JP5954859B2 - ハイブリッド電気自動車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド電気自動車において、エンジンを自動停止する際に始動に適したクランク角度でエンジンの回転を停止させる制御装置に関する。

近年、駐停車や信号待ちの間にエンジンを自動的に停止させ、発進時には自動的に再始動させることで燃費や排ガス性能を向上させる、いわゆるアイドルストップ・オートスタート（自動停止再始動）制御が行われている。
このような自動停止再始動制御においては、エンジンを自動的に停止させた後、車両を迅速に発進できるようにエンジンを速やかに始動する必要がある。

エンジンの始動性は、ピストンの停止位置によって変化するものである。クランキングに適した位置にピストンが停止していれば、エンジンを速やかに始動させることが可能である。
そこで、エンジンの自動停止時において、オルタネータの目標発電電流を調整する等して、ピストンをスタータによるクランキングに適した適正位置に停止させる技術が開発されている（特許文献１参照）。

また、近年、燃費低減及び排ガス性能の向上を図るものとして、駆動源にエンジンとモータとを備えるハイブリッド電気自動車が開発されており、当該ハイブリッド電気自動車においても、エンジンの自動停止再始動制御が適用されている。

特開２００４−１７９１９号公報

ハイブリッド電気自動車の場合、エンジンとモータとが接続された状態でエンジンの自動停止を行うと、エンジンに加えてモータの質量負荷もかかることとなり、エンジンの回転を止める負荷が増大する。
したがって、上記特許文献１の技術をハイブリッド電気自動車に適用する場合には、エンジンの回転を停止するためのオルタネータの負担が大きくなり、当該オルタネータの耐久性や信頼性が低下するという問題がある。また、オルタネータの発電量を大きくすればオルタネータの大型化を招くという問題が生じる。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ハイブリッド電気自動車の自動停止再始動制御において、オルタネータの耐久性及び信頼性の低下、並びに大型化を招くことなく、始動に適したクランク角度でエンジンの回転を停止させ、速やかな再始動を行うことのできるハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１のハイブリッド電気自動車の制御装置では、駆動源としてエンジン及びモータを選択可能なハイブリッド電気自動車の制御装置であって、前記エンジンの駆動力を用いて発電を行うオルタネータと、前記エンジン及び前記モータとの間に設けられ、当該エンジンから当該モータを介して駆動輪へと伝達される当該エンジンの駆動力の接続及び切断を行うクラッチ手段と、所定のエンジン自動停止条件を満たした際に前記エンジンへの燃料供給を停止するエンジン燃料供給停止制御手段と、前記所定のエンジン自動停止条件を満たしたときに、前記クラッチ手段が接続状態にある場合には、前記モータが発生するトルクにより前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させ、前記クラッチ手段が切断状態である場合には、前記オルタネータの発電に伴う負荷より前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させるエンジン回転停止制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項１において、前記エンジン回転停止制御手段は、前記クラッチが接続状態にあり、前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が所定の上限充電量以上であるときは、前記クラッチ手段を切断状態として、前記オルタネータの発電に伴う負荷により前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させることを特徴としている。

請求項３のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項１又は２において、前記エンジンに設けられ、当該エンジンのクランキングを行うスタータを備え、前記エンジン回転停止制御手段は、前記所定の停止クランク角度を、前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が、第１の所定充電量以上である場合には、前記モータによるクランキングに適した第１の停止クランク角度とし、前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が、前記第１の所定充電量未満である場合には、前記スタータによるクランキングに適した第２の停止クランク角度とすることを特徴としている。

請求項４のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項１から３のいずれかにおいて、前記エンジン回転停止制御手段は、前記クラッチ手段が接続状態である場合には、前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が、第２の所定充電量以上である場合には、前記モータの駆動トルクにより前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させ、前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が、前記第２の所定充電量未満である場合には、前記モータの回生トルクにより前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させることを特徴としている。

上記手段を用いる本発明の請求項１のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジンとモータとの間にクラッチ手段が設けられたハイブリッド電気自動車において、エンジンの自動停止時に、クラッチが接続されている場合にはモータが発生するトルクによって、クラッチが切断されている場合にはオルタネータの発電に伴う負荷によって、エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度でエンジンの回転を停止させる。

このように、クラッチが接続されている場合には、エンジンと接続されているモータのトルクを用いることで、オルタネータを用いることなく、エンジンの回転を停止させることができる。一方、クラッチが切断されている場合には、モータの質量負荷がかかることなく、オルタネータによりエンジンの回転を停止させることができる。

このように駆動源であるモータと、エンジンの駆動力を用いて発電するオルタネータとを併用することで、エンジン回転停止制御にかかる両装置の負担を分散することができる。これにより、両装置の耐久性や信頼性を向上させることができ、オルタネータの大型化も防ぐことができる。そして、エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度でエンジンの回転を停止させることで、エンジン自動停止後に速やかな再始動を行うことができる。

請求項２のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジンの自動停止時に、クラッチ手段が接続されている場合であっても、モータへと電力を供給するバッテリの充電量（以下ＳＯＣ：State Of Chargeという）が、所定の上限充電量（以下ＳＯＣ上限値という）より大であるときは、クラッチ手段を切断して、オルタネータによりエンジンの回転を停止させることとする。

つまり、バッテリのＳＯＣが高い状態にある場合は、クラッチ手段を切断し、モータを使用せずオルタネータを用いてエンジンの回転を停止させることで、バッテリの過充電を防止することができる。これにより、より確実にモータの耐久性や信頼性を確保できる。
請求項３のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、所定の停止クランク角度を、バッテリのＳＯＣが第１の所定充電量（以下第１の所定ＳＯＣという）以上である場合は、モータによるクランキングに適した第１の停止クランク角度とし、バッテリのＳＯＣが第１のＳＯＣ未満である場合はスタータによるクランキングに適した第２の停止クランク角度とする。

これにより、バッテリのＳＯＣが十分である場合にはモータによるエンジンの再始動を行う際のエンジンの始動性を高めることができるとともに、バッテリのＳＯＣが比較的低い場合にはモータを使用しないスタータによるエンジンの再始動を行う際のエンジンの始動性を高めることができる。
請求項４のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジンの自動停止時に、クラッチ手段が接続されている場合には、バッテリのＳＯＣが第２の所定充電量（以下第２の所定ＳＯＣという）以上である場合にはモータの駆動トルクによりエンジンの回転を停止させ、第２の所定ＳＯＣ未満である場合にはモータの回生トルクによりエンジンの回転を停止させる。

つまり、バッテリのＳＯＣが比較的高い場合には、電力を消費するモータ駆動トルクを用いてエンジンを進角側に調整することで所定の停止クランク角度でエンジンの回転を停止させる。一方、バッテリのＳＯＣが比較的低い場合には、発電を行うモータの回生トルクを用いてエンジンを遅角側に調整することで所定の停止クランク角度でエンジンの回転を停止させる。これにより、バッテリのＳＯＣを適正に保ちながらモータによるエンジン回転の停止を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の統合ＥＣＵが実行するエンジン自動停止制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の統合ＥＣＵが実行するエンジン回転停止制御ルーチンを示すフローチャートである。 統合ＥＣＵが実行するエンジン回転停止制御ルーチンの変形例を示すフローチャートである。 統合ＥＣＵが実行するエンジン自動停止制御ルーチンの変形例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態におけるハイブリッド電気自動車の制御装置の概略構成を示したブロック図であり、同図に基づき説明する。
図１に示す車両１は、駆動源としてエンジン２及びモータ４を備えるハイブリッド電気自動車である。

エンジン２は、例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の一般的に自動車に用いられる内燃機関であり、ここでは特にその種類を問わない。
エンジン２とモータ４との間にはクラッチ６が設けられており、当該クラッチ６の入力軸にはエンジン２の出力軸が、当該クラッチ６の出力軸にはモータ４の回転軸がそれぞれ連結されている。

モータ４は発電も可能な例えば永久磁石式同期電動機であり、モータ４の回転軸は変速機８の入力軸と連結されている。そして、変速機８の出力軸からプロペラシャフト１０、差動装置１２、及び駆動軸１４を介して左右の駆動輪１６へと駆動力が伝達されるよう構成されている。
また、モータ４は、車両１に搭載された高電圧バッテリ１８とインバータ２０を介して接続されており、当該高電圧バッテリ１８からの電力供給を受けて駆動トルクを発生させる。高電圧バッテリ１８は例えばリチウムイオン、ニッケル水素等の二次電池であり、インバータ２０が高電圧バッテリ１８からの直流電力を交流電力に変換してモータ４に電力を供給する。一方、車両減速時等には、モータ４が発電機（ジェネレータ）として機能し、回生駆動する。つまり、駆動輪１６から逆に伝達される駆動力によりモータ４が交流電力を発電するとともに、このときモータ４が発生する回生トルクにより駆動輪１６に減速抵抗が付与される。そして、この交流電力は、インバータ２０によって直流電力に変換された後、高電圧バッテリ１８に充電されることで、駆動輪１６の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。

当該構成の車両１は、クラッチ６が切断状態にあるときには、モータ４の回転軸のみが変速機８を介して駆動輪１６と機械的に接続されることになる。つまり、モータ４により発生する駆動トルクのみが車両１の駆動トルクとして駆動輪１６に伝達される。
一方、クラッチ６が接続状態にあるときには、エンジン２の出力軸がモータ４の回転軸を介して変速機８、駆動輪１６等と機械的に接続されることとなる。つまり、このときモータ４が発生するトルクを０として、エンジン２のみを作動した場合にはエンジン２により発生する駆動トルクのみが車両１の駆動トルクとなる。また、モータ４も作動させればモータ４の駆動トルクとエンジン２の駆動トルクとの和が車両１の駆動トルクとなる。

車両１には、このようなエンジン２及びモータ４のトルク配分の調整等の各種制御を行うべく、エンジン２、モータ４、クラッチ６、変速機８を統合制御する統合ＥＣＵ（電子コントロールユニット）３０が搭載されている。
統合ＥＣＵ３０には、各エンジン２、モータ４、クラッチ６、変速機８それぞれの制御ユニット（図示せず）とＣＡＮ（Controller Area Network）を用いて通信可能に接続されている。

また、エンジン２には、図示しないベルトを介してエンジン２の駆動力が伝達されて回転することで発電を行うオルタネータ３２、ギヤを介してエンジン始動のためのクランキングを行うスタータ３４、エンジン２のクランク角度を検出するクランク角度センサ３６、オルタネータ３２およびスタータ３４と接続される低電圧バッテリ４０等が設けられている。なお、オルタネータ３２は発電した電力を低電圧バッテリ４０に充電可能であり、スタータ３４は低電圧バッテリ４０からの電力供給によりエンジン２をクランキングするものである。

なお、本実施形態では、オルタネータ３２およびスタータ３４は、低電圧バッテリ４０と接続しているが、高電圧バッテリ１８と接続しても良い。その場合、オルタネータ３２およびスタータ３４と高電圧バッテリ１８との間に、電圧を昇圧及び降圧可能なＤＣ／ＤＣコンバータを設けて、それぞれから供給される電圧を変換する。

さらに車両１には、運転者により選択されているシフト位置を検出するシフト位置センサ３８が設けられている。シフト位置としては、駐車時に選択するＰレンジ、変速機８のギヤをニュートラルとするＮレンジ、走行時に選択するＤレンジ等がある。
統合ＥＣＵ３０はこれらオルタネータ３２、スタータ３４、クランク角度センサ３６、及びシフト位置センサ３８と、各種制御ユニットを介して又は直接的にＣＡＮ等を用いて接続されている。そして、統合ＥＣＵ３０は、オルタネータ３２に所定の発電電流を発生するよう当該オルタネータ３２による発電を制御し、低電圧バッテリ４０からスタータ３４へ電力を供給することでスタータ３４によるクランキングを制御する。

また統合ＥＣＵ３０は、クランク角度センサ３６により検出したクランク角度情報を取得し、当該クランク角度情報に基づきエンジン回転数を算出する。
さらに統合ＥＣＵ３０は、シフト位置センサ３８により検出したシフト位置情報、クラッチ６からクラッチ６の断接情報、及び高電圧バッテリ１８のＳＯＣ（充電量）情報等を取得し、当該シフト位置及び車両１の運転状態に応じてクラッチ６の断接、エンジン２及びモータ４のトルク配分、変速機８の変速段の選択等を行う。

そして、本実施形態における統合ＥＣＵ３０は、所定のエンジン自動停止条件を満たした際には、エンジン２への燃料供給を停止する、いわゆるエンジン自動停止制御（アイドルストップ）を行う（エンジン燃料供給停止制御手段）。さらに当該統合ＥＣＵ３０は、エンジン２の自動停止後に所定のエンジン自動始動条件を満たした際には、エンジン２をクランキングさせて燃料供給を再開することで当該エンジン２を再始動させる、いわゆるエンジン自動始動制御（オートスタート）を行う。このように統合ＥＣＵ３０は、いわゆるエンジン自動停止再始動（アイドルストップ・オートスタート）制御を行うものである。

ここで、所定のエンジン自動停止条件とは、例えば、車速が略０であり、ブレーキペダルが踏み込まれており、且つアクセルペダルの踏み込まれていない状態である。所定のエンジン自動始動条件は、上記エンジン自動停止条件が満たされなくなった状態、即ちブレーキペダルの踏み込みが解除、又はアクセルペダルが踏み込まれた場合である。

また、車両１では、エンジン２のクランキングにはクラッチ６が切断状態にある場合にはスタータ３４を用い、クラッチ６が接続状態にある場合にはスタータ３４又はモータ４を用いることが可能である。
さらに、統合ＥＣＵ３０は、エンジン自動停止制御において、エンジン２の始動に適した所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させるエンジン回転停止制御も行う（エンジン回転停止制御手段）。

詳しくは、当該統合ＥＣＵ３０が行うエンジン自動停止制御について以下説明する。
図２を参照すると、当該統合ＥＣＵ３０が実行するエンジン自動停止制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。

まず、ステップＳ１として、統合ＥＣＵ３０は、上述したエンジン自動停止条件が成立しているか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、エンジン自動停止制御を行うべく、次のステップＳ２に進む。
ステップＳ２として、統合ＥＣＵ３０は、シフト位置センサ３８により検出されるシフト位置が非走行レンジであるＰレンジ又はＮレンジであるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちシフト位置が例えばＤレンジ等の走行レンジである場合は、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、統合ＥＣＵ３０は、走行レンジでの停車時に、エンジン２の駆動力が駆動輪１６に伝達されるのを防ぐべく、クラッチ６を切断するよう制御する。このとき、クラッチ６が既に切断されている場合には、当該切断状態を維持する。
続くステップＳ４において、当該ＥＣＵ３０は、エンジン自動停止条件が成立してから所定時間経過したか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、当該ステップＳ４の判別を繰り返す。なお、図示しないがこの間にエンジン自動停止条件が成立しなくなった場合には、当該ルーチンをリターンするものとする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）となった場合は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、統合ＥＣＵ３０は、エンジン２への燃料供給を停止する。
そして、ステップＳ６において、統合ＥＣＵ３０は、後述するオルタネータ３２を用いてのエンジン回転停止制御を実行し、当該ルーチンを終了する。
一方、上記ステップＳ２の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちシフト位置が非走行レンジにある場合には、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、統合ＥＣＵ３０は、シフト位置が非走行レンジでありエンジン２の駆動力が変速機８から駆動輪へと伝達されることはないため、クラッチ６を接続するよう制御する。このとき、クラッチ６が既に接続されている場合には、当該接続状態を維持する。
続くステップＳ８において、統合ＥＣＵ３０は、上記ステップＳ４と同様にエンジン自動停止条件が成立してから所定時間経過したか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、当該ステップＳ８の判別を繰り返し、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、統合ＥＣＵ３０は高電圧バッテリ１８からＳＯＣ情報を取得し、取得したＳＯＣ情報が予め定めた所定のＳＯＣ上限値（所定の上限充電量）未満であるか否かを判別する。当該所定のＳＯＣ上限値は、高電圧バッテリ１８の過充電を防ぐための閾値として設定されるものである。
当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちＳＯＣが所定のＳＯＣ上限値以上である場合には、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、統合ＥＣＵ３０は、クラッチ６を切断し、上記ステップＳ５に進みエンジン２への燃料供給停止後、ステップＳ６においてオルタネータ３２を用いてのエンジン回転停止制御を実行し、当該ルーチンを終了する。

一方、上記ステップＳ９の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちＳＯＣが所定のＳＯＣ上限値未満である場合は、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１において、統合ＥＣＵ３０は、上記ステップＳ５と同様に、エンジン２への燃料供給を停止する。
そして、ステップＳ１２において、統合ＥＣＵ３０は、後述するモータ４を用いてのエンジン回転停止制御を実行し、当該ルーチンを終了する。

ここで、上記ステップＳ６及びステップＳ１２におけるエンジン回転停止制御について詳しく説明する。
図３を参照すると、統合ＥＣＵ３０が行うエンジン回転停止制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに基づき説明する。なお、ステップＳ６のオルタネータ３２を用いてのエンジン回転停止制御及びステップＳ１２のモータ４を用いてのエンジン回転停止制御はいずれも制御の流れは同じであり、いずれも図３のフローチャートに基づき説明する。

まず、ステップＳ２０として、統合ＥＣＵ３０は、クランク角度センサ３６により検出されるクランク角度情報を取得する。
ステップＳ２１では、統合ＥＣＵ３０は、クランク角度情報に基づきエンジン回転数を算出し、当該エンジン回転数が所定の回転数未満であるか否かを判別する。当該所定の回転数は、例えばオルタネータ３２の発電負荷又はモータ４の回生トルクにより、エンジン回転を速やかに停止させることができる程度の回転数（例えば１０〜２０ｒｐｍ）に設定される。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、ステップＳ２０に戻り、再度クランク角度情報を取得してステップＳ２１の判別を繰り返す。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、次のステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２において、統合ＥＣＵ３０は、始動に適した所定の停止クランク角度でエンジン回転を停止させる。
ここで、エンジン回転を停止させる手段として、上記ステップＳ６におけるエンジン回転停止制御の場合はオルタネータ３２の発電に伴う負荷により、上記ステップＳ１２におけるエンジン回転停止制御の場合はモータ４の回生トルクにより、それぞれエンジン２の回転を止める方向（遅角側）に力を与えることで所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させる。

より詳しくは、統合ＥＣＵ３０は、オルタネータ３２を用いる場合には、当該オルタネータ３２に発電を指示し、オルタネータ３２が指示に応じた発電を行うことでエンジン２に負荷をかけて、予め定めた停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させる。一方、統合ＥＣＵ３０は、モータ４を用いる場合には、モータ４に回生トルクを発生させるよう指示し、モータ４が指示に応じた回生トルクを発生させることでエンジン２に負荷をかけて、予め定めた停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させる。

また、当該所定の停止クランク角度としては、例えば、エンジン２のいずれかの気筒において、スタータ３４によるクランキングに要する負荷が最小となるピストン位置に対応したクランク角度に設定する。具体的には、スタータ３４によるクランキングに適した停止クランク角度として、吸気行程後期又は圧縮行程初期にある気筒においてピストン位置が下死点近傍となるクランク角度を停止クランク角度とするのが好ましい。

統合ＥＣＵ３０は、当該ステップＳ２２において、エンジン２の回転を停止させた後、当該制御ルーチンを終了する。
以上のように、統合ＥＣＵ３０はクラッチ６が接続されている場合には、エンジン２と接続されているモータ４のトルクを用いることで、オルタネータ３２を用いることなく、エンジン２の回転を停止させることができる。一方、クラッチ６が切断されている場合には、モータ４の質量負荷がかかることなく、オルタネータ３２によりエンジンの回転を停止させることができる。

このように駆動源であるモータ４と、エンジン２の駆動力を用いて発電するオルタネータ３２とを併用することで、エンジン回転停止制御にかかる両装置の負担を分散することができる。これにより、両装置の耐久性や信頼性を向上させることができ、オルタネータ３２の大型化も防ぐことができる。そして、エンジン２の始動に適した所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させることで、エンジン自動停止後に速やかな再始動を行うことができる。

さらに、高電圧バッテリ１８のＳＯＣが所定のＳＯＣ上限値より高い状態にある場合には、モータ４を使用せずオルタネータ３２を用いてエンジン２の回転を停止させることで、高電圧バッテリ１８の過充電を防止することができる。これにより、より確実にモータ４の耐久性や信頼性を確保できる。
以上で本発明に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

上記実施形態では、所定の停止クランク角度としてスタータ３４によるクランキングに適したクランク角度としているが、当該所定の停止クランク角度はこれに限られるものではない。例えば、車両１がモータ４によりエンジン２の始動を行うことが可能である場合には、所定の停止クランク角度として、モータ４を用いたクランキングに適した停止クランク角度としてもよい。具体的には、圧縮行程にある気筒においてピストン位置が下死点から上死点までの中間位置となるクランク角度とするのが好ましい。

さらに、モータ４及びスタータ３４のいずれによってもエンジン２を始動させることが可能な上記車両１のような構成である場合には、高電圧バッテリ１８のＳＯＣに応じて所定の停止クランク角度を切り換えても構わない。
具体的には、図４を参照すると統合ＥＣＵ３０が実行するエンジン回転停止制御ルーチンの変形例を示すフローチャートが示されており、同図に基づき、エンジン回転停止制御の変形例について説明する。なお、当該変形例において、上記図２で示したエンジン自動停止制御ルーチンは上記実施形態と同様であるものとして説明は省略する。

図４のステップＳ３０、Ｓ３１は上記実施形態における図３のステップＳ２０、Ｓ２１と同様であり、統合ＥＣＵ３０はクランク角度情報を取得し、エンジン回転数が所定の回転数より小となるまで当該ステップＳ３０、Ｓ３１を繰り返す。そして、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）となった場合にはステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２において、統合ＥＣＵ３０は高電圧バッテリ１８のＳＯＣが予め定められた第１の所定ＳＯＣ以上であるか否かを判別する。当該第１の所定ＳＯＣはモータ４によるクランキングにより安定的にエンジン２の始動を行うことができる閾値として設定される。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３において、統合ＥＣＵ３０はモータ４によるクランキングに適した第１の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させ、当該ルーチンを終了する。当該第１の停止クランク角度は、例えば上述した圧縮行程にある気筒においてピストン位置が下死点から上死点までの中間位置となるクランク角度とするのが好ましい。

一方、上記ステップＳ３２の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちＳＯＣが第１の所定ＳＯＣ未満である場合は、ステップＳ３４に進む。
ステップＳ３４において、統合ＥＣＵ３０はスタータ３４によるクランキングに適した第２の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させ、当該ルーチンを終了させる。当該第２の停止クランク角度は、例えば上記実施形態の所定の停止クランク角度と同様、吸気行程後期又は圧縮行程初期にある気筒においてピストン位置が下死点近傍となるクランク角度とするのが好ましい。

なお、ステップＳ３３、Ｓ３４におけるエンジン回転を停止させる手段は、上記実施形態と同様に、図２のステップＳ６におけるエンジン回転停止制御の場合はオルタネータ３２の発電に伴う負荷により、ステップＳ１２におけるエンジン回転停止制御の場合はモータ４の回生トルクにより、エンジン２の回転を止める方向に力を与えることで所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させる。

このように、当該変形例におけるエンジン回転停止制御では、所定の停止クランク角度を高電圧バッテリ１８のＳＯＣに応じて、モータ始動に適した第１の停止クランク角度とスタータ始動に適した第２の停止クランク角度とを使い分けるものとする。
これにより、高電圧バッテリ１８のＳＯＣが十分にある場合にはモータ４による始動を行う際のエンジン２の始動性を高めることができるとともに、高電圧バッテリ１８のＳＯＣが比較的低い場合にはモータ４を使用しないスタータ３４によるエンジン２の始動性を高めることができる。

また、上記実施形態では、所定のＳＯＣ上限値を設定し、ＳＯＣが当該ＳＯＣ上限値以上である場合には、クラッチ６を切断し、オルタネータ３２を用いてのエンジン回転停止制御に切り換えているが、エンジン回転を停止させる手段の使い分けはこれに限られるものではない。例えば、モータ４を用いてエンジン２の回転を停止させる場合に、ＳＯＣに応じてモータ４の駆動トルクと回生トルクとを切り換えるものとしても構わない。

具体的には、図５を参照すると、統合ＥＣＵ３０が実行するエンジン自動停止制御ルーチンの変形例を示すフローチャートが示されており、同図に基づきエンジン自動停止制御の変形例について説明する。
図５のステップＳ４０、Ｓ４１は、上記実施形態における図２のステップＳ１、２と同様であり、エンジン自動停止条件が成立して、走行レンジが走行レンジである場合には、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２は、上記実施形態における図２のステップＳ３〜Ｓ６と同様の制御を行うものとし、詳しい説明は省略する。

一方、ステップＳ４１における判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３〜Ｓ４５は、上記実施形態における図２のステップＳ７、Ｓ８、Ｓ１１と同様であり、統合ＥＣＵ３０はクラッチ６を接続させ（Ｓ４３）、所定時間が経過した後に（Ｓ４４）、エンジン２への燃料供給を停止する（Ｓ４４）。

そして、ステップＳ４６において、統合ＥＣＵ３０は、高電圧バッテリ１８のＳＯＣが予め定められた第２の所定ＳＯＣ未満であるか否かを判別する。当該第２の所定ＳＯＣは、高電圧バッテリ１８の過充電を防ぐための閾値であり、例えば上記実施形態の所定のＳＯＣ上限値に設定しても構わない。
当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちＳＯＣが第２の所定ＳＯＣ未満であり、比較的ＳＯＣが低い場合には、ステップＳ４７に進む。

ステップＳ４７では、モータ４の回生トルクを用いてのエンジン回転停止制御を実行し、当該ルーチンを終了する。つまり、当該ステップＳ４７では、モータ４の回生トルクによりエンジン２の回転を止める方向（遅角側）に力を与えることで所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させる。
一方、上記ステップＳ４６の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちＳＯＣが第２の所定ＳＯＣ以上であり、比較的ＳＯＣが高い場合には、ステップＳ４８に進む。

ステップＳ４８では、モータ４の駆動トルクを用いてのエンジン回転停止制御を実行し、当該ルーチンを終了する。つまり、当該ステップＳ４７では、モータ４の駆動トルクによりエンジン２の回転を促す方向（進角側）に力を与えることで所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させる。
具体的なエンジン回転停止制御については、上記実施形態において図３に示した制御、又は変形例として図４に示した制御のいずれかの制御を行うものとする。

このように、当該変形例におけるエンジン自動停止制御では、高電圧バッテリ１８のＳＯＣが比較的高い場合には、電力を消費するモータ４の駆動トルクを用いてエンジン２を進角側に調整することで所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させる。一方、バッテリのＳＯＣが比較的低い場合には、発電を行うモータ４の回生トルクを用いてエンジン２を遅角側に調整することで所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させる。これにより、バッテリのＳＯＣを適正に保ちながらモータ４によるエンジン回転の停止を行うことができる。

さらに、上記実施形態においてはモータ４又はオルタネータ３２を用いて所定の停止クランク角度でエンジン２の回転を停止させているが、エンジン２を所定の停止クランク角度で停止させる手段はこれに限られるものではなく、エンジン回転を調整できるものであればよい。例えば、オルタネータ３２に代えてスタータ３４を用いてよく、スタータ３４によりエンジン２に負荷をかけたり、スタータ３４に電力を供給してクランキングすることで所定の停止クランク角度まで進角させても構わない。

１ 車両
２ エンジン
４ モータ
６ クラッチ（クラッチ手段）
３０ 統合ＥＣＵ（エンジン燃料供給停止制御手段、エンジン回転停止制御手段）
３２ オルタネータ
３４ スタータ
３６ クランク角度センサ
３８ シフト位置センサ

Claims (4)

1. 駆動源としてエンジン及びモータを選択可能なハイブリッド電気自動車の制御装置であって、
   前記エンジンの駆動力を用いて発電を行うオルタネータと、
   前記エンジン及び前記モータとの間に設けられ、当該エンジンから当該モータを介して駆動輪へと伝達される当該エンジンの駆動力の接続及び切断を行うクラッチ手段と、
   所定のエンジン自動停止条件を満たした際に前記エンジンへの燃料供給を停止するエンジン燃料供給停止制御手段と、
   前記所定のエンジン自動停止条件を満たしたときに、
   前記クラッチ手段が接続状態にある場合には、前記モータが発生するトルクにより前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させ、
   前記クラッチ手段が切断状態である場合には、前記オルタネータの発電に伴う負荷より前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させるエンジン回転停止制御手段と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
2. 前記エンジン回転停止制御手段は、
   前記クラッチが接続状態にあり、前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が所定の上限充電量以上であるときは、前記クラッチ手段を切断状態として、前記オルタネータの発電に伴う負荷により前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
3. 前記エンジンに設けられ、当該エンジンのクランキングを行うスタータを備え、
   前記エンジン回転停止制御手段は、前記所定の停止クランク角度を、
   前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が、第１の所定充電量以上である場合には、前記モータによるクランキングに適した第１の停止クランク角度とし、
   前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が、前記第１の所定充電量未満である場合には、前記スタータによるクランキングに適した第２の停止クランク角度とすることを特徴とする請求項１又は２記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
4. 前記エンジン回転停止制御手段は、前記クラッチ手段が接続状態である場合には、
   前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が、第２の所定充電量以上である場合には、前記モータの駆動トルクにより前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させ、
   前記モータへ電力を供給するバッテリの充電量が、前記第２の所定充電量未満である場合には、前記モータの回生トルクにより前記エンジンの始動に適した所定の停止クランク角度で前記エンジンの回転を停止させることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。

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