(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンがそのクランクシャフト出力を変速機、減速部、車軸を経て駆動輪に伝達されて車両走行の動力源とされ、
前記クランクシャフトにクラッチにより連結可能に第１モータが付設されるとともに、
エンジンおよび変速機を制御するとともに、エンジン回転数制御手段を備える制御装置を有し、
前記制御装置は車両減速の間前記エンジンへの燃料供給を停止するとともに、
前記エンジン回転数制御手段は、エンジン回転停止の際に前記クラッチの伝達容量制御により、エンジンの逆転を抑えるようにエンジン回転数の低下状態を制御することを特徴とする車両のパワートレーンシステム。
【請求項２】
前記第１モータは常時エンジン補機と連結されているとともに、前記制御装置は車両減速の間前記第１モータにより前記エンジンをモータリングして、車両停止まではエンジン回転状態を保持するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両のパワートレーンシステム。
【請求項３】
前記エンジン回転数制御手段は、エンジン回転数を前記モータリングによる回転数から徐々に低下させるものであることを特徴とする請求項２記載の車両のパワートレーンシステム。
【請求項４】
前記エンジン回転数制御手段は、前記クラッチをデューティ制御して徐々に伝達容量を低下させるものであることを特徴とする請求項３記載の車両のパワートレーンシステム。
【請求項５】
前記変速機より後段には第２モータが接続され、前記制御装置は車両減速の間第２モータによる車両減速エネルギーの回生を行うとともに、車両停止中は第２モータによりクリープ力を与えるよう構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の車両のパワートレーンシステム。
【請求項６】
前記エンジンの燃料供給が燃料噴射により行われ、
車両再発進時には前記クラッチを締結して第１モータによりクランクシャフトをクランキングして始動し、
エンジンの停止位置に基づいてシーケンシャル噴射により始動時の燃料供給が行われることを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の車両のパワートレーンシステム。
【請求項７】
車両再発進時には前記第２モータにより前記クリープ力より大きい駆動力が付加されることを特徴とする請求項６記載の車両のパワートレーンシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のパワートレーンシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃エンジン駆動の車両における典型的なパワートレーンは、例えば図２３に示すような構成を有している。
すなわち、エンジン１のクランクシャフト１ａにトルクコンバータ３と変速機構部５からなる自動変速機３０が接続され、続いて減速・差動装置部６を経て駆動輪７にエンジン１の出力トルクが伝達されるようになっている。また、自動変速機のトルクコンバータ３にはロックアップクラッチ４が付設されている。さらに、エンジンのクランクシャフト１ａには、エアコンコンプレッサ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、エンジン冷却ウォーターポンプ等の補機２が連結されている。
【０００３】
このようなパワートレーンを備える車両では、その運行中、例えば交差点などでの停車時には、エンジン１は補機２の駆動を継続するとともに、走行レンジでは次の発進に備えてクリープ力を発生させている。そのため、走行していないにもかかわらず、所定量の燃料を消費している。
【０００４】
そこで、運行中の燃料消費を節減するために、高車速やロックアップしている場合に減速の際補機の駆動は行ないながらも、エンジン１への燃料停止を行なうことが考えられる。
すなわち、高車速における減速時にはトルクコンバータ部のロックアップクラッチ４を締結してトルクコンバータ３における滑りをなくするとともに、エンジン１への燃料噴射を停止する。これにより、いわゆるエンジンブレーキがかかり、平坦路であれば徐々に車速が下がってくる。
【０００５】
車速の低下にしたがって変速機構部５で変速が行われるが、変速比が大きくなる限界が存在し、当然車速が下がってくるとエンジン回転速度を高く保てなくなる。その結果、ロックアップしたままでは、車速の低下とともにエンジン１がアイドル回転速度以下となりエンジンストール（エンスト）を起こす車速領域が生じる。また、変速比が大きくなり過ぎて強いエンジンブレーキにより運転性の悪化を生じる場合もある。  そこで、このようなエンストや運転性の悪化が生じる領域に入ると、ロックアップを解除することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような燃料消費の節減法では次のような問題がある。
まず、減速時にロックアップしない場合はもちろんのこと、上記のようにロックアップしていてもとくに低車速に至ればロックアップを解除せざるを得ず、この場合、エンジン回転は急速に自らのフリクションにより低下してエンストとなる。この結果、エアコンコンプレッサ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、エンジン冷却ウォーターポンプ等の補機機能が失われ、また自動変速機のオイルポンプが停止して内部のフォワードクラッチなどが非締結となり、動力伝達が不能となる。
そして、クリープ力の発生もなくなる。
【０００７】
エンジン１により駆動されるオイルポンプは、エンジンの始動により油圧を作ることとなるが、初期状態として自動変速機の内部クラッチが非締結の状態ではそのクラッチが締結するまでの時間遅れがあり、この間エンジン１の動力が伝達されないから、結局始動の遅れ時間にクラッチの締結遅れ時間を加えたものが遅れ時間となる。
また仮に、自動変速機作動に必要な油圧が何らかの手段で確保されて、動力伝達が可能としても、エンストしながらの減速状態でアクセルペダルを踏んで再加速する場合には、エンジン１を始動してから加速を開始しなければならないので、始動に要する時間分だけは依然としてトルク立ち上がりが遅くなり、運転性が悪化するおそれがある。
【０００８】
このように、減速時に最終的にロックアップを解除するとエンジン回転は急速に低下してエンストに至るので、これを避けるためには車両がまだ停止に至ってもいないうちに燃料噴射を再開してエンストを防止しなければならず、燃料消費節減の目的が十分に達せられないことになる。
一方、燃料消費節減追求のため敢えて燃料噴射停止を継続して最終的にエンジン１を停止する場合にも、さらに次のような問題が生じる。
【０００９】
すなわち、一般にエンジンを始動する場合、スタータモータを用いてクランキングを行い、このクランキングを行なっている間に気筒（シリンダ）判別を行なってから燃料の噴射を行なうという制御がなされる。この方法でエンジンの始動を行なうと、燃料の噴射時期が遅れるために始動性が悪いという問題がある。そこでエンジン停止時のシリンダ位置を示すクランク角センサの出力値を記憶しておいて、その記憶値に基づいて始動の開始時からシリンダを識別して燃料の噴射制御を行なう方法が考えられる。
【００１０】
しかし、単に燃料噴射を停止してエンジン回転の停止を成り行きに任せると、エンジン停止の最終段階でクランクシャフト１ａの逆転現象が生じる場合があり、クランク角センサの出力値を記憶しておいても次回の始動時に燃料噴射すべきシリンダを誤認識してしまうことになる。したがって、正確にシリンダ位置を特定して最適なシーケンシャル制御により燃料噴射することができず、上記従来一般の制御に戻ってしまい、回転の立ち上がりが遅れるか、あるいは全シリンダに燃料噴射して始動せねばならないため、燃料を多く消費してしまい、目的と反する結果になる。なおこれは、減速の際燃料停止を行なうか否かにかかわらず発生する問題でもある。
したがって本発明は、上記の問題点に鑑み、燃料消費の格段の節減を実現しながらしかも良好な始動性が得られるようにした車両のパワートレーンシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の発明は、エンジンがそのクランクシャフト出力を変速機、減速部、車軸を経て駆動輪に伝達されて車両走行の動力源とされ、クランクシャフトにクラッチにより連結可能に第１モータが付設されるとともに、エンジンおよび変速機を制御するとともに、エンジン回転数制御手段を備える制御装置を有する。
【００１２】
そして、制御装置は車両減速の間エンジンへの燃料供給を停止するとともに、エンジン回転数制御手段は、エンジン回転停止の際に上記クラッチの伝達容量制御により、エンジンの逆転を抑えるようにエンジン回転数の低下状態を制御するものとした。
【００１３】
上記の第１モータは常時エンジン補機と連結されているとともに、制御装置は車両減速の間第１モータによりエンジンをモータリングして、車両停止まではエンジン回転状態を保持するものとすることができる。
この場合、エンジン回転数制御手段は、エンジン回転数をモータリングによる回転数から徐々に低下させるのが好ましく、その際は、クラッチをデューティ制御して徐々に伝達容量を低下させる。
【００１４】
また、変速機より後段には第２モータが接続され、制御装置は車両減速の間第２モータによる車両減速エネルギーの回生を行うとともに、車両停止中は第２モータによりクリープ力を与えるよう構成することができる。
さらに、エンジンの燃料供給が燃料噴射により行われ、車両再発進時にはクラッチを締結して第１モータによりクランクシャフトをクランキングして始動し、エンジンの停止位置に基づいてシーケンシャル噴射により始動時の燃料供給を行うのが好ましい。
そしてまた、車両再発進時には第２モータにより上記クリープ力より大きい駆動力が付加するようにすることができる。
【００１５】
【作用】
請求項１のものでは、クランクシャフトと第１モータ間のクラッチの伝達容量を制御することにより、エンジン回転停止の際のエンジンの逆転を抑えてエンジンシリンダの停止位置を誤りなく特定でき、再発進始動時の制御に有効に利用できる。
【００１６】
そして、車両減速時にエンジンへの燃料供給が停止されることにより、この間の燃料消費も節減される。
【００１７】
上記の第１モータを常時エンジン補機と連結するとともに、車両減速の間第１モータによりエンジンをモータリングして、車両停止まではエンジン回転状態を保持するものとすることにより、減速中は何時でもエンジンの再始動を要せず再加速することができる。
この場合、エンジン回転数制御手段による制御において、エンジン回転数をモータリングによる回転数から徐々に低下させることにより、モータリング状態から滑らかに回転数を変化させ、停止させることができる。
とくに、デューティ制御によりクラッチの伝達容量を低下させるのが簡単でかつ制御精度がよい。
【００１８】
また、第２モータを設けることにより、車両減速エネルギーを回生して適切な減速感を得るとともにエネルギーを貯えることができる一方、エンジン停止中はそのエネルギーをもとに第２モータを駆動してクリープ力を与えることができる。
【００１９】
さらに、再始動時にはエンジンの停止位置に基づいてシーケンシャル噴射により燃料供給を行なうことにより、良好な始動性が得られ、また始動時の燃料噴射量も少なくて済む。また、第１モータでクランキングすることにより、スタータモータを兼用できる。
そしてまた、車両再発進時に第２モータにより停車中のクリープ力より大きい駆動力を付加することにより、発進の立ち上がりが迅速となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、実施例におけるパワートレーンを示すスケルトン図である。
エンジン１には、一方においてトルクコンバータ３、ロックアップクラッチ４および変速機構部５からなる自動変速機３０、減速・差動装置部６、ドライブシャフト７ａ、７ｂそして駆動輪７が順次接続され、他方では、エアコンコンプレッサ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、エンジン冷却ウォーターポンプ等の補機２に接続している。
エンジン１は図示しない燃料噴射弁により燃料供給を受ける
さらに、補機２に連結されるとともにエンジン１に連結可能の第１モータ９が設けられるとともに、減速・差動装置部６には自動変速機３０と並列に第２モータ８が接続されている。
【００２１】
すなわち、より詳細には、エンジン１の出力はそのクランクシャフト１ａに接続されたトルクコンバータ３またはそれと並列接続のロックアップクラッチ４を経て変速機構部５に伝達され、さらに減速・差動装置部６からドライブシャフト７ａ、７ｂを経て駆動輪７に伝達される。
第２モータ８は減速・差動装置部６のトランスアクスル第３軸６ａに接続され、エンジン１の出力と第２モータ８の出力が第３軸で合流して、駆動輪７に動力を伝える。
【００２２】
一方、エンジン１は、そのクランクシャフト１ａに取り付けられたクランクプーリ１ｂとベルト９ａを経て、電磁式のクラッチ１０を介して第１モータ９につながっており、さらに第１モータ９と補機２がベルト２ａにより連結している。クラッチ１０が締結されると、エンジン１と第１モータ９は回転速度比一定で連動して回転する。
【００２３】
エアコンコンプレッサ、オルタネータ、パワーステアリング用ポンプ、エンジン冷却ウォーターポンプ等の補機２や、第２モータ８および第１モータ９は、エンジン１のブロックに支持されている。
【００２４】
また、自動変速機３０には、油圧コントロールユニット１２が付設されている。油圧コントロールユニット１２には、図２に示すように、エンジン１により駆動される自動変速機用オイルポンプ２０とモータ２５により駆動されるオイルポンプ２１とが接続され、自動変速機作動用のライン圧を生成する。オイルポンプ２０と２１の油圧はそれぞれ逆止弁２２、２２を介して油圧コントロールユニット１２に接続され、いずれか高い方の油圧が油圧コントロールユニットへ出力される。これにより、エンジン１の停止状態でも自動変速機３０の例えば前進時締結するフオワードクラッチなど内部クラッチ５ａの締結ができ、動力伝達が可能となっている。
【００２５】
図３は上記パワートレーンにおける制御装置の構成を示す。
制御装置は、エンジンコントロールユニット１３、自動変速機コントロールユニット１４およびハイブリツドシステムコントロールユニット１５を含み、低電圧バッテリ２９からの電源供給で作動する。
エンジンコントロールユニット１３は、アクセル開度およびアイドルスイッチ状態を含む各種センサからの情報に基づいて、スロットル開度、点火時期、燃料噴射弁、吸排気バルブ等を制御することによりエンジン１を制御する。
【００２６】
自動変速機コントロールユニット１４は、シフトレバー選択位置、エンジン回転数、車速を含む各種センサからの情報に基づいて、ロックアップクラッチ４やその他変速比制御アクチュエータ等を制御することにより自動変速機３０を制御する。
ハイブリツドシステムコントロールユニット１５は、アイドルスイッチ状態、エンジン回転数、車速、ブレーキスイッチ状態を含む各種センサからの情報に基づいて、クラッチ１０、あるいはモータ駆動の自動変速機用オイルポンプ２１を制御するとともに、インバータ２６、２７を介して第２モータ８、第１モータ９を制御する。第２モータ８、第１モータ９はインバータを介して高電圧バッテリ２８と接続され、駆動制御時には高電圧バッテリ２８から電力をとり、回生制御時には高電圧バッテリ２８を充電できるようになっている。
また、各種センサからの情報の他、協調制御のための情報を共有するため、各コントロールユニット間が通信線により接続されている。
【００２７】
つぎに、上記制御装置による車両運行中の制御状態の変遷について説明する。まず、図４は高速で定速走行している状態から減速する場合の各センサ信号ならびにトルクの変化を示すタイムチャートである。
高速走行時には、燃料噴射が行われてエンジン１が駆動中の燃料噴射モードであるが、トルクコンバータ３における滑りを防止し燃料消費を低減するため、ロックアップクラッチ４が締結状態とされている。また第１モータ９は出力状態ではないが、クラッチ１０は締結され、エンジン１の出力により回転されて、補機２が回転している状態にある。これが、図のＡ区間に該当する。
【００２８】
つぎに運転者が時刻ｔ１でアクセルペダルから足を離し、アイドルスイッチがオンになると、エンジンコントロールユニット１３は、減速状態に入ったと判断し、エンジン１への燃料噴射を停止する。
これにより、駆動輪７からエンジン１が逆駆動され、車軸トルクは被動側となって、ロックアップ（Ｌ／Ｕ）車軸トルクで表わされるエンジンブレーキ効果が生じ、Ｂ区間のロックアップ（Ｌ／Ｕ）減速モードに移る。
【００２９】
続いてさらに、運転者が時刻ｔ２でブレーキペダルを踏み、ブレーキスイッチがオンすると、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５では必要な減速度を得るため図５のようなマップから車速に対応する目標車軸トルクを求め、この目標車軸トルクに対してロックアップ車軸トルクで足りない分を第２モータ８による回生車軸トルクで補う。
【００３０】
すなわち、図６のエンジンフリクションマップからエンジンフリクショントルクを求め、選択されているギア比を考慮して車軸トルクに換算されたエンジンフリクション車軸トルクを計算する。また、図７の変速機フリクションマップからエンジン回転数とギア比とを考慮して車軸に換算された変速機フリクション車軸トルクを計算する。
これらエンジンフリクション車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクがロックアップ車軸トルクとなり、目標車軸トルクからロックアップ車軸トルクを減算して回生車軸トルクが求められる。
【００３１】
この間、エンジン１は回転を続け、補機２はエンジン出力によって回転されるので補機機能は存続している。また、自動変速機のオイルポンプ２０もエンジン出力で駆動されているから、自動変速機３０の内部クラッチ５ａも締結可能で動力伝達機能は存続している。したがって、この減速中はエンジン１が回転しているため、再加速する場合には再始動のためのクランキングに要する時間が不要で直ちに燃料噴射を実行でき、駆動力立ち上り遅れの心配がない。
【００３２】
次に、上記の減速状態が続いて車速が下がってくると、ロックアップしたままでは、車速の低下とともにエンジン回転数Ｎｅがアイドル回転速度以下となりエンジンストールを起こしたり、自動変速機３０での変速段切換によって変速比が大きくなり、エンジンブレーキが強く運転性の悪化を生じる。
そこで、所定のエンジン回転数まで低下すると、自動変速機コントロールユニット１４はロックアップ信号を非締結側にしてロックアップクラッチ４の締結を解除し、滑りを許容できるトルクコンバータ伝達に切り換える。
【００３３】
しかし、ロックアップクラッチ４の締結を解除しても、エンジン１の燃料噴射を停止したままでは、エンジン１は自らのフリクションにより急速にその回転数が低下する。そのため、本実施例では、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５がクラッチ１０を締結状態のまま、第１モータ９によりエンジン１をモータリングして例えばアイドリング回転数に維持してエンストしないようにする。
このロックアップクラッチ４の締結解除後のＣ区間はモータリング減速モードとなる。
【００３４】
エンジン１のモータリングに必要な動力は、トルクコンバータ３を介して駆動輪７側から駆動されるトルクで不足する分のみを分担すればよいから、第１モータ９の負担は小さい。
モータリング減速モードでは、Ｂ区間におけるロックアップ車軸トルクよりは低いトルコン車軸トルクに切り替わるので、目標車軸トルクを得るために第２モータ８の回生車軸トルクを増大させる。
この間車速はＢ区間におけると同様に低下していく。
【００３５】
回生車軸トルクの決定は、Ｂ区間におけると同様であるが、ロックアップが解除されている点で相違点がある。
ここでは、トルコン伝達車軸トルクを求める。
エンジン回転数Ｎｅと車速Ｖと選択されているギア比からトルクコンバータ３前後の回転速度比がわかる。そして、図８のようなトルクコンバータの入力容量係数マップから入力容量係数τを求め、次式によりトルクコンバータが伝達するトルクＴ’が計算できる。
Ｔ’＝τ＊Ｎｅ＊Ｎｅ
そして、ギア比を考慮して車軸トルクに換算されたトルコン伝達車軸トルクを計算する。
【００３６】
目標車軸トルクは、トルコン伝達車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクと回生車軸トルクの合計で与えられるとして、減算によって回生車軸トルクを求め、この回生車軸トルクを実現するように第２モータ８を制御する。
このように、まず、エンジン１をアイドリング回転数など目標回転とするように第１モータ９を定速度制御し、その結果から、回生車軸トルクを実現するよう第２モータ８を制御することにより、全体としてエンジン回転と回生車軸トルクを目標値とすることができる。
なお、エンジン１を目標回転にすることで、車両が停止したときには第１モータ９により車両クリープトルクが発生する。
【００３７】
図１０は減速状態から車両停止に至ったときの各回転速度ならびにトルクの変化を示す。
車両停止までは上述のように第１モータ９により車両クリープトルクが発生しているが、車両停止後はトルクコンバータ３側からの逆駆動力がなくなるために、第１モータ９だけでエンジンフリクションに打ち勝ってエンジン１を駆動するには、第１モータの動力損失が大きい。
そこで、減速状態から車両停止に至ると、Ｄ区間の移行モードに入り、第１モータ９のクラッチ１０の伝達容量を落として、エンジンのフリクションによってエンジン回転数を落として行く。ただし、この間補機２の機能を維持するため第１モータ９の回転は一定に保持する。そしてかわりに、第２モータ８を回生から駆動に切り換え、第２モータによってクリープ力を発生させる。
【００３８】
エンジン回転数が低下するに従ってトルクコンバータ３の駆動トルクは低下する。トルコン伝達車軸トルクは前述のとおりτ＊Ｎｅ＊Ｎｅ＊ｔで計算できる。目標車軸トルクからトルコン伝達車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクを引くと目標の第２モータ８による駆動車軸トルクが求められる。
このようにして、最終的には、エンジン回転が０となった時点でクラッチ１０が非締結状態とされ、Ｅ区間のアイドルストップモードに移る。ここでは、第１モータ９は補機２の駆動のみを行ない、第２モータ８によりクリープ力が維持される。
なお、エンジン１が停止したときには、エンジンコントロールユニット１３は、次回始動時にどのシリンダが点火時期となるか、あるいは燃料噴射シリンダとなるかを特定できるようにエンジンすなわちシリンダの停止位置を記憶する。
【００３９】
図１１は車両停止状態から発進する場合の各回転速度ならびにトルクの変化を示す。
アクセルペダルが踏まれて発進加速する場合には、第１モータ９をスタータモータとして用いる。その際、エンジン１を始動してから加速を始めるのでは、始動のクランキングに要する分の時間がかかりトルク立ち上がりが遅くなるので、併せて第２モータ８による発進トルクを発生させてエンジン始動遅れを補う。
【００４０】
すなわち、Ｅ区間のアイドルストップモード状態でアクセルペダルが踏まれ、所定値以上のアクセル開度となると、クラッチ１０を締結して、Ｆ区間の発進モードに移る。
第１モータ９の回転数は目標回転を維持するよう制御するが、クラッチ１０を締結して回転数が下がる場合には、結果として最大トルクを出力することになる。  クラッチ締結により第１モータ９とエンジンのクランクシャフト１ａが連結され、クランキングが開始される。
なお、アクセル開度に対応して、エンジン１には燃料噴射弁から燃料が供給される。この際、エンジン停止時に記憶されていたシリンダの停止位置に基づいて、適切なシリンダからシーケンシャル制御により点火順序にしたがって燃料噴射が行われる。
【００４１】
クランキングによりエンジン１の回転が上昇し、エンジンが完爆してトルク発生を開始すると、第１モータ９の駆動を停止して空転するようにし、エンジン出力により補機２を駆動するようにする。
エンジン１が完爆したことは、例えばエンジンの回転数変化が急となったこと、あるいは第１モータ９の駆動トルクが正から負に反転することなどから、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５において検知することができる。
【００４２】
一方この間、図９に示すようなマップからアクセル開度に応じた目標車軸トルクを求め、第２モータ８による発進駆動力を発生させて、その目標車軸トルクを実現する。第２モータ８による駆動車軸トルクは、目標車軸トルクからトルコン伝達車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクを減算して求められる。
このようにして、エンジン１の始動完了まで、第２モータ８による発進アシストが行われ、迅速な駆動トルクの立ち上がりが得られる。
第２モータ８による駆動車軸トルクが０になったあとは、エンジンの出力のみで目標車軸トルクを賄うＧ区間の燃料噴射モードになる。
【００４３】
なお、Ｅ区間のアイドルストップモードでは、モータ駆動の自動変速機用オイルポンプ２１により、エンジン停止状態でも自動変速機３０は油圧を送り込まれているので、内部クラッチ５ａを締結させておくことができ、遅れは始動のクランキング時間だけとなる。したがって、第２モータ８による発進アシスト時間が短くなり、発進アシストをする車速範囲が少なくて済むので、第２モータ８として出力の小さいものを選択することができる。
【００４４】
つぎに、本実施例における全体制御の流れを図１２−図１７により説明する。まず、ステップ１０１、１０２で移行終了フラグおよび発進モードフラグが初期設定され、燃料噴射モードで制御されて運行が開始される。
ステップ１０３では、エンジンコントロールユニット１３においてアイドルスイッチの状態がチェックされる。アイドルスイッチがオンでなければ、ステップ１０４に進んで、発進モードフラグが立っているかどうかがチェックされる。ここで発進モードフラグが立っていない間は、ステップ１０１へ戻り、上記のフローを繰り返す。
【００４５】
そして、ステップ１０３でのチェックでアイドルスイッチがオンになると、ステップ１０５に進み、エンジンコントロールユニット１３は燃料噴射を停止する。
つぎのステップ１０６では、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５が車速をチェックして、車速が０でなくしたがって走行中であるときには、ステップ１０７で自動変速機コントロールユニット１４におけるロックアップ信号が締結側であるかどうかをチェックする。
ここで、ロックアップ信号が締結側になっているときは、ステップ１０８でロックアップ減速モードと判定して、ステップ１２０以降のロックアップ減速モード制御に進む。
【００４６】
また、ロックアップ信号が非締結側であるときは、ステップ１０９で非ロックアップ減速モードと判定し、次いでステップ１１０でエンジン回転数が第１の設定値Ｎ１より低いかどうかをチェックする。ここでエンジン回転数が高い間はステップ１０７へ戻り、同じ流れを繰り返す。そして、エンジン回転数が第１の設定値より低くなると、ステップ１１０からステップ１１１へ進んで、モータリング減速モードと判定し、ステップ１３０以降のモータリング減速モード制御に進む。
【００４７】
一方、ステップ１０６のチェックで車速が０になった場合には、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５では、ステップ１１２で移行終了フラグをチェックする。移行終了フラグが０のときはステップ１１３で移行モードと判定し、ステップ１４０以降の移行モード制御に進む。
また、移行終了フラグが立っているときには、ステップ１１４でアイドルストップモードと判定し、ステップ１６０以降のアイドルストップモード制御に進む。
【００４８】
さらに、ステップ１０４のチェックで発進モードフラグが立っているときは、ステップ１７０以降の、発進モード制御に進む。
【００４９】
ロックアップ減速モード制御では、まずステップ１２０において、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５で目標車軸トルクを求める。ここでは、図５に示すような車速と目標車軸トルクのマップを用いて車速センサによる検出車速に対応して目標車軸トルクを読み出し決定する。
【００５０】
次のステップ１２１では、図６のエンジンフリクションマップからエンジン回転数に対するエンジンフリクショントルクを求め、選択されているギア比を考慮して車軸トルクに換算されたエンジンフリクション車軸トルクを計算する。
そして、ステップ１２２では、図７の変速機フリクションマップからエンジン回転数とギア比とを考慮して車軸に換算された変速機フリクション車軸トルクを求める。
【００５１】
このあと、ステップ１２３において、回生車軸トルクを求める。
目標車軸トルクは、エンジンフリクション車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクと回生車軸トルクの合計で与えられるから、回生車軸トルクは目標車軸トルクからエンジンフリクション車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクの減算によって求められる。なおこの際、アイドルスイッチがオンであるのみならず、さらにブレーキ操作が行われてブレーキスイッチがオンしている場合には、上記のようにして求められた回生車軸トルクにさらに車速による補正を加えるのが好ましい。
ステップ１２４では、この回生車軸トルクを回生電流に換算して第２モータ８を制御し、このあとステップ１０３へ戻る。
【００５２】
モータリング減速モード制御では、まずステップ１３０において、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５で目標エンジン回転数を決定するとともに、ステップ１３１で、実際のエンジン回転数と目標エンジン回転数の差分を求める。そして、ステップ１３２で、この差分に所定のゲインを乗じて第１モータ９のトルク操作量を求め、ステップ１３３で第１モータをフィードバック制御する。  これにより、エンジン１は目標エンジン回転数、例えばアイドリング回転数に駆動保持される。
【００５３】
続いてステップ１３４では、先のステップ１２０におけると同じく、目標車軸トルクを求める。そして、ステップ１３５では、トルコン伝達車軸トルクを求め、さらにステップ１３６で、変速機フリクション車軸トルクを求める。
【００５４】
このあと、ステップ１３７で、目標回生車軸トルクを求める。
目標車軸トルクは、トルコン伝達車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクと回生車軸トルクの合計で与えられるから、回生車軸トルクは目標車軸トルクからトルコン伝達車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクの減算によって求められる。
ステップ１３８では、この回生車軸トルクを第２モータの回生電流に換算して第２モータ８を制御し、このあとステップ１０３へ戻る。
これが繰り返されて減速してゆき、車速が０になると移行モード制御に移る。
【００５５】
移行モード制御では、まずステップ１４０において、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５が目標車軸トルク（クリープトルク）を設定するとともに、ステップ１４１で、デューティ制御によりクラッチ１０の伝達容量を制御し、第１モータ９によるエンジンのモータリングを落としていく。
この間、第１モータ９の回転数は、ステップ１４２においてモータリング減速モード時のレベルに保持する。
【００５６】
次のステップ１４３では、トルクコンバータ３の伝達トルクを求め、ステップ１４４において、まだ回転中のエンジン１からトルクコンバータ３を経て駆動輪７側へ伝達されるトルコン伝達車軸トルク（トルコンクリープトルク）を演算する。
そして、ステップ１４５で、目標車軸トルクからトルコンクリープトルクを減算して第２モータ８による目標クリープトルクを求める。
ステップ１４６において、目標クリープトルクを駆動電流に換算して、第２モータ８を制御する。
【００５７】
ステップ１４７では、アイドルスイッチがオンしているかどうかをチェックする。ここで、もしアイドルスイッチがオフになれば、アクセルペダルが踏まれたわけであるから、発進モード制御へ移ることになる。
アイドルスイッチがオンであれば、次のステップ１４８で、エンジン回転数が０になったかどうかをチェックする。エンジン回転数が０になるまではステップ１０３に戻って上記を繰り返す。
エンジン回転数が０になると、ステップ１４９に進み、クラッチ１０を完全に非締結とし、第１モータ９は補機２のみを定回転で駆動することになる。
このあと、ステップ１５０で移行終了フラグを立て、ステップ１０３に戻る。
【００５８】
つぎに、上記のステップ１４１におけるクラッチ１０の伝達容量の制御について説明する。
ここでは、とくにエンジン停止時にクランクシャフト１ａの逆転を防止する。すなわち、図１８の（ａ）は時間経過におけるエンジン回転数（回転速度）の変化を示すが、単にクラッチ１０を非締結にしてエンジンの回転数低下を成り行きにまかせると、Ｂ線のように逆転現象を起こす。これは、エンジン各部の慣性によりクランクシャフト１ａが最終停止位置を超えた位置まで回転したあと逆戻りして揺動することに起因する。
【００５９】
このため、本来なら（ｃ）に示すように、例えば４シリンダエンジンであれば基準信号（例えば第１シリンダレファランス信号（１ｃｙｌ））が４信号ごとに検出されるべきであるにもかかわらず、（ｂ）に示すように、或るシリンダのレファランス信号が複数個検出され、基準信号が想定外の点で検出される結果となる。そのため、各シリンダの停止位置が判別不能となる。
そこで、本実施例では、フィードバック制御により、クラッチ１０をデューティ制御して、（ａ）のＡ線のように安定した傾斜で徐々にエンジン回転数を低下させて、逆転の発生を押さえるようにしている。
【００６０】
図１９はフィードバック制御によるエンジン回転数制御の流れを示すフローチャートである。
すなわち、まずステップ１４１０において、あらかじめ定めた所定の中間デューティ値ＤＴを制御デューティ値としてセットする。
つぎに、ステップ１４１１では、目標エンジン回転数Ｎｓｔｐ（回転速度）を次式により求める。
Ｎｓｔｐ＝Ｎｓｅｔ−Ｄｄｗｎ
ここで、Ｎｓｅｔは移行開始時のエンジン回転数、例えばアイドリング回転数であり、Ｄｄｗｎは固定値であって、目標エンジン回転数をＤｄｗｎだけ低下させることを示している。
【００６１】
次いでステップ１４１２で、目標エンジン回転数Ｎｓｔｐと実際のエンジン回転数Ｎｅの差分ｄＮｅを求める。
つぎにステップ１４１３で、図２０のマップから差分ｄＮｅに対応する補正量Ｄｓを求める。このマップでは、差分ｄＮｅが（−）の領域には不感帯を設定してあるが、ｄＮｅが（＋）の領域では不感帯を設けないで、エンジン回転の下がり過ぎが発生するのを防止している。
【００６２】
ステップ１４１４では、デューティ値ＤＴに補正量Ｄｓを加えて、新たな制御デューティ値ＤＴとする。基本傾向として制御デューティ値ＤＴは０に向かって低減していく。
このあと、ステップ１４１５で、Ｎｓｅｔ＝Ｎｓｔｐとして、ステップ１４１１へ戻り、エンジン回転数が０になるまで上記フローを繰り返す。
こうして、マップの移行時目標エンジン回転数Ｎｓｔｐが徐々に０に向かって低減するので、停止の瞬間エンジンがオーバーシュートすることによる逆転が抑えられる。
上記のステップ１４１０から１４１５が発明のエンジン回転数制御手段を構成している。
【００６３】
全体フローに戻って、アイドルストップモード制御では、ステップ１６０において、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５により第１モータ９が目標回転数に保持されるとともに、ステップ１６１で、目標車軸トルク（クリープトルク）が維持されるように第２モータ８が制御される。
ステップ１６２では、アイドルスイッチがオンしているかどうかをチェックする。ここで、もしアイドルスイッチがオフになれば、アクセルペダルが踏まれたわけであるから、発進モード制御へ移ることになる。
【００６４】
アイドルスイッチがオンであれば、次のステップ１６３で、車速が０であるかどうかをチェックする。アクセルペダルを踏んでいなくてもクリープを許して車両を前進させた場合には、上と同じく発進モード制御へ移る。
ステップ１６３のチェックで車速が０であるときは、ステップ１６０に戻って上記を繰り返し、アイドルストップモード制御を継続する。
【００６５】
発進モード制御では、ステップ１７０において、ハイブリツドシステムコントロールユニット１５でまず発進モードフラグを立てる。
次いでステップ１７１で、クラッチ１０を締結するとともに、ステップ１７２で、それまでの第１モータ９の回転数を維持するように回転数制御を行う。これにより、第１モータ９の回転出力でエンジン１のクランキングが行われる。回転数を維持する制御結果として、クランキングの間、第１モータ９の出力トルクは増大する。
【００６６】
ステップ１７３では、図１１のマップに基づいて目標車軸トルクを求め、ステップ１７４で、目標車軸トルクとトルコン伝達車軸トルクの差分から第２モータ８の目標トルクを求める。
ステップ１７５では、目標トルクを駆動電流に換算して、第２モータ８を制御する。
この間、ステップ１７６において、エンジンコントロールユニット１３は燃料噴射、点火時期等のエンジンの始動制御を行う。
【００６７】
ステップ１７７では、エンジン１が完爆したかどうかをチェックし、完爆するまではステップ１７２へ戻って上記を繰り返す。
エンジン１が完爆すると、ステップ１７８へ進み、第１モータ９の駆動を停止してその出力トルクを０にする。
なお、完爆後は、エンジン出力によるトルコン伝達車軸トルクが目標車軸トルクに到達したところで、第２モータ８の駆動は終了する。
このあと、ステップ１７９において、発進モードフラグを０にして、ステップ１０３へ戻る。
【００６８】
本実施例は以上のように構成され、エンジン１とは独立して補機２を駆動できるとともにクラッチ１０でエンジンのクランクシャフト１ａと連結可能の第１モータ９と、トルクコンバータ３と駆動輪７の間に接続された第２モータ８とを備え、減速時には第２モータ８で回生するとともに第１モータ９によりエンジン１をモータリングして車両停止まではエンストを防止し、停車時には第１モータ９により補機を駆動しながら第２モータ８により車両にクリープ力を与えるものとしたので、減速および交差点などでの停車中燃料噴射を停止して顕著な燃料節減を得ることができる。
【００６９】
また、発進時には第１モータ９でクランキングするようにしているので、スタータモータを兼用できる。
さらに停車中も補機２が駆動され、始動発進時には第２モータ８を駆動してアシストするので、再発進時の立ち上がりが格段に迅速である。
【００７０】
そしてとくに、モータリングからエンジン回転停止の移行に際して、第１モータ９とクランクシャフト１ａ間のクラッチ１０をデューティ制御して徐々に締結力を低下させ、エンジン１の逆転を防止したので、シリンダの停止位置が明確に特定される。これにより、再発進時には燃料の全シリンダ噴射が不要で、当初から最適なシーケンシャル噴射を行うことができ、良好な始動性が得られるとともに、燃料節減にさらに寄与している。
【００７１】
なお、実施例では、エンジンのクランクシャフトと第１モータを連結するクラッチが第１モータに付設されているが、第１モータが常時補機と連結され、選択的にクランクシャフトと連結可能であれば、クラッチの設置部位はとくに限定されず、例えばクラッチを補機側に付設して、補機を経由して第１モータとクランクシャフトを連結可能とすることもできる。
【００７２】
また上記実施例では、移行モード制御におけるエンジン回転停止時に、目標エンジン回転数Ｎｓｔｐをフローの繰り返しごとに（Ｎｓｔｐ＝Ｎｓｅｔ−Ｄｄｗｎ）の演算により求めるものとしたが、このほか、演算によらずマップから読み出して決定することもできる。
すなわち、図２１はフィードバック制御によるエンジン回転数制御における目標エンジン回転数設定の他の例を示すフローチャートである。
まずステップ１４２０において、あらかじめ定めた所定の中間デューティ値ＤＴを制御デューティ値としてセットする。
【００７３】
つぎに、ステップ１４２１では、移行モードに入った最初のフローであるかどうかをチェックする。初回であれば、ステップ１４２２へ進んでカウンタＣｓｔｐを０とし、２回目以降は、ステップ１４２３でカウンタＣｓｔｐをインクリメントしていく。
このあと、それぞれステップ１４２４へ進み、図２２に示すような移行時目標エンジン回転数マップからカウンタＣｓｔｐの値に対応する目標エンジン回転数Ｎｓｔｐ（回転速度）を求める。
このマップでは、カウンタ値が進むにしたがって目標エンジン回転数Ｎｓｔｐが移行開始時のエンジン回転数、例えばアイドリング回転数から直線的に低下するとともに、最終段階では緩やかに０に落ち着くように設定されている。
【００７４】
このあとのステップ１４２５から１４２８は図１９のステップ１４１２から１４１５と同じであり、ステップ１４２８からステップ１４２１へ戻って、エンジン回転数が０になるまで上記フローを繰り返す。
目標エンジン回転数をマップとして用意するので任意の変化傾向を設定でき、これによっても緩やかに停止させることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、エンジンのクランクシャフトにクラッチにより連結可能の第１モータを付設し、エンジンおよび変速機を制御するとともに、エンジン回転数制御手段を備える制御装置を有して、まず車両減速の間エンジンへの燃料供給を停止するから、減速時の燃料消費が節減されるという効果を有する。
【００７６】
そして、エンジン回転数制御手段は、エンジン回転停止の際に上記クラッチの伝達容量を制御することにより、エンジンの逆転を抑えるようにエンジン回転数の低下状態を制御するから、エンジンシリンダの停止位置を誤りなく特定できて、再発進時に良好な始動性を得られる。
【００７７】
また、第１モータを常時エンジン補機と連結するとともに、車両減速の間第１モータによりエンジンをモータリングして、車両停止まではエンジン回転状態を保持するものとすることにより、減速中は何時でもエンジンの再始動を要せず再加速することができる。
この場合、エンジン回転数制御手段による制御において、エンジン回転数をモータリングによる回転数から徐々に低下させることにより、モータリング状態から滑らかに回転数が変化するので乗員へのショックもない。
とくに、デューティ制御によりクラッチの伝達容量を低下させるのが簡単でかつ精度のよい制御が得られる。
【００７８】
また、第２モータを設けることにより、車両減速エネルギーを回生して適切な減速感を得るとともにエネルギーを貯えることができる一方、エンジン停止中はそのエネルギーをもとに第２モータを駆動してクリープ力を与えることができる。
【００７９】
さらに、車両再発進時に第２モータにより停車中のクリープ力より大きい駆動力を付加することにより、発進の立ち上がりを迅速にできるという効果が得られる。
また発進時第１モータでクランキングすることにより、スタータモータを兼用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるパワートレーンを示すスケルトン図である。
【図２】自動変速機用油圧供給源の構成を示す図である。
【図３】パワートレーンにおける制御装置の構成を示す図である。
【図４】定速走行している状態から減速する場合のタイムチャートである。
【図５】減速時の目標車軸トルクを求めるマップを示す図である。
【図６】エンジンフリクションマップを示す図である。
【図７】変速機フリクションマップを示す図である。
【図８】トルクコンバータの入力容量係数マップを示す図である。
【図９】減速状態から車両停止に至ったときのタイムチャートである。
【図１０】車両停止状態から発進する場合のタイムチャートである。
【図１１】発進時の目標車軸トルクを求めるマップを示す図である。
【図１２】実施例における全体制御の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施例における全体制御の流れを示すフローチャートである。
【図１４】実施例における全体制御の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施例における全体制御の流れを示すフローチャートである。
【図１６】実施例における全体制御の流れを示すフローチャートである。
【図１７】実施例における全体制御の流れを示すフローチャートである。
【図１８】エンジン停止の際のエンジン回転数の変化を示す図である。
【図１９】エンジン回転数制御の流れを示すフローチャートである。
【図２０】デューティ制御における補正量マップを示す図である。
【図２１】エンジン回転数制御の流れを示すフローチャートである。
【図２２】エンジン停止移行時の目標エンジン回転数マップを示す図である。
【図２３】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１        エンジン
１ａ      クランクシャフト
１ｂ      クランクプーリ
２        補機
２ａ      ベルト
３        トルクコンバータ
４        ロックアップクラッチ
５        変速機構部
５ａ      内部クラッチ
６        減速・差動装置部
７        駆動輪
７ａ、７ｂ    ドライブシャフト
８        第２モータ
９        第１モータ
９ａ      ベルト
１０      クラッチ
１２      油圧コントロールユニット
１３      エンジンコントロールユニット
１４      自動変速機コントロールユニット
１５      ハイブリツドシステムコントロールユニット
２０、２１    オイルポンプ
２２      逆止弁
３０      自動変速機
Ｎｅ      エンジン回転数
Ｎｓｔｐ    目標エンジン回転数
【図１】
0003896640.tif 000002
【図２】
0003896640.tif 000003
【図３】
0003896640.tif 000004
【図４】
0003896640.tif 000005
【図５】
0003896640.tif 000006
【図６】
0003896640.tif 000007
【図７】
0003896640.tif 000008
【図８】
0003896640.tif 000009
【図９】
0003896640.tif 000010
【図１０】
0003896640.tif 000011
【図１１】
0003896640.tif 000012
【図１２】
0003896640.tif 000013
【図１３】
0003896640.tif 000014
【図１４】
0003896640.tif 000015
【図１５】
0003896640.tif 000016
【図１６】
0003896640.tif 000017
【図１７】
0003896640.tif 000018
【図１８】
0003896640.tif 000019
【図１９】
0003896640.tif 000020
【図２０】
0003896640.tif 000021
【図２１】
0003896640.tif 000022
【図２２】
0003896640.tif 000023
【図２３】
0003896640.tif 000024