(57)【要約】【課題】エンジンとモータとを有するハイブリッド自動車においてエンジンの出力軸とモータの回転軸とが一体回転しているときにエンジンを停止させる際のトルクショックを低減しドライバビリティを向上させる。【解決手段】アクセルオフされて駆動軸に制動パワーＰｏが要求されたとき、エンジンを一旦ゼロトルクで運転制御すると共に（Ｓ１１４）この状態から点火進角ＦＴを徐々に遅角側に調整する（Ｓ１１６）。この間、制動パワーＰｏをモータの回生制動による制動力により受け持つ（Ｓ１１８）。そして、点火進角ＦＴを所定量まで遅角させると、エンジンに供給する燃料をカットして制動パワーＰｏをエンジンの回転抵抗による制動力とモータの回生制動による制動力とにより受け持つ（Ｓ１２６〜Ｓ１３２）。これにより、エンジンを停止させる際のトルク変動を小さくできるから、トルクショックを低減できる。【選択図】        図３
2004169576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備え、該内燃機関の出力軸と該電動機の回転軸とが一体回転可能なハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関が運転されているときに該内燃機関の停止が指示されたときには、該内燃機関の停止の前後のトルク変動が小さくなるよう調整されると共に該調整後に該内燃機関が停止されるよう該内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関の停止が指示されたときには、前記出力軸から出力されるトルクが略ゼロの状態となるよう制御し、該内燃機関の停止の前後のトルク変動が小さくなるよう調整されると共に該調整後に該内燃機関が停止されるよう制御する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
前記出力軸から出力されるトルクが略ゼロの状態で前記内燃機関を運転する制御を前記内燃機関制御手段に指令し、前記内燃機関を停止させる際のトルク変動が小さくなる調整を前記内燃機関制御手段に指令し、該調整後に該内燃機関を停止する制御を前記内燃機関制御手段に指令する指令手段を備える
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関制御手段は、前記トルク変動を小さくする調整として前記内燃機関の点火時期，前記内燃機関の吸気弁の開閉時期，前記内燃機関への燃料の噴射時期，前記内燃機関の減筒運転制御のうちの少なくとも一つの調整を伴って前記内燃機関が停止されるよう制御する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関制御手段は、前記トルク変動を小さくする調整として前記内燃機関の点火時期を可燃範囲内の遅角側の所定の点火時期となるよう制御すると共に点火時期が該所定の点火時期となったときに前記内燃機関が停止されるよう制御する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記電動機を駆動制御する電動機制御手段を備え、
前記内燃機関制御手段と前記電動機制御手段は、前記駆動軸に要求される動力を前記内燃機関からの動力と前記電動機からの動力とにより前記駆動軸に作用させるよう前記内燃機関と前記電動機を各々制御する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項６記載のハイブリッド自動車であって、
前記電動機を駆動制御する電動機制御手段と、
前記内燃機関からの動力と前記電動機からの動力とを入力すると共に入力した動力を変速して前記駆動軸に出力する変速機と、
前記変速機の変速比を制御する変速機制御手段と
を備え、
前記内燃機関制御手段と前記電動機制御手段と前記変速機制御手段は、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の回転軸とが一体回転しているとき、アクセルオフ時に前記駆動軸に要求される制動力を、前記内燃機関の回転抵抗による制動力と前記電動機の回生制動による制動力とにより前記駆動軸に作用させるよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機の各々を制御する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項８】
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備え、該内燃機関の出力軸と該電動機の回転軸とが一体回転可能なハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関が停止されているときに該内燃機関の始動が指示されたときには、該内燃機関から出力されるトルクが小さい状態で該内燃機関が始動されるよう該内燃機関を制御する内燃機関制御手段
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項９】
請求項８記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の始動が指示されたときには、該内燃機関から出力されるトルクが小さい状態で該内燃機関を始動する制御を前記内燃機関制御手段に指令すると共に、該出力されるトルクが小さい状態から該内燃機関に要求されるトルクを出力する制御を前記内燃機関制御手段に指令する指令手段を備える
ハイブリッド自動車。
【請求項１０】
請求項８または９記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関の点火時期，前記内燃機関の吸気弁の開閉時期，前記内燃機関への燃料の噴射時期，前記内燃機関の減筒運転制御のうちの少なくとも一つの調整を伴って前記内燃機関を始動する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項１１】
請求項１０記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関の点火時期を可燃範囲内の遅角側の所定の点火時期となるよう制御すると共に該内燃機関の始動後は最適な点火時期となるよう制御する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項１２】
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備え、該内燃機関の出力軸と該電動機の回転軸とが一体回転可能なハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段と、
前記電動機を運転制御する電動機制御手段と、
前記内燃機関制御手段と前記電動機制御手段とに出力指令を含む制御指令を送信するハイブリッド制御手段とを備え、
前記ハイブリッド制御手段は、前記内燃機関制御手段または前記電動機制御手段に対して正から負または負から正となる出力指令を送信する際には、対応する前記内燃機関または前記電動機からの出力を緩やかに変化させる制御指令を対応する前記内燃機関制御手段または前記電動機制御手段に送信する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項１３】
請求項１ないし１２いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記電動機の回転軸に接続された第２の軸と第３の軸とを有し該３軸のうちいずれか２軸から入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力機構と、
前記第３の軸と前記駆動軸または前記駆動軸に動力を伝達可能に接続された動力伝達軸とを接続および接続解除可能な第１の接続解除手段と、
前記第２の軸と前記駆動軸または前記駆動軸に動力を伝達可能に接続された動力伝達軸とを接続および接続解除可能な第２の接続解除手段と
を備えるハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備え、該内燃機関の出力軸と該電動機の回転軸とが一体回転可能なハイブリッド自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、プラネタリギヤを介してエンジンのクランクシャフトとモータジェネレータの回転軸と駆動軸とが接続されると共に駆動軸にモータの回転軸が接続されたものが提案されている（特許文献１）。このハイブリッド自動車では、モータジェネレータを駆動してエンジンを始動する際や駆動しているエンジンを停止する際には、エンジンから出力されるトルクが小さくなるようにエンジンを制御、例えばスロットルバルブの開度や点火時期などを制御することにより、エンジン始動時や停止時に予期しないトルクショックが生じるのを防止している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２１２９８３号公報（図１，図８，図９，図１８）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたハイブリッド自動車では、上述の構成においては適した制御であっても、これとは異なる構成、例えばエンジンとモータとが一体回転可能に構成されているときは、その構成に適応したエンジン制御を実施する必要がある。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、こうした問題を解決し、内燃機関の出力軸と電動機の回転軸とが一体回転可能なハイブリッド自動車において内燃機関の始動や停止に伴って生じ得るトルクショックを低減してドライバビリティをより向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１のハイブリッド自動車は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備え、該内燃機関の出力軸と該電動機の回転軸とが一体回転可能なハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関が運転されているときに該内燃機関の停止が指示されたときには、該内燃機関の停止の前後のトルク変動が小さくなるよう調整されると共に該調整後に該内燃機関が停止されるよう該内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段
を備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明の第１のハイブリッド自動車では、内燃機関が運転されているときに内燃機関の停止が指示されたときには、内燃機関の停止の前後のトルク変動が小さくなるよう調整されると共にこの調整後に内燃機関が停止するよう制御するから、内燃機関の停止に伴って生じ得るトルクショックを低減することができる。この結果、ドライバビリティをより向上させることができる。
【０００９】
こうした本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関の停止が指示されたときには、前記出力軸から出力されるトルクが略ゼロの状態となるよう制御し、該内燃機関の停止の前後のトルク変動が小さくなるよう調整されると共に該調整後に該内燃機関が停止されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の停止に伴って生じ得るトルクショックをより低減することができる。この態様の本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記出力軸から出力されるトルクが略ゼロの状態で前記内燃機関を運転する制御を前記内燃機関制御手段に指令し、前記内燃機関を停止させる際のトルク変動が小さくなる調整を前記内燃機関制御手段に指令し、該調整後に該内燃機関を停止する制御を前記内燃機関制御手段に指令する指令手段を備えるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記内燃機関制御手段は、前記トルク変動を小さくする調整として前記内燃機関の点火時期，前記内燃機関の吸気弁の開閉時期，前記内燃機関への燃料の噴射時期，前記内燃機関の減筒運転制御のうちの少なくとも一つの調整を伴って前記内燃機関が停止されるよう制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記内燃機関制御手段は、前記トルク変動を小さくする調整として前記内燃機関の点火時期を可燃範囲内の遅角側の所定の点火時期となるよう制御すると共に点火時期が該所定の点火時期となったときに前記内燃機関が停止されるよう制御する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記電動機を駆動制御する電動機制御手段を備え、前記内燃機関制御手段と前記電動機制御手段は、前記駆動軸に要求される動力を前記内燃機関からの動力と前記電動機からの動力とにより前記駆動軸に作用させるよう前記内燃機関と前記電動機を各々制御する手段であるものとすることもできる。ここで「動力」には、正の動力の他、負の動力、即ち制動力も含まれる。この態様の本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記内燃機関からの動力と前記電動機からの動力とを入力すると共に入力した動力を変速して前記駆動軸に出力する変速機と、前記変速機の変速比を制御する変速機制御手段とを備え、前記内燃機関制御手段と前記電動機制御手段と前記変速機制御手段は、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の回転軸とが一体回転しているとき、前記駆動軸に要求される制動力を、前記内燃機関の回転抵抗による制動力と前記電動機の回生制動による制動力とにより前記駆動軸に作用させるよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速機の各々を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、安定した制動力を駆動軸に作用させることができる。
【００１２】
本発明の第２のハイブリッド自動車は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備え、該内燃機関の出力軸と該電動機の回転軸とが一体回転可能なハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関が停止されているときに該内燃機関の始動が指示されたときには、該内燃機関から出力されるトルクが小さい状態で該内燃機関が始動されるよう該内燃機関を制御する内燃機関制御手段
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の第２のハイブリッド自動車では、内燃機関が停止されているときに内燃機関の始動が指示されたときには、内燃機関からのトルクが小さい状態で内燃機関が始動されるよう内燃機関を制御するから、内燃機関の始動に伴って生じ得るトルクショックを低減することができる。この結果、ドライバビリティをより向上させることができる。
【００１４】
こうした本発明の第２のハイブリッド自動車において、記内燃機関の始動が指示されたときには、該内燃機関から出力されるトルクが小さい状態で該内燃機関を始動する制御を前記内燃機関制御手段に指令すると共に、該出力されるトルクが小さい状態から該内燃機関に要求されるトルクを出力する制御を前記内燃機関制御手段に指令する指令手段を備えるものとすることもできる。
【００１５】
また、本発明の第２のハイブリッド自動車において、前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関の点火時期，前記内燃機関の吸気弁の開閉時期，前記内燃機関への燃料の噴射時期，前記内燃機関の減筒運転制御のうちの少なくとも一つの調整を伴って前記内燃機関を始動する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の第２のハイブリッド自動車において、前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関の点火時期を可燃範囲内の遅角側の所定の点火時期となるよう制御すると共に該内燃機関の始動後は最適な点火時期となるよう制御する手段であるものとすることもできる。
【００１６】
本発明の第３のハイブリッド自動車は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備え、該内燃機関の出力軸と該電動機の回転軸とが一体回転可能なハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段と、
前記電動機を運転制御する電動機制御手段と、
前記内燃機関制御手段と前記電動機制御手段とに出力指令を含む制御指令を送信するハイブリッド制御手段とを備え、
前記ハイブリッド制御手段は、前記内燃機関制御手段または前記電動機制御手段に対して正から負または負から正となる出力指令を送信する際には、対応する前記内燃機関または前記電動機からの出力を緩やかに変化させる制御指令を対応する前記内燃機関制御手段または前記電動機制御手段に送信する手段であることを要旨とする。
【００１７】
この本発明の第３のハイブリッド自動車では、内燃機関を運転制御する内燃機関制御手段と電動機を運転制御する電動機制御手段とに出力指令を含む制御指令を送信するハイブリッド制御手段が、内燃機関制御手段または電動機制御手段に対して正から負または負から正となる出力指令を送信する際には、対応する内燃機関または電動機からの出力を緩やかに変化させる制御指令を対応する内燃機関制御手段または電動機制御手段に送信するから、内燃機関または電動機の出力を正から負または負から正へ変化させる際のショックを低減することができ、ドライバビリティをより向上させることができる。
【００１８】
本発明の第１または第２または第３のハイブリッド自動車において、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記電動機の回転軸に接続された第２の軸と第３の軸とを有し該３軸のうちいずれか２軸から入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力機構と、前記第３の軸と前記駆動軸または前記駆動軸に動力を伝達可能に接続された動力伝達軸とを接続および接続解除可能な第１の接続解除手段と、前記第２の軸と前記駆動軸または前記駆動軸に動力を伝達可能に接続された動力伝達軸とを接続および接続解除可能な第２の接続解除手段とを備えるものとすることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施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ハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、実施例のハイブリッド自動車２０が搭載するエンジン２２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１に示すように、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２４に接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０に接続された発電可能なモータ４０と、プラネタリギヤ３０に接続されると共にディファレンシャルギヤ６４を介して駆動輪６６ａ，６６ｂに接続された無段変速機としてのＣＶＴ５０と、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。
【００２０】
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内燃機関として構成されている。図２に示すように、エアクリーナ１２２とスロットルバルブ１２４とを介して吸入された空気は燃料噴射弁１２６から噴射されたガソリンと混合され、吸気バルブ１２８の開弁に伴って燃焼室に吸入される。そして、点火プラグ１３０による電気火花によって点火されて爆発燃焼し、その爆発燃料により押し下げられたピストン１３２の直線運動をクランクシャフト２４の回転運動に変換する。爆発燃焼した後の排気は、浄化装置１３４によって浄化されて外気へ排出される。吸気バルブ１２８は可変バルブタイミング機構１５０によって開閉駆動される。可変バルブタイミング機構１５０は、吸気カムシャフトのクランク角に対する位相を進角または遅角により吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更することができるようになっている。エンジン２２のクランクシャフト２４には、図１に示すように、補機（図示せず）に供給する電力を発電すると共にエンジン２２を始動するスタータモータ２６がベルト２８を介して接続されている。
【００２１】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２９により制御されている。エンジンＥＣＵ２９には、エンジン２２の状態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、エンジンＥＣＵ２９には、クランクシャフト２４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０や、エンジン２２の冷却水の温度（冷却水温）を検出する水温センサ１４２、燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４、スロットルバルブ１２４の開度を検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６などが接続されており、上記各センサから信号が入力されている。また、エンジンＥＣＵ２９からは、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４の開度を調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２９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出力する。
【００２２】
プラネタリギヤ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に噛合する第１ピニオンギヤ３３とこの第１ピニオンギヤ３３およびリングギヤ３２に噛合する第２ピニオンギヤ３４とを自転かつ公転自在に保持するキャリア３５とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３５とを回転要素として差動作用を行なう。プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１にはエンジン２２のクランクシャフト２４が、キャリア３５にはモータ４０の回転軸４１がそれぞれ連結されており、サンギヤ３１およびキャリア３５を介してエンジン２２とモータ４０との間で出力のやりとりができる。キャリア３５はクラッチＣ１により、リングギヤ３２はクラッチＣ２によりＣＶＴ５０のインプットシャフト５１に接続できるようになっており、クラッチＣ１およびクラッチＣ２を接続状態とすることにより、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３５の３つの回転要素による差動を禁止して一体の回転体、即ちエンジン２２のクランクシャフト２４とモータ４０の回転軸４１とＣＶＴ５０のインプットシャフト５１とを一体の回転体とする。なお、プラネタリギヤ３０には、リングギヤ３２をケース３９に固定してその回転を禁止するブレーキＢ１も設けられている。
【００２３】
モータ４０は、例えば発電機として駆動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４３を介して二次電池４４と電力のやりとり行なう。モータ４０は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４９により駆動制御されており、モータＥＣＵ４９には、モータ４０を駆動制御するために必要な信号や二次電池４４を管理するのに必要な信号、例えばモータ４０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４５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４０に印加される相電流，二次電池４４の端子間に配置された電圧センサ４６からの端子間電圧，二次電池４４からの電力ラインに取り付けられた電流センサ４７からの充放電電流，二次電池４４に取り付けられた温度センサ４８からの電池温度などが入力されており、モータＥＣＵ４９からはインバータ４３へのスイッチング制御信号などが出力されている。モータＥＣＵ４９では、二次電池４４を管理するために電流センサ４７により検出された充放電電流の積算値や電圧センサ４６により検出された端子間電圧などに基づいて二次電池４４の残容量（ＳＯＣ）を演算している。なお、モータＥＣＵ４９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４０を駆動制御すると共に必要に応じてモータ４０の運転状態や二次電池４４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。
【００２４】
ＣＶＴ５０は、溝幅が変更可能でインプットシャフト５１に接続されたプライマリープーリー５３と、同じく溝幅が変更可能で駆動軸としてのアウトプットシャフト５２に接続されたセカンダリープーリー５４と、プライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝に架けられたベルト５５と、プライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝幅を変更する第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７とを備え、第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７によりプライマリープーリー５３およびセカンダリープーリー５４の溝幅を変更することによりインプットシャフト５１の動力を無段変速してアウトプットシャフト５２に出力する。ＣＶＴ５０の変速比の制御は、ＣＶＴ用電子制御ユニット（以下、ＣＶＴＥＣＵという）５９により行われている。このＣＶＴＥＣＵ５９には、インプットシャフト５１に取り付けられた回転数センサ６１からのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉやアウトプットシャフト５２に取り付けられた回転数センサ６２からのアウトプットシャフト５２の回転数Ｎｏが入力されており、ＣＶＴＥＣＵ５９からは第１アクチュエータ５６および第２アクチュエータ５７への駆動信号が出力されている。また、ＣＶＴＥＣＵ５９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の制御信号によってＣＶＴ５０の変速比を制御すると共に必要に応じてＣＶＴ５０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。
【００２５】
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、一時的にデータを記憶する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、回転数センサ６１からのインプットシャフト５１の回転数Ｎｉや回転数センサ６２からのアウトプットシャフト５２の回転数Ｎｏ，シフトレバー８０の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８１からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８２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８３からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８４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８５からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８６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からは、クラッチＣ１やクラッチＣ２への駆動信号やブレーキＢ１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、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ＥＣＵ２９やモータＥＣＵ４９，ＣＶＴＥＣＵ５９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２９やモータＥＣＵ４９，ＣＶＴＥＣＵ５９と各種制御信号やデータのやりとりを行っている。
【００２６】
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、アクセルオフ時にエンジン２２を停止させる際の動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ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、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が接続の状態でブレーキＢ１が開放の状態、即ちエンジン２２のクランクシャフト２４とモータ４０の回転軸４１とＣＶＴ５０のインプットシャフト５１が一体の回転体として回転しているときであってアクセルペダルポジションセンサ８３によりアクセルペダル８２のオフが検出されているときに所定時間毎（例えば、２０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
アクセルオフ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、シフトポジションセンサ８１からのシフトポジションＳＰ，回転数センサ６１および回転数センサ６２からの回転数Ｎｉ，Ｎｏ，車速センサ８６からの車速Ｖ，残容量（ＳＯＣ）や温度センサ４５ｂにより検出されるバッテリ温度ｔｂや温度センサ４８により検出されるモータ温度ｔｍなどモータＥＣＵ４９から送信されるデータなどを読み込む処理を実行する（ステップＳ１００）。
【００２８】
続いて、読み込んだ車速ＶやシフトポジションＳＰから駆動輪６６ａ，６６ｂに作用させるべき目標制動パワーＰｏを設定する（ステップＳ１０２）。この目標制動パワーＰｏの設定は、実施例では、シフトポジションＳＰに応じてアウトプットシャフト５２上における減速用のトルクを予め設定してマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰが与えられるとマップから対応する減速用のトルクを導出し、導出したトルクにアウトプットシャフト５２の回転数Ｎｏを乗じることにより行なうことができる。
【００２９】
そして、読み込んだ二次電池４４の残容量（ＳＯＣ）やバッテリ温度ｔｂ、モータ温度ｔｍに基づいてモータ４０の回生制限値Ｐｍａｘを設定する（ステップＳ１０４）。モータ４０の回生制限値Ｐｍａｘは、二次電池４４の性能や状態、モータ４０の性能や冷却性能などにより定まるものであり、実施例では、残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度ｔｂとモータ温度ｔｍとモータ回生制限値Ｐｍａｘとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、残容量（ＳＯＣ）とバッテリ温度ｔｂとモータ温度ｔｍとが与えられるとマップから対応するモータ回生制限値Ｐｍａｘが導出されるものとした。
【００３０】
こうして目標制動パワーＰｏとモータ回生制限値Ｐｍａｘとが設定されると、燃料供給フラグＦの値を調べる（ステップＳ１０６）。ここで、燃料供給フラグＦは、エンジン２２への燃料供給の有無を表わすフラグであり、例えば、エンジン２２の始動が要求されたときに図示しないフラグ設定処理ルーチンにより値０に設定され、後述するように燃料カットが指令される本ルーチンのステップＳ１３４の処理で値１に設定される。フラグＦの値が値０、すなわちエンジン２２への燃料供給を行なっているときには、目標制動パワーＰｏがモータ回生制限値Ｐｍａｘ以下であるか否か、すなわち目標制動パワーＰｏのすべてをモータ４０による回生制動による制動力で受け持つことができるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。目標制動パワーＰｏがモータ回生制限値Ｐｍａｘ以下であると判定されると、次に、カウンタＣの値が所定の閾値Ｃｓｅｔ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、所定の閾値Ｃｓｅｔは、ステップＳ１０６〜Ｓ１２２の処理を繰り返す回数、すなわち後述する点火進角ＦＴの調整処理を繰り返す回数として設定される値である。なお、カウンタＣの値の初期値は値０に設定されている。カウンタＣの値が閾値Ｃｓｅｔ未満であると判定されると、更に、カウンタＣの値が値０であるか否かを判定し（ステップＳ１１２）、カウンタＣの値が値０であると判定されたときには、エンジン２２が出力すべきトルクとしてのエンジントルク指令Ｔｅ＊を値０に設定すると共に（ステップＳ１１４）、モータ４０が出力すべき制動パワーとしてのモータ制動パワーＰｍ＊を前述の目標制動パワーＰｏに設定し（ステップＳ１１８）、ＣＶＴ５０の変速比としてのインプットシャフト５１の目標回転数Ｎｉ＊をモータ４０の回生効率が高くなる値に設定すると共に（ステップＳ１２０）、モータ制動パワーＰｍ＊から目標回転数Ｎｉ＊を除してモータ４０が出力すべきトルクとしてのモータトルク指令Ｔｍ＊を設定する（ステップＳ１２２）。こうして各指令を設定すると、カウンタＣの値をインクリメントして（ステップＳ１２４）、本ルーチンを終了する。これにより、エンジンＥＣＵ２９は設定されたトルク指令Ｔｅ＊に基づいてクランクシャフト２４からトルクの出力なしにエンジン２２が運転されるようエンジン２２を運転制御し、モータＥＣＵ４９は設定されたトルク指令Ｔｍ＊に基づいて目標制動パワーＰｏに見合う電力がモータ４０から回生されるようモータ４０を運転制御し、ＣＶＴＥＣＵ５９は設定された目標回転数Ｎｉ＊でＣＶＴ５０が運転されるようＣＶＴ５０を駆動制御する。したがって、駆動軸としてのアウトプットシャフト５２に目標制動パワーＰｏを出力するのにモータ４０の回生制動による制動力が用いられ、エンジン２２からはトルクは出力されない。
【００３１】
ステップＳ１１２の処理において、カウンタＣの値が値０ではないと判定されたとき、すなわち一旦エンジン２２をトルクの出力なしの状態で運転させると、点火進角ＦＴを前回の点火進角ＦＴから所定量ΔＦＴだけ遅角して設定する処理を実行する（ステップＳ１１６）。この処理では、前述したように、カウンタＣの値が閾値Ｃｓｅｔ以上となるまで繰り返されるから、エンジン２２がトルクの出力なしで運転されている状態から点火進角ＦＴが所定量Ｃｓｅｔ×ΔＦＴ（例えば、可燃範囲の最遅角）になるまで徐々に遅角側に調整されることになる。これは、一般に、エンジン２２は点火進角ＦＴが可燃範囲の最遅角のときに最も出力がダウンする特性を有するから、エンジン２２を停止させる際に点火進角ＦＴを徐々に遅角側となるように調整することにより、エンジン２２の停止の前後のトルク変動を小さくすることができ、エンジン２２を停止させたときのトルクショックをより低減することができることに基づいている。
【００３２】
ステップＳ１１０の処理において、カウンタＣの値が閾値Ｃｓｅｔ以上と判定されたとき、すなわちエンジン２２の点火進角ＦＴが所定量になるまで遅角されると、後述するようにエンジン２２への燃料供給をカットしてエンジン２２を停止させる処理が行なわれる。この処理は、まず、目標制動パワーＰｏからエンジン２２の摩擦力やポンピングロスなどの回転抵抗により作用する制動力としてエンジン２２により分担される制動パワーＰｅ＊とモータ４０の回生制動により作用する制動力としてモータ４０により分担される制動パワーＰｍ＊とを計算する（ステップＳ１２６）。制動パワーＰｅ＊と制動パワーＰｍ＊は、例えば、ハイブリッド自動車２０の効率を向上させるために、Ｐｏ＝Ｐｅ＊＋Ｐｍ＊を満たすと共に制動パワーＰｍ＊がモータ４０の回生制限値Ｐｍａｘを超えない範囲内においてできる限り回生電力が多くなるように設定することができる。勿論、Ｐｏ＝Ｐｅ＊＋Ｐｍ＊を満たすと共に制動パワーＰｍ＊がモータ４０の回生制限値Ｐｍａｘを超えない限りにおいて如何なる配分により制動パワーＰｅ＊と制動パワーＰｍ＊を設定するものとしても構わない。
【００３３】
そして、エンジン２２のフリクションパワーが制動パワーＰｅ＊となる回転数をインプットシャフト５１の目標回転数Ｎｉ＊（ＣＶＴ５０の変速比）として設定する（ステップＳ１２８）。クラッチＣ１およびクラッチＣ２が接続の状態でブレーキＢ１が解放の状態、すなわちエンジン２２のクランクシャフト２４とモータ４０の回転軸４１とＣＶＴ５０のインプットシャフト５１が一体の回転体として回転しているときを考えているから、インプットシャフト５１の目標回転数Ｎｉ＊はエンジン２２の回転数やモータ４０の回転数と同じになる。そして、制動パワーＰｍ＊を目標回転数Ｎｉ＊で除してモータ４０のトルク指令Ｔｍ＊を設定すると共に（ステップＳ１３０）、エンジン２２を燃料カットで運転されるよう燃料カット運転指令を設定し（ステップＳ１３２）、燃料供給フラグＦの値を値１に設定して（ステップＳ１３４）、本ルーチンを終了する。
【００３４】
ステップＳ１０８の処理において、目標制動パワーＰｏがモータ回生制限値Ｐｍａｘ以下でないと判定されたときには、目標制動パワーＰｏのすべてをモータ４０の回生制動による制動力で受け持つことができないと判断して、エンジン２２をトルクの出力なしで運転すると共にこの状態から点火進角ＦＴを徐々に遅角側に調整する処理（ステップＳ１１２〜Ｓ１２４の処理）を実行することなく、直ちにエンジン２２への燃料供給をカットして目標制動パワーＰｏをエンジン２２の回転抵抗による制動力とモータ４０の回生制動による制動力とにより受け持つよう処理して（ステップＳ１２６〜Ｓ１３４）、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ１０６の処理において、フラグＦの値が値０でないと判定されたときには、エンジン２２への燃料供給は既にカットされているから、ステップＳ１２６〜Ｓ１３４の処理が実行される。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセルオフ時に駆動軸に制動力が要求されたときには、一旦エンジン２２をトルクの出力なしで運転すると共にこの状態から点火進角ＦＴを徐々に遅角側に調整してからエンジン２２を停止するから、エンジン２２を停止する際に生じ得るトルクショックをより低減させることができる。この結果、ドライバビリティをより向上させることができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオフ時に駆動軸に制動力が要求されたことによりエンジン２２を停止させる場合に、トルクショックを低減する処理を実行、すなわち点火進角ＦＴを徐々に遅角側に調整するものとしたが、エンジン２２の停止が要求されたときであればその他の場合でも、点火進角ＦＴを遅角側に調整する処理を行なうものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を停止させる際に一旦エンジン２２をトルクの出力なしで運転すると共にこの状態から点火進角ＦＴを徐々に遅角側に調整してからエンジン２２への燃料供給をカットするものとしたが、エンジン２２をトルクの出力なしで運転することなく点火進角ＦＴを徐々に遅角側に調整してからエンジン２２への燃料供給をカットするものとしても構わない。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、エンジン２２を停止させる際のトルクショックを低減するために、エンジン２２の点火進角ＦＴを徐々に遅角側に調整するものとしたが、これに限られず、エンジン２２の吸気バルブ１２８の開閉タイミングを徐々に遅角側に調整したり、エンジン２２が直接噴射方式のエンジンであれば燃料噴射弁１２６による燃料噴射のタイミングを遅延させるように調整したり、エンジン２２が複数の気筒を有するものであれば駆動する気筒（燃料を供給する気筒）を減らすように調整したりしてエンジン２２を停止させる際のトルクショックを低減するものとしても構わない。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を停止させる際にトルクショックを低減する処理、すなわちエンジン２２の点火進角ＦＴを徐々に遅角側に調整するものとしたが、エンジン２２を始動させる際に点火進角ＦＴを調整してエンジン２２を始動させる際に生じ得るトルクショックを低減させるものとしても構わない。エンジン２２を始動させる際の処理は、例えば、図４に例示するエンジン始動時運転制御ルーチンによって実行される。この処理は、まず、クラッチＣ１およびクラッチＣ２を開放の状態とすると共にブレーキＢ１を接続の状態にし（ステップＳ２００）、モータ４０を駆動してエンジン２２をモータリングする（ステップＳ２０２）。そして、回転位置検出センサ４５からの信号に基づいて算出されるモータ４０の回転数から演算されモータＥＣＵ４９により送信されるエンジン２２のクランクシャフト２４の回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ２０４）、回転数Ｎｅがエンジン２２の始動に適した回転数Ｎｒｅｆを超えるまで待つ（ステップＳ２０６）。回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆを超えると、エンジン２２の点火進角ＦＴを可燃範囲の最遅角ＴＦ１に設定する（ステップＳ２０８）。エンジンＥＣＵ２９は、設定された最遅角ＴＦ１の点火進角ＦＴによりエンジン２２を始動制御するから、始動直後にエンジン２２から出力されるトルクを小さなものとすることができ、エンジン２２を始動させる際のトルクショックを低減することができる。エンジン２２が始動すると（ステップＳ２１０）、点火進角ＦＴを所定量ΔＦＴだけ進角すると共に（ステップＳ２１２）、カウンタＣの値（初期値は値０）をインクリメントし（ステップＳ２１４）、カウンタＣの値が閾値Ｃｓｅｔ以上となるまでステップＳ２１２，Ｓ２１４の処理を繰り返して（ステップＳ２１６）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｃｓｅｔは、点火進角ＦＴを最遅角ＴＦ１から所定量ΔＦＴずつ進角を繰り返したときに、点火進角ＦＴが最適値となるように設定される。なお、こうした点火進角ＦＴの調整処理の他、エンジン２２の吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最遅角に設定して吸気バルブ１２８の開閉制御を行なってからエンジン２２を始動し始動後に吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最適なタイミングとなるように調整したり、エンジン２２が直接噴射方式のエンジンであれば燃料噴射弁１２６による燃料噴射のタイミングを遅延させるように調整してエンジン２２を始動し始動後に燃料噴射のタイミングを最適なタイミングとなるよう調整したり、エンジン２２が複数の気筒を有するものであれば駆動する気筒を減らしてエンジン２２を始動し始動後に全気筒を駆動するように調整したりするものとしても構わない。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２のクランクシャフト２４とモータ４０の回転軸４１とがぞれぞれプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１とキャリア３５とに接続され、プラネタリギヤ３０のキャリア３５とリングギヤ３２とがぞれぞれクラッチＣ１，Ｃ２を介してＣＶＴ５０のインプットシャフト５１と接続されたものとして構成したが、エンジン２２のクランクシャフト２４とモータ４０の回転軸４１とが一体回転可能に構成されたハイブリッド自動車であれば、如何なる構成とするものとしても構わない。
【００４１】
以上、本発明の実施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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であ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。
【図２】実施例のハイブリッド自動車２０が搭載するエンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】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始動時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  クランクシャフト、２６スタータモータ、２８  ベルト、２９  エンジンＥＣＵ、３０  プラネタリギヤ、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３３  第１ピニオンギヤ、３４  第２ピニオンギヤ、３５  キャリア、３９  ケース、４０  モータ、４１  回転軸、４３  インバータ、４４  二次電池、４５  回転位置検出センサ、４６  電圧センサ、４７  電流センサ、４８  温度センサ、４９  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、５０  ＣＶＴ、５１  インプットシャフト、５２  アウトプットシャフト、５３  プライマリープーリー、５４  セカンダリープーリー、５５  ベルト、５６  第１アクチュエータ、５７  第２アクチュエータ、５９  ＣＶＴ用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、６１  回転数センサ、６２  回転数センサ、６４  ディファレンシャルギヤ、６６ａ，６６ｂ  駆動輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット７０、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  シフトレバー、８１  シフトポジションセンサ、８２  アクセルペダル、８３  アクセルペダルポジションセンサ、８４  ブレーキペダル、８５  ブレーキペダルポジションセンサ、８６  車速センサ、Ｃ１，Ｃ２  クラッチ、Ｂ１ブレーキ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４浄化装置、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルポジションセンサ。
【図１】
2004169576.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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