(57)【要約】【課題】電動機から適正なトルクを出力して内燃機関を所定の目標停止位置で精度よく停止させる。【解決手段】エンジンの運転を停止するときには、エンジンの回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以下に至った以降（Ｓ１３０でＹＥＳ）は、回転数Ｎｅとクランク角ＣＡとに基づいてベーストルクＴｂｓを設定し（Ｓ１４０）、筒内圧力Ｐｉｎに基づいて補正係数ｋを設定して（Ｓ１６０）、ベーストルクＴｂｓに補正係数ｋを乗じた値をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（Ｓ１７０）、モータＭＧ１からトルクを出力してエンジンを所定の目標位置で停止させる。このように筒内の圧力に応じて適正なトルク指令を設定するので、筒内の圧力を考慮しないものに比してエンジンを所定の目標停止位置で精度よく停止させることができる。【選択図】図３
2009173164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える駆動装置であって、
前記内燃機関の筒内の圧力を検出する筒内圧力検出手段と、
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、
前記内燃機関の出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の運転停止が指示されたときには、前記内燃機関への燃料供給を遮断するよう該内燃機関を制御し、前記回転数検出手段により検出された回転数が所定回転数を下回った以降は該内燃機関が所定の目標停止位置で停止するよう前記回転位置検出手段により検出された回転位置に基づいて前記電動機から出力すべき基準トルクを設定し前記筒内圧力検出手段により検出された筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に前記基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう前記電動機を制御する停止時制御手段と
を備える駆動装置。
【請求項２】
前記停止時制御手段は、前記回転数検出手段により検出された回転数が前記所定回転数を下回る前は該検出された回転数に基づいて前記電動機から出力すべき基準トルクを設定し前気筒内圧検出手段により検出された筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に前記基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう前記電動機を制御する手段である請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記筒内圧検出手段は、前記内燃機関のピストンが下死点にあるタイミングで筒内の圧力を検出する手段である請求項１または２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記所定の目標停止位置は、上死点手前の所定回転位置である請求項１ないし３いずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載の駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と駆動軸と前記電動機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な第２の電動機と、
を備える駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１項に記載の駆動装置を搭載する自動車。
【請求項７】
内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える駆動装置の制御方法であって、
前記内燃機関の運転停止が指示されたときには、前記内燃機関への燃料供給を遮断するよう該内燃機関を制御し、前記内燃機関の回転数が所定回転数を下回った以降は該内燃機関が所定の目標停止位置で停止するよう該内燃機関の回転位置に基づいて前記電動機から出力すべき基準トルクを設定し該内燃機関の筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に前記基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう前記電動機を制御する
駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸に接続された動力分配統合機構と、動力分配統合機構に接続されたモータＭＧ１とを備え、エンジンの運転を停止する際にはエンジン回転数を引き下げるトルクをモータＭＧ１から出力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、エンジン回転数が所定回転数以下に至った以降は、エンジンが所定の回転位置で停止するようクランク角とエンジン水温とに基づいて設定した補正トルクを加えたトルクをモータＭＧ１から出力する。
【特許文献１】特開２００７−２０３９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の駆動装置では、補正トルクを設定する際にエンジン温度よって変化する潤滑オイルの粘性抵抗については考慮するものの、エンジンの筒内の圧力については考慮していない。筒内の圧力はエンジン停止に移行する前の運転状態によって変化し、筒内の圧力に応じてエンジンのピストンに作用する力も変化するため、所定の目標停止位置で精度よく停止させることができない場合が生じる。
【０００４】
本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法は、電動機から適正なトルクを出力して内燃機関を所定の目標停止位置で精度よく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】
【０００５】
本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の駆動装置は、
内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える駆動装置であって、
前記内燃機関の筒内の圧力を検出する筒内圧力検出手段と、
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、
前記内燃機関の出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記内燃機関の運転停止が指示されたときには、前記内燃機関への燃料供給を遮断するよう該内燃機関を制御し、前記回転数検出手段により検出された回転数が所定回転数を下回った以降は該内燃機関が所定の目標停止位置で停止するよう前記回転位置検出手段により検出された回転位置に基づいて前記電動機から出力すべき基準トルクを設定し前記筒内圧力検出手段により検出された筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に前記基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう前記電動機を制御する停止時制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の駆動装置では、内燃機関の運転停止が指示されたときには、内燃機関への燃料供給を遮断するよう内燃機関を制御し、内燃機関の出力軸の回転数が所定回転数を下回った以降は内燃機関が所定の目標停止位置で停止するよう内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機から出力すべき基準トルクを設定し内燃機関の筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう電動機を制御する。したがって、筒内の圧力を考慮しないものに比して内燃機関を所定の目標停止位置で精度よく停止させることができる。
【０００８】
こうした本発明の駆動装置において、前記停止時制御手段は、前記回転数検出手段により検出された回転数が前記所定回転数を下回る前は前記検出された回転数に基づいて前記電動機から出力すべき基準トルクを設定し前気筒内圧検出手段により検出された筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に前記基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう前記電動機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、内燃機関の回転数を所定回転数までスムーズに低下させることができる。
【０００９】
また、本発明の駆動装置において、前記筒内圧検出手段は、前記内燃機関のピストンが下死点にあるタイミングで筒内の圧力を検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、筒内の圧力を検出するタイミングのバラツキをなくして補正の精度を上げることができる。
【００１０】
さらに、本発明の駆動装置において、前記所定の目標停止位置は、上死点手前の所定回転位置であるものとすることもできる。こうすれば、停止直前に上死点を超えることによる振動の発生を防止することができると共に次回の内燃機関の始動に適した位置とすることができる。
【００１１】
さらに、本発明の駆動装置において、前記内燃機関の出力軸と駆動軸と前記電動機の回転軸との３軸に接続され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な第２の電動機とを備えるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の駆動装置、即ち、基本的には、内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える駆動装置であって、前記内燃機関の筒内の圧力を検出する筒内圧力検出手段と、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、前記内燃機関の出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関の運転停止が指示されたときには、前記内燃機関への燃料供給を遮断するよう該内燃機関を制御し、前記回転数検出手段により検出された回転数が所定回転数を下回った以降は該内燃機関が所定の目標停止位置で停止するよう前記回転位置検出手段により検出された回転位置に基づいて前記電動機から出力すべき基準トルクを設定し前記筒内圧力検出手段により検出された筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に前記基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう前記電動機を制御する停止時制御手段とを備える駆動装置を搭載することを要旨とする。
【００１３】
この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果と同様の効果、例えば、筒内の圧力を考慮しないものに比して内燃機関を所定の目標停止位置で精度よく停止させることができる効果などを奏することができる。
【００１４】
本発明の駆動装置の制御方法は、内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える駆動装置の制御方法であって、
前記内燃機関の運転停止が指示されたときには、前記内燃機関への燃料供給を遮断するよう該内燃機関を制御し、前記内燃機関の回転数が所定回転数を下回った以降は該内燃機関が所定の目標停止位置で停止するよう該内燃機関の回転位置に基づいて前記電動機から出力すべき基準トルクを設定し該内燃機関の筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に前記基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう前記電動機を制御する
ことを特徴とする。
【００１５】
この本発明の駆動装置の制御方法では、内燃機関の運転停止が指示されたときには、内燃機関への燃料供給を遮断するよう内燃機関を制御し、内燃機関の出力軸の回転数が所定回転数を下回った以降は内燃機関が所定の目標停止位置で停止するよう内燃機関出力軸のの回転位置に基づいて内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機から出力すべき基準トルクを設定し内燃機関の筒内の圧力が小さいほど絶対値が小さくなる傾向に基準トルクを補正した目標トルクが出力されるよう電動機を制御する。したがって、筒内の圧力を考慮しないものに比して内燃機関を所定の目標停止位置で精度よく停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態である駆動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り、図２は、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、駆動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。
【００１８】
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複数の気筒を有する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。
【００１９】
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が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、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からのクランクポジションやエンジン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からの筒内の圧力，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の開度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からの吸入空気量，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が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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の運転を停止す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、エンジン２２の運転停止の要求がなされたとき、例えばバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が充電不要な所定残容量以上で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を運転者が操作したときなどに実行される。
【００２６】
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、まず、エンジン２２の運転を停止するエンジン停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１００）。エンジン停止指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン２２の運転を停止すると共に図４に示す筒内圧力検出ルーチンを実行する。ここで、エンジン停止時駆動制御ルーチンの説明を中断して、筒内圧力検出ルーチンについて説明する。なお、この筒内圧力検出ルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
筒内圧力検出ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４は、まず、クランク角ＣＡを入力し（ステップＳ３００）、入力したクランク角ＣＡに基づいてピストン１３２が下死点近傍にあるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。実施例では、エンジン２２が有する複数の気筒のうち一つの気筒を特定し、その気筒のピストン１３２が下死点近傍にあるか否かを判定するものとした。ピストン１３２が下死点近傍にあると判定されたときには、その気筒に取り付けられた圧力センサ１４３の筒内圧力Ｐｉｎを検出し（ステップＳ３２０）、検出した筒内圧力Ｐｉｎをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ３１０でピストン１３２が下死点近傍にあると判定されなかったときには、そのまま本ルーチンを終了する。
【００２８】
図３のエンジン停止時駆動制御ルーチンに戻って、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、次に、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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，クランクシャフト２６のクランク角ＣＡ，エンジン２２の筒内圧力Ｐｉｎ，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Ｓ１１０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角ＣＡは、クランクポジションセンサ１４０により検出されたクランクポジションに基づいて算出された回転数Ｎｅとこのクランクポジションを基準角度からの角度として算出したクランク角ＣＡをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。筒内圧力Ｐｉｎは、前述した筒内圧力検出ルーチンにより送信されたものを入力するものとした。また、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。さらに、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。
【００２９】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖ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Ｓ１２０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖ，要求トルクＴｒ＊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やブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖ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。
【００３０】
こうして要求トルクＴｒ＊を設定すると、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅが後述する閾値Ｎｒｅｆより小さいか否かを判定し（ステップＳ１３０）、回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆより小さくないと判定されたときには、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１８０）。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例を図６に示す。図示するように、共振現象を生じさせるエンジン２２の回転領域（共振帯）を素早く通過してエンジン２２の回転をスムーズに引き下げるようトルク指令Ｔｍ１＊が設定される。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、共振帯の下限の回転数よりも低い回転数として設定されており、回転数Ｎｅがこの閾値Ｎｒｅｆ以下に至ったときにエンジン２２を所定の目標停止位置で停止させるためのトルク指令Ｔｍ１＊が設定される。
【００３１】
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊と要求トルクＴｒ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとに基づいて要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するためにモータＭＧ２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２ｔｍｐを次式（１）により設定し（ステップＳ１９０）、モータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（２）および式（３）により計算すると共に（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（４）によりトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２１０）。モータＭＧ１からのトルクによりエンジン２２の回転数Ｎｅを引き下げる際の動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を図７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。Ｓ軸上の矢印は、エンジン２２の回転数Ｎｅを引き下げるためにモータＭＧ１から出力するトルクを示し、Ｒ軸上の２つの矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクがリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとモータＭＧ２から出力されるトルクが減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示す。なお、式（１）は、この共線図から容易に導き出すことができる。
【００３２】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (1)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2    (2)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2    (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tmax),Tmin)    (4)
【００３３】
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２２０）。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う。
【００３４】
そして、エンジン回転数Ｎｅが値０か否かを判定する（ステップＳ２３０）。いま、ステップＳ１３０でエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆより小さくないと判定したときを考えているから、ステップＳ２３０で回転数Ｎｅは値０ではないと判定し、ステップＳ１１０に戻って処理を繰り返す。
【００３５】
このような処理を繰り返すうちに、ステップＳ１３０でエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以下に至ったと判定したときには、エンジン２２が次回の内燃機関の始動に適した所定の目標停止位置で停止するようエンジン回転数Ｎｅとクランク角ＣＡとに基づいてモータＭＧ１から出力するトルクのベーストルクＴｂｓを設定する（ステップＳ１４０）。なお、所定の目標停止位置は、例えば、ピストン１３８が上死点と上死点の手前４０度付近との間の範囲となる位置である。次に、補正係数設定フラグＦの値を調べ（ステップＳ１５０）、補正係数設定フラグＦが値０のときには、ベーストルクＴｂｓを補正するための補正係数ｋを筒内圧力Ｐｉｎに基づいて設定すると共に補正係数設定フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、補正係数設定フラグＦは、システム起動に伴って図示しない初期化ルーチンにより値０に設定され、補正係数ｋが設定されたときに値１が設定されるものである。また、ステップＳ１５０で補正係数設定フラグＦが値１と判定されたときは、既に補正係数ｋが設定されているため補正係数ｋの再度の設定は行わない。補正係数ｋは、筒内圧力Ｐｉｎと補正係数ｋとの関係を予め定めて補正係数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、筒内圧力Ｐｉｎが与えられると記憶したマップから対応する補正係数ｋを導出して設定するものとした。図８に補正係数設定用マップの一例を示す。図示するように、筒内圧力Ｐｉｎが所定圧力Ｐ１から所定圧力Ｐ２までの所定範囲内にあるときには値１．０が設定される。また、筒内圧力Ｐｉｎが所定圧力Ｐ１よりも小さいときには筒内圧力Ｐｉｎが小さいほど値１．０よりも小さくなるよう設定され、筒内圧力Ｐｉｎが所定圧力Ｐ２よりも大きいときには筒内圧力Ｐｉｎが大きいほど値１．０よりも大きくなるよう設定され、例えば、値０．８〜１．２の間の値などを用いることができる。
【００３６】
こうして補正係数ｋを設定すると、設定したベーストルクＴｂｓに補正係数ｋを乗じて得られる値をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ１７０）、ステップＳ１９０〜Ｓ２３０の処理を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊の値は、補正係数ｋの値、即ち筒内圧力Ｐｉｎの値に応じて変化する。具体的には、筒内圧力Ｐｉｎが小さいほどトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が小さくなり、筒内圧力Ｐｉｎが大きいほど絶対値が大きくなる。
【００３７】
エンジン２２の回転数Ｎｅが値０になるまで上述の処理を繰り返し、ステップＳ２３０で回転数Ｎｅが値０と判定されると、エンジン停止時駆動制御ルーチンを終了する。このようにエンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角ＣＡとに基づいてベーストルクＴｂｓを設定し筒内圧力Ｐｉｎに基づいて補正係数ｋを設定して、ベーストルクＴｂｓに補正係数ｋを乗じたトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。ここで、筒内圧力Ｐｉｎに基づいた補正を行う理由について説明する。例えば、筒内圧力Ｐｉｎが小さくなっているとき、即ち筒内の負圧が大きくなっているときには、負圧の影響によって上死点を乗り越えた後にピストン１３２が下死点に移動しようとする力が弱まるので、エンジン２２は停止しやすい状態となっている。このような場合に筒内圧力Ｐｉｎに基づいた補正を行わずにモータＭＧ１からトルクを出力すると、負圧の影響と相まって所定の目標停止位置に到達する前に停止してしまうことがある。このため、所定の目標停止位置で停止するように、筒内圧力Ｐｉｎが小さくなっているときには、筒内圧力Ｐｉｎが小さいほどトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が小さくなるように補正を行うのである。なお、エンジン停止時駆動制御ルーチンを終了した後は、モータＭＧ２からのトルクで走行するモータ運転モードによる図示しないモータ走行時駆動制御ルーチンが繰り返し実行される。
【００３８】
図９は、エンジン２２を停止する際のエンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１のトルクＴｍ１と補正係数ｋとクランク角ＣＡの時間変化の様子を示す説明図である。図中、実線が実施例の補正係数ｋを乗じたトルク指令Ｔｍ１＊を設定する制御を行なうときの時間変化を示し、一点鎖線は補正を行なわないときの比較例の時間変化を示す。図示するように、エンジン２２の回転数Ｎｅが引き下げられて閾値Ｎｒｅｆに至った以降（時刻ｔ１）は、補正係数ｋが値１．０よりも小さな値に設定され、エンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角ＣＡとに基づいて設定したベーストルクＴｂｓ（一点鎖線）に補正係数ｋを乗じたトルク（実線）がモータＭＧ１から出力される。また、回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｓｔｐに達したタイミング（時刻ｔ２）でピストン１３２を保持するトルクに切り替わるよう設定されている。補正を行なわない比較例（一点鎖線）では、筒内の圧力の影響によりエンジン２２が所定の目標停止位置に到達する前に停止するが、実施例（実線）では、エンジン２２は上死点と上死点の手前４０度付近との間の範囲である所定の目標停止位置で停止する。
【００３９】
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の運転を停止するときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに至った以降は、エンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角ＣＡとに基づいてベーストルクＴｂｓを設定し筒内圧力Ｐｉｎに基づいて補正係数ｋを設定して、ベーストルクＴｂｓに補正係数ｋを乗じたトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するので、筒内の圧力を考慮しないものに比してエンジン２２を所定の目標停止位置で精度よく停止させることができる。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、補正係数設定フラグＦを用いて補正係数ｋの設定は一度だけ行うものとしたが、一度だけでなく複数回行うものとしてもよいし、毎回行うものとしてもよい。また、回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以下に至ってから補正するものとしたが、閾値Ｎｒｅｆ以下に至る前に補正するものとしてもよい。補正係数ｋを毎回設定すると共に回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以下に至る前に出力するトルクについても補正するエンジン停止時制御ルーチンの一例を図１０に示す。図１０は、図３のエンジン停止時制御ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１８０の処理を省略し、ステップＳ１４０ａの処理を追加したものである。図１０のエンジン停止時制御ルーチンでは、ステップＳ１３０で回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆより小さくないと判定したときは、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてベーストルクＴｂｓを設定し（ステップＳ１４０ａ）、ステップＳ１６０で補正係数設定フラグＦを用いることなく筒内圧力Ｐｉｎに基づいて補正係数ｋを設定し、ステップＳ１７０でベーストルクＴｂｓに補正係数ｋを乗じて得られる値をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、ステップＳ１９０以降の処理を実行する。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、複数ある気筒のうち一つの気筒を特定して筒内圧力Ｐｉｎを検出するものとしたが、二つあるいはそれ以上の気筒を特定して筒内圧力Ｐｉｎを検出するものとしてもよい。この場合、検出された複数の筒内圧力の平均値から筒内圧力Ｐｉｎを算出するものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、筒内圧力Ｐｉｎは圧力センサ１４３による検出値を用いたが、筒内圧力として用いることができる他の如何なるものを用いるものとしてもよい。例えば、筒内圧力は停止制御に移行する前にエンジン２２が高負荷で運転していたようなときは圧力が低くなり低負荷で運転していたようなときは圧力が高くなる傾向があるので、停止制御前のエンジン２２の負荷状況から推定される筒内圧力を用いるものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ピストン１３２が下死点近傍にあるときに検出した圧力を用いるものとしたが、下死点近傍の位置に限られずピストン１３２のストロークの中間位置など他の位置であってもよい。
【００４４】
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１１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。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００４６】
ここで、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。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、エンジン２２を停止させるトルクを出力するモータＭＧ１が「電動機」に相当し、燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３と図４の筒内圧力検出ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「筒内圧力検出手段」に相当し、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と検出されたクランクポジションを基準角度からの角度としてクランク角ＣＡを算出するエンジンＥＣＵ２４とが「回転位置検出手段」に相当し、検出されたクランクポジションに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを計算するエンジンＥＣＵ２４が「回転数検出手段」に相当し、エンジン２２の運転を停止するときには、エンジン停止指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し、制御に必要なデータを入力する処理を実行し、リングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以下に至っていないときには回転数Ｎｅに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以下に至った以降は回転数Ｎｅとクランク角ＣＡとに基づいてベーストルクＴｂｓを設定し筒内圧力Ｐｉｎに基づいて補正係数ｋを設定してベーストルクＴｂｓに補正係数ｋを乗じてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する図３のエンジン停止時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジン停止指令を受信してエンジン２２を停止制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「停止時制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当する。ここで、「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、水素エンジンなど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入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「停止時制御手段」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。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。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最良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。
【００４７】
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、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される駆動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る駆動装置の形態としても構わない。さらに、こうした駆動装置の制御方法の形態としてもよい。
【００４８】
以上、本発明を実施するための最良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。
【００４９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、駆動装置や自動車の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【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】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】実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される筒内圧力検出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】モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の回転数Ｎｅを引き下げる際の動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図８】補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図９】エンジン２２を停止する際のエンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１の出力トルクＴｍ１と補正係数ｋとクランク角ＣＡの時間変化の様子を示す説明図である。
【図１０】変形例の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１１】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１２】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。
【符号の説明】
【００５２】
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）、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  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2009173164.tif 000003
【図２】
2009173164.tif 000004
【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】
2009173164.tif 000010
【図９】
2009173164.tif 000011
【図１０】
2009173164.tif 000012
【図１１】
2009173164.tif 000013
【図１２】
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