車両
【課題】モータジェネレータの回転速度を制限する。
【解決手段】車両は、運転者が操作するスイッチと、スイッチが操作されると停止するエンジンと、モータジェネレータと、エンジン回転速度がゼロから増大するとモータジェネレータの回転速度が減少するようにエンジンの出力軸とモータジェネレータの出力軸とを連結する動力分割装置と、スイッチを操作することによってスイッチエンジンが停止した状態でモータジェネレータの回転速度が増大した場合、エンジン回転速度がゼロから増大するように制御するＥＣＵとを備える。
【解決手段】車両は、運転者が操作するスイッチと、スイッチが操作されると停止するエンジンと、モータジェネレータと、エンジン回転速度がゼロから増大するとモータジェネレータの回転速度が減少するようにエンジンの出力軸とモータジェネレータの出力軸とを連結する動力分割装置と、スイッチを操作することによってスイッチエンジンが停止した状態でモータジェネレータの回転速度が増大した場合、エンジン回転速度がゼロから増大するように制御するＥＣＵとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、特に、内燃機関の停止時に、内燃機関に連結された電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、電動モータの出力軸回転速度が減少するように内燃機関の出力軸回転速度を増大させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−２３９１９号公報（特許文献１）に開示されたエンジン始動制御システムによれば、車両の走行中に何らかの要因によりエンジンが停止した場合、プッシュスイッチが押下されたときはブレーキペダルが踏み込まれていなくてもエンジンを再始動させる技術が開示されている。
【０００３】
また、近年、環境問題対策の１つとして、モータジェネレータとエンジンとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車としては、たとえば、駆動輪、エンジンおよびモータジェネレータの各要素が機械的に連結される車両が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなハイブリッド車においては、各要素が機械的に連結されていることにより、エンジンが停止していても、電動モータ（モータジェネレータ）の出力軸が負回転している場合があり得る。このような場合にエンジンをクランキングすべくモータジェネレータを駆動すると、モータジェネレータが発電し得る。このときの発電は意図したものではない。そのため、たとえば、モータジェネレータの負回転方向への出力軸回転速度が過剰であると、必要以上に電力が発電され得る。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電動モータの出力軸回転速度を制限することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
車両は、運転者が操作するスイッチと、スイッチが操作されることによって停止する内燃機関と、電動モータと、内燃機関の出力軸回転速度がゼロから増大すると電動モータの出力軸回転速度が減少するように内燃機関の出力軸と電動モータの出力軸とを連結する連結装置と、スイッチが操作されることによって内燃機関が停止した状態で電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、内燃機関の出力軸回転速度がゼロから増大するように制御する制御ユニットとを備える。
【０００８】
この構成によると、内燃機関の停止中に電動モータの出力軸回転速度が増大すると、電動モータの出力軸回転速度を減少すべく、内燃機関の出力軸回転速度が増大される。したがって、電動モータの出力軸回転速度の上昇が制限される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両の全体ブロック図である。
【図２】動力分割装置の共線図を示す図である。
【図３】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】車速が増大した場合の動力分割装置の共線図を示す図である。
【図５】エンジンを始動したときの動力分割装置の共線図を示す図である。
【図６】エンジンをモータリングしたときの動力分割装置の共線図を示す図である。
【図７】ＥＣＵが実行する処理のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態は、説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。
【００１１】
図１を参照して、本実施の形態に係る車両１の全体ブロック図が説明される。車両１は、エンジン１０と、駆動軸１６と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）２０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）３０と、動力分割装置４０と、減速機５８と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、スタートスイッチ１５０と、制動装置１５１と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。
【００１２】
この車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。２経路のうちの一方の経路は減速機５８を介して駆動輪８０へ伝達される経路であり、他方の経路は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。
【００１３】
第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、三相交流回転電機である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される。
【００１４】
第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電してＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するジェネレータとしての機能を有する。また、第１ＭＧ２０は、バッテリ７０からの電力を受けてエンジン１０の出力軸であるクランク軸を回転させる。これによって、第１ＭＧ２０は、エンジン１０を始動するスタータとしての機能を有する。
【００１５】
第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて駆動輪８０に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ３０は、回生制動によって発電された電力を用いてＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するためのジェネレータとしての機能を有する。
【００１６】
エンジン１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１０は、複数の気筒１０２と、複数の気筒１０２の各々に燃料を供給する燃料噴射装置１０４とを含む。燃料噴射装置１０４は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ１に基づいて、各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射したり、各気筒に対する燃料の噴射を停止したりする。
【００１７】
さらに、エンジン１０には、エンジン１０のクランク軸の回転速度（以下、エンジン回転速度と記載する）Ｎｅを検出するためのエンジン回転速度センサ１１が設けられる。エンジン回転速度センサ１１は、検出されたエンジン回転速度Ｎｅを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。
【００１８】
動力分割装置４０は、駆動輪８０を回転させるための駆動軸１６、エンジン１０の出力軸および第１ＭＧ２０の回転軸（出力軸）の三要素の各々を機械的に連結する。動力分割装置４０は、上述の三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力の伝達を可能とする。第２ＭＧ３０の回転軸（出力軸）は、駆動軸１６に連結される。
【００１９】
動力分割装置４０は、サンギヤ５０と、ピニオンギヤ５２と、キャリア５４と、リングギヤ５６とを含む遊星歯車機構である。ピニオンギヤ５２は、サンギヤ５０およびリングギヤ５６の各々と噛み合う。キャリア５４は、ピニオンギヤ５２を自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランク軸に連結される。サンギヤ５０は、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤ５６は、駆動軸１６を介在して第２ＭＧ３０の回転軸および減速機５８に連結される。
【００２０】
エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が動力分割装置４０によって連結されることにより、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１と、エンジン回転速度Ｎｅと、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２とは、図２の共線図上で１本の直線で結ばれる関係を維持するように各要素の回転速度Ｎｍ１，Ｎｅ，Ｎｍ２が変化する。
【００２１】
図２に示す共線図の三本の縦軸のうちの左側の縦軸がサンギヤ５０の回転速度、すなわち、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１を示す。また、図２に示す共線図の中央の縦軸がキャリア５４の回転速度、すなわち、エンジン回転速度Ｎｅを示す。また、図２に示す共線図の右側の縦軸がリングギヤ５６の回転速度、すなわち、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２を示す。なお、図２の共線図の各縦軸の矢印の方向が正回転方向を示し、矢印の方向と逆方向が負回転方向を示す。
【００２２】
一例として、図２の実線に示すように、車両１が、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１がＮｍ１（０）であって、エンジン回転速度ＮｅがＮｅ（０）であって、かつ、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２がＮｍ２（０）であると想定する。
【００２３】
動力分割装置４０は、車両が走行し、かつエンジン１０が停止した場合においても、第１ＭＧ２０の回転軸を回転させる。車両１の高速走行中に車両１のシステムが停止状態にされた場合、エンジン１０への燃料噴射を停止すると、エンジン回転速度Ｎｅはゼロになるように低下する。このとき、図２の破線に示すように、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１がＮｍ１（０）からＮｍ１（１）へと負回転方向に回転速度が増加する。したがって、車速が高いほど、エンジン回転速度Ｎｅがゼロになる場合の（エンジン１０の回転が停止した場合の）第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１がより高くなり得る。
【００２４】
逆に、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大すると、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１がＮｍ１（１）からＮｍ１（０）へと減少する。したがって、車速が同じであれば、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大した場合は、エンジン回転速度Ｎｅがゼロである場合に比べて第１ＭＧ２０の負回転方向の回転速度Ｎｍ１が小さい。
【００２５】
以下、車両１が走行中であって、エンジン回転速度Ｎｅがゼロである場合に、第１ＭＧ２０を用いてエンジン１０を始動させる場合を想定する。この場合、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１をＮｍ１（１）（図２の破線）からＮｍ１（０）（図２の実線）に引き上げることによって、エンジン回転速度Ｎｅを上昇させる必要がある。
【００２６】
第１ＭＧ２０の回転速度をＮｍ１（１）からＮｍ１（０）まで上昇させるべく、第１ＭＧ２０の回転方向（負回転方向）と反対の正回転方向のトルクを生じさせると、第１ＭＧ２０が負回転方向に回転しているため、第１ＭＧ２０は発電する。
【００２７】
このとき、たとえば、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が過剰であると、必要以上に電力が発電され得る。そこで、本実施の形態においては、後述するように、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が制限される。
【００２８】
図１に戻って、減速機５８は、動力分割装置４０や第２ＭＧ３０からの動力を駆動輪８０に伝達する。また、減速機５８は、駆動輪８０が受けた路面からの反力を動力分割装置４０や第２ＭＧ３０に伝達する。
【００２９】
ＰＣＵ６０は、バッテリ７０に蓄えられた直流電力を第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動するための交流電力に変換する。ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ２に基づいて制御されるコンバータおよびインバータ（いずれも図示せず）を含む。コンバータは、バッテリ７０から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０に出力する。これにより、バッテリ７０に蓄えられた電力を用いて第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０が駆動される。また、インバータは、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧してバッテリ７０へ出力する。これにより、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いてバッテリ７０が充電される。なお、コンバータは、省略してもよい。
【００３０】
バッテリ７０は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。バッテリ７０としては、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池が用いられる。バッテリ７０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ７０は、上述したように第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いて充電される他、外部電源（図示せず）から供給される電力を用いて充電されてもよい。なお、バッテリ７０は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。
【００３１】
バッテリ７０には、バッテリ７０の電池温度ＴＢを検出するための電池温度センサ１５６と、バッテリ７０の電流ＩＢを検出するための電流センサ１５８と、バッテリ７０の電圧ＶＢを検出するための電圧センサ１６０とが設けられる。
【００３２】
電池温度センサ１５６は、電池温度ＴＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電流センサ１５８は、電流ＩＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電圧センサ１６０は、電圧ＶＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。
【００３３】
スタートスイッチ１５０は、たとえば、プッシュ式スイッチである。スタートスイッチ１５０は、キーをキーシリンダに差し込んで所定の位置まで回転させるものであってもよい。スタートスイッチ１５０は、ＥＣＵ２００に接続される。運転者がスタートスイッチ１５０を操作することに応じて、スタートスイッチ１５０は、信号ＳＴをＥＣＵ２００に送信する。
【００３４】
ＥＣＵ２００は、たとえば、車両１のシステムが停止状態である場合に信号ＳＴを受信した場合に、起動指示を受けたと判断して、車両１のシステムを停止状態から起動状態に移行させる。また、ＥＣＵ２００は、車両１のシステムが起動状態である場合に信号ＳＴを受信した場合に、停止指示を受けた判断して、車両１のシステムを起動状態から停止状態に移行させる。以下の説明において、車両１のシステムが起動状態である場合に運転者がスタートスイッチ１５０を操作することをＩＧオフ操作といい、車両１のシステムが停止状態である場合に運転者がスタートスイッチ１５０を操作することをＩＧオン操作という。また、車両１のシステムが起動状態に移行した場合には、車両１が走行するために必要な複数の機器に電力が供給されるなどして、作動可能な状態となる。一方、車両１のシステムが停止状態に移行した場合には、車両１が走行するために必要な複数の機器のうちの一部への電力の供給が停止されるなどして、作動停止状態となる。
【００３５】
本実施の形態において、車両１のシステムが停止状態である場合であっても、ＥＣＵ２００は起動状態に維持される。
【００３６】
第１レゾルバ１２は、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１を検出する。第１レゾルバ１２は、検出された回転速度Ｎｍ１を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。第２レゾルバ１３は、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２を検出する。第２レゾルバ１３は、検出された回転速度Ｎｍ２を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。
【００３７】
車輪速センサ１４は、駆動輪８０の回転速度Ｎｗを検出する。車輪速センサ１４は、検出された回転速度Ｎｗを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。ＥＣＵ２００は、受信した回転速度Ｎｗに基づいて車速Ｖを算出する。なお、ＥＣＵ２００は、回転速度Ｎｗに代えて第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２に基づいて車速Ｖを算出するようにしてもよい。
【００３８】
制動装置１５１は、ブレーキアクチュエータ１５２と、ディスクブレーキ１５４とを含む。ディスクブレーキ１５４は、車輪と一体的に回転するブレーキディスクと、油圧を用いてブレーキディスクの回転を制限するブレーキキャリパとを含む。ブレーキキャリパは、ブレーキディスクを回転軸と平行な方向で挟み込むように設けられるブレーキパッドと、油圧をブレーキパッドに伝達するためのホイールシリンダとを含む。ブレーキアクチュエータ１５２は、ＥＣＵ２００から受信する制御信号Ｓ３に基づいて、運転者がブレーキペダルを踏み込むことによって発生する油圧と、ポンプおよび電磁弁等を用いて発生する油圧とを調整してホイールシリンダに供給される油圧を調整する。図１において、制動装置１５１は、後輪の右側にのみ図示されるが、制動装置１５１は、各車輪毎に設けられるものとする。
【００３９】
ＥＣＵ２００は、エンジン１０を制御するための制御信号Ｓ１を生成し、その生成した制御信号Ｓ１をエンジン１０へ出力する。また、ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を制御するための制御信号Ｓ２を生成し、その生成した制御信号Ｓ２をＰＣＵ６０へ出力する。さらに、ＥＣＵ２００は、ブレーキアクチュエータ１５２を制御するための制御信号Ｓ３を生成し、その生成した制御信号Ｓ３をブレーキアクチュエータ１５２へ出力する。
【００４０】
ＥＣＵ２００は、エンジン１０およびＰＣＵ６０等を制御することによって車両１が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、バッテリ７０の充放電状態、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の動作状態を制御する。
【００４１】
ＥＣＵ２００は、運転席に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏込み量に対応する要求駆動力を算出する。ＥＣＵ２００は、算出された要求駆動力に応じて、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０のトルクと、エンジン１０の出力とを制御する。
【００４２】
上述したような構成を有する車両１においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１０の効率が悪い場合には、第２ＭＧ３０のみによる走行が行なわれる。また、通常走行時には、たとえば動力分割装置４０によりエンジン１０の動力が２経路の動力に分けられる。一方の動力で駆動輪８０が直接的に駆動される。他方の動力で第１ＭＧ２０を駆動して発電が行なわれる。このとき、ＥＣＵ２００は、発電された電力を用いて第２ＭＧ３０を駆動させる。このように第２ＭＧ３０を駆動させることにより駆動輪８０の駆動補助が行なわれる。
【００４３】
車両１の減速時には、駆動輪８０の回転に従動する第２ＭＧ３０がジェネレータとして機能して回生制動が行なわれる。回生制動によって回収した電力は、バッテリ７０に蓄えられる。なお、ＥＣＵ２００は、蓄電装置の残容量（以下の説明においては、ＳＯＣ（State of Charge）と記載する）が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１０の出力を増加させて第１ＭＧ２０による発電量を増加させる。これにより、バッテリ７０のＳＯＣが増加させられる。また、ＥＣＵ２００は、低速走行時でも必要に応じてエンジン１０からの駆動力を増加させる制御を行なう場合もある。たとえば、上述のようにバッテリ７０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機が駆動される場合や、エンジン１０の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。
【００４４】
ＥＣＵ２００は、バッテリ７０の充電量および放電量を制御する際に、電池温度ＴＢおよび現在のＳＯＣに基づいて、バッテリ７０の充電時に許容される入力電力（以下の説明においては、「充電電力上限値Ｗｉｎ」と記載する）およびバッテリ７０の放電時に許容される出力電力（以下の説明においては、「放電電力上限値Ｗｏｕｔ」と記載する）を設定する。たとえば、現在のＳＯＣが低下すると、放電電力上限値Ｗｏｕｔは徐々に低く設定される。一方、現在のＳＯＣが高くなると、充電電力上限値Ｗｉｎは徐々に低下するように設定される。
【００４５】
また、バッテリ７０として用いられる二次電池は、低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。このため、電池温度ＴＢの低温時および高温時には、放電電力上限値Ｗｏｕｔおよび充電電力上限値Ｗｉｎの各々を低下させることが好ましい。ＥＣＵ２００は、電池温度ＴＢおよび現在ＳＯＣに応じて、たとえば、マップ等を用いることによって、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。
【００４６】
図３に、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ２００は、判定部２０２と、制御部２０４とを含む。
【００４７】
判定部２０２は、ＩＧオフ操作がなされたか否かを判定する。判定部２０２は、たとえば車両１のシステムが起動状態である場合にスタートスイッチ１５０から信号ＳＴを受信した場合に、ＩＧオフ操作がなされたと判定する。なお、判定部２０２は、たとえば、ＩＧオフ操作がなされた場合にＩＧオフ判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００４８】
さらに、判定部２０２は、車両１が走行中であるか否かを判定する。判定部２０２は、車速Ｖが所定車速Ｖ（０）よりも高い場合に、車両１が走行中であると判定する。なお、判定部２０２は、車両１が走行中であると判定された場合に走行判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００４９】
さらに、判定部２０２は、ＩＧオフ操作がなされたことによってエンジン１０が停止した状態で車速が増大したか否かを判定する。すなわち、判定部２０２は、エンジン回転速度Ｎｅがゼロである状態で第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が増大したか否かを判定する。
【００５０】
さらに、判定部２０２は、車両が降坂路を走行中であるか否かを判定する。路面が降坂路であるか否かを判定する手法には、周知の一般的な技術を利用して判定すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００５１】
制御部２０４は、ＩＧオフ操作がなされると、車両１のシステムを起動状態から停止状態に移行させる。走行中であっても、ＩＧオフ操作がなされると、車両１のシステムを起動状態から停止状態に移行させる。その結果、エンジン１０が停止され、エンジン回転速度Ｎｅがゼロになる。前述したように、車両１のシステムが停止状態である場合であっても、ＥＣＵ２００は起動状態に維持される。信号ＳＴのみを監視する電源ＥＣＵを別途設け、この電源ＥＣＵを常時起動状態に維持し、ＩＧオン操作がなされると、電源ＥＣＵがＥＣＵ２００を起動するようにしてもよい。ＥＣＵ２００を停止可能にした場合、ＩＧオフ操作がなされると、車速が零になるまではＥＣＵ２００を起動状態に維持し、車速が零になるとＥＣＵ２００を停止状態にするようにしてもよい。
【００５２】
さらに、制御部２０４は、ＩＧオフ操作がなされることによりエンジン１０が停止した状態で、図４に実線で示すように、車速が増大した場合、すなわち第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が増大した場合、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大するように制御する。
【００５３】
より具体的には、降坂路において、ＩＧオフ操作がなされることによりエンジン１０が停止した状態で車速が増大した場合、すなわち第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が増大した場合、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大される。エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大されることにより、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が減少される。
【００５４】
たとえば、図５に実線で示すように、エンジン１０が始動するように制御される。エンジン１０の始動後は、エンジン１０が自立運転（アイドル運転）するように制御される。図６において矢印で示すように、正回転方向にトルクを出力するように第１ＭＧ２０を駆動することによってエンジン１０をモータリングし、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大するように制御してもよい。
【００５５】
その他、車速がしきい値以上になるまで増大した場合、すなわち、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１がしきい値以上になるまで増大した場合、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大するように制御してもよい。
【００５６】
本実施の形態において、判定部２０２と、制御部２０４とは、いずれもＥＣＵ２００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００５７】
図７を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００で実行される処理について説明する。
【００５８】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２００は、ＩＧオフ操作がされたか否かを判定する。ＩＧオフ操作がされた場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、車両１のシステムを停止する。したがって、エンジン１０が停止される。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅがゼロにされる。
【００５９】
その後、Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、車両１が走行中であるか否かを判定する。車両１が走行中である場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、車速が増大したか否かを判定する。すなわち、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が増大したか否かが判定される。
【００６０】
車速が増大すると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１０が始動し、自立運転するように制御する。エンジン１０を始動するために、第１ＭＧ２０は、エンジン１０をクランキングするように制御される。すなわち、エンジン１０が完爆するまで正回転方向にトルクを出力するように第１ＭＧ２０が制御される。
【００６１】
なお、エンジン１０を始動せずに、第１ＭＧ２０によりエンジン１０をモータリングするようにしてもよい。
【００６２】
以上のように、本実施の形態において、ＩＧオフ操作されたことによるエンジン１０の停止中に第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１が増大すると、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１を減少すべく、エンジン回転速度Ｎｅが増大される。その結果、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１の上昇が制限される。
【００６３】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両、１０ エンジン、１１ エンジン回転速度センサ、１２ 第１レゾルバ、１３ 第２レゾルバ、１４ 車輪速センサ、１６ 駆動軸、２０ 第１ＭＧ、３０ 第２ＭＧ、４０ 動力分割装置、５０ サンギヤ、５２ ピニオンギヤ、５４ キャリア、５６ リングギヤ、５８ 減速機、７０ バッテリ、８０ 駆動輪、１０２ 気筒、１０４ 燃料噴射装置、１５０ スタートスイッチ、１５６ 電池温度センサ、１５８ 電流センサ、１６０ 電圧センサ、２００ ＥＣＵ、２０２ 判定部、２０４ 制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、特に、内燃機関の停止時に、内燃機関に連結された電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、電動モータの出力軸回転速度が減少するように内燃機関の出力軸回転速度を増大させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−２３９１９号公報（特許文献１）に開示されたエンジン始動制御システムによれば、車両の走行中に何らかの要因によりエンジンが停止した場合、プッシュスイッチが押下されたときはブレーキペダルが踏み込まれていなくてもエンジンを再始動させる技術が開示されている。
【０００３】
また、近年、環境問題対策の１つとして、モータジェネレータとエンジンとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車としては、たとえば、駆動輪、エンジンおよびモータジェネレータの各要素が機械的に連結される車両が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなハイブリッド車においては、各要素が機械的に連結されていることにより、エンジンが停止していても、電動モータ（モータジェネレータ）の出力軸が負回転している場合があり得る。このような場合にエンジンをクランキングすべくモータジェネレータを駆動すると、モータジェネレータが発電し得る。このときの発電は意図したものではない。そのため、たとえば、モータジェネレータの負回転方向への出力軸回転速度が過剰であると、必要以上に電力が発電され得る。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電動モータの出力軸回転速度を制限することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
車両は、運転者が操作するスイッチと、スイッチが操作されることによって停止する内燃機関と、電動モータと、内燃機関の出力軸回転速度がゼロから増大すると電動モータの出力軸回転速度が減少するように内燃機関の出力軸と電動モータの出力軸とを連結する連結装置と、スイッチが操作されることによって内燃機関が停止した状態で電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、内燃機関の出力軸回転速度がゼロから増大するように制御する制御ユニットとを備える。
【０００８】
この構成によると、内燃機関の停止中に電動モータの出力軸回転速度が増大すると、電動モータの出力軸回転速度を減少すべく、内燃機関の出力軸回転速度が増大される。したがって、電動モータの出力軸回転速度の上昇が制限される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両の全体ブロック図である。
【図２】動力分割装置の共線図を示す図である。
【図３】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】車速が増大した場合の動力分割装置の共線図を示す図である。
【図５】エンジンを始動したときの動力分割装置の共線図を示す図である。
【図６】エンジンをモータリングしたときの動力分割装置の共線図を示す図である。
【図７】ＥＣＵが実行する処理のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態は、説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。
【００１１】
図１を参照して、本実施の形態に係る車両１の全体ブロック図が説明される。車両１は、エンジン１０と、駆動軸１６と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）２０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）３０と、動力分割装置４０と、減速機５８と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、スタートスイッチ１５０と、制動装置１５１と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。
【００１２】
この車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。２経路のうちの一方の経路は減速機５８を介して駆動輪８０へ伝達される経路であり、他方の経路は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。
【００１３】
第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、三相交流回転電機である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される。
【００１４】
第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電してＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するジェネレータとしての機能を有する。また、第１ＭＧ２０は、バッテリ７０からの電力を受けてエンジン１０の出力軸であるクランク軸を回転させる。これによって、第１ＭＧ２０は、エンジン１０を始動するスタータとしての機能を有する。
【００１５】
第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて駆動輪８０に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ３０は、回生制動によって発電された電力を用いてＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するためのジェネレータとしての機能を有する。
【００１６】
エンジン１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１０は、複数の気筒１０２と、複数の気筒１０２の各々に燃料を供給する燃料噴射装置１０４とを含む。燃料噴射装置１０４は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ１に基づいて、各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射したり、各気筒に対する燃料の噴射を停止したりする。
【００１７】
さらに、エンジン１０には、エンジン１０のクランク軸の回転速度（以下、エンジン回転速度と記載する）Ｎｅを検出するためのエンジン回転速度センサ１１が設けられる。エンジン回転速度センサ１１は、検出されたエンジン回転速度Ｎｅを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。
【００１８】
動力分割装置４０は、駆動輪８０を回転させるための駆動軸１６、エンジン１０の出力軸および第１ＭＧ２０の回転軸（出力軸）の三要素の各々を機械的に連結する。動力分割装置４０は、上述の三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力の伝達を可能とする。第２ＭＧ３０の回転軸（出力軸）は、駆動軸１６に連結される。
【００１９】
動力分割装置４０は、サンギヤ５０と、ピニオンギヤ５２と、キャリア５４と、リングギヤ５６とを含む遊星歯車機構である。ピニオンギヤ５２は、サンギヤ５０およびリングギヤ５６の各々と噛み合う。キャリア５４は、ピニオンギヤ５２を自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランク軸に連結される。サンギヤ５０は、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤ５６は、駆動軸１６を介在して第２ＭＧ３０の回転軸および減速機５８に連結される。
【００２０】
エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が動力分割装置４０によって連結されることにより、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１と、エンジン回転速度Ｎｅと、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２とは、図２の共線図上で１本の直線で結ばれる関係を維持するように各要素の回転速度Ｎｍ１，Ｎｅ，Ｎｍ２が変化する。
【００２１】
図２に示す共線図の三本の縦軸のうちの左側の縦軸がサンギヤ５０の回転速度、すなわち、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１を示す。また、図２に示す共線図の中央の縦軸がキャリア５４の回転速度、すなわち、エンジン回転速度Ｎｅを示す。また、図２に示す共線図の右側の縦軸がリングギヤ５６の回転速度、すなわち、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２を示す。なお、図２の共線図の各縦軸の矢印の方向が正回転方向を示し、矢印の方向と逆方向が負回転方向を示す。
【００２２】
一例として、図２の実線に示すように、車両１が、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１がＮｍ１（０）であって、エンジン回転速度ＮｅがＮｅ（０）であって、かつ、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２がＮｍ２（０）であると想定する。
【００２３】
動力分割装置４０は、車両が走行し、かつエンジン１０が停止した場合においても、第１ＭＧ２０の回転軸を回転させる。車両１の高速走行中に車両１のシステムが停止状態にされた場合、エンジン１０への燃料噴射を停止すると、エンジン回転速度Ｎｅはゼロになるように低下する。このとき、図２の破線に示すように、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１がＮｍ１（０）からＮｍ１（１）へと負回転方向に回転速度が増加する。したがって、車速が高いほど、エンジン回転速度Ｎｅがゼロになる場合の（エンジン１０の回転が停止した場合の）第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１がより高くなり得る。
【００２４】
逆に、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大すると、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１がＮｍ１（１）からＮｍ１（０）へと減少する。したがって、車速が同じであれば、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大した場合は、エンジン回転速度Ｎｅがゼロである場合に比べて第１ＭＧ２０の負回転方向の回転速度Ｎｍ１が小さい。
【００２５】
以下、車両１が走行中であって、エンジン回転速度Ｎｅがゼロである場合に、第１ＭＧ２０を用いてエンジン１０を始動させる場合を想定する。この場合、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１をＮｍ１（１）（図２の破線）からＮｍ１（０）（図２の実線）に引き上げることによって、エンジン回転速度Ｎｅを上昇させる必要がある。
【００２６】
第１ＭＧ２０の回転速度をＮｍ１（１）からＮｍ１（０）まで上昇させるべく、第１ＭＧ２０の回転方向（負回転方向）と反対の正回転方向のトルクを生じさせると、第１ＭＧ２０が負回転方向に回転しているため、第１ＭＧ２０は発電する。
【００２７】
このとき、たとえば、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が過剰であると、必要以上に電力が発電され得る。そこで、本実施の形態においては、後述するように、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が制限される。
【００２８】
図１に戻って、減速機５８は、動力分割装置４０や第２ＭＧ３０からの動力を駆動輪８０に伝達する。また、減速機５８は、駆動輪８０が受けた路面からの反力を動力分割装置４０や第２ＭＧ３０に伝達する。
【００２９】
ＰＣＵ６０は、バッテリ７０に蓄えられた直流電力を第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動するための交流電力に変換する。ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ２に基づいて制御されるコンバータおよびインバータ（いずれも図示せず）を含む。コンバータは、バッテリ７０から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０に出力する。これにより、バッテリ７０に蓄えられた電力を用いて第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０が駆動される。また、インバータは、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧してバッテリ７０へ出力する。これにより、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いてバッテリ７０が充電される。なお、コンバータは、省略してもよい。
【００３０】
バッテリ７０は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。バッテリ７０としては、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池が用いられる。バッテリ７０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ７０は、上述したように第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いて充電される他、外部電源（図示せず）から供給される電力を用いて充電されてもよい。なお、バッテリ７０は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。
【００３１】
バッテリ７０には、バッテリ７０の電池温度ＴＢを検出するための電池温度センサ１５６と、バッテリ７０の電流ＩＢを検出するための電流センサ１５８と、バッテリ７０の電圧ＶＢを検出するための電圧センサ１６０とが設けられる。
【００３２】
電池温度センサ１５６は、電池温度ＴＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電流センサ１５８は、電流ＩＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電圧センサ１６０は、電圧ＶＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。
【００３３】
スタートスイッチ１５０は、たとえば、プッシュ式スイッチである。スタートスイッチ１５０は、キーをキーシリンダに差し込んで所定の位置まで回転させるものであってもよい。スタートスイッチ１５０は、ＥＣＵ２００に接続される。運転者がスタートスイッチ１５０を操作することに応じて、スタートスイッチ１５０は、信号ＳＴをＥＣＵ２００に送信する。
【００３４】
ＥＣＵ２００は、たとえば、車両１のシステムが停止状態である場合に信号ＳＴを受信した場合に、起動指示を受けたと判断して、車両１のシステムを停止状態から起動状態に移行させる。また、ＥＣＵ２００は、車両１のシステムが起動状態である場合に信号ＳＴを受信した場合に、停止指示を受けた判断して、車両１のシステムを起動状態から停止状態に移行させる。以下の説明において、車両１のシステムが起動状態である場合に運転者がスタートスイッチ１５０を操作することをＩＧオフ操作といい、車両１のシステムが停止状態である場合に運転者がスタートスイッチ１５０を操作することをＩＧオン操作という。また、車両１のシステムが起動状態に移行した場合には、車両１が走行するために必要な複数の機器に電力が供給されるなどして、作動可能な状態となる。一方、車両１のシステムが停止状態に移行した場合には、車両１が走行するために必要な複数の機器のうちの一部への電力の供給が停止されるなどして、作動停止状態となる。
【００３５】
本実施の形態において、車両１のシステムが停止状態である場合であっても、ＥＣＵ２００は起動状態に維持される。
【００３６】
第１レゾルバ１２は、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１を検出する。第１レゾルバ１２は、検出された回転速度Ｎｍ１を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。第２レゾルバ１３は、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２を検出する。第２レゾルバ１３は、検出された回転速度Ｎｍ２を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。
【００３７】
車輪速センサ１４は、駆動輪８０の回転速度Ｎｗを検出する。車輪速センサ１４は、検出された回転速度Ｎｗを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。ＥＣＵ２００は、受信した回転速度Ｎｗに基づいて車速Ｖを算出する。なお、ＥＣＵ２００は、回転速度Ｎｗに代えて第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２に基づいて車速Ｖを算出するようにしてもよい。
【００３８】
制動装置１５１は、ブレーキアクチュエータ１５２と、ディスクブレーキ１５４とを含む。ディスクブレーキ１５４は、車輪と一体的に回転するブレーキディスクと、油圧を用いてブレーキディスクの回転を制限するブレーキキャリパとを含む。ブレーキキャリパは、ブレーキディスクを回転軸と平行な方向で挟み込むように設けられるブレーキパッドと、油圧をブレーキパッドに伝達するためのホイールシリンダとを含む。ブレーキアクチュエータ１５２は、ＥＣＵ２００から受信する制御信号Ｓ３に基づいて、運転者がブレーキペダルを踏み込むことによって発生する油圧と、ポンプおよび電磁弁等を用いて発生する油圧とを調整してホイールシリンダに供給される油圧を調整する。図１において、制動装置１５１は、後輪の右側にのみ図示されるが、制動装置１５１は、各車輪毎に設けられるものとする。
【００３９】
ＥＣＵ２００は、エンジン１０を制御するための制御信号Ｓ１を生成し、その生成した制御信号Ｓ１をエンジン１０へ出力する。また、ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を制御するための制御信号Ｓ２を生成し、その生成した制御信号Ｓ２をＰＣＵ６０へ出力する。さらに、ＥＣＵ２００は、ブレーキアクチュエータ１５２を制御するための制御信号Ｓ３を生成し、その生成した制御信号Ｓ３をブレーキアクチュエータ１５２へ出力する。
【００４０】
ＥＣＵ２００は、エンジン１０およびＰＣＵ６０等を制御することによって車両１が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、バッテリ７０の充放電状態、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の動作状態を制御する。
【００４１】
ＥＣＵ２００は、運転席に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏込み量に対応する要求駆動力を算出する。ＥＣＵ２００は、算出された要求駆動力に応じて、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０のトルクと、エンジン１０の出力とを制御する。
【００４２】
上述したような構成を有する車両１においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１０の効率が悪い場合には、第２ＭＧ３０のみによる走行が行なわれる。また、通常走行時には、たとえば動力分割装置４０によりエンジン１０の動力が２経路の動力に分けられる。一方の動力で駆動輪８０が直接的に駆動される。他方の動力で第１ＭＧ２０を駆動して発電が行なわれる。このとき、ＥＣＵ２００は、発電された電力を用いて第２ＭＧ３０を駆動させる。このように第２ＭＧ３０を駆動させることにより駆動輪８０の駆動補助が行なわれる。
【００４３】
車両１の減速時には、駆動輪８０の回転に従動する第２ＭＧ３０がジェネレータとして機能して回生制動が行なわれる。回生制動によって回収した電力は、バッテリ７０に蓄えられる。なお、ＥＣＵ２００は、蓄電装置の残容量（以下の説明においては、ＳＯＣ（State of Charge）と記載する）が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１０の出力を増加させて第１ＭＧ２０による発電量を増加させる。これにより、バッテリ７０のＳＯＣが増加させられる。また、ＥＣＵ２００は、低速走行時でも必要に応じてエンジン１０からの駆動力を増加させる制御を行なう場合もある。たとえば、上述のようにバッテリ７０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機が駆動される場合や、エンジン１０の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。
【００４４】
ＥＣＵ２００は、バッテリ７０の充電量および放電量を制御する際に、電池温度ＴＢおよび現在のＳＯＣに基づいて、バッテリ７０の充電時に許容される入力電力（以下の説明においては、「充電電力上限値Ｗｉｎ」と記載する）およびバッテリ７０の放電時に許容される出力電力（以下の説明においては、「放電電力上限値Ｗｏｕｔ」と記載する）を設定する。たとえば、現在のＳＯＣが低下すると、放電電力上限値Ｗｏｕｔは徐々に低く設定される。一方、現在のＳＯＣが高くなると、充電電力上限値Ｗｉｎは徐々に低下するように設定される。
【００４５】
また、バッテリ７０として用いられる二次電池は、低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。このため、電池温度ＴＢの低温時および高温時には、放電電力上限値Ｗｏｕｔおよび充電電力上限値Ｗｉｎの各々を低下させることが好ましい。ＥＣＵ２００は、電池温度ＴＢおよび現在ＳＯＣに応じて、たとえば、マップ等を用いることによって、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。
【００４６】
図３に、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ２００は、判定部２０２と、制御部２０４とを含む。
【００４７】
判定部２０２は、ＩＧオフ操作がなされたか否かを判定する。判定部２０２は、たとえば車両１のシステムが起動状態である場合にスタートスイッチ１５０から信号ＳＴを受信した場合に、ＩＧオフ操作がなされたと判定する。なお、判定部２０２は、たとえば、ＩＧオフ操作がなされた場合にＩＧオフ判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００４８】
さらに、判定部２０２は、車両１が走行中であるか否かを判定する。判定部２０２は、車速Ｖが所定車速Ｖ（０）よりも高い場合に、車両１が走行中であると判定する。なお、判定部２０２は、車両１が走行中であると判定された場合に走行判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００４９】
さらに、判定部２０２は、ＩＧオフ操作がなされたことによってエンジン１０が停止した状態で車速が増大したか否かを判定する。すなわち、判定部２０２は、エンジン回転速度Ｎｅがゼロである状態で第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が増大したか否かを判定する。
【００５０】
さらに、判定部２０２は、車両が降坂路を走行中であるか否かを判定する。路面が降坂路であるか否かを判定する手法には、周知の一般的な技術を利用して判定すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００５１】
制御部２０４は、ＩＧオフ操作がなされると、車両１のシステムを起動状態から停止状態に移行させる。走行中であっても、ＩＧオフ操作がなされると、車両１のシステムを起動状態から停止状態に移行させる。その結果、エンジン１０が停止され、エンジン回転速度Ｎｅがゼロになる。前述したように、車両１のシステムが停止状態である場合であっても、ＥＣＵ２００は起動状態に維持される。信号ＳＴのみを監視する電源ＥＣＵを別途設け、この電源ＥＣＵを常時起動状態に維持し、ＩＧオン操作がなされると、電源ＥＣＵがＥＣＵ２００を起動するようにしてもよい。ＥＣＵ２００を停止可能にした場合、ＩＧオフ操作がなされると、車速が零になるまではＥＣＵ２００を起動状態に維持し、車速が零になるとＥＣＵ２００を停止状態にするようにしてもよい。
【００５２】
さらに、制御部２０４は、ＩＧオフ操作がなされることによりエンジン１０が停止した状態で、図４に実線で示すように、車速が増大した場合、すなわち第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が増大した場合、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大するように制御する。
【００５３】
より具体的には、降坂路において、ＩＧオフ操作がなされることによりエンジン１０が停止した状態で車速が増大した場合、すなわち第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が増大した場合、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大される。エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大されることにより、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が減少される。
【００５４】
たとえば、図５に実線で示すように、エンジン１０が始動するように制御される。エンジン１０の始動後は、エンジン１０が自立運転（アイドル運転）するように制御される。図６において矢印で示すように、正回転方向にトルクを出力するように第１ＭＧ２０を駆動することによってエンジン１０をモータリングし、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大するように制御してもよい。
【００５５】
その他、車速がしきい値以上になるまで増大した場合、すなわち、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１がしきい値以上になるまで増大した場合、エンジン回転速度Ｎｅがゼロから増大するように制御してもよい。
【００５６】
本実施の形態において、判定部２０２と、制御部２０４とは、いずれもＥＣＵ２００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００５７】
図７を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００で実行される処理について説明する。
【００５８】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２００は、ＩＧオフ操作がされたか否かを判定する。ＩＧオフ操作がされた場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、車両１のシステムを停止する。したがって、エンジン１０が停止される。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅがゼロにされる。
【００５９】
その後、Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、車両１が走行中であるか否かを判定する。車両１が走行中である場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、車速が増大したか否かを判定する。すなわち、第１ＭＧ２０の負回転方向への回転速度Ｎｍ１が増大したか否かが判定される。
【００６０】
車速が増大すると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１０が始動し、自立運転するように制御する。エンジン１０を始動するために、第１ＭＧ２０は、エンジン１０をクランキングするように制御される。すなわち、エンジン１０が完爆するまで正回転方向にトルクを出力するように第１ＭＧ２０が制御される。
【００６１】
なお、エンジン１０を始動せずに、第１ＭＧ２０によりエンジン１０をモータリングするようにしてもよい。
【００６２】
以上のように、本実施の形態において、ＩＧオフ操作されたことによるエンジン１０の停止中に第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１が増大すると、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１を減少すべく、エンジン回転速度Ｎｅが増大される。その結果、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１の上昇が制限される。
【００６３】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両、１０ エンジン、１１ エンジン回転速度センサ、１２ 第１レゾルバ、１３ 第２レゾルバ、１４ 車輪速センサ、１６ 駆動軸、２０ 第１ＭＧ、３０ 第２ＭＧ、４０ 動力分割装置、５０ サンギヤ、５２ ピニオンギヤ、５４ キャリア、５６ リングギヤ、５８ 減速機、７０ バッテリ、８０ 駆動輪、１０２ 気筒、１０４ 燃料噴射装置、１５０ スタートスイッチ、１５６ 電池温度センサ、１５８ 電流センサ、１６０ 電圧センサ、２００ ＥＣＵ、２０２ 判定部、２０４ 制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操作するスイッチと、
前記スイッチが操作されることによって停止する内燃機関と、
電動モータと、
前記内燃機関の出力軸回転速度がゼロから増大すると前記電動モータの出力軸回転速度が減少するように前記内燃機関の出力軸と前記電動モータの出力軸とを連結する連結装置と、
前記スイッチが操作されることによって前記内燃機関が停止した状態で前記電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、前記内燃機関の出力軸回転速度がゼロから増大するように制御する制御ユニットとを備える、車両。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記スイッチが操作されることによって前記内燃機関が停止した状態で前記電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、前記内燃機関が始動するように制御する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記スイッチが操作されることによって前記内燃機関が停止した状態で前記電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、前記内燃機関の出力軸回転速度が増大するように前記電動モータを駆動する、請求項１に記載の車両。
【請求項４】
前記連結装置は、サンギヤ、キャリア、およびリングギヤを含み、
前記サンギヤは前記電動モータの出力軸に連結され、
前記キャリアは前記内燃機関の出力軸に連結され、
前記リングギヤは車輪に連結される、請求項２または３に記載の車両。
【請求項５】
前記制御ユニットは、降坂路において、前記スイッチが操作されることによって前記内燃機関が停止した状態で前記電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、前記電動モータの出力軸回転速度が減少するように制御する、請求項４に記載の車両。
【請求項１】
運転者が操作するスイッチと、
前記スイッチが操作されることによって停止する内燃機関と、
電動モータと、
前記内燃機関の出力軸回転速度がゼロから増大すると前記電動モータの出力軸回転速度が減少するように前記内燃機関の出力軸と前記電動モータの出力軸とを連結する連結装置と、
前記スイッチが操作されることによって前記内燃機関が停止した状態で前記電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、前記内燃機関の出力軸回転速度がゼロから増大するように制御する制御ユニットとを備える、車両。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記スイッチが操作されることによって前記内燃機関が停止した状態で前記電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、前記内燃機関が始動するように制御する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記スイッチが操作されることによって前記内燃機関が停止した状態で前記電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、前記内燃機関の出力軸回転速度が増大するように前記電動モータを駆動する、請求項１に記載の車両。
【請求項４】
前記連結装置は、サンギヤ、キャリア、およびリングギヤを含み、
前記サンギヤは前記電動モータの出力軸に連結され、
前記キャリアは前記内燃機関の出力軸に連結され、
前記リングギヤは車輪に連結される、請求項２または３に記載の車両。
【請求項５】
前記制御ユニットは、降坂路において、前記スイッチが操作されることによって前記内燃機関が停止した状態で前記電動モータの出力軸回転速度が増大した場合、前記電動モータの出力軸回転速度が減少するように制御する、請求項４に記載の車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６２０９７（Ｐ２０１２−１６２０９７Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５８９（Ｐ２０１１−２１５８９）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【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８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【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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