特開 2024-88523 車両制御方法及び車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024088523

(43)【公開日】2024-07-02

(54)【発明の名称】車両制御方法及び車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/26 20060101AFI20240625BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20240625BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240625BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20240625BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20240625BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20240625BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20240625BHJP

   B60L 58/10 20190101ALI20240625BHJP

【ＦＩ】

B60W10/26 900

B60K6/46 ZHV

B60W10/06 900

B60W10/08 900

B60L9/18 P

B60L50/16

B60L50/60

B60L58/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022203754

(22)【出願日】2022-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川村 弘道

【テーマコード（参考）】

3D202

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA07

3D202BB01

3D202BB18

3D202CC01

3D202DD17

3D202DD18

3D202DD25

3D202DD27

3D202DD28

3D202EE00

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BA04

5H125BB07

5H125BD17

5H125CA02

5H125EE07

5H125EE13

5H125EE31

5H125EE48

(57)【要約】

【課題】走行用モータに振動や駆動力を発生させることなく、コンデンサの残留電荷を速やかに放電させる。
【解決手段】内燃エンジンと、内燃エンジンによって駆動されることで発電を行う第１モータと、第１モータ又はバッテリの少なくとも一方から供給される電力によって駆動されることで駆動輪を回転させる第２モータ（走行用モータ）と、複数のスイッチング素子を備え、第１モータ及び第２モータの動作を制御するインバータと、インバータが有する平滑コンデンサと、を備えるハイブリッド車両を制御する車両制御方法において、システムリレーがオフになった場合に、第１モータに稼働していない状態の前記内燃エンジンを回転させる放電処理を実行することによって、平滑コンデンサに溜まっている電荷を放電させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃エンジンと、
前記内燃エンジンによって駆動されることで発電を行う第１モータと、
前記第１モータ又はバッテリの少なくとも一方から供給される電力によって駆動されることで駆動輪を回転させる第２モータと、
複数のスイッチング素子を備え、前記第１モータ及び前記第２モータの動作を制御するインバータと、
前記インバータが有する平滑コンデンサと、
を備えるハイブリッド車両を制御する車両制御方法において、
システムリレーがオフになった場合に、前記第１モータに稼働していない状態の前記内燃エンジンを回転させる放電処理を実行することによって、前記平滑コンデンサに溜まっている電荷を放電させることを特徴とする、車両制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の車両制御方法において、
前記平滑コンデンサの電圧が閾値を下回ったら、前記平滑コンデンサが完全放電する前に前記インバータの前記スイッチング素子を全相短絡状態にする、車両制御方法。

【請求項3】

請求項１に記載の車両制御方法において、
前記平滑コンデンサの電圧が閾値を下回ったら、前記内燃エンジンのスロットルバルブを開いてから前記放電処理を停止する、車両制御方法。

【請求項4】

請求項３に記載の車両制御方法において、
前記第１モータのトルクを前記内燃エンジンのフリクショントルク以下に低下させてから前記スロットルバルブを開き、その後に前記放電処理を停止する、車両制御方法。

【請求項5】

請求項３に記載の車両制御方法において、
前記第１モータの制御をトルク制御から位置制御に切り替え、
切り換え時の前記第１モータのロータ位置を目標値とする前記位置制御を実行してから、前記スロットルバルブを開き、その後に前記放電処理を停止する、車両制御方法。

【請求項6】

請求項１に記載の車両制御方法において、
前記放電処理の実行中に、前記内燃エンジンのいずれかの気筒のピストンが圧縮上死点近傍に到達しても前記平滑コンデンサの電圧が閾値を下回らない場合には、
前記第１モータの制御をトルク制御から位置制御に切り替えて前記ピストンが前記圧縮上死点近傍にある状態で前記内燃エンジンの回転を一時停止させ、
その状態で前記内燃エンジンのスロットルバルブを一度開閉した後、前記内燃エンジンの回転を再開させる、車両制御方法。

【請求項7】

請求項１に記載の車両制御方法において、
前記内燃エンジンのスロットルバルブを全閉状態にして前記放電処理を実行する、車両制御方法。

【請求項8】

内燃エンジンと、
前記内燃エンジンによって駆動されることで発電を行う第１モータと、
前記第１モータ又はバッテリの少なくとも一方から供給される電力によって駆動されることで駆動輪を回転させる第２モータと、
複数のスイッチング素子を備え、前記第１モータ及び前記第２モータの動作を制御するインバータと、
前記インバータが有する平滑コンデンサと、
を備えるハイブリッド車両を制御する車両制御装置において、
システムリレーがオフになった場合に、前記第１モータに稼働していない状態の前記内燃エンジンを回転させる放電処理を実行することによって、前記平滑コンデンサに溜まっている電荷を放電させる制御部を備えることを特徴とする、車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御方法及び車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド車両（ＨＥＶ）や電気自動車（ＢＥＶ）といった電動車両のように高電圧で走行用モータを駆動するシステムにおいては、安全性の観点から、システム停止後にインバータが備えるコンデンサの残留電荷を速やかに放電することが要求される。例えば、中国の法規（中華人民共和国国家標準）では、アクティブ放電要件を満たす場合には、モータの電源が切断されてから３秒以内にコンデンサを６０Ｖまで放電させる必要がある。

【0003】

上記の放電のための制御として、文献１には、励磁電流指令を所定値に、トルク電流指令をゼロとしたモータ電流制御が記載されている。当該制御によれば、励磁電流指令が所定値（つまりゼロではない）なため、コンデンサの電荷は走行用モータの巻線にて放電される。そして、トルク電流指令がゼロであるため走行用モータにトルクが付与されることがなく、したがって車両が走行することがない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０９－０７０１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記文献に記載された制御のようにトルク電流指令をゼロに設定しても、実際に走行用モータに通電させたときにトルクをゼロにすることは現実的には難しい。このため、上記文献に記載された制御では、走行用モータに通電することで振動が発生したり、駆動力が発生したりするおそれがある。

【0006】

そこで本発明は、走行用モータに振動や駆動力を発生させることなく、コンデンサの残留電荷を速やかに放電させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様によれば、内燃エンジンと、内燃エンジンによって駆動されることで発電を行う第１モータと、第１モータ又はバッテリの少なくとも一方から供給される電力によって駆動されることで駆動輪を回転させる第２モータと、複数のスイッチング素子を備え第１モータ及び第２モータの動作を制御するインバータと、インバータが有する平滑コンデンサと、を備えるハイブリッド車両を制御する車両制御方法が提供される。この方法では、システムリレーがオフになった場合に、第１モータに稼働していない状態の内燃エンジンを回転させる放電処理を実行することによって、平滑コンデンサに溜まっている電荷を放電させる。

【発明の効果】

【0008】

上記態様によれば、走行用モータに振動や駆動力を発生させることなく、コンデンサの残留電荷を速やかに放電させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る制御を適用する車両の駆動システムのブロック図である。

【図2】図２は、第１実施形態における放電処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図3】図３は、クランクシャフトの回転量と使用電力量との関係を示す図である。

【図4】図４は、第２実施形態における放電処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図5】図５は、第３実施形態における放電処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図6】図６は、第４実施形態における放電処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図7】図７は、第５実施形態における放電処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図8】図８は、第６実施形態における放電処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図9】図９は、第７実施形態における放電処理の処理内容を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0011】

［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る制御を適用する車両の駆動システムを示すブロック図である。本実施形態における車両は、内燃エンジン１２と、発電用の第１モータ４と、バッテリ１と、走行用の第２モータ２２と、を備えるシリーズ式のハイブリッド車両である。第１モータ４及び第２モータ２２はいずれも三相交流モータである。

【0012】

第１モータ４は内燃エンジン１２と機械的に連結されており、内燃エンジン１２によって駆動されて発電する。第１モータ４で発電した電力は、基本的には二次電池等で構成されるバッテリ１に充電されるが、加速時等には直接第２モータ２２へ供給されることもある。また第１モータ４はバッテリ１の電力を用いて力行し、内燃エンジン１２を回転させることもできる。

【0013】

第２モータ２２は、バッテリ１及び第１モータ４と電気的に接続されており、第１モータ４又はバッテリ１の少なくとも一方から供給される電力によって駆動されて駆動輪を回転させる。また、第２モータ２２は車両減速時に駆動輪に連れ回れることによって車両の運動エネルギを電力として回生することもできる。回生によって生じた電力はバッテリ１に蓄えられる。

【0014】

本実施形態における車両は、バッテリ１の直流電力を交流電力に変換するインバータ３と、直流電力を平滑化する平滑コンデンサ５と、を備え、バッテリ１はシステムリレー２を介してインバータ３に接続されている。

【0015】

システムリレー２は、運転者によるキースイッチのオン／オフ操作に連動して、車両コントローラ１１により開閉駆動する。すなわち、システムリレー２は、キースイッチがオンのときに閉じ、オフのときに開く。

【0016】

インバータ３は、第１モータ４を制御する回路（以下、第１モータ用回路ともいう。）と第２モータ２２を制御する回路（以下、第２モータ用回路ともいう。）に分かれており、両者は平滑コンデンサ５に対して並列に接続されている。なお、両者は同じ構成であるため、ここでは第１モータ用回路について説明し、第２モータ用回路については説明を省略する。

【0017】

第１モータ用回路は、複数のスイッチング素子（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：ＩＧＢＴ）Ｔｒ１～Ｔｒ６と、各スイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６に並列に接続され、スイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６の電流方向とは逆方向に電流が流れる整流素子（ダイオード）Ｄ１～Ｄ６を有し、バッテリ１の直流電力を交流電力に変換して、第１モータ４に供給する。本例では、２つのスイッチング素子を直列に接続した３対の回路がバッテリ１に並列に接続され、各対のスイッチング素子管とモータ４の３相入力部とがそれぞれ接続されている。

【0018】

図１に示す例でいえば、スイッチング素子Ｔｒ１とＴｒ２、スイッチング素子Ｔｒ３とＴｒ４、スイッチング素子Ｔｒ５とＴｒ６がそれぞれ直列に接続され、スイッチング素子Ｔｒ１とＴｒ２の間と第１モータ４のＵ相、スイッチング素子Ｔｒ３とＴｒ４の間と第１モータ４のＶ相、スイッチング素子Ｔｒ５とＴｒ６の間と第１モータ４のＷ相がそれぞれ接続されている。なお、インバータ３の動作の詳細については後述する。

【0019】

システムリレー２とインバータ３との間には、直流電力を平滑化するためのコンデンサ５がバッテリ１と並列に接続されている。

【0020】

車両コントローラ１１は、中央演算装置ＣＰＵ、リードオンリメモリＲＯＭ及びランダムアクセスメモリＲＡＭを備え、車両のアクセル信号、ブレーキ信号、シフトポジション信号等に基づいてトルク指令値、リレー開閉情報、起動・停止要求信号等を設定し、これらを発電モータコントローラ１０、駆動モータコントローラ２１へ出力する。

【0021】

制御部としての発電モータコントローラ１０は、インバータ３の動作を制御する。すなわち、発電モータコントローラ１０は車両コントローラ１１からのトルク指令値に基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成し、これを第１ゲート駆動回路９へ出力する。第１ゲート駆動回路９は、生成されたＰＷＭ信号に基づいて各スイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６を所定のタイミングでオン／オフ制御する。また、発電モータコントローラ１０は、エンジンコントローラ１３からの内燃エンジン１２のピストン位置情報の入力と、エンジンコントローラ１３へのスロットルバルブ開閉要求の出力も行う。エンジンコントローラ１３と連携して行う制御については後述する。

【0022】

第１ゲート駆動回路９は、スイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６の過熱異常や過電流異常を検出し、ＩＧＢＴ異常信号を発電モータコントローラ１０へ出力する機能を備える。

【0023】

また、第１ゲート駆動回路９は、平滑コンデンサ５の電圧を検出する電圧センサ８からの信号を入力し、発電モータコントローラ１０が認識できる波形レベルに変換し、コンデンサ電圧信号として発電モータコントローラ１０へ出力する。

【0024】

以上のような制御を行う際に、発電モータコントローラ１０は、第１モータ４に設けられた回転子位置センサ７（例えばレゾルバやエンコーダ等。）からの出力であって第１モータ４の回転子位置を示す位置センサ信号と、インバータ３から第１モータ４に供給される各相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する電流センサ６からのフィードバック信号と、平滑コンデンサ５の両端子間に接続された電圧センサ８からのコンデンサ電圧信号を読み込む。

【0025】

第２モータ用回路は、上述した通りスイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６等については第１モータ用回路と同じであり、第１モータ用回路の第１ゲート駆動回路９が第２ゲート駆動回路２０に、同じく発電モータコントローラ１０が駆動モータコントローラ２１に、制御対象が発電用の第１モータ４から走行用の第２モータ２２にそれぞれ置き換わったものである。
次に、本実施形態における放電処理について説明する。

【0026】

本実施形態でいう放電処理とは、システム停止後に平滑コンデンサ５の残留電荷を放電する処理のことである。これは主に安全上の観点から行うものであり、放電終了後の電圧や当該電圧までの降下時間等については各国の法令等により定められている。

【0027】

放電処理として、第２モータ２２を使う方法が考えられるが、第２モータ２２でトルクが発生すると車両が走行してしまうため、トルクを発生させないように通電する必要がある。そのためには励磁電流指令を所定値に、トルク電流指令値をゼロにそれぞれ設定すればよいが、トルク電流指令値を設定通りにゼロにすることは現実的には難しく、発生したトルクにより車体が動いたり振動したりするおそれがある。また、他の放電処理として、モータを駆動することなく、所定周期でスイッチング素子のオン／オフを繰り返し行う方法も考えられる。しかし、１回のオン／オフによるスイッチング損失は小さいので、所定時間内で放電完了するためには高周波でのスイッチングが必要となり、車両走行に必要な周波数よりも高い周波数に対応した放電処理専用のゲート電源を設ける必要が生じてしまう。

【0028】

そこで本実施形態では、放電処理の放電処理として、キースイッチがオフになったら平滑コンデンサ５の残っているエネルギを用いて第１モータ４を力行させ、稼働していない状態の内燃エンジン１２を回転させる。

【0029】

図２は、本実施形態における放電処理の処理内容を示すフローチャートである。

【0030】

ステップＳ１００では、車両コントローラ１１がキースイッチからの信号に基づいてキースイッチがオフになったか否かの判定をオフになるまで繰り返し実行する。

【0031】

ステップＳ１１０では、車両コントローラ１１が各コントローラ１０、１３、２１へ停止命令を出力する。

【0032】

ステップＳ１２０では、車両コントローラ１１が、各コントローラ１０、１３、２１が制御を停止したか否かの判定を、制御が停止するまで繰り返し実行する。

【0033】

ステップＳ１３０では、車両コントローラ１１がシステムリレー２を遮断する。

【0034】

ステップＳ１４０では、車両コントローラ１１が発電モータコントローラ１０へ放電処理を行う旨の命令（以下、放電命令ともいう。）を出力する。

【0035】

ステップＳ１５０では、発電モータコントローラ１０が稼働していない状態の内燃エンジン１２を回転させる。すなわち発電モータコントローラ１０が第１モータ４を駆動させ、第１モータ４と機械的に連結された内燃エンジン１２のクランクシャフトを回転させる。第１モータ４及び内燃エンジン１２は駆動輪（図示せず）と連結されていないので、本ステップの処理によって車両が動くことはない。また、放電処理専用のハードウェアを設ける必要もない。

【0036】

内燃エンジン１２を回転させる際には、発電モータコントローラ１０はクランクシャフトの回転速度が１０～３０［ｄｅｇ／ｓ］程度となるように第１モータ４を制御する。

【0037】

図３は、第１モータ４で内燃エンジン１２を回転させる場合の、クランク角（クランクシャフトの回転量）と使用電力量との関係を示す図である。図中の実線は１０ｄｅｇ／ｓで回転させる場合、破線は３０ｄｅｇ／ｓで回転させる場合である。図示する通り、クランク角と使用電力量はほぼ比例している。ここで、平滑コンデンサ５に蓄え得るエネルギが０．１ｋＪ、回転速度が１０ｄｅｇ／ｓのときのクランク角当たりの使用電力量が０．０２ｋＪ、回転速度が３０ｄｅｇ／ｓのときのクランク角当たりの使用電力量が０．０１ｋＪの場合を考える。

【0038】

回転速度が１０ｄｅｇ／ｓの場合には、キースイッチがオフになったときに平滑コンデンサ５に０．１ｋＪのエネルギが残っていたとしても、クランクシャフトを５ｄｅｇ回転させれば当該エネルギを消費できる。そして、５ｄｅｇ回転させるのに要する時間は約０．４秒である。一方、回転速度が３０ｄｅｇ／ｓの場合は０．１ｋＪのエネルギを消費するためにはクランクシャフトを１０ｄｅｇ回転させる必要があり、これに要する時間は約０．３秒である。上述した中国の法規をはじめ多くの国の法規等では、コンデンサを所定電圧以下にするための時間を３～４秒と規定している。したがって、本実施形態によれば、規定された時間より十分に短い時間で平滑コンデンサ５の残留電荷を放電することができる。

【0039】

ステップＳ１６０では、発電モータコントローラ１０が、コンデンサ電圧が閾値を下回ったか否かの判定を、閾値を下回るまで繰り返し実行する。当該判定はコンデンサ電圧信号に基づいて行う。閾値には、法令で定めされた値を用いてもよいし、それよりも低い値を用いてもよい。例えば、法令で６０Ｖ以下まで低下させることを要求している場合には閾値を６０Ｖに設定してもよいし、６０Ｖ以下の値に設定してもよい。

【0040】

ステップＳ１７０では、発電モータコントローラ１０が制御を停止する。つまり発電モータコントローラ１０が第１モータを停止させる。

【0041】

以上のように本実施形態では、内燃エンジン１２と、内燃エンジン１２によって駆動されることで発電を行う第１モータ４と、第１モータ４又はバッテリ１の少なくとも一方から供給される電力によって駆動されることで駆動輪を回転させる第２モータ２２と、複数のスイッチング素子を備え第１モータ４及び第２モータ２２の動作を制御するインバータ３と、インバータ３が有する平滑コンデンサ５と、を備えるハイブリッド車両を制御する車両制御方法が提供される。この方法は、システムリレー２がオフになった場合に、発電モータコントローラ１０が第１モータ４に稼働していない状態の内燃エンジン１２を回転させる放電処理を実行することによって、平滑コンデンサ５に溜まっている電荷を放電させる。第１モータ４は駆動輪と機械的に連結されていないので、上記の放電処理によれば、車体が動くことなく平滑コンデンサ５の残留電荷を放電させることができる。また、本実施形態の放電処理には、放電処理専用のハードウェアは不要である。

【0042】

［第２実施形態］
図４は、本実施形態に係る放電処理の処理内容を示すフローチャートである。第１実施形態（図２）と同様の処理については図２と同じステップ番号を付している。すなわち、ステップＳ１００～Ｓ１６０及びステップＳ１７０は第１実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。以下、第１実施形態と異なる処理、つまりステップＳ１６０とステップＳ１７０との間のステップＳ２００及びステップＳ２１０の処理を中心に説明する。

【0043】

ステップＳ１６０でコンデンサ電圧が閾値を下回ったら、ステップＳ２００において、発電モータコントローラ１０は全相短絡状態、つまりスイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６を短絡状態にする。

【0044】

そして、ステップＳ２１０では、発電モータコントローラ１０が、第１モータ４のロータ位置が変化しない状態が所定時間経過したか否かの判定を、所定時間が経過するまで繰り返し実行し、経過したらステップＳ１７０の処理を実行する。ここでの所定時間は、エンジン１２の筒内圧がピストンリングとシリンダとの隙間等から抜けて大気圧とほぼ等しくなるのに要する時間であり、シミュレーション等で予め設定しておく。

【0045】

上記の通り本実施形態では、平滑コンデンサ５の電圧が閾値を下回った後、完全放電する前にインバータ３のスイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６を全相短絡状態にする。平滑コンデンサ５の残留電荷を用いて非稼働状態の内燃エンジン１２を回転させる場合、平滑コンデンサ５が完全放電状態になると第１モータ４がトルクを発生させられなくなる。非稼働状態では内燃エンジン１２のスロットルバルブは閉じているので、内燃エンジン１２の筒内圧力による反力でクランクシャフトが逆回転するおそれがある。このとき、インバータ３が制御停止状態だと、クランクシャフトの逆回転に伴い第１モータ４も逆回転し、これにより誘起電圧が生じて平滑コンデンサ５が再充電されてしまう。

【0046】

しかし本実施形態では完全放電状態になる前にインバータ３を短絡状態にしておくので、仮にクランクシャフトが逆回転したとしても平滑コンデンサ５が再充電されることはない。

【0047】

以上のように本実施形態では、発電モータコントローラ１０は、平滑コンデンサ５の電圧が閾値を下回ったら、前記平滑コンデンサが完全放電する前に前記インバータの前記スイッチング素子を全相短絡状態にする。これにより、平滑コンデンサ５の放電が終了した後に圧縮反力によりクランクシャフトが逆回転しても、平滑コンデンサ５は充電されない。

【0048】

［第３実施形態］
図５は、本実施形態に係る放電処理の処理内容を示すフローチャートである。第１実施形態（図２）と同様の処理については図２と同じステップ番号を付している。すなわち、ステップＳ１００～Ｓ１６０及びステップＳ１７０は第１実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。以下、第１実施形態と異なる処理、つまりステップＳ１６０とステップＳ１７０との間のステップＳ３００及びステップＳ３１０の処理を中心に説明する。

【0049】

ステップＳ１６０でコンデンサ電圧が閾値を下回ったら、ステップＳ３００において、発電モータコントローラ１０はエンジンコントローラ１３へスロットルバルブ開要求を出力する。続くステップＳ３１０では、エンジンコントローラ１３が上記要求に応じてスロットルバルブを開く。

【0050】

上記の通り本実施形態では、平滑コンデンサ５の電圧が閾値を下回った後、完全放電する前に内燃エンジン１２のスロットルバルブを開く。

【0051】

第２実施形態で説明した通り、平滑コンデンサ５の残留電荷を用いて内燃エンジン１２を回転させる場合、内燃エンジン１２の筒内圧力による反力でクランクシャフトが逆回転し、平滑コンデンサ５が再充電されるおそれがある。また、クランクシャフトの回転方向が反転する際に、エンジンマウントを介して乗員にショックが伝わるおそれがある。

【0052】

その点、本実施形態では完全放電状態になる前にスロットルバルブを開く。スロットルバルブを開くと、吸気行程の途中で吸気バルブが開いている気筒の筒内圧は負圧から大気圧へ変化する。つまりクランクシャフトを逆回転させる力としての負圧がなくなる。また、排気バルブが開いている気筒の筒内圧はスロットルバルブの開閉によらず大気圧である。したがって、クランクシャフトを逆回転させる方向に作用するのは、圧縮行程の途中で吸気バルブ及び排気バルブが閉じた状態の気筒の、大気圧より高くなった筒内圧のみとなる。そして、大気圧より高くなっている筒内圧も、他の気筒の筒内圧（大気圧）に抗してクランクシャフトを逆回転させようとする際に、ピストンリングとシリンダとの隙間等から抜けて大気圧に近づく。これによりクランクシャフトの逆回転を抑制できる。

【0053】

以上のように本実施形態によれば、平滑コンデンサ５の電圧が閾値を下回ったら、発電モータコントローラ１０は内燃エンジン１２のスロットルバルブを開いてから放電処理を停止する。これにより、平滑コンデンサ５が完全放電状態になる前にスロットルバルブが開かれるので、完全放電状態になった後のクランクシャフトの逆回転を抑制できる。

【0054】

［第４実施形態］
図６は、本実施形態に係る放電処理の処理内容を示すフローチャートである。第１実施形態（図２）及び第３実施形態（図５）と同様の処理については図２、図５と同じステップ番号を付している。すなわち、ステップＳ１００～Ｓ１６０及びステップＳ１７０は第１実施形態と同様であり、ステップＳ３００及びステップＳ３１０は第３実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。以下、第１実施形態及び第３実施形態と異なる処理、つまりステップＳ１６０とステップＳ３００との間のステップＳ４００の処理について説明する。

【0055】

ステップＳ４００では、発電モータコントローラ１０が第１モータ４のトルクを内燃エンジン１２のフリクショントルク以下に変更してクランクシャフトの回転を停止させる。

【0056】

第３実施形態では完全放電状態になる前にスロットルバルブを開く。これによりクランクシャフトを逆回転させる反力としての筒内圧が抜けるので、完全放電状態になったときにクランクシャフトが逆回転することを抑制できる。ただし、第１モータ４が内燃エンジン１２のフリクショントルクより大きい状態で反力がなくなると、クランクシャフトの回転の勢いが増してしまい、エンジンマウントを介して乗員にショックが伝わるおそれがある。

【0057】

そこで本実施形態では、第１モータ４のトルクを内燃エンジン１２のフリクショントルク以下、換言すると反力がなくなってもクランクシャフトが回転しない程度のトルクまで低下させる。

【0058】

以上のように本実施形態では、第３実施形態と同様の処理に加え、発電モータコントローラ１０は第１モータ４のトルクを内燃エンジン１２のフリクショントルク以下に低下させてからスロットルバルブを開き、その後に放電処理を停止する。これにより、圧縮反力が抜けた後に第１モータ４のトルクでクランクシャフトの回転の勢いが増すことによるショックの発生を抑制できる。

【0059】

［第５実施形態］
図７は、本実施形態に係る放電処理の処理内容を示すフローチャートである。第１実施形態（図２）及び第３実施形態（図５）と同様の処理については図２、図５と同じステップ番号を付している。すなわち、ステップＳ１００～Ｓ１６０及びステップＳ１７０は第１実施形態と同様であり、ステップＳ３００及びステップＳ３１０は第３実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。以下、第１実施形態及び第３実施形態と異なる処理、つまりステップＳ１６０とステップＳ３００との間のステップＳ５００及びステップＳ５１０の処理を中心に説明する。

【0060】

ステップＳ５００及びＳ５１０は、第４実施形態のステップＳ４００と同様に、スロットルバルブを開くことによってクランクシャフトを逆回転させる反力が抜けてクランクシャフトの回転の勢いが増すことを抑制するための処理である。

【0061】

ステップＳ５００では、発電モータコントローラ１０が、第１モータ４の制御を目標トルクに基づいて制御するトルク制御から、目標ロータ位置に基づいて制御する位置制御に切り替え、切り替えたタイミングにおける第１モータ４のロータ位置を記憶する。そしてステップＳ５１０では、発電モータコントローラ１０が、ステップＳ５００で記憶したロータ位置を目標ロータ位置とする位置制御を実行して第１モータ４を停止させる。これにより内燃エンジン１２の回転が停止する。そして、その後、ステップＳ３００～Ｓ３１０でスロットルバルブを開いて内燃エンジン１２の筒内圧を抜く。

【0062】

これにより、筒内圧が抜けるまでロータ位置が目標ロータ位置に保持されるので、圧縮反力としての筒内圧によってクランクシャフトが逆回転することを抑制できる。

【0063】

以上のように本実施形態では、第３実施形態と同様の処理に加え、発電モータコントローラ１０は、平滑コンデンサ５の電圧が閾値を下回ったら第１モータ４の制御をトルク制御から位置制御に切り替え、切り替え時の第１モータ４のロータ位置を目標値とする位置制御を実行してからスロットルバルブを開き、その後に放電処理を停止する。これにより、圧縮反力としての筒内圧によるクランクシャフトの逆回転を抑制できる。

【0064】

［第６実施形態］
図８は、本実施形態に係る放電処理の処理内容を示すフローチャートである。第１実施形態（図２）及び第５実施形態（図７）と同様の処理については図２、図７と同じステップ番号を付している。すなわち、ステップＳ１００～Ｓ１６０及びステップＳ１７０は第１実施形態と同様であり、ステップＳ５００～Ｓ５１０は第５実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。以下、第１実施形態及び第５実施形態と異なる処理、つまりステップＳ６００及びステップＳ６１０～Ｓ６３０の処理を中心に説明する。

【0065】

ステップＳ１６０でコンデンサ電圧が閾値を下回っていないと判定した場合に実行するステップＳ６００では、発電モータコントローラ１０が、エンジンコントローラ１３からのピストン位置情報に基づいて、いずれかの気筒のピストン位置が圧縮上死点近傍に到達したか否かを判定し、到達した場合にはステップＳ５００の処理を実行し、到達していない場合ステップＳ１６０の処理を実行する。ここでいう上死点近傍とは、圧縮上死点から所定クランク角だけ手前の位置である。これは、後述するように位置制御に切り替えて内燃エンジン１２の回転を停止させるまでの間に、ピストン位置が圧縮上死点を超えないようにするためであり、例えば、第１モータ４の回転速度が速いほど大きい値にする。

【0066】

そして、ピストン位置が圧縮上死点近傍に到達している場合には、ステップＳ５００～Ｓ５１０で、第１モータ４の制御をトルク制御から位置制御に切り替え、当該切り換えタイミングにおけるロータ位置（つまり圧縮上死点近傍）を目標ロータ位置として第１モータ４を停止させ、これにより内燃エンジン１２の回転を停止させる。

【0067】

そして、ステップＳ６１０では、発電モータコントローラ１０がエンジンコントローラ１３へスロットルバルブの開閉を要求する。これを受けてエンジンコントローラ１３は、ステップＳ６２０でスロットルバルブを開き、ステップＳ６３０でスロットルバルブを閉じる。

【0068】

ステップＳ６３０の処理が終了したら、ステップＳ１５０に戻って、発電モータコントローラ１０が第１モータ４を稼働させて内燃エンジン１２を回転させる。

【0069】

第１モータ４によって内燃エンジン１２を回転させている際に、ピストン位置が圧縮上死点を超えると、それまで第１モータ４のトルクと逆方向に作用していた圧縮反力としての筒内圧が、モータトルクと同方向に作用することとなる。そして、第１モータ４の制御形態がトルク制御だと、第１モータ４の回転速度制御がこの圧縮反力の作用方向の反転に追従できずに、クランクシャフトの回転の勢いが増してエンジンマウントを介して乗員にショックが伝わるおそれがある。

【0070】

しかし、本実施形態ではピストン位置が圧縮上死点を超える前に内燃エンジン１２の回転を停止させ、スロットルバルブを開閉することにより筒内圧を抜いた後に、内燃エンジン１２の回転を再開するので、内燃エンジン１２の回転の勢いが増すことを抑制できる。

【0071】

以上のように本実施形態では、放電処理の実行中に、内燃エンジン１２のいずれかの気筒のピストンが圧縮上死点近傍に到達しても平滑コンデンサ５の電圧が閾値を下回らない場合には、発電モータコントローラ１０は、第１モータ４の制御をトルク制御から位置制御に切り替えてピストンが圧縮上死点近傍にある状態で内燃エンジン１２の回転を一時停止させ、その状態で内燃エンジン１２のスロットルバルブを一度開閉した後、内燃エンジンの回転を再開させる。これにより、ピストンが圧縮上死点を通過した後に内燃エンジン１２の回転の勢いが増すことを抑制できる。

【0072】

［第７実施形態］
図９は、本実施形態に係る放電処理の処理内容を示すフローチャートである。第１実施形態（図２）と同様の処理については図２と同じステップ番号を付している。すなわち、ステップＳ１００～Ｓ１６０及びステップＳ１７０は第１実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。以下、第１実施形態と異なる処理、つまりステップＳ１４０とステップＳ１５０との間のステップＳ７００及びステップＳ７１０の処理を中心に説明する。

【0073】

ステップＳ７００では、発電モータコントローラ１０がエンジンコントローラ１３へスロットルバルブを全閉にすることを要求する。スロットルバルブは、内燃エンジン１２が非稼働の状態においては、全閉付近で少し開いた状態（以下、通常停止状態ともいう）となっているが、ここでは全閉にすることを要求する。ステップＳ７１０では、エンジンコントローラ１３が上記要求に応じてスロットルバルブを全閉にする。すなわち、本実施形態では放電命令が出されたら、スロットルバルブが全閉の状態で内燃エンジン１２を回転させる。なお、第１～第６実施形態では通常停止状態で内燃エンジン１２を回転させる。

【0074】

スロットルバルブを全閉にすることで、通常停止状態よりもポンピングロスが大きくなる。これはすなわち圧縮反力が大きくなるということであり、圧縮反力が大きくなる分、内燃エンジン１２を回転させることによる電力消費量が大きくなるので、放電処理の完了までの時間をより短縮できる。

【0075】

以上のように本実施形態では、発電モータコントローラ１０は、内燃エンジン１２のスロットルバルブを全閉状態にして放電処理を実行する。これにより、放電処理に要する時間をより短くすることができる。

【0076】

なお、第７実施形態において、ステップＳ７００でスロットルバルブを全開にすることを要求し、ステップＳ７１０でスロットルバルブを全開にしてもよい。全開にすることで通常停止状態よりも圧縮反力が小さくなり、内燃エンジン１２を回転させることによる電力消費量も小さくなる。その一方、圧縮反力が小さくなるこということは、平滑コンデンサ５の放電が終了して第１モータ４がトルクを出せなくなったときにクランクシャフトを逆回転させる力が小さくなるということである。すなわち、スロットルバルブを全開にした状態で放電処理を行うと、上述したクランクシャフトの逆回転による平滑コンデンサ５の再充電や、クランクシャフトの回転方向の反転によるショックの発生を抑制できる。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0078】

１ バッテリ、 ２ システムリレー、 ３ インバータ、 ４ 第１モータ、 ５ 平滑コンデンサ、 １０ 発電モータコントローラ、 １１ 車両コントローラ、１２ 内燃エンジン、 １３ エンジンコントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】