JP2012030669A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行中のエンジン停止にかかる時間を短縮することができ、且つそのエンジン停止の際に発生するショックを抑制することができる車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１２のクランク軸１４に連結された第１電動機ＭＧ１と、自動変速機１８のシフトポジションが前進自動変速ポジションであり且つ車両走行中であるときにおいて、エンジン１２の停止要求があった場合には、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃを低下させる低容量化制御手段６６と、その低容量化制御手段６６によりトルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが低下させられている状態でエンジン１２の回転が停止させられるように第１電動機ＭＧ１を制御するエンジン停止制御手段６８とを、含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の走行中においてその車両の走行状態に応じて作動または停止させられるエンジンを備える車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、エンジン停止にかかる時間を短縮すると共にそのエンジン停止時のショックを抑制するための技術に関するものである。

車両の走行中においてその車両の走行状態に応じて作動または停止させられるエンジンと、そのエンジンに連結された流体伝動装置とを備える車両用駆動装置の制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたものがそれである。この特許文献１の車両用駆動装置の制御装置は、車両の走行状態に応じて燃料供給を遮断するフューエルカット機能を備えるエンジンと、上記流体伝動装置としてのトルクコンバータと、そのトルクコンバータのステータ翼車に連結された電動機と、フューエルカット中における車両走行時において車両の急停止が判定されたときに上記電動機を制御してトルクコンバータの容量係数を低下させる容量係数制御手段とを、備えている。これによれば、車両の急停止が判定されてエンジンが再始動されようとするときにはトルクコンバータの容量係数が比較的に小さくされているために、トルクコンバータのタービン翼車の急停止に引き摺られてエンジン回転速度がエンジン再始動不可能な程度にまで小さくなることが抑制されるので、エンジンへの燃料供給が再開されるフューエルカット復帰回転速度をより低回転速度側へ拡大することができる。

特開２００９−２６４４８１号公報

ところで、上記従来の車両用駆動装置の制御装置においては、車両走行中においてエンジンの停止要求があった場合には、そのエンジンへの燃料供給を停止（フューエルカット）することでエンジンが停止させられていた。しかし、車両走行中において流体伝動装置のタービン翼車が回転させられている状態においては、ポンプ翼車が上記タービン翼車に引き摺られるためにエンジンの回転が停止するまでに時間がかかるという問題があった。また、上記のようにエンジン停止までに時間がかかることにより、エンジン回転速度が、例えば３５０〜４００[rpm]付近に存在する共振域に比較的長く停滞することに起因して、ショックが発生するという問題があった。

本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、車両走行中のエンジン停止にかかる時間を短縮することができ、且つそのエンジン停止の際に発生するショックを抑制することができる車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a) 車両の走行中においてその車両の走行状態に応じて作動または停止させられるエンジンと、そのエンジンに連結された流体伝動装置とを備える車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記エンジンのクランク軸に連結された第１電動機と、(c) 前記エンジンの停止要求があった場合には、前記流体伝動装置の容量係数を低下させる低容量化制御手段と、(d) その低容量化制御手段により前記流体伝動装置の容量係数が低下させられている状態で前記エンジンの回転が停止させられるように前記第１電動機を制御するエンジン停止制御手段とを、含むことにある。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記エンジン停止制御手段は、前記流体伝動装置の容量係数が予め定められた所定の容量係数以下となった場合に、前記第１電動機を制御するものであることにある。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項２にかかる発明において、前記エンジン停止制御手段は、前記エンジンの回転速度が予め定められた所定の回転速度よりも小さくなったときに、前記流体伝動装置の容量係数が前記所定の容量係数以下になったと判断することにある。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１にかかる発明において、前記エンジン停止制御手段は、前記エンジンの回転を停止させる際に、そのエンジンのクランク軸の回転停止位置が、そのエンジンの始動時に発生するショックが抑制されるように予め定められた所定の回転停止位置となるように、前記第１電動機を制御するものであることにある。

また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１にかかる発明において、(a) 前記流体伝動装置の出力部材に連結された第２電動機を備え、(b) 前記低容量化制御手段による低容量化制御の実施前後において車両の減速度変化が抑制されるように、前記第２電動機の回生トルクを調節する減速度制御手段を含むことにある。

また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項５にかかる発明において、(a) 前記流体伝動装置と前記車両の駆動輪との間に設けられた自動変速機と、(b) 前記減速度制御手段による減速度制御中は前記自動変速機の変速を禁止する変速禁止手段とを、含むことにある。

また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至６のいずれか１にかかる発明において、(a) 前記流体伝動装置は、前記エンジンのクランク軸に連結されたポンプ翼車と、その流体伝動装置の出力部材に連結されたタービン翼車と、そのタービン翼車とポンプ翼車との間に配設されたステータ翼車とを有するトルクコンバータであり、(b)ステータ翼車と非回転部材との間に設けられたブレーキを備え、(c) 前記低容量化制御手段は、そのブレーキの係合トルクを制御して前記ステータ翼車の回転を抑制することにより、前記流体伝動装置の容量係数を、前記ステータ翼車が前記非回転部材に対して自由回転状態であるときの値よりも小さくするものであることにある。

請求項１にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、エンジンのクランク軸に連結された第１電動機と、エンジンの停止要求があった場合には、前記流体伝動装置の容量係数を低下させる低容量化制御手段と、その低容量化制御手段により前記流体伝動装置の容量係数が低下させられている状態で前記エンジンの回転が停止させられるように前記第１電動機を制御するエンジン停止制御手段とを、含むことから、流体伝動装置の容量係数が低下させられることで流体伝動装置のタービン翼車とポンプ翼車とが滑り易い状態とされて駆動輪側からのトルクがエンジン側へ伝わり難くされ、その状態においてエンジンの回転を停止させる制動トルクが第１電動機から出力されることにより、例えば３５０〜４００[rpm]付近に存在する共振域を比較的に短時間で通過するようにエンジン回転速度を速やかに低下させることができるので、車両走行中のエンジン停止にかかる時間を短縮することができ、且つそのエンジン停止の際に発生するショックを抑制することができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記エンジン停止制御手段は、前記流体伝動装置の容量係数が予め定められた所定の容量係数以下となった場合に、前記第１電動機を制御するものであることから、流体伝動装置の容量係数が十分に低下させられることで流体伝動装置のタービン翼車がポンプ翼車に対して十分に滑り易い状態とされてからエンジン停止制御が実施されるので、駆動輪側からエンジン側へ伝わる駆動力を十分に抑制させた状態においてエンジン停止制御が適切に実施され得る。

また、請求項３にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記エンジン停止制御手段は、前記エンジンの回転速度が予め定められた所定の回転速度よりも小さくなったときに、前記流体伝動装置の容量係数が前記所定の容量係数以下になったと判断することから、エンジン回転速度を検出することにより、駆動輪側からエンジン側へ伝わる駆動力が十分に抑制されていることを比較的容易に把握することができる。

また、請求項４にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記エンジン停止制御手段は、前記エンジンの回転を停止させる際に、そのエンジンのクランク軸の回転停止位置が、そのエンジンの始動時に発生するショックが抑制されるように予め定められた所定の回転停止位置となるように、前記第１電動機を制御するものであることから、エンジン再始動時に発生するショックが抑制されるので、速やかにエンジンを再始動することが可能となる。

また、請求項５にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、流体伝動装置の出力部材に連結された第２電動機を備え、前記低容量化制御手段による低容量化制御の実施前後において車両の減速度変化が抑制されるように、上記第２電動機の回生トルクを調節する減速度制御手段を含むことから、エンジン停止によりエンジンブレーキが無くなる分だけ低下する車両の減速度を、第２電動機の回生により補うことができるので、低容量化制御の実施による車両の減速度変化により運転者に与える違和感を軽減することができる。

また、請求項６にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記流体伝動装置と前記車両の駆動輪との間に設けられた自動変速機と、前記減速度制御手段による減速度制御中は前記自動変速機の変速を禁止する変速禁止手段とを、含むことから、自動変速機が変速されることによって車両減速度が変化して減速度制御が複雑になることを防止することができる。

また、請求項７にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記流体伝動装置は、前記エンジンのクランク軸に連結されたポンプ翼車と、その流体伝動装置の出力部材に連結されたタービン翼車と、そのタービン翼車とポンプ翼車との間に配設されたステータ翼車とを有するトルクコンバータであり、ステータ翼車と非回転部材との間に設けられたブレーキを備え、前記低容量化制御手段は、そのブレーキの係合トルクを制御して前記ステータ翼車の回転を抑制することにより、前記流体伝動装置の容量係数を、前記ステータ翼車が前記非回転部材に対して自由回転状態であるときの値よりも小さくするものであることから、ブレーキの係合トルクを調節することにより、比較的容易にトルクコンバータの容量係数を低下させることができる。

図１は、本発明の一実施例の車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１に示す自動変速機において各変速段を成立させるための各油圧式摩擦係合装置の作動表である。 図１に示す自動変速機のシフトポジションを切り換えるためのシフト操作装置を示す図である。 図１に示す自動変速機の自動変速制御において用いられる変速線図を示す図である。 図１に示すトルクコンバータの逆駆動状態における、ブレーキのスリップ率とトルクコンバータの逆駆動時容量係数との関係を示す図である。 図１に示すトルクコンバータの逆駆動状態における速度比と逆駆動時トルク比との関係を示す図である。 図１に示すトルクコンバータの逆駆動状態における速度比と逆駆動容量係数との関係を示す図である。 図１の車両用駆動装置を含む車両に設けられた各装置を制御するための制御系統を説明するブロック線図である。 図８の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。 図８の電子制御装置の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。 図８の電子制御装置の制御作動の一例を説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例の車両用駆動装置１０の構成を説明する骨子図である。図１において、車両用駆動装置１０は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式のハイブリッド車両に好適に採用されるものであり、内燃機関から構成されるエンジン１２と、そのエンジン１２のクランク軸１４に連結されたトルクコンバータ（流体伝動装置）１６と、エンジン１２とトルクコンバータ１６との間に設けられてエンジン１２のクランク軸１４に連結された第１電動機ＭＧ１と、トルクコンバータ１６と図示しない駆動輪との間に設けられてトルクコンバータ１６に連結された自動変速機１８と、トルクコンバータ１６と自動変速機１８との間に設けられて自動変速機１８の入力軸２０に連結された第２電動機ＭＧ２とを備えている。なお、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、および第１電動機ＭＧ１、ＭＧ２等はそれらの共通の軸心に対して対称的に構成されており、図１においてはその軸心の下半分が省略して図示されている。

トルクコンバータ１６は、流体伝動装置であって、エンジン１２のクランク軸１４に連結され、そのエンジン１２により回転駆動されることによってトルクコンバータ１６内の作動油の流動による流体流を発生させるポンプ翼車１６ｐと、自動変速機１８の入力軸２０に連結され、上記ポンプ翼車１６ｐからの流体流を受けて回転させられるタービン翼車１６ｔと、そのタービン翼車１６ｔからポンプ翼車１６ｐへの流体流中に回転可能に配設されたステータ翼車１６ｓとを備えている。上記自動変速機１８の入力軸２０は、トルクコンバータ１６の出力部材としても機能するものである。

このトルクコンバータ１６においては、エンジン１２からのトルクによりポンプ翼車１６ｐが回転させられると、このポンプ翼車１６ｐの回転が作動油を介してタービン翼車１６ｔに伝達されて、タービン翼車１６ｔが回転させられる。この状態をトルクコンバータ１６の正駆動状態という。これにより、エンジン１２のトルクが入力軸２０に伝達される。また、上記の場合とは逆に、前記駆動輪側からのトルクによりタービン翼車１６ｔが回転させられると、このタービン翼車１６ｔの回転が作動油を介してポンプ翼車１６ｐに伝達されて、ポンプ翼車１６ｐが回転させられる。この状態をトルクコンバータ１６の逆駆動状態という。これにより、入力軸２０のトルクがエンジン１２に伝達される。

また、トルクコンバータ１６は、上記ポンプ翼車１６ｐとタービン翼車１６ｔとの間に設けられたロックアップクラッチＬ／Ｃを備えている。このロックアップクラッチＬ／Ｃは、完全係合状態、スリップ状態、および解放状態のいずれか１の状態に制御される。ロックアップクラッチＬ／Ｃが解放状態とされた場合には、上記のようにクランク軸１４と入力軸２０との間のトルク伝達がトルクコンバータ１６内の作動油を介して行われる。そして、ロックアップクラッチＬ／Ｃが完全係合状態とされた場合には、エンジン１２のクランク軸１４と自動変速機１８の入力軸２０とが相互に一体的に連結されて、それらクランク軸１４と入力軸２０との間のトルク伝達がトルクコンバータ１６内の作動油を介さずに直接的に行われる。

第２電動機ＭＧ２は、駆動トルクを発生させる電動モータとしての機能と回生トルクを発生させる発電機としての機能とが選択的に得られるように構成された回転機であって、例えば交流同期型のモータジェネレータにより構成される。この第２電動機ＭＧ２は、その駆動によって入力軸２０に正回転方向（エンジン１２作動時のクランク軸１４の回転方向）の駆動トルクを付与することができ、また、その発電（回生）によって入力軸２０に負回転方向（エンジン１２作動時のクランク軸１４の回転方向とは反対の回転方向）の負荷トルクすなわち制動トルクを付与すると共に車両に設けられたバッテリ（蓄電装置）を充電することができる。

第１電動機ＭＧ１は、第２電動機ＭＧ２と同様に、駆動トルクを発生させる電動モータとしての機能と回生トルクを発生させる発電機としての機能とが選択的に得られるように構成された回転機であって、例えば交流同期型のモータジェネレータにより構成される。この第１電動機ＭＧ１は、その駆動によってクランク軸１４に正回転方向の駆動トルクを付与することができ、また、その発電（回生）によってクランク軸１４に負回転方向の負荷トルクすなわち制動トルクを付与すると共に車両に設けられたバッテリ（蓄電装置）を充電することができる。

ここで、車両用駆動装置１０においては、車両のコースト走行時（アクセルオフの惰性走行時）には、エンジン１２への燃料供給が遮断される所謂フューエルカットが実施される。これにより、エンジン１２の燃料消費が低減されて車両燃費が向上される。第１電動機ＭＧ１は、例えば、車両のコースト走行時において上記フューエルカットが実施される際に、エンジン１２への燃料供給が停止されてから、そのエンジン１２の回転を強制的に停止させるためにクランク軸１４に負回転方向の負荷トルクすなわち制動トルクを付与するエンジンストップモータとして用いられる。さらには、第１電動機ＭＧ１は、上記フューエルカットが解除される際に、エンジン１２を再始動するためにクランク軸１４に正回転方向の駆動トルクを付与するエンジンスタータモータとしても用いられる。

自動変速機１８は、トルクコンバータ１６および第２電動機ＭＧ２の出力を変速して出力軸２２から出力する装置である。この自動変速機１８は、非回転部材としてのトランスミッションケース２４内に収容された第１変速部２６および第２変速部２８を備えている。上記第１変速部２６は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３０を主体として構成される。そして、上記第２変速部２８は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３２及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置３４を主体として構成される。

第１変速部２６では、第１遊星歯車装置３０のサンギヤＳ１がトランスミッションケース２４に連結されて回転不能に固定される。また、第１遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ１が入力軸２０に連結されると共に、第２遊星歯車装置３２のサンギヤＳ２にクラッチＣ４を介して連結される。また、第１遊星歯車装置３０のリングギヤＲ１が第３遊星歯車装置３４のサンギヤＳ３にクラッチＣ１を介して連結されると共に、第２遊星歯車装置３２のサンギヤＳ２にクラッチＣ３を介して連結される。

そして、第２変速部２８では、第２遊星歯車装置３２のサンギヤＳ２がトランスミッションケース２４にブレーキＢ１を介して連結されて回転不能に固定される。また、第２遊星歯車装置３２および第３遊星歯車装置３４のキャリヤＣＡ２がトランスミッションケース２４にブレーキＢ２を介して連結されて回転不能に固定されると共に、入力軸２０にクラッチＣ２を介して連結される。また、第２遊星歯車装置３２および第３遊星歯車装置３４のリングギヤＲ２が出力軸２２に連結されて回転不能に固定される。

なお、上記クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２は、油圧シリンダとその油圧シリンダに供給される油圧に応じて摩擦係合される多板式のクラッチあるいはブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置である。

この自動変速機１８においては、各油圧式摩擦係合装置（ラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２）が図２に示す所定の作動表に従ってそれぞれ係合または解放されることにより、変速比がそれぞれ異なる前進８段および後進２段の変速段が成立するようになっている。図２において、「○」は係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ示している。

また、自動変速機１８は、図３に示すように、車両の運転者の手動操作により自動変速機１８のシフトポジションを切り換えるためのシフト操作装置３６を備えている。このシフト操作装置３６は、例えば車両の運転席の側方等に配設され、複数のシフトポジションのいずれか１を選択するためのシフトレバー３８を備えている。このシフトレバー３８が複数の操作位置のいずれか１に操作されることで、「Ｐ（パーキング）」、「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、および「Ｍ（マニュアル）」のいずれか１のシフトポジションが選択されて設定される。

上記「Ｐ（パーキング）」は、自動変速機１８における入力軸２０と出力軸２２との間の動力伝達経路を遮断しつつ、その出力軸２２を回転不能に固定するための駐車ポジションである。また、上記「Ｒ（リバース）」は、自動変速機１８の変速段を後進変速段に切り換えるための後進走行ポジションである。また、上記「Ｎ（ニュートラル）」は、自動変速機１８における入力軸２０と出力軸２２との間の動力伝達経路を遮断するための中立ポジションである。また、上記「Ｄ（ドライブ）」は、自動変速機１８の変速レンジが自動的に切り換えられる自動変速制御を実行させるための前進自動変速ポジションである。また、上記「Ｍ（マニュアル）」は、自動変速機１８の変速レンジが運転者の手動操作に応じて切り換えられる手動変速モードを成立させるための前進手動変速ポジションである。

また、上記自動変速機１８の自動変速制御は、図４に示すように車速軸と要求出力トルク軸との二次元座標内において設定された複数本の変速線から構成される予め記憶された変速線図に従って実行される。具体的には、図４に示す変速線図から、車速Ｖ[km/h]および要求出力トルクＴ_ＯＵＴ[N・m]に基づいて、自動変速機１８の変速すべき変速段が決定され、その決定されたギヤ段が成立するように前記図２に示す作動表に従って各油圧式摩擦係合装置が作動させられる。

以上のように構成された車両用駆動装置１０においては、車両の走行状態に応じて、エンジン１２の動力により車両を走行させるエンジン走行と第２電動機ＭＧ２の動力により車両を走行させるモータ走行とが切り換えられて作動させられるようになっている。上記エンジン走行とモータ走行との切り換えは、車両の走行状態が前記図４において１点鎖線で区画されて示されたエンジン走行領域およびモータ走行領域のどちらに属するかに基づいて行われる。

車両の走行状態が図４においてエンジン走行領域に属する場合には、エンジン１２から出力されたトルクがクランク軸１４を介してトルクコンバータ１６に入力され、そのトルクコンバータ１６にて増幅されて自動変速機１８の入力軸２０に入力される。そして、上記入力軸２０に入力されたトルクが自動変速機１８において変速されて出力軸２２から出力される。これにより、エンジン１２からのトルクが車両の駆動輪に伝達される。このとき、車両用駆動装置１０では、エンジン１２から入力軸２０に伝達された出力の一部が用いられて第２電動機ＭＧ２が駆動させられることにより、その第２電動機ＭＧ２が発電機として機能して前記バッテリが充電されるようになっている。

また、車両の走行状態が図４においてモータ走行領域に属する場合には、前記バッテリから第２電動機ＭＧ２に電力が供給されることでその第２電動機ＭＧ２が電動モータとして機能させられ、その第２電動機ＭＧ２から出力された車両走行用のトルクが自動変速機１８の入力軸２０に入力される。そして、上記入力軸２０に入力されたトルクが自動変速機１８において変速されて出力軸２２から出力される。これにより、第２電動機ＭＧ２からのトルクが車両の駆動輪に伝達される。このとき、車両用駆動装置１０では、車両のコースト走行時（アクセルオフの惰性走行時）に駆動輪からのトルクが用いられて第２電動機ＭＧ２が回生させられることにより、その第２電動機ＭＧ２が発電機として機能して前記バッテリが充電されるようになっている。

なお、車両用駆動装置１０では、たとえば、車両の走行状態がモータ走行領域に属していても前記バッテリのＳＯＣ（state of charge：充電状態）が所定値以下である場合にはエンジン走行が行われる、また、車両の急発進時や急加速時などにはエンジン１２および第２電動機ＭＧ２の両方の出力が用いられて車両が走行させられる等の制御が適宜行われる。

図１に戻って、車両用駆動装置１０は、さらに、ステータ翼車１６ｓとトランスミッションケース２４との間に設けられてそれらを連結するブレーキＢｓを備えている。

ブレーキＢｓは、前記ブレーキＢ１、Ｂ２と同様な油圧式摩擦係合装置である。このブレーキＢｓは、完全係合させられることでステータ翼車１６ｓを非回転部材であるトランスミッションケース２４に回転不能に固定する。また、ブレーキＢｓは、解放させられることでステータ翼車１６ｓをトランスミッションケース２４に対して自由回転状態にする。トルクコンバータ１６では、その正駆動状態におけるコンバータ領域において上記ブレーキＢｓが完全係合させられてステータ翼車１６ｓが固定されることによりトルク増幅作用が得られ、正駆動状態におけるカップリング領域において上記ブレーキＢｓが解放させられてステータ翼車１６ｓが自由回転状態とされることにより効率低下が抑制されるようになっている。また、ブレーキＢｓは、その係合トルクが制御されることでトランスミッションケース２４に対するスリップ率Ｒｓ[%]が連続的に変化させられる。なお、上記スリップ率Ｒｓは、その値が小さいほどステータ翼車１６ｓの回転を抑制することになる。そして、スリップ率Ｒｓが零であるときには、ステータ翼車１６ｓがトランスミッションケース２４に回転不能に固定される。

図５は、トルクコンバータ１６の逆駆動状態における、ブレーキＢｓのスリップ率Ｒｓとトルクコンバータ１６の容量係数（逆駆動時容量係数）Ｃ[N・m/rpm²]との関係を示す図である。図５に示すように、ブレーキＢｓのスリップ率Ｒｓが小さいほどトルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが小さくなる。これは、ステータ翼車１６ｓの回転が抑制されることによって、トルクコンバータ１６内の作動油の流れが阻害されることによる。

図６は、トルクコンバータ１６の逆駆動状態における、速度比Ｎｅ／Ｎｔとトルク比（逆駆動時トルク比）ｔとの関係を示す図である。図７は、トルクコンバータ１６の逆駆動状態における、速度比Ｎｅ／Ｎｔと逆駆動容量係数Ｃとの関係を示す図である。上記速度比Ｎｅ／Ｎｔは、エンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度（タービン翼車１６ｔの回転速度）Ｎｔとの比である。また、上記トルク比ｔは、タービン翼車１６ｔのトルクとポンプ翼車１６ｐのトルクとの比である。図６および図７において、破線で示すのはブレーキＢｓが解放させられたときの値であり、また、実線で示すのはブレーキＢｓが完全係合されたときの値である。これらの図に示すように、ブレーキＢｓの係合トルクが制御されてスリップ率Ｒｓが小さくされるほど逆駆動時トルク比ｔが１．０に近づき、また、逆駆動時容量係数Ｃが低下する。そして、ブレーキＢｓが完全係合されることで逆駆動時トルク比ｔが１となり、また、逆駆動時容量係数Ｃが速度比Ｎｅ／Ｎｔに応じた最小値となる。

このように、逆駆動時容量係数Ｃが低下させられた状態においては、その逆駆動時容量係数Ｃが比較的に大きい場合と比べて、タービン翼車１６ｔとポンプ翼車１６ｐとが相対回転し易い状態すなわち滑り易い状態とされて、車両の駆動輪側からのトルクすなわち逆駆動トルクがエンジン１２に伝達され難くなる。そのため、例えば、車両のコースト走行時において、駆動輪からのトルクがトルクコンバータ１６を介してエンジン１２に加わっても、その加えられたトルクよりもエンジン１２のフリクショントルクの方が勝り、エンジン１２が回転しないため、エンジン１２の引き摺りトルクが低減され、その分第２電動機ＭＧ２の回生量を増やすことができる。また、逆駆動時容量係数Ｃが低下させられた状態においては、エンジン１２において発生したショック、例えばエンジン停止時のショックが駆動輪側へ伝達され難くなる。

図８は、車両用駆動装置１０を含む車両に設けられた各装置を制御するための制御系統を説明するブロック線図である。図８において、電子制御装置４０は、車両用駆動装置１０の制御装置として機能を有するものであって、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵがＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御、自動変速機１８の変速制御、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の出力制御、およびブレーキＢｓの係合トルク制御などを実行する。

電子制御装置４０には、図８に示すように車両に設けられた各センサにより検出された各種入力信号が供給される。上記入力信号には、例えば、ＭＧ回転数センサ４２により検出される電動機ＭＧ１、ＭＧ２の回転速度を表す信号、エンジン回転数センサ４４により検出されるエンジン回転速度Ｎｅを表す信号、車速センサ４６により検出される車速Ｖを表す信号、アクセル開度センサ４８により検出されるアクセル開度Ａｃｃを表す信号、車両加速度センサ５０により検出される車両加速度Ｇを表す信号、タービン回転数センサ５２により検出されるタービン回転速度Ｎｔを表す信号、およびクランクポジションセンサ５３により検出されるクランク軸１４の回転角度位置を表す信号などがある。

そして、電子制御装置４０からは、図８に示すように車両に設けられた各装置に各種出力信号が供給される。上記出力信号には、たとえば、エンジン１２の出力制御のために点火装置５４や電子スロットル弁５６等に供給される信号、第１電動機ＭＧ１の出力制御のためにその第１電動機ＭＧ１に供給される信号、第２電動機ＭＧ２の出力制御のためにその第２電動機ＭＧ２に供給される信号、自動変速機１８の変速制御のためにＡＴライン圧コントロールバルブ５８、ＡＴソレノイドバルブ６０、６２、および６４等に供給される信号などがある。

図９は、電子制御装置４０に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図９において、低容量化制御手段６６は、自動変速機１８のシフトポジションが前進自動変速ポジションであり、且つ車両走行中であるすなわち車速Ｖが零でないときにおいて、エンジン１２の停止要求があった場合には、ブレーキＢｓの係合トルクを制御してステータ翼車１６ｓの回転を抑制することにより、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃを、ステータ翼車１６ｓが非回転部材としてのトランスミッションケース２４に対して自由回転状態であるときの値よりも低下させる。例えば、低容量化制御手段６６は、エンジン回転速度Ｎｅが大きいほどブレーキＢｓのスリップ率Ｒｓが小さくなるようにブレーキＢｓの係合トルクを制御することで、エンジン回転速度Ｎｅが大きいほどトルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃの低下量を大きくする。そして、低容量化制御手段６６は、エンジン回転速度Ｎｅが所定値以上の場合には、ブレーキＢｓを完全係合させてステータ翼車１６ｓをトランスミッションケース２４に回転不能に固定することで、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃを速度比Ｎｅ／Ｎｔに応じて最小値とする

なお、上記エンジン１２の停止要求がある場合とは、アクセル開度Ａｃｃが零であるアクセルオフ状態であることが判定され、且つ車速Ｖが減少している減速走行であることが判定されたときである。

エンジン停止制御手段６８は、低容量化制御手段６６によりトルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが予め定められた所定の逆駆動時容量係数Ｃ(１)以下に低下させられている状態においてエンジン１２の回転が停止させられるように第１電動機ＭＧ１を制御するものである。なお、エンジン停止制御手段６８は、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた所定のエンジン回転速度Ｎｅ１よりも小さくなったときに、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが予め定められた所定の逆駆動時容量係数Ｃ(１)以下に低下させられていると判定し、その判定後に第１電動機ＭＧ１を制御する。

また、エンジン停止制御手段６８は、エンジン１２の回転を停止させる際に、クランク軸１４の回転停止位置が、エンジン１２の始動時に発生するショックが抑制されるように予め定められた所定の回転停止位置となるように、クランクポジションセンサ５３により検出されるクランク軸１４の回転角度を把握しつつ第１電動機ＭＧ１を制御する。なお、上記予め定められた所定の回転停止位置は、予め実験的に求められる位置であり、例えば、エンジン１２が燃料を燃焼室内に直接噴射する所謂噴射系エンジンである場合には、そのエンジン１２が有する複数の気筒のいずれか１のピストンの上死点に対応するクランク軸１４の回転角度から回転方向後方６０度又はその付近に位置している。また、例えば、エンジン１２が燃料を吸気路内で噴射する所謂吸気系エンジンである場合には、そのエンジン１２が有する複数の気筒のいずれか１のピストンの上死点に対応するクランク軸の回転角度から回転方向前方６０度又はその付近に位置している。

減速度制御手段７２は、低容量化制御手段６６による低容量化制御の実施前後において車両減速度Ｇ変化が抑制されるように、車両加速度センサ５０により検出される車両加速度Ｇを把握しつつ第２電動機ＭＧ２の回生トルクを調節する。

変速禁止手段７４は、減速度制御手段７２による減速度制御中は自動変速機１８の変速制御を実行する変速制御手段７６による自動変速機１８の変速を禁止することで、その変速により車両減速度Ｇが変化することを抑制する。本実施例の変速禁止手段７４は、低容量化制御手段６６においてエンジン停止要求があると判定された場合には、減速度制御手段７２による減速度制御が開始されると判定して、変速制御手段７６による自動変速機１８の変速を禁止する。また、変速禁止手段７４は、エンジン停止制御手段６８によりエンジン１２の回転が停止させられたと判定された場合には、変速制御手段７６による自動変速機１８の変速禁止を解除する。

図１０は、電子制御装置４０の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。このフローチャートは、電子制御装置４０による制御作動のうちの低容量化制御、エンジン停止制御、減速度制御、および変速禁止制御のための制御作動を説明するためのものであり、自動変速機１８のシフトポジションが前進自動変速ポジションであり、且つ車両走行中であるすなわち車速Ｖが零でないときに、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

図１０において、先ず、低容量化制御手段６６に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１においては、アクセル開度Ａｃｃが零であるアクセルオフ状態であり且つ車速Ｖが減少している減速走行であるか、否かに基づいて、エンジン１２の停止要求があるか否かが判定される。

上記Ｓ１の判定が否定される場合には、本ルーチンは終了させられる。そして、上記Ｓ１の判定が肯定される場合には、変速禁止手段７４に対応するＳ２において、自動変速機１８の変速が禁止される。

Ｓ２に次いで、低容量化制御手段６６に対応するＳ３においては、ブレーキＢｓの係合トルクを制御してステータ翼車１６ｓの回転が抑制されることにより、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが、ステータ翼車１６ｓが非回転部材としてのトランスミッションケース２４に対して自由回転状態であるときの値よりも、小さくされる低容量化制御が開始される。

Ｓ３に次いで、エンジン停止制御手段６８に対応するＳ４において、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた所定のエンジン回転速度Ｎｅ１よりも小さいか、否かに基づいて、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが予め定められた所定の逆駆動時容量係数Ｃ(１)以下に低下させられているか否かが判定される。

上記Ｓ４の判定が否定される場合には、Ｓ４以下が繰り返し実行される。そして、上記Ｓ４の判定が肯定される場合には、エンジン停止制御手段６８に対応するＳ５において、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが予め定められた所定の逆駆動時容量係数Ｃ(１)以下に低下させられている状態においてエンジン１２の回転が停止させられるように第１電動機ＭＧ１が制御される。

上記Ｓ５に次いで、エンジン停止制御手段６８に対応するＳ６において、エンジン１２のクランク軸１４の回転停止位置が、エンジン１２の再始動時に発生するショックが抑制されるように予め定められた所定の回転停止位置となるように、クランクポジションセンサ５３により検出されるクランク軸１４の回転角度位置が把握しつつ第１電動機ＭＧ１が制御される。なお、上記予め定められた所定の回転停止位置は、予め実験的に求められる位置である。

上記Ｓ６に次いで、減速度制御手段７２に対応するＳ７においては、Ｓ３で開始された低容量化制御の実施前後において車両減速度Ｇの変化が抑制されるように、車両加速度センサ５０により検出される車両加速度Ｇが把握されつつ第２電動機ＭＧ２の回生トルクが調節される。

上記Ｓ７に次いで、変速禁止手段７４に対応するＳ８において、自動変速機１８の変速禁止が解除されて、本ルーチンが終了させられる。

図１１は、電子制御装置４０の制御作動の一例を説明するためのタイムチャートであって、自動変速機１８のシフトポジションが前進自動変速ポジションであり且つ車両走行中であるときにおいて、ｔ１時点でエンジン１２の停止要求があった場合のものである。図１１において、ｔ１時点直後から所定の間は変速が禁止される。そして、ｔ２時点から、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃを低下させるためにブレーキＢｓに供給される油圧（Ｂｓクラッチ油圧）Ｐ_Ｂｓ[Pa]が高められている。また、ｔ２時点から、上記逆駆動時容量係数Ｃの低下に伴って変化する車両減速度Ｇの変化を抑制させるために第１電動機ＭＧ１の回生トルクが増加させられている。

そして、エンジン回転速度Ｎｅが所定のエンジン回転速度Ｎｅ１以下となるｔ３時点から、エンジン停止のために第２電動機ＭＧ２から制動トルクが出力されている。そして、エンジン回転速度Ｎｅ１が零となってエンジン停止したｔ４時点でエンジンの回転がロックされる。そして、ｔ１時点から例えば２秒程度経過したｔ５時点において変速禁止が解除されて第２変速段から第１変速段への変速が実施されている。結果として、ｔ１時点以降の低容量化制御中およびエンジン停止制御中において変速が判断されても、その判断された変速を実行するための変速指令はｔ５時点まで遅らされ、変速が遅延させられている。

本実施例の車両用駆動装置１０の制御装置としての電子制御装置４０によれば、エンジン１２のクランク軸１４に連結された第１電動機ＭＧ１と、自動変速機１８のシフトポジションが前進自動変速ポジションであり且つ車両走行中であるときにおいて、エンジン１２の停止要求があった場合には、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃを低下させる低容量化制御手段６６と、その低容量化制御手段６６によりトルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが低下させられている状態でエンジン１２の回転が停止させられるように第１電動機ＭＧ１を制御するエンジン停止制御手段６８とを、含むことから、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが低下させられることでタービン翼車１６ｔとポンプ翼車１６ｐとが滑り易い状態とされて駆動輪側からの駆動力がエンジン１２側へ伝わり難くされ、その状態においてエンジン１２の回転を停止させる制動トルクが第１電動機ＭＧ１から出力されることにより、例えば３５０〜４００[rpm]付近に存在する共振域を比較的に短時間で通過するようにエンジン回転速度Ｎｅを速やかに低下させることができるので、車両走行中のエンジン停止にかかる時間を短縮することができ、且つそのエンジン停止の際に発生するショックを抑制することができる。また、エンジン１２の回転が停止するまで成り行きに任せるような場合と比較して、第１電動機ＭＧ１により強制的にエンジン１２の回転を停止させることでエンジン停止にかかる時間のばらつきの発生を抑制することができる。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、トルクコンバータ１６は、エンジン１２のクランク軸１４に連結されたポンプ翼車１６ｐと、そのトルクコンバータ１６の出力部材としての入力軸２０に連結されたタービン翼車１６ｔと、そのタービン翼車１６ｔとポンプ翼車１６ｐとの間に配設されたステータ翼車１６ｓとを有するトルクコンバータ１６であり、ステータ翼車１６ｓとトランスミッションケース（非回転部材）２４との間に設けられたブレーキＢｓを備え、低容量化制御手段６６は、そのブレーキＢｓの係合トルクを制御してステータ翼車１６ｓの回転を抑制することにより、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃを、ステータ翼車１６ｓが非回転部材に対して自由回転状態であるときの値よりも小さくするものであることから、ブレーキＢｓの係合トルクを調節することにより、比較的容易にトルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃを低下させることができる。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、エンジン停止制御手段６８は、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが予め定められた所定の逆駆動時容量係数Ｃ(１)以下となった場合に、第１電動機ＭＧ１を制御するものであることから、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが十分に低下させられることでタービン翼車１６ｔがポンプ翼車１６ｐに対して十分に滑り易い状態とされてからエンジン停止制御が実施されるので、駆動輪側からエンジン１２側へ伝わる駆動力を十分に抑制させた状態においてエンジン停止制御が適切に実施され得る。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、エンジン停止制御手段６８は、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた所定のエンジン回転速度Ｎｅ１よりも小さくなったときに、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃが前記所定の逆駆動時容量係数Ｃ(１)以下になったと判断することから、エンジン回転速度Ｎｅを検出することにより、駆動輪側からエンジン１２側へ伝わる駆動力が十分に抑制されていることを比較的容易に把握することができる。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、エンジン停止制御手段６８は、エンジン１２の回転を停止させる際に、そのエンジン１２のクランク軸１４の回転停止位置が、そのエンジン１２の始動時に発生するショックが抑制されるように予め定められた所定の回転停止位置となるように、第１電動機ＭＧ１を制御するものであることから、エンジン再始動時にショックが発生するのが抑制されるので、速やかにエンジン１２を再始動することが可能となる。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、低容量化制御手段６６による低容量化制御の実施前後において車両減速度Ｇの変化が抑制されるように、車両加速度センサ５０により検出される車両加速度Ｇを把握しつつ第２電動機ＭＧ２の回生トルクを調節する減速度制御手段を含むことから、エンジン１２の停止によりエンジンブレーキが無くなる分だけ低下する車両減速度Ｇを、第２電動機ＭＧ２の回生により補うことができるので、低容量化制御の実施による車両減速度Ｇ変化により運転者に与える違和感を軽減することができる。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、トルクコンバータ１６と車両の駆動輪との間に設けられた自動変速機１８と、減速度制御手段７２による減速度制御中は自動変速機１８の変速を禁止する変速禁止手段７４とを、含むことから、自動変速機１８が変速されることによって車両減速度Ｇが変化して減速度制御が複雑になることを防止することができる。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

例えば、低容量化制御手段６６は、前述の実施例のものに限定されず、例えば、エンジン回転速度Ｎｅに係わらず、ブレーキＢｓを完全係合させてステータ翼車１６ｓをトランスミッションケース２４に回転不能に固定することで、トルクコンバータ１６の逆駆動時容量係数Ｃを一律に速度比Ｎｅ／Ｎｔに応じて最小値とするように構成してもよい。

また、車両用駆動装置１０は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式の車両に用いられるものに限らず、その他の駆動方式の車両に用いられるものであってもよい。

また、自動変速機１８は、前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置および油圧式摩擦係合装置の数や変速段数などに特に限定はない。

また、ブレーキＢｓは、油圧式摩擦係合装置から構成されていたが、例えば、電磁クラッチ等から構成されてもよい。

また、クランク軸位置制御に際しては第１電動機ＭＧ１が用いられていたが、それに代えて、クランク軸１４の前端に連結されたスタータモータが用いられてもよい。

また、車両用駆動装置１０にはトルクコンバータ１６が備えられていたが、これに限らず、フルードカップリングが備えられていてもよい。

また、車両の走行状態によっては、エンジン１２および第２電動機ＭＧ２の両方の出力を用いて車両を走行させるように構成されてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両用駆動装置
１２：エンジン
１４：クランク軸
１６：トルクコンバータ（流体伝動装置）
１６ｐ：ポンプ翼車
１６ｓ：ステータ翼車
１６ｔ：タービン翼車
１８：自動変速機
２０：入力軸（流体伝動装置の出力部材）
２４：トランスミッションケース（非回転部材）
４０：電子制御装置（車両用駆動装置の制御装置）
６６：低容量化制御手段
６８：エンジン停止制御手段
７２：減速度制御手段
７４：変速禁止手段
Ｂｓ：ブレーキ
Ｃ：逆駆動時容量係数（容量係数）
Ｃ(１)：所定の逆駆動時容量係数
Ｇ：車両減速度
ＭＧ１：第１電動機
ＭＧ２：第２電動機
Ｎｅ：エンジン回転速度
Ｎｅ１：所定のエンジン回転速度

Claims (7)

1. 車両の走行中において該車両の走行状態に応じて作動または停止させられるエンジンと、該エンジンに連結された流体伝動装置とを備える車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記エンジンのクランク軸に連結された第１電動機と、
   前記エンジンの停止要求があった場合には、前記流体伝動装置の容量係数を低下させる低容量化制御手段と、
   該低容量化制御手段により前記流体伝動装置の容量係数が低下させられている状態で前記エンジンの回転が停止させられるように前記第１電動機を制御するエンジン停止制御手段と
   を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記エンジン停止制御手段は、前記流体伝動装置の容量係数が予め定められた所定の容量係数以下となった場合に、前記第１電動機を制御するものであることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記エンジン停止制御手段は、前記エンジンの回転速度が予め定められた所定の回転速度よりも小さくなったときに、前記流体伝動装置の容量係数が前記所定の容量係数以下になったと判断することを特徴とする請求項２の車両用駆動装置の制御装置。
4. 前記エンジン停止制御手段は、前記エンジンの回転を停止させる際に、該エンジンのクランク軸の回転停止位置が、該エンジンの始動時に発生するショックが抑制されるように予め定められた所定の回転停止位置となるように、前記第１電動機を制御するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
5. 前記流体伝動装置の出力部材に連結された第２電動機を備え、
   前記低容量化制御手段による低容量化制御の実施前後において車両の減速度変化が抑制されるように、前記第２電動機の回生トルクを調節する減速度制御手段を含むこと特徴する請求項１乃至４のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
6. 前記流体伝動装置と前記車両の駆動輪との間に設けられた自動変速機と、
   前記減速度制御手段による減速度制御中は該自動変速機の変速を禁止する変速禁止手段と
   を、含むことを特徴とする請求項５の車両用駆動装置の制御装置。
7. 前記流体伝動装置は、前記エンジンのクランク軸に連結されたポンプ翼車と、該流体伝動装置の出力部材に連結されたタービン翼車と、該タービン翼車と該ポンプ翼車との間に配設されたステータ翼車とを有するトルクコンバータであり、
   該ステータ翼車と非回転部材との間に設けられたブレーキを備え、
   前記低容量化制御手段は、該ブレーキの係合トルクを制御して前記ステータ翼車の回転を抑制することにより、前記流体伝動装置の容量係数を、該ステータ翼車が前記非回転部材に対して自由回転状態であるときの値よりも小さくするものであること
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。

Images