JP2015182662A

JP2015182662A - エンジン停止制御装置

Info

Publication number: JP2015182662A
Application number: JP2014062087A
Authority: JP
Inventors: 鴛海　恭弘; Takahiro Oshiumi; 恭弘鴛海
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-22
Also published as: CN106132747A; WO2015146525A1; US20170101086A1

Abstract

【課題】エンジンを停止する際、クラッチを開放させつつモータへの通電を停止することによって電力消費量を抑制する。
【解決手段】動力分割機構とエンジンとの間の動力伝達経路にクラッチが設けられたハイブリッド車に適用できるエンジン停止制御装置において、クラッチを係合中にエンジン出力を停止中であって、エンジン回転数を低下させるようにモータを制御することによりモータがエンジンの慣性トルクを利用して発電している場合（ステップＳ１：Yes）に、エンジン回転数である入力回転数Ｎ_inが閾値α以下になると（ステップＳ３：Yes）、クラッチを開放させる（ステップＳ４）とともにモータへの通電を止める（ステップＳ７）ように構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンが出力した動力を動力分割機構によって駆動輪側とモータ側とに分割するとともに、クラッチを開放させることによりエンジンを動力分割機構から切り離すように構成されたハイブリッド車に適用できるエンジン停止制御装置に関するものである。

例えば、特許文献１には、ツーモータスプリット式のハイブリッド車が記載されている。特許文献１に記載のハイブリッド車では、動力分割機構が三つの回転要素としてサンギヤとキャリヤとリングギヤとを有する遊星歯車機構により構成されている。サンギヤには第１のモータ・ジェネレータが連結されている。キャリヤにはクラッチを介してエンジンが連結されている。そして出力要素となるリングギヤから駆動輪に向けてトルクを出力するように構成されている。さらに、リングギヤから駆動輪側へ出力されるトルクに第２のモータ・ジェネレータが出力するトルクを付加するように構成されている。クラッチを開放させることによりエンジンを動力分割機構から切り離すことができる。

特許文献１に記載された制御装置は、エンジン停止条件が成立した場合にエンジンの燃料噴射または点火の少なくとも一方を停止させた後、エンジンの回転数を低下させるために第１のモータ・ジェネレータのトルクを制御するように構成されている。エンジンの回転数を低下させる制御を実施することにより、第１のモータ・ジェネレータがエンジンによる慣性トルクを利用して発電する。また、第１のモータ・ジェネレータの回転速度が零を含む所定範囲まで低下すると、クラッチを開放させるように構成されている。

特開２０１２−２２４２４４号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載された構成では、クラッチを完全に開放させた後に第１モータ・ジェネレータの回転数が零になるまでフィードバック制御を実施する。フィードバック制御中は第１モータ・ジェネレータへ通電しているため電力を消費する可能性がある。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、エンジンを停止する際、クラッチを開放させつつモータへの通電を停止することによって電力消費量を抑制できるエンジン停止制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、発電機能を有するモータと、複数の回転要素を有し各回転要素が差動作用を行う動力分割機構と、前記エンジンを前記動力分割機構に連結しもしくは前記動力分割機構から切り離すクラッチとを備え、前記動力分割機構は、第１の回転要素が、前記モータと一体回転するように連結され、第２の回転要素が、前記クラッチを介して前記エンジンと連結され、第３の回転要素が、前記駆動輪へ向けてトルクを出力する出力要素となるように構成されたハイブリッド車に適用され、前記クラッチが係合している場合に前記モータのトルクを制御することによってエンジン回転数を変化させるように構成されたエンジン停止制御装置において、前記クラッチが係合中に前記エンジンの出力を停止中であって、前記エンジンの回転数を低下させるように前記モータの出力トルクを制御することにより前記モータが前記エンジンの慣性トルクにより発電している場合には、前記エンジンの回転数が零よりも大きい所定回転数以下になると、前記モータへの通電を止め、かつ前記クラッチを開放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。

この発明は、上記の発明における構成に加えて、前記所定回転数は、車速が所定車速よりも高い場合、かつ前記モータが前記エンジンと同じ回転方向で回転している場合には、前記モータでの発電量が前記モータで発電する際の損失よりも大きくなる前記モータの回転数範囲における下限回転数と前記車速とを用いて算出された前記エンジンの回転数に設定されるように構成され、前記下限回転数は、零よりも大きい値に設定されるように構成されていることを特徴とするエンジン停止制御装置である。

この発明は、上記の発明における構成に加えて、前記所定回転数は、車速が所定車速以下の場合には、前記エンジンによる振動が動力伝達系と共振する前記エンジンの回転数範囲における上限回転数に設定されるように構成されていることを特徴とするエンジン停止制御装置である。

この発明は、上記の発明における構成に加えて、前記クラッチは、摩擦クラッチを含み、前記クラッチが係合中に前記エンジンの出力を停止中であって、前記エンジンの回転数が前記所定回転数以下になる前に、前記クラッチがスリップしない程度に前記クラッチのトルク容量を低下させるように構成されていることを特徴とするエンジン停止制御装置である。

この発明は、上記の発明における構成に加えて、前記クラッチがスリップし始めた後に前記モータへの通電を止めるように構成されていることを特徴とするエンジン停止制御装置である。

この発明は、上記の発明における構成に加えて、前記クラッチを開放する制御信号の出力と同時に前記モータへの通電を止めるように構成されていることを特徴とするエンジン停止制御装置である。

この発明によれば、エンジンの回転数を低下させるようにモータを制御中にモータがエンジンの慣性トルクを利用して発電している場合には、エンジンの回転数が零よりも大きい所定回転数以下になると、クラッチを開放することに加えてモータへの通電を止めるため、モータでの電力消費を抑制できる。

この発明によれば、車速が所定車速よりも高速の場合、モータで発電する際の損失が発電量よりも大きくなる前にモータへの通電を停止することができる。そのため、エンジンを停止する制御中に、モータによる発電量と損失との収支がマイナスとなりモータがトータルで電力を消費してしまうことを抑制できる。

この発明によれば、車速が所定車速以下の低速である場合、エンジンの振動が動力伝達系と共振するような回転数範囲になる前にクラッチを開放できるので、車両の振動が悪化することを抑制できる。

この発明によれば、クラッチを開放させる制御信号を出力する前に、クラッチがスリップを生じない程度のクラッチトルク容量に低下させているので、その制御信号を出力した際に迅速にクラッチを完全開放できる。

この発明によれば、クラッチの開放完了を待たずに早期にモータへの通電を停止できる。

この発明の一例におけるエンジン停止制御装置が実施するエンジン停止制御を説明するためのフローチャートである。共振領域を説明するためのタイムチャートである。発電領域を説明するためのタイムチャートである。共振領域の上限回転数と発電領域の下限回転数とによって決まる所定車速（閾値）を説明するための共線図である。図１に示すステップＳ３で用いる所定回転数（閾値）の設定方法を説明するためのフローチャートである。車速が所定車速（閾値）以下の低速で引き下げ制御を実施した場合を説明するための共線図である。車速が所定車速（閾値）よりも高速で引き下げ制御を実施した場合を説明するための共線図である。発電領域Ｂの下限回転数と車速とによって決まる閾値用入力回転数を説明するための共線図である。図１に示すエンジン停止制御を実施した場合を説明するためのタイムチャートである。この発明で対象とすることのできるハイブリッド車のパワートレーンの一例を示すスケルトン図である。（ａ）はＨＶモードに設定されたハイブリッド車の走行状態を示した共線図であり、（ｂ）は（ａ）に示す状態からエンジン停止制御を実施してエンジン回転数を引き下げている状態を示した共線図である。この発明で対象とすることのできるハイブリッド車のパワートレーンの他の例を示すスケルトン図である。

以下、この発明の一例におけるエンジン停止制御装置について説明する。この具体例のエンジン停止制御装置は、ツーモータスプリット式のハイブリッド車を対象とすることができるものである。そのハイブリッド車はエンジンを動力分割機構から切り離すクラッチを備え、エンジン始動時やエンジン停止時にクラッチの動作を制御するように構成されている。特に、エンジンを停止する際、クラッチを開放させ、かつ一方のモータ・ジェネレータへの通電を停止するように制御する構成を備えている。

（１．ハイブリッド車のパワートレーン）
まず、図１０を参照して、この具体例のエンジン始動制御装置を搭載したハイブリッド車について説明する。図１０に示すハイブリッド車Ｖｅは、ツーモータスプリット式に構成されたパワートレーン１００を備え、パワートレーン１００の動作を制御する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）３０を搭載している。ＥＣＵ３０はこの具体例のエンジン停止制御装置として機能するものである。なお、ＥＣＵ３０の詳細な構成は後述する。

パワートレーン１００は、動力源として、燃料を使用する内燃機関であるエンジン（ＥＮＧ）１と、モータ機能および発電機能を発揮する第１のモータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２と、モータ機能および発電機能を発揮する第２のモータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３とを備えている。

エンジン１および各モータ・ジェネレータ２，３は周知の構成を備えている。例えば、エンジン１はガソリンエンジンなどにより構成されている。各モータ・ジェネレータ２，３は永久磁石式の同期電動機などにより構成されている。各モータ２，３はＥＣＵ３０により電気的に制御されるとともに、エンジン１の動作もＥＣＵ３０により電気的に制御されるように構成されている。なお、以下の説明では、第１のモータ・ジェネレータ２を第１のモータ２と記載する。同様に、第２のモータ・ジェネレータ３を第２のモータ３と記載する。

パワートレーン１００はエンジン１が出力した動力を動力分割機構６によって第１のモータ２側と駆動輪２０側とに分割するように構成されている。動力分割機構６には入力軸５からエンジン１が出力した動力が入力される。さらに、パワートレーン１００では動力分割機構６から駆動輪２０へ向けて出力されるトルクに第２のモータ３が出力したトルク（以下「ＭＧ２トルク」という）Ｔ_mg2を付加するように構成されている。つまり、パワートレーン１００は、エンジン１が出力した動力の一部を第１のモータ２で一旦電力に変換した後、その電力を第２のモータ３で機械的な動力に再変換して駆動輪２０に伝達することができるように構成されている。

また、パワートレーン１００は動力伝達経路中でエンジン１と動力分割機構６との間に摩擦クラッチＣを備えている。摩擦クラッチＣはエンジン停止時にエンジン１を動力分割機構６から切り離すためのものである。その後、エンジン１を再始動する際には摩擦クラッチＣが係合してエンジン１を動力分割機構６に連結する。

摩擦クラッチＣは一対の係合要素を有する周知のクラッチである。図１０に示すように、摩擦クラッチＣは、一方の係合要素Ｃａがエンジン１のクランクシャフト４と一体回転し、かつ他方の係合要素Ｃｂが入力軸５と一体回転するように構成されている。したがって、パワートレーン１００において、摩擦クラッチＣが完全開放することによりエンジン１と動力分割機構６との間でトルク伝達が遮断される。一方、摩擦クラッチＣが完全係合することによりエンジン１と動力分割機構６とがトルク伝達可能に連結される。

なお、完全開放状態とは係合要素Ｃａ，Ｃｂ同士が離れている状態である。完全係合状態とは係合要素Ｃａ，Ｃｂ同士がスリップしないで摩擦係合している状態である。そして、完全開放状態から完全係合状態へ切り替わる過渡期では、係合要素Ｃａ，Ｃｂ同士がスリップ係合する状態となる。また、以下の説明では、摩擦クラッチＣをクラッチＣと記載する。

動力分割機構６は、第１の回転要素であるサンギヤ６ｓと、第２の回転要素であるキャリヤ６ｃと、第３の回転要素であるリングギヤ６ｒとを有するシングルピニオン型遊星歯車機構により構成されている。要は、動力分割機構６は、複数の回転要素を有する差動機構により構成され、各回転要素が差動することにより差動作用を成すように構成されている。

具体的には、サンギヤ６ｓは外歯歯車により構成されている。リングギヤ６ｒは内歯歯車により構成され、サンギヤ６ｓに対して同心円上に配置されている。キャリヤ６ｃはサンギヤ６ｓおよびリングギヤ６ｒに噛み合っているピニオンギヤを保持している。動力分割機構６ではピニオンギヤがキャリヤ６ｃに保持されたままで自転可能かつ公転可能に構成されている。なお、動力分割機構６の動作状態を示す共線図を用いた説明を後述する。また、動力分割機構６における各回転要素の回転中心軸線は入力軸５の回転中心軸線と同一軸線となるように配置されている。

パワートレーン１００において、動力分割機構６のサンギヤ６ｓには第１のモータ２が連結されている。第１のモータ２のロータ軸２ａはサンギヤ６ｓと一体回転する。つまり、第１のモータ２が出力したトルク（以下「ＭＧ１トルク」という）Ｔ_mg1は、動力分割機構６を介して入力軸５側と駆動輪２０側との両方に伝達できる。

動力分割機構６のキャリヤ６ｃには入力軸５およびクラッチＣを介してエンジン１が連結されている。キャリヤ６ｃは動力分割機構６の入力要素であって、この具体例の入力部材である。クラッチＣの開閉状態に拘わらずキャリヤ６ｃは入力軸５および係合要素Ｃｂと一体回転する。すなわち、クラッチＣが完全開放中にはキャリヤ６ｃとクランクシャフト４とは相対回転可能である。クラッチＣが完全係合中はキャリヤ６ｃとクランクシャフト４とが一体回転する。

この具体例の入力部材には、キャリヤ６ｃと一体回転する回転部材が含まれる。つまり、入力軸５および係合要素Ｃｂが入力部材となる。さらに、クラッチＣが完全係合している場合には、係合要素Ｃａおよびクランクシャフト４が入力部材に含まれる。

また、例えば入力軸５などの入力部材には、図示しないダンパなどの振動を減衰するための装置が設けられている。クラッチＣが係合している場合、駆動中のエンジン１により生じる振動がエンジン１よりも下流側の動力伝達経路に伝達する過程でダンパによって減衰されるように構成されている。

そして、パワートレーン１００では動力分割機構６のリングギヤ６ｒから駆動輪２０へ向けてトルクを出力するように構成されている。リングギヤ６ｒは動力分割機構６の出力要素である。具体的には、リングギヤ６ｒは出力軸７と一体回転するように構成されている。出力軸７はリングギヤ６ｒに加え、外歯歯車により構成された出力ギヤ８と一体回転するように構成されている。出力ギヤ８はパワートレーン１００の出力部材である。すなわち、パワートレーン１００では出力ギヤ８から駆動輪２０に向けてトルクを出力するように構成されている。なお、動力分割機構６のリングギヤ６ｒと出力軸７と出力ギヤ８とが一体化されてもよい。

出力ギヤ８はカウンタギヤ機構１１を介して終減速機であるデファレンシャルギヤ１２とトルク伝達可能に連結している。カウンタギヤ機構１１は、出力ギヤ８に噛み合うカウンタドリブンギヤ１１ａと、デファレンシャルギヤ１２のリングギヤ１２ａに噛み合うカウンタドライブギヤ１１ｃとを備えている。カウンタドリブンギヤ１１ａおよびカウンタドライブギヤ１１ｃがカウンタシャフト１１ｂと一体回転するように構成されている。カウンタドライブギヤ１１ｃはカウンタドリブンギヤ１１ａよりも小径である。そして、デファレンシャルギヤ１２には車軸１３（ＯＵＴ）を介して駆動輪２０が連結されている。

さらに、パワートレーン１００ではＭＧ２トルクが出力ギヤ８を介して駆動輪２０に伝達するように構成されている。第２のモータ３は、トルクを増幅する減速ギヤ機構９を介して出力ギヤ８とトルク伝達可能に連結されている。上述したように出力ギヤ８と出力軸７と動力分割機構６のリングギヤ６ｒとが一体回転するので、第２のモータ３は減速ギヤ機構９を介して動力分割機構６のリングギヤ６ｒへトルク伝達可能に連結されてことになる。

減速ギヤ機構９は、三つの回転要素としてサンギヤ９ｓとキャリヤ９ｃとリングギヤ９ｒとを有するシングルピニオン型遊星歯車機構により構成されている。入力要素となるサンギヤ９ｓには第２のモータ３が連結されている。サンギヤ９ｓと第２のモータ３のロータ軸３ａとが一体回転するように構成されている。反力要素となるキャリヤ９ｃがハウジングなどの固定部１０に連結されて固定されている。出力要素となるリングギヤ９ｒが出力軸７および出力ギヤ８と一体回転する。また、減速ギヤ機構９のギヤ比は、リングギヤ９ｒから出力されるトルクがＭＧ２トルクを増幅させたトルクとなるように設定されている。なお、減速ギヤ機構９のリングギヤ９ｒは出力軸７および出力ギヤ８と一体化されてもよい。

例えば制動時に、ＥＣＵ３０が第２のモータ３を回生制御することにより、駆動輪２０から第２のモータ３に伝達する機械的な外力を第２のモータ３で電力に変換できるように構成されている。ハイブリッド車Ｖｅは各モータ２，３で発電した電力を蓄電池４２へ供給できるように構成されている。

図１０に示すように、各モータ２，３は、インバータ４１を介して蓄電池４２が電気的に接続されており、ＥＣＵ３０によってインバータ４１の電流が制御されることにより発電機あるいはモータとして機能する。各モータ２，３は蓄電池４２に蓄えられた電力が供給されることにより駆動する。さらに、各モータ２，３はインバータ４１を介して電気的に接続されているため、第１のモータ２で発電した電力を蓄電池４２を介さずに第２のモータ３へ供給することができる。

ハイブリッド車Ｖｅでは入力軸５に潤滑装置のオイルポンプ１５が連結されている。入力軸５が回転することによりオイルポンプ１５が駆動するように構成されている。入力軸５と、エンジン１のクランクシャフト４と、動力分割機構６の各回転要素と、第１のモータ２のロータ軸２ａと、第２のモータ３のロータ軸３ａと、減速ギヤ機構９の各回転要素とは、いずれも回転中心軸線が同一軸線上となるように配列されている。

さらに、クラッチＣが図示しない周知のアクチュエータにより動作するように構成されている。例えば油圧式や電磁式などのアクチュエータである。アクチュエータはＥＣＵ３０から出力された制御信号に応じて動作する。要は、ＥＣＵ３０がアクチュエータの動作量を制御することにより、クラッチＣのトルク容量（以下「クラッチトルク容量」という）Ｔ_cl-actを適宜に制御することができるように構成されている。

クラッチトルク容量Ｔ_cl-actは完全開放状態から完全係合状態に到るまでの間に連続的に変化する。また、クラッチトルク容量Ｔ_cl-actとアクチュエータの動作量との間には相関関係が成立しており、その動作量に応じてクラッチトルク容量Ｔ_cl-actが変化する。例えば、クラッチトルク容量Ｔ_cl-actはアクチュエータにおける油圧や電流値やストローク量などの動作量とほぼ比例関係にある。

（２．電子制御装置）
ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、記憶装置やインターフェイスなどを備えている。ＥＣＵ３０は入力されたデータおよび記憶装置内に予め記憶させられているデータを使用して各種の演算を行い、その演算結果を制御信号として出力するように構成されている。

ＥＣＵ３０には、車速、アクセル開度、回転数、蓄電池４２の充電残量（以下「ＳＯＣ」という）などが入力される。その回転数には、入力部材の回転数（以下「入力回転数」という）Ｎ_in、第１のモータ２の回転数（以下「ＭＧ１回転数」という）Ｎ_mg1、エンジン１の回転数（以下「エンジン回転数」という）Ｎ_ｅが含まれる。入力回転数Ｎ_inには、動力分割機構６におけるキャリヤ６ｃの回転数、入力軸５の回転数、クラッチＣの係合要素Ｃｂの回転数が含まれる。クラッチＣが完全係合している場合には、エンジン回転数Ｎ_ｅが入力回転数Ｎ_inとなる。

ＥＣＵ３０の記憶装置には、クラッチトルク容量Ｔ_cl-actの指令値（以下「クラッチトルク指令」という）を定めたマップ、エンジン１を自動停止させる制御に用いる目標回転数を定めたマップ、ＭＧ１トルクＴ_mg1の指令値を定めたマップ、ＭＧ２トルクＴ_mg2の指令値を定めたマップなどが予め記憶されている。目標回転数には、後述する共振領域Ａの上限回転数Ｎ_aと、発電領域Ｂの下限回転数Ｎ_bとが含まれてもよい。あるいは、共振領域Aを定めたマップ、発電領域Bを定めたマップが予め記憶されていてもよい。なお、クラッチトルク容量はアクチュエータの動作量に対する値として予め定めることができるため、クラッチトルク容量についてのデータをマップ形式などでＥＣＵ３０の記憶装置内に予め記憶させることができる。

ＥＣＵ３０が出力する制御信号には、エンジン制御用の信号、クラッチ制御用の信号、モータ制御用の信号などが含まれる。すなわち、ＥＣＵ３０はハイブリッドシステムを制御するためにハイブリッド車Ｖｅの走行状態に応じて各種の制御信号を出力する。具体的には、クラッチトルク指令がクラッチＣのアクチュエータに出力される。さらに、ＭＧ１トルクＴ_mg1の指令値およびＭＧ２トルクＴ_mg2の指令値がインバータ４１に出力される。

（２−１．走行モード制御）
この具体例のハイブリッド車Ｖｅは、エンジン１の出力で走行するハイブリッド走行モード（以下「ＨＶモード」という）以外に、エンジン停止中に第２のモータ３を蓄電池４２の電力で駆動させて走行するモータ走行モード（以下「ＥＶモード」という）に設定することができる。ＥＣＵ３０は、アクセル開度や車速やＳＯＣなどの走行状態に応じてＨＶモードとＥＶモードとのうちいずれかの走行モードを選択するように構成されている。要は、要求駆動トルクＴ_reqを満たせる走行モードが選択される。

（２−１−１．ＨＶモード）
例えば、車速がある程度高速、かつアクセル開度が車速を維持するべく比較的に大きい走行状態では、ＥＣＵ３０はＨＶモードを選択できる。さらに、アクセル開度が小さい場合であってもＳＯＣが所定の閾値以下になると、ＥＣＵ３０はＨＶモードを選択するように構成されている。

ＨＶモードには、エンジン１の出力に第２のモータ３の出力を付加して走行する場合と、エンジン１の出力のみで走行する場合とが含まれる。また、ＨＶモード中はクラッチＣが完全係合しているので、第１のモータ２によってエンジン回転数Ｎ_ｅを制御できる。

図１１には、ＨＶモードの一例を共線図で示してある。共線図とは、動力分割機構６の回転要素であるサンギヤ６ｓとキャリヤ６ｃとリングギヤ６ｒとを縦線で示し、それらの間隔をギヤ比ρに対応する間隔としたものである。さらに、共線図では、それぞれの縦線において横線に対する上下方向を回転方向、その上下方向での位置を回転数とする。また、動力分割機構６の各回転要素をシンボルで示してあり、Ｓはサンギヤ６ｓ、Ｃはキャリヤ６ｃ、Ｒはリングギヤ６ｒとなる。また、共線図において、サンギヤ６ｓは第１のモータ２、キャリヤ６ｃは入力部材（ＩＮ）あるいはエンジン１、リングギヤ６ｒは出力部材（ＯＵＴ）あるいは第２のモータ３とみなせる。

図１１（ａ）に示すＨＶモードでは、エンジントルクＴ_eと正方向のＭＧ２トルクＴ_mg2とを出力している。そして、走行状態に応じてＭＧ１トルクＴ_mg1を制御してエンジン回転数Ｎ_ｅ（入力回転数Ｎ_in）を変化させている。

ＨＶモード中に第１のモータ２によってエンジン回転数Ｎ_ｅを制御することにより、エンジン１は燃料効率がよい運転点で駆動できる。運転点とはエンジン回転数Ｎ_ｅとエンジントルクＴ_eとによって決まる周知のパラメータである。ＥＣＵ３０は、入力データである車速およびアクセル開度と、記憶装置に予め記憶された運転点を定めたマップとを用いて運転点を決定するように構成されている。例えば、最適燃費線上の運転点を決定し、そのエンジン回転数Ｎ_ｅとなるように第１のモータ２を制御する。

（２−１−２．エンジン制御）
具体的には、エンジン１がガソリンエンジンの場合、ＥＣＵ３０は、スロットル開度、燃料の供給量、燃料供給の停止、点火時期、点火の停止などを制御するように構成されている。例えば、燃料消費を低減するために、ＥＣＵ３０は走行状態に応じてエンジン１の出力を自動停止する制御（以下「エンジン停止制御」という）を実施するように構成されている。つまり、ＥＣＵ３０は、エンジン始動制御や、エンジントルク制御や、エンジン停止制御などを実施するように構成されている。エンジン始動制御には、エンジン停止制御により自動停止されたエンジン１を再始動させる制御が含まれる。

エンジン停止制御とは、エンジン１への燃料供給を停止する制御や、点火を停止する制御などである。また、エンジン停止制御は、ハイブリッド車Ｖｅのパワースイッチがオンとなっている状態、すなわちハイブリッドシステムのオン状態において実施される。

エンジン停止制御として、ＨＶモード中のハイブリッド車Ｖｅが交差点の信号待ちなどで停車した際にエンジン１を一時的に自動停止させる制御（アイドルストップ制御）がある。また、ＨＶモード中のハイブリッド車Ｖｅが所定車速で走行中に運転者がアクセルペダルから足を離した場合に実施されるフューエルカット制御などがある。フューエルカット制御では、燃料の供給再開によってエンジン１が自律して回転する回転数（以下「アイドル回転数」という）に保たれるように制御する。

（２−１−３．ＥＶモード）
さらに、ＥＶモードでは燃料消費量が零になるようにＥＣＵ３０がエンジン停止制御を実施する。つまり、ＨＶモードからＥＶモードへの切替時にエンジン停止制御を開始するように構成されている。

例えば、ＳＯＣが十分に大きく、かつアクセル開度が比較的小さい走行状態では、ＥＣＵ３０はＥＶモードを選択できる。ＥＶモードには、両モータ２，３が動力を出力するツーモータモードと、第２のモータ３のみが動力を出力するワンモータモードとが含まれる。

ツーモータモードでは、要求駆動トルクが正トルクの場合、負方向のＭＧ１トルクＴ_mg1と正方向のＭＧ２トルクＴ_mg2とを出力している。第１のモータ２が出力した負方向のＭＧ１トルクＴ_mg1は車軸１３に正方向のトルクとして作用する。つまり、ＭＧ１トルクＴ_mg1は車軸１３に作用して駆動トルクとなる。また、クラッチＣが完全係合してエンジン１の回転が停止している。

ワンモータモードでは、要求駆動トルクが正トルクの場合、第１のモータ２が停止中であり、第２のモータ３は要求駆動トルクを満たす正方向のＭＧ２トルクＴ_mg2を出力する。なお、第１のモータ２はＭＧ１回転数Ｎ_mg1およびＭＧ１トルクＴ_mg1が零であってもよい。

（２−１−４．第１ＥＶモードと第２ＥＶモード）
また、ワンモータモードは、クラッチＣが完全係合している第１ＥＶモードと、クラッチＣが完全開放している第２ＥＶモードとに分けることができる。つまり、第１ＥＶモードではエンジン１が動力分割機構６に連結され、第２ＥＶモードではエンジン１が動力分割機構６から切り離されている。

第１ＥＶモードではクラッチＣが完全係合しているので、エンジン回転数Ｎ_ｅと入力回転数Ｎ_inとが一致する。また、第１のモータ２が停止し、かつ入力部材が回転しているので、出力停止中のエンジン１が連れ回されている。

例えば、ＥＶモード中であってエンジン１の出力を再開させる可能性が高い走行状態では、ＥＣＵ３０は第１ＥＶモードを選択する。ところが、第１ＥＶモードでは上述したようにエンジン１が連れ回されることによる動力損失を生じてしまう。そこで、ＥＣＵ３０は走行状態に応じてクラッチＣを開放させて第１ＥＶモードから第２ＥＶモードへの切り替え制御を実施するように構成されている。また、ＳＯＣが十分あり、かつ要求駆動トルクＴ_reqをモータトルクのみで満たせる場合には、ＥＣＵ３０は第２ＥＶモードを選択する。したがって、エンジン１を動力分割機構６から切り離す制御とエンジン停止制御とを実施することにより第２ＥＶモードへ切り替わる。

第２ＥＶモードではクラッチＣが完全開放しているので、エンジン回転数Ｎ_ｅと入力回転数Ｎ_inとが相違する。例えば、エンジン回転数Ｎ_ｅが零であり、入力回転数Ｎ_inが正の値である。

そして、ＥＣＵ３０は第２ＥＶモード中からエンジン１の出力を再開する場合にクラッチＣを係合制御する。例えば、第２ＥＶモード中に所定のエンジン始動条件が成立すると、ＥＣＵ３０は第２ＥＶモードからＨＶモードへの切り替え制御を実施する。この切り替え時、ＥＣＵ３０はクラッチＣをスリップ係合させつつエンジン１を始動させるように構成されている。

例えば、エンジン始動条件が成立する場合には、アクセルペダルが踏み込まれて要求駆動パワーが増大する場合や、ＳＯＣが低下していることにより電力のみでは要求駆動トルクＴ_reqを満たせない場合などがある。

（２−２．モータ制御）
ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車Ｖｅの走行状態に応じて、モータトルク制御や、通電停止制御などを実施するように構成されている。モータトルク制御とは、モータのロータおよびロータ軸を正回転させる方向にモータトルクを出力させ、あるいはロータおよびロータ軸を負回転させる方向にモータトルクを出力させる制御である。つまり、ＥＣＵ３０がモータトルク制御を実施することにより、各モータ２，３に対する力行制御あるいは回生制御を実施することになる。力行制御ではモータトルクの方向がロータ軸の回転方向と同じ方向に制御され、回生制御ではモータトルクの方向がロータ軸の回転方向とは反対方向に制御される。

なお、トルクの方向を説明する際に、正トルクと負トルクとを用いて説明する場合がある。まず、正回転とは、回転部材がエンジン１の回転方向と同じ方向に回転することである。負回転とは、回転部材がエンジン１の回転方向とは反対方向に回転することである。そして、正トルクとは、回転部材を正回転させる方向のトルクである。負トルクとは、回転部材を負回転させる方向のトルクである。

（２−２−１．引き下げ制御）
例えばクラッチＣが係合中、ＥＣＵ３０が第１のモータ２を制御対象とするモータトルク制御を実施することにより、エンジン回転数Ｎ_ｅを変化させることができる。図１０に示すように、動力分割機構６を介して第１のモータ２とエンジン１とが連結されているため、ＭＧ１トルクＴ_mg1を制御してＭＧ１回転数Ｎ_mg1が変化することによりエンジン回転数Ｎ_ｅを変化させることができる。

具体的には、モータトルク制御には、クラッチＣが係合している場合において、エンジン回転数Ｎ_ｅが低下するようにＭＧ１トルクＴ_mg1を制御する引き下げ制御と、エンジン回転数Ｎ_ｅが上昇するようにＭＧ１トルクＴ_mg1を制御する引き上げ制御とが含まれる。したがって、前述したエンジン停止制御とは、エンジン出力の停止制御に加えて引き下げ制御を実施する制御のことである。なお、以下の説明では、エンジン停止制御中の引き下げ制御を単に引き下げ制御と記載して説明する。

図１１を参照して、引き下げ制御について説明する。ここでは、図１１（ａ）を引き下げ制御を開始する前の状態を説明するために用いる。また、図１１（ｂ）は引き下げ制御を開始した後の状態を示している。

引き下げ制御を開始することにより図１１（ａ）に示す状態から図１１（ｂ）に示す状態に移る。図１１（ｂ）に示す走行状態は、引き下げ制御中であって、エンジントルクＴ_eが零となる。また、図１１（ｂ）に矢印で示すように、パワートレーン１００ではエンジン回転数Ｎ_ｅを低下させる方向のＭＧ１トルクＴ_mg1が常に負トルクである。つまり、図１１（ｂ）に示すように第１のモータ２が正回転している状態で引き下げ制御を実施すると、第１のモータ２によってエンジン１の慣性エネルギを回生することになる。すなわち、モータトルク制御には回生制御が含まれる。

なお、第１のモータ２が負回転する場合であってもエンジン回転数Ｎ_ｅを低下させるようにＭＧ１トルクＴ_mg1を制御することができる。引き下げ制御中に、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1が負回転かつＭＧ１トルクＴ_mg1が負トルクになる場合には、ＭＧ１における力行制御を実施していることになり第１のモータ２が電力を消費する。

（２−２−２．通電停止制御）
通電停止制御とは、所定の条件が成立したことにより、電力消費を低減するために第１のモータ２への通電を停止する制御である。例えば、ハイブリッド車Ｖｅのパワースイッチがオン状態において、ハイブリッド車Ｖｅの走行状態（停車時を含む）に応じて、第１のモータ２への通電を停止するように構成されている。この具体例のエンジン停止制御には、上述したエンジン出力の停止制御と引き下げ制御とに加え、この通電停止制御が含まれる。

具体的には、第１のモータ２とバッテリとの間の通電を止めること、あるいは第１のモータ２とインバータ４１との間の通電を止めることである。要は、第１のモータ２をシャットダウンすることである。また、通電停止された第１のモータ２では、モータ機能も発電機能も発揮しないため、発電量も電力消費量も零になる。なお、ハイブリッド車Ｖｅの走行状態に応じて所定のＭＧ１起動条件が成立すると、ＥＣＵ３０が第１のモータ２に対するモータ起動制御を実施するように構成されている。

（２−３．クラッチ制御）
ＥＣＵ３０はエンジン１を停止する際にクラッチトルク容量Ｔ_cl-actを制御するように構成されている。例えば、ＥＣＵ３０はクラッチトルク指令を定めたマップに基づいてクラッチトルク指令を決定するように構成されている。クラッチトルク指令がアクチュエータに入力されることにより、アクチュエータの動作量がクラッチトルク指令に応じて変化する。ところで、摩擦クラッチの場合にはクラッチトルク容量Ｔ_cl-actを徐々に変化させることが可能であるが、クラッチＣおよびアクチュエータの構造に起因する応答遅れが生じることを避けられない。

例えばクラッチＣが油圧式摩擦クラッチなどの場合、アクチュエータの動作量がクラッチトルク指令よりも遅れて変化する。たとえＥＣＵ３０が所望のクラッチトルク指令を出力しても、実際のクラッチトルク容量Ｔ_cl-actがクラッチトルク指令に対して遅れて変化してしまう。要するに、過渡的に実際のクラッチトルク容量Ｔ_cl-actがクラッチトルク指令とは異なってしまう。そのため、この具体例ではクラッチＣの応答遅れによる影響を低減するように構成されている。

この具体例では、引き下げ制御中にクラッチＣの開放開始前にクラッチトルク容量Ｔ_cl-actを予め目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*に低下させる制御を実施するように構成されている。目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*とは、クラッチＣがスリップしないような所定値である。例えば、目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*は、下記の数式１によって算出することができる。

数式１について説明すると、Ｔ_mg1*は、エンジン回転数Ｎ_ｅの引き下げレートやバッテリに入力可能な電力の上限値などから決まるＭＧ１トルクである。Ｉ_mg1・（ｄω_mg1／ｄｔ）は、第１のモータ２における回転慣性トルクである。ρは、動力分割機構６を構成している遊星歯車機構のギヤ比である。ＳＦは、ＭＧ１トルクの応答に対するクラッチＣの応答遅れを補償する安全率である。

（３．エンジン停止制御フロー）
次に、図１を参照して、この具体例のエンジン停止制御について説明する。図１に示すように、ＥＣＵ３０は引き下げ制御中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、ステップＳ１は、エンジン出力を停止後の引き下げ制御中であるか否かを判定するように構成されている。

例えば、第１のモータ２が正回転している状態で引き下げ制御中である場合には、ステップＳ１において肯定的に判定される。この場合、ステップＳ１ではエンジン停止制御中にエンジン１の回転慣性エネルギを第１のモータ２で回生しているか否かを判定することになる。引き下げ制御中でないことによりステップＳ１で否定的に判定された場合、ＥＣＵ３０はこの処理ルーチンを終了する。

引き下げ制御中であることによりステップＳ１で肯定的に判定された場合、クラッチトルク容量Ｔ_cl-actを目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*に低下させる（ステップＳ２）。すなわち、ステップＳ１で肯定的に判定された場合、クラッチＣは係合中である。ステップＳ２によってクラッチＣのクラッチトルク容量Ｔ_cl-actはスリップし始めない程度の小さい目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*に制御される。ステップＳ２の結果、引き下げ制御中にクラッチトルク容量Ｔ_cl-actを低下できるため、最終的にクラッチＣを完全開放させる際に迅速に開放完了させることが可能になる。

また、ＥＣＵ３０は、入力回転数Ｎ_inが所定の閾値α以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。閾値αとは、ハイブリッド車Ｖｅの走行状態に応じて設定される所定回転数である。また、ステップＳ１で肯定的に判定された場合はクラッチＣが係合中であるため、閾値αは入力回転数Ｎ_in（エンジン回転数Ｎ_ｅ）と比較するためのパラメータである。なお、閾値αの設定方法は後述する。

入力回転数Ｎ_inが閾値αよりも大きいことによりステップＳ３で否定的に判定された場合、ここでの処理ルーチンは終了する。

一方、入力回転数Ｎ_inが閾値α以下であることによりステップＳ３で肯定的に判定された場合、ＥＣＵ３０はクラッチＣを開放制御する（ステップＳ４）。例えば、ＥＣＵ３０はステップＳ４において、ＥＣＵ３０はクラッチＣを完全開放させる制御信号を出力するように構成されている。そのため、クラッチトルク容量Ｔ_cl-actは目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*よりも低下し始める。すなわち、ステップＳ４の制御を開始することによってクラッチＣはスリップし始めて、その後に開放完了するまでクラッチトルク容量Ｔ_cl-actが低下する。

なお、ステップＳ４の制御を開始する前にステップＳ２の制御によってクラッチトルク容量Ｔ_cl-actが目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*まで低下しているため、ステップＳ４の制御によってクラッチＣを迅速に完全開放できる。つまり、クラッチＣにおける構造的な応答遅れによる影響を低減できる。

また、ＥＣＵ３０は、第１のモータ２への通電を止めることができるか否かを判定する（ステップＳ５）。例えば、ステップＳ５は、インバータ４１により昇圧された第１のモータ２のシステム電圧が、正常に第１のモータ２への通電停止が可能な値であるか否かを判定するように構成されている。一般にモータの逆起電圧は回転数に比例するため、ＥＣＵ３０は、正回転している第１のモータ２においてＭＧ１回転数Ｎ_mg1がシャットダウン可能な回転数以下であるか否かを判定するように構成されている。

第１のモータ２への通電が停止できないことによりステップＳ５で否定的に判定された場合、ＥＣＵ３０はＭＧ１回転数Ｎ_mg1のフィードバック制御を実施し（ステップＳ６）、上述したステップＳ５にリターンする。

一方、第１のモータ２への通電停止が可能であることによりステップＳ５で肯定的に判定された場合、ＥＣＵ３０は第１のモータ２への通電を停止する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、上述した通電停止制御を実施するように構成されている。

なお、この具体例のエンジン停止制御フローは、図１に示す順番に限定されない。例えば、ステップＳ４とステップＳ７とが同時に制御開始するように構成されてもよい。つまり、クラッチＣを完全開放させる制御信号の出力と同時に第１のモータ２への通電を停止させるように構成されてもよい。

（４．閾値αの設定方法）
ここで、閾値αの設定方法について説明する。上述した通り、閾値αはクラッチＣが係合中に入力回転数Ｎ_in（エンジン回転数Ｎ_ｅ）と比較するためのパラメータである。ＥＣＵ３０は、車速Ｖに応じて閾値αを決定するように構成されている。

この具体例では、車速Ｖが所定車速である閾値βよりも高速の場合と、車速Ｖが閾値β以下の低速の場合とでは、閾値αを異なる値に設定するように構成されている。つまり、入力回転数Ｎ_inの比較値である閾値αを設定するために、車速Ｖの比較値である閾値βを決定するように構成されている。

（４−１．閾値β）
ＥＣＵ３０は、共振領域Ａと発電領域Ｂとによって所定車速である閾値βを決定するように構成されている。共振領域Ａとは、クラッチＣの係合中に共振が生じるエンジン回転数Ｎ_ｅの範囲である。発電領域Ｂとは、引き下げ制御中に第１のモータ２で発電する際、発電量が損失よりも多くなるＭＧ１回転数Ｎ_mg1の範囲である。なお、上記の共振は、クラッチＣが係合中にエンジン１の振動がクラッチＣよりも下流側の動力伝達経路に伝達することにより生じる。

（４−１−１．共振領域Ａ）
図２を参照して、共振領域Ａについて説明する。図２に示すように、ＨＶモードで走行中のハイブリッド車Ｖｅにおいて、運転者がアクセルペダルから足を離すことによりアクセル開度は閉じる（t11時点）。t11時点以降、エンジン１への燃料供給もしくは点火が停止してエンジン回転数Ｎ_ｅが低下し始める。第１のモータ２の制御によって、エンジン回転数Ｎ_ｅは燃料の供給再開によりエンジン１が自律して回転できる回転数（以下「アイドル回転数」という）Ｎ_ｅ-1に保つたれる（t12時点）。

そして、エンジン停止制御を開始し（t13時点）、エンジン回転数Ｎ_ｅが共振領域Ａの上限回転数Ｎ_aに到達する（t14時点）。t14時点以降、エンジン回転数Ｎ_ｅが上限回転数Ｎ_a以下となり共振領域Ａ内にある場合、エンジン１よりも下流側の動力伝達経路で共振が生じる。例えば、共振領域Ａは、エンジン回転数Ｎ_ｅが２００〜４００rpmとなる回転数範囲である。この場合、上限回転数Ｎ_aは４００rpmである。上述したように、パワートレーン１００がダンパなどの振動を減衰する装置を備えている場合には、共振領域Ａはダンパによる共振が生じる回転数範囲に設定されてもよい。

したがって、クラッチＣが係合中にエンジン回転数Ｎ_ｅが共振領域Ａよりも高回転数の場合、共振は生じない。すなわち、上限回転数Ｎ_aは、エンジン停止制御中にクラッチＣを係合させたままでＮＶ特性を悪化させないエンジン回転数Ｎ_ｅの下限値となる。したがって、上限回転数Ｎ_aはＮＶ特性により決定される入力回転数Ｎ_inである。なお、ＮＶ特性とは、振動や騒音についての特性である。なお、仮にクラッチＣを係合させたままエンジン回転数Ｎ_ｅが共振領域Ａに到達すると、ダンパがエンジン１の振動に共振してクラッチＣよりも下流側の動力伝達系において振動が悪化する。

（４−１−２．発電領域Ｂ）
図３を参照して、発電領域Ｂについて説明する。図３には、引き下げ制御中の第１のモータ２の状態を示してある。図３に示すように、引き下げ制御中の第１のモータ２は、正回転して負トルクを出力するため発電する。第１のモータ２はエンジン１の回転慣性トルクによって正回転している。

ところが、発電状態の第１のモータ２では、同時に鉄損（スイッチング損）や銅損などの損失が生じる。図３に示すような低回転の場合には、銅損による影響を受けやすく発電効率が低下する。つまり、引き下げ制御中に第１のモータ２は電力消費しながら発電する。したがって、第１のモータ２が正回転かつ負トルクの状態で発電中に、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1が発電領域Ｂの下限回転数Ｎ_bよりも低下して損失が発電量よりも大きくなると、第１のモータ２はトータルでは電力消費となる。図３に示すt21時点において、発電量と損失との収支が逆転する。

例えば、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1が８００rpmよりも低い場合には、第１のモータ２による発電量と損失との収支が零、もしくはマイナスとなってしまう可能性がある。そこで、この具体例では、下限回転数Ｎ_bが８００rpm付近の回転数となる発電領域Ｂを設定するように構成されている。

要するに、図３に示すt21時点以前のように、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1が発電領域Ｂ内である場合には、第１のモータ２は損失よりも発電量が大きくなる。なお、図３に示すt22時点以降は、負回転かつ負トルクの状態となるため第１のモータ２は発電していない。

（４−１−３．閾値βの決定）
そこで、この具体例のＥＣＵ３０は、共振領域Ａの上限回転数Ｎ_aと、発電領域Ｂの下限回転数Ｎ_bと、動力分割機構６のギヤ比ρとによって閾値βを決定するように構成されている。上述したように、下限回転数Ｎ_bはＭＧ１回転数Ｎ_mg1、上限回転数Ｎ_aは入力回転数Ｎ_in、閾値βは所定車速である。それらの関係を図４に共線図で表してある。図４に示すように、共線図で表すと、発電領域Ｂの下限回転数Ｎ_bと、共振領域Ａの上限回転数Ｎ_aと、閾値βを決定するための出力回転数（以下「閾値用出力回転数」という）とが一直線に並ぶ。

出力回転数とは、出力部材の回転数であって、例えば、動力分割機構６のリングギヤ６ｒの回転数、出力軸７の回転数、出力ギヤ８の回転数などである。閾値用出力回転数とパワートレーン１００におけるリングギヤ６ｒから駆動輪２０までの変速比とによって所定車速である閾値βを算出することができる。つまり、閾値用出力回転数とは、閾値βに対応するリングギヤ６ｒの回転数である。なお、図４の共線図では、出力回転数を表す右側の縦線において、閾値用出力回転数に対応する車速の閾値βを記載している。また、共線図を示す他図（図６，図７，図８，図１１）についても同様である。

（４−２．閾値αの設定処理フロー）
つぎに、図５を参照して、閾値αを設定する処理フローについて説明する。図５に示すように、ＥＣＵ３０は車速Ｖが閾値β以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。閾値βとは、閾値αを設定するためのパラメータである。

車速Ｖが閾値β以下であることによりステップＳ１１で肯定的に判定された場合、ＥＣＵ３０は上限回転数Ｎ_aを閾値αに設定する（ステップＳ１２）。

また、ステップＳ１１で肯定的に判定される場合の走行状態を図６に共線図で示してある。図６に示すハイブリッド車Ｖｅの走行状態は、車速Ｖが閾値βよりも低速の場合であって、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1が下限回転数Ｎ_bよりも高回転、かつエンジン回転数Ｎ_ｅが上限回転数Ｎ_aよりも高回転である。

図６に矢印で示すように、車速Ｖが閾値βよりも低速の状態で引き下げ制御を実施すると、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1が下限回転数Ｎ_bに到達するよりも先に、エンジン回転数Ｎ_ｅが上限回転数Ｎ_aに到達する。上述した通り、閾値αは入力回転数Ｎ_inと比較するためのパラメータである。したがって、ステップＳ１２では、共振領域Ａの上限回転数Ｎ_aを閾値αに設定するように構成されている。

一方、車速Ｖが閾値βより高いことによりステップＳ１１で否定的に判定された場合、ＥＣＵ３０は、車速Ｖと下限回転数Ｎ_bとにより決まる入力回転数（以下「閾値用入力回転数」という）Ｎ_in-1を閾値αに設定する（ステップＳ１３）。

また、ステップＳ１１で否定的に判定される場合の走行状態を図７に共線図で示してある。図７に示すハイブリッド車Ｖｅの走行状態は、車速Ｖが閾値βよりも高速の場合であって、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1が下限回転数Ｎ_bよりも高回転、かつエンジン回転数Ｎ_ｅが上限回転数Ｎ_aよりも高回転である。

図７に矢印で示すように、車速Ｖが閾値βよりも低速の状態で引き下げ制御を実施すると、エンジン回転数Ｎ_ｅが上限回転数Ｎ_aに到達するよりも先に、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1が下限回転数Ｎ_bに到達する。下限回転数Ｎ_bは入力回転数Ｎ_inと比較するためのパラメータではないため、ＥＣＵ３０は入力回転数Ｎ_inと比較できるパラメータとして閾値用入力回転数Ｎ_in-1を決定するように構成されている。

具体的には、ＥＣＵ３０は、上限回転数Ｎ_aと車速Ｖとギヤ比ρとを用いて閾値用入力回転数Ｎ_in-1を算出することができるように構成されている。それらの関係を図８に共線図で表してある。図８に示すように、共線図で表すと、閾値用入力回転数Ｎ_in-1と、上限回転数Ｎ_aと、車速Ｖとが一直線に並ぶ。さらに、ＥＣＵ３０は算出値である閾値用入力回転数Ｎ_in-1を閾値αに設定するように構成されている。

そして、ステップＳ１２あるいはステップＳ１３によって閾値αが設定されると、図５に示す処理ルーチンは終了する。

上述したように、閾値αは、共振領域Ａの上限回転数Ｎ_aおよび発電領域Ｂの下限回転数Ｎ_bを反映させた値に設定される。すなわち、閾値αはＮＶ特性を反映させた値かつ消費電力を反映させた値となる。

また、閾値αは図１に示すステップＳ３で用いられる。つまり、ステップＳ３は、閾値αを用いてクラッチＣを切り離すか否かを判定する処理手段、かつ閾値αを用いて第１のモータ２への通電を停止するか否かを判定する処理手段として機能する。

したがって、図１に示すエンジン停止制御を実施することにより、入力回転数Ｎ_inが共振領域Ａに到達する前にクラッチＣを切り離すことができ、クラッチＣよりも下流側の動力伝達経路がエンジン１の振動により共振することを抑制できる。さらに、ステップＳ３で肯定的に判定された場合、引き下げ制御中に第１のモータ２が発電できる限界まで回生制御を実施することができる。なお、最大限に第１のモータ２の回生制御を実施するので、前述したステップＳ６において電圧が足りずに第１のモータ２への通電停止制御を実施できないことを抑制できる。

（５．タイムチャート）
次に、図９を参照して、エンジン停止制御を実施した場合のハイブリッド車Ｖｅにおける動作について説明する。図９は、ＨＶモードで走行中のハイブリッド車Ｖｅにおいてエンジン停止制御を実施した場合のタイムチャートを示している。

図９に示すように、ＨＶモードで前進走行中に、所定のエンジン停止条件が成立したことによりエンジン停止制御を開始する（t1時点）。エンジン停止条件として、例えばＨＶモード中に運転者がアクセルペダルを離したことを検出した場合などがある。具体的には、エンジン停止制御を開始することにより、t1時点においてフューエルカット制御と引き下げ制御とクラッチトルク制御とが開始する。

例えば、フューエルカット制御を開始することによりＦＣフラグがオンになる。引き下げ制御を開始することにより、負方向のＭＧ１トルクＴ_mg1によって正方向のＭＧ１回転数Ｎ_mg1および入力回転数Ｎ_inが低下し始める。また、引き下げ制御中はＭＧ１回転数Ｎ_mg1が低下するため第１のモータ２での発電量は減少する。なお、エンジン停止制御を開始したことによりハイブリッド車Ｖｅに大きな衝撃が生じないようにするためにＭＧ２トルクを制御するように構成されている。

さらに、引き下げ制御の開始時にクラッチトルク制御を開始することにより、t1時点からクラッチトルク容量Ｔ_cl-actが目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*に向けて低下し始める。フューエルカット制御を実施中はエンジントルクが出力されないので、クラッチＣで必要なトルク容量が小さくなる。そのため、t1時点からクラッチトルク容量Ｔ_cl-actを低下させることができる。

t1時点以降、引き下げ制御により低下している入力回転数Ｎ_inが閾値α以下になると、クラッチＣの開放制御を開始する（t2時点）。具体的には、クラッチＣの開放制御を開始することにより、クラッチトルク容量Ｔ_cl-actが目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*よりも小さくなるのでクラッチＣはスリップし始めて、入力回転数Ｎ_inとエンジン回転数Ｎ_ｅとが相違し始める。

さらに、図９に示す制御例では、クラッチ開放制御の開始と同時に第１のモータ２への通電を止めるように構成されている。つまり、t2時点において、ＭＧ１回転数Ｎ_mg1がシャットダウン可能な回転数域であると判定されたことになる。例えば、第１のモータ２がシャットダウンしたことによりＳＤフラグがオンになる。要は、引き下げ制御中にクラッチＣを切り離しながら第１のモータ２への通電を停止するように構成されている。

また、t2時点で第１のモータ２がシャットダウンすることにより、t2時点以降はＭＧ１トルクが出力されなくなり第１のモータ２による電力消費量が零になる。つまり、t2時点以前は、第１のモータ２はトータルで発電量が損失以上の発電状態である。なお、図９に示すt2時点以降のＭＧ１トルクＴ_mg1はコギングトルクである。

そして、クラッチＣが完全開放する（t3時点）。t1時点からt2時点までの間に、クラッチＣのクラッチトルク容量Ｔ_cl-actは目標クラッチトルク容量Ｔ_cl*まで低下するように制御されている。そのため、クラッチＣを開放させることによる衝撃を生じさせることなく、t2時点から迅速にクラッチＣを完全開放させることができる。つまり、t2時点の開放開始からt3時点の開放完了までの時間を短縮できる。

したがって、ハイブリッド車Ｖｅの走行モードは、t1時点前がＨＶモード、t1時点からt2時点までが第１ＥＶモード、t3時点以降が第２ＥＶモードに設定される。また、t2時点からt3時点までは、第１ＥＶモードから第２ＥＶモードへの切り替え過渡期である。

なお、図９に示す制御例では、t2時点においてクラッチＣの開放開始と同時に第１のモータ２への通電を停止するように構成されているが、この発明のエンジン停止制御装置はこれに限定されない。

例えば、クラッチＣがスリップし始めてから完全開放するまでの間に、第１モータ２への通電を停止するように構成されてもよい。または、クラッチＣが完全開放した際に第１のモータ２への通電を停止してもよい。この場合、第１のモータ２への通電の停止は、クラッチＣの開放完了と同時であってもよく、もしくは開放完了後に通電停止してもよい。

以上説明した通り、この具体例のエンジン停止制御装置によれば、エンジンを自動停止させる際に、第１のモータによる電力消費を零にすることができる。したがって、エンジン停止制御を実施する際のエネルギ損失を低減することができる。

なお、この発明に係るエンジン停止制御装置は、前述した具体例に限定されず、この発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

（６．パワートレーンの変形例）
例えば、エンジン停止制御装置が適用されるハイブリッド車Ｖｅのパワートレーンは、前述した具体例のパワートレーン１００に限定されない。そこで、エンジン停止制御装置が制御対象にできるパワートレーンの他の例を図１２に示してある。

図１２に示すように、パワートレーン２００では、第２のモータ３の回転中心軸線が、エンジン１や第１のモータ２などの回転中心軸線とは相違するように配置されている。つまり、パワートレーン２００は、前述した図１０に示すパワートレーン１００とは、第２のモータ３の配置が異なる。なお、パワートレーン２００の説明において、前述したパワートレーン１００と同様の構成については説明を省略し参照符号を引用する。

また、パワートレーン２００において、第２のモータ３のロータ軸３ａにはリダクションギヤ１７が設けられている。リダクションギヤ１７はカウンタギヤ機構１１のカウンタドリブンギヤ１１ａに噛み合っている。なお、リダクションギヤ１７はカウンタドリブンギヤ１１ａよりも小径である。したがって、パワートレーン２００では、第２のモータ３のトルクを増幅して駆動輪２０に伝達するように構成されている。

１…エンジン（ＥＮＧ）、２…第１のモータ・ジェネレータ（ＭＧ１）、３…第２のモータ・ジェネレータ（ＭＧ２）、４…クランクシャフト、５…入力軸、６…動力分割機構、７…出力軸、８…出力ギヤ、９…減速ギヤ機構、１１…カウンタギヤ機構、１２…デファレンシャルギヤ、１３…ドライブシャフト（ＯＵＴ）、２０…駆動輪、３０…電子制御装置（ＥＣＵ）。

Claims

エンジンと、発電機能を有するモータと、複数の回転要素を有し各回転要素が差動作用を行う動力分割機構と、前記エンジンを前記動力分割機構に連結しもしくは前記動力分割機構から切り離すクラッチとを備え、
前記動力分割機構は、
第１の回転要素が、前記モータと一体回転するように連結され、
第２の回転要素が、前記クラッチを介して前記エンジンと連結され、
第３の回転要素が、前記駆動輪へ向けてトルクを出力する出力要素となるように構成されたハイブリッド車に適用され、
前記クラッチが係合している場合に前記モータのトルクを制御することによってエンジン回転数を変化させるように構成されたエンジン停止制御装置において、
前記クラッチが係合中に前記エンジンの出力を停止中であって、前記エンジンの回転数を低下させるように前記モータの出力トルクを制御することにより前記モータが前記エンジンの慣性トルクにより発電している場合には、前記エンジンの回転数が零よりも大きい所定回転数以下になると、前記モータへの通電を止め、かつ前記クラッチを開放するように構成されている
ことを特徴とするエンジン停止制御装置。
前記所定回転数は、車速が所定車速よりも高い場合、かつ前記モータが前記エンジンと同じ回転方向で回転している場合には、前記モータでの発電量が前記モータで発電する際の損失よりも大きくなる前記モータの回転数範囲における下限回転数と前記車速とを用いて算出された前記エンジンの回転数に設定されるように構成され、
前記下限回転数は、零よりも大きい値に設定されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジン停止制御装置。
前記所定回転数は、車速が所定車速以下の場合には、前記エンジンによる振動が動力伝達系と共振する前記エンジンの回転数範囲における上限回転数に設定されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン停止制御装置。
前記クラッチは、摩擦クラッチを含み、
前記クラッチが係合中に前記エンジンの出力を停止中であって、前記エンジンの回転数が前記所定回転数以下になる前に、前記クラッチがスリップしない程度に前記クラッチのトルク容量を低下させるように構成されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエンジン停止制御装置。
前記クラッチがスリップし始めた後に前記モータへの通電を止めるように構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジン停止制御装置。
前記クラッチを開放する制御信号の出力と同時に前記モータへの通電を止めるように構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジン停止制御装置。