(57)【要約】【課題】インバータ回路やモータジェネレータのステータ回路に特別な措置を施すことなくクランク軸を所望の位置に正確に停止させる。【解決手段】モータコントロールユニット４０００は、モータジェネレータ３１００の回転位置センサ３１１０の信号とエンジン３０００のクランク角センサ３０２０の信号との同期をとる回転同期部４０２４と、回転同期部４０２４によりクランク角と同期した回転位置センサ３１１０の信号を用いてクランク角を推定し、クランク角が所望の停止位置になると、モータジェネレータ３１００を用いてクランク軸を半停止状態に制御するロック制御部４０１４とを含む。ロック制御部４０１４は、予め定められた第１のモードと第２のモードとを繰返すように、インバータ３２００を用いてモータジェネレータ３１００のＵ相電流とＶ相電流とＷ相電流とを制御する回路を含む。【選択図】　　　　図３
2004092457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を所定の位置に停止させるための制御装置であって、前記内燃機関には、前記内燃機関の回転を制御する多相モータが接続され、
前記制御装置は、
前記内燃機関に、停止を指令するための指令手段と、
前記内燃機関が停止した際に、前記多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換えるための切換手段とを含む、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
車両に搭載された内燃機関を所定の位置に停止させるための制御装置であって、前記車両には、走行用の駆動源である内燃機関と、前記内燃機関の回転を制御する多相モータとが搭載され、
前記制御装置は、
前記内燃機関に、停止を指令するための指令手段と、
前記内燃機関が停止した際に、前記多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換えるための切換手段とを含む、車両の制御装置。
【請求項３】
前記切換手段は、前記内燃機関が停止した際に、停止した位置を保持するように、前記多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換えるための手段を含む、請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記切換手段は、前記内燃機関が停止した際に、前記多相モータの各相への通電電流を、第１の通電状態と、前記第１の通電状態とは異なる第２の通電状態とを予め定められた時間毎に交互に切換えるための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
前記切換手段は、前記内燃機関が停止した際の予め定められた期間において、前記多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換えるための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、予め定められた運転状態に従って運転および停止を繰返し、前記多相モータは、前記内燃機関の停止中に前記内燃機関の補機を駆動し、
前記制御装置は、前記補機から前記多相モータの駆動要求が発生した場合、前記切換手段による切換制御を実行させた後に、前記駆動要求に応じて前記多相モータにより前記補機を駆動するように、前記多相モータを制御するための制御手段をさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載の制御装置。
【請求項７】
前記多相モータは、前記内燃機関が運転中には、予め定められた条件に基づいて発電機として機能するモータジェネレータである、請求項１〜６のいずれかに記載の制御装置。
【請求項８】
内燃機関を所定の位置に停止させるための制御方法であって、前記内燃機関には、前記内燃機関の回転を制御する多相モータが接続され、
前記制御方法は、
前記内燃機関に、停止を指令する指令ステップと、
前記内燃機関が停止した際に、前記多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換える切換ステップとを含む、内燃機関の制御方法。
【請求項９】
車両に搭載された内燃機関を所定の位置に停止させるための制御方法であって、前記車両には、走行用の駆動源である内燃機関と、前記内燃機関の回転を制御する多相モータとが搭載され、
前記制御方法は、
前記内燃機関に、停止を指令する指令ステップと、
前記内燃機関が停止した際に、前記多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換える切換ステップとを含む、車両の制御方法。
【請求項１０】
前記切換ステップは、前記内燃機関が停止した際に、停止した位置を保持するように、前記多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換えるステップを含む、請求項８または９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記切換ステップは、前記内燃機関が停止した際に、前記多相モータの各相への通電電流を、第１の通電状態と、前記第１の通電状態とは異なる第２の通電状態とを予め定められた時間毎に交互に切換えるステップを含む、請求項８〜１０のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１２】
前記切換ステップは、前記内燃機関が停止した際の予め定められた期間において、前記多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換えるステップを含む、請求項８〜１１のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１３】
前記内燃機関は、予め定められた運転状態に従って運転および停止を繰返し、前記多相モータは、前記内燃機関の停止中に前記内燃機関の補機を駆動し、
前記制御方法は、前記補機から前記多相モータの駆動要求が発生した場合、前記切換ステップによる切換制御を実行させた後に、前記駆動要求に応じて前記多相モータにより前記補機を駆動するように、前記多相モータを制御する制御ステップをさらに含む、請求項８〜１２のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１４】
前記多相モータは、前記内燃機関が運転中には、予め定められた条件に基づいて発電機として機能するモータジェネレータである、請求項８〜１３のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両の制御装置に関し、特に、車両のエンジンの運転をできるだけ停止して、地球温暖化の防止や省資源化を図ることができる車両の制御装置および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化の防止や省資源化の観点から、赤信号の交差点や渋滞等で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると（たとえばアクセルペダルを踏んだり、あるいはブレーキペダルの踏み込みを止めたり、シフトレバーを走行段に切り替えるなど）、エンジンが再始動するエコノミーランニングシステム（アイドリングストップシステム、エンジンオートマチックストップアンドスタートシステムとも呼ばれる。）が、バスなどの大型車や乗用車を中心に開発されており、一部実用化されている。このシステムにおいては、車両の停車中における補機類（エアコンディショナ、ヘッドランプ、オーディオなど）への電力供給のために、鉛蓄電池、リチウム電池などの２次電池を搭載する。車両の停車中は、この２次電池からこれらの補機類に電力が供給される。また、この２次電池の電力を用いて、モータを用いてクランキングを行ない、エンジンを再始動させる。車両のドライバビリティ向上および環境保護のため、このアイドルストップ後のエンジン再始動時にできるだけ早くエンジンを始動させる必要がある。
【０００３】
また、このほかにも、車両の駆動源としてエンジンと電気モータとを搭載して、車両の走行状態がエンジンの効率が良い領域であると、電気モータではなくエンジンを作動させて、車両の走行状態がエンジンの効率が悪い領域であると、エンジンではなく電気モータを作動させて、車両を走行させるハイブリッドシステムとよばれる車両がある。このような車両においても、従来の車両とは異なり、運転者がイグニッションキーをエンジンオフの位置にしない場合でも、エンジンが自動的に停止して、車両の走行状態が変わると、エンジンが自動的に再始動する。
【０００４】
すなわち、このような車両においては、エンジンの停止後、再始動させる際には、クランク軸をモータジェネレータで回転駆動するとともに、燃料噴射弁から燃料噴射や点火プラグからの点火が行なわれることにより、完爆状態に移行する。このためには、クランク軸およびカム軸の回転位相に基づいて、気筒判別を行ない、燃料噴射する気筒や点火する気筒を判別する必要がある。エンジン停止処理後に、エンジン回転数が所定の回転数以下に低下した後、所定のクランク軸角度に到達した時点でモータジェネレータをブレーキ作動させて特定のクランク軸角度に停止させるとともに、このときに所定角度に停止しなかった場合にはモータを瞬間的に駆動させて所定の位置まで回転させる。
【０００５】
このようにすることで、次回のエンジン始動時に、できるだけ早期に気筒判別を行なうことができるようになるので、エンジン始動時間の短縮や始動中の未燃ガスの排出を低下させ、エンジンの始動性を向上することができる。このような場合において、モータによって強制的にクランク軸を正転させると、エンジンの圧縮行程中の気筒内の圧力が高くなってしまい、その停止位置に停止させた後、モータの駆動を停止した途端に、気筒内圧力がピストンを介してクランク軸を作用して、クランク軸が停止位置から動いてしまうことが起こり得る。
【０００６】
特開２００１−３０４０８０公報は、このような問題点を解決する制御装置を開示する。この公報に開示された車両は、第１の方向にクランク軸を回転する内燃機関と、この内燃機関のクランク軸に接続されるとともに、内燃機関を駆動または制動するモータジェネレータと、モータジェネレータを制御する制御装置とを含む。制御装置は、内燃機関の停止を指令する停止指令回路と、この停止指令回路によって内燃機関の停止が指令され、内燃機関を停止させた後にモータジェネレータを駆動させて、内燃機関を第１の方向とは異なる第２の方向に回転させて、所望の位置に内燃機関を停止させるとともに、所定時時間経過後、モータジェネレータへ徐々に減少する駆動指令を出力する停止制御回路とを含む。
【０００７】
この公報に開示された制御装置によると、内燃機関が停止した後に、所望の位置まで内燃機関を逆転させるようにモータジェネレータを回転させるようにしたので、内燃機関の圧力が停止時よりも高くなることがなく、所望の位置に内燃機関を確実に停止させることができる。さらに、内燃機関が所定位置に停止した後、内燃機関の気筒からの気体の漏れによって生じる不釣合いを、モータジェネレータの駆動によって釣り合うようにしたので、そのような場合であっても、所望の位置に内燃機関を確実に停止させることができ、内燃機関の始動性をさらに向上させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に開示された制御装置を用いてモータジェネレータを制御した場合には、一般的には、モータジェネレータ（この場合はモータとしてクランク軸を回転させる）の各相への通電制御が固定値になることが起こり得る。すなわち、図１０に示すように、三相のモータジェネレータの場合、上述の公報に開示された制御装置では、半停止状態において、たとえば、特定のある相（Ｕ相）にある大きさの定常電流、他の２相（Ｖ、Ｗ相）にある大きさの半分の大きさの定常電流を流すことになる。この場合、減速状態における通電状態と異なり、このように定常電流を各相に持続的に通電させることになる。このような定常電流を通電させる制御では、インバータ回路もステータ回路も発熱するために放熱対策が必要になるとともに、インバータ回路のスイッチング素子の耐久性を高めるなどの対策が必要になる。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、内燃機関と、その内燃機関の回転を制御する多相モータとを搭載した車両およびその内燃機関の制御装置であって、多相モータを制御するインバータ回路や多相モータのステータ回路などに特別な措置を施すことなく、内燃機関の停止後であって内燃機関の再始動時にできるだけ早くエンジンを始動させることができる、制御装置、制御方法、その制御方法をコンピュータに実現させるためのプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る制御装置は、内燃機関を所定の位置に停止させるための制御装置である。この内燃機関には、内燃機関の回転を制御する多相モータが接続される。この制御装置は、内燃機関に、停止を指令するための指令手段と、内燃機関が停止した際に、多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換えるための切換手段とを含む。
【００１１】
第１の発明によると、たとえば、ハイブリッドシステムを搭載した車両に搭載された内燃機関を自動停止させる条件を満足すると、指令手段が内燃機関の停止を指令する。指令手段の停止指令により、内燃機関への燃料の供給が停止されて、内燃機関が停止する。この際、切換手段は、内燃機関が停止した際に、内燃機関を駆動する多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換える。このときの通電電流は、内燃機関が停止した位置を保持するような、各相における通電電流である。このようにすると、定常電流を多相モータに流さないで、内燃機関が停止した位置を保持することができる。内燃機関が停止した位置を保持するため、ピストンをその上死点や下死点などのどの位置で停止させても、圧縮空気によりクランクが回されることがない。その結果、定常電流を流さないで、通電電流を予め定められた時間毎に切換えるため、多相モータを制御するインバータ回路や、多相モータのステータ回路に過度の電流が持続して流れることがないので、それらの回路に特別な措置を施すことなく、内燃機関の停止後であって内燃機関の再始動時にできるだけ早く内燃機関を始動させることができる内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００１２】
第２の発明に係る制御装置は、車両に搭載された内燃機関を所定の位置に停止させるための制御装置である。この車両には、走行用の駆動源である内燃機関と、内燃機関の回転を制御する多相モータとが搭載される。この制御装置は、内燃機関に、停止を指令するための指令手段と、内燃機関が停止した際に、多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換えるための切換手段とを含む。
【００１３】
第２の発明によると、たとえば、ハイブリッドシステムを搭載した車両の走行状態が内燃機関を自動停止させる条件を満足すると、指令手段が内燃機関の停止を指令する。指令手段の停止指令により、内燃機関への燃料の供給が停止されて、内燃機関が停止する。この際、切換手段は、内燃機関が停止した際に、内燃機関を駆動する多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換える。このときの通電電流は、内燃機関が停止した位置を保持するような、各相における通電電流である。このようにすると、定常電流を多相モータに流さないで、内燃機関が停止した位置を保持することができる。内燃機関が停止した位置を保持するため、ピストンをその上死点や下死点などのどの位置で停止させても、圧縮空気によりクランクが回されることがない。その結果、定常電流を流さないで、通電電流を予め定められた時間毎に切換えるため、多相モータを制御するインバータ回路や、多相モータのステータ回路に過度の電流が持続して流れることがないので、それらの回路に特別な措置を施すことなく、内燃機関の停止後であって内燃機関の再始動時にできるだけ早くエンジンを始動させることができる車両の制御装置を提供することができる。
【００１４】
第３の発明に係る制御装置は、第１または２の発明に構成に加えて、切換手段は、内燃機関が停止した際に、停止した位置を保持するように、多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換えるための手段を含む。
【００１５】
第３の発明によると、切換手段は、内燃機関の停止した位置を保持するように、多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換える。このため、インバータ回路やステータ回路などの多相モータの制御回路に特別の措置を施す必要がない。
【００１６】
第４の発明に係る制御装置は、第１〜３のいずれかの発明に構成に加えて、切換手段は、内燃機関が停止した際に、多相モータの各相への通電電流を、第１の通電状態と、第１の通電状態とは異なる第２の通電状態とを予め定められた時間毎に交互に切換えるための手段を含む。
【００１７】
第４の発明によると、切換手段は、内燃機関の停止した位置を保持するように、第１の通電状態と第２の通電状態とを予め定められた時間毎に交互に切換える。このため、インバータ回路やステータ回路などの多相モータの制御回路に特別の措置を施す必要がない。
【００１８】
第５の発明に係る制御装置は、第１〜４のいずれかの発明に構成に加えて、切換手段は、内燃機関が停止した際の予め定められた期間において、多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換えるための手段を含む。
【００１９】
第５の発明によると、切換手段は、内燃機関が停止した際の予め定められた期間の間、多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換える。その期間が経過すると、多相モータの各相への通電電流を流さないようにする。予め定められた期間の経過後に通電電流を流さないようにしても、圧縮空気によりクランクが回されることもないので、予め定められた期間の間だけ、切換手段による切換制御を実行させる。
【００２０】
第６の発明に係る制御装置は、第１〜５のいずれかの発明に構成に加えて、補機から多相モータの駆動要求が発生した場合、切換手段による切換制御を実行させた後に、駆動要求に応じて多相モータにより補機を駆動するように、多相モータを制御するための制御手段をさらに含む。
【００２１】
第６の発明によると、内燃機関は、予め定められた運転状態に従って運転および停止を繰返す。多相モータは、内燃機関の停止中に内燃機関の補機を駆動する。内燃機関の停止中に、エアコンディショナのコンプレッサやオイルポンプなどの補機から多相モータの駆動要求が発生しても、この制御装置は、切換制御を完了してから、多相モータを駆動させて補機を駆動する。これにより、補機の駆動要求があっても、内燃機関を所望の位置に停止させることができる。
【００２２】
第７の発明に係る制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明に構成に加えて、多相モータは、内燃機関が運転中には、予め定められた条件に基づいて発電機として機能するモータジェネレータであるものである。
【００２３】
第７の発明によると、多相モータは、エンジンの停止中には補機を駆動させ、エンジンの運転中であって回生制動時には発電して電力を回収し、エンジンの再始動時には内燃機関をクランキングする。この制御装置によると、このような多相モータを用いて、内燃機関の停止後であって内燃機関の再始動時にできるだけ早くエンジンを始動させることができる。
【００２４】
第８の発明に係る制御方法は、内燃機関を所定の位置に停止させるための制御方法である。この内燃機関には、内燃機関の回転を制御する多相モータが接続される。この制御方法は、内燃機関に、停止を指令する指令ステップと、
内燃機関が停止した際に、多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換える切換ステップとを含む。
【００２５】
第８の発明によると、たとえば、ハイブリッドシステムを搭載した車両に搭載された内燃機関を自動停止させる条件を満足すると、指令ステップにて内燃機関の停止を指令する。指令ステップにおける停止指令により、内燃機関への燃料の供給が停止されて、内燃機関が停止する。この際、切換ステップは、内燃機関が停止した際に、内燃機関を駆動する多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換える。このときの通電電流は、内燃機関が停止した位置を保持するような、各相における通電電流である。このようにすると、定常電流を多相モータに流さないで、内燃機関が停止した位置を保持することができる。内燃機関が停止した位置を保持するため、ピストンをその上死点や下死点などのどの位置で停止させても、圧縮空気によりクランクが回されることがない。その結果、定常電流を流さないで、通電電流を予め定められた時間毎に切換えるため、多相モータを制御するインバータ回路や、多相モータのステータ回路に過度の電流が持続して流れることがないので、それらの回路に特別な措置を施すことなく、内燃機関の停止後であって内燃機関の再始動時にできるだけ早く内燃機関を始動させることができる内燃機関の制御方法を提供することができる。
【００２６】
第９の発明に係る制御方法は、車両に搭載された内燃機関を所定の位置に停止させるための制御方法である。この車両には、走行用の駆動源である内燃機関と、内燃機関の回転を制御する多相モータとが搭載される。この制御方法は、内燃機関に、停止を指令する指令ステップと、内燃機関が停止した際に、多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換える切換ステップとを含む。
【００２７】
第９の発明によると、たとえば、ハイブリッドシステムを搭載した車両の走行状態が内燃機関を自動停止させる条件を満足すると、指令ステップにて内燃機関の停止を指令する。指令ステップにおける停止指令により、内燃機関への燃料の供給が停止されて、内燃機関が停止する。この際、切換ステップは、内燃機関が停止した際に、内燃機関を駆動する多相モータの各相への通電電流を予め定められたタイミングにて切換える。このときの通電電流は、内燃機関が停止した位置を保持するような、各相における通電電流である。このようにすると、定常電流を多相モータに流さないで、内燃機関が停止した位置を保持することができる。内燃機関が停止した位置を保持するため、ピストンをその上死点や下死点などのどの位置で停止させても、圧縮空気によりクランクが回されることがない。その結果、定常電流を流さないで、通電電流を予め定められた時間毎に切換えるため、多相モータを制御するインバータ回路や、多相モータのステータ回路に過度の電流が持続して流れることがないので、それらの回路に特別な措置を施すことなく、内燃機関の停止後であって内燃機関の再始動時にできるだけ早く内燃機関を始動させることができる車両の制御方法を提供することができる。
【００２８】
第１０の発明に係る制御方法は、第８または９の発明の構成に加えて、切換ステップは、内燃機関が停止した際に、停止した位置を保持するように、多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換えるステップを含む。
【００２９】
第１０の発明によると、切換ステップは、内燃機関の停止した位置を保持するように、多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換える。このため、インバータ回路やステータ回路などの多相モータの制御回路に特別の措置を施す必要がない。
【００３０】
第１１の発明に係る制御方法は、第８〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、切換ステップは、内燃機関が停止した際に、多相モータの各相への通電電流を、第１の通電状態と、第１の通電状態とは異なる第２の通電状態とを予め定められた時間毎に交互に切換えるステップを含む。
【００３１】
第１１の発明によると、切換ステップは、内燃機関の停止した位置を保持するように、第１の通電状態と第２の通電状態とを予め定められた時間毎に交互に切換える。このため、インバータ回路やステータ回路などの多相モータの制御回路に特別の措置を施す必要がない。
【００３２】
第１２の発明に係る制御方法は、第８〜１１のいずれかの発明の構成に加えて、切換ステップは、内燃機関が停止した際の予め定められた期間において、多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換えるステップを含む。
【００３３】
第１２の発明によると、切換ステップは、内燃機関が停止した際の予め定められた期間の間、多相モータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に切換える。その期間が経過すると、多相モータの各相への通電電流を流さないようにする。この予め定められた期間の経過後に通電電流を流さないようにしても、圧縮空気によりクランクが回されることもないので、予め定められた期間の間だけ、切換ステップにおける切換制御を実行させる。
【００３４】
第１３の発明に係る制御方法は、第８〜１２のいずれかの発明の構成に加えて、補機から多相モータの駆動要求が発生した場合、切換ステップによる切換制御を実行させた後に、駆動要求に応じて多相モータにより補機を駆動するように、多相モータを制御する制御ステップをさらに含む。
【００３５】
第１３の発明によると、内燃機関は、予め定められた運転状態に従って運転および停止を繰返す。多相モータは、内燃機関の停止中に内燃機関の補機を駆動する。内燃機関の停止中に、エアコンディショナのコンプレッサやオイルポンプなどの補機から多相モータの駆動要求が発生しても、この制御方法は、切換制御を完了してから、多相モータを駆動させて補機を駆動する。これにより、補機の駆動要求があっても、内燃機関を所望の位置に停止させることができる。
【００３６】
第１４の発明に係る制御方法においては、第８〜１３のいずれかの発明の構成に加えて、多相モータは、内燃機関が運転中には、予め定められた条件に基づいて発電機として機能するモータジェネレータであるものである。
【００３７】
第１４の発明によると、多相モータは、エンジンの停止中には補機を駆動させ、エンジンの運転中であって回生制動時には発電して電力を回収し、エンジンの再始動時には内燃機関をクランキングする。この制御方法によると、このような多相モータを用いて、内燃機関の停止後であって内燃機関の再始動時にできるだけ早くエンジンを始動させることができる。
【００３８】
第１５の発明に係るプログラムは、第８〜１４のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００３９】
第１５の発明によると、多相モータを用いて、内燃機関を所望の位置に停止させることができる、車両の制御方法をコンピュータを用いて実現するプログラムを提供することができる。
【００４０】
第１６の発明に係る記録媒体は、第１５の発明に係るプログラムを記録したものである。
【００４１】
第１６の発明によると、多相モータを用いて、内燃機関を所望の位置に停止させることができる、車両の制御方法をコンピュータを用いて実現するプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００４３】
本実施の形態にかかる制御装置は、たとえばハイブリッドシステムといわれるパワートレインを搭載した車両を制御する。以下にこのようなハイブリッドシステムについて説明する。
【００４４】
図１および図２を参照して、本実施の形態にかかる制御装置が搭載される車両であって、エンジンと電気モータとの２つの動力源を有する車両について説明する。図１および図２に示す車両は、ハイブリッドシステムと呼ばれるパワートレインを有する。
【００４５】
ここで、簡単にハイブリッドシステムについて説明する。ハイブリッドシステムとは、ガソリンエンジンと電気モータのように、２種類の動力源を組合せて使用するパワートレインである。このシステムは、走行条件に応じて、ガソリンエンジンと電気モータとを使い分け、それぞれの持つ長所を活かしつつ、不得意な部分を補うことができる。そのため、滑らかでレスポンスの良い動力性能とともに、燃料消費や排出ガスを大幅に抑制できるという特徴を有する。このハイブリッドシステムには、大別してシリーズハイブリッドシステムおよびパラレルハイブリッドシステムの２種類がある。
【００４６】
シリーズ（直列）ハイブリッドシステムは、車輪の駆動を電気モータで行ない、エンジンは、電気モータへの動力供給源として作動する。小さな出力のエンジンを効率良い領域でほぼ一定回転で運転し、効率良く充電しながら走行できる。
【００４７】
パラレル（並列）ハイブリッドシステムは、エンジンと電気モータとで車輪を直接駆動する。このシステムでは、電気モータは、エンジンの動力のアシストを行なうとともに、発電機としてバッテリを充電しながら走行することも可能である。
【００４８】
なお、ハイブリッドシステムに用いられるエンジンは、ガソリンエンジンに限らず、軽油や天然ガスにて駆動され得るエンジンであってもよく、他に知られている公知の内燃機関を用いることができる。
【００４９】
図１に、パラレルハイブリッドシステムおよびシリーズハイブリッドシステムの両方の特徴を有するパラレルシリーズハイブリッドシステムを示す。図１に示すように、この車両のパワートレインは、トランスアクスル１００と、動力源としてのエンジン２００と、トランスアクスル１００およびエンジン２００を制御する制御装置３００とを含む。トランスアクスル１００の入力軸７００は、動力分割機構１０００を介してエンジン２００に接続され、トランスアクスル１００の出力軸７５０は、駆動輪８００に接続されている。この車両のパワートレインは、さらに、直流電力を供給するバッテリ１３００と、バッテリ１３００に接続されたインバータ１２００と、インバータ１２００に接続されたモータジェネレータ１１００および電気モータ１４００と、エンジン２００からの動力を、モータジェネレータ１１００への駆動力と、トランスアクスル１００を介して駆動輪８００への駆動力とに分割する動力分割機構１０００とを含む。
【００５０】
制御装置３００は、その内部にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）およびメモリを有し、メモリはＣＰＵで実行されるプログラム、各種マップが記憶される。制御装置３００は、目標トルクを発生させるための指示トルクに基づいて、動力源であるエンジン２００および電気モータ１４００に接続されたインバータ１２００を制御する。このとき、制御装置３００は、トランスアクスル１００の入力軸７００にエンジン２００から所定の駆動力が入力されるように、動力分割機構１０００を制御する。
【００５１】
制御装置３００は、この車両の発進時や低速時であって、エンジン効率が悪いときには、エンジン２００を使用しないで電気モータ１４００を回転させて走行する。この車両の通常走行時には、エンジン２００と電気モータ１４００とを回転させて最も効率良く走行する。この車両の加速時には、バッテリ１３００からの電力を加えて、加速走行する。この車両の減速制動時には、自動的にモータジェネレータ１１００により回生発電を行ない、バッテリ１３００を充電する。
【００５２】
なお、この電気モータ１４００は、車両の駆動時にはモータとして使用され、車両の制動時にはジェネレータとして使用される。また、モータジェネレータ１１００は、エンジン２００により駆動される発電機であって、発電された電力は、インバータ１２００で変換されてバッテリ１３００に蓄えられたり、電気モータ１４００に供給される。
【００５３】
図２にパラレルハイブリッドシステムおよびシリーズハイブリッドシステムの両方の特徴を有する図１に示したシステムとは別の種類のパラレルシリーズハイブリッドシステムを示す。図２に示すように、このハイブリッドシステムは、フロントユニットにパラレルハイブリッドシステムの要素を含み、リアユニットにフロントのモータジェネレータで発電した電力を使用するシリーズハイブリッドシステムの要素を含む。この車両は、図１に示したシステムの構成の一部を変更したものである。この車両の駆動輪（前輪）８００の動力源は、エンジン２００およびモータジェネレータ２０００であって、駆動輪（後輪）２２００の動力源は、モータジェネレータ２０５０である。モータジェネレータ２０００からの駆動力は、駆動軸７５０を介して駆動輪（前輪）８００に伝達され、モータジェネレータ２０５０からの駆動力は、駆動軸２１００を介して駆動輪（後輪）２２００に伝達される。このモータジェネレータ２０００、２０５０は、駆動時にはモータとして使用され、制動時にはジェネレータとして使用される。
【００５４】
制御装置３００は、目標トルクを発生させる為の指示トルク値に基づいて、動力源であるエンジン２００およびモータジェネレータ２０００に接続されたインバータ１２００を制御する。このとき、制御装置３００は、トランスアクスル１００の入力軸に所定の駆動力が入力されるように、動力分割機構１０００を制御する。
【００５５】
制御装置３００は、大きな駆動力が必要な発進時には、フロントおよびリアのモータジェネレータを回転させて走行する。低速で走行したり、緩やかな下り坂を走行したりする時などであって、エンジン効率が悪いときには、エンジンを停止してフロントのモータジェネレータを回転させて走行する。中速での低負荷走行時などであって、エンジン効率の良い領域においては、エンジンを始動してエンジンにより前輪を駆動して走行する。加速時や急加速時には、エンジン出力を上げるとともにフロントおよびリアのモータジェネレータでエンジンをアシストして走行する。減速時には、車輪がフロントおよびリアのモータジェネレータを発電機として作動させて走行エネルギを回収するように走行する。
【００５６】
本実施の形態に係る制御装置が適用されるパワートレインについては、図１および図２に示したパワートレインは一例であって、上述した以外のパワートレインであってもよい。また、本実施の形態に係る制御装置は、図１または図２に示したパワートレインに変速装置を組み合わせたハイブリッドシステムに適用してもよい。このとき変速装置は、無段変速機であっても有段変速機であってもよい。さらに、他に公知のハイブリッドシステムに本発明を適用してもよい。
【００５７】
すなわち、本実施の形態に係る制御装置は、エンジンと、エンジンを駆動するモータとを有するハイブリッドシステムに適用が可能である。ハイブリッドシステムにおいては、車両の運転状態に応じて、エンジンの効率が悪い領域においてはエンジンを自動的に停止させて、車両の運転状態が変わり、エンジンの効率が良い領域においてはエンジンを自動的に再始動させる。この再始動時に、エンジンに対してクランキングを行なう多相モータ（モータジェネレータであってもよい）を搭載した車両に対して、本実施の形態に係る制御装置は適用できる。この多相モータは、エンジンの代わりに車両の走行源となる大出力のモータであっても、クランキングを行なうだけの小出力のモータであってもよい。
【００５８】
このような車両には、交差点での赤信号で交差点等で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると、エンジンが再始動するエコノミーランニングシステムを実現するハイブリッドシステムを含む。このようなハイブリッドシステムに共通するのは、エンジンとエンジン以外の動力源（電気モータ、モータジェネレータ）とを搭載して、必要に応じて（たとえば、車両が一時的に停止した場合のみならず、車両が渋滞で走行と停止とを繰返す場合などの車両の運転状態に応じて）、エンジンを停止させる機能を有することである。この機能を実現するためには、エンジンの再始動を速やかに実行する必要がある。本実施の形態に係る制御装置は、このようなエンジンの再始動を速やかに行なうという機能を必要とする、すべての車両のパワートレインに適用できる。
【００５９】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるモータコントロールユニット４０００を含む車両の制御システムについて説明する。
【００６０】
図３に示すように、この車両には、エンジン３０００と、エンジン３０００のクランク軸に接続されたモータジェネレータ３１００と、モータジェネレータ３１００を駆動するためのインバータ３２００と、インバータ３２００に電力を供給する電池３３００とを含む。エンジン３０００のクランク軸と、モータジェネレータ３１００の回転軸とは、予め定められた比率γを有するプーリを介してベルトにより接続されている。
【００６１】
エンジン３０００には、エンジンのクランク軸の回転数を検知するための回転数センサ３０１０と、エンジンのクランク角を検知するクランク角センサ３０２０とを含む。クランク角センサ３０２０の検知周期は、クランク軸が１回転で１周期であるので、クランク軸の回転が遅くなると検知精度が著しく落ちることになる。モータジェネレータ３１００には、回転位置センサ３１１０が接続されている。この回転位置センサ３１１０は、たとえばホール素子を用いた回転センサである。ただし、回転位置センサ３１１０は、このホール素子を用いた回転センサに限定されずエンコーダを用いた回転センサであってもよいし、レゾルバを用いた回転センサであってもよい。
【００６２】
モータジェネレータ３１００は、たとえば対極数ｐが８極である三相交流回転電機である。モータジェネレータ３１００は、エンジン３０００の再始動時にクランク軸を回転させるときにはモータとして、エンジン３０００が回転中であって回生制動が行なわれるときにはジェネレータとして機能する。
【００６３】
エンジン３０００の回転数センサ３０１０およびクランク角センサ３０２０は、エンジンコントロールユニット４２００に接続される。エンジンコントロールユニット４２００は、エンジン３０００の制御を実行する。エンジンコントロールユニット４２００は、モータコントロールユニット４０００および車両コントロールユニット４１００に接続される。車両コントロールユニット４１００は、車両の運転状況に応じた制御信号を、モータコントロールユニット４０００およびエンジンコントロールユニット４２００に送信する。
【００６４】
モータジェネレータ３１００の回転位置センサ３１１０は、モータコントロールユニット４０００に接続される。モータコントロールユニット４１００は、車両コントロールユニット４１００およびエンジンコントロールユニット４２００に接続され、車両の運転状態およびエンジンの運転状態に応じてインバータ３２００を制御する。
【００６５】
モータコントロールユニット４０００は、インバータ３２００からモータジェネレータ３１００へ供給される電流を制御する電流制御部４０１０と、エンジン３０００のクランク軸の停止位置を制御する停止位置制御部４０２０とを含む。電流制御部４０１０は、モータジェネレータ３１００によりエンジン３０００のクランクを回転させるための回転制御部４０１２と、クランクが目標停止位置に到達した後、モータジェネレータ３１００を用いてエンジン３０００を半停止状態に制御するロック制御部４０１４とを含む。停止位置制御部４０２０は、エンジン３０００のクランクの所望の位置を算出する停止位置算出部４０２２と、エンジン３０００のクランク角センサ３０２０とモータジェネレータ３１００の回転位置センサ３１１０との同期をとる回転同期部４０２４とを含む。
【００６６】
モータコントロールユニット４０００においては、ＣＰＵによりメモリに記憶されたプログラムが実行されることにより、電流制御部４０１０および停止位置制御部４０２０が実現される。モータコントロールユニット４０００に含まれるＣＰＵおよびメモリは一般的なものであって、本発明の最も本質的な部分は、このＣＰＵで実行される、メモリに記憶されたプログラムである。
【００６７】
図４を参照して、モータコントロールユニット４０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００６８】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、モータコントロールユニット４０００は、エンジン回転数が予めメモリに記憶されたしきい値Ｎ（１）よりも小さいか否かを判断する。このとき、モータコントロールユニット４０００は、エンジンコントロールユニット４２００を介してエンジン３０００の回転数センサ３０１０から入力された信号に基づいて、エンジン回転数がしきい値Ｎ（１）より小さいか否かを判断する。エンジン回転数がしきい値Ｎ（１）よりも小さい場合には（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６９】
Ｓ１０２にて、モータコントロールユニット４０００は、回転同期取りを開始する。この回転同期取りは、クランク角センサ３０２０からのクランク角度信号と、回転位置センサ３１１０からのモータジェネレータ角度信号との同期を取る。このとき、モータコントロールユニット４０００の停止位置制御部４０２０に含まれる回転同期部４０２４により、クランク角センサ３０２０から入力されるクランク角度信号と回転位置センサ３１１０から入力されるモータジェネレータ角度信号との間で同期が取られる。このクランク角度信号とモータジェネレータ角度信号との同期取りの詳細については後述する。
【００７０】
Ｓ１０４にて、モータコントロールユニット４０００は、モータジェネレータ回転数が予めメモリに記憶されたしきい値Ｎ（２）よりも小さいか否かを判断する。このとき、モータジェネレータ３１００の回転位置センサ３１１０から入力された信号に基づいて、モータジェネレータ回転数がしきい値Ｎ（２）よりも小さいか否かが判断される。モータジェネレータ回転数がしきい値Ｎ（２）よりも小さい場合には（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００７１】
Ｓ１０６にて、モータコントロールユニット４０００は停止電流制御を実行する。このとき、モータコントロールユニット４０００の電流制御部４０１０に含まれる回転制御部４０１２により、モータジェネレータ３１００の回転が制御される。
【００７２】
Ｓ１０８にて、モータコントロールユニット４０００は、モータジェネレータ３１００の回転位置センサ３１１０から入力された信号に基づいて算出されたクランク角度θ′（ｃｌ）が予め定められた目標停止クランク角度θであるか否かを判断する。この目標停止クランク角度θは、クランク角度がコンプレッション乗り越えトルクが最小になる角度である。推定されたクランク角度θ′（ｃｌ）が目標停止クランク角度θであると（Ｓ１０８にＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０６へ戻され、電流制御部４０１０の回転制御部４０１２により、モータジェネレータ３１００の回転が制御される。
【００７３】
Ｓ１１０にて、モータコントロールユニット４０００は、モータジェネレータ３１００の三相の各相に流れる制御電流指令値を予め定められた時間だけ固定する。このＳ１１０における処理は、モータコントロールユニット４０００の電流制御部４０１０に含まれるロック制御部４０１４により実行される。このＳ１１０におけるモータジェネレータロック制御の詳細については後述する。
【００７４】
図５を参照して、モータコントロールユニット４０００の停止位置制御部４０２０の回転同期部４０２４にて実行される回転同期取り処理のプログラムの制御構造について説明する。この回転同期取り処理は、この回転同期取り処理以降のクランク停止位置制御を、モータジェネレータ３１００の回転位置センサ３１１０の信号で実行することができるように、クランク角度信号をモータジェネレータ３１００の回転位置センサ３１１０からの信号で推定する処理である。
【００７５】
Ｓ２００にて、回転同期部４０２４は、推定された同期クランク角度信号θ′（ｃｌ＿０）に、同期クランク角度θ（ｃｌ＿０）を代入する。
【００７６】
Ｓ２０２にて、回転同期部４０２４は、推定クランク角度θ′（ｃｌ）＝推定された同期クランク角度θ′（ｃｌ＿０）＋θ（ｍｇ）／（ｐ×γ）の演算を行なう。このとき、θ（ｍｇ）はモータジェネレータ角度であり、ｐはモータジェネレータ極対数であり、γはプーリ比である。
【００７７】
Ｓ２０４にて、回転同期部４０２４は、モータジェネレータ角度θ（ｍｇ）が３６０°（電気角）であるか否かを判断する。モータジェネレータ角度θ（ｍｇ）が３６０°であると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、処理はＳ２０６へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０４にてＮＯ）、処理はＳ２０２へ戻される。
【００７８】
Ｓ２０６にて、回転同期部４０２４は、推定クランク角度θ′（ｃｌ）が３６０°であるか否かを判断する。推定クランク角度θ′（ｃｌ）が３６０°であると（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理はＳ２０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０６にてＮＯ）、処理はＳ２１２へ移される。
【００７９】
Ｓ２０８にて、回転同期部４０２４は、推定同期クランク角度θ′（ｃｌ＿０）に０を代入する。
【００８０】
Ｓ２１０にて、回転同期部４０２４は、回転が停止したか否かを判断する。回転が停止すると（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、この回転同期処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ２１０にてＮＯ）、処理はＳ２０２へ戻される。
【００８１】
Ｓ２１２にて、回転同期部４０２４は、推定クランク同期角度θ′（ｃｌ＿０）に推定クランク角度θ′（ｃｌ）を代入する。
【００８２】
図６を参照して、モータコントロールユニット４０００の電流制御部４０１０に含まれるロック制御部４０１４で実行されるモータジェネレータロック制御のプログラムの制御構造について説明する。
【００８３】
Ｓ３００にて、ロック制御部４０１４は、モータジェネレータ運転禁止フラグをセットする。このモータジェネレータ運転禁止フラグがセットされていると、車両コントロールユニット４１００からモータコントロールユニット４０００が、エンジン３０００の補機（エアコンディショナのコンプレッサモータ、オイルポンプなど）をモータジェネレータ３１００で駆動する要求を受信しても、モータジェネレータロック制御中であるためモータジェネレータ３１００による補機の駆動を実行させない。
【００８４】
一方、モータジェネレータ運転禁止フラグがリセットされているとモータジェネレータロック制御が終了しているため、補機からの要求に応じてモータジェネレータ３１００を駆動させてエアコンディショナのコンプレッサなどを駆動させる。このとき、エンジン３０００には電磁クラッチ付きダンパープーリが接続され、ダンパープーリを介して補機のプーリがベルトにて接続されているとともに、そのベルトにて補機のプーリがモータジェネレータ３１００のプーリに接続されている。エンジン３０００ではなくモータジェネレータ３１００により補機を駆動する場合には、電磁クラッチ付きダンパープーリの電磁クラッチを解放し、エンジン３０００ではなくモータジェネレータ３１００により補機を駆動する。
【００８５】
Ｓ３０２にて、ロック制御部４０１４は、変数ｎを初期化（ｎ＝０）する。Ｓ３０４にて、ロック制御部４０１４は、経過時間を示すΔＴを初期化（ΔＴ＝０）する。
【００８６】
Ｓ３０６にて、ロック制御部４０１４は、第１のモードのロック電流指令をインバータ３２００に出力する。Ｓ３０８にて、ロック制御部４０１４は、経過時間を示すΔＴが予め定められた時間Ｔ（１）に到達したか否かを判断する。経過時間を示すΔＴが予め定められた時間Ｔ（１）に到達すると（Ｓ３０８にてＹＥＳ）、処理はＳ３１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ３０８にてＮＯ）、処理はＳ３０６へ戻される。すなわち、モータジェネレータロック制御が開始されてから予め定められた時間Ｔ（１）を経過するまでは第１のモードによるロック電流指令がインバータ３２００に出力される。
【００８７】
Ｓ３１０にて、ロック制御部４０１４は、第２のモードのロック電流指令をインバータ３２００に出力する。Ｓ３１２にて、ロック制御部４０１４は、経過時間を示すΔＴが（Ｔ（１）×２）に到達したか否かを判断する。経過時間を示すΔＴが時間Ｔ（１）の２倍に到達すると（Ｓ３１２にＹＥＳ）、処理はＳ３１４へ移される。もしそうでないと（Ｓ３１２にてＮＯ）、処理はＳ３１０へ戻される。すなわち、モータジェネレータロック制御の開始から、予め定められた時間Ｔ（１）からＴ（１）の２倍が経過するまでは第２のモードのロック電流指令が実行される。
【００８８】
Ｓ３１４にて、ロック制御部４０１４は変数ｎに１を加算する。Ｓ３１６にて、ロック制御部４０１４は変数ｎが予め定められたしきい値ｎ（１）であるか否かを判断する。変数ｎが、予め定められたｎ（１）であると（Ｓ３１６にてＹＥＳ）、処理はＳ３１８へ移される。もしそうでないと（Ｓ３１６にてＮＯ）、処理はＳ３０４へ戻され、第１のモードのロック電流指令による制御と第２のモードのロック電流指令による制御とが繰返し実行される。
【００８９】
Ｓ３１８にて、ロック制御部４０１４は、ロック電流指令終了処理を実行する。Ｓ３２０にて、ロック制御部４０１４は、モータジェネレータ運転禁止フラグをリセットする。このＳ３２０の処理の後で、車両コントロールユニット４１００からモータコントロールユニット４０００に、補機のモータジェネレータ３１００により駆動が要求されると、モータジェネレータ３１００によるモータジェネレータロック制御が終了しているため、モータジェネレータ３１００は補機を駆動させる。
【００９０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るモータコントロールユニット４０００の動作について説明する。
【００９１】
アイドリングストップシステムにおいてアイドリングストップ条件が成立するとエンジンコントロールユニット４２００がエンジン３０００を停止させる。エンジン３０００への燃料供給が停止して、エンジン回転数が予め定められたしきい値Ｎ（１）を下回ると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、図７に示すように回転同期取りが開始される（Ｓ１０２）。すなわち、エンジン３０００の回転数がＮ（１）よりも小さい領域においては、１周期ごとに検知するクランク角センサ３０２０による検知精度が低下する。
【００９２】
回転同期部４０２４により、モータジェネレータ角度より推定された同期クランク角度θ′（ｃｌ＿０）に同期クランク角度θ（ｃｌ＿０）が代入される（Ｓ２００）。
【００９３】
回転同期部４０２４により、推定クランク角度θ′（ｃｌ）＝推定された同期クランク角度θ′（ｃｌ＿０）＋モータジェネレータ角度θ（ｍｇ）／（モータジェネレータ極対数ｐ×プーリ比γ））の演算が実行される（Ｓ２０２）。モータジェネレータ角度θ（ｍｇ）が３６０°に到達すると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、推定クランク角度θ′（ｃｌ）が３６０°であるか否かが判断される（Ｓ２０６）。
【００９４】
推定クランク角度θ′（ｃｌ）が３６０°であると（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、推定同期停止クランク角度θ′（ｃｌ＿０）が０にされる（Ｓ２０８）。一方、推定クランク角度θ′（ｃｌ）が３６０°でないと（Ｓ２０６にてＮＯ）、推定同期停止クランク角度θ′（ｃｌ＿０）に推定クランク角度θ′（ｃｌ）が代入される（Ｓ２１２）。その後、繰返し、モータジェネレータ極対数ｐとプーリ比γとを用いた演算が実行される（Ｓ２０２）。
【００９５】
このような処理がエンジン３０００のクランク軸が回転を停止するまで繰返し実行される。
【００９６】
図８（Ｃ）に示すエンジン３０００に設けられたクランク角センサ３０２０からのクランク角度信号と、図８（Ｂ）に示すモータジェネレータ３１００に設けられた回転位置センサ３１１０とを比較すると、クランク角センサ３０２０の精度は、回転位置センサ３１１０の精度よりも低い。回転同期取りは、図８（Ｃ）に示す目標停止クランク角度θの位置にエンジン３０００のクランク軸を停止させるために、モータジェネレータ角度θ（ｍｇ）を用いて、図８（Ａ）に示す推定された目標停止クランク角度θ′（ｃｌ）を用いて目標停止角度θに停止させるための処理である。
【００９７】
このとき、図８（Ａ）および（Ｃ）に示すように、エンジン回転数が予め定められたしきい値Ｎ（１）よりも小さくなると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、同期取り開始タイミングとなる。この同期取りタイミングの開始後、図５に示すフローチャートが、エンジン３０００のクランク軸が回転を停止するまで繰返し実行される。その過程で、図８（Ｃ）に示す目標停止クランク角度θが、図８（Ｂ）に示す目標停止クランク角度位置を用いて推定された図８（Ａ）に示す推定クランク角度θとが等しいか否かが判断される。このとき、図８（Ａ）に示す目標停止クランク角度は、モータジェネレータ角度信号θ（ｍｇ）により推定されたクランク角度である。
【００９８】
このような回転同期取り処理が開始された後、さらにエンジン回転数が下がり、モータジェネレータ回転数が予め定められたしきい値Ｎ（２）以下になると、図７に示すようにモータジェネレータ電流指令によりモータジェネレータ回転制御が実行される（Ｓ１０６）。このとき、モータジェネレータ３１００は回転しており、クランクが目標停止位置になるまで減速状態を維持しつつモータジェネレータ３１００によりエンジン３０００のクランク軸が回転される。このときの状態を図９の停止位置制御（１）に示す。エンジン３０００およびモータジェネレータ３１００の作動状態は減速状態であり、目標停止位置に向かってクランク軸が回転している状態である。モータジェネレータ３１００のＵ相電流、Ｖ相電流およびＷ相電流は図９に示すとおりである。
【００９９】
推定されたクランク角度θ′（ｃｌ）が目標停止クランク角度θになると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、目標停止位置に到達したと判断される。このとき、図９に示す減速状態から半停止状態に移行する。すなわち、モータコントロールユニット４０００の電流制御部４１００に含まれる回転制御部４０１２による制御からロック制御部４０１４による停止位置制御（２）が実行される。
【０１００】
モータジェネレータ角度を用いて推定されたクランク角度が目標停止角度に到達すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、モータジェネレータ運転禁止フラグがセットされる（Ｓ３００）。変数ｎが初期化（Ｓ３０２）されると、経過時間を示すΔＴが初期化される（Ｓ３０４）。ロック制御部４０１４により、第１のモードによるロック電流指令が実行される（Ｓ３０６）。この第１のモードのロック電流指令は、経過時間を示すΔＴが予め定められた時間Ｔ（１）を経過するまで実行される（Ｓ３０８）。
【０１０１】
このときの第１のモードの作動状態は、図９に示す半停止状態であって、たとえば、Ｕ相電流が上に凸でなるロック電流指令の状態である。第１のモードによるロック電流指令が、予め定められた時間Ｔ（１）を経過するまで行なわれると（Ｓ３０８にてＹＥＳ）、第２のモードのロック電流指令が実行される（Ｓ３１０）。
【０１０２】
このときの第２のモードの作動状態は、図９に示す半停止状態であって、たとえば、Ｕ相電流が下に凸であるロック電流指令の状態である。この第２のモードによるロック電流指令が、予め定められた時間Ｔ（１）の２倍の時間が経過するまで実行される。
【０１０３】
第１のモードによるロック電流指令および第２のモードによるロック電流指令が予め定められた回数繰返し実行されるまで（Ｓ３１６にてＹＥＳ）、ロック電流制御が実行される。このとき、図９に示すように、作動状態が半停止の状態であって、制御状態が停止位置制御（２）の状態である。このような半停止の作動状態が、第１のモードと第２のモードとが予め定められた回数だけ繰返し実行されるまで実行される。
【０１０４】
その後ロック電流指令終了処理が実行され（Ｓ３１８）、インバータ３２００からモータジェネレータ３１００への通電が停止する。
【０１０５】
その後、モータジェネレータ運転禁止フラグがリセットされる（Ｓ３２０）。
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置であるモータコントロールユニットによると、エンジンへの燃料の供給が停止されてエンジンの回転数が低下すると、回転同期取り処理が実行されて、モータジェネレータ角度によりクランク角度が推定されて、その推定されたクランク角度により停止位置が検出される。
【０１０６】
エンジンのクランクが所望の位置に停止すると、モータコントロールユニットは、三相のモータジェネレータの各相への通電電流を予め定められた時間毎に、第１のモードと第２のモードとに切換える。このときの通電電流は、エンジンが停止したクランクの位置を保持するような通電電流である。
【０１０７】
このようにすると、定常電流をモータジェネレータに流すことなく、エンジンが停止した位置を保持することができる。エンジンが停止した位置を正確に保持するため、ピストンをその上支点や下支点などのどの位置に停止させても、圧縮行程によりクランクが回されることがない。
【０１０８】
その結果、インバータ回路やモータジェネレータのステータ回路に定常電流を流すことなく、通電電流を予め定められた時間毎に切換えるため、モータジェネレータを制御するインバータ回路や、モータジェネレータのステータ回路に過度の電流が持続して流れることがないので、それらの回路の特別な措置を施す必要なく、エンジンの停止後であってエンジンの再始動時にできるだけ早くエンジンを始動させることができる。
【０１０９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両のパワートレインを示す図（その１）である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両のパワートレインを示す図（その２）である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る制御装置で実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】図４の回転同期取り処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】図４のＭＧロック制御のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】エンジン停止時のモータジェネレータ、各種センサおよびエンジンの作動状態を表わすタイミングチャートである。
【図８】図７の部分拡大図である。
【図９】本実施の形態に係る制御装置におけるモータジェネレータおよびエンジンの作動状態を表わすタイミングチャートである。
【図１０】従来のシステムにおけるモータジェネレータおよびエンジンの作動状態を表わすタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００　トランスアクスル、２００　エンジン、３００　制御装置、７００　入力軸、７５０　出力軸、８００　駆動輪（前輪）、８５０　車速センサ、１０００　動力分割機構、１１００　モータジェネレータ、１２００　インバータ、１３００　バッテリ、１４００　電気モータ、２０００、２０５０　モータジェネレータ、２１００　駆動軸、２２００　駆動輪（後輪）、３０００　エンジン、３０１０　回転数センサ、３０２０　クランク角センサ、３１００　モータジェネレータ、３１１０　回転位置センサ、３２００　インバータ、３３００　電池、４０００　モータコントロールユニット、４０１０　電流制御部、４０１２回転制御部、４０１４　ロック制御部、４０２０　停止位置制御部、４０２２停止位置算出部、４０２４　回転同期部、４１００　車両コントロールユニット、４２００　エンジンコントロールユニット。
【図１】
2004092457.tif 000003
【図２】
2004092457.tif 000004
【図３】
2004092457.tif 000005
【図４】
2004092457.tif 000006
【図５】
2004092457.tif 000007
【図６】
2004092457.tif 000008
【図７】
2004092457.tif 000009
【図８】
2004092457.tif 000010
【図９】
2004092457.tif 000011
【図１０】
2004092457.tif 000012