(57)【要約】【課題】駆動系ギヤ部のバックラッシを除去して、歯打ち音を発生させることなく、所望の位置でエンジンを停止させることができるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１７０は、エンジン１００の運転状態を停止状態とする制御を行なう際、第１モータジェネレータ１１０により、エンジン回転停止方向へ停止トルクが与えられると共に、第２モータジェネレータ１２０により、停止トルクと反対方向へガタ詰めトルクが与えられる。回転角度センサ１０９によって検出されるピストン部材１０８の位置が、上死点または下死点近傍にさしかかると、第２モータジェネレータ１２０のガタ詰めトルクが増大する。【選択図】図１
2013151209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内を往復動するピストン部材を有して、前記ピストン部材の上死点および下死点間の往復動を、回転駆動力として出力するエンジンと、
前記エンジンの回転駆動力を駆動系伝達機構に伝達する動力分割機構と、
前記動力分割機構を介して、前記エンジンを停止状態から起動する起動トルクを出力するとともに、前記エンジンを回転駆動状態から停止状態とする停止トルクを与える第１モータジェネレータと、
前記動力分割機構に接続されて、前記駆動系伝達機構に回転駆動力を出力する第２モータジェネレータと、
前記第１モータジェネレータ、前記第２モータジェネレータの回転駆動を、運転状態に応じて制御する制御部と、
前記ピストン部材の位置を検出するピストン位置検出部とを備え、
前記制御部は、前記エンジンの運転状態を停止状態とする制御を行う際、前記第１モータジェネレータにより、エンジン回転停止方向へ停止トルクを与えると共に、前記第２モータジェネレータにより、前記停止トルクと反対方向へガタ詰めトルクを与え、さらに、前記ピストン位置検出部によって検出される前記ピストン部材の位置が、前記上死点または前記下死点近傍では、前記第２モータジェネレータのガタ詰めトルクを増大させる、ハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン停止制御時に、駆動系伝達機構のガタつきを低減するハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関などのエンジンおよびモータを駆動源として搭載したハイブリッド車両が知られている。
【０００３】
このようなハイブリッド車両では、走行用の駆動輪と、エンジンとの間に駆動系伝達機構が備えられている。この駆動系伝達機構には、複数の歯車部材が組合わされた動力分割機構等が設けられている。この動力分割機構は、エンジンによって駆動されて発電等を行なう第１モータジェネレータ、走行駆動用の第２モータジェネレータ、およびエンジンの各回転駆動力を、ハイブリッド車両の停止、走行状況に応じて分配する。
【０００４】
ハイブリッド車両には、モータに供給する電力を蓄えるバッテリなどの蓄電装置が搭載されている。バッテリには、第１モータジェネレータで発電された電力、および車両の減速時に第２モータジェネレータが起電する回生電力などが、充電される。ハイブリッド車両の一種であるプラグインハイブリッド車両は、ハイブリッド車両の外部から供給された電力によりバッテリを充電することも可能である。
【０００５】
特開２００９−０１２７２６号公報（特許文献１）は、駆動系ギヤ部の伝達要素として対を形成する各歯車部材のうち、対向位置で噛合により当接される歯面同士（以後、対向する歯面と記す）が、第１モータジェネレータによるエンジン停止制御時に、第２モータジェネレータの駆動トルクによって圧接されて、バックラッシによるガタつきが除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０１２７２６号公報
【特許文献２】特開２００１−２０７８８５号公報
【特許文献３】特開２００７−１９６７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般に、エンジンのクランクシャフトの位置が、ピストン部材の上死点、または下死点付近に存在する場合、ピストン部材への圧縮反力が大きい。
【０００８】
したがって、従来のハイブリッド車両では、エンジンのクランクシャフトの回転角度位置によって、エンジンを停止させるために必要とされるトルクが異なると、第２モータジェネレータの駆動トルクが十分でない場合、脈動による回転トルクムラや、伝達部材間のガタつきにより、歯打ち音が発生する可能性があった。
【０００９】
この発明の目的は、駆動系ギヤ部のバックラッシを除去して、歯打ち音を発生させることなく、エンジンを停止制御できるハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるハイブリッド車両は、シリンダ内を往復動するピストン部材を有して、ピストン部材の上死点および下死点間の往復動を、回転駆動力として出力するエンジンと、エンジンの回転駆動力を駆動系伝達機構に伝達する動力分割機構と、動力分割機構を介して、エンジンを停止状態から起動する起動トルクを出力するとともに、エンジンを回転駆動状態から停止状態とする停止トルクを与える第１モータジェネレータと、動力分割機構に接続されて、駆動系伝達機構に回転駆動力を出力する第２モータジェネレータと、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータの回転駆動を、運転状態に応じて制御する制御部と、ピストン部材の位置を検出するピストン位置検出部とを備えている。
【００１１】
制御部は、エンジンの運転状態を停止状態とする制御を行なう際、第１モータジェネレータにより、エンジン回転停止方向へ停止トルクを与えると共に、第２モータジェネレータにより、停止トルクと反対方向へガタ詰めトルクを与え、さらに、ピストン位置検出部によって検出されるピストン部材の位置が、上死点または下死点近傍では、第２モータジェネレータのガタ詰めトルクを増大させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ピストン位置検出部によって検出されるピストン部材の位置が、上死点または下死点近傍に存在する場合には、第２モータジェネレータによって駆動系伝達機構に伝えられるガタ詰めトルクが増大される。
【００１３】
このガタ詰めトルクによって、所望の回転位置に停止するまで伝達部材の対向する歯面同士が圧接され続けられて、ガタ詰めが行われる。このため、対向する歯面同士が離反した後に再衝突して生じる歯打ち音の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態における車両としてのハイブリッド車両を示す構成図である。
【図２】動力分割機構およびリダクション機構の２つの遊星歯車機構を備えた複合ギヤの要部の一部断面図である。
【図３】動力分割機構を有する遊星歯車機構と、パーキングロック装置との関係を説明する模式的な一部断面斜視図である。
【図４】ハイブリッド車両のエンジン停止制御の作動を示すフローチャートである。
【図５】第１モータジェネレータを用いて、エンジン回転数の引下げ制御が開始された様子を説明する共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
図１は、実施の形態における車両としてのハイブリッド車両１０を示す構成図である。
ハイブリッド車両１０は、エンジン１００と、第１モータジェネレータ１１０と、第２モータジェネレータ１２０と、動力分割機構１３０と、リダクション機構１４０と、蓄電装置１６０とを含む。
【００１７】
エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０、蓄電装置１６０は、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１７０により制御される。ＥＣＵ１７０は、複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。
【００１８】
ハイブリッド車両１０は、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうち、いずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。
【００１９】
たとえば、アクセルペダル１０２によるアクセル開度が小さい場合および車速が低い場合などには、第２モータジェネレータ１２０のみを駆動源としてハイブリッド車両１０が走行する。この場合、エンジン１００が停止される。
【００２０】
また、アクセル開度が大きい場合、車速が高い場合、蓄電装置１６０の残存容量（ＳＯＣ：State  Of  Charge）が低下した場合などには、エンジン１００が駆動される。この場合、エンジン１００のみ、もしくはエンジン１００および第２モータジェネレータ１２０の両方を駆動源として、このハイブリッド車両１０が走行する。
【００２１】
さらに、このハイブリッド車両１０は、ＨＶ走行モードとＥＶ走行モードとをたとえば自動で切替えて走行する。なお、ＨＶ走行モードとＥＶ走行モードとを手動で切替えるようにしてもよい。
【００２２】
ＨＶ走行モードでは、ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１６０の残存容量を所定の目標値に維持しつつ、ハイブリッド車両１０を走行させる。
【００２３】
ＥＶ走行モードでは、ＥＣＵ１７０は、走行用として蓄電装置１６０の残存容量を所定の目標値に維持せずに、主に第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでハイブリッド車両１０を走行させる。ただし、ＥＶ走行モードでは、アクセル開度が高い場合および車速が高い場合などには、駆動力を補うためにエンジン１００が駆動され得る。
【００２４】
ＨＶ走行モードは、ＨＶモードと記載される場合もある。同様に、ＥＶ走行モードは、ＥＶモードと記載される場合もある。
【００２５】
エンジン１００は、内燃機関である。エンジン１００には、燃料を供給する燃料パイプ１０７を介して、燃料タンク１８０に接続されている。この燃料タンク１８０内の燃料は、フューエルポンプＰによって吐出されて、燃料パイプ１０７内を通過してエンジン１００に供給される。
【００２６】
そして、ＥＣＵ１７０からは、エンジン出力要求Ｐｅが出力される。このエンジン出力要求Ｐｅは、ユーザによるアクセルペダル１０２の踏込量等に応じて出力されるユーザ出力要求Ｐｕｓに基づいて、ＥＣＵ１７０により演算されている。
【００２７】
エンジン１００にエンジン出力要求Ｐｅが入力されると、エンジン１００は、エンジン出力要求Ｐｅに応じて走行駆動力を出力する。エンジン１００の走行駆動力は、クランクシャフト１０３から回転駆動軸１０４を介して連結された動力分割機構１３０に伝達される。そして、このエンジン１００の走行駆動力は、ハイブリッド車両１０のＨＶ走行状態での走行駆動力として用いられる。
【００２８】
エンジン１００内に中空円柱状に形成されている複数のシリンダ１０６内には、シリンダ１０６の軸方向に沿って摺動自在となるように、それぞれ円柱形状のピストン部材１０８が設けられている。これらのピストン部材１０８はそれぞれクランクシャフト１０３に揺動自在に軸支されている。
【００２９】
このシリンダ１０６内の燃焼室では、導入された空気と燃料タンク１８０から送られてくる燃料との混合気が、爆発および燃焼される。
【００３０】
この燃焼室での爆発および燃焼により、ピストン部材１０８が往復動されると共に、出力軸であるクランクシャフト１０３が回転駆動される。
【００３１】
ピストン部材１０８は、シリンダ１０６内で、上死点と下死点との間を往復動する。上死点または下死点付近にピストン部材１０８がさしかかると、ピストン部材１０８に対する圧縮反力が増大する。
【００３２】
ハイブリッド車両１０では、エンジン１００の再起動を行なう際のクランクシャフト１０３の回転角度位置が、ピストン部材１０８の上死点位置または下死点位置近傍となることが、好ましい場合がある。
【００３３】
しかしながら、この付近の回転角度位置でクランクシャフト１０３を停止させると、増大した圧縮反力によって、バックラッシが生じやすい。このため、エンジン１００を再起動させる際に、バックラッシで離反した歯面間が衝突して、歯打ち音の原因となるおそれがあった。
【００３４】
クランクシャフト１０３の回転角度は、位置検出センサとしての回転角度センサ１０９によって検出されて、回転角度検出信号ＥｄとしてＥＣＵ１７０に出力される。
【００３５】
また、このエンジン１００のクランクシャフト１０３の回転数は、回転数センサ１０１によって検出されて、回転数検出信号Ｎｅとして、ＥＣＵ１７０に出力される。
【００３６】
ＥＣＵ１７０では、ユーザ出力要求Ｐｕｓ、回転角度検出信号Ｅｄ、回転数検出信号Ｎｅに基づいてエンジン出力要求Ｐｅと、モータ駆動信号ｆｍ１，ｆｍ２とが演算される。ＥＣＵ１７０からは、このモータ駆動信号ｆｍ１，ｆｍ２が出力される。
【００３７】
このモータ駆動信号ｆｍ１，ｆｍ２に基づいて、第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０の回転駆動力が調整される。第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０の回転駆動力は、主にモータ走行を行なう際、およびＨＶ走行を行なう際に間欠または連続走行駆動力として用いられる。
【００３８】
エンジン１００が発生する回転駆動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は、リダクション機構１４０を介して、駆動軸１４８に支持された駆動輪１４９を駆動する経路である。もう一方は、第１モータジェネレータ１１０に伝達されて回転駆動により発電を行なう経路である。
【００３９】
すなわち、エンジン１００の回転駆動力は、動力分割機構１３０を介して、第１モータジェネレータ１１０に分配されると共に、駆動軸１４８に分配される。
【００４０】
駆動軸１４８に分配される回転駆動力は、リダクション機構１４０を介して伝達される第２モータジェネレータ１２０の回転駆動力と共に、カウンタギヤ機構１３６から、駆動系伝達機構１５０の各伝達ギヤ部材を構成するファイナルギヤ機構１４７から、伝達される。そして、駆動軸１４８に設けられた駆動輪１４９を回転駆動することにより、ハイブリッド車両１０を走行させる。
【００４１】
また、第１モータジェネレータ１１０の回転駆動力は、エンジン１００を起動させる際に、クランキングを行なう回転駆動力としても用いられる。
【００４２】
第１モータジェネレータ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、ハイブリッド車両１０の走行状態や、蓄電装置１６０の残存容量ＳＯＣの状態に応じて分配される。
【００４３】
たとえば、通常走行時では、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、そのまま第２モータジェネレータ１２０を駆動させる電力となる。一方、蓄電装置１６０の残存容量ＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換され、その後、コンバータなどにより電圧変換され、蓄電装置１６０に蓄えられる。
【００４４】
第２モータジェネレータ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２モータジェネレータ１２０は、蓄電装置１６０に蓄えられた電力および第１モータジェネレータ１１０により発電された電力のうち、少なくともいずれか一方の電力により、通常は、ハイブリッド車両１０を走行させる回転駆動力を発生させる。
【００４５】
第２モータジェネレータ１２０の回転駆動力は、リダクション機構１４０のリダクションリングギヤ１４１を内側面に一体に形成したリングハウジング部材１３５に伝達される。
【００４６】
このリングハウジング部材１３５の内側面には、一方の遊星歯車機構である動力分割機構１３０の動力分割リングギヤ１３１が形成されている。
【００４７】
また、このリングハウジング部材１３５の外周面には、カウンタギヤ機構１３６のカウンタドライブギヤ１３７が一体形成されている。このカウンタドライブギヤ１３７は、カウンタドリブンギヤ１３８と噛合されていて、減速シャフト部材１３９に回転駆動力が伝達される。
【００４８】
この減速シャフト部材１３９には、ファイナルギヤ機構１４７のファイナルドライブギヤ１４５が一体に設けられている。このファイナルギヤ機構１４７では、ファイナルドライブギヤ１４５が、ファイナルドリブンギヤ１４６と噛合されている。このファイナルドリブンギヤ１４６には、駆動軸１４８が連結されている。そして、減速シャフト部材１３９の回転駆動力が、ファイナルドリブンギヤ１４６と駆動軸１４８を介して、駆動輪１４９に伝達される。
【００４９】
また、蓄電装置１６０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。蓄電装置１６０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置１６０には、電気システムとしての駆動制御回路を介在させて、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０が接続されている。
【００５０】
この駆動制御回路は、図示省略のインバータ回路などを備え、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０への出力が、ＥＣＵ１７０からのモータ駆動信号ｆｍ１，ｆｍ２によって調整される。
【００５１】
ＥＣＵ１７０は、メータクラスタ２００内に位置する報知部の一部としてのメータ装置２１０と接続されている。このメータ装置２１０には、ＥＣＵ１７０から送られてきた車両の情報を含むデータが、出力表示信号として入力される。また、このメータ装置２１０には、車室内のユーザから視認可能となる位置に、シフトポジション表示部２１１が設けられている。このシフトポジション表示部２１１は、電気信号の導通により所望の文字、図形を表示可能な液晶パネル表示装置から構成されている。
【００５２】
メータクラスタ２００が設けられているインストルメントパネル部材の近傍には、シフトポジションを選択可能なシフトセレクトレバー２１２が設けられている。
【００５３】
そして、このシフトポジション表示部２１１は、シフトセレクトレバー２１２により選択された現在のシフトポジションを出力表示する。たとえば、シフトポジションがパーキングレンジに存在する場合は、「Ｐ」をシフトポジション表示部２１１に表示させる。
【００５４】
さらに、このシフトセレクトレバー２１２は、ＥＣＵ１７０に接続されている。そして、シフトセレクトレバー２１２により選択された現在のシフトポジションがシフト情報信号ＳｆとしてＥＣＵ１７０に出力されている。
【００５５】
ＥＣＵ１７０は、シフトセレクトレバー２１２により選択されたドライブレンジが、パーキングレンジ（以下、Ｐレンジと記す）である場合、パーキングロック装置２２０にパーキングロック信号ＰＬを出力する。
【００５６】
また、このシフトセレクトレバー２１２の近傍に、各シフトレンジからＰレンジに切替可能なＰポジションスイッチを設けてもよい。このＰポジションスイッチによる切替えにより、シフト情報信号Ｓｆのうち、パーキングロックを行なわせるＰレンジ信号が出力される。このとき、シフトポジションを、パーキングレンジに変更すると共に、シフトポジション表示部２１１に、「Ｐ」を表示させる。
【００５７】
そして、動力分割機構１３０およびリダクション機構１４０によって、第２モータジェネレータ１２０、エンジン１００と共に、または、第２モータジェネレータ１２０が単独で発生させる回転駆動力が分配されて、ハイブリッド車両１０を走行させる。
【００５８】
図２は、動力分割機構１３０およびリダクション機構１４０の２つの遊星歯車機構を備えた複合ギヤの要部の一部断面図である。
【００５９】
まず、動力分割機構１３０の遊星歯車機構について説明する。
動力分割機構１３０は、主に、リングハウジング部材１３５の内側面に一体に形成された動力分割リングギヤ１３１と、第１モータジェネレータ１１０の回転駆動軸と直結された動力分割サンギヤ１３２と、キャリア部材１３３とを有して構成されている。
【００６０】
このキャリア部材１３３は、動力分割サンギヤ１３２と同一軸上に位置し、かつエンジン１００のクランクシャフト１０３から延設された回転駆動軸１０４に固着されている。
【００６１】
そして、このキャリア部材１３３に対して、それぞれ回転自在に軸支された複数の動力分割ピニオンギヤ１３４が、動力分割サンギヤ１３２を囲むように等間隔で設けられて、遊星歯車機構が形成されている。
【００６２】
すなわち、動力分割ピニオンギヤ１３４は、動力分割サンギヤ１３２および動力分割リングギヤ１３１とそれぞれ噛合わせられている。エンジン１００のクランクシャフト１０３および回転駆動軸１０４の回転駆動力は、動力分割ピニオンギヤ１３４を回転自在に支持するキャリア部材１３３に伝達される。
【００６３】
このキャリア部材１３３に設けられた動力分割ピニオンギヤ１３４は、第１モータジェネレータ１１０によって回転駆動される動力分割サンギヤ１３２と協調して、噛合う動力分割リングギヤ１３１を回転させる。
【００６４】
よって、動力分割リングギヤ１３１が、内側面に一体形成されたリングハウジング部材１３５には、これらのエンジン１００および第１モータジェネレータ１１０の回転駆動力が減速されて伝達される。
【００６５】
このリングハウジング部材１３５の内側面には、さらにもう一方の遊星歯車機構であるリダクション機構１４０のリダクションリングギヤ１４１が、形成されている。
【００６６】
次に、リダクション機構１４０の遊星歯車機構について説明する。
リダクション機構１４０は、主に、リングハウジング部材１３５の内側面に一体に形成されたリダクションリングギヤ１４１と、第２モータジェネレータ１２０の回転駆動軸と直結されたリダクションサンギヤ１４２と、周壁部に固着された固定キャリア１４３とを備えている。
【００６７】
また、このリダクション機構１４０には、固定キャリア１４３に対して、それぞれ回転自在に設けられて、これらのリダクションリングギヤ１４１と、リダクションサンギヤ１４２とにそれぞれ噛合する複数のリダクションピニオンギヤ１４４とが、さらに設けられている。
【００６８】
このリダクションリングギヤ１４１は、動力分割機構１３０の動力分割リングギヤ１３１と同心円上で、共通のリングハウジング部材１３５の内周面に一体となるように形成されている。
【００６９】
このため、この実施の形態のリングハウジング部材１３５内には、動力分割機構１３０と、リダクション機構１４０とからなる２つの遊星歯車機構が備えられて構成されている。
【００７０】
図３は、動力分割機構１３０を有する遊星歯車機構と、パーキングロック装置２２０との関係を説明する模式的な一部断面斜視図である。
【００７１】
パーキングロック装置２２０は、回動軸を介して揺動自在に設けられたロックレバー部材２２２と、ロックレバー部材２２２を揺動させるアクチュエータ部２２１とから主に構成されている。
【００７２】
このうち、ロックレバー部材２２２には、係止爪部２２３が設けられている。この係止爪部２２３は、ロックレバー部材２２２の揺動に伴い、駆動系伝達機構１５０を構成するファイナルギヤ機構１４７のファイナルドリブンギヤ１４６に対して、近接または離反方向に移動して、係合および係合解除可能としている。
【００７３】
なお、係止爪部２２３が係止される被係止部材が、駆動系伝達機構１５０に設けられているものであれば、ファイナルギヤ機構１４７のファイナルドリブンギヤ１４６に限らず、例えば、駆動軸１４８に固着された図示しないパーキングロックギヤ部材等であってもよい。また、カウンタギヤ機構１３６のカウンタドリブンギヤ１３８、ファイナルギヤ機構１４７等のいずれかのギヤ部材を被係止部材としてもよい。この場合、被係止部材に対して係止爪部２２３を設けたロックレバー部材２２２に相当する係止部材を、係合および係合解除させることで、ロック状態およびアンロック状態とすることができるものであれば、どのようなロック機構であってもよい。
【００７４】
そして、ＥＣＵ１７０からパーキングロック信号ＰＬがアクチュエータ部２２１に入力すると、この係止爪部２２３がカウンタドリブンギヤ１３８等に係合または係合解除して、減速シャフト部材１３９およびリングハウジング部材１３５の回転をロック状態またはアンロック状態とする。
【００７５】
図４は、ハイブリッド車両１０のエンジン停止制御の作動を示すフローチャートである。
【００７６】
図４のエンジン停止制御の流れに沿って、この実施の形態のハイブリッド車両１０の作用効果について説明する。
【００７７】
まず、ステップＳ１で、制御をスタートさせると、ステップＳ２では、エンジン１００を停止させるか否かが判定される。エンジン１００を停止させる場合は、次のステップＳ３に処理を進ませる一方でエンジン１００を停止させない場合は、ステップＳ１０で処理を繰返す。
【００７８】
ステップＳ３では、第１モータジェネレータ１１０を用いたエンジン回転数の引下げ制御が開始される。
【００７９】
図５は、第１モータジェネレータ１１０を用いて、エンジン回転数の引下げ制御が開始された様子を説明する共線図である。図１，図５を参照して、エンジン停止制御では、まずＥＣＵ１７０から、モータ駆動信号ｆｍ１が第１モータジェネレータ１１０に出力される。そして、エンジン１００を停止させる方向へ向けて、第１モータジェネレータ１１０が停止トルクを発生させることにより、エンジン回転数が引下げられる。
【００８０】
しかしながら、このままの一定の停止トルクを維持して与え続けると、エンジン１００のクランクシャフト１０３が、停止した後に逆回転してしまう。
【００８１】
このため、一定のエンジン回転数以下となった場合は、停止トルクを低減させる制御が、ＥＣＵ１７０によって行われている。
【００８２】
すなわち、ステップＳ４では、この与えられた停止トルクによって、エンジン１００のクランクシャフト１０３の回転数が引下げられて、予め定められた所定のエンジン回転数以下に到達したか否かが判定される。
【００８３】
この実施の形態のＥＣＵ１７０では、回転数センサ１０１によって検出された回転数検出信号Ｎｅに基づいて、所定のエンジン回転数に到達したか否かが判定される。
【００８４】
ステップＳ４で、回転数検出信号Ｎｅが、所定値以下である場合には、ＥＣＵ１７０は、次のステップＳ５に処理を進める。また、ステップＳ４で、所定値に到達していない場合には、ＥＣＵ１７０は、ステップＳ１０に処理を進める。
【００８５】
ステップＳ５では、ＥＣＵ１７０は、予め定められた所定レートで、第１モータジェネレータ１１０の停止トルクを低減させる。このため、エンジン１００のクランクシャフト１０３が逆回転することなく、回転速度を低下させてエンジン１００を停止させることができる。
【００８６】
第１モータジェネレータ１１０の停止トルクが低減すると、クランクシャフト１０３の回転トルクは、ピストン部材１０８が上死点もしくは下死点付近で高い圧縮反力の影響を受けて変動する。
【００８７】
この実施の形態では、クランクシャフト１０３に、回転駆動軸１０４およびキャリア部材１３３が連結されている。このため、図５に示すように、エンジン回転数を引下げて停止させる処理が行われている間、トルク変動の影響を直接受けて、断続的な脈動を生じさせやすい。
【００８８】
すなわち、クランクシャフト１０３のトルク変動が、第１モータジェネレータ１１０の停止トルクを上回ると、クランクシャフト１０３から、キャリア部材１３３を有する動力分割機構１３０、駆動系伝達機構１５０から、駆動輪１４９までの各伝達ギヤ部材の対向する歯面間が、離反方向および近接方向へ脈動して衝突し、歯打ち音（例えば、ゴロゴロといった音）を発生させることが知られている。
【００８９】
ステップＳ６に処理が進むと、ステップＳ６では、シフトセレクトレバー２１２による選択または、図示しないＰポジションスイッチによる切替えにより、現在のシフトポジションがシフト情報信号Ｓｆとして出力される。ＥＣＵ１７０は、このシフト情報信号Ｓｆに基づいて、シフトレンジがＰレンジであるか否の判定を行なう。
【００９０】
ＥＣＵ１７０は、シフト情報信号Ｓｆに基づいて、Ｐレンジであると判定する場合は、次のステップＳ７に処理を進め、Ｐレンジでないと判定する場合は、ステップＳ１０に処理を進める。
【００９１】
Ｐレンジの選択により、パーキングロック装置２２０には、ＥＣＵ１７０から出力されたパーキングロック信号ＰＬが入力される。図３中に示すようにアクチュエータ部２２１は、このパーキングロック信号ＰＬの入力によりロックレバー部材２２２を回動させる。
【００９２】
そして、この回動によりロックレバー部材２２２の係止爪部２２３が、カウンタギヤ機構１３６のカウンタドリブンギヤ１３８または、ファイナルギヤ機構１４７のファイナルドリブンギヤ１４６等のパーキングロックギヤ部材に係合され、駆動系伝達機構１５０は回転不能となるように固定される。
【００９３】
固定された駆動系伝達機構１５０のカウンタドリブンギヤ１３８と噛合うカウンタドライブギヤ１３７および、このカウンタドライブギヤ１３７を一体に設けたリングハウジング部材１３５も、ロック状態で保持される。
【００９４】
ステップＳ７では、第２モータジェネレータ１２０の回転駆動に伴い、ガタ詰めトルクが与えられる。このガタ詰めトルクは、第１モータジェネレータ１１０の回転駆動に伴って発生する停止トルクの発生方向と、逆向きとなるように与えられる。
【００９５】
このガタ詰めトルクは、圧縮反力で押し戻される方向と反対方向に作用して、リダクションサンギヤ１４２、リダクションピニオンギヤ１４４、リングハウジング部材１３５を介して、動力分割機構１３０および駆動系伝達機構１５０に伝えられる。
【００９６】
そして、噛合わせられて配置される各ギヤ部材の対向する歯面同士では、歯面同士が圧接した状態が継続維持されて、ガタ詰めが行われる。このため、対向する歯面同士間が、近接離反により衝突して生じる歯打ち音の発生が防止される。
【００９７】
しかも、シリンダ１０１内のピストン部材１０８が、圧縮反力の高い上死点もしくは下死点付近を通過する際に、圧縮反力が大きくなっても、第２モータジェネレータ１２０により、さらに増大されたガタ詰めトルクが与えられる。
【００９８】
すなわち、ステップＳ８では、クランクシャフト１０３の回転位置を示す回転角度センサ１０９が検出した回転角度検出信号Ｅｄに基づいて、ピストン部材１０８の位置が、上死点または下死点であるか否かが判定される。
【００９９】
この判定には、クランクシャフト１０３の回転角度を検出することにより、シリンダ１０６内のピストン部材１０８が摺動方向でいずれの位置に存在するか一意に決まることが用いられる。
【０１００】
ＥＣＵ１７０は、回転角度検出信号Ｅｄによって、ピストン部材１０８が上死点または下死点に存在すると判定される場合、ステップＳ９に処理を進める。また、回転角度検出信号Ｅｄによって、ピストン部材１０８が上死点または下死点に存在しないと判定されると、ステップＳ１０に処理が進む。
【０１０１】
ステップＳ９では、第２モータジェネレータ１２０のガタ詰めトルクを、上死点または下死点付近でないときに比べて増大させる。
【０１０２】
このため、シリンダ１０１内のピストン部材１０８の停止位置が、さらに圧縮反力の高い上死点もしくは下死点近傍に設定されている場合でも、第２モータジェネレータ１２０により、さらに増大されたガタ詰めトルクが与えられる。この増大されたガタ詰めトルクの作用する方向は、圧縮反力で押し戻される方向とは反対方向となり、対向する歯面部が圧接される方向に向かい合うように与えられる。このため、圧縮反力に抗して所望の位置まで各ギヤ部材の回転を進めて、隣接する歯面部同士を当接させた状態で、クランクシャフト１０３の回転を停止させるエンジン停止制御をおこなえる。
【０１０３】
よって、エンジン１００のクランクシャフト１０３の停止位置を、起動に適した位置としながら、第１モータジェネレータ１１０と第２モータジェネレータ１２０との間に位置するギヤ部材間の歯面部同士は圧接されてバックラッシが除去される。
【０１０４】
したがって、シリンダ１０１内のピストン部材１０８が、圧縮反力の高い上死点もしくは下死点付近を通過する際に発生する脈動に影響されることなく、隣接する各歯面部間は、近接離反により衝突するおそれがない。よって、エンジン１００を停止させる処理が行われている間、脈動が抑制されてガタつきを無くしバックラッシを除去することにより、歯打音の発生を防止できる。
【０１０５】
この実施の形態では、第２モータジェネレータ１２０のガタ詰めトルクを適宜増大させることにより、エンジン１００のクランクシャフト１０３の回転角度に拘わらず、駆動系ギヤ部のガタ詰めを行なえてバックラッシを除去できる。
【０１０６】
したがって、エンジン１００を停止させる際に、所望の回転角度でクランクシャフト１０３を停止させることができる。このため、エンジン１００を再起動させる際に、円滑に起動させることができ、始動時の騒音および振動を減少させることが可能である。
【０１０７】
以上説明した実施の形態について、最後に再び図面を参照しながら総括する。
ハイブリッド車両１０は、シリンダ１０６内を往復動するピストン部材１０８を有して、ピストン部材１０８の上死点および下死点間の往復動を、回転駆動力として出力するエンジン１００と、エンジン１００の回転駆動力を駆動系伝達機構１５０に伝達する動力分割機構１３０とを備える。
【０１０８】
また、ハイブリッド車両１０は、さらに、動力分割機構１３０を介して、エンジン１００を停止状態から起動する起動トルクを出力するとともに、エンジン１００を回転駆動状態から停止状態とする停止トルクを与える第１モータジェネレータ１１０を備える。
【０１０９】
そして、ハイブリッド車両１０は、さらに、動力分割機構１３０に接続されて、駆動系伝達機構１５０に回転駆動力を出力する第２モータジェネレータ１２０と、第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０の回転駆動を、運転状態に応じて制御するＥＣＵ１７０と、ピストン部材１０８の位置を検出する回転角度センサ１０９とを備えている。
【０１１０】
ＥＣＵ１７０は、エンジン１００の運転状態を停止状態とする制御を行なう際、第１モータジェネレータ１１０により、エンジン回転停止方向へ停止トルクを与えると共に、第２モータジェネレータ１２０により、停止トルクと反対方向へガタ詰めトルクを与える。
【０１１１】
さらに、回転角度センサ１０９によって検出されるピストン部材１０８の位置が、上死点または下死点近傍にさしかかると、第２モータジェネレータ１２０のガタ詰めトルクが増大する。
【０１１２】
このため、エンジン１００の停止制御が行なわれる際、ステップＳ４で、クランクシャフト１０３の回転数が引下げられて、所定値以下となると、ステップＳ５で、第１モータジェネレータ１１０の停止トルクを減少させつつ、ステップＳ７では、反対方向から第２モータジェネレータ１２０によってガタ詰めトルクが与えられる。
【０１１３】
よって、クランクシャフト１０３が逆回転するおそれがないと共に、伝達ギヤ部材の対向する歯面同士が圧接されるので、従来のような近接と離反とを繰り返すことによる歯打ち音の発生が抑制される。
【０１１４】
なお、この実施の形態では、リングハウジング部材１３５内には、動力分割機構１３０と、リダクション機構１４０とからなる２つの遊星歯車機構が備えられているものを示して説明してきたが、特にこれに限らない。例えば、エンジン１００の回転駆動力を、駆動系伝達機構１５０に伝達する動力分割機構１３０と接続されるものであれば、第２モータジェネレータ１２０と、エンジン１００のクランクシャフト１０３との接続構造が、どのように組み合わせられたものでもよい。例えば、遊星歯車機構に限らず、減速歯車機構とクラッチ機構とを組み合わせた構成でもよい。また、クランクシャフト１０３から、動力分割機構１３０、駆動系伝達機構１５０を介して駆動輪１４９を支持する駆動軸１４８に至るまでのいずれかの伝達部材として、ベルト伝達部材を介在させる等、伝達部材の形状、数量、および材質が限定されるものではない。
【０１１５】
さらに、実施の形態では、クランクシャフト１０３の回転角度を検出する回転角度センサ１０９によって、ピストン位置検出部を構成しているが、特にこれに限らない。例えば、圧縮反力が比較的大きな上死点と下死点とを検出可能なものであればよい。また、点火プラグの着火タイミングを検出したり、あるいは、給排気バルブの開閉タイミングを検出して、ピストン位置を特定する等、どのような方法で、ピストン部材１０８の位置の検出を行なうピストン位置検出部であってもよい。
【０１１６】
さらに、トルク変動が発生するピストン位置が判定できる情報を得られるものであれば、既存の回転数センサ１０１を用いて、クランクシャフト１０３の回転角度を、検出された回転数データから演算により間接的に求める等、どのようなセンサを用いてもよく、センサの形状、数量および材質が特に限定されるものではない。
【０１１７】
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、請求の範囲によって示され、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。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  ハイブリッド車両、１００  エンジン、１０１  回転数センサ、１０２  アクセルペダル、１０３  クランクシャフト、１０４  回転駆動軸、１０６  シリンダ、１０７  燃料パイプ、１０８  ピストン部材、１０９  回転角度センサ、１１０  第１モータジェネレータ、１２０  第２モータジェネレータ、１３０  動力分割機構、１３１  動力分割リングギヤ、１３２  動力分割サンギヤ、１３３  キャリア部材、１３４  動力分割ピニオンギヤ、１３５  リングハウジング部材、１３６  カウンタギヤ機構、１３７  カウンタドライブギヤ、１３８  カウンタドリブンギヤ、１３９  減速シャフト部材、１４０  リダクション機構、１４１  リダクションリングギヤ、１４２  リダクションサンギヤ、１４３  固定キャリア、１４４  リダクションピニオンギヤ、１４５  ファイナルドライブギヤ、１４６  ファイナルドリブンギヤ、１４７  ファイナルギヤ機構、１４８  駆動軸、１４９  駆動輪、１５０  駆動系伝達機構、１６０  蓄電装置、１６１  電力計、１８０  燃料タンク、２００  メータクラスタ、２１０  メータ装置、２１１  シフトポジション表示部、２１２  シフトセレクトレバー、２２０  パーキングロック装置、２２１  アクチュエータ部、２２２  ロックレバー部材、２２３  係止爪部、Ｐ  フューエルポンプ。
【図１】
2013151209.tif 000003
【図２】
2013151209.tif 000004
【図３】
2013151209.tif 000005
【図４】
2013151209.tif 000006
【図５】
2013151209.tif 000007