ハイブリッド車
【課題】走行中に内燃機関を停止する際の内燃機関での余分な燃料消費を抑制する。
【解決手段】車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満である間欠許容車速条件を含む停止条件が成立したときであって吸気バルブの開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングになっているときにエンジンを停止するものにおいて、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには（Ｓ１２０〜Ｓ１４０）、停止条件の成立が予測されると判断し、吸気バルブの開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構を制御する最遅角処理の実行を開始する（Ｓ１６０）。
【解決手段】車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満である間欠許容車速条件を含む停止条件が成立したときであって吸気バルブの開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングになっているときにエンジンを停止するものにおいて、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには（Ｓ１２０〜Ｓ１４０）、停止条件の成立が予測されると判断し、吸気バルブの開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構を制御する最遅角処理の実行を開始する（Ｓ１６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなり走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な電動機と電動機と電力のやりとりが可能な二次電池とを備え、内燃機関から出力される動力と電動機から出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行および電動機から出力される動力だけを用いて走行する電動走行が可能で、内燃機関を運転している最中に車速が所定車速未満である条件を含む停止条件が成立したときであって吸気バルブの開閉タイミングが予め定められた所定タイミングになっているときには内燃機関を停止するハイブリッド車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなり走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を出力可能なモータと、を備え、エンジン停止指令がなされたときには、吸気バルブの開閉タイミングを最も遅いタイミングに変更するエンジン停止用ＶＶＴ変更処理をエンジンをアイドル運転しながら行ない、ＶＶＴ変更処理が完了したときにフューエルカットしてエンジンを停止するものが記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、エンジンからの動力だけを用いて走行する自動車に搭載され、シフト位置がパーキングやニュートラルに設定されたときに、数秒以内にエンジンが停止すると判断し、吸気バルブのバルブタイミングを中間位置またはその近傍の中間位置目標バルブタイミングに変更するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４４５６４号公報
【特許文献２】特開２００２−３０９９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の場合、エンジン停止指令がなされてからエンジン停止用ＶＶＴ処理を開始するため、フューエルカットまでに要する時間が長くなり、エンジンでの余分な燃料消費が多くなってしまう。また、後者の技術を前者のハイブリッド車に適用した場合、シフト位置がパーキングやニュートラルに設定されてエンジンを停止する際にはエンジンでの余分な燃料消費を抑制することができるものの、走行中にエンジンを停止する際には、前者の技術を行なう即ちエンジン停止指令がなされてからエンジン停止用ＶＶＴ処理を開始することになり、エンジンでの余分な燃料消費が多くなってしまう。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、走行中に内燃機関を停止する際の内燃機関での余分な燃料消費を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明のハイブリッド車は、
吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなり走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備え、前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行および前記電動機から出力される動力だけを用いて走行する電動走行が可能で、前記内燃機関を運転している最中に車速が所定車速未満である条件を含む停止条件が成立したときであって前記吸気バルブの開閉タイミングが予め定められた所定タイミングになっているときには前記内燃機関を停止するハイブリッド車であって、
車速が所定車速以上であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときには、前記吸気バルブの開閉タイミングが前記所定タイミングに変更されるよう前記可変バルブタイミング機構を制御する所定変更処理を実行する所定変更処理実行手段、
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明のハイブリッド車では、内燃機関を運転している最中に車速が所定車速未満である条件を含む停止条件が成立したときであって吸気バルブの開閉タイミングが予め定められた所定タイミングになっているときには内燃機関を停止するものにおいて、車速が所定車速以上であり、減速したときや運転者による減速の意図を確認したときには、吸気バルブの開閉タイミングが所定タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構を制御する所定変更処理を実行する。これにより、走行中に内燃機関を停止する際、特に、走行中に車速が所定車速を跨いで低下して内燃機関を停止する際に、停止条件が成立してから所定変更処理の実行を開始するものに比して、より早いタイミングで所定変更処理の実行を開始して完了することができる。この結果、停止条件の成立から内燃機関の停止までに要する時間をより短縮することができ、内燃機関での余分な燃料消費を抑制することができる。
【００１０】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記所定変更処理実行手段は、アクセルオフ時に運転者による減速の意図を確認したとする手段である、ものとすることもできる。また、前記所定変更処理実行手段は、車速の単位時間当たりの変化量である車速変化率が負の所定値以下のときに減速したとする手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明のハイブリッド車において、前記所定変更処理実行手段は、車速が前記所定車速以上で且つ該所定車速より高い第２所定車速未満であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときに、前記所定変更処理を実行する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記可変バルブタイミング機構は、前記吸気バルブのタイミングとして最も遅いタイミングでロックするロック機構を有する機構であり、前記所定タイミングは、最も遅いタイミングである、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例としての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】可変バルブタイミング機構１５０の外観構成を示す外観構成図である。
【図４】可変バルブタイミング機構１５０の構成の概略を示す構成図である。
【図５】インテークカムシャフト１２９の角度を進角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングおよびインテークカムシャフト１２９の角度を遅角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングの一例を示す説明図である。
【図６】ロックピン１５４の構成の概略を示す構成図である。
【図７】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停止条件成立予測ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停止条件成立時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】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１０】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。
【図１１】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例としての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。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、シフトレバー８１のポジション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やアクセルペダル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からのブレーキポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどを入力すると共にエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。
【００１６】
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触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。
【００１７】
また、エンジン２２は、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを連続的に変更可能な可変バルブタイミング機構１５０を備える。図３および図４に、可変バルブタイミング機構１５０の構成の概略を示す構成図を示す。可変バルブタイミング機構１５０は、図示するように、クランクシャフト２６にタイミングチェーン１６２を介して接続されたタイミングギヤ１６４に固定されたハウジング部１５２ａと吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフト１２９に固定されたベーン部１５２ｂとからなるベーン式のＶＶＴコントローラ１５２と、ベーン部１５２ｂの位置を検出するベーンポジションセンサ１５３と、ＶＶＴコントローラ１５２の進角室および遅角室に油圧を作用させるオイルコントロールバルブ１５６とを備え、オイルコントロールバルブ１５６を介してＶＶＴコントローラ１５２の進角室および遅角室に作用させる油圧を調節することによりハウジング部１５２ａに対してベーン部１５２ｂを相対的に回転させて吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴにおけるインテークカムシャフト１２９の角度を連続的に変更する。インテークカムシャフト１２９の角度を進角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴおよびインテークカムシャフト１２９の角度を遅角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴの一例を図５に示す。実施例では、エンジン２２から効率よく動力が出力される吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴにおけるインテークカムシャフト１２９の角度を基準角とし、インテークカムシャフト１２９の角度をその基準角よりも進角させることによりエンジン２２から高トルクが出力可能な運転状態とすることができ、インテークカムシャフト１２９の角度を最遅角させることによりエンジン２２の気筒内の圧力変動を小さくしてエンジン２２の運転の停止や始動に適した運転状態とすることができるよう構成されている。以下、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを早くすること、即ち、インテークカムシャフト１２９の角度を進角させることを「進角する」といい、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを遅くすること、即ち、インテークカムシャフト１２９の角度を遅角させることを「遅角する」という。
【００１８】
また、ＶＶＴコントローラ１５２のベーン部１５２ｂには、ハウジング部１５２ａとベーン部１５２ｂとの相対回転を固定するロックピン１５４が取り付けられている。図６にロックピン１５４の構成の概略を示す構成図を示す。ロックピン１５４は、図示するようにロックピン本体１５４ａと、ロックピン本体１５４ａがハウジング部１５２ａの方向に付勢されるよう取り付けられたスプリング１５４ｂとを備え、インテークカムシャフト１２９の角度が最遅角に位置されたときにスプリング１５４ｂのスプリング力によりハウジング部１５２ａに形成された溝１５８に嵌合しベーン部１５２ｂをハウジング部１５２ａに固定する。また、ロックピン１５４は、油路１５９を介してスプリング１５４ｂのスプリング力に打ち勝つ油圧を作用させることにより溝１５８に嵌合されたロックピン本体１５４ａを引き抜くことができるよう図示しない油圧式のアクチュエータが設けられている。なお、実施例では、この油圧式のアクチュエータを作動させるための油圧は、図１に示すように、エンジン２２のクランクシャフト２６に取り付けられたギヤポンプ２３により供給される。
【００１９】
エンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。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、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からのクランク角θｃｒ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からの筒内圧力，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８のインテークカムシャフト１２９や排気バルブを開閉するエキゾースト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からのカム角θｃａ，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨ，吸気管に取り付けられて吸入空気の質量流量を検出するエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，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Ｔａ，浄化触媒１３４ａの温度を検出する温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃ，排気管のうち浄化装置１３４の上流側に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，排気管のうち浄化装置１３４の下流側に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号，可変バルブタイミング機構１５０の作動用のオイルの温度を検出する温度センサ１５１からのオイル温度Ｔｏｉｌ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、例えば、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ＶＴ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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したり、カムポジションセンサ１４４からの吸気バルブ１２８のインテークカムシャフト１２９のカム角θｃａのクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに対する角度（θｃａ−θｃｒ）に基づいて吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを演算したりしている。
【００２０】
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３２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駆動軸３２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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２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プラネタリギヤ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駆動軸３２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駆動軸３２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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２１】
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に換算係数を乗じて得られる回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｒ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｒ＊からバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０を充放電してもよい最大電力としてバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やバッテリ５０の温度により設定される入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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なう。
【００２２】
このエンジン運転モードでは、エンジン２２を停止するための停止条件が成立すると、エンジン２２を運転停止してモータ運転モードに移行する。ここで、停止条件は、実施例では、簡単のために、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満である間欠許容車速条件と要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以下である停止用パワー条件とが共に成立したときに成立したと判定され、間欠許容車速条件と停止用パワー条件とのうち少なくとも一方が成立しないときに成立していないと判定されるものとした。ここで、閾値Ｖｐｒは、アクセルペダル８３が比較的軽く踏み込まれたときでもモータＭＧ２からのトルク出力だけでは要求トルクＴｒ＊を満たすことができずに運転者や乗員に加速に対する違和感を与える可能性が高いと想定される車速範囲の下限（例えば４５ｋｍ／ｈや５０ｋｍ／ｈなど）などを用いることができる。また、閾値Ｐｓｔｏｐは、エンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を運転停止した方がよいと想定されるパワー範囲の上限（例えば、数ｋＷなど）などを用いることができる。さらに、実施例では、停止用パワー条件が成立しているにも拘わらず間欠許容車速条件が成立しないことによって停止条件が成立しないときには、エンジン２２をアイドル運転するものとした。
【００２３】
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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なう。
【００２４】
このモータ運転モードでは、間欠許容車速条件を満たさなくなったときや、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐと同一の値やそれよりも若干大きな値として定められた閾値Ｐｓｔａｒｔ以上である始動用パワー条件が成立したときに、エンジン２２を始動する始動条件が成立したとして、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。なお、閾値Ｐｓｔａｒｔは、エンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいと想定されるパワー範囲の下限などを用いることができる。
【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を運転停止する際の動作について説明する。図７は、エンジン運転モードで少なくとも間欠許容車速条件が成立しておらず（車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上であり）前述の停止条件が成立していないときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される停止条件成立予測ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図８は、エンジン運転モードで停止条件が成立したときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停止条件成立時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。以下、まず、図７の停止条件成立予測ルーチンについて説明し、その後、図８の停止条件成立時制御ルーチンについて説明する。
【００２６】
停止条件成立予測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、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や車速センサ８８からの車速Ｖを入力すると共に（ステップＳ１００）、今回に入力した車速Ｖから前回に入力した車速（前回Ｖ）を減じたものを本ルーチンの実行間隔ｔｐで除することにより、車速Ｖの単位時間当たりの変化率である車速変化率ΔＶを計算する（ステップＳ１１０）。
【００２７】
そして、車速Ｖを閾値Ｖｐｒに所定値αを加えたものと比較すると共に（ステップＳ１２０）、車速変化率ΔＶを閾値ΔＶｒｅｆと比較し（ステップＳ１３０）、アクセル開度Ａｃｃが値０であるか否か（アクセルオフであるか否か）を判定する（ステップＳ１４０）、ことによって前述の停止条件の成立が予測されるか否かを判定する。ここで、所定値αとしては、例えば、２ｋｍ／ｈや３ｋｍ／ｈなどを用いることができる。また、閾値ΔＶｒｅｆとしては、例えば、所定値αを最遅角処理の実行完了までに要する時間（例えば、数百ｍｓｅｃなど）で除したものに値（−１）を乗じた値などを用いることができる。停止条件の成立が予測されるか否かの判定をステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理によって行なうのは、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上で値（Ｖｐｒ＋α）未満であると共にアクセルオフで且つ車速変化率ΔＶが負の値として比較的大きいときには、アクセル開度Ａｃｃに基づいて定められる要求パワーＰｅ＊が比較的小さく、その後に車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満に至ることによって停止条件が成立する可能性が高いと考えられるためである。
【００２８】
車速Ｖが値（Ｖｐｒ＋α）以上のときや、車速Ｖが値（Ｖｐｒ＋α）未満でも車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ以上であるかアクセルオフでないときには、停止条件の成立は予測されないと判断してそのまま本ルーチンを終了する。一方、車速Ｖが値（Ｖｐｒ＋α）未満（具体的には、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上で値（Ｖｐｒ＋α）未満）で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには、停止条件の成立が予測されると判断し、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する最遅角処理の実行が既に開始されているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、最遅角処理の実行が既に開始されているときには、そのまま本ルーチンを終了し、最遅角処理の実行が未だ開始されていないときには最遅角処理の実行指令をエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。最遅角処理の実行指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、最遅角処理の実行を開始すると共に、その旨を示す信号をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する。なお、実施例では、前述したように、停止用パワー条件が成立しているにも拘わらず間欠許容車速条件が成立しないことによって停止条件が成立しないときにはエンジン２２をアイドル運転するものとした。また、停止条件の成立が予測されるときには、要求パワーＰｅ＊は比較的小さいと考えられる。これらを踏まえると、停止条件の成立が予測されて最遅角処理を行なうときには、エンジン２２はアイドル運転されることが多いと言える。
【００２９】
次に、図８の停止条件成立時制御ルーチンについて説明する。停止条件成立時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、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングでないときに値０が設定されると共に最遅角タイミングであるときに値１が設定される最遅角フラグＦをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力すると共に（ステップＳ２００）、入力した最遅角フラグＦの値を調べる（ステップＳ２１０）、ことによって吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングであるか否かを判定する。
【００３０】
吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングではないと判定されたときには、最遅角処理の実行が既に開始されているか否かを判定し（ステップＳ２２０）、最遅角処理の実行が既に開始されているときには、そのままステップＳ２００に戻り、最遅角処理の実行が未だ開始されていないときには、最遅角処理の実行指令をエンジンＥＣＵ２４に送信してから（ステップＳ２３０）、ステップＳ２００に戻る。なお、実施例では、停止条件が成立したときでも、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングでないとき（最遅角処理の実行を完了していないとき）には、エンジン２２をアイドル運転するものとした。また、停止条件が成立したときに最遅角処理の実行を開始する場合、即ち、停止条件の成立が予測されることなく停止条件が成立する場合としては、例えば、エンジン運転モードで走行していて車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上に至らずにアクセルオフされたときなどが考えられる。
【００３１】
そして、ステップＳ２１０で開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングであると判定されると、エンジン２２を停止する停止処理の実行指令をエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とに送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。停止処理の実行指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射を停止し、停止処理の実行指令を受信したモータＥＣＵ４０は、エンジン２２を迅速に回転停止させるためのトルクが必要に応じてモータＭＧ１から出力されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。いま、エンジン運転モードで走行していて停止条件の成立が予測された後に停止条件が成立したとき（例えば、車速Ｖが値（Ｖｐｒ＋α）以上に至った後にアクセルオフされて車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満に低下したときなど）を考えると、実施例では、停止条件の成立が予測されたときに最遅角処理の実行を開始するから、停止条件が成立したときに最遅角処理の実行を開始するものに比してより早いタイミング（例えば、停止条件が成立する時期やその直前，直後など）で最遅角処理の実行を完了することができる。この結果、停止条件の成立からエンジン２２の停止までの時間を短縮することができ、エンジン２２での余分な燃料消費を抑制することができる。しかも、実施例では、最遅角処理の実行を開始するタイミングを、車速Ｖだけでなく車速変化率ΔＶやアクセルオフか否かを考慮して定めるから、このタイミングをより適正に定めることができる。
【００３２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満である間欠許容車速条件を含む停止条件が成立したときであって吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングになっているときにエンジン２２を停止するものにおいて、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには、停止条件の成立が予測されると判断し、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する最遅角処理の実行を開始するから、走行中にエンジン２２を停止する際に、停止条件が成立してから最遅角処理の実行を開始するものに比して、より早いタイミングで最遅角処理の実行を完了することができる。この結果、停止条件の成立からエンジン２２の停止までの時間を短縮することができ、エンジン２２での余分な燃料消費を抑制することができる。
【００３３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満であるか否かと、車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満であるか否かと、アクセルオフであるか否かと、を用いて停止条件の成立が予測されるか否かを判定するものとしたが、車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満であるか否かとアクセルオフであるか否かとのうちいずれか一方を用いずに停止条件の成立が予測されるか否かを判定するものとしてもよい。また、停止条件の成立が予測されるか否かの判定において、アクセルオフであるか否かに代えてブレーキオンであるか否かを用いるものとしてもよい。さらに、停止条件の成立が予測されるか否かの判定において、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満であるか否かの判定に代えて、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上であるか否かを用いる、即ち、図７の停止条件成立予測ルーチンで考えると車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上のときに所定時間毎に繰り返し実行されるためステップＳ１２０の処理を行なわない、ものとしてもよい。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、停止条件として、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満である間欠許容車速条件と要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以下である停止用パワー条件とを用いるものとしたが、これらに加えて、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆより高い水温条件や、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆより高い残容量条件なども用いるものとしてもよい。停止条件として間欠許容車速条件と停止用パワー条件と水温条件と残容量条件とを用いる場合、全ての条件が成立したときに停止条件が成立したと判定し、少なくとも一つが成立しないときには停止条件は成立していないと判定するものとしてもよい。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆは、エンジン２２の暖機を必要とする温度範囲の上限（例えば、７０℃や７５℃など）などを用いることができる。また、閾値Ｓｒｅｆは、バッテリ５０の過放電を抑制するためにエンジン２２を運転すべき残容量範囲の上限（例えば、３０％や３５％など）などを用いることができる。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸３２に出力するものとしたが、図９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からの動力を駆動軸３２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９における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図１１の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに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）に出力するものとしてもよい。
【００３７】
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、可変バルブタイミング機構１５０を有するエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する最遅角処理の実行指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する図７の停止条件成立予測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、最遅角処理の実行指令を受信したときに最遅角処理の実行を開始するエンジンＥＣＵ２４と、が「所定変更処理実行手段」に相当する。
【００３８】
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、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなるものであれば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出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「所定変更処理実行手段」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。また、「所定変更処理実行手段」としては、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する最遅角処理を実行するものに限定されるものではなく、車速が所定車速以上であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときには、吸気バルブの開閉タイミングが所定タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構を制御する所定変更処理を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００３９】
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。
【００４０】
以上、本発明を実施するため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】
【００４１】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２０，１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ ギヤポンプ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、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、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、１２９ インテークカムシャフト、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３４ａ 浄化触媒、１３４ｂ 温度センサ、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、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、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、１５１ 温度センサ、１５２ ＶＶＴコントローラ、１５２ａ ハウジング部、１５２ｂ ベーン部、１５４ ロックピン、１５４ａ ロックピン本体、１５４ｂ スプリング、１５６ オイルコントロールバルブ、１５８ 溝、１５９ 油路、１６２ タイミングチェーン、１６４ タイミングギヤ、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなり走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な電動機と電動機と電力のやりとりが可能な二次電池とを備え、内燃機関から出力される動力と電動機から出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行および電動機から出力される動力だけを用いて走行する電動走行が可能で、内燃機関を運転している最中に車速が所定車速未満である条件を含む停止条件が成立したときであって吸気バルブの開閉タイミングが予め定められた所定タイミングになっているときには内燃機関を停止するハイブリッド車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなり走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を出力可能なモータと、を備え、エンジン停止指令がなされたときには、吸気バルブの開閉タイミングを最も遅いタイミングに変更するエンジン停止用ＶＶＴ変更処理をエンジンをアイドル運転しながら行ない、ＶＶＴ変更処理が完了したときにフューエルカットしてエンジンを停止するものが記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、エンジンからの動力だけを用いて走行する自動車に搭載され、シフト位置がパーキングやニュートラルに設定されたときに、数秒以内にエンジンが停止すると判断し、吸気バルブのバルブタイミングを中間位置またはその近傍の中間位置目標バルブタイミングに変更するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４４５６４号公報
【特許文献２】特開２００２−３０９９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の場合、エンジン停止指令がなされてからエンジン停止用ＶＶＴ処理を開始するため、フューエルカットまでに要する時間が長くなり、エンジンでの余分な燃料消費が多くなってしまう。また、後者の技術を前者のハイブリッド車に適用した場合、シフト位置がパーキングやニュートラルに設定されてエンジンを停止する際にはエンジンでの余分な燃料消費を抑制することができるものの、走行中にエンジンを停止する際には、前者の技術を行なう即ちエンジン停止指令がなされてからエンジン停止用ＶＶＴ処理を開始することになり、エンジンでの余分な燃料消費が多くなってしまう。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、走行中に内燃機関を停止する際の内燃機関での余分な燃料消費を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明のハイブリッド車は、
吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなり走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備え、前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行および前記電動機から出力される動力だけを用いて走行する電動走行が可能で、前記内燃機関を運転している最中に車速が所定車速未満である条件を含む停止条件が成立したときであって前記吸気バルブの開閉タイミングが予め定められた所定タイミングになっているときには前記内燃機関を停止するハイブリッド車であって、
車速が所定車速以上であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときには、前記吸気バルブの開閉タイミングが前記所定タイミングに変更されるよう前記可変バルブタイミング機構を制御する所定変更処理を実行する所定変更処理実行手段、
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明のハイブリッド車では、内燃機関を運転している最中に車速が所定車速未満である条件を含む停止条件が成立したときであって吸気バルブの開閉タイミングが予め定められた所定タイミングになっているときには内燃機関を停止するものにおいて、車速が所定車速以上であり、減速したときや運転者による減速の意図を確認したときには、吸気バルブの開閉タイミングが所定タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構を制御する所定変更処理を実行する。これにより、走行中に内燃機関を停止する際、特に、走行中に車速が所定車速を跨いで低下して内燃機関を停止する際に、停止条件が成立してから所定変更処理の実行を開始するものに比して、より早いタイミングで所定変更処理の実行を開始して完了することができる。この結果、停止条件の成立から内燃機関の停止までに要する時間をより短縮することができ、内燃機関での余分な燃料消費を抑制することができる。
【００１０】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記所定変更処理実行手段は、アクセルオフ時に運転者による減速の意図を確認したとする手段である、ものとすることもできる。また、前記所定変更処理実行手段は、車速の単位時間当たりの変化量である車速変化率が負の所定値以下のときに減速したとする手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明のハイブリッド車において、前記所定変更処理実行手段は、車速が前記所定車速以上で且つ該所定車速より高い第２所定車速未満であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときに、前記所定変更処理を実行する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記可変バルブタイミング機構は、前記吸気バルブのタイミングとして最も遅いタイミングでロックするロック機構を有する機構であり、前記所定タイミングは、最も遅いタイミングである、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例としての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】可変バルブタイミング機構１５０の外観構成を示す外観構成図である。
【図４】可変バルブタイミング機構１５０の構成の概略を示す構成図である。
【図５】インテークカムシャフト１２９の角度を進角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングおよびインテークカムシャフト１２９の角度を遅角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングの一例を示す説明図である。
【図６】ロックピン１５４の構成の概略を示す構成図である。
【図７】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停止条件成立予測ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停止条件成立時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】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１０】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。
【図１１】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例としての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。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、シフトレバー８１のポジション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やアクセルペダル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からのブレーキポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどを入力すると共にエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。
【００１６】
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触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。
【００１７】
また、エンジン２２は、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを連続的に変更可能な可変バルブタイミング機構１５０を備える。図３および図４に、可変バルブタイミング機構１５０の構成の概略を示す構成図を示す。可変バルブタイミング機構１５０は、図示するように、クランクシャフト２６にタイミングチェーン１６２を介して接続されたタイミングギヤ１６４に固定されたハウジング部１５２ａと吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフト１２９に固定されたベーン部１５２ｂとからなるベーン式のＶＶＴコントローラ１５２と、ベーン部１５２ｂの位置を検出するベーンポジションセンサ１５３と、ＶＶＴコントローラ１５２の進角室および遅角室に油圧を作用させるオイルコントロールバルブ１５６とを備え、オイルコントロールバルブ１５６を介してＶＶＴコントローラ１５２の進角室および遅角室に作用させる油圧を調節することによりハウジング部１５２ａに対してベーン部１５２ｂを相対的に回転させて吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴにおけるインテークカムシャフト１２９の角度を連続的に変更する。インテークカムシャフト１２９の角度を進角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴおよびインテークカムシャフト１２９の角度を遅角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴの一例を図５に示す。実施例では、エンジン２２から効率よく動力が出力される吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴにおけるインテークカムシャフト１２９の角度を基準角とし、インテークカムシャフト１２９の角度をその基準角よりも進角させることによりエンジン２２から高トルクが出力可能な運転状態とすることができ、インテークカムシャフト１２９の角度を最遅角させることによりエンジン２２の気筒内の圧力変動を小さくしてエンジン２２の運転の停止や始動に適した運転状態とすることができるよう構成されている。以下、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを早くすること、即ち、インテークカムシャフト１２９の角度を進角させることを「進角する」といい、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを遅くすること、即ち、インテークカムシャフト１２９の角度を遅角させることを「遅角する」という。
【００１８】
また、ＶＶＴコントローラ１５２のベーン部１５２ｂには、ハウジング部１５２ａとベーン部１５２ｂとの相対回転を固定するロックピン１５４が取り付けられている。図６にロックピン１５４の構成の概略を示す構成図を示す。ロックピン１５４は、図示するようにロックピン本体１５４ａと、ロックピン本体１５４ａがハウジング部１５２ａの方向に付勢されるよう取り付けられたスプリング１５４ｂとを備え、インテークカムシャフト１２９の角度が最遅角に位置されたときにスプリング１５４ｂのスプリング力によりハウジング部１５２ａに形成された溝１５８に嵌合しベーン部１５２ｂをハウジング部１５２ａに固定する。また、ロックピン１５４は、油路１５９を介してスプリング１５４ｂのスプリング力に打ち勝つ油圧を作用させることにより溝１５８に嵌合されたロックピン本体１５４ａを引き抜くことができるよう図示しない油圧式のアクチュエータが設けられている。なお、実施例では、この油圧式のアクチュエータを作動させるための油圧は、図１に示すように、エンジン２２のクランクシャフト２６に取り付けられたギヤポンプ２３により供給される。
【００１９】
エンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。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、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からのクランク角θｃｒ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からの筒内圧力，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８のインテークカムシャフト１２９や排気バルブを開閉するエキゾースト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からのカム角θｃａ，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨ，吸気管に取り付けられて吸入空気の質量流量を検出するエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，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Ｔａ，浄化触媒１３４ａの温度を検出する温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃ，排気管のうち浄化装置１３４の上流側に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，排気管のうち浄化装置１３４の下流側に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号，可変バルブタイミング機構１５０の作動用のオイルの温度を検出する温度センサ１５１からのオイル温度Ｔｏｉｌ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、例えば、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ＶＴ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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したり、カムポジションセンサ１４４からの吸気バルブ１２８のインテークカムシャフト１２９のカム角θｃａのクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに対する角度（θｃａ−θｃｒ）に基づいて吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを演算したりしている。
【００２０】
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３２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駆動軸３２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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２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プラネタリギヤ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駆動軸３２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駆動軸３２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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２１】
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に換算係数を乗じて得られる回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｒ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｒ＊からバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０を充放電してもよい最大電力としてバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やバッテリ５０の温度により設定される入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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なう。
【００２２】
このエンジン運転モードでは、エンジン２２を停止するための停止条件が成立すると、エンジン２２を運転停止してモータ運転モードに移行する。ここで、停止条件は、実施例では、簡単のために、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満である間欠許容車速条件と要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以下である停止用パワー条件とが共に成立したときに成立したと判定され、間欠許容車速条件と停止用パワー条件とのうち少なくとも一方が成立しないときに成立していないと判定されるものとした。ここで、閾値Ｖｐｒは、アクセルペダル８３が比較的軽く踏み込まれたときでもモータＭＧ２からのトルク出力だけでは要求トルクＴｒ＊を満たすことができずに運転者や乗員に加速に対する違和感を与える可能性が高いと想定される車速範囲の下限（例えば４５ｋｍ／ｈや５０ｋｍ／ｈなど）などを用いることができる。また、閾値Ｐｓｔｏｐは、エンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を運転停止した方がよいと想定されるパワー範囲の上限（例えば、数ｋＷなど）などを用いることができる。さらに、実施例では、停止用パワー条件が成立しているにも拘わらず間欠許容車速条件が成立しないことによって停止条件が成立しないときには、エンジン２２をアイドル運転するものとした。
【００２３】
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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なう。
【００２４】
このモータ運転モードでは、間欠許容車速条件を満たさなくなったときや、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐと同一の値やそれよりも若干大きな値として定められた閾値Ｐｓｔａｒｔ以上である始動用パワー条件が成立したときに、エンジン２２を始動する始動条件が成立したとして、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。なお、閾値Ｐｓｔａｒｔは、エンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいと想定されるパワー範囲の下限などを用いることができる。
【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を運転停止する際の動作について説明する。図７は、エンジン運転モードで少なくとも間欠許容車速条件が成立しておらず（車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上であり）前述の停止条件が成立していないときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される停止条件成立予測ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図８は、エンジン運転モードで停止条件が成立したときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停止条件成立時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。以下、まず、図７の停止条件成立予測ルーチンについて説明し、その後、図８の停止条件成立時制御ルーチンについて説明する。
【００２６】
停止条件成立予測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、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や車速センサ８８からの車速Ｖを入力すると共に（ステップＳ１００）、今回に入力した車速Ｖから前回に入力した車速（前回Ｖ）を減じたものを本ルーチンの実行間隔ｔｐで除することにより、車速Ｖの単位時間当たりの変化率である車速変化率ΔＶを計算する（ステップＳ１１０）。
【００２７】
そして、車速Ｖを閾値Ｖｐｒに所定値αを加えたものと比較すると共に（ステップＳ１２０）、車速変化率ΔＶを閾値ΔＶｒｅｆと比較し（ステップＳ１３０）、アクセル開度Ａｃｃが値０であるか否か（アクセルオフであるか否か）を判定する（ステップＳ１４０）、ことによって前述の停止条件の成立が予測されるか否かを判定する。ここで、所定値αとしては、例えば、２ｋｍ／ｈや３ｋｍ／ｈなどを用いることができる。また、閾値ΔＶｒｅｆとしては、例えば、所定値αを最遅角処理の実行完了までに要する時間（例えば、数百ｍｓｅｃなど）で除したものに値（−１）を乗じた値などを用いることができる。停止条件の成立が予測されるか否かの判定をステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理によって行なうのは、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上で値（Ｖｐｒ＋α）未満であると共にアクセルオフで且つ車速変化率ΔＶが負の値として比較的大きいときには、アクセル開度Ａｃｃに基づいて定められる要求パワーＰｅ＊が比較的小さく、その後に車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満に至ることによって停止条件が成立する可能性が高いと考えられるためである。
【００２８】
車速Ｖが値（Ｖｐｒ＋α）以上のときや、車速Ｖが値（Ｖｐｒ＋α）未満でも車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ以上であるかアクセルオフでないときには、停止条件の成立は予測されないと判断してそのまま本ルーチンを終了する。一方、車速Ｖが値（Ｖｐｒ＋α）未満（具体的には、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上で値（Ｖｐｒ＋α）未満）で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには、停止条件の成立が予測されると判断し、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する最遅角処理の実行が既に開始されているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、最遅角処理の実行が既に開始されているときには、そのまま本ルーチンを終了し、最遅角処理の実行が未だ開始されていないときには最遅角処理の実行指令をエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。最遅角処理の実行指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、最遅角処理の実行を開始すると共に、その旨を示す信号をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する。なお、実施例では、前述したように、停止用パワー条件が成立しているにも拘わらず間欠許容車速条件が成立しないことによって停止条件が成立しないときにはエンジン２２をアイドル運転するものとした。また、停止条件の成立が予測されるときには、要求パワーＰｅ＊は比較的小さいと考えられる。これらを踏まえると、停止条件の成立が予測されて最遅角処理を行なうときには、エンジン２２はアイドル運転されることが多いと言える。
【００２９】
次に、図８の停止条件成立時制御ルーチンについて説明する。停止条件成立時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、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングでないときに値０が設定されると共に最遅角タイミングであるときに値１が設定される最遅角フラグＦをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力すると共に（ステップＳ２００）、入力した最遅角フラグＦの値を調べる（ステップＳ２１０）、ことによって吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングであるか否かを判定する。
【００３０】
吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングではないと判定されたときには、最遅角処理の実行が既に開始されているか否かを判定し（ステップＳ２２０）、最遅角処理の実行が既に開始されているときには、そのままステップＳ２００に戻り、最遅角処理の実行が未だ開始されていないときには、最遅角処理の実行指令をエンジンＥＣＵ２４に送信してから（ステップＳ２３０）、ステップＳ２００に戻る。なお、実施例では、停止条件が成立したときでも、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングでないとき（最遅角処理の実行を完了していないとき）には、エンジン２２をアイドル運転するものとした。また、停止条件が成立したときに最遅角処理の実行を開始する場合、即ち、停止条件の成立が予測されることなく停止条件が成立する場合としては、例えば、エンジン運転モードで走行していて車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上に至らずにアクセルオフされたときなどが考えられる。
【００３１】
そして、ステップＳ２１０で開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングであると判定されると、エンジン２２を停止する停止処理の実行指令をエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とに送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。停止処理の実行指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射を停止し、停止処理の実行指令を受信したモータＥＣＵ４０は、エンジン２２を迅速に回転停止させるためのトルクが必要に応じてモータＭＧ１から出力されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。いま、エンジン運転モードで走行していて停止条件の成立が予測された後に停止条件が成立したとき（例えば、車速Ｖが値（Ｖｐｒ＋α）以上に至った後にアクセルオフされて車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満に低下したときなど）を考えると、実施例では、停止条件の成立が予測されたときに最遅角処理の実行を開始するから、停止条件が成立したときに最遅角処理の実行を開始するものに比してより早いタイミング（例えば、停止条件が成立する時期やその直前，直後など）で最遅角処理の実行を完了することができる。この結果、停止条件の成立からエンジン２２の停止までの時間を短縮することができ、エンジン２２での余分な燃料消費を抑制することができる。しかも、実施例では、最遅角処理の実行を開始するタイミングを、車速Ｖだけでなく車速変化率ΔＶやアクセルオフか否かを考慮して定めるから、このタイミングをより適正に定めることができる。
【００３２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満である間欠許容車速条件を含む停止条件が成立したときであって吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角タイミングになっているときにエンジン２２を停止するものにおいて、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには、停止条件の成立が予測されると判断し、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する最遅角処理の実行を開始するから、走行中にエンジン２２を停止する際に、停止条件が成立してから最遅角処理の実行を開始するものに比して、より早いタイミングで最遅角処理の実行を完了することができる。この結果、停止条件の成立からエンジン２２の停止までの時間を短縮することができ、エンジン２２での余分な燃料消費を抑制することができる。
【００３３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満であるか否かと、車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満であるか否かと、アクセルオフであるか否かと、を用いて停止条件の成立が予測されるか否かを判定するものとしたが、車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満であるか否かとアクセルオフであるか否かとのうちいずれか一方を用いずに停止条件の成立が予測されるか否かを判定するものとしてもよい。また、停止条件の成立が予測されるか否かの判定において、アクセルオフであるか否かに代えてブレーキオンであるか否かを用いるものとしてもよい。さらに、停止条件の成立が予測されるか否かの判定において、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満であるか否かの判定に代えて、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上であるか否かを用いる、即ち、図７の停止条件成立予測ルーチンで考えると車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上のときに所定時間毎に繰り返し実行されるためステップＳ１２０の処理を行なわない、ものとしてもよい。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、停止条件として、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ未満である間欠許容車速条件と要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以下である停止用パワー条件とを用いるものとしたが、これらに加えて、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆより高い水温条件や、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆより高い残容量条件なども用いるものとしてもよい。停止条件として間欠許容車速条件と停止用パワー条件と水温条件と残容量条件とを用いる場合、全ての条件が成立したときに停止条件が成立したと判定し、少なくとも一つが成立しないときには停止条件は成立していないと判定するものとしてもよい。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆは、エンジン２２の暖機を必要とする温度範囲の上限（例えば、７０℃や７５℃など）などを用いることができる。また、閾値Ｓｒｅｆは、バッテリ５０の過放電を抑制するためにエンジン２２を運転すべき残容量範囲の上限（例えば、３０％や３５％など）などを用いることができる。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸３２に出力するものとしたが、図９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からの動力を駆動軸３２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９における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図１１の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに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）に出力するものとしてもよい。
【００３７】
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、可変バルブタイミング機構１５０を有するエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する最遅角処理の実行指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する図７の停止条件成立予測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、最遅角処理の実行指令を受信したときに最遅角処理の実行を開始するエンジンＥＣＵ２４と、が「所定変更処理実行手段」に相当する。
【００３８】
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、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなるものであれば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出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「所定変更処理実行手段」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。また、「所定変更処理実行手段」としては、車速Ｖが閾値Ｖｐｒ以上かつ値（Ｖｐｒ＋α）未満で車速変化率ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆ未満でアクセルオフのときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最も遅いタイミングである最遅角タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構１５０を制御する最遅角処理を実行するものに限定されるものではなく、車速が所定車速以上であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときには、吸気バルブの開閉タイミングが所定タイミングに変更されるよう可変バルブタイミング機構を制御する所定変更処理を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００３９】
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。
【００４０】
以上、本発明を実施するため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】
【００４１】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２０，１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ ギヤポンプ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、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、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、１２９ インテークカムシャフト、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３４ａ 浄化触媒、１３４ｂ 温度センサ、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、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、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、１５１ 温度センサ、１５２ ＶＶＴコントローラ、１５２ａ ハウジング部、１５２ｂ ベーン部、１５４ ロックピン、１５４ａ ロックピン本体、１５４ｂ スプリング、１５６ オイルコントロールバルブ、１５８ 溝、１５９ 油路、１６２ タイミングチェーン、１６４ タイミングギヤ、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなり走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備え、前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行および前記電動機から出力される動力だけを用いて走行する電動走行が可能で、前記内燃機関を運転している最中に車速が所定車速未満である条件を含む停止条件が成立したときであって前記吸気バルブの開閉タイミングが予め定められた所定タイミングになっているときには前記内燃機関を停止するハイブリッド車であって、
車速が前記所定車速以上であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときには、前記吸気バルブの開閉タイミングが前記所定タイミングに変更されるよう前記可変バルブタイミング機構を制御する所定変更処理を実行する所定変更処理実行手段、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記所定変更処理実行手段は、アクセルオフ時に運転者による減速の意図を確認したとする手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記所定変更処理実行手段は、車速の単位時間当たりの変化量である車速変化率が負の所定値以下のときに減速したとする手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記所定変更処理実行手段は、車速が前記所定車速以上で且つ該所定車速より高い第２所定車速未満であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときに、前記所定変更処理を実行する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項１】
吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構が取り付けられてなり走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備え、前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行および前記電動機から出力される動力だけを用いて走行する電動走行が可能で、前記内燃機関を運転している最中に車速が所定車速未満である条件を含む停止条件が成立したときであって前記吸気バルブの開閉タイミングが予め定められた所定タイミングになっているときには前記内燃機関を停止するハイブリッド車であって、
車速が前記所定車速以上であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときには、前記吸気バルブの開閉タイミングが前記所定タイミングに変更されるよう前記可変バルブタイミング機構を制御する所定変更処理を実行する所定変更処理実行手段、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記所定変更処理実行手段は、アクセルオフ時に運転者による減速の意図を確認したとする手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記所定変更処理実行手段は、車速の単位時間当たりの変化量である車速変化率が負の所定値以下のときに減速したとする手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記所定変更処理実行手段は、車速が前記所定車速以上で且つ該所定車速より高い第２所定車速未満であり、減速したときおよび／または運転者による減速の意図を確認したときに、前記所定変更処理を実行する手段である、
ハイブリッド車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−３５７８３（Ｐ２０１２−３５７８３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７８５５９（Ｐ２０１０−１７８５５９）
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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