(57)【要約】【課題】出力軸がダンパを介して後段の後段軸に接続されたエンジンの始動性をダンパのねじれ角を利用してより良好なものとする。【解決手段】エンジンの始動が開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過したときに、ダンパのねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続したときには、燃料噴射と点火を開始してエンジンが始動されるようエンジンとモータとを制御し（Ｓ１００〜１６０，Ｓ１８０〜Ｓ２３０）、ねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２継続しないときには、モータから出力されるトルクをトルクＴｃ１だけ増加させてエンジンのクランキングを継続しエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときに燃料噴射と点火を開始してエンジン２２が始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御する（Ｓ１００〜Ｓ２３０）。【選択図】図２
2010096095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、を備える内燃機関装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記後段軸の回転数である後段軸回転数を検出する後段軸回転数検出手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された後段軸回転数との差に基づいて前記内燃機関が前記クランキング手段によりクランキングされる際の該内燃機関の回転抵抗に応じた前記ねじれ要素のねじれ角を演算するねじれ角演算手段と、
前記内燃機関の始動が要請されたとき、前記内燃機関のクランキングが開始されて所定時間が経過したときに前記演算されたねじれ角が所定角未満のときには前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御し、前記内燃機関のクランキングが開始されて前記所定時間が経過したときに前記演算されたねじれ角が前記所定角以上のときには前記クランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に前記検出された出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御する始動制御手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関装置であって、
前記所定時間は、前記内燃機関の温度が所定温度以上の状態で該内燃機関を始動するときに、前記出力軸の回転数が前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始する回転数に至るのに必要な時間である、
内燃機関装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関装置であって、
前記始動制御手段は、前記クランキング手段から出力されるトルクを増加させた後に前記演算されたねじれ角が前記所定角未満に至ったときには直ちに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう制御する手段である、
内燃機関装置。
【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内燃機関装置であって、
前記始動制御手段は、前記検出された出力軸回転数が前記所定回転数以上に至ったときには直ちに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう制御する手段である、
内燃機関装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置を搭載し、車軸が前記後段軸に連結されてなる車両。
【請求項６】
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、を備える内燃機関装置の始動制御方法であって、
（ａ）前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記後段軸の回転数である後段軸回転数との差に基づいて前記内燃機関が前記クランキング手段によりクランキングされる際の該内燃機関の回転抵抗に応じた前記ねじれ要素のねじれ角を演算し、
（ｂ）前記内燃機関の始動が要請されたとき、前記内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときに前記演算したねじれ角が所定角未満のときには前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御し、前記内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときに前記演算したねじれ角が前記所定角以上のときには前記クランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に前記検出された出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御する、
内燃機関装置の始動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置およびこれを備える車両並びに内燃機関装置の始動制御方法に関し、詳しくは、出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された内燃機関とこの内燃機関をクランキング可能なクランキング手段とを備える内燃機関装置およびこれを備える車両並びにこうした内燃機関装置の始動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、エンジンの出力軸の回転数と駆動輪に接続された駆動軸の回転数との差に基づいて駆動系のねじれを検出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、検出された駆動系のねじれに基づいてエンジンへの燃料噴射量を設定することにより、駆動系のねじれに基づいて発生する車両の振動を抑制している。
【特許文献１】特開２００１−８２２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エンジンの出力軸がダンパなどのねじれ要素を介して後段の後段軸に接続されている装置では、上述の装置のように、車両の振動を示す指標としてねじれ要素のねじれ角を用いた制御が行なわれている。しかしながら、ねじれ要素のねじれ角は、車両の振動を示すだけではなく、他の要素も示していると考えられる。特に、エンジンを始動する際には、ねじれ要素のねじれ角はエンジンの回転抵抗を示す指標となることが考えられ、ねじれ要素のねじれ角を利用してエンジンの始動性をより良好なものとすることも課題として考えられる。
【０００４】
本発明の内燃機関装置およびこれを備える車両並びに内燃機関装置の始動制御方法は、出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された内燃機関の始動性をねじれ要素のねじれ角を利用してより良好なものとすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関装置の始動制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関装置は、
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、を備える内燃機関装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記後段軸の回転数である後段軸回転数を検出する後段軸回転数検出手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された後段軸回転数との差に基づいて前記内燃機関が前記クランキング手段によりクランキングされる際の該内燃機関の回転抵抗に応じた前記ねじれ要素のねじれ角を演算するねじれ角演算手段と、
前記内燃機関の始動が要請されたとき、前記内燃機関のクランキングが開始されて所定時間が経過したときに前記演算されたねじれ角が所定角未満のときには前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御し、前記内燃機関のクランキングが開始されて前記所定時間が経過したときに前記演算されたねじれ角が前記所定角以上のときには前記クランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に前記検出された出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御する始動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と後段軸の回転数である後段軸回転数との差に基づいて内燃機関がクランキング手段によりクランキングされる際の内燃機関の回転抵抗に応じたねじれ要素のねじれ角を演算し、内燃機関の始動が要請されたときに、内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときにねじれ角が所定角未満のときには内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して内燃機関が始動されるよう内燃機関とクランキング手段とを制御し、内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときにねじれ角が所定角以上のときにはクランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に検出された出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して内燃機関が始動されるよう内燃機関とクランキング手段とを制御する。内燃機関をクランキングする際には内燃機関の回転数や内燃機関の回転数の上昇程度にもよるがある程度の回転数で回転しているときには内燃機関の回転抵抗に応じてねじれ要素がねじれるため、ねじれ要素のねじれ角は内燃機関の回転抵抗を示す指標として考えることができる。また、内燃機関の回転抵抗は、内燃機関の潤滑剤の温度や潤滑剤の潤滑状態によって変化するため、内燃機関の回転初期には大きな値であっても内燃機関をある程度の時間に亘って回転させていると小さな値に変化するものと考えられる。これらのことから、本発明の内燃機関装置では、ねじれ角が所定角未満のときには、内燃機関の回転抵抗が小さく、燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていると判断して、内燃機関への燃料噴射と点火を開始し、ねじれ角が所定角以上のときには、内燃機関の回転抵抗が大きく、燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていないと判断して、内燃機関の回転数がもっと上昇するようクランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に内燃機関の回転数が所定回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火を開始して内燃機関を始動するものとなる。このため、ねじれ角が所定角以上の燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていないときに燃料噴射や点火を開始することにより初爆時に失火したり低回転数における初爆によるトルクショックなどの不都合を回避することができると共にねじれ角が所定角以上の内燃機関の回転抵抗が大きいときに内燃機関をより確実に始動することができる。即ち、ねじれ要素のねじれ角に応じて燃料噴射や点火を開始したりクランキング手段から出力されるトルクを増加させることにより、内燃機関の始動性をより良好なものとすることができるのである。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記所定時間は、前記内燃機関の温度が所定温度以上の状態で該内燃機関を始動するときに、前記出力軸の回転数が前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始する回転数に至るのに必要な時間であるものとすることもできる。こうすれば、通常、燃料噴射と点火とを開始することができる時間を経過した以降についてねじれ角が所定角以上のとき即ち内燃機関の回転抵抗が大きいときにクランキング手段から出力されるトルクを増加させて内燃機関をより確実に始動することができる。
【０００９】
また、本発明の内燃機関装置において、前記始動制御手段は、前記クランキング手段から出力されるトルクを増加させた後に前記演算されたねじれ角が前記所定角未満に至ったときには直ちに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう制御する手段であるものとすることもできるし、前記検出された出力軸回転数が前記所定回転数以上に至ったときには直ちに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、ねじれ要素のねじれ角が所定角未満に至ったり出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに、内燃機関を迅速に始動することができる。
【００１０】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、を備える内燃機関装置であって、前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、前記後段軸の回転数である後段軸回転数を検出する後段軸回転数検出手段と、前記検出された出力軸回転数と前記検出された後段軸回転数との差に基づいて前記内燃機関が前記クランキング手段によりクランキングされる際の該内燃機関の回転抵抗に応じた前記ねじれ要素のねじれ角を演算するねじれ角演算手段と、前記内燃機関の始動が要請されたとき、前記内燃機関のクランキングが開始されて所定時間が経過したときに前記演算されたねじれ角が所定角未満のときには前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御し、前記内燃機関のクランキングが開始されて前記所定時間が経過したときに前記演算されたねじれ角が前記所定角以上のときには前記クランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に前記検出された出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御する始動制御手段と、を備える内燃機関装置を搭載し、車軸が前記後段軸に連結されてなることを要旨とする。
【００１１】
この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を搭載するから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、ねじれ要素のねじれ角を利用して内燃機関の始動性をより良好なものとすることができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１２】
本発明の内燃機関の始動制御方法は、
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能なクランキング手段と、を備える内燃機関装置の始動制御方法であって、
（ａ）前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記後段軸の回転数である後段軸回転数との差に基づいて前記内燃機関が前記クランキング手段によりクランキングされる際の該内燃機関の回転抵抗に応じた前記ねじれ要素のねじれ角を演算し、
（ｂ）前記内燃機関の始動が要請されたとき、前記内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときに前記演算したねじれ角が所定角未満のときには前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御し、前記内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときに前記演算したねじれ角が前記所定角以上のときには前記クランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に前記検出された出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに前記内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記クランキング手段とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１３】
この本発明の内燃機関装置の始動制御方法では、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と後段軸の回転数である後段軸回転数との差に基づいて内燃機関がクランキング手段によりクランキングされる際の内燃機関の回転抵抗に応じたねじれ要素のねじれ角を演算し、内燃機関の始動が要請されたときに、内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときにねじれ角が所定角未満のときには内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して内燃機関が始動されるよう内燃機関とクランキング手段とを制御し、内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときにねじれ角が所定角以上のときにはクランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に検出された出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して内燃機関が始動されるよう内燃機関とクランキング手段とを制御する。上述したように、ねじれ要素のねじれ角は内燃機関の回転抵抗を示す指標として考えることができ、内燃機関の回転抵抗は、内燃機関の回転初期には大きな値であっても内燃機関をある程度の時間に亘って回転させていると小さな値に変化するものと考えられるから、本発明の内燃機関装置の始動制御方法では、ねじれ角が所定角未満のときには、内燃機関の回転抵抗が小さく、燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていると判断して、内燃機関への燃料噴射と点火を開始し、ねじれ角が所定角以上のときには、内燃機関の回転抵抗が大きく、燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていないと判断すると共に内燃機関の回転数の上昇が抑制されているおそれがあると判断して、内燃機関の回転数がもっと上昇するようクランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に内燃機関の回転数が所定回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火を開始して内燃機関を始動するものとなる。このため、ねじれ角が所定角以上の燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていないときに燃料噴射や点火を開始することにより初爆時に失火したり低回転数における初爆によるトルクショックなどの不都合を回避することができると共にねじれ角が所定角以上の内燃機関の回転抵抗が大きいときに内燃機関をより確実に始動することができる。即ち、ねじれ要素のねじれ角に応じて燃料噴射や点火を開始したりクランキング手段から出力されるトルクを増加させることにより、内燃機関の始動性をより良好なものとすることができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載した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、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロール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する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ２３ａからのエンジン水温Ｔｗやエンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出するクランクポジションセンサ２３ｂからのクランクポジションなどが入力されている。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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３ｂからのクランクポジション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も演算している。また、エンジン２２は、クランクシャフト２６の回転に伴って作動する図示しないオイルポンプによってエンジン２２を潤滑，冷却するための潤滑オイルが供給されている。
【００１７】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４には後段軸としてのキャリア軸３４ａを介してエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００１８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０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ってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１９】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置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，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からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２１】
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としてのリングギヤ軸３２ａ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リングギヤ軸３２ａ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動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａ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動力分配統合機構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リングギヤ軸３２ａ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リングギヤ軸３２ａ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。
【００２２】
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の始動時の動作について説明する。図２は、エンジン２２の始動が要請されたときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２３】
始動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、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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，クランキング経過時間ｔ１，判定継続時間ｔ２，ダンパ２８のねじれ角θなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ２３ｂからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、クランキング経過時間ｔ１は、本ルーチンが開始されてからの経過時間として図示しないタイマにより計測された時間を入力するものとした。さらに、判定継続時間ｔ２は、後述するステップＳ１３０でダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満であると継続して判定される時間として図示しないタイマにより計測された時間を入力するものとした。ダンパ２８のねじれ角θは、本ルーチンと並行してハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される図３のねじれ角演算処理によって演算されてＲＡＭ７６の所定のアドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。図３のねじれ角演算処理では、エンジン２２の回転数ＮｅやモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を入力すると共に（ステップＳ３００）、入力したモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）と減速ギヤ３５の減速比Ｇｒとに基づいて後段軸としてのキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃを次式（１）により計算し（ステップＳ３１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅからキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃを減じた値に基づいてダンパ２８のねじれ角θを次式（２）により演算して（ステップＳ３２０）、ねじれ角演算処理を終了する。なお、エンジン２２の回転数Ｎｅの入力については上述した。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。
【００２４】
Nc=(ρ・Nm1+Nm2/Gr)/(1+ρ)     (1)
θ=2π・∫(Ne-Nc)dt            (2)
【００２５】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２６】
続いて、本ルーチンが開始されてからのクランキング経過時間ｔ１を所定時間ｔｒｅｆ１と比較し（ステップＳ１２０）、クランキング経過時間ｔ１が所定時間ｔｒｅｆ１に至っていないときには、エンジン２２をクランキングするためのクランキングトルクＴｃをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定すると共に（ステップＳ１６０）、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を次式（３）により計算して設定し（ステップＳ１８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信する（ステップＳ１９０）。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が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。ここで、所定時間ｔｒｅｆ１としては、例えば、常温（例えば、エンジン水温Ｔｗが２０℃以上など）の状態でエンジン２２を始動するときに、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至るのに必要な時間として予め実験などにより定められた時間を用いることができる。また、クランキングトルクＴｃとしては、エンジン２２の回転数Ｎｅがエンジン２２が共振する共振回転数帯を迅速に通過して点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至るように比較的大きなトルクが設定される。なお、点火開始回転数Ｎｆｉｒｅとしては、エンジン２２を安定して回転させることができる下限値近傍の回転数として、例えば９００ｒｐｍや１０００ｒｐｍなどを用いることができる。また、エンジン２２を始動する際の動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２にダンパ２８を介して接続されたキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（３）は、この共線図から容易に導くことができる。こうした制御により、エンジン２２をクランキングしながら駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
【００２７】
Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr         (3)
【００２８】
こうしてトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信すると、燃焼許可フラグＦの値を調べると共に（ステップＳ２００）、エンジン２２の回転数Ｎｅを点火開始回転数Ｎｆｉｒｅと比較する（ステップＳ２１０）。ここで、燃焼許可フラグＦは、本ルーチンが開始されるときに値０にリセットされ、本ルーチンが開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過した以降にエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っていなくても燃料噴射と点火を行なってもよいと判定されるときに値１が設定されるフラグである。このため、ステップＳ２００，Ｓ２１０の処理は、エンジン２２への燃料噴射と点火を開始してもよいか否かを判定する処理となる。いま、本ルーチンが開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過していないときを考えているから、燃焼許可フラグＦは値０であり、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っていないときには、上述したステップＳ１００〜Ｓ１２０，Ｓ１６０，Ｓ１８０〜Ｓ２１０の処理を繰り返し実行してエンジン２２のクランキングが継続される。こうしてエンジン２２のクランキングが継続されている最中に、本ルーチンが開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過するまでにエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときには（ステップＳ２１０）、エンジン２２に対する燃料噴射や点火制御が開始されるよう制御指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２２０）、エンジン２２が完爆するまでステップＳ１００〜Ｓ１２０，Ｓ１６０，Ｓ１８０〜Ｓ２２０の処理を繰り返し実行して（ステップＳ２３０）、エンジン２２が完爆したら始動制御ルーチンを終了する。制御指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が完爆するよう吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２の始動が開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過する前にエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときには、迅速にエンジン２２を始動することができる。
【００２９】
本ルーチンが開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過したときには（ステップＳ１２０）、ダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１３０）、その継続時間である判定継続時間ｔ２を所定時間ｔｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１４０）。ここで、所定角θｒｅｆとしては、エンジン２２への燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていると判定することができるダンパ２８のねじれ角θの値として予め実験などにより定めた値を用いることができる。また、所定時間ｔｒｅｆ２としては、エンジン２２のコンプレッションによってダンパ２８のねじれ角θが振動する周期より長い時間として、例えば、数十ｍｓｅｃ〜数百ｍｓｅｃなどの時間を用いることができる。いま、エンジン２２への燃料噴射や点火を伴わずにモータＭＧ１によってエンジン２２がクランキングされるときを考えると、エンジン２２の回転抵抗が大きいほどダンパ２８がねじれるため、ダンパ２８のねじれ角θをエンジン２２の回転抵抗を示す指標として考えることができる。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅより若干小さくてもエンジン２２の回転抵抗が小さいときには、エンジン２２への燃料噴射と点火を行なったときに失火やトルクショックなどの不都合が生じることなく迅速に回転数Ｎｅを上昇させることができ、安定してエンジン２２の燃焼が行なわれるものと考えられる。したがって、ステップＳ１３０，Ｓ１４０の処理は、ねじれ角θを所定角θｒｅｆと比較すると共に判定継続時間ｔ２を所定時間ｔｒｅｆ２を比較することにより、エンジン２２の回転抵抗が小さく、エンジン２２への燃料噴射と点火を行なうのに十分な状態に至っているか否かを判定する処理となる。
【００３０】
ダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続するときには（ステップＳ１３０，１４０）、エンジンの回転抵抗が小さく、燃料噴射と点火を行なうのに十分な状態に至っていると判断し、燃焼許可フラグＦに値１を設定し（ステップＳ１５０）、上述したステップＳ１６０，Ｓ１８０，Ｓ１９０の処理を実行する。このように燃焼許可フラグＦに値１が設定されると、ステップＳ２００で燃料許可フラグＦが値１であると判定され、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っていなくても燃料噴射と点火が開始されることになる（ステップＳ２２０）。上述したように、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っていなくても、エンジン２２の回転抵抗が小さいときには安定してエンジン２２の燃焼が行なわれるものと考えられるから、こうした制御により、エンジン２２への燃料噴射と点火をより適正なタイミングで開始してエンジン２２を始動することができ、エンジン２２の始動をより良好なものとすることができる。
【００３１】
ダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２継続しないときには（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、エンジン２２の回転抵抗が大きく、燃焼噴射と点火を行なうのに十分な状態に至っていないと判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をトルクＴｃ１だけ大きくなるよう設定すると共に（ステップＳ１７０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を上述した式（３）により計算し（ステップＳ１８０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１９０）、燃焼許可フラグＦが値１に設定されるかエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至るまで上述したステップＳ１００〜Ｓ１４０，Ｓ１７０〜Ｓ２１０の処理を繰り返し実行してエンジン２２のクランキングを継続する。ここで、トルクＴｃ１は、例えば、予め実験などにより定められた固定値を用いるものとしてもよいし、ダンパ２８のねじれ角θやバッテリ５０の特性などに基づいて定められた値を用いるものとしてもよい。一般に、エンジン２２の回転抵抗が大きいときには、回転抵抗が小さいときに比してエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇が抑制されると考えられる。このため、エンジン２２の回転抵抗が大きいと判断されるときには、エンジン２２の回転数Ｎｅがもっと上昇するように、モータＭＧ１から出力されるトルクを増加させてエンジン２２のクランキングを継続するのである。こうしてモータＭＧ１から出力されるトルクを増加させてエンジン２２のクランキングを継続している最中に、ダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続して燃焼許可フラグＦに値１が設定されたり（ステップＳ１３０〜Ｓ１５０，Ｓ２００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときには（ステップＳ２１０）、エンジン２２への燃料噴射と点火が開始される（ステップＳ２２０）。ここで、モータＭＧ１から出力されるトルクを増加させてエンジン２２をクランキングしている最中にもダンパ２８のねじれ角θの値を調べるのは以下の理由に基づく。エンジン２２の回転抵抗は、エンジン２２の温度が低く潤滑オイルの粘性が高い場合やエンジン２２の回転初期などエンジン２２に潤滑オイルが十分に供給されていない場合などに大きくなるが、こうした場合にエンジン２２をある程度の時間に亘って回転させていると、摩擦熱などによって潤滑オイルの温度を上昇させたりエンジン２２への潤滑オイルの供給を確保することができ、エンジン２２の回転抵抗は小さな値に変化するものと考えられる。したがって、エンジン２２のクランキングが継続されることにより、エンジン２２の回転抵抗が小さく変化して、燃料噴射と点火を行なうのに十分な状態に至ることも考えられるので、モータＭＧ１から出力されるトルクを増加させてエンジン２２をクランキングしている最中にもダンパ２８のねじれ角θの値を調べ、燃料噴射と点火を行なうのに十分な状態に至っているか否かを判断するのである。こうした制御により、燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていないときに燃料噴射や点火を開始してしまうことにより初爆時の失火やトルクショックなど不都合が生じるのを回避���ることができると共に、エンジン２２の回転抵抗が大きいときにエンジン２２をより確実に始動することができる。即ち、ダンパ２８のねじれ角θに応じて燃料噴射や点火を開始したりモータＭＧ１から出力されるトルクを増加させることにより、エンジン２２の始動性をより良好なものとすることができるのである。
【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、エンジン２２の始動が開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過したときに、ねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続したときには、燃料噴射と点火を開始してエンジン２２が始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御し、ねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２継続しないときには、モータＭＧ１から出力されるトルクを増加させてエンジン２２のクランキングを継続し、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときに燃料噴射と点火を開始してエンジン２２が始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するから、燃料噴射や点火を行なうのに十分な状態に至っていないときに燃料噴射や点火を開始してしまうことにより初爆時に失火したり低回転数における初爆によるトルクショックなど不都合が生じるのを回避することができると共に、エンジン２２の回転抵抗が大きいときにエンジン２２をより確実に始動することができる。即ち、ダンパ２８のねじれ角θに応じて燃料噴射や点火を開始したりモータＭＧ１から出力されるトルクを増加させることにより、エンジン２２の始動性を良好なものとすることができるのである。また、エンジン２２の始動が開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過する前にエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときや、モータＭＧ１から出力されるトルクを増加してエンジン２２のクランキングを継続しているときにダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｅｒｆ２以上継続するときには、エンジン２２への燃料噴射と点火を開始するから、こうしたときにエンジン２２を迅速に始動することができる。
【００３３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動が開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過したときに、ダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続するときに燃料噴射と点火を開始するものとしたが、ねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満のときには直ちに燃料噴射と点火を開始するものとしてもよい。この場合、所定角θｒｅｆとしては、実施例で用いた所定角θｒｅｆよりエンジン２２のコンプレッションによってねじれ角θが増減する振幅の２倍に相当する値だけ大きな値として設定されるものを用いるものとすればよい。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１から出力されるトルクを増加させてエンジン２２のクランキングを継続しているときに、ダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続したときには、エンジン２２へ燃料噴射と点火を開始するものとしたが、ダンパ２８のねじれ角θを考慮することなくエンジン２２回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときにエンジン２２への燃料噴射と点火を開始するものとしてもよい。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン水温Ｔｗに拘わらずダンパ２８のねじれ角θに応じてエンジン２２への燃料噴射と点火を開始したりモータＭＧ１から出力されるトルクを増加させるものとしたが、エンジン２２が低温（例えば、エンジン水温Ｔｗが０℃未満など）のときにだけねじれ角θに応じた制御を行なうものとしてもよい。この場合、エンジン２２が常温の状態では、エンジン２２の回転数Ｎｅやエンジン２２の始動を開始してからの経過時間に応じてエンジン２２への燃料噴射と点火を開始するものとすればよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動が開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過したときに、ダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２継続しないときには、モータＭＧ１から出力されるトルクを増加してエンジン２２のクランキングを継続するものとしたが、このときにモータＭＧ１の温度が高い場合には、モータＭＧ１から出力されるトルクを減少させてエンジン２２のクランキングを継続するものとしてもよい。こうすれば、モータＭＧ１の温度が高い場合にモータＭＧ１の劣化を抑制することができる。なお、この場合、エンジン２２のクランキングを継続することにより、上述したように、エンジン２２の回転抵抗は小さく変化するものと考えられるから、エンジン２２の回転抵抗が小さく変化してダンパ２８のねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続したときに、エンジン２２への燃料噴射と点火を開始するものとすればよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図８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の動力をリングギヤ軸３２ａ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８における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続する車両に適用するものとしてもよい。また、モータＭＧ２は、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａに接続されるものとしてもよいし、減速ギヤ３５や変速機を介さずに車軸側に接続されていてもよい。
【００３８】
また、本発明の内燃機関装置としては、こうしたハイブリッド自動車に搭載される内燃機関装置に限定されるものではなく、動力源としてのエンジンとこのエンジンをクランキングするクランキング装置とを備える自動車に搭載される内燃機関装置の形態としてもよいし、列車や航空機など自動車以外の車両に搭載される内燃機関装置の形態としてもよい。また、船舶や建設設備など車両以外のものに搭載される内燃機関装置の形態としても構わない。さらに、内燃機関装置の始動制御方法の形態としてもよい。
【００３９】
ここで、実施例や変形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、ダンパ２８を介してキャリア軸３４ａに接続されたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ１が「クランキング手段」に相当し、クランクシャフト２６のクランクポジションを検出するクランクポジションセンサ２３ｂと検出されたクランクポジションに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算するエンジンＥＣＵ２４とが「出力軸回転数検出手段」に相当し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４と検出された回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算するモータＥＣＵ４０と演算された回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２に基づいてキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃを計算する図３のねじれ角演算処理のステップＳ３１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とが「後段軸回転数検出手段」に相当し、エンジン２２の回転数Ｎｅとキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃとの差に基づいてダンパ２８のねじれ角θを演算する図３のねじれ角演算処理のステップＳ３２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「ねじれ角演算手段」に相当し、エンジン２２の始動が開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過したときに、ねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続したときには、燃料噴射と点火を開始してエンジン２２が始動されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共に制御指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する図２の始動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ１６０，Ｓ１９０〜２３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０や、ねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２継続しないときには、トルクＴｃ１だけ大きくなるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときに燃料噴射と点火を開始してエンジン２２が始動されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共に制御指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する図２の始動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ１７０，Ｓ１９０〜２３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、制御指令に基づいてエンジン２２が完爆するよう吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なうエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊に基づいてモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０とが「始動制御手段」に相当する。
【００４０】
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、出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「クランキング手段」としては、動力分配統合機構３０を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、内燃機関をクランキング可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「出力軸回転数検出手段」としては、クランクシャフト２６のクランクポジションを検出すると共に検出したクランクポジションに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算するものに限定されるものではなく、出力軸の回転数である出力軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「後段軸回転数検出手段」としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出すると共に検出した回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算し、演算した回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２に基づいてキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃを計算するものに限定されるものではなく、後段軸の回転数である後段軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「ねじれ角演算手段」としては、エンジン２２の回転数Ｎｅとキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃとの差に基づいてダンパ２８のねじれ角θを演算するものに限定されるものではなく、検出された出力軸回転数と検出された後段軸回転数との差に基づいて内燃機関がクランキング手段によりクランキングされる際の内燃機関の回転抵抗に応じたねじれ要素のねじれ角を演算するものであれば如何なるものとして構わない。「始動制御手段」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とモータＥＣＵ４０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、「始動制御手段」としては、エンジン２２の始動が開始されてから所定時間ｔｒｅｆ１が経過したときに、ねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２以上継続したときには、燃料噴射と点火を開始してエンジン２２が始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御し、ねじれ角θが所定角θｒｅｆ未満の状態が所定時間ｔｒｅｆ２継続しないときには、モータＭＧ１から出力されるトルクを増加させてエンジン２２のクランキングを継続し、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときに燃料噴射と点火を開始してエンジン２２が始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものに限定されるものではなく、内燃機関の始動が要請されたときに、内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときにねじれ角が所定角未満のときには内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して内燃機関が始動されるよう内燃機関とクランキング手段とを制御し、内燃機関のクランキングが開始されてから所定時間が経過したときにねじれ角が所定角以上のときにはクランキング手段から出力されるトルクを増加させると共に検出された出力軸回転数が所定回転数以上に至ったときに内燃機関への燃料噴射と点火とを開始して内燃機関が始動されるよう内燃機��とクランキング手段とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００４１】
なお、実施例や変形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最良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。
【００４２】
以上、本発明を実施するための最良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】
【００４３】
本発明は、内燃機関装置や車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載した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の始動が要請されたときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるねじれ角演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２を始動する際の動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図６】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。
【符号の説明】
【００４５】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３ａ  水温センサ、２３ｂ  クランクポジションセンサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３４ａ  キャリア軸、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、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、８０  イグニッションスイッチ、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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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