(57)【要約】【課題】エンジンを停止する際に、エンジンの逆回転を阻止する一方向クラッチのガタ音が大きくなることを防止する。【解決手段】エンジンを停止する際にエンジンの回転数を引き下げるための第１電動機のベーストルクを算出し（ステップＳ１）、エンジンの回転数が低下した後に第１電動機によるエンジン回転数の引き下げを終了するエンジン回転数の下でエンジンの運動エネルギーが低下から増大に変化するクランク角度を設定するための前記第１電動機のトルクについての補正トルクを求め（ステップＳ４，Ｓ５）、求められた補正トルクのうちの小さい値の補正トルクによって前記ベーストルクを補正したトルク値を前記第１電動機のトルク指令値として出力する（ステップＳ６，Ｓ７）ように構成されている。【選択図】図１
2016175608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも三つの回転要素によって差動作用を行う動力分割機構における第１回転要素に、捩り振動低減用のばねダンパ機構を介してエンジンが連結されるとともに前記エンジンの逆回転を阻止する一方向クラッチが設けられ、前記動力分割機構における第２回転要素に前記エンジンの回転数を制御できる第１電動機が連結され、前記動力分割機構における第３回転要素から出力されたトルクにトルクを加減する第２電動機が設けられたハイブリッド車の制御装置において、
前記エンジンを停止する際に前記エンジンの回転数を引き下げるための前記第１電動機のベーストルクを算出し、
前記エンジンの回転数が低下した後に第１電動機によるエンジン回転数の引き下げを終了するエンジン回転数の下でエンジンの運動エネルギーが低下から増大に変化するクランク角度を設定するための前記第１電動機のトルクについての補正トルクを求め、
求められた前記補正トルクのうちの小さい値の補正トルクによって前記ベーストルクを補正したトルク値を前記第１電動機のトルク指令値として出力する
ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの回転数を制御できる電動機と、走行のための駆動トルクを加減できる他の電動機とを備えたハイブリッド車を対象とする制御装置に関し、特にエンジンを停止する際の回転数を電動機によって制御するように構成された制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された装置は、捩り振動を低減するためのダンパ機構がエンジンの出力側に設けられたハイブリッド車を対象とする制御装置であって、エンジンを停止する際に電動機によってエンジン回転数を次第に低下させ、その際にダンパ機構に蓄積される弾性エネルギーが最小となるように前記電動機のトルクを補正するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１３６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイブリッド車におけるエンジンを停止する場合、特許文献１に記載されているように、エンジンに対する燃料の供給を停止した状態で電動機によってエンジンの回転数を引き下げることが行われる。特許文献１に記載された装置によれば、ダンパ機構に蓄積される弾性エネルギーが小さくなってその弾性エネルギーが解放されることによる自由振動を抑制することができるが、エンジン回転数の引き下げ速度が大きくなってしまう可能性がある。そのため、例えば、エンジンの逆回転を阻止するための一方向クラッチが設けられているハイブリッド車においては、一方向クラッチが急激に係合していわゆるガタ音が大きくなってしまう可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、エンジン停止のための電動機のトルクを、ダンパ機構で蓄積される弾性エネルギーを小さくして、ダンパ機構や一方向クラッチでのガタ打ち音などの異音が小さくなるように適正化することのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、少なくとも三つの回転要素によって差動作用を行う動力分割機構における第１回転要素に、捩り振動低減用のばねダンパ機構を介してエンジンが連結されるとともに前記エンジンの逆回転を阻止する一方向クラッチが設けられ、前記動力分割機構における第２回転要素に前記エンジンの回転数を制御できる第１電動機が連結され、前記動力分割機構における第３回転要素から出力されたトルクにトルクを加減する第２電動機が設けられたハイブリッド車の制御装置において、前記エンジンを停止する際に前記エンジンの回転数を引き下げるための前記第１電動機のベーストルクを算出し、前記エンジンの回転数が低下した後に第１電動機によるエンジン回転数の引き下げを終了するエンジン回転数の下でエンジンの運動エネルギーが低下から増大に変化するクランク角度を設定するための前記第１電動機のトルクについての補正トルクを求め、求められた前記補正トルクのうちの小さい値の補正トルクによって前記ベーストルクを補正したトルク値を前記第１電動機のトルク指令値として出力するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、エンジンを停止するべく第１電動機によってエンジン回転数を引き下げる場合、その引き下げのためのトルクは一方向クラッチが急激に係合したり、それに伴って係合音（ガタ音）が大きくなったりしない程度のトルク（ベーストルク）として設定される。そして、エンジン回転数が所定の回転数に低下して前記引き下げトルクを低下させてエンジン回転数の引き下げを終了する場合、エンジン回転数が低下する過程でエンジンの運動エネルギーが最小となるクランク角度を設定するための補正トルクを求め、エンジン回転数を引き下げるための第１電動機のベーストルクをその補正トルクによって補正する。そのため、ばねダンパ機構における弾性エネルギーが解放されるとしても、その弾性エネルギーによる歯打ち音やガタ詰まりに伴う衝撃音などのガタ音が小さくなる。結局、この発明によれば、エンジンを停止した後、その回転数を第１電動機で引き下げる場合に、一方向クラッチが係合する際のガタ音を抑制できると同時に、ばねダンパ機構に蓄積された弾性エネルギーが要因となるガタ音を防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施例での制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図３】所定のエンジン回転数の下でのクランク角度とエンジンコンパートメント内の音圧との測定結果を示す概略的な線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図２はこの発明の実施例で対象とするハイブリッド車のパワートレーンを模式的に示しており、エンジン（ＥＮＧ）１と第１電動機（ＭＧ１）２とが動力分割機構３に連結されている。動力分割機構３は、三つの回転要素によって差動作用を行う機構であって、図２では遊星歯車機構が採用されている。第１回転要素（例えばキャリヤ４）にエンジン１が捩り振動低減用のばねダンパ機構５を介して連結されている。また、第２回転要素（例えばサンギヤ６）に第１電動機（第１モータ・ジェネレータ：ＭＧ１）２が連結されている。第３回転要素（例えばリングギヤ７）が出力部材とされていて出力ギヤ８が一体化されている。
【００１０】
エンジン１は、複数気筒のレシプロエンジンであり、その出力軸（クランク軸）９の逆回転を阻止する一方向クラッチ１０が設けられている。この一方向クラッチ１０は、第１モータ・ジェネレータ２が走行のためのトルク（負回転方向のトルク）を出力する際にエンジン１の逆回転を止めてキャリヤ４に反力トルクを与えるためのものである。
【００１１】
ばねダンパ機構５は、エンジン１のトルクが伝達される駆動側部材とキャリヤ４に連結されている従動側部材とを、回転方向に向けて配置されたコイルスプリングによって連結した周知の構成のダンパ機構である。第１モータ・ジェネレータ２は、発電機能を有する電動機であって、動力分割機構３を介してエンジン１の動力の一部が伝達されるとともに、発電に伴う負トルク（回転を止める方向のトルク）をサンギヤ６に伝達してエンジン回転数を適宜に制御するようになっている。
【００１２】
出力ギヤ８にカウンタドリブンギヤ１１が連結されており、このカウンタドリブンギヤ１１と同軸上に設けられたカウンタドライブギヤ１２が、デファレンシャルギヤ１３におけるリングギヤ１４に噛み合っている。また、第２電動機（第２モータ・ジェネレータ：ＭＧ２）１５のロータ軸に取り付けたドライブギヤ１６がカウンタドリブンギヤ１１に噛み合っている。すなわち、第２モータ・ジェネレータ１５のトルクを、出力ギヤ８から駆動輪１７に伝達されるトルクに加減するように構成されている。第２モータ・ジェネレータ１５は、前述した第１モータ・ジェネレータ２と同様に発電機能のある電動機であって、正負いずれのトルクも出力できるようになっている。なお、各モータ・ジェネレータ２，１５は、インバータや蓄電装置を有する電源部１８に接続されている。そして、エンジン１の起動や停止、あるいはトルクを制御し、また各モータ・ジェネレータ２，１５のトルクなどを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１９が設けられている。ＥＣＵ１９は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや記憶しているデータを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。このＥＣＵ１９は、ハイブリッド車が停止しているなどのことによりエンジン１の回転を止める場合、以下に説明する制御を実行するように構成されている。
【００１３】
エンジン１を停止する場合、燃料の供給を停止するとともに、第１モータ・ジェネレータ２が出力する負トルクによってエンジン回転数を次第に低下させる。その負トルクが大きければ、エンジン回転数が急速に低下するものの、エンジン１を逆回転させる状態で生じて一方向クラッチ１０が急激に係合し、いわゆるガタ音が生じる。これを避けるためにエンジン回転数を引き下げるトルクを小さくすると、エンジン１が空気を圧縮したり排気したりすることによるトルクの脈動などが要因となって、歯車などに存在しているクリアランスが開いたり，閉じたりしていわゆる歯打ち音やガタ音が生じる。すなわち、ばねダンパ機構５では第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン１の回転数を引き下げることによる捩り力が作用してばねが圧縮される。これに対して引き下げトルクが小さいと、ばねの弾性力が引き下げトルクに起因する圧縮力に打ち勝ち、閉じていたクリアランスが一瞬開き、その後、クリアランスが閉じる。このようなクリアランスの開閉が繰り返し生じることによりガタ音が発生する。
【００１４】
このようにして生じるガタ音によるエンジンコンパートメント内の音圧を測定した結果を図３に示してある。図３は第１モータ・ジェネレータ２によるエンジン回転数の引き下げを終了する回転数（第１モータ・ジェネレータ２による負トルクを低下させ始める回転数）として予め定めたエンジン回転数の下でのクランク角度（横軸）とエンジン回転数（角速度）およびエンジンコンパートメント内の音圧（それぞれ縦軸）との関係を測定した結果である。図３の上側の線図には、引き下げ終了エンジン回転数を破線で示してあり、これはクランク角度に応じて大小に変化する実エンジン回転数（実角速度）の平均値に相当する。図３の下側の線図に示されているように、実エンジン回転数が平均回転数にほぼ一致するクランク角度の前後で、音圧が低下から増大に変化し、実エンジン回転数が平均回転数にほぼ一致するクランク角度で音圧（エンジン１の運動エネルギー）が最小（極小）を示す。
【００１５】
そこで、この発明では、上記のようにして求まる音圧（エンジン１の運動エネルギー）が最小（極小）となるクランク角度を設定するように第１モータ・ジェネレータ２のトルクを制御する。図１はその制御例を説明するためのフローチャートであって、車速がゼロになり、かつブレーキペダルが踏み込まれており、さらにエンジン１の燃料の供給が停止して回転数が所定の回転数に低下するなどの予め定めたエンジン停止条件が成立することにより実行される。先ず、第１モータ・ジェネレータ２のトルク（ＭＧ１トルク）の変化が開始される（ステップＳ１）。そのトルクはいわゆるベーストルク（Ｔgbase ）であって予め定められている。ベーストルクはエンジン回転数を引き下げるための負トルクであり、過度に大きいとエンジン回転数の変化が急激になりすぎてショックや一方向クラッチ１０の急激な係合が生じ、また反対に過度に小さいとエンジン回転数が低下する過程で共振域に留まる時間が長くなって振動が悪化する。これらの不都合が生じないように実験やシミュレーションなどに基づいてベーストルクが定められている。
【００１６】
第１モータ・ジェネレータ２が上記のベーストルクを出力することによりエンジン回転数が低下し、そのエンジン回転数が、クランク角度を判定する回転数（ＮｅＡ）に達したことを判定し（ステップＳ２）、ついでクランク角度（ＣＡ）の判定処理が実行される（ステップＳ３）。このステップＳ３の処理は、エンジン１のクランク角度を検出するセンサーの検出値を読み込む処理であってよい。ここで求められるクランク角度は、前述した図３に示す、実エンジン回転数（実角速度）が平均回転数（ＮｅＡ）に一致する角度である。図３に示すように、実エンジン回転数が平均回転数に一致するクランク角度としては、例えば第１気筒のピストンが下死点から上死点に向かう途中と、上死点を超えて下死点に向かう途中との二つの角度が存在する。前者の下死点から上死点に向かう途中の角度Ａを設定するための補正トルクＴgaが算出される（ステップＳ４）。また、後者の上死点から下死点に向かう途中の角度Ｂを設定するための補正トルクＴgbが算出される（ステップＳ５）。なお、これらステップＳ４とステップＳ５とはいずれを先に行ってもよい。これらの補正トルクＴga，Ｔgbは、実機を用いた実験やシミュレーションによって予め求めて、例えばマップとして用意しておくことができる。ステップＳ４およびステップＳ５では、そのようなマップから補正トルクを求めることができる。
【００１７】
図３に示すように角度Ａにおける音圧と角度Ｂにおける音圧とには差がある。そこで、補正トルクのミニマムセレクトを行い（ステップＳ６）、小さい方の補正トルクを第１モータ・ジェネレータ２のトルクを変更するための補正値Ｔghとして採用する。こうして求められた補正値Ｔghで前述したベーストルクＴgbase を補正してトルク指令値とし、出力する（ステップＳ７）。
【００１８】
エンジン回転数が更に低下して第１モータ・ジェネレータ２のトルクを減少させるエンジン回転数ＮｅＢ（＜ＮｅＡ）になったことを判定し（ステップＳ８）、第１モータ・ジェネレータ２のトルクの減少を開始する（ステップＳ９）。このステップＳ８およびステップＳ９の制御は、エンジン回転数が所定の回転数ＮｅＢに低下した時点で、第１モータ・ジェネレータ２による回転数の引き下げを終了するための制御である。したがって、この発明の実施例による上記の制御によれば、エンジン回転数を低下させる前記負トルクを小さくして、エンジン１の逆回転を止める一方向クラッチ１０が急激に係合したり、それに伴って係合音（ガタ音）が大きくなったりすることを防止もしくは抑制することができる。これに加えて、ばねダンパ機構５に蓄積する弾性エネルギー量を低減し、ばねの圧縮が解放されてその弾性力によって生じる歯打ち音などのガタ音を低減することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１…エンジン（ＥＮＧ）、  ２…第１電動機（ＭＧ１）、  ３…動力分割機構、  ４…第１回転要素（例えばキャリヤ）、  ５…ばねダンパ機構、  ６…第２回転要素（例えばサンギヤ）、  ７…第３回転要素（例えばリングギヤ）、  ８…出力ギヤ、  ９…出力軸（クランク軸）、  １０…一方向クラッチ、  １５…第２電動機（第２モータ・ジェネレータ：ＭＧ２）、  １７…駆動輪、  １８…電源部、  １９…電子制御装置（ＥＣＵ）。
【図１】
2016175608.tif 000003
【図２】
2016175608.tif 000004
【図３】
2016175608.tif 000005