エンジンの停止時騒音防止装置
【課題】始動用モータの回転駆動力をチェーンを介してエンジンに伝動させる構成において、エンジンの停止直前に、チェーンテンショナーから騒音が発生することを防止する。
【解決手段】エンジン回転数Ｎen(rpm)が、エンジンの停止要求に基づいてＮen0からＮen1まで低下する間で、始動用モータのトルク指令値を０から目標トルク値Tmbstopにまで変化させ、その後、Ｎen2になるまで目標トルク値Tmbstopに維持させ、Ｎen2から停止するまでの間で目標トルク値Tmbstopから０に戻す。そして、前記トルク指令値に応じて、始動用モータのトルクをエンジンの回転方向とは逆方向に作用させることで、エンジン停止直前における回転変動を抑制し、以って、チェーンの張力変化を抑止する。
【解決手段】エンジン回転数Ｎen(rpm)が、エンジンの停止要求に基づいてＮen0からＮen1まで低下する間で、始動用モータのトルク指令値を０から目標トルク値Tmbstopにまで変化させ、その後、Ｎen2になるまで目標トルク値Tmbstopに維持させ、Ｎen2から停止するまでの間で目標トルク値Tmbstopから０に戻す。そして、前記トルク指令値に応じて、始動用モータのトルクをエンジンの回転方向とは逆方向に作用させることで、エンジン停止直前における回転変動を抑制し、以って、チェーンの張力変化を抑止する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの停止時騒音防止装置に関し、詳しくは、エンジン停止直前の回転変動を要因として騒音が発生することを防止するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電気自動車において、ジェネレータを駆動するエンジンを備え、該エンジンの始動・停止をバッテリの端子電圧等に応じて制御することが行われていた（特許公報第２７９０２５６号等参照）。
【０００３】また、エンジンを動力源とするハイブリッド車両において、エンジン停止時における歯打ち音の発生を低減するためにエンジンのポンプ仕事を大きくする構成が、特開平１１−１７３１７１号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン始動用モータの駆動軸に軸支させたスプロケットと、エンジンのクランク軸に軸支させたスプロケットとの間にチェーンを張り渡して巻掛け伝動装置を構成し、該巻掛け伝動装置によって始動用モータの回転をエンジンに伝達する構成としたエンジンにおいて、エンジンの停止直前に、前記チェーンの張力を調整する張力調整機構から騒音が発生することがあった。
【０００５】前記騒音は、エンジン停止直前の大きな回転変動の落ち込みのときに、前記チェーンが急激に緩み、該チェーンの緩みに伴って張力調整機構を構成するプランジャが飛び出すことが要因となっているものと推定される。
【０００６】前記プランジャは、スプリングで付勢されると共に、チェックバルブを介してシリンダ内にオイルが供給され、該オイルをダンパとして機能させる構成となっており、前記チェックバルブのスプリングのセット荷重やオイル供給孔の穴径の変更等によって、急激なプランジャの飛び出しを抑制することを検討したが、これらの変更は、張力調整に影響するため、要求の張力に調整させつつ、エンジン停止直前の騒音を低減させることが困難であった。
【０００７】また、例えば、エンジン停止要求をトリガーとして前記プランジャへのオイル供給経路をバルブで閉じる構成とすれば、通常時の張力調整に影響を与えることなく、エンジン停止時のプランジャの飛び出しを減少させることができるが、係る構成では、バルブの追加が必要になると共に、バルブを設置するためにオイル供給経路を変更する必要が生じるなど、簡便に騒音低減を図ることができないという問題があった。
【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、エンジン停止直前のプランジャの飛び出しを要因とする騒音を、通常時の張力調整に影響を与えることなく、簡便な構成で低減できるエンジンの停止時騒音防止装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の発明では、張力調整機構が備えられた巻掛け伝動装置を介してクランク軸を回転駆動する始動用モータを備えたエンジンにおいて、エンジンの停止直前に始動用モータのトルクをクランク軸に作用させる。
【００１０】かかる構成によると、エンジンの停止直前に始動用モータのトルクをクランク軸に作用させることで、エンジンの回転変動が抑制され、巻掛け伝動装置を構成するチェーンやベルトなどの張力変化が小さくなる。
【００１１】請求項２記載の発明では、始動用モータのトルクを、エンジンの停止直前に、クランク軸の回転方向とは逆方向に作用させる構成とした。かかる構成によると、始動用モータのトルクがエンジンの制動方向に作用して、回転低下を速めつつ回転変動を抑制し、巻掛け伝動装置を構成するチェーンやベルトなどの張力変化が小さくなる。
【００１２】請求項３記載の発明では、始動用モータのトルクを、エンジンの停止直前に、クランク軸の回転方向と同じ方向に作用させる構成とした。かかる構成によると、始動用モータのトルクがエンジンを回転させる方向に作用して、回転低下を遅くしつつ回転変動を抑制し、巻掛け伝動装置を構成するチェーンやベルトなどの張力変化が小さくなる。
【００１３】請求項４記載の発明では、始動用モータのトルクを、エンジン回転速度に基づき制御する構成とした。かかる構成によると、エンジン回転速度に基づき始動用モータのトルクを作用させるべき回転領域を判断され、また、エンジン回転速度に基づき作用させるべきモータトルクが判断される。
【００１４】請求項５記載の発明では、エンジン回転速度毎に予め決定されたトルクに従って始動用モータを駆動制御する構成とした。かかる構成によると、エンジン回転速度毎に予めモータトルクが設定され、エンジン停止要求に伴ってエンジン回転速度が低下するときに、該回転低下に対応してモータトルクが一定のパターンで変更される。
【００１５】請求項６記載の発明では、第１エンジン回転速度から第２エンジン回転速度（＜第１エンジン回転速度）までの間で、前記始動用モータのトルクを初期値から目標値にまで変化させ、第３エンジン回転速度（＜第２エンジン回転速度）から第４エンジン回転速度（＜第３エンジン回転速度）までの間で、前記始動用モータのトルクを前記目標値から前記初期値にまで戻す構成とした。
【００１６】かかる構成によると、エンジン停止要求に伴う回転低下によって第１エンジン回転速度になると、その時点から第２エンジン回転速度（＜第１エンジン回転速度）にまで低下する間で、モータトルクを初期値から目標値にまで変化させ、第２エンジン回転速度から第３エンジン回転速度（＜第２エンジン回転速度）まで低下する間では目標値に維持し、第３エンジン回転速度（＜第２エンジン回転速度）から第４エンジン回転速度（＜第３エンジン回転速度）まで低下する間で、モータのトルクを目標値から初期値に戻し、回転変動を抑制するためのモータトルクの制御を終了させる。
【００１７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、エンジンの停止直前に始動用モータのトルクをクランク軸に作用させることで、回転変動を抑制することができ、これにより、巻掛け伝動装置を構成するチェーンやベルトなどが急激に緩むことを回避できるので、張力調整機構のプランジャの飛び出しによる騒音の発生を抑制できるという効果がある。
【００１８】請求項２記載の発明によると、モータトルクをエンジンの制動方向に作用させることで回転変動を抑制し、張力調整機構のプランジャの飛び出しによる騒音の発生を抑制できるという効果がある。
【００１９】請求項３記載の発明によると、モータトルクをエンジンの回転方向に作用させることで回転変動を抑制し、張力調整機構のプランジャの飛び出しによる騒音の発生を抑制できるという効果がある。
【００２０】請求項４記載の発明によると、騒音が発生する回転領域で必要なモータトルクを作用させることができ、張力調整機構のプランジャの飛び出しによる騒音の発生を的確に抑制できるという効果がある。
【００２１】請求項５記載の発明によると、過剰なモータトルクの作用による急激な回転低下や回転低下の間延びの発生を回避しつつ、回転変動を抑制できるという効果がある。
【００２２】請求項６記載の発明によると、回転変動の抑制に必要なモータトルクにまで滑らかに変化させ、また、前記必要トルクから滑らかに減らすことができ、停止時のエンジン回転速度に大きな乱れを生じさせることなく、騒音の発生を確実に抑制できるという効果がある。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る停止時騒音防止装置が適用されるハイブリッド車両を示すシステム構成図である。
【００２４】この図１に示すハイブリッド車両は、エンジン１と駆動用モータ２が駆動輪３を駆動する方式であり、２つの駆動力を状況に応じて使い分けることができるようになっている。
【００２５】具体的には、エンジン１の出力軸は、電磁クラッチ４を介して無段変速機５に接続され、該無段変速機５の出力がディファレンシャルギヤ６を介して駆動輪３に伝達される。
【００２６】また、前記電磁クラッチ４と無段変速機５との間の出力軸に、駆動用モータ２の駆動力が加えられるようになっている。また、エンジン１を回転駆動する始動用モータ７が設けられている。
【００２７】一方、制御回路として、前記無段変速機５における変速比を制御する変速機制御回路１１、前記駆動用モータ２のモータトルクを制御する駆動用モータ制御回路１２、前記電磁クラッチ４の伝達トルクを制御する電磁クラッチ制御回路１３、前記エンジン１の出力トルクを制御するエンジン制御回路１４、前記始動用モータ７のモータトルクを制御する始動用モータ制御回路１５が設けられる一方、これら制御回路を統合制御する車両制御回路１６が設けられる。
【００２８】前記車両制御回路１６には、バッテリからの充電状態の情報、ドライバが操作するアクセル・ブレーキ・シフト位置の情報、車両の車速情報、更には、エンジン１の回転速度・冷却水温度の情報などが入力され、これらの情報に基づいて、変速比，駆動用モータトルク，クラッチトルク，エンジン出力トルク，始動用モータトルクの指令を出力する。
【００２９】上記ハイブリッド車両において、エンジン１（及びモータ２）で車両を駆動する走行パターンと、モータ２のみで走行させるパターンとがあり、エンジン１（及びモータ２）で車両を駆動する走行パターンからモータ２のみで走行させるパターンへ移行するときには、エンジン１が自動停止される。
【００３０】また、バッテリの電圧が低いと、エンジン１を強制的に起動させ、始動用モータ７を発電機として用いてバッテリに充電するようになっており、充電終了後にエンジン１を走行の駆動源として用いない場合には、エンジン１が自動停止される。
【００３１】更に、暖機要求に応じてエンジン１を起動させたときには、暖機完了に伴ってエンジン１が自動停止され、イグニッションスイッチのＯＦＦ時にエンジン１が起動していた場合にも、エンジン１が自動停止される。
【００３２】前記始動用モータ７は、図２に示すように、エンジン１のクランク軸に軸支させたスプロケット５１と、始動用モータ７の駆動軸に軸支させたスプロケット５２との間にチェーン５３を張り渡してなる巻掛け伝動装置によって、エンジン１を回転駆動する構成である。
【００３３】また、前記始動用モータ７によりエンジン１を回転駆動するときに緩み側となる始動用モータ７から送り出される側に、チェーン５３の張力を調整するための張力調整機構５４が設けられ、張り側には、テンションガイド５５が設けられている。
【００３４】前記張力調整機構５４は、チェーン５３の外側を支点Ｓとして揺動可能に支持されるスラックガイド５６と、該スラックガイド５６の先端をチェーン５３に近づく方向に押圧するテンショナー５７とから構成される。
【００３５】前記テンショナー５７は、図３に示すように、本体６０に形成されるシリンダ６１と、該シリンダ６１内に軸方向へ移動可能に嵌挿されるプランジャ６２と、該プランジャ６２をシリンダ６１から離れる方向に付勢するスプリング６３と、前記シリンダ６１の底部に開口される給油孔６４を閉塞するボール弁６５と、該ボール弁６５をリテーナ６６を固定端として閉塞方向に付勢するスプリング６７と、シリンダ６１の内周に形成される溝６８に嵌合支持され、プランジャ６２の外周と摺接するＯリング６９とから構成される。
【００３６】また、前記給油孔６４に連続する油路７０が、前記本体６０に形成されており、前記油路７０を介して図示しないオイルポンプからオイルが、ボール弁６５がリフトしたときにシリンダ６１内に供給されるようになっている。
【００３７】上記構成において、前記プランジャ６２の先端部が、スラックガイド５６の先端をチェーン５３に近づく方向に押圧することでチェーン５３の張力が調整され、チェーン５３の緩みと張りとを繰り返すときに、シリンダ６１内に充填されるオイルがダンパとして機能し、プランジャ６２の振動が減衰される構成となっている。例えば、チェーン５３が緩んだときには、プランジャ６２がスプリング６３の付勢力によってシリンダ６１から突き出す方向に移動し、これに伴ってシリンダ６１内の圧力が低下するとボール弁６５がリフトして開弁し、オイルが給油孔６４を介してシリンダ６１内に供給され、この状態からチェーン５３が張られると、チェーン５３が張力がシリンダ６１内のオイルを押しつぶすようにしてプランジャ６２を押し戻し、このときにオイルがシリンダ６１内から徐々に排出される。
【００３８】ところで、前述のように、モータ２のみを用いる走行パターンへの移行などに伴ってエンジン１が自動停止されるときに、エンジン１が周期的に圧縮仕事を行なうことで極低回転域で大きな回転変動が生じ、回転速度が急に落ち込むときにチェーン５３が急激に緩む。そして、チェーン５３の急激な緩みに追従して前記プランジャ６２が急に突き出ると、これが騒音要因となってしまう。
【００３９】そこで、本実施の形態では、チェーン５３の急激な緩みを生じさせる大きな回転変動の発生を、始動用モータ７の制御によって抑制し、前記プランジャ６２が急に突き出ることによる騒音の発生を抑止するようにしてある。
【００４０】具体的には、図４のフローチャートに示すようにして、始動用モータ７をエンジン１の停止時に制御する。図４のフローチャートは、前記車両制御回路１６において処理されるものであり、ステップＳ１では、エンジン１の停止要求があるか否かを判別する。
【００４１】エンジン１の停止要求がある場合には、ステップＳ２へ進み、エンジントルクの指令値を０とする燃料カット要求を出力し、また、始動用モータ７のトルク指令値を０とする制御指令を出力する。
【００４２】次のステップＳ３では、前記燃料カット要求に応じた燃料カットによってエンジン回転数Ｎen(rpm)が予め記憶されたエンジン回転数Ｎen0（例えば500rpm：第１エンジン回転速度）まで低下したか否かを判別する。
【００４３】エンジン回転数ＮenがＮen0以下になると、ステップＳ４へ進み、そのときのエンジン回転数Ｎenに応じて始動用モータ７のトルク指令値を決定する。具体的には、エンジン１の回転方向とは逆方向（回生側）に作用させる目標トルク値をTmbstop（例えば10Ｎｍ）とし、始動用モータ７のトルクを前記目標トルク値Tmbstopにする回転数(rpm)を、エンジン回転数Ｎen1（例えば400rpm：第２エンジン回転速度）とするときに、始動用モータ７のトルク指令値を、トルク指令値＝Tmbstop×（Ｎen0−Ｎen）／（Ｎen0−Ｎen1）
として求める。
【００４４】即ち、エンジン回転数ＮenがＮen0からＮen1まで低下する間で、始動用モータ７のトルクを初期値である０から前記目標トルク値Tmbstopにまで変化させるものであり、エンジン回転数Ｎen毎に予めトルク値が決められることになる（図５参照）。
【００４５】ステップＳ５では、エンジン回転数ＮenがＮen1以下になったか否かを判別し、エンジン回転数ＮenがＮen1以下であれば、ステップＳ６へ進んで、始動用モータ７のトルク指令値に、前記目標トルク値Tmbstopをセットする。
【００４６】エンジン回転数ＮenがＮen1よりも高い場合には、ステップＳ４の演算で始動用モータ７のトルク指令値が決められる。ステップＳ７では、エンジン回転数Ｎenがエンジン回転数Ｎen2（例えば100rpm：第３エンジン回転速度）以下なったか否かを判別する。そして、エンジン回転数ＮenがＮen2以下になるまでは、ステップＳ６へ戻り、始動用モータ７のトルク指令値に、前記目標トルク値Tmbstopをセットする（図５参照）。
【００４７】従って、エンジン回転数ＮenがＮen0からＮen1まで低下する間で、始動用モータ７のトルクを初期値である０から前記目標トルク値Tmbstopにまで変化させた後、エンジン回転数ＮenがＮen2以下になるまでは、始動用モータ７のトルク指令値が前記目標トルク値Tmbstopに固定されることになる（図５参照）。
【００４８】エンジン回転数ＮenがＮen2以下なると、ステップＳ８へ進み、始動用モータ７のトルク指令値を下式に従って算出する。
トルク指令値＝Tmbstop×Ｎen／Ｎen2上式は、エンジン回転数Ｎen3（第４エンジン回転速度）＝０rpmとすると、トルク指令値＝Tmbstop×（Ｎen−Ｎen3）／（Ｎen2−Ｎen3）
として表され、エンジン回転数ＮenがＮen2からＮen3まで低下する間で、始動用モータ７のトルクを前記目標トルク値Tmbstopから初期値（＝０）にまで変化させるものである（図５参照）。
【００４９】ステップＳ９では、エンジン回転数Ｎenが０rpmであるか否かを判別し、０rpmでないときには、ステップＳ８へ戻ってトルク指令値を演算させ、０rpmになると、ステップＳ１０へ進んでトルク指令値を０とする。
【００５０】上記のように設定される始動用モータ７のトルク指令値が始動用モータ制御回路１５に出力され、始動用モータ制御回路１５では、図６に示すように、前記トルク指令値，バッテリ電圧，モータ回転数（rpm）に従って始動用モータ７に電流指令値を出力する。
【００５１】ここで、前記トルク指令値は、エンジン１の回転方向とは逆方向に作用させるモータトルクであり、該モータトルクがエンジン１のクランク軸に作用する結果、エンジン１の制動力（負荷）として働くことになるから、極低回転域（100〜200rpm）になっても大きな回転変動が発生することを抑止できる。従って、回転変動に伴ってチェーン２３が急激に緩むことがなく、プランジャ６２が急に突き出ることがないから、プランジャ６２の急な突き出しによる騒音の発生を回避できる。
【００５２】上記実施形態では、前記始動用モータ７のトルク指令値を、機関１の回転方向と逆方向に作用させるモータトルク（回生トルク）としたが、機関１の回転方向と同じ方向（力行側）に作用させるモータトルク（力行トルク）としても良い。この場合、モータトルクが回転低下を抑制するように働くことで、極低回転域（100〜200rpm）での大きな回転変動を抑止し、チェーン２３が急激に緩んでプランジャ６２が急に突き出すことによる騒音の発生を回避できる。
【００５３】エンジン１の回転方向と同じ方向（力行側）に作用させる始動用モータ７のモータトルクは、図５R>５に示した逆方向に作用させるモータトルクと同様にして、エンジン回転数rpmに応じて、目標値にまで増大させ、その後０にまで戻す構成とすれば良い。
【００５４】また、上記実施の形態では、始動用モータ７の駆動力をクランク軸に伝達する巻掛け伝動装置においてチェーン５３を用いる構成としたが、ベルトを用いる構成であっても良い。
【００５５】また、車両をハイブリッド車両に限定するものではなく、駆動用モータ２を備えずに、エンジン１のみを動力源とする車両において、エンジン１がアイドルストップで自動停止されるときや、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作に伴って停止されるときに、上記のように始動用モータ７のトルクをクランク軸に作用させる構成としても、同様に騒音を低減する効果が得られる。
【００５６】更に、上記実施の形態では、エンジン回転速度（回転数rpm）に応じて始動用モータ７のトルクを制御するようにしたが、例えば、エンジン停止要求が出力された時点又は該停止要求出力時から所定時間が経過した時でモータトルクを目標値にまで立ち上げ、その後時間経過と共にモータトルクを小さくする構成とするなど、エンジン回転速度の情報を用いないでモータトルクを制御することも可能である。
【００５７】また、エンジン回転速度の変化速度に基づいてモータトルクを逐次補正する構成とすることもでき、更に、エンジン停止直前に発生した回転変動に基づいて次回の停止時にエンジン１に作用させるモータトルクを補正する学習機能を持たせるようにしても良い。
【００５８】尚、本実施形態では、始動用モータに特定して述べているが、これは無論発電機能をも兼備するものであり、これを発電専用とする場合には、上記に示したチェーン（ベルト）の張り側と緩み側とが逆になり、それに伴いテンショナーの位置が図２の下側に配置されることになるが、この場合も同様の手法に基づいた対応策を適用することで騒音を低減できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における車両のシステム構成図。
【図２】同上実施の形態における始動用モータの巻掛け伝動装置を示す図。
【図３】上記巻掛け伝動装置における張力調整機構を示す断面図（図２のＡ−Ａ断面図）。
【図４】実施の形態におけるエンジン停止直前の始動用モータの制御を示すフローチャート。
【図５】実施の形態におけるエンジン停止直前の始動用モータの制御を示すタイムチャート。
【図６】実施の形態における始動用モータの制御回路を示す制御ブロック図。
【符号の説明】
１…エンジン
２…駆動用モータ
３…駆動輪
４…電磁クラッチ
５…無段変速機
６…ディファレンシャルギヤ
７…始動用モータ
１１…変速機制御回路
１２…駆動用モータ制御回路
１３…電磁クラッチ制御回路
１４…エンジン制御回路
１５…始動用モータ制御回路
１６…車両制御回路
５１，５２…スプロケット
５３…チェーン
５４…張力調整機構
５５…テンションガイド
５６…スラックガイド
５７…テンショナー
６２…プランジャ
６３，６７…スプリング
６５…ボール弁
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの停止時騒音防止装置に関し、詳しくは、エンジン停止直前の回転変動を要因として騒音が発生することを防止するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電気自動車において、ジェネレータを駆動するエンジンを備え、該エンジンの始動・停止をバッテリの端子電圧等に応じて制御することが行われていた（特許公報第２７９０２５６号等参照）。
【０００３】また、エンジンを動力源とするハイブリッド車両において、エンジン停止時における歯打ち音の発生を低減するためにエンジンのポンプ仕事を大きくする構成が、特開平１１−１７３１７１号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン始動用モータの駆動軸に軸支させたスプロケットと、エンジンのクランク軸に軸支させたスプロケットとの間にチェーンを張り渡して巻掛け伝動装置を構成し、該巻掛け伝動装置によって始動用モータの回転をエンジンに伝達する構成としたエンジンにおいて、エンジンの停止直前に、前記チェーンの張力を調整する張力調整機構から騒音が発生することがあった。
【０００５】前記騒音は、エンジン停止直前の大きな回転変動の落ち込みのときに、前記チェーンが急激に緩み、該チェーンの緩みに伴って張力調整機構を構成するプランジャが飛び出すことが要因となっているものと推定される。
【０００６】前記プランジャは、スプリングで付勢されると共に、チェックバルブを介してシリンダ内にオイルが供給され、該オイルをダンパとして機能させる構成となっており、前記チェックバルブのスプリングのセット荷重やオイル供給孔の穴径の変更等によって、急激なプランジャの飛び出しを抑制することを検討したが、これらの変更は、張力調整に影響するため、要求の張力に調整させつつ、エンジン停止直前の騒音を低減させることが困難であった。
【０００７】また、例えば、エンジン停止要求をトリガーとして前記プランジャへのオイル供給経路をバルブで閉じる構成とすれば、通常時の張力調整に影響を与えることなく、エンジン停止時のプランジャの飛び出しを減少させることができるが、係る構成では、バルブの追加が必要になると共に、バルブを設置するためにオイル供給経路を変更する必要が生じるなど、簡便に騒音低減を図ることができないという問題があった。
【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、エンジン停止直前のプランジャの飛び出しを要因とする騒音を、通常時の張力調整に影響を与えることなく、簡便な構成で低減できるエンジンの停止時騒音防止装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の発明では、張力調整機構が備えられた巻掛け伝動装置を介してクランク軸を回転駆動する始動用モータを備えたエンジンにおいて、エンジンの停止直前に始動用モータのトルクをクランク軸に作用させる。
【００１０】かかる構成によると、エンジンの停止直前に始動用モータのトルクをクランク軸に作用させることで、エンジンの回転変動が抑制され、巻掛け伝動装置を構成するチェーンやベルトなどの張力変化が小さくなる。
【００１１】請求項２記載の発明では、始動用モータのトルクを、エンジンの停止直前に、クランク軸の回転方向とは逆方向に作用させる構成とした。かかる構成によると、始動用モータのトルクがエンジンの制動方向に作用して、回転低下を速めつつ回転変動を抑制し、巻掛け伝動装置を構成するチェーンやベルトなどの張力変化が小さくなる。
【００１２】請求項３記載の発明では、始動用モータのトルクを、エンジンの停止直前に、クランク軸の回転方向と同じ方向に作用させる構成とした。かかる構成によると、始動用モータのトルクがエンジンを回転させる方向に作用して、回転低下を遅くしつつ回転変動を抑制し、巻掛け伝動装置を構成するチェーンやベルトなどの張力変化が小さくなる。
【００１３】請求項４記載の発明では、始動用モータのトルクを、エンジン回転速度に基づき制御する構成とした。かかる構成によると、エンジン回転速度に基づき始動用モータのトルクを作用させるべき回転領域を判断され、また、エンジン回転速度に基づき作用させるべきモータトルクが判断される。
【００１４】請求項５記載の発明では、エンジン回転速度毎に予め決定されたトルクに従って始動用モータを駆動制御する構成とした。かかる構成によると、エンジン回転速度毎に予めモータトルクが設定され、エンジン停止要求に伴ってエンジン回転速度が低下するときに、該回転低下に対応してモータトルクが一定のパターンで変更される。
【００１５】請求項６記載の発明では、第１エンジン回転速度から第２エンジン回転速度（＜第１エンジン回転速度）までの間で、前記始動用モータのトルクを初期値から目標値にまで変化させ、第３エンジン回転速度（＜第２エンジン回転速度）から第４エンジン回転速度（＜第３エンジン回転速度）までの間で、前記始動用モータのトルクを前記目標値から前記初期値にまで戻す構成とした。
【００１６】かかる構成によると、エンジン停止要求に伴う回転低下によって第１エンジン回転速度になると、その時点から第２エンジン回転速度（＜第１エンジン回転速度）にまで低下する間で、モータトルクを初期値から目標値にまで変化させ、第２エンジン回転速度から第３エンジン回転速度（＜第２エンジン回転速度）まで低下する間では目標値に維持し、第３エンジン回転速度（＜第２エンジン回転速度）から第４エンジン回転速度（＜第３エンジン回転速度）まで低下する間で、モータのトルクを目標値から初期値に戻し、回転変動を抑制するためのモータトルクの制御を終了させる。
【００１７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、エンジンの停止直前に始動用モータのトルクをクランク軸に作用させることで、回転変動を抑制することができ、これにより、巻掛け伝動装置を構成するチェーンやベルトなどが急激に緩むことを回避できるので、張力調整機構のプランジャの飛び出しによる騒音の発生を抑制できるという効果がある。
【００１８】請求項２記載の発明によると、モータトルクをエンジンの制動方向に作用させることで回転変動を抑制し、張力調整機構のプランジャの飛び出しによる騒音の発生を抑制できるという効果がある。
【００１９】請求項３記載の発明によると、モータトルクをエンジンの回転方向に作用させることで回転変動を抑制し、張力調整機構のプランジャの飛び出しによる騒音の発生を抑制できるという効果がある。
【００２０】請求項４記載の発明によると、騒音が発生する回転領域で必要なモータトルクを作用させることができ、張力調整機構のプランジャの飛び出しによる騒音の発生を的確に抑制できるという効果がある。
【００２１】請求項５記載の発明によると、過剰なモータトルクの作用による急激な回転低下や回転低下の間延びの発生を回避しつつ、回転変動を抑制できるという効果がある。
【００２２】請求項６記載の発明によると、回転変動の抑制に必要なモータトルクにまで滑らかに変化させ、また、前記必要トルクから滑らかに減らすことができ、停止時のエンジン回転速度に大きな乱れを生じさせることなく、騒音の発生を確実に抑制できるという効果がある。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る停止時騒音防止装置が適用されるハイブリッド車両を示すシステム構成図である。
【００２４】この図１に示すハイブリッド車両は、エンジン１と駆動用モータ２が駆動輪３を駆動する方式であり、２つの駆動力を状況に応じて使い分けることができるようになっている。
【００２５】具体的には、エンジン１の出力軸は、電磁クラッチ４を介して無段変速機５に接続され、該無段変速機５の出力がディファレンシャルギヤ６を介して駆動輪３に伝達される。
【００２６】また、前記電磁クラッチ４と無段変速機５との間の出力軸に、駆動用モータ２の駆動力が加えられるようになっている。また、エンジン１を回転駆動する始動用モータ７が設けられている。
【００２７】一方、制御回路として、前記無段変速機５における変速比を制御する変速機制御回路１１、前記駆動用モータ２のモータトルクを制御する駆動用モータ制御回路１２、前記電磁クラッチ４の伝達トルクを制御する電磁クラッチ制御回路１３、前記エンジン１の出力トルクを制御するエンジン制御回路１４、前記始動用モータ７のモータトルクを制御する始動用モータ制御回路１５が設けられる一方、これら制御回路を統合制御する車両制御回路１６が設けられる。
【００２８】前記車両制御回路１６には、バッテリからの充電状態の情報、ドライバが操作するアクセル・ブレーキ・シフト位置の情報、車両の車速情報、更には、エンジン１の回転速度・冷却水温度の情報などが入力され、これらの情報に基づいて、変速比，駆動用モータトルク，クラッチトルク，エンジン出力トルク，始動用モータトルクの指令を出力する。
【００２９】上記ハイブリッド車両において、エンジン１（及びモータ２）で車両を駆動する走行パターンと、モータ２のみで走行させるパターンとがあり、エンジン１（及びモータ２）で車両を駆動する走行パターンからモータ２のみで走行させるパターンへ移行するときには、エンジン１が自動停止される。
【００３０】また、バッテリの電圧が低いと、エンジン１を強制的に起動させ、始動用モータ７を発電機として用いてバッテリに充電するようになっており、充電終了後にエンジン１を走行の駆動源として用いない場合には、エンジン１が自動停止される。
【００３１】更に、暖機要求に応じてエンジン１を起動させたときには、暖機完了に伴ってエンジン１が自動停止され、イグニッションスイッチのＯＦＦ時にエンジン１が起動していた場合にも、エンジン１が自動停止される。
【００３２】前記始動用モータ７は、図２に示すように、エンジン１のクランク軸に軸支させたスプロケット５１と、始動用モータ７の駆動軸に軸支させたスプロケット５２との間にチェーン５３を張り渡してなる巻掛け伝動装置によって、エンジン１を回転駆動する構成である。
【００３３】また、前記始動用モータ７によりエンジン１を回転駆動するときに緩み側となる始動用モータ７から送り出される側に、チェーン５３の張力を調整するための張力調整機構５４が設けられ、張り側には、テンションガイド５５が設けられている。
【００３４】前記張力調整機構５４は、チェーン５３の外側を支点Ｓとして揺動可能に支持されるスラックガイド５６と、該スラックガイド５６の先端をチェーン５３に近づく方向に押圧するテンショナー５７とから構成される。
【００３５】前記テンショナー５７は、図３に示すように、本体６０に形成されるシリンダ６１と、該シリンダ６１内に軸方向へ移動可能に嵌挿されるプランジャ６２と、該プランジャ６２をシリンダ６１から離れる方向に付勢するスプリング６３と、前記シリンダ６１の底部に開口される給油孔６４を閉塞するボール弁６５と、該ボール弁６５をリテーナ６６を固定端として閉塞方向に付勢するスプリング６７と、シリンダ６１の内周に形成される溝６８に嵌合支持され、プランジャ６２の外周と摺接するＯリング６９とから構成される。
【００３６】また、前記給油孔６４に連続する油路７０が、前記本体６０に形成されており、前記油路７０を介して図示しないオイルポンプからオイルが、ボール弁６５がリフトしたときにシリンダ６１内に供給されるようになっている。
【００３７】上記構成において、前記プランジャ６２の先端部が、スラックガイド５６の先端をチェーン５３に近づく方向に押圧することでチェーン５３の張力が調整され、チェーン５３の緩みと張りとを繰り返すときに、シリンダ６１内に充填されるオイルがダンパとして機能し、プランジャ６２の振動が減衰される構成となっている。例えば、チェーン５３が緩んだときには、プランジャ６２がスプリング６３の付勢力によってシリンダ６１から突き出す方向に移動し、これに伴ってシリンダ６１内の圧力が低下するとボール弁６５がリフトして開弁し、オイルが給油孔６４を介してシリンダ６１内に供給され、この状態からチェーン５３が張られると、チェーン５３が張力がシリンダ６１内のオイルを押しつぶすようにしてプランジャ６２を押し戻し、このときにオイルがシリンダ６１内から徐々に排出される。
【００３８】ところで、前述のように、モータ２のみを用いる走行パターンへの移行などに伴ってエンジン１が自動停止されるときに、エンジン１が周期的に圧縮仕事を行なうことで極低回転域で大きな回転変動が生じ、回転速度が急に落ち込むときにチェーン５３が急激に緩む。そして、チェーン５３の急激な緩みに追従して前記プランジャ６２が急に突き出ると、これが騒音要因となってしまう。
【００３９】そこで、本実施の形態では、チェーン５３の急激な緩みを生じさせる大きな回転変動の発生を、始動用モータ７の制御によって抑制し、前記プランジャ６２が急に突き出ることによる騒音の発生を抑止するようにしてある。
【００４０】具体的には、図４のフローチャートに示すようにして、始動用モータ７をエンジン１の停止時に制御する。図４のフローチャートは、前記車両制御回路１６において処理されるものであり、ステップＳ１では、エンジン１の停止要求があるか否かを判別する。
【００４１】エンジン１の停止要求がある場合には、ステップＳ２へ進み、エンジントルクの指令値を０とする燃料カット要求を出力し、また、始動用モータ７のトルク指令値を０とする制御指令を出力する。
【００４２】次のステップＳ３では、前記燃料カット要求に応じた燃料カットによってエンジン回転数Ｎen(rpm)が予め記憶されたエンジン回転数Ｎen0（例えば500rpm：第１エンジン回転速度）まで低下したか否かを判別する。
【００４３】エンジン回転数ＮenがＮen0以下になると、ステップＳ４へ進み、そのときのエンジン回転数Ｎenに応じて始動用モータ７のトルク指令値を決定する。具体的には、エンジン１の回転方向とは逆方向（回生側）に作用させる目標トルク値をTmbstop（例えば10Ｎｍ）とし、始動用モータ７のトルクを前記目標トルク値Tmbstopにする回転数(rpm)を、エンジン回転数Ｎen1（例えば400rpm：第２エンジン回転速度）とするときに、始動用モータ７のトルク指令値を、トルク指令値＝Tmbstop×（Ｎen0−Ｎen）／（Ｎen0−Ｎen1）
として求める。
【００４４】即ち、エンジン回転数ＮenがＮen0からＮen1まで低下する間で、始動用モータ７のトルクを初期値である０から前記目標トルク値Tmbstopにまで変化させるものであり、エンジン回転数Ｎen毎に予めトルク値が決められることになる（図５参照）。
【００４５】ステップＳ５では、エンジン回転数ＮenがＮen1以下になったか否かを判別し、エンジン回転数ＮenがＮen1以下であれば、ステップＳ６へ進んで、始動用モータ７のトルク指令値に、前記目標トルク値Tmbstopをセットする。
【００４６】エンジン回転数ＮenがＮen1よりも高い場合には、ステップＳ４の演算で始動用モータ７のトルク指令値が決められる。ステップＳ７では、エンジン回転数Ｎenがエンジン回転数Ｎen2（例えば100rpm：第３エンジン回転速度）以下なったか否かを判別する。そして、エンジン回転数ＮenがＮen2以下になるまでは、ステップＳ６へ戻り、始動用モータ７のトルク指令値に、前記目標トルク値Tmbstopをセットする（図５参照）。
【００４７】従って、エンジン回転数ＮenがＮen0からＮen1まで低下する間で、始動用モータ７のトルクを初期値である０から前記目標トルク値Tmbstopにまで変化させた後、エンジン回転数ＮenがＮen2以下になるまでは、始動用モータ７のトルク指令値が前記目標トルク値Tmbstopに固定されることになる（図５参照）。
【００４８】エンジン回転数ＮenがＮen2以下なると、ステップＳ８へ進み、始動用モータ７のトルク指令値を下式に従って算出する。
トルク指令値＝Tmbstop×Ｎen／Ｎen2上式は、エンジン回転数Ｎen3（第４エンジン回転速度）＝０rpmとすると、トルク指令値＝Tmbstop×（Ｎen−Ｎen3）／（Ｎen2−Ｎen3）
として表され、エンジン回転数ＮenがＮen2からＮen3まで低下する間で、始動用モータ７のトルクを前記目標トルク値Tmbstopから初期値（＝０）にまで変化させるものである（図５参照）。
【００４９】ステップＳ９では、エンジン回転数Ｎenが０rpmであるか否かを判別し、０rpmでないときには、ステップＳ８へ戻ってトルク指令値を演算させ、０rpmになると、ステップＳ１０へ進んでトルク指令値を０とする。
【００５０】上記のように設定される始動用モータ７のトルク指令値が始動用モータ制御回路１５に出力され、始動用モータ制御回路１５では、図６に示すように、前記トルク指令値，バッテリ電圧，モータ回転数（rpm）に従って始動用モータ７に電流指令値を出力する。
【００５１】ここで、前記トルク指令値は、エンジン１の回転方向とは逆方向に作用させるモータトルクであり、該モータトルクがエンジン１のクランク軸に作用する結果、エンジン１の制動力（負荷）として働くことになるから、極低回転域（100〜200rpm）になっても大きな回転変動が発生することを抑止できる。従って、回転変動に伴ってチェーン２３が急激に緩むことがなく、プランジャ６２が急に突き出ることがないから、プランジャ６２の急な突き出しによる騒音の発生を回避できる。
【００５２】上記実施形態では、前記始動用モータ７のトルク指令値を、機関１の回転方向と逆方向に作用させるモータトルク（回生トルク）としたが、機関１の回転方向と同じ方向（力行側）に作用させるモータトルク（力行トルク）としても良い。この場合、モータトルクが回転低下を抑制するように働くことで、極低回転域（100〜200rpm）での大きな回転変動を抑止し、チェーン２３が急激に緩んでプランジャ６２が急に突き出すことによる騒音の発生を回避できる。
【００５３】エンジン１の回転方向と同じ方向（力行側）に作用させる始動用モータ７のモータトルクは、図５R>５に示した逆方向に作用させるモータトルクと同様にして、エンジン回転数rpmに応じて、目標値にまで増大させ、その後０にまで戻す構成とすれば良い。
【００５４】また、上記実施の形態では、始動用モータ７の駆動力をクランク軸に伝達する巻掛け伝動装置においてチェーン５３を用いる構成としたが、ベルトを用いる構成であっても良い。
【００５５】また、車両をハイブリッド車両に限定するものではなく、駆動用モータ２を備えずに、エンジン１のみを動力源とする車両において、エンジン１がアイドルストップで自動停止されるときや、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作に伴って停止されるときに、上記のように始動用モータ７のトルクをクランク軸に作用させる構成としても、同様に騒音を低減する効果が得られる。
【００５６】更に、上記実施の形態では、エンジン回転速度（回転数rpm）に応じて始動用モータ７のトルクを制御するようにしたが、例えば、エンジン停止要求が出力された時点又は該停止要求出力時から所定時間が経過した時でモータトルクを目標値にまで立ち上げ、その後時間経過と共にモータトルクを小さくする構成とするなど、エンジン回転速度の情報を用いないでモータトルクを制御することも可能である。
【００５７】また、エンジン回転速度の変化速度に基づいてモータトルクを逐次補正する構成とすることもでき、更に、エンジン停止直前に発生した回転変動に基づいて次回の停止時にエンジン１に作用させるモータトルクを補正する学習機能を持たせるようにしても良い。
【００５８】尚、本実施形態では、始動用モータに特定して述べているが、これは無論発電機能をも兼備するものであり、これを発電専用とする場合には、上記に示したチェーン（ベルト）の張り側と緩み側とが逆になり、それに伴いテンショナーの位置が図２の下側に配置されることになるが、この場合も同様の手法に基づいた対応策を適用することで騒音を低減できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における車両のシステム構成図。
【図２】同上実施の形態における始動用モータの巻掛け伝動装置を示す図。
【図３】上記巻掛け伝動装置における張力調整機構を示す断面図（図２のＡ−Ａ断面図）。
【図４】実施の形態におけるエンジン停止直前の始動用モータの制御を示すフローチャート。
【図５】実施の形態におけるエンジン停止直前の始動用モータの制御を示すタイムチャート。
【図６】実施の形態における始動用モータの制御回路を示す制御ブロック図。
【符号の説明】
１…エンジン
２…駆動用モータ
３…駆動輪
４…電磁クラッチ
５…無段変速機
６…ディファレンシャルギヤ
７…始動用モータ
１１…変速機制御回路
１２…駆動用モータ制御回路
１３…電磁クラッチ制御回路
１４…エンジン制御回路
１５…始動用モータ制御回路
１６…車両制御回路
５１，５２…スプロケット
５３…チェーン
５４…張力調整機構
５５…テンションガイド
５６…スラックガイド
５７…テンショナー
６２…プランジャ
６３，６７…スプリング
６５…ボール弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】張力調整機構が備えられた巻掛け伝動装置を介してクランク軸を回転駆動する始動用モータを備えたエンジンにおいて、エンジンの停止直前に前記始動用モータのトルクを前記クランク軸に作用させることを特徴とするエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項２】前記始動用モータのトルクを、エンジンの停止直前に、前記クランク軸の回転方向とは逆方向に作用させることを特徴とする請求項１記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項３】前記始動用モータのトルクを、エンジンの停止直前に、前記クランク軸の回転方向と同じ方向に作用させることを特徴とする請求項１記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項４】前記始動用モータのトルクを、エンジン回転速度に基づき制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項５】エンジン回転速度毎に予め決定されたトルクに従って前記始動用モータを駆動制御することを特徴とする請求項４記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項６】第１エンジン回転速度から第２エンジン回転速度（＜第１エンジン回転速度）までの間で、前記始動用モータのトルクを初期値から目標値にまで変化させ、第３エンジン回転速度（＜第２エンジン回転速度）から第４エンジン回転速度（＜第３エンジン回転速度）までの間で、前記始動用モータのトルクを前記目標値から前記初期値にまで戻すことを特徴とする請求項５記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項１】張力調整機構が備えられた巻掛け伝動装置を介してクランク軸を回転駆動する始動用モータを備えたエンジンにおいて、エンジンの停止直前に前記始動用モータのトルクを前記クランク軸に作用させることを特徴とするエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項２】前記始動用モータのトルクを、エンジンの停止直前に、前記クランク軸の回転方向とは逆方向に作用させることを特徴とする請求項１記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項３】前記始動用モータのトルクを、エンジンの停止直前に、前記クランク軸の回転方向と同じ方向に作用させることを特徴とする請求項１記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項４】前記始動用モータのトルクを、エンジン回転速度に基づき制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項５】エンジン回転速度毎に予め決定されたトルクに従って前記始動用モータを駆動制御することを特徴とする請求項４記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【請求項６】第１エンジン回転速度から第２エンジン回転速度（＜第１エンジン回転速度）までの間で、前記始動用モータのトルクを初期値から目標値にまで変化させ、第３エンジン回転速度（＜第２エンジン回転速度）から第４エンジン回転速度（＜第３エンジン回転速度）までの間で、前記始動用モータのトルクを前記目標値から前記初期値にまで戻すことを特徴とする請求項５記載のエンジンの停止時騒音防止装置。
【図１】
【図３】
【図５】
【図２】
【図４】
【図６】
【図３】
【図５】
【図２】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開２００１−２６３１１６（Ｐ２００１−２６３１１６Ａ）
【公開日】平成１３年９月２６日（２００１．９．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−７７５７５（Ｐ２０００−７７５７５）
【出願日】平成１２年３月２１日（２０００．３．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年９月２６日（２００１．９．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年３月２１日（２０００．３．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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