発生のための動
力の他に、内燃機関１を駆動する動力が必要になる。減
速時は駆動輪７ａ、７ｂからの回生動力と回転電機Ｂ８
の動力とにより内燃機関１と補機２を駆動していたが、
停止時は回転電機Ｂ８だけで内燃機関１と補機２を駆動
し、さらにクリープ力を発生させなければならないの
で、回転電機Ｂ８の動力損失が大きくなる。
【００３８】そこで、この実施の形態では、車両停止時
には内燃機関１を停止して動力損失を低減する方法を選
択する。つまり、クラッチ９を開放して内燃機関１を停
止させるとともに、車両停止時の補機機能を確保するた
めに回転電機Ｂ８により補機２を駆動するとともに、車
両停止時のクリープ力を確保するために回転電機Ａ１０
によりクリープ力を発生させる。
【００３９】図１１のステップ４１において、図１４に
示すマップから車速０における目標車軸トルクを求め、
目標クリープトルクとする。続くステップ４２で、クラ
ッチ９の動力伝達容量を所定値まで下げる。これによ
り、図６に示すように、内燃機関１はフリクションによ
り回転速度Ｎｅが低下していく。ステップ４３で回転電
機Ｂ８の回転速度を所定値２に保持する。
【００４０】機関回転速度Ｎｅが低下するにつれてトル
クコンバーター３の伝達トルク（トルコン伝達トルク）
が減少する。ステップ４４で、トルコン伝達トルクを求
める。トルコン伝達トルクは、入力トルク容量係数を
τ、トルクコンバーター３のトルク比をｔとすると、
（τ＊Ｎｅ2＊ｔ）で表わされる。ステップ４５で目標
クリープトルクからトルコン伝達トルクによるクリープ
トルク分を差し引いて、回転電機Ａ１０によるクリープ
トルクを算出する。そして、ステップ４７で回転電機Ａ
１０によるクリープトルクを第３軸１１ｃのトルクに換
算し、回転電機Ａ１０の目標トルクを計算する。ステッ
プ４８で回転電機Ａ１０の出力トルクが目標トルクとな
るように回転電機Ａ１０をトルク制御する。
【００４１】ステップ４９で、アイドルスイッチ３７が
オンしているかどうかを確認し、オンしていればステッ
プ５０へ進み、オンしていなければステップ７１（発進
モード処理）へ進む。ステップ５０では、車速Ｖが０か
どうかを確認し、０であればステップ５１へ進み、０で
なければステップ７１へ進む。ステップ５１では内燃機
関回転速度Ｎｅが０かどうかを確認し、０であればステ
ップ５２へ進み、０でなければステップ３へ戻る。
【００４２】ステップ５２において、クラッチ９を完全
に開放してトルコン伝達トルクを０にする。さらにステ
ップ５３で移行終了フラグをセットしてステップ３へ戻
る。
【００４３】−アイドルストップモードの動作− 次に、図６に示すタイムチャートを参照しながら、図１
２に示すアイドルストップモードの動作を説明する。ス
テップ６１において、移行モードに引き続いて回転電機
Ｂ８の回転速度が所定値２になるように回転電機Ｂ８を
速度制御し、補機２を駆動する。続くステップ６２で、
車軸トルクが目標クリープトルクとなるように回転電機
Ａ１０をトルク制御する。ステップ６３でアイドルスイ
ッチ３７がオンしているかどうかを確認し、オンしてい
ればステップ６４へ進み、オンしていなければステップ
７１（発進モード処理）へ進む。アイドルスイッチ３７
がオンしている時は、ステップ６４で車速Ｖが０かどう
かを確認し、０であればステップ６１へ戻ってアイドル
ストップモードの動作を続ける。一方、車速が０でなけ
ればステップ７１（発進モード処理）へ進む。
【００４４】このように、内燃機関１のクランクシャフ
トと補機２との間にクラッチ９を設けるとともに、補機
２と連れ回る回転電機Ｂ８を設け、さらにトルクコンバ
ーター３と駆動輪７ａ、７ｂとの間の動力伝達機構と連
れ回る回転電機Ａ１０を設ける。そして、車両停止後は
クラッチ９の伝達トルクを下げて内燃機関１の回転速度
を低下させ、トルコン伝達トルクが低下した分だけ回転
電機Ａ１０の駆動トルクを増加してクリープトルクを確
保するとともに、回転電機Ｂ８を所定回転速度で駆動し
て補機２の駆動を継続する。また、内燃機関停止後はク
ラッチ９を完全に開放し、回転電機Ａ１０のみによりク
リープトルクを発生させるとともに、回転電機Ｂ８によ
り補機２を駆動し続ける。これにより、車両停止時の補
機機能とクリープ力喪失の問題を解決できる。
【００４５】−発進モードの動作− 図７に示すタイムチャートを参照しながら、図１３に示
す発進モードの動作を説明する。停車時にアクセルペダ
ルが踏込まれて発進加速する場合には、内燃機関１を始
動してから加速し始めるため、従来の駆動システムに比
べてクランキング時間が余分にかかり、トルクの立ち上
がりが遅くなる。この結果、運転性能が低下する。そこ
で、この実施の形態では、内燃機関１の始動遅れを補償
するために、回転電機Ａ１０により発進トルクを発生さ
せる。
【００４６】ステップ７１で発進モードフラグがセット
されているとステップ７２へ進み、クラッチ９を締結す
る。これにより、停止状態にある内燃機関１が回転電機
Ｂ８により始動される。クラッチ締結直後には、内燃機
関１を停止状態から始動するために回転電機Ｂ８の負荷
が急激に増加し、回転電機Ｂ８の回転速度が低下する。
ステップ７３で回転電機Ｂ８の回転速度を検出し、続く
ステップ７４で回転電機Ｂ８の回転速度が上記所定値２
となるように回転電機Ｂ８を速度制御する。なお、発進
モードでは所定値２と異なる目標回転速度を設定しても
よい。
【００４７】ステップ７５で、図１８に示すマップを参
照して、開度センサー４１により検出されたアクセル開
度に応じた目標車軸トルクを決定する。発進モード動作
を開始した直後は内燃機関１によるトルコン車軸トルク
が０であるから、この目標車軸トルクを回転電機Ａ１０
による目標車軸トルクとする。内燃機関１が始動して内
燃機関１によるトルコン車軸トルクが立上がると、アク
セル開度に応じた目標車軸トルクから内燃機関１による
トルコン車軸トルクを減じて回転電機Ａ１０による目標
車軸トルクを求める。続くステップ７６で、回転電機Ａ
１０による目標車軸トルクを回転電機Ａ１０が接続され
る第３軸１１ｃのトルクに換算し、回転電機Ａ１０の目
標トルクを計算する。ステップ７７で、回転電機Ａ１０
の出力トルクが目標トルクとなるように回転電機Ａ１０
をトルク制御する。
【００４８】ステップ７８で内燃機関１へ燃料供給を再
開して始動制御を行い、続くステップ７９で内燃機関１
が燃焼を始めたかどうかを調べる。例えば内燃機関１の
回転速度変化が所定値を超えた時、あるいは、回転電機
Ｂ８の負荷トルクが正から負に反転した時に内燃機関１
が完爆したと判断する。内燃機関１が完爆したらステッ
プ８０へ進み、そうでなければステップ７１へ戻る。内
燃機関始動後は、ステップ８０で回転電機Ｂ８の出力ト
ルクを０にする。以後、回転電機Ｂ８は内燃機関１から
クラッチ９を介して連れ回り、補機２も内燃機関１によ
り駆動される。
【００４９】ステップ８１で、回転電機Ａ１０の電流が
力行側かどうかを確認する。図７に示すように、内燃機
関１の始動が完了してトルコン車軸トルクが立上がる
と、相対的に回転電機Ａ１０の駆動トルクが減少する。
そして、遂には内燃機関１によるトルコン車軸トルクの
みにより車両が駆動されるようになり、その時から回転
電機Ａ１０の駆動トルク、すなわち力行側電流が０にな
る。回転電機Ａ１０に力行側電流が流れていればステッ
プ７１へ戻って発進モード動作を続け、そうでなければ
発進完了と判断してステップ８２へ進む。ステップ８２
では発進モードフラグをリセットしてステップ３へ戻
る。
【００５０】このように、内燃機関１のクランクシャフ
トと補機２との間にクラッチ９を設けるとともに、補機
２と連れ回る回転電機Ｂ８を設け、さらにトルクコンバ
ーター３と駆動輪７ａ、７ｂとの間の動力伝達機構と連
れ回る回転電機Ａ１０を設ける。そして、発進時にはク
ラッチ９を締結して回転電機Ｂ８により内燃機関１を始
動するとともに、回転電機Ａ１０によりアクセル開度に
応じた目標車軸トルクを発生させ、車両を発進させる。
内燃機関１の始動後は回転電機Ｂ８を空転させるととも
に、内燃機関１の出力トルクの立ち上がりに応じて回転
電機Ａ１０の出力トルクを減少させる。これにより、車
両発進時の内燃機関１のトルクの立ち上がり遅れを解決
できる。
【００５１】次に、停止時における自動変速装置５の油
圧の確保について説明する。上述したように、発進時に
内燃機関１の始動遅れがあっても、回転電機Ａ１０のア
シストによって車両の駆動力の遅れを防止できる。しか
し、回転電機Ａ１０とバッテリーの能力を極力小さくす
るためには、できる限り内燃機関１の始動遅れを小さく
する必要がある。この実施の形態では、内燃機関停止時
にもモーター２５を内蔵した油圧回路１２から自動変速
装置５のライン圧２３を維持しているので、内燃機関１
の停止時にも自動変速装置５のクラッチが締結可能であ
る。したがって、内燃機関１の動力のみによりオイルポ
ンプを駆動する従来のシステムに比べてクラッチの締結
遅れがなく、その分だけ回転電機Ａ１０とバッテリーの
能力を小さくできる上に、発進時のトルクの立ち上がり
遅れを小さくできる。
【００５２】−動力伝達機構の変形例− 図１９は変形例の内燃機関１と回転電機Ｂ８の構成を示
す。この変形例では、内燃機関１と補機２がベルトドラ
イブ５１でつながれ、回転電機Ｂ８と補機２とがベルト
ドライブ５２でつながれる。そして、クラッチ９がベル
トドライブ５１の補機２側のプーリー５１ａとベルトド
ライブ５２の補機２側のプーリー５２ａとの間に設置さ
れる。この変形例の動作は上述した実施の形態の動作と
同様である。
【００５３】−動力伝達機構の他の変形例− 上述した実施の形態では、停車状態において内燃機関１
を完全に停止するとともに燃料供給を停止する例を示し
たが、停車時に内燃機関１を回転電機Ｂ８により回転駆
動し、燃料供給のみを停止するようにしてもよい。この
方法でも上述した第３の問題を解決することができる。
ただし、この方法によれば、減速時に加え停車時にも回
転電機Ｂ８をモータリングするため、回転電機Ｂ８の電
力消費が増加する。しかし、発進時には内燃機関１が回
転しているので燃料噴射を再開すればただちに駆動力が
立ち上がり、発進時の応答性が改善される。
【００５４】図２０は、自動停止時のアイドルスイッチ
３７、ブレーキスイッチ３８、燃料供給状態、車速Ｖお
よび機関回転速度Ｎｅの変化を示す。この実施形態で
は、減速時の燃料供給停止条件（アイドルスイッチＯ
Ｎ、且つＶ≧Ｖcut、且つＮｅ≧Ｎcut）が成立して燃料
供給が停止され、車速Ｖが低下してロックアップクラッ
チ４の締結が解除されると、機関回転速度Ｎｅはフリク
ションにより急激に低下する。そして、機関回転速度Ｎ
ｅが所定値１よりも低くなると、回転電機Ｂ８によるモ
ータリングが開始され、内燃機関１が駆動される。さら
に、機関停止条件（燃料供給停止状態にあって、且つ車
速Ｖ≦Ｖstp、且つアイドルスイッチＯＮ、且つブレー
キスイッチＯＮ）が成立すると、クラッチ９が開放され
て回転電機Ｂ８によるモータリングが終了し、内燃機関
１が停止する。
【００５５】従来の自動停止始動装置では、機関停止条
件が、車速Ｖ≦Ｖstp、且つアイドルスイッチＯＮ、且
つブレーキスイッチＯＮであったが、この実施形態で
は、機関停止条件として燃料供給停止状態にあることを
加えている。これにより、減速時の燃料供給停止と、機
関停止時の燃料供給停止とが継続的に行われ、従来のよ
うに減速から停止に至る途中で一次的に燃料供給が再開
されるようなことがなく、無駄な燃料消費が避けられ
る。また、いったん減速時の燃料供給停止条件が成立し
て燃料供給停止状態になるまで機関停止が行われないの
で、渋滞や車庫入れで頻繁に機関停止が発生するような
ことが避けられ、運転しやすくなる。
【００５６】上述した実施形態では、図１１に示す移行
モードのステップ４９，５０と、図１２に示すアイドル
ストップモードのステップ６３，６４において、アイド
ルスイッチ３７がオンでない場合すなわちアクセルペダ
ル踏み込み、または車速が０でない場合に発進モードへ
進み、内燃機関１の始動制御を行う例を示したが、アク
セルペダル踏み込み、車速が０でない場合、ブレーキペ
ダル開放の内のいずれかが検知されたら内燃機関１を始
動するようにしてもよい。
【００５７】なお、上述した実施形態とその変形例で
は、内燃機関と回転電機の車両用複合駆動システムを例
に上げて説明したが、本発明の車両用内燃機関の自動停
止始動制御は、車両用複合駆動システムに限定されず、
例えば従来の内燃機関のみの駆動システムに対しても適
用できる。
【００５８】以上の一実施形態とその変形例の構成にお
いて、回転電機Ｂ８が回転電機を、クラッチ９がクラッ
チをそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態の車両の動力伝達機構の概
要を示す図である。
【図２】 図１に示す動力伝達機構の詳細を示す図であ
る。
【図３】 一実施の形態の油圧回路を示す図である。
【図４】 一実施の形態の制御装置の構成を示す図であ
る。
【図５】 ロックアップ減速モード時およびモータリン
グ減速モード時の車両各部の動作を示すタイムチャート
である。
【図６】 移行モード減速時およびアイドルストップモ
ード時の車両各部の動作を示すタイムチャートである。
【図７】 発進モード時の車両各部の動作を示すタイム
チャートである。
【図８】 モード判別処理を示すフローチャートであ
る。
【図９】 ロックアップ減速モードの動作を示すフロー
チャートである。
【図１０】 モータリング減速モードの動作を示すフロ
ーチャートである。
【図１１】 移行モードの動作を示すフローチャートで
ある。
【図１２】 アイドルストップモードの動作を示すフロ
ーチャートである。
【図１３】 発進モードの動作を示すフローチャートで
ある。
【図１４】 目標車軸トルクマップを示す図である。
【図１５】 内燃機関フリクショントルクマップを示す
図である。
【図１６】 自動変速装置フリクショントルクマップを
示す図である。
【図１７】 トルクコンバーターの入力トルク容量係数
マップを示す図である。
【図１８】 目標車軸トルクマップを示す図である。
【図１９】 発明の一実施の形態の変形例の複合駆動シ
ステムを示す図である。
【図２０】 自動停止時の車両各部の動作を示すタイム
チャートである。
【符号の説明】
１ 内燃機関 ２ 補機 ３ トルクコンバーター ４ ロックアップクラッチ ５ トランスアクスル自動変速装置 ６ トランスアクスル減速装置・差動装置 ７ａ，７ｂ 駆動輪 ８ 回転電機Ｂ ９ クラッチ ９ａ，９ｂ ベルトドライブ １０ 回転電機Ａ １１ トランスアクスル １１ａ，１１ｂ ドライブシャフト（車軸） １２ 油圧回路 １３ 内燃機関コントロールユニット １４ 自動変速装置コントロールユニット １５ ハイブリッドシステムコントロールユニット ２０，２１ オイルポンプ ２２ａ，２２ｂ 逆止弁 ２３ ライン圧 ２４ オイルパン ３１，３２ 駆動回路 ３３ 高圧バッテリー ３４，３５ 駆動回路 ３６ 低圧バッテリー ３７ アイドルスイッチ ３８ ブレーキスイッチ ３９ 車速センサー ４０，４２ 回転センサー ４１，４３ 開度センサー ５１，５２ ベルトドライブ ５１ａ，５２ａ プーリー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０ Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０Ｚ (72)発明者 恒吉 孝 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関にクラッチを介して回転電機を
    連結した車両用複合駆動システムの制御装置であって、 燃料供給停止条件が成立すると内燃機関への燃料供給を
    停止し、機関回転速度が所定値より低くなると回転電機
    によりクラッチを介して内燃機関を駆動し、燃料供給停
    止状態を含む機関停止条件が成立すると、クラッチを開
    放して回転電機による内燃機関の駆動を停止することを
    特徴とする車両用複合駆動システムの制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用複合駆動システ
    ムの制御装置において、 前記燃料供給停止条件を、アクセルペダル開放、且つ機
    関回転速度が所定値以上とし、 前記機関停止条件を、車速が略０、且つアクセルペダル
    開放、且つブレーキペダル踏み込みとしたことを特徴と
    する車両用複合駆動システムの制御装置。
  3. 【請求項３】 内燃機関にクラッチを介して回転電機を
    連結した車両用複合駆動システムの制御装置であって、 減速時の燃料供給停止状態において、機関回転速度が所
    定値よりも低くなると回転電機によりクラッチを介して
    内燃機関を駆動し、燃料供給停止状態、且つ車速が略
    ０、且つアクセルペダル開放、且つブレーキペダル踏み
    込みが成立すると、クラッチを開放して回転電機による
    内燃機関の駆動を停止することを特徴とする車両用複合
    駆動システムの制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの項に記載の車
    両用複合駆動システムの制御装置において、 再始動条件が成立するとクラッチを接続して回転電機に
    より内燃機関を駆動するとともに燃料供給を開始するこ
    とを特徴とする車両用複合駆動システムの制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の車両用複合駆動システ
    ムの制御装置において、 前記再始動条件を、アクセルペダル踏み込み、またはブ
    レーキペダル開放、または車速が所定値以上としたこと
    を特徴とする車両用複合駆動システムの制御装置。
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