(57)【要約】  この発明は、エンジン停止移行中にエンジンを再始動させず、エンジン回転数が共振帯にとどまる時間が長くならないようにしてエンジン振動を抑制することを目的とする。  そこで、エンジンとモータジェネレータとから発生する動力を、動力伝達機構を介して、駆動軸に出力するとともに、エンジン始動中にエンジンの共振現象の生じ易い回転数領域を短時間で通過させるハイブリッド車両において、エンジン駆動状態からエンジン停止状態への移行中にエンジン再始動要求が発生した場合、前記移行中にはエンジンを再始動させないように制御する制御手段を備える。
2012105041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータジェネレータとから発生する動力を、動力伝達機構を介して、駆動軸に出力するとともに、エンジン始動中にエンジンの共振現象の生じ易い回転数領域を短時間で通過させるハイブリッド車両において、エンジン駆動状態からエンジン停止状態への移行中にエンジン再始動要求が発生した場合、前記移行中にはエンジンを再始動させないように制御する制御手段を備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御手段は、エンジン停止後であっても予め設定された第１の時間が経過するまでエンジンを再始動させないように制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御手段は、エンジン始動中にエンジン停止要求が発生した場合、エンジン始動後に予め設定された第２の時間が経過するまでエンジンを停止させないように制御することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンとモータとを動力源として備えたハイブリッド車両の制御装置に関し、特にハイブリッド車両に搭載されるエンジンの始動と停止時の振動抑制に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、走行用の動力源としてのエンジンの他にモータを備えたハイブリッド車両が提案されており、例えば後述する特許文献１などに記載されているような車両が知られている。
また、ハイブリッド車両においては、エンジン始動中にエンジンの共振現象の生じ易い回転数領域を短時間で通過させる先願がある。
例えば、特許文献１に開示されるものは、内燃機関の始動指示がなされた時に、エンジンの回転数が共振現象の生じ易い回転数領域の上限値として設定された共振基準回転数より小さい時には、モータのクランキングトルクを最大にしている。
また、特許文献２に開示されるものは、エンジンの停止中にエンジンを連続回転させるのに要するトルクに満たない一定トルクを一定時間だけ出力させることによって、エンジンのクランク軸位置を、所定のクランク軸に位置付けるようにプリポジショニングを行っている。
更に、特許文献３に開示されるものは、エンジンとモータジェネレータとの間に締結要素が介装されている。そして、目標始動時間内にエンジンを停止状態からモータジェネレータの回転数と同期する回転数まで引き上げるのに必要なトルクに応じた保持締結容量を設定し、エンジンを始動する時には、締結要素の締結容量を所定勾配で前記保持締結容量まで上昇させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４８５９６号公報
【特許文献２】特開２００７−１００７０５号公報
【特許文献３】特開２００８−１２６７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ハイブリッド車両において、上記の特許文献１に開示される従来技術は、クランキング中にエンジンの共振帯をすばやく通過するために、エンジン回転数が共振帯上限値より小さい場合、後述のＭＧ１（「第一のモータジェネレータ」ともいう。）によるクランキングトルクＭＧ１の最大トルクを設定することで、エンジン回転数を共振帯上限値以上にし、始動する際の振動を低減するというものである。
このようにエンジン回転数が共振帯内のときに発生する振動が運転者に対して不快感を与えるために、エンジン回転数を共振帯から素早く通過させることが望ましい。
しかし、この従来技術はエンジングランキング中にエンジン停止要求があるときや、エンジン停止移行中に再始動要求があったときに関しては何ら記載されておらず、このような場合、エンジン回転数が共振帯に長時間とどまるために、振動が発生してしまうという不都合がある。【０００５】
この発明は、エンジン停止移行中にエンジンを再始動させず、エンジン回転数が共振帯にとどまる時間が長くならないようにしてエンジン振動を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンとモータジェネレータとから発生する動力を、動力伝達機構を介して、駆動軸に出力するとともに、エンジン始動中にエンジンの共振現象の生じ易い回転数領域を短時間で通過させるハイブリッド車両において、エンジン駆動状態からエンジン停止状態への移行中にエンジン再始動要求が発生した場合、前記移行中にはエンジンを再始動させないように制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、エンジンとモータジェネレータとから発生する動力を、動力伝達機構を介して、駆動軸に出力するとともに、エンジン始動中にエンジンの共振現象の生じ易い回転数領域を短時間で通過させるハイブリッド車両において、エンジン駆動状態からエンジン停止状態への移行中にエンジン再始動要求が発生した場合、前記移行中にはエンジンを再始動させないように制御する制御手段を備える。
従って、エンジン停止移行中にはエンジンを再始動させないため、エンジン回転数が共振帯にとどまる時間が長くならないようにすることができる。
この結果、エンジン振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１はハイブリッド車両の制御装置のエンジン再始動制御用フローチャートである。
【図２】図２はハイブリッド車両の制御装置のシステム構成図である。
【図３】図３は時間とエンジン回転数との推移を示すタイムチャートである。
【図４】図４はハイブリッド車両の制御装置のエンジン停止制御用フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図４はこの発明の実施例を示すものである。
図２において、１は図示しないハイブリッド車両の制御装置、つまり、本発明が適用される４軸式の動力入出力装置である。
前記ハイブリッド車両の制御装置（「動力入出力装置」ともいう。）１は、図２に示す如く、エンジン（「Ｅ／Ｇ」、「ＥＮＧ」とも記載する。）２と電動機からの出力を用いて車両を駆動制御するために、駆動系として、燃料の燃焼により駆動力を発生させるエンジン２の出力軸３と、電気により駆動力を発生するとともに駆動により電気エネルギを発生する第一のモータジェネレータ（「ＭＧ１」、「第１電動機」ともいう。）５及び第二のモータジェネレータ（「ＭＧ２」、「第２電動機」ともいう。）６と、ハイブリッド車両の駆動輪７に接続される駆動軸８と、出力軸３と、第一のモータジェネレータ５と、第二のモータジェネレータ６と、駆動軸８にそれぞれ連結された第１プラネタリギヤ（「ＰＧ１」とも記載する。）９及び第２プラネタリギヤ（「ＰＧ２」とも記載する。）１０と、出力軸３の逆転を防止するワンウェイクラッチ４とを備えている。【００１１】
前記エンジン２は、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）に対応して吸入する空気量を調整するスロットルバルブ等の空気量調整手段１１と、吸入する空気量に対応する燃料を供給する燃料噴射弁等の燃料供給手段１２と、燃料に着火する点火装置等の着火手段１３とを備えている。
前記エンジン２は、空気量調整手段１１と燃料供給手段１２と着火手段１３とにより燃料の燃焼状態を制御され、燃料の燃焼により駆動力を発生する。【００１２】
このとき、前記第１プラネタリギヤ９は、図２に示す如く、第１プラネタリキャリア（「Ｃ１」とも記載する。）９−１と、第１リングギヤ９−２と、第１サンギヤ９−３と、第１ピニオンギヤ９−４とを有するとともに、前記駆動輪７の駆動軸８に連絡する出力ギヤ１４と、この出力ギヤ１４を駆動軸８に接続する歯車やチェーン等からなる動力伝達機構（「歯車機構」または「差動歯車機構」ともいう。）１５を有している。
また、前記第２プラネタリギヤ１０は、図２に示す如く、第２プラネタリキャリア（「Ｃ２」とも記載する。）１０−１と、第２リングギヤ１０−２と、第２サンギヤ１０−３と、第２ピニオンギヤ１０−４とを有している。
そして、図２に示す如く、前記第１プラネタリギヤ９の第１プラネタリキャリア９−１と前記第２プラネタリギヤ１０の第２サンギヤ１０−３とを結合してエンジン２の出力軸３に接続する。
また、図２に示す如く、前記第１プラネタリギヤ９の第１リングギヤ９−２と前記第２プラネタリギヤ１０の第２プラネタリキャリア１０−１とを結合して前記駆動軸８に連絡する出力部材である出力ギヤ１４に接続する。【００１３】
また、前記第一のモータジェネレータ５は、第１モータロータ５−１と第１モータステータ５−２と第１モータロータ軸５−３とからなるとともに、前記第二のモータジェネレータ６は、第２モータロータ６−１と第２モータステータ６−２と第２モータロータ軸６−３とからなる。
そして、図２に示す如く、前記第１プラネタリギヤ９の第１サンギヤ９−３に前記第一のモータジェネレータ５の第１モータロータ５−１を接続し、前記第２プラネタリギヤ１０の第２リングギヤ１０−２に前記第二のモータジェネレータ６の第２モータロータ６−１を接続する。
つまり、前記ハイブリッド車両は、前記エンジン２と前記第一のモータジェネレータ５と前記第二のモータジェネレータ６と前記出力ギヤ１４とから構成される４つの要素を、共線図（図示せず）上で、前記第一のモータジェネレータ５、前記エンジン２、前記出力ギヤ１４、前記第二のモータジェネレータ６の順になるように連結した前記動力伝達機構１５を備えている。
従って、前記エンジン２と前記第一のモータジェネレータ５と前記第二のモータジェネレータ６と前記駆動軸８との間で動力の授受が行われる。【００１４】
更に、前記第一のモータジェネレータ５の第１モータステータ５−２に第１インバータ１６を接続するとともに、前記第二のモータジェネレータ６の第２モータステータ６−２に第２インバータ１７を接続する。
そして、これらの第１、第２インバータ１６、１７により前記第一及び第二のモータジェネレータ５、６を夫々制御する。
また、前記第１、第２インバータ１６、１７の電源端子は、双方向ＤＣＤＣインバータ１８を通して、蓄電装置であるバッテリ１９に夫々接続する。【００１５】
前記ハイブリッド車両の制御装置１は、前記エンジン２と前記第一及び第二のモータジェネレータ５、６とからの出力を用いて車両を駆動制御するものである。
このとき、前記ハイブリッド車両の制御装置１において、前記エンジン２の空気量調整手段１１や燃料供給手段１２、着火手段１３、前記インバータ１６、前記インバータ１７は、前記ハイブリッド車両の制御装置１の制御系である駆動制御部２０に接続されている。
また、この駆動制御部２０には、図２に示す如く、アクセル開度検出手段２１と、車両速度検出手段２２と、バッテリ充電状態検出手段２３と、エンジン回転速度検出手段２４とを備えている。【００１６】
そして、前記ハイブリッド車両の制御装置１は、前記エンジン２と前記第一及び第二のモータジェネレータ５、６とから発生する動力を、前記動力伝達機構１５を介して、前記駆動軸８に出力するとともに、エンジン始動中にエンジン２の共振現象の生じ易い回転数領域を短時間で通過させるハイブリッド車両において、エンジン駆動状態からエンジン停止状態への移行中にエンジン再始動要求が発生した場合、前記移行中には前記エンジン２を再始動させないように制御する制御手段２５を備える構成を有している。
詳述すれば、前記ハイブリッド車両の制御装置１の駆動制御部２０は、図２に示す如く、前記制御手段２５を備えており、この制御手段２５は、エンジン停止判定によりエンジン停止移行中の場合は、前記エンジン２を再始動要求の有無に関わらず、一旦エンジン２を停止させるものである。
これにより、エンジン停止移行中にはエンジンを再始動させないため、エンジン回転数が共振帯にとどまる時間が長くならないようにすることができる。
この結果、エンジン振動を抑制することができる。【００１７】
また、前記制御手段２５は、エンジン停止後であっても予め設定された第１の時間が経過するまで前記エンジン２を再始動させないように制御する。
つまり、前記制御手段２５は、エンジン停止までの間にエンジン始動要求があった場合は、エンジン停止から第１の時間が経過した後に前記エンジン２を再始動させるものである。
従って、エンジン停止後に所定時間経過するまでエンジンを再始動させないため、確実にエンジン回転数が共振帯にとどまる時間が長くならないようにすることができる。
この結果、エンジン振動を抑制することができる。【００１８】
更に、前記制御手段２５は、エンジン始動中にエンジン停止要求が発生した場合、エンジン始動後に予め設定された第２の時間が経過するまで前記エンジン２を停止させないように制御する。
従って、エンジンの始動と停止とを繰り返すような場合でも、エンジン回転数が共振帯にとどまる時間が長くならないようにすることができる。
この結果、エンジン振動を抑制することができる。【００１９】
次に、図１のハイブリッド車両の制御装置１のエンジン再始動制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
なお、この図１に示すエンジン再始動制御用フローチャートのルーチンは周期的に実行される。【００２０】
先ず、図１のハイブリッド車両の制御装置１のエンジン再始動制御用のプログラムがスタート（１０１）すると、アクセル開度センサからなる前記アクセル開度検出手段２１からのアクセル開度の検出信号や車速センサからなる前記車両速度検出手段２２からの車両速度の検出信号、前記バッテリ充電状態検出手段２３からの前記バッテリ１９の充電状態ＳＯＣの検出信号、前記エンジン回転速度検出手段２４からのエンジン回転速度の検出信号以外にも、本制御に用いる、エンジン始動停止要求値、エンジン停止後の第１の時間などの各種信号の取り込みを行うステップ（１０２）に移行する。
そして、この各種信号の取り込みを行うステップ（１０２）の後に、エンジン停止要求があったか否かの判断を行うステップ（１０３）に移行する。
このエンジン停止要求があったか否かの判断を行うステップ（１０３）において、判断がＹＥＳの場合には、エンジン停止を行うステップ（１０４）に移行し、判断がＮＯの場合には、後述するリターン（１０９）に移行する。
また、エンジン停止を行うステップ（１０４）に移行した後には、前記エンジン２が停止し、エンジン停止フラグを読み込むステップ（１０５）に移行する。
そして、上述の前記エンジン２が停止し、エンジン停止フラグを読み込むステップ（１０５）から第１の時間が経過したか否かの判断を行うステップ（１０６）に移行する。
このとき、前記エンジン２が停止し、エンジン停止フラグを読み込むステップ（１０５）から第１の時間が経過したか否かの判断を行うステップ（１０６）において、判断がＮＯの場合には、このステップ（１０６）における判断がＹＥＳ、つまりエンジン停止後に第１の時間が経過するまで判断を繰り返し行い、判断がＹＥＳの場合には、上述のエンジン停止を行うステップ（１０４）に移行してからこれまでにエンジン始動要求があったか否かの判断を行うステップ（１０７）に移行する。
このエンジン停止を行うステップ（１０４）に移行してからこれまでにエンジン始動要求があったか否かの判断を行うステップ（１０７）において、判断がＮＯの場合には、このステップ（１０７）における判断がＹＥＳとなるまで判断を繰り返し行い、判断がＹＥＳの場合には、前記エンジン２を始動開始、つまり再始動を開始するステップ（１０８）に移行する。
そして、前記エンジン２を始動開始、つまり再始動を開始するステップ（１０８）の後には、リターン（１０９）に移行する。【００２１】
つまり、前記ハイブリッド車両の制御装置１は、図３に示す如く、ステップ（１０４）によって、エンジン停止移行開始の位置（Ｐａ）となり、その後にエンジン再始動要求があっても、エンジン停止完了の位置（Ｐｂ）まで移行する。
そして、このエンジン停止完了の位置（Ｐｂ）から第１の時間が経過した際に、エンジン始動開始の位置（Ｐｃ）としている。
このため、図３から明らかなように、破線で示す従来制御のエンジン回転数に比べて、実線の本発明制御のエンジン回転数は、前記エンジン２の共振帯に滞在する時間を減少させている。【００２２】
次に、図４のハイブリッド車両の制御装置１のエンジン停止制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
なお、この図２に示すエンジン停止制御用フローチャートのルーチンは周期的に実行される。【００２３】
先ず、図４のハイブリッド車両の制御装置１のエンジン停止制御用のプログラムがスタート（２０１）すると、アクセル開度センサからなる前記アクセル開度検出手段２１からのアクセル開度の検出信号や車速センサからなる前記車両速度検出手段２２からの車両速度の検出信号、前記バッテリ充電状態検出手段２３からの前記バッテリ１９の充電状態ＳＯＣの検出信号、前記エンジン回転速度検出手段２４からのエンジン回転速度の検出信号以外にも、本制御に用いる、エンジン始動停止要求値、エンジン始動後の第２の時間などの各種信号の取り込みを行うステップ（２０２）に移行する。
そして、この各種信号の取り込みを行うステップ（２０２）の後に、エンジン始動要求があったか否かの判断を行うステップ（２０３）に移行する。
このエンジン停止要求があったか否かの判断を行うステップ（２０３）において、判断がＹＥＳの場合には、エンジン始動を行うステップ（２０４）に移行し、判断がＮＯの場合には、後述するリターン（２０９）に移行する。
また、エンジン始動を行うステップ（２０４）に移行した後には、前記エンジン２が始動し、エンジン始動フラグを読み込むステップ（２０５）に移行する。
そして、前記エンジン２の始動時から第２の時間が経過したか否かの判断を行うステップ（２０６）に移行する。
このとき、前記エンジン２の始動時から第２の時間が経過したか否かの判断を行うステップ（２０６）において、判断がＮＯの場合には、このステップ（２０６）における判断がＹＥＳ、つまりエンジン２の始動時から第２の時間が経過するまで判断を繰り返し行い、判断がＹＥＳの場合には、上述のエンジン始動を行うステップ（２０４）に移行してからこれまでにエンジン停止要求があったか否かの判断を行うステップ（２０７）に移行する。
このエンジン始動を行うステップ（２０４）に移行してからこれまでにエンジン停止要求があったか否かの判断を行うステップ（２０７）において、判断がＮＯの場合には、このステップ（２０７）における判断がＹＥＳとなるまで判断を繰り返し行い、判断がＹＥＳの場合には、前記エンジン２の停止を開始するステップ（２０８）に移行する。
そして、前記エンジン２の停止を開始するステップ（２０８）の後には、リターン（２０９）に移行する。【００２４】
ここで、この発明について追記すると、この発明は以下の（１）〜（３）までの構成を有している。
（１）エンジン停止移行中にエンジン再始動要求があった場合でも、エンジンを再始動させないことを特徴とした制御装置。
（２）上記（１）において、エンジン停止後であっても第１の時間が経過しなければエンジンを再始動させないことを特徴とした制御装置。
（３）上記（２）において、エンジン停止中のみに限定されず、エンジンクランキング中にエンジン停止要求があった場合であっても、エンジンを始動させ、第２の時間が経過しなればエンジンを再停止しないことを特徴とした制御装置。
従って、この発明は、エンジン停止移行中にエンジン再始動要求があった場合でも、一旦エンジンを停止させ、所定時間経過後にエンジンを再始動させることで、エンジン再始動要求があったエンジン停止移行中に、エンジンを再始動させた場合よりも、エンジン回転数が共振帯に留まる時間が短くなり、更にエンジンを始動停止繰り返すような場合でも、所定時間経過しなければ始動停止要求を受け付けない為、エンジン回転数が、共振帯に滞在している時間を最小限に抑えることができ、結果としてエンジン振動を抑制することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  ハイブリッド車両の制御装置（「動力入出力装置」ともいう。）
２  エンジン（「Ｅ／Ｇ」、「ＥＮＧ」とも記載する。）
３  出力軸
４  ワンウェイクラッチ
５  第一のモータジェネレータ（「ＭＧ１」、「第１電動機」ともいう。）
６  第二のモータジェネレータ（「ＭＧ２」、「第２電動機」ともいう。）
７  駆動輪
８  駆動軸
９  第１プラネタリギヤ（「ＰＧ１」とも記載する。）
１０  第２プラネタリギヤ（「ＰＧ２」とも記載する。）
１１  空気量調整手段
１２  燃料供給手段
１３  着火手段
１４  出力ギヤ
１５  動力伝達機構
１６  第１インバータ
１７  第２インバータ
１８  双方向ＤＣＤＣインバータ
１９  バッテリ
２０  駆動制御部
２１  アクセル開度検出手段
２２  車両速度検出手段
２３  バッテリ充電状態検出手段
２４  エンジン回転速度検出手段
２５  制御手段
【図１】
2012105041.tif 000003
【図２】
2012105041.tif 000004
【図３】
2012105041.tif 000005
【図４】
2012105041.tif 000006
【国際調査報告】
2012105041.tif 000007
2012105041.tif 000008
2012105041.tif 000009
2012105041.tif 000010