(57)【要約】【課題】内燃機関をより精度良く目標回転位置に停止させる。【解決手段】エンジンの自動停止指示がなされたとき、自動停止指示がなされてからの経過時間が所定の自立運転継続時間を経過するまではエンジン自立運転制御を実行し、その後、燃料カットモータリング制御を実行し（ステップＳ４００〜Ｓ４８０）、燃料カットモータリング制御が実行されてからの経過時間ｔｍが所定のモータリング時間を経過し且つエンジンのクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内になったときには（ステップＳ４９０，Ｓ５００）、エンジンの回転数が引き下げ制御終了閾値Ｎｒｅｆに至るまでエンジン回転引き下げ制御を実行する。これにより、内燃機関をより精度良く目標回転位置に停止させることができる。【選択図】図７
2012091532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を出力可能な電動機と、を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記内燃機関の運転を自動停止するときにおいて、前記内燃機関における燃料の噴射が停止されると共に前記内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数となるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する燃料カットモータリング制御を実行し、前記燃料カットモータリング制御の実行が開始されてから予め定められた所定期間が経過し且つ前記検出された回転位置が予め定められた所定回転位置範囲内になったときには前記内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に前記内燃機関が予め定められた目標回転位置に停止するよう前記内燃機関と前記電動機を制御する機関回転停止制御を実行する制御手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関装置であって、
前記機関回転停止制御は、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数から時間の経過と共に予め定められた所定のレートで低下する回転数として前記内燃機関の目標回転数を設定し、前記内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に前記内燃機関の回転数が前記設定した目標回転数となるよう前記内燃機関と前記電動機を制御する制御である
内燃機関装置。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関装置であって、
前記機関回転停止制御は、前記内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に前記電動機からのトルクの出力が停止されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御である
内燃機関装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置であって、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転を自動停止するときには、前記内燃機関の運転を自動停止する自動停止指示がなされてから予め定められた自立運転時間が経過するまでは前記内燃機関が予め定められた自立運転用回転数で自立運転されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記自立運転時間が経過したとき以降に前記燃料カットモータリング制御を実行する手段である
内燃機関装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置が搭載されたハイブリッド自動車であって、
前記電動機として第１電動機と、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、
前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転を自動停止するときには、走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記第２電動機を制御する手段である
ハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置およびハイブリッド自動車に関し、詳しくは、内燃機関と内燃機関の出力軸に動力を出力可能な電動機とを備える内燃機関装置およびこうした内燃機関装置を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、エンジンのクランクシャフトに連結されたモータジェネレータでエンジンをモータリングするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンを停止する際には、燃料カットを実行してエンジンの回転数が予め決められたモータ設定回転数まで低下したときにモータジェネレータを駆動させてエンジンをモータリングして、所定時間が経過したときにモータジェネレータの駆動を停止することにより、エンジンを最適クランク角度停止位置で停止させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６３５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の内燃機関装置では、モータジェネレータによるエンジンのモータリングを開始してから所定時間が経過したときにモータジェネレータの駆動を停止しているが、こうした制御では、エンジンを適正なクランク角位置で停止できない場合がある。エンジンを運転している最中にはエンジンが吸気、圧縮、膨張、排気の４行程を繰り返すため脈動トルクが生じるが、エンジンの運転を停止した直後は運転している最中の脈動トルクの影響が残存してエンジンの回転数に脈動成分が乗ってしまう場合がある。このようにエンジンの回転に脈動が生じている状態でモータリングが開始されてからの時間に基づいてモータジェネレータの駆動を停止すると、モータジェネレータの駆動を停止する際のクランク角度が停止の度に異なるものとなってしまい、エンジンを適正なクランク角位置に停止させることができなくなる。
【０００５】
本発明の内燃機関装置およびハイブリッド自動車は、内燃機関をより精度良く目標回転位置に停止させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関装置およびハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を出力可能な電動機と、を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記内燃機関の運転を自動停止するときにおいて、前記内燃機関における燃料の噴射が停止されると共に前記内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数となるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する燃料カットモータリング制御を実行し、前記燃料カットモータリング制御の実行が開始されてから予め定められた所定期間が経過し且つ前記検出された回転位置が予め定められた所定回転位置範囲内になったときには前記内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に前記内燃機関が予め定められた目標回転位置に停止するよう前記内燃機関と前記電動機を制御する機関回転停止制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関の運転を自動停止するときにおいて、内燃機関における燃料の噴射が停止されると共に内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数となるよう内燃機関と電動機とを制御する燃料カットモータリング制御を実行し、燃料カットモータリング制御の実行が開始されてから予め定められた所定期間が経過し且つ検出された回転位置が予め定められた所定回転位置範囲内になったときには内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に内燃機関が予め定められた目標回転位置に停止するよう内燃機関と電動機を制御する機関回転停止制御を実行する。燃料カットモータリング制御の実行が開始されてから予め定められた所定期間が経過し且つ検出された回転位置が予め定められた所定回転位置範囲内になったときには、機関回転停止制御を実行するから、内燃機関の出力軸の回転位置を考慮せずに機関回転停止制御を実行するものに比して、内燃機関を目標回転位置により精度良く停止させることができる。ここで、「所定期間」としては、燃料カットモータリング制御の実行が開始されてから内燃機関を運転している最中の脈動トルクの影響が内燃機関の回転に残存しなくなる時間より短い時間として予め定められた所定時間が経過するまでの期間や、燃料カットモータリング制御の実行が開始されてから内燃機関の回転数変動が小さくなったことが検出されるまでの期間などを用いることができ、「所定回転位置範囲」としては、内燃機関の出力軸の回転位置が所定回転位置範囲となったときに機関回転停止制御を実行すると内燃機関を目標回転位置に停止可能な回転位置範囲などを用いることができる。
【０００９】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記機関回転停止制御は、前記機関回転停止制御は、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数から時間の経過と共に予め定められた所定のレートで低下する回転数として前記内燃機関の目標回転数を設定し、前記内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に前記内燃機関の回転数が前記設定した目標回転数となるよう前記内燃機関と前記電動機を制御する制御であるものとしたり、前記内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に前記電動機からのトルクの出力が停止されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記内燃機関の運転を自動停止するときには、前記内燃機関の運転を自動停止する自動停止指示がなされてから予め定められた自立運転時間が経過するまでは前記内燃機関が予め定められた自立運転用回転数で自立運転されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記自立運転時間が経過したとき以降に前記燃料カットモータリング制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転を安定させた状態で燃料カットモータリング制御を実行することができ、内燃機関をより精度良く目標回転位置に停止させることができる。ここで、「自立運転時間」としては、前記内燃機関の運転状態が安定する時間などを用いることができ、「自立運転用回転数」としては、内燃機関をアイドル運転する際に回転数として予め定められたアイドル回転数やアイドル回転数より若干高い回転数などを用いることができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド自動車は、
上述したいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を出力可能な電動機と、を備える内燃機関装置であって、前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記内燃機関の運転を自動停止するときにおいて、前記内燃機関における燃料の噴射が停止されると共に前記内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数となるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する燃料カットモータリング制御を実行し、前記燃料カットモータリング制御の実行が開始されてから予め定められた所定期間が経過し且つ前記検出された回転位置が予め定められた所定回転位置範囲内になったときには前記内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に前記内燃機関が予め定められた目標回転位置に停止するよう前記内燃機関と前記電動機を制御する機関回転停止制御を実行する制御手段と、を備える内燃機関装置が搭載されたハイブリッド自動車であって、
前記電動機として第１電動機と、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、
前記第１電動機および前記第２電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転を自動停止するときには、走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記第２電動機を制御する手段である
ことを要旨とする。
【００１２】
この本発明のハイブリッド自動車は、上述したいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を搭載しているから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、内燃機関をより精度良く目標回転位置に停止させることができる効果などと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載した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】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】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停止時駆動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自立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５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２を自立運転しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図７】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される燃料カットモータリング制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ１でモータリングしているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示すフローチャートである。
【図９】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回転引き下げ制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】制御用レートｄｎの一例を示す説明図である。
【図１１】モータＭＧ１によりエンジン２２の回転数Ｎｅを制御用レートｄｎで低下させているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図１２】運転しているエンジン２２を自動停止させる自動停止指示がなされてからのエンジン２２の回転が停止するまでにおけるエンジン２２の実際の回転数Ｎｅおよびエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊の時間変化の一例を示す説明図である。
【図１３】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載した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。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、自動車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。
【００１６】
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おり、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入する共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
【００１７】
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）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角ＣＡやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力，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からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジション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、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１８】
動力分配統合機構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に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することが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４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４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ＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０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ＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２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。
【００２０】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を重放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２１】
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、データを一時的に記憶する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、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３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８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５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８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８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。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ＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２２】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２３】
次に、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、特にエンジン２２を停止させる際の動作について説明する。図３は、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停止時駆動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、運転しているエンジン２２を自動停止させる自動停止指示がなされたとき、例えば、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）がバッテリ５０の充電を要しない所定残容量以上で且つ要求動力がエンジン停止用に設定されたエンジン停止動力未満になったときや図示しないモータ走行スイッチがオンされてモータ運転モードによる走行が指示されたときなどに実行される。
【００２４】
図３のエンジン停止時駆動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、自動停止指示がなされてからの経過時間ｔｉが自立運転時間ｔｉｒｅｆ（例えば、１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなど）を経過するまではエンジン自立運転制御を実行し（ステップＳ１００）、その後、燃料カットモータリング制御を実行し（ステップＳ１１０）、燃料カットモータリング制御の実行が開始されてからの経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆ（例えば、１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなど）を経過し且つエンジン２２のクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ（例えば、ある気筒の排気行程の下死点から９０度後までの範囲など）内になったときには、エンジン２２の回転数が所定回転数Ｎｒｅｆ（例えば、２０ｒｐｍや３０ｒｐｍ，４０ｒｐｍなど）に至るまでエンジン回転引き下げ制御を実行して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。以下に、エンジン自立運転制御と燃料カットモータリング制御とエンジン回転引き下げ制御とを順に説明する。
【００２５】
図４は、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自立運転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、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ２１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２７】
続いて、エンジン２２を自立運転（無負荷運転）する際の回転数として定められた自立運転用回転数Ｎｉｄｌ（例えば、９００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍ，１１００ｒｐｍなど）を目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共にエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を値０に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ２２０）。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌで自立運転（無負荷運転）するようエンジン２２を制御する。こうした処理によりエンジン２２を自立運転することができる。
【００２８】
次に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定して（ステップＳ２３０）、要求トルクＴｒ＊との和のトルクを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとして式（１）により計算すると共に（ステップＳ２４０）。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除したものをモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘとして次式（２）および式（３）により計算すると共に（ステップＳ２５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２６０）。エンジン２２を自立運転しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、トルク指令Ｔｍ２＊を、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。
【００２９】
Tm2tmp=Tr*/Gr    (1)
Tmin=Win/Nm2  (2)
Tmax=Wout/Nm2  (3)
【００３０】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２７０）。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌで自立運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力で走行することができる。
【００３１】
そして、自動停止指示がなされてからの経過時間ｔｉと自立運転時間ｔｉｒｅｆとを比較して（ステップＳ２８０）、経過時間ｔｉが自立運転時間ｔｉｒｅｆを経過するまでステップＳ２００〜Ｓ２７０の処理を繰り返し、経過時間ｔｉが自立運転時間ｔｉｒｅｆを経過したときには、本ルーチンを終了する。こうした制御により、経過時間ｔｉが自立運転時間ｔｉｒｅｆを経過するまで、エンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌで自立運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力で走行することができる。そして、経過時間ｔｉが自立運転時間ｔｉｒｅｆを経過するまでエンジン２２を自立運転するから、エンジン２２の運転状態を安定させることができる。
【００３２】
続いて、燃料カットモータリング制御について説明する。図７は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される燃料カットモータリング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、クランク角ＣＡを入力すると共に、図４のエンジン自立運転制御ルーチンのステップＳ２００と同様の処理で、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ４００）。ここで、クランク角ＣＡは、クランクポジションセンサ１４０により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。
【００３３】
こうしてデータを入力すると、図４のエンジン自立運転制御ルーチンのステップＳ２１０と同様の処理で、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ４１０）、燃料噴射停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ４２０）。燃料噴射停止指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２における燃料噴射制御や点火制御が停止されるようエンジン２２を制御する。こうした処理より、エンジン２２の運転を停止することができる。
【００３４】
続いて、自立運転用回転数Ｎｉｄｌをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定して（ステップＳ４３０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（４）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ４４０）。ここで、式（４）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ１でモータリングしているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図８に示す。式（４）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（５）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（５）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３５】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (4)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (5)
【００３６】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）により計算し（ステップＳ４５０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ４６０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ４７０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（６）は、前述した図８の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３７】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (6)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (7)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (8)
【００３８】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、図４のエンジン自立運転制御ルーチンのステップＳ２７０の処理と同様の処理で、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する（ステップＳ４８０）。こうした制御により、エンジン２２における燃料噴射を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌでモータリングしながら要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力で走行することができる。
【００３９】
続いて、燃料カットモータリング制御ルーチンが開始されてからの経過時間ｔｍとモータリング時間ｔｍｒｅｆとを比較し（ステップＳ４９０）、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過していないときには、ステップＳ４００〜Ｓ４８０の処理を繰り返す。ここで、モータリング時間ｔｍｒｅｆは、モータＭＧ１によってエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌでモータリングしたときにエンジン２２の爆発燃焼による脈動トルクの影響がエンジン２２の回転数Ｎｅに残存しなくなる時間より短い時間として予め実験や解析などで求めたものを用いるものとした。このように、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過するまで、エンジン２２における燃料噴射を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌでモータリングすることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅに残存するエンジン２２の脈動トルクの影響を小さくすることができる。
【００４０】
こうしてエンジン２２における燃料噴射を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌでモータリングしながら要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力で走行している最中に、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過したときには（ステップＳ４９０）、続いて、エンジン２２のクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内にあるか否かを調べる（ステップＳ５００）。ここで、判定用角度範囲Ｃｒｅｆは、モータＭＧ１によってエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌをモータリング時間ｔｍｒｅｆの間モータリングした後に後述するエンジン回転停止制御においてエンジン２２の回転を停止させたときに、次回にエンジン２２を始動する際のエンジン２２の始動性が良好となるクランク角の停止位置として予め定められた目標クランク角（例えば、ある気筒の圧縮行程の上死点から９０度前など）でエンジン２２を停止できるクランク角の範囲として予め実験や解析などで求めたものを用いるものとした。
【００４１】
経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過していなかったり（ステップＳ４９０）、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを超えていてもクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ外であるときには（ステップＳ４９０，Ｓ５００）、ステップＳ４００〜Ｓ４８０の処理を繰り返して、モータＭＧ１によりエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌでモータリングしながら走行し、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを超えてクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内であるときには（ステップＳ２９０，Ｓ５００）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、エンジン２２のクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内であるときに、本ルーチンを終了することができる。
【００４２】
次に、エンジン回転引き下げ制御について説明する。図９は、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回転引き下げ制御の一例を示すフローチャートである。この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、エンジン２２の回転数Ｎｅを入力すると共に図４のエンジン自立運転制御ルーチンのステップＳ２００の処理と同様の処理で、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行し（ステップＳ６００）、図７の燃料カットモータリング制御ルーチンのステップＳ４１０，Ｓ４２０の処理と同様の処理で、要求トルクＴｒ＊を設定すると共に（ステップＳ６１０）、燃料噴射停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信してエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を停止する（ステップＳ６２０）。ステップＳ６００の処理で、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信による入力するものとした。
【００４３】
次に、現在設定されている目標回転数（前回回転数Ｎｅ＊）から制御用レートｄｎを減じたものをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定する（ステップＳ６３０）。制御用レートｄｎは、図１０に示すように、エンジン２２の回転数を自立運転用回転数Ｎｉｄｌから時間の経過と共に値０に向かって直線的に低下させてエンジン２２の回転数が値０になったとき、即ち、エンジン２２の回転が停止したときにエンジン２２のクランク角位置を目標クランク角にすることができる低下率として予め実験や解析などで定めたものを用いるものとした。こうした処理により、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を制御用レートｄｎで低下する回転数に設定することができる。
【００４４】
目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、図７の燃料カットモータリング制御ルーチンのステップＳ４４０〜Ｓ４８０の処理と同様の処理で、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動するよう制御する（ステップＳ６４０〜Ｓ６８０）。モータＭＧ１によりエンジン２２の回転数Ｎｅを制御用レートｄｎで低下させているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図１１に示す。こうした制御により、モータＭＧ１によりエンジン２２の回転数Ｎｅを制御用レートｄｎで低下させながら要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力により走行することができる。
【００４５】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅとエンジン２２の回転数Ｎｅの引き下げを終了する引き下げ制御終了閾値Ｎｒｅｆとを比較し（ステップＳ６９０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが引き下げ制御終了閾値Ｎｒｅｆに至っていないときにはステップＳ６００〜Ｓ６８０の処理を繰り返してモータＭＧ１によりエンジン２２の回転数Ｎｅを低下させながら要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力により走行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが引き下げ制御終了閾値Ｎｒｅｆに至ったときには（ステップＳ６９０）、本ルーチンを終了する。ここで、引き下げ制御終了閾値Ｎｒｅｆは、本ルーチンを終了させるか否かを判定するための閾値として設定され、停止直前の比較的低い回転数を用いるものとした。こうした制御により、モータＭＧ１によりエンジン２２の回転数を引き下げてエンジン２２の回転を停止させることができる。
【００４６】
運転しているエンジン２２を自動停止させる自動停止指示がなされてからエンジン２２の回転が停止するまでにおけるエンジン２２の実際の回転数Ｎｅおよびエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊の時間変化の一例を図１２に示す。図中、実線は目標回転数Ｎｅ＊を示しており、破線は回転数Ｎｅを示している。自動停止指示がなされると、図３のエンジン停止時駆動制御ルーチンが実行されて、まずは、図４のエンジン自立運転制御ルーチンが実行され、自動停止指示がなされてからの経過時間ｔｉが自立運転時間ｔｉｒｅｆを経過するまではエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌで自立運転しながら要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行する。このとき、エンジン２２の爆発燃焼による脈動トルクの影響でエンジン２２の回転数Ｎｅの回転数に脈動が生じる。
【００４７】
経過時間ｔｉが自立運転時間ｔｉｒｅｆを経過したとき（時間ｔ１）には、続いて、図７の燃料カットモータリング制御ルーチンが実行され、燃料カットモータリング制御ルーチンの実行が開始されてからの経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過するまでモータＭＧ１によりエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌでモータリングしながら要求トルクＴｒ＊に基づくトルクにより走行する。そして、経過時間ｔｍがモータリング時間を経過し且つエンジン２２のクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内になったとき（時間ｔ２）には、図９のエンジン回転引き下げ制御ルーチンが実行され、エンジン２２の回転数を低下させて、エンジン２２の回転数が引き下げ制御終了閾値Ｎｒｅｆに至ったとき（時間ｔ３）にエンジン回転引き下げ制御を終了する。その後は、慣性でエンジン２２の回転が停止する。
【００４８】
燃料カットモータリング制御を実行すると、図示するようにエンジン２２の爆発燃焼による脈動トルクがエンジン２２の回転数Ｎｅに与える影響が徐々に小さくなっていくが、脈動トルクの影響がエンジン２２の回転数Ｎｅに残存している場合がある。こうした脈動トルクの影響が回転数Ｎｅに残存している状態でエンジン回転数引き下げ制御を実行すると、エンジン回転数引き下げ制御の実行を開始するときのエンジン２２のクランク角ＣＡがエンジン回転数引き下げ制御の実行を開始する度に異なるものとなってしまい、エンジン２２を目標クランク角で停止させることができなくなる場合がある。実施例では、エンジン２２のクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内になったときにエンジン回転数引き下げ制御を実行するから、エンジン２２のクランク角ＣＡを判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内にした状態でエンジン回転数引き下げ制御の実行を開始することができ、エンジン２２をより精度良く目標クランク角に停止させることができる。燃料カットモータリング制御を実行してエンジン２２の爆発燃焼による脈動トルクがエンジン２２の回転数Ｎｅに与える影響が小さくした後にエンジン回転数引き下げ制御を実行するから、動力分配統合機構３０や減速ギヤ３５，ギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６２のギヤ同士に歯打ち音が生じるのを抑制することができる。また、エンジン自立運転制御を実行してエンジン２２の運転状態を安定させた後に燃料カットモータリング制御とを実行するから、エンジン２２をより精度良く目標クランク角に停止させることができる。
【００４９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を自動停止する自動停止指示がなされたときには、エンジン２２における燃料噴射制御や点火制御を停止すると共に、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過するまでモータＭＧ１によりエンジン２２が自立運転用回転数ＮｉｄｌでモータリングされるようモータＭＧ１を制御し、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過した後にエンジン２２のクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内になったときには、前回回転数Ｎｅ＊から制御用レートｄｎを減じたものをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが設定した目標回転数Ｎｅ＊になるようモータＭＧ１を制御する。これにより、エンジン２２をより精度良く目標クランク角に停止させることができる。また、エンジン２２を自立運転時間ｔｉｒｅｆの間自立運転させた後にモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングするから、エンジン２２の運転状態を安定させた後にエンジン２２のモータリングを実行することができ、エンジン２２をより精度良く目標クランク角に停止させることができる。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図４のエンジン自立運転制御ルーチンのステップＳ２２０の処理において、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を自立運転用回転数Ｎｉｄｌに設定するものとしたが、目標回転数Ｎｅ＊を自立運転用回転数Ｎｉｄｌより若干低い回転数や若干高い回転数に設定するものとしてもよい。エンジン自立運転制御ルーチンにおいて目標回転数Ｎｅ＊を自立運転用回転数Ｎｉｄｌと異なる回転数に設定する場合、図７の燃料カットモータリング制御ルーチンのステップＳ４３０の処理では、目標回転数Ｎｅ＊を自立運転用回転数Ｎｉｄｌと異なる回転数を設定してモータＭＧ１によりエンジン２２を設定した回転数でモータリングするものとしてもよい。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、自動停止指示がなされたときには、まずは、エンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌで自立運転させるものとしたが、エンジン２２を負荷運転するものとしても構わない。また、自動停止指示がなされたときには、こうしたエンジン自立運転制御を行なわずに、燃料カットモータリング制御とエンジン回転引き下げ制御とを実行するものとしてもよい。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図７の燃料カットモータリング制御ルーチンのステップＳ４９０の処理で経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過したか否かを判定して、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過したらステップＳ５００の処理を実行するものとしたが、ステップＳ４９０の処理では、モータＭＧ１によってエンジン２２を自立運転用回転数Ｎｉｄｌでモータリングしたときにエンジン２２の爆発燃焼による脈動トルクの影響がエンジン２２の回転数Ｎｅに残存している残存期間内であるか否かを判定して、残存期間を経過したときにステップＳ５００の処理を実行すればよいから、例えば、ステップＳ４９０の処理に換えて、エンジンＥＣＵ２４で演算されたエンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅの変動が比較的小さい所定値未満であるか否かを判定して、エンジン２２の回転数Ｎｅの変動が所定値未満となったらステップＳ５００の処理を演算するものとしてもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図９のエンジン回転停止制御ルーチンのステップＳ６３０の処理において、エンジン２２の回転数を自立運転用回転数Ｎｉｄｌから時間の経過と共に値０に向かって直線的に低下させるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたが、エンジン２２の回転数が時間の経過と共に低下するよう目標回転数Ｎｅ＊を設定すればよいから、例えば、エンジン２２の回転数を値０に向かって曲線状に低下させるよう目標回転数Ｎｅ＊を設定するものとしてもよい。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、燃料カットモータリング制御の後にエンジン回転引き下げ制御ルーチンを実行するものとしたが、燃料カットモータリング制御の後にエンジン回転引き下げ制御ルーチンを実行せずに直ちにモータＭＧ１からのトルクの出力を停止させるものとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図４のエンジン自立運転制御ルーチンのステップＳ２４０の処理において、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものを仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとして計算するものとしたが、動力分配統合機構３０と減速ギヤ３５とギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とのギヤ同士の一方が他方に押し当てられるよう駆動軸のリングギヤ軸３２ａに出力すべき押し当てトルクＴｐと要求トルクＴｒ＊との和のトルクを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとして設定するものとしてもよい。この場合、押し当てトルクＴｐとしては、自立運転用回転数Ｎｉｄｌで自立運転されているエンジン２２に生じる脈動トルクが動力分配統合機構３０や減速ギヤ３５，ギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６２に伝達されている状態でこれらすべてにおけるギヤ同士の一方を他方に押し当て続けるのに必要な最小の車両前進方向への正のトルクまたはこれより若干大きいトルクとして予め実験や解析などにより定めたものを用いるものとするのが望ましい。こうして押し当てトルクＴｐと要求トルクＴｒ＊との和のトルクを減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとして設定してモータＭＧ２を制御することにより、動力分配統合機構３０や減速ギヤ３５，ギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６２のギヤ同士の一方を他方に押し当てることができ、動力分配統合機構３０や減速ギヤ３５，ギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６２のギヤ同士に歯打ち音が生じるのを抑制することができる。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。また、図１４の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、エンジン２２の動力により発電する発電機２３０と駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に取り付けられたモータＭＧとを有し、エンジン２２からの動力を用いて発電機２３０により発電された電力によるバッテリ５０の充放電を伴って発電機２３０やバッテリ５０からの電力を用いてモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂ側に出力するハイブリッド自動車２２０に適用するものとしてもよい。この場合、エンジン２２をクランキングするモータとしては発電機２３０が相当する。
【００５７】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、こうした自動車や航空機などの移動体に搭載される内燃機関装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた内燃機関装置の形態としても構わない。
【００５８】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。内燃機関装置については、実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「電動機」に相当し、クランクポジションセンサ１４０が「回転位置検出手段」に相当し、エンジン２２の自動停止指示がなされたときには、エンジン２２における燃料噴射制御や点火制御を停止させる燃料噴射停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する図７の燃料カットモータリング制御ルーチンのステップＳ４２０の処理や図９のエンジン回転引き下げ制御ルーチンのステップＳ６２０の処理，経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過するまでモータＭＧ１によりエンジン２２が自立運転用回転数ＮｉｄｌでモータリングされるようモータＭＧ１のトルク指令を設定してモータＥＣＵ４０に送信する燃料カットモータリング制御ルーチンのステップＳ４３０，Ｓ４８０，Ｓ４９０の処理、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過し且つエンジン２２のクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内になったときには燃料カットモータリング制御を終了して前回回転数Ｎｅ＊から制御用レートｄｎを減じたものをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定して、エンジン２２の回転数Ｎｅが設定した目標回転数Ｎｅ＊になるようモータＭＧ１のトルク指令を設定してモータＥＣＵ４０に送信する燃料カットモータリング制御ルーチンのステップＳ４９０，Ｓ５００の処理，エンジン回転引き下げ制御ルーチンのステップＳ６３０，Ｓ６４０，Ｓ６９０を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と，燃料噴射停止指令を受信してエンジン２２における燃料噴射制御と点火制御とが中止されるようエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と，トルク指令Ｔｍ１＊を受信してモータＭＧ１を駆動制御するモータＥＣＵ４０とを組み合わせものが「制御手段」に相当する。また、ハイブリッド自動車については、モータＭＧ１が「第１電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「第２電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当する。
【００５９】
ここで、内燃機関装置では、「内燃機関」としては、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する内燃機関に限定されるものではなく、如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関の出力軸に動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「回転位置検出手段」としては、クランクポジションセンサ１４０に限定されるものではなく、内燃機関の出力軸の回転位置を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン２２の自動停止指示がなされたときには、エンジン２２における燃料噴射制御や点火制御を停止されるようエンジン２２を制御すると共に、経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過するまでモータＭＧ１によりエンジン２２が自立運転用回転数ＮｉｄｌでモータリングされるようモータＭＧ１のトルク指令を設定してモータＭＧ１を制御して経過時間ｔｍがモータリング時間ｔｍｒｅｆを経過した後にエンジン２２のクランク角ＣＡが判定用角度範囲Ｃｒｅｆ内になったときには燃料カットモータリング制御を終了して前回回転数Ｎｅ＊から制御用レートｄｎを減じたものをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定して、エンジン２２の回転数Ｎｅが設定した目標回転数Ｎｅ＊になるようモータＭＧ１のトルク指令を設定してモータＭＧ１を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関の運転を自動停止するときにおいて、内燃機関における燃料の噴射が停止されると共に内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数となるよう内燃機関と電動機とを制御する燃料カットモータリング制御を実行し、燃料カットモータリング制御の実行が開始されてから予め定められた所定期間が経過し且つ検出された回転位置が予め定められた所定回転位置範囲内になったときには内燃機関における燃料の噴射の停止が継続されると共に内燃機関が予め定められた目標回転位置に停止するよう内燃機関と電動機を制御する機関回転停止制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。また、ハイブリッド自動車では、「第１電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、如何なるタイプの電動機であっても構わない。「遊星歯車機構」としては、動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と第１電動機の回転軸とに３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「第２電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電手段」としては、バッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、第１電動機および第２電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６０】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００６１】
以上、本発明を実施するため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。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、内燃機関装置やハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、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、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、２３０  発電機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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