JP5776673B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと、電動機と、そのエンジンと電動機との間の動力伝達経路に介在されるダンパとを、含んで構成されるハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

エンジンと、電動機と、そのエンジンと電動機との間の動力伝達経路にヒステリシス機構を備えたダンパを含んで構成されるハイブリッド車両がよく知られている。例えば特許文献１に記載の動力伝達装置もその一例である。特許文献１のダンパでは、駆動輪側からトルクが伝達される負側の捩れ領域において、捩れ角の変動時に大ヒステリシストルクを生じさせることで、エンジン始動および停止時に発生する急激なトルク変動を効果的に減衰している。また、エンジン側からトルクが伝達される正側の捩れ領域において、捩れ角の変動時に小ヒステリシストルクを発生させることで、エンジン定常運転時のトルク変動を効果的に減衰している。

また、一般にハイブリッド車両にあっては、エンジンの始動停止が頻繁に繰り返されることとなるが、このエンジンの始動および停止制御に関連する制御方法が複数提案されている。例えば、特許文献２に記載の車両用動力伝達装置では、エンジンの停止に際して、電動機からエンジン回転速度を低下させる方向の負トルクを出力し、エンジン停止直前になるとそのトルクを抜くとともに、エンジン回転速度を引き上げる方向の正トルクを僅かに出力することで、エンジンの逆回転を防止している。

特開２００６−２９３６３号公報 特願２０１０−１６７９２１号公報

ところで、エンジンの停止制御の際、特許文献２のように、エンジン回転速度を低下するために出力されている電動機の負トルクが回転停止直前に抜かれると、エンジンの燃焼室内の圧縮による反力を抑えられなくなってトルク変動が大きくなり、そのトルク変動に起因して歯打ち音が発生することが知られている。また、特許文献１のハイブリッド車両のダンパでは、エンジン側からトルクが伝達される正方向の捩れにおいて、相対的な捩れ角が所定値以下であれば小ヒステリシストルクを発生させる特性を有している。この特許文献１のような捩れ特性（ヒステリシス特性）を有するダンパにおいて、特許文献２のようなエンジン停止制御を実行する場合、電動機のトルクが負トルクの状態からトルクの抜きを開始した際には、小ヒステリシストルクが発生する領域を利用することとなる。また、電動機から正トルクが出力されてもその値が小さいために、ダンパが振動すると正方向に捩られることもあり、その際には小ヒステリシストルクが発生する。従って、エンジン停止時に発生するトルク変動を大ヒステリシストルクによって効果的に減衰することができず、そのトルク変動に起因する歯打ち音を抑制することが困難であった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと、電動機と、そのエンジンと電動機との間に介在されるダンパとを含んで構成されるハイブリッド車両において、エンジン停止時の歯打ち音を抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、電動機と、そのエンジンと電動機との間の動力伝達経路に介在されるヒステリシス機構を有するダンパとを、備えるハイブリッド車両において、(b)前記ヒステリシス機構は、前記エンジンから前記電動機に向かって駆動力を伝達する前記ダンパの正方向の捩れで発生するヒステリシストルクよりも、前記電動機から前記エンジンに向かって駆動力を伝達する前記ダンパの負方向の捩れで発生するヒステリシストルクの方が大きい特性を有し、(c)前記エンジンを停止させる際には、前記電動機によってエンジン回転速度を低下させるハイブリッド車両の制御装置であって、(d)前記エンジン停止において、前記電動機から前記エンジンを駆動させる方向にトルクを付与する際に、前記ダンパが負方向に捩れた状態となるように前記電動機のトルクを出力し、前記ダンパが負方向に捩れた状態とする前記電動機のトルクは、前記エンジンの停止の際に発生するトルク変動によってそのダンパに捩れが生じても、そのダンパが負の捩れ角で常に維持される値に設定されていることを特徴とする。

エンジン停止に際して、エンジン回転速度を低下するために電動機から負トルクを出力し、その後、エンジンの逆回転を防止するためにその負トルクを抜くと、エンジンの圧縮による反力を抑えられなくなってトルク変動が大きくなる。これに対して、ダンパが負方向に捩れた状態となるまで電動機からトルクを出力するので、ヒステリシストルクの大きい領域を利用することができ、そのヒステリシストルクによってトルク変動を効果的に低減することができる。従って、エンジン停止の際に発生するトルク変動を低減することができるため、その際に発生する歯打ち音を抑制することができる。また、前記ダンパが負方向に捩れた状態とする前記電動機のトルクは、前記エンジンの停止の際に発生するトルク変動によってそのダンパに捩れが生じても、そのダンパが負の捩れ角で常に維持される値に設定されているため、エンジン停止の際に、ヒステリシストルクの大きい領域を確実に利用することができる。従って、このヒステリシストルクによってトルク変動を効果的に減衰させることができる。

また、好適には、前記電動機によってエンジン回転速度を低下する際のトルクの大きさは、前記エンジンの停止において、前記電動機から出力される前記エンジンを駆動させる方向のトルクの大きさに応じて変更される。前記エンジン停止において、電動機から出力されるエンジンを駆動させる方向のトルクが大きくなると、エンジンを所定時間内に停止させることが困難となる。そこで、電動機から出力されるエンジンを駆動させる方向のトルクに応じて、電動機から出力されるエンジン回転速度を低下するためのトルクを変更することで、エンジン回転速度を速やかに低下させて所定時間内にエンジンを停止させることができる。

本発明が適用されたハイブリッド車両の車両用駆動装置を説明する骨子図であるとともに、制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。 図１に示すダンパ装置の構成を詳細に説明するための断面図である。 図２のダンパ装置を矢印Ａ方向からみたＡ矢視図において、その一部を切り出して示したものである。 図３のダンパ装置において第２プレートの特に片持ち部周辺をさらに簡略的に示した図である。 図２のダンパ装置の捩り特性を示す図である。 従前から実施されているエンジン停止制御を実施したときの作動状態を示すタイムチャートである。 本願発明のエンジン停止制御を実施したときの作動状態を示すタイムチャートである。 本願発明のエンジン停止制御を実施したときに生じる課題を説明するためのタイムチャートである。 本願発明のエンジン停止制御を実施したときの作動状態を示他のすタイムチャートである。 図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわちエンジンの停止に際して歯打ち音の発生を低減できる制御作動を説明するためのフローチャートである。

ここで、好適には、エンジンから電動機に向かって駆動力を伝達するダンパの正方向の捩れとは、エンジンのトルクがダンパを介して電動機側に伝達されるときの捩れであり、電動機側からエンジンを停止させる、すなわちエンジン回転速度を低下させる方向のトルクがダンパを介して伝達された場合にも同じ捩れとなる。

また、好適には、電動機からエンジンに向かって駆動力を伝達するダンパの負方向の捩れとは、電動機からエンジンを駆動させる、すなわちエンジン回転速度を上昇させる方向のトルクがダンパを介して伝達されるときの捩れである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。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、本発明が適用されたハイブリッド車両８の車両用駆動装置１０を説明する概略構成図である。車両用駆動装置１０は、エンジン２４と、動力伝達装置１２と、エンジン２４と動力伝達装置１２との間に設けられている後述するダンパ３８とを含んで構成されている。図１において、この車両用駆動装置１０では、車両において、主駆動源であるエンジン２４のトルクが後述するダンパ３８および遊星歯車装置２６を介して車輪側出力軸１４に伝達され、その車輪側出力軸１４から差動歯車装置１６を介して左右一対の駆動輪１８にトルクが伝達されるようになっている。また、この車両用駆動装置１０には、走行のための駆動力を出力する力行制御およびエネルギを回収するための回生制御を選択的に実行可能な第２電動機ＭＧ２が設けられており、この第２電動機ＭＧ２は自動変速機２２を介して上記車輪側出力軸に連結されている。したがって、第２電動機ＭＧ２から車輪側出力軸へ伝達される出力トルクがその自動変速機２２で設定される変速比γs（＝第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎmg2／車輪側出力軸の回転速度Ｎout）に応じて増減されるようになっている。

第２電動機ＭＧ２と駆動輪１８との間の動力伝達経路に介装されている自動変速機２２は、変速比γsが「１」より大きい複数段を成立させることができるように構成されており、第２電動機ＭＧ２からトルクを出力する力行時にはそのトルクを増大させて車輪側出力軸へ伝達することができるので、第２電動機ＭＧ２が一層低容量もしくは小型に構成される。これにより、例えば高車速に伴って車輪側出力軸の回転速度Ｎoutが増大した場合には、第２電動機ＭＧ２の運転効率を良好な状態に維持するために、変速比γsを小さくして第２電動機ＭＧ２の回転速度（以下、第２電動機回転速度という）Ｎmg2を低下させたり、また車輪側出力軸の回転速度Ｎoutが低下した場合には、変速比γsを大きくして第２電動機回転速度Ｎmg2を増大させる。

上記動力伝達装置１２は、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を備えて構成されており、エンジン２４のトルクを駆動輪１８に伝達する。上記エンジン２４は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、マイクロコンピュータを主体とする図示しないエンジン制御用の電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）によって、スロットル弁開度や吸入空気量、燃料供給量、点火時期などの運転状態が電気的に制御されるように構成されている。上記電子制御装置には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサＡＳ、ブレーキペダルの操作の有無を検出するためのブレーキセンサＢＳ等からの検出信号が供給されている。

上記第１電動機ＭＧ１（電動機）は、例えば同期電動機であって、駆動トルクＴm1を発生させる電動機としての機能と発電機としての機能とを選択的に生じるように構成され、インバータ３０を介してバッテリー、コンデンサなどの蓄電装置３２に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする図示しないモータジェネレータ制御用の電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）によってそのインバータ３０が制御されることにより、第１電動機ＭＧ１の出力トルクＴm1あるいは回生トルクＴm1が調節或いは設定されるようになっている。なお、第１電動機ＭＧ１が、本発明の電動機に対応している。

遊星歯車装置２６は、サンギヤＳ０と、そのサンギヤＳ０に対して同心円上に配置されたリングギヤＲ０と、これらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合うピニオンギヤＰ０を自転かつ公転自在に支持するキャリヤＣＡ０とを三つの回転要素として備えて公知の差動作用を生じるシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車装置２６はエンジン２４および自動変速機２２と同心に設けられている。遊星歯車装置２６および自動変速機２２は中心線に対して対称的に構成されているため、図１ではそれらの下半分が省略されている。

本実施例では、エンジン２４のクランク軸３６は、ダンパ３８および動力伝達軸３９を介して遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ０に連結されている。これに対してサンギヤＳ０には第１電動機ＭＧ１が連結され、リングギヤＲ０には車輪側出力軸が連結されている。このキャリヤＣＡ０は入力要素として機能し、サンギヤＳ０は反力要素として機能し、リングギヤＲ０は出力要素として機能している。

上記遊星歯車装置２６において、キャリヤＣＡ０に入力されるエンジン２４の出力トルクに対して、第１電動機ＭＧ１による反力トルクＴm1がサンギヤＳ０に入力されると、出力要素となっているリングギヤＲ０には、直達トルクが現れるので、第１電動機ＭＧ１は発電機として機能する。また、リングギヤＲ０の回転速度すなわち車輪側出力軸１４の回転速度（出力軸回転速度）Ｎoutが一定であるとき、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎmg1を上下に変化させることにより、エンジン２４の回転速度（エンジン回転速度）Ｎeを連続的に（無段階に）変化させることができる。

本実施例の前記自動変速機２２は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち自動変速機２２では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とが設けられており、その第１サンギヤＳ１にステップドピニオンＰ１の大径部が噛合するとともに、そのステップドピニオンＰ１の小径部がピニオンＰ２に噛合し、そのピニオンＰ２が前記各サンギヤＳ１、Ｓ２と同心に配置されたリングギヤＲ１（Ｒ２）に噛合している。上記各ピニオンＰ１、Ｐ２は、共通のキャリヤＣＡ１（ＣＡ２）によって自転かつ公転自在にそれぞれ保持されている。また、第２サンギヤＳ２がピニオンＰ２に噛合している。

前記第２電動機ＭＧ２（電動機）は、前記モータジェネレータ制御用の電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）によりインバータ４０を介して制御されることにより、電動機または発電機として機能させられ、アシスト用出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定される。第２サンギヤＳ２にはその第２電動機ＭＧ２が連結され、上記キャリヤＣＡ１が車輪側出力軸に連結されている。第１サンギヤＳ１とリングギヤＲ１とは、各ピニオンＰ１、Ｐ２と共にタプルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成し、また第２サンギヤＳ２とリングギヤＲ１とは、ピニオンＰ２と共にシングルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成している。

そして、自動変速機２２には、第１サンギヤＳ１を選択的に固定するためにその第１サンギヤＳ１と非回転部材であるハウジング４２との間に設けられた第１ブレーキＢ１と、リングギヤＲ１を選択的に固定するためにそのリングギヤＲ１とハウジング４２との間に設けられた第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１、Ｂ２は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１、Ｂ２は、それぞれ油圧シリンダ等のブレーキＢ１用油圧アクチュエータ、ブレーキＢ２用油圧アクチュエータにより発生させられる係合圧に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。

以上のように構成された自動変速機２２は、第２サンギヤＳ２が入力要素として機能し、またキャリヤＣＡ１が出力要素として機能し、第１ブレーキＢ１が係合させられると「１」より大きい変速比γshの高速段Ｈが成立させられ、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２が係合させられるとその高速段Ｈの変速比γshより大きい変速比γslの低速段Ｌが成立させられるように構成されている。すなわち、自動変速機２２は２段変速機で、これらの変速段ＨおよびＬの間での変速は、車速Ｖや要求駆動力（もしくはアクセル操作量）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。

図２は、図１に示すダンパ３８の構成を詳細に説明するための断面図である。ダンパ３８は、回転軸心Ｃを中心としてエンジン２４と遊星歯車装置２６との間に動力伝達可能に設けられている。なお、図１に示す動力伝達軸３９がダンパ３８の内周部にスプライン嵌合されている。なお、第１電動機ＭＧ１は遊星歯車装置２６を介してダンパ３８に動力伝達可能に連結されているため、ダンパ３８は、エンジン２４と第１電動機ＭＧ１との間の動力伝達経路に介在される。

ダンパ３８は、回転軸心Ｃまわりの回転可能な一対のディスクプレート５６と、そのディスクプレート５６と同回転軸心Ｃまわりの相対回転可能なハブ５８と、ディスクプレート５６とハブ５８との間に介挿され、ディスクプレート５６とハブ５８との間を動力伝達可能に連結するばね鋼から成るコイルスプリング６２と、コイルスプリング６２内に内蔵されているクッション６３と、ディスクプレート５６とハブ５８との間で小ヒステリシストルクＨ１を発生させる第１ヒステリシス機構６４と、ハブ５８の外周端部に設けられディスクプレート５６とハブ５８との間で小ヒステリシストルクＨ１よりも大きいヒステリシストルクＨ２を発生させる第２ヒステリシス機構６５と、ディスクプレート５６の外周側に設けられているトルクリミッタ機構６８とを、含んで構成されている。なお、第１ヒステリシス機構６４および第２ヒステリシス機構６５によって、本発明のヒステリシス機構が構成される。

ディスクプレート５６は、左右一対の円盤状の第１ディスクプレート７０（以下、第１プレート７０）および第２ディスクプレート７２（以下、第２プレート７２）から構成され、コイルスプリング６２およびハブ５８をそれらプレート７０、７２で軸方向に挟み込んだ状態で、外周部がリベット６６によって相対回転不能に相互に締結されている。なお、リベット６６は後述するトルクリミッタ機構６８の構成部品であるライニングプレート７６の締結部材としても機能している。第１プレート７０には、コイルスプリング６２を収容するための第１開口穴７０ａが周方向に複数個形成されている。また、第２プレート７２にも、コイルスプリング６２を収容するための第２開口穴７２ａが、前記第１開口穴７０ａと対応する位置に周方向に複数個形成されている。そして、第１開口穴７０ａおよび第２開口穴７２ａによって形成される空間にコイルスプリング６２が等角度間隔で複数個収容されている。これより、ディスクプレート５６が回転軸心Ｃまわりに回転すると、コイルスプリング６２も同様に回転軸心Ｃまわりに公転させられる。また、各コイルスプリング６２内には、円柱状のクッション６３がそれぞれ内蔵されている。

ハブ５８は、内周部に動力伝達軸３９がスプライン嵌合される内周歯を備えた円筒部５８ａと、その円筒部５８ａの外周面から径方向外側に伸びる円板状のフランジ部５８ｂと、フランジ部５８ｂからさらに径方向外側に突き出す複数本の突出部５８ｃとから構成されている。そして、回転方向において各突出部５８ｃの間に形成される空間にコイルスプリング６２が介挿されている。これより、ハブ５８が回転軸心Ｃまわりに回転すると、コイルスプリング６２も同様に回転軸心Ｃまわりに公転させられる。このように構成されることで、コイルスプリング６２は、ディスクプレート５６およびハブ５８の部材間の相対回転量に応じて弾性変形しつつ動力を伝達する。例えば、ディスクプレート５６が回転すると、コイルスプリング６２の一端が押圧され、コイルスプリング６２の他端がハブ５８の突出部５８ｃを押圧することで、ハブ５８が回転させられる。このとき、コイルスプリング６２は、弾性変形しつつ動力を伝達することで、トルク変動によるショックがコイルスプリング６２によって吸収される。

第１ヒステリシス機構６４は、コイルスプリング６２の内周側であって、軸方向においてディスクプレート５６とハブ５８のフランジ部５８ｂとの間に設けられている。そして、ヒステリシス機構６４は、第１プレート７０とフランジ部５８ｂとの間に介挿されている第１部材６４ａと、第２プレート７２とフランジ部５８ｂとの間に介挿されている第２部材６４ｂと、第２部材６４ｂと第２プレート７２との間に予荷重状態で介挿されて第２部材６４ｂをフランジ部５８ｂ側に押圧する皿バネ６４ｃとを、含んで構成されている。なお、第１部材６４ａの一部が第１プレート７０に形成されている切欠に嵌合されることで、第１部材６４ａおよび第１プレート７０の相対回転が阻止されている。また、第２部材６４ｂの一部が第２プレート７２に形成されている切欠に嵌合されることで、第２部材６４ｂおよび第２プレート７２の相対回転が阻止されている。上記のように構成される第１ヒステリシス機構６４において、ハブ５８とディスクプレート５６とが摺動した際には、フランジ部５８ｂと第１プレート７０および第２プレート７２との間で摩擦力が発生することで、ヒステリシストルクが発生する。なお、第１ヒステリシス機構６４においては、捩れ角の正側の領域および負側の領域において比較的小さな小ヒステリシストルクＨ１（小ヒス）が発生するように設計されている。この小ヒステリシストルクＨ１は、アイドル運転時やエンジン定常運転時に生じる、比較的振幅の小さい捩れ振動を減衰する際に有利となる。

トルクリミッタ機構６８は、ディスクプレート５６の外周側に設けられており、予め設定されているリミットトルクＴlimを越えるトルク伝達を防止する機能を有している。トルクリミッタ機構６８は、ディスクプレート５６と共にリベット６６で締結されることでディスクプレート５６と共に回転する円環板状のライニングプレート７６と、外周側に配置されて回転軸心Ｃまわりに回転可能なサポートプレート７８と、サポートプレート７８の内周側に配置され回転軸心Ｃまわりに回転可能な円板環状のプレッシャプレート８０と、プレッシャプレート８０とライニングプレート７６との間に介挿されている第１摩擦材８１と、ライニングプレート７６とサポートプレート７８との間に介挿されている第２摩擦材８２と、プレッシャプレート８０とサポートプレート７８との間に予荷重状態で介挿されているコーン状の皿バネ８３とを、含んで構成されている。

サポートプレート７８は、円盤状の第１サポートプレート７８ａおよび円板状の第２サポートプレート７８ｂから構成され、その外周部には、図示しないフライホイールとサポートプレート７８ａ、７８ｂとを固定する図示しないボルト締結用のボルト穴がそれぞれ形成されている。第１サポートプレート７８ａは、その内周部が軸方向に屈曲されることで、第１サポートプレート７８ａと第２サポートプレート７８ｂとの間に空間が形成される。この空間に、第１サポートプレート７８ａから第２サポートプレート７８ｂに向かって軸方向に、皿バネ８３、プレッシャプレート８０、第１摩擦材８１、ライニングプレート７６、および第２摩擦材８２が順次収容されている。

ライニングプレート７６は、内周部が第１プレート７０と第２プレート７２と共にリベット６６で固定された円環板状の部材である。また、プレッシャプレート８０も同様に、円環板状に形成されている。このプレッシャプレート８０とライニングプレート７６との間に第１摩擦材８１が介挿されている。第１摩擦材８１は、例えば円環板状に形成される。或いは、円弧状（ピース状）に形成され、周方向に等角度間隔で並んで配置されていても構わない。なお、この第１摩擦材８１は、ライニングプレート７６側に貼り着けられるが、プレッシャプレート８０側に貼り着けられても構わない。

また、第２サポートプレート７８ｂの内周部とライニングプレート７６との間には、第２摩擦材８２が介挿されている。第２摩擦材８２は、第１摩擦材８１と同様に、例えば円環板状に形成される。或いは、円弧状（ピース状）に形成され、周方向に等角度間隔で並んで配置されていても構わない。なお、この第２摩擦材８２は、ライニングプレート７６側に貼り着けられるが、第２サポートプレート７８ｂ側に貼り着けられても構わない。

第１サポートプレート７８ａとプレッシャプレート８０との間には、皿バネ８３が予荷重状態で介挿されている。皿バネ８３は、コーン状に形成されており、その内周端部がプレッシャプレート８０に当接し、外周端部が第１サポートプレート７８ａに当接し、前記予荷重（皿バネ荷重Ｗ）を発生させるたわみ量に変形されて介挿されている。したがって、皿バネ８３は、プレッシャプレート８０をライニングプレート７６側に向かって皿バネ荷重Ｗで軸方向に押圧している。そして、プレッシャプレート８０と第１摩擦材８１との間の摩擦面および第２サポートプレート７８ｂと第２摩擦材８２との間の摩擦面の摩擦係数μ、摩擦材８１、８２の作動半径ｒ、皿バネ８３の皿バネ荷重Ｗを調整することで、リミットトルクＴlmが狙った値に設定される。そして、リミットトルクＴlmを越えるトルクがトルクリミッタ機構６８に入力されると、プレッシャプレート８０と第１摩擦材８１との間の摩擦面、および第２サポートプレート７８ｂと第２摩擦材８２との間の摩擦面で滑りが生じ、リミットトルクＴlmを越えるトルク伝達は防止されることとなる。

第２ヒステリシス機構６５は、ハブ５８およびディスクプレート５６の外周部に設けられて、これらの間で摺動抵抗（摩擦力）を発生させることで、第１ヒステリシス機構６４によって発生させる小ヒステリシストルクＨ１よりも大きいヒステリシストルクＨ２を発生させる機構である。また、図３は、図２のダンパ３８を矢印Ａ方向からみたＡ矢視図において、その一部を切り出して示したものである。また、図３の一部は透視図で示されている。図２および図３に示すように、ハブ５８の突出部５８ｃの外周側であって、ディスクプレート５６と略平行な両面には、例えば樹脂材料等で構成される矩形形状（ピース形状）の摩擦プレート９０がリベット９２によって固定されている。

また、図３に示すように、第２プレート７２には、外周端部から内周側に伸びると共に、さらにその内周部から周方向（回転方向）に沿って形成されているＬ字状の切欠９４が形成されている。この切欠９４が形成されることにより、第２プレート７２には、回転方向に対して平行な扇状の片持ち部９６が形成されている。片持ち部９６は、径方向において突出部５８ｃの摩擦プレート９０が固定されている部位と同じ位置に形成されている。さらに、片持ち部９６は、回転方向に沿ってハブ５８側（摩擦プレート９０側）に向かって所定の勾配Ｓでテーパ状に形成されている。従って、ハブ５８と第２プレート７２とが相対回転すると、コイルスプリング６２の圧縮と並行して摩擦プレート９０と片持ち部９６とが当接して摺動し始める。なお、図３には示されていないが、図２に示す第１プレート７０にも、第２プレート７２と同様の形状からなる片持ち部９８が形成されている。

図４は、図３のダンパ３８において第２プレート７２の特に片持ち部９６周辺をさらに簡略的に示した図である。なお、第２プレート７２は実際には円盤形状を有しているが、図４においては第２プレート７２を直線状に展開した図となっている。従って、破線で示すハブ５８の突出部５８ｃも同様に、実際には回転軸心Ｃを中心に回転するものの、図４においては直線的（図４において左右方向）に移動する。また、図４の上部に示す図は、下方に示す片持ち部９６および突出部５８ｃの側面視図である。なお、図４では突出部５８ｃに固定されている摩擦プレート９０が省略されている。

図４の側面視図からもわかるように、片持ち部９６は、所定の勾配Ｓで傾斜させられている。従って、突出部５８ｃ（ハブ５８）と第２プレート７２とが相対回転させられて、突出部５８ｃが片持ち部９６に当接すると、突出部５８ｃと第２プレート７２とが摺動させられる。具体的には、図４において突出部５８ｃが第２プレート７２に対して左側に相対移動すると、片持ち部９６がテーパ状に形成させられているのに関連して突出部５８ｃと片持ち部９６とが当接し、捩れ角θの変化に応じてハブ５８が片持ち部９６を押し付けつつ互いに摺動させられる。なお、図３および図４にあっては、第２プレート７２の片持ち部９６について示されているが、第１プレート７０の片持ち部９８も同様に摺動させられる。

このように、突出部５８ｃと片持ち部９６、９８とが摺動させられると、突出部５８ｃに固定されている摩擦プレート９０と片持ち部９６、９８との間で摩擦力が発生し、それに応じたヒステリシストルクＨ２が発生する。すなわち、片持ち部９６、９８は、従来のヒステリシス機構において、皿バネおよび摺動部材の両方の機能を有している。このヒステリシストルクＨ２は、摩擦プレート９０およびハブ５８の板厚、第１プレート７０および第２プレート７２間の間隙、第１プレート７０および第２プレート７２に形成される切欠形状、および第１プレート７０および第２プレート７２の片持ち部９６、９８の勾配Ｓ（テーパ角）等を調整して、摩擦プレート９０への押し付け荷重を調整することで狙ったヒステリシストルクＨ２に設定される。また、第２ヒステリシス機構６５は、第１ヒステリシス機構６４よりも径方向において外周側に配置されていることから、小ヒステリシストルクＨ１よりも大きいヒステリシストルクＨ２を発生させることができる。なお、切欠形状および片持ち部９６、９８の勾配Ｓを調整することで、ヒステリシストルクＨ２が発生し出す捩れ角θを適宜調整することもできる。

ここで、本実施例の第２ヒステリシス機構６５では、駆動輪側（第１電動機側）からエンジン２４に向かってエンジン２４を駆動させる方向（エンジン回転速度上昇方向）のトルク（駆動力）が伝達された場合、すなわちダンパ３８が負方向（負側）に捩れた場合において、ヒステリシストルクＨ２が発生するように設定されている。すなわち、駆動輪側（第１電動機側）からエンジン駆動方向のトルクが伝達された際に、摩擦プレート９０が片持ち部９６、９８と摺動するように設定されている。一方、エンジン側からトルク（駆動力）が伝達されるダンパ３８が正方向（正側）に捩れた場合においては、摩擦プレート９０と片持ち部９６、９８とが摺動しないように設定されている。

例えば、図３において、駆動輪側からトルクが伝達される（負側の捩れ角領域）とハブ５８が反時計回りに回転する（図４において突出部５８ｃが左側に移動する）ように設定されると、捩れ角θの変化に応じて片持ち部９６と摩擦プレート９０とが摺動させられる。一方、エンジン側からトルクが伝達される（正側の捩れ角領域）と図３においてハブ５８が時計回りに回転する（図４において突出部５８ｃが右側に移動）ように設定されると、摩擦プレート９０は片持ち部９６から離れるので、捩れ角θが変化しても片持ち部９６と摩擦プレート９０とは摺動しない。従って、エンジン側から駆動輪側に向かってトルク（駆動力）が伝達されるダンパ３８の正方向（正側）の捩れ角領域では、第２ヒステリシス機構６５によるヒステリシストルクＨ２は発生せず、駆動輪側からエンジン２４に向かって駆動方向のトルク（駆動力）が伝達されるダンパ３８の負方向（負側）の捩れ角領域において第２ヒステリシス機構６５によるヒステリシストルクＨ２が発生する。

図５は、本実施例のダンパ３８の捩り特性を示している。なお、横軸が捩れ角θ(rad)を示し、縦軸がトルク(Nm)を示している。図５に示すように、捩れ角θが正方向（正側）の捩れ角領域、すなわちエンジン側からトルク（駆動力）が伝達される領域では、小ヒステリシストルクＨ１が発生する。これは、上述したように、第１ヒステリシス機構６４のみが作動し、第２ヒステリシス機構６５は作動しないためである。一方、捩れ角θが負側の捩れ角領域、すなわち駆動輪側からエンジン駆動側に作用するトルクが伝達される領域では、第２ヒステリシス機構６５が作動するため、小ヒステリシストルクＨ１とヒステリシストルクＨ２との和である大ヒステリシストルク（Ｈ１＋Ｈ２）が発生する。

上記のように構成されるダンパ３８を備えたハイブリッド車両８において、エンジン２４を停止させる際には、第１電動機ＭＧ１によるエンジン停止制御が実行される。具体的には、エンジン２４を停止させる判断が為されると、第１電動機ＭＧ１から負トルクＴm1を出力することで、遊星歯車装置２６の差動作用によってダンパ３８を介してエンジン２４を停止させるトルクが伝達される。従って、エンジン回転速度Ｎeが低下する。そして、エンジン２４が停止する直前になると、エンジン２４の逆回転を防止するため、第１電動機ＭＧ１から出力される負トルクＴm1を抜く制御が実行される。図６は、従前から実施されているエンジン停止制御を実施したときのエンジン回転速度Ｎeおよび第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1（ＭＧ１トルク）の作動状態を示すタイムチャートである。図６において、ｔ１時点でエンジン２４を停止する判断が為されると、第１電動機ＭＧ１から負トルクＴm1を出力することで、遊星歯車装置２６の差動作用によってエンジン２４にそのエンジン２４を停止させる方向のトルクが伝達され、エンジン回転速度Ｎeが低下する。そして、エンジン回転速度Ｎeが所定値以下となるｔ２時点において、第１電動機ＭＧ１の負トルクＴm1の抜きが開始され、ゼロ近傍の正の値まで第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1が増加される。このようにトルクが抜かれると、エンジン２４の燃焼室内の圧縮による反力を抑えきれなくなってトルク変動が大きくなり、動力伝達装置１２内で歯打ち音が発生する。なお、本実施例において、第１電動機ＭＧ１の負トルクＴm1は、エンジン回転方向と反対方向に作用するトルクであり、第１電動機ＭＧ１の正トルクＴm1は、エンジン回転と同じ方向に作用するトルクである。

ここで、第１電動機ＭＧ１が負トルクＴm1を出力しているとき、駆動輪側（第１電動機側）からエンジン回転速度Ｎeを引き下げるトルクがダンパ３８に伝達されるため、ダンパ３８としては、エンジン２４から駆動輪側に向かって駆動方向の駆動力が伝達される状態と同じ正方向（正側）に捩られた状態となる。すなわち、ダンパ３８の捩れ角θは正の領域となる。従って、図５に示す小ヒステリシストルクＨ１が発生する領域となる。一方、第１電動機ＭＧ１が正トルクＴm1を出力しているとき、駆動輪側（第１電動機側）からエンジン２４に向かってエンジン回転速度Ｎeを引き上げるトルクがダンパ３８に伝達されるため、ダンパ３８としては負方向（負側）に捩られた状態となる。すなわち、ダンパ３８の捩れ角θは負の値となる。従って、図５に示す大ヒステリシストルク（Ｈ１＋Ｈ２）が発生する領域となる。

これより、図６のｔ２時点以降において、第１電動機ＧＭ１の負トルクが抜かれ始めて正トルクに切り換わるが、このときのヒステリシストルクの作動領域は図５に示す箇所Ａとなる。なお、第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1が正トルクに切り換わってもその値は小さいため、トルク変動によってダンパ３８が大きく捩られると、ダンパ３８が正方向（正側）に捩られた状態になることもあり、その場合には小ヒステリシストルクが発生することがある。これより、エンジン停止において第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1の抜きが開始されるとトルク変動が大きくなるが、このときに大ヒステリシストルク（Ｈ１＋Ｈ２）を発生させることができず、このトルク変動を大ヒステリシストルクによって減衰させることが困難となる。従って、このトルク変動に起因して発生する、図６のｔ２時点以降に示されるような歯打ち音を抑制することが困難となる問題あった。

そこで、本実施例では、エンジン停止において第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1を制御して図５に示す箇所Ｂの領域を使用することで、大ヒステリシストルク（Ｈ１＋Ｈ２）を確実に発生させてトルク変動を低減し、歯打ち音を抑制する。

図１に戻り、電子制御装置１００は、例えば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はＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに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車両８の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置１００は、エンジン２４の出力制御、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の駆動制御および回生制御、自動変速機２２の変速制御、等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や電動機制御用や油圧制御用（変速制御用）等に分けて構成される。また、電子制御装置１００は、本発明の要部であるエンジン２４の停止制御を実行するエンジン停止制御部１０２を機能的に備えている。

エンジン停止制御部１０２は、例えばエンジン走行中にモータ走行に切り換えるなどエンジン２４を停止する判断が為されると実行される。エンジン停止制御部１０２は、エンジン２４を停止する判断が為されると、エンジン２４への燃料供給を停止するとともに、第１電動機ＭＧ１から負トルクＴm1を出力する指令をインバータ３０に出力する。これより、遊星歯車装置２６の差動作用によって、キャリヤＣＡ０からダンパ３８を介してエンジン２４に、そのエンジン２４を停止させる方向のトルクが伝達されるので、エンジン回転速度Ｎeが低下する。そして、エンジン回転速度Ｎeが予め設定されている所定値以下となる、或いは、エンジン停止制御開始から予め設定されている所定時間経過すると、エンジン停止制御部１０２は、第１電動機ＭＧ１の負トルクＴm1の抜きを開始し、さらに大ヒステリシストルク（Ｈ１＋Ｈ２）が発生する所定値αまで正方向（正側）にトルクＴm1を増大させる。この第１電動機ＭＧ１の所定値αは、例えばダンパ３８が図５の箇所Ｂで作動する領域など大ヒステリシストルクを十分に使える領域までダンパ３８が負方向（負側）に捩れるトルクに設定されている。

図７は、エンジン停止制御部１０２によって実行される作動結果を説明するタイムチャートである。なお、実線が本実施例の制御の作動結果を示しており、一点鎖線が従来制御の差動結果を示している。図７のｔ１時点においてエンジン２４を停止させる判断が為されると、第１電動機ＭＧ１から負トルクＴm1が出力されることでエンジン回転速度Ｎeが低下する。そして、ｔ２時点において、エンジン回転速度Ｎeが所定値以下となる、或いはｔ１からの経過時間が所定値時間を経過すると、第１電動機ＭＧ１の負トルクの抜きが開始される。そして、ｔ３時点で第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1がゼロになると、第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1が正トルクに切り換わり、実線で示すように、予め設定されている所定値αまで増加させられる。この所定値αは、大ヒステリシストルクを十分に使用できる値に設定されており、例えば図５において箇所Ｂの領域となる値に設定されている。具体的には、前記所定値αは、予め実験や解析によって求められているエンジン２４の停止の際に発生するトルク変動によって生じる捩れよりも大きい捩れとなる値、すなわちトルク変動によって捩れが生じても、ダンパ３８が負の捩れ角θで常に維持される値に設定されている。従って、エンジン停止の際にトルク変動が発生しても大ヒステリシストルクを発生させることができ、その大ヒステリシストルクによってトルク変動を効果的に減衰することができる。また、所定値αは、必ずしも一定値に設定される必要はなく、例えば第１電動機ＭＧ１の電動機温度等に応じて適宜変化させても構わない。また、例えば学習制御によってエンジン停止時に設定される所定値αが適宜変更されても構わない。

ここで、第１電動機ＭＧ１の正トルクＴm1が従来と比べて大きくなるので、図８の実線で示すようにエンジン回転速度Ｎeが所定時間内で引き下がらないことがある。このような場合には、図９の実線で示すように、エンジン回転速度Ｎeを引き下げるために出力される第１電動機ＭＧ１の負トルクＴm1の大きさを、一点鎖線で示す従来制御の値よりもさらに大きな値とする。これより、実線で示すエンジン回転速度Ｎeが一点鎖線で示す従来制御と比べても速やかに低下し、その後の正トルクＴm1が従来と比べて大きな値に制御されてもエンジン２４を所定時間内に停止させることができる。

この電動機ＭＧ１によってエンジン回転速度Ｎeを低下する際の負トルクＴm1の大きさは、例えば、エンジン２４の停止において電動機ＭＧ１から出力される、エンジン２４を駆動させる方向のトルクＴm1である所定値αに応じて変更されるのが好ましい。例えば、前記第１電動機ＭＧ１から出力される前記所定値αが第１電動機ＭＧ１の電動機温度等に応じて変化する場合、そのときの所定値αに比例して第１電動機ＭＧ１から出力される負トルクＴm1が大きくなる。

図１０は、電子制御装置１００の制御作動の要部すなわちエンジン２４の停止に際して歯打ち音の発生を低減できる制御作動を説明するためのフローチャートであって、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。なお、図１０のステップＳ１乃至ステップＳ４は何れもエンジン停止制御部１０２に対応している。

まず、ステップＳ１（以下、ステップを省略する）において、エンジン２４を停止させる判断が為されたか否かが判断される。具体的には、例えば車両８の走行状態がエンジン走行からモータ走行に切り換わった場合などが該当する。Ｓ１が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。Ｓ１が肯定される場合、Ｓ２において第１電動機ＭＧ１から予め設定されている負トルクＴm1が出力される。これにより、エンジン２４にダンパ３８を介してエンジン２４を停止させるトルクが伝達されるため、エンジン回転速度Ｎeが低下する。次いで、Ｓ３において第１電動機ＭＧ１から出力される負トルクＴm1を低下する、所謂トルク抜きを開始する条件が成立したか否かが判断される。例えば、エンジン回転速度Ｎeが予め設定されている所定値以下となった場合や、第１電動機ＭＧ１によるエンジン回転速度Ｎeの低下開始から予め設定されている所定時間経過した場合に本ステップが肯定される。Ｓ３が否定される場合、Ｓ２に戻って第１電動機ＭＧ１から負トルクＴm1が継続して出力される。Ｓ３が肯定される場合、第１電動機ＭＧ１の負トルクの抜きが開始され、さらに第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1が、予め設定されている所定値αまで増加させられる。従って、ダンパ３８の捩れ角θが図５に示す箇所Ｂの領域となって大ヒステリシストルクを発生させることができ、エンジン停止時に発生する大きなトルク変動をこの大ヒステリシストルクによって効果的に減衰させて、歯打ち音を抑制することができる。

上述のように、本実施例によれば、エンジン停止に際して、エンジン回転速度Ｎeを低下するために第１電動機ＭＧ１から負トルクＴm1を出力し、その後、エンジン２４の逆回転を防止するためにその負トルクＴm1を抜くと、エンジン２４の圧縮による反力を抑えられなくなってトルク変動が大きくなる。これに対して、ダンパ３８が負方向（負側）に捩れた状態となるまで第１電動機ＭＧ１からトルクＴm1を出力するので、ヒステリシストルクの大きい領域を利用することができ、そのヒステリシストルクによってトルク変動を効果的に低減することができる。従って、エンジン停止の際に発生するトルク変動を低減することができるため、その際に発生する歯打ち音を抑制することができる。

また、本実施例によれば、ダンパ３８が負方向（負側）に捩れた状態とする第１電動機ＭＧ１のトルクＴm1は、エンジン停止の際に発生するトルク変動によって生じる捩れよりも大きい捩れとなる値に設定されている。このようにすれば、エンジン停止の際に、ダンパ３８が常に負方向（負側）に捩れた状態となるため、ヒステリシストルクの大きい領域を利用することができる。従って、この大ヒステリシストルク(Ｈ１+Ｈ２)によってトルク変動を効果的に減衰させることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、ハイブリッド車両８は第１電動機ＭＧ１が遊星歯車装置２６を介してダンパ３８およびエンジン２４に連結されているが、エンジン２４と電動機ＭＧ１とがクラッチを介して連結される、或いは直接連結されるような構造であっても構わない。すなわち、エンジン２４と電動機ＭＧ１との間の動力伝達経路にダンパ３８が介在される構成を備えたハイブリッド車両であれば、本発明を適宜適用することができる。

また、前述の実施例において、ダンパ３８は、第１ヒステリシス機構６４および第２ヒステリシス機構６５を備えることで、図５に示したような捩れ特性を実現しているが、ヒステリシス機構の具体的な構造はこれに限定されない。すなわち、図５に示す捩れ特性を有するダンパであれば、その具体的な機構は特に限定されない。

また、前述の実施例において、ダンパ３８が負の捩れ角となると一律に大ヒステリシストルクが発生するが、例えば微小な捩れ角領域にあっては小ヒステリシストルクが発生するような構造であっても構わない。

また、前述の実施例では、自動変速機２２が設けられているが、変速機の具体的は構造は自動変速機２２のみに限定されず、例えば更に多段化された変速機やベルト式の無段変速機など適宜変更することができる。さらに、変速機が省略されたものであっても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

８：ハイブリッド車両
２４：エンジン
３８：ダンパ
６４：第１ヒステリシス機構（ヒステリシス機構）
６５：第２ヒステリシス機構（ヒステリシス機構）
１００：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ１：第１電動機（電動機）

Claims (1)

1. エンジンと、電動機と、該エンジンと該電動機との間の動力伝達経路に介在されるヒステリシス機構を有するダンパとを、備えるハイブリッド車両において、
   前記ヒステリシス機構は、前記エンジンから前記電動機に向かって駆動力を伝達する前記ダンパの正方向の捩れで発生するヒステリシストルクよりも、前記電動機から前記エンジンに向かって駆動力を伝達する前記ダンパの負方向の捩れで発生するヒステリシストルクの方が大きい特性を有し、
   前記エンジンを停止させる際には、前記電動機によってエンジン回転速度を低下させるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記エンジンの停止において、前記電動機から前記エンジンを駆動させる方向のトルクを付与する際に、前記ダンパが負方向に捩れた状態となるように前記電動機のトルクを出力し、
   前記ダンパが負方向に捩れた状態とする前記電動機のトルクは、前記エンジンの停止の際に発生するトルク変動によって該ダンパに捩れが生じても、該ダンパが負の捩れ角で常に維持される値に設定されている
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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