(57)【要約】【課題】電動機により内燃機関をクランキングして始動させる際に、内燃機関の回転に伴って駆動系で発生するねじり振動に起因した車両の振動やショックを抑制する。【解決手段】エンジンの始動要求がなされてから始動処理の完了までエンジンをクランキングするようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が設定され、始動要求がなされてから始動処理の完了までに、トルク指令Ｔｍ１＊に基づくトルクを出力するようモータＭＧ１が制御されると共に所定のタイミングで燃料噴射および点火が開始されるようにエンジンが制御される。そして、始動要求から始動処理の完了までの間、トルク指令Ｔｍ１＊は、ダンパから駆動輪までの駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期Ｔ１等と一致する長さの所定期間にモータＭＧ１の出力トルクが対象となるねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するよう設定される。【選択図】図５
2010137823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に連結された車軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじり要素を介して前記内燃機関の出力軸と連結されると共に該内燃機関をクランキング可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む車両であって、
前記内燃機関の始動要求がなされてから該内燃機関を始動させるための始動処理の完了まで前記内燃機関をクランキングするように前記電動機の目標トルクを設定すると共に、前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了までの間に前記電動機の出力トルクを増加または減少させるときに、前記ねじり要素から前記駆動輪までの駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期と概ね一致する長さの所定期間に前記電動機の出力トルクが該ねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するように前記目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了まで前記目標トルク設定手段により設定された前記目標トルクに基づくトルクを出力するように前記電動機を制御すると共に所定のタイミングで燃料供給および点火が開始されるように前記内燃機関を制御する機関始動制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了までの間には、前記所定期間が複数含まれる車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両において、
前記ねじり振動は、前記ねじり要素から前記駆動輪までの駆動系全体のロールと前記ねじり要素のねじれとに起因したねじり振動、前記駆動輪に連結された前記車軸のねじれに起因したねじり振動、および前記ねじり要素から前記駆動輪までの駆動系全体の剛体共振に起因したねじり振動の少なくとも何れかである車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の車両において、
前記目標トルク設定手段は、前記車両の停車時と走行時とで異なる制約を用いて前記目標トルクを設定する手段である車両。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の車両において、
前記車軸と連結された駆動軸と、
前記蓄電手段と電力をやり取り可能であると共に前記駆動軸に動力を出力可能な第２の電動機と、
前記内燃機関の出力軸に接続される第１要素と、前記電動機の回転軸に接続される第２要素と、前記駆動軸に接続される第３要素とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された動力分配手段と、
を更に備える車両。
【請求項６】
駆動輪に連結された車軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじり要素を介して前記内燃機関の出力軸と連結されると共に該内燃機関をクランキング可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関の始動要求がなされてから該内燃機関を始動させるための始動処理の完了まで前記内燃機関をクランキングするように前記電動機の目標トルクを設定すると共に、前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了までの間に前記電動機の出力トルクを増加または減少させるときに、前記ねじり要素から前記駆動輪までの駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期と概ね一致する長さの所定期間に前記電動機の出力トルクが該ねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するように前記目標トルクを設定するステップと、
（ｂ）前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了までステップ（ａ）にて設定された前記目標トルクに基づくトルクを出力するように前記電動機を制御すると共に所定のタイミングで燃料供給および点火が開始されるように前記内燃機関を制御するステップと、
を含む車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、始動および発電用のモータとエンジンとを相互に駆動可能に連結したハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、エンジンの始動に際して、エンジンの始動条件が成立してからエンジンの回転数が所定回転数に達するまで振動トルクを相殺するようにモータがトルク制御され、エンジンの回転数が所定回転数に達した後にはモータが回転数制御される。
【特許文献１】特開２００４−２２２４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のようなハイブリッド車両を始めとするエンジンを備えた車両では、エンジンの回転に伴って当該エンジンに接続されたモータや車軸等を含む駆動系において様々なねじり振動が発生する。このため、上記のハイブリッド車両のように、エンジン始動に際してエンジンをクランキングするモータを回転数制御すると、駆動系において発生するねじり振動が励起されてエンジン始動に伴う車両の振動やショックが助長されてしまうおそれがある。また、上記のハイブリッド車両のように、始動開始直後にエンジンをクランキングするモータをトルク制御したとしても、トルク制御の仕方次第では、駆動系において発生するねじり振動を励起してしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、電動機により内燃機関をクランキングして始動させる際に、内燃機関の回転に伴って駆動系で発生するねじり振動に起因した車両の振動やショック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】
【０００５】
本発明による車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明による車両は、
駆動輪に連結された車軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじり要素を介して前記内燃機関の出力軸と連結されると共に該内燃機関をクランキング可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む車両であって、
前記内燃機関の始動要求がなされてから該内燃機関を始動させるための始動処理の完了まで前記内燃機関をクランキングするように前記電動機の目標トルクを設定すると共に、前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了までの間に前記電動機の出力トルクを増加または減少させるときに、前記ねじり要素から前記駆動輪までの駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期と概ね一致する長さの所定期間に前記電動機の出力トルクが該ねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するように前記目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了まで前記目標トルク設定手段により設定された前記目標トルクに基づくトルクを出力するように前記電動機を制御すると共に所定のタイミングで燃料供給および点火が開始されるように前記内燃機関を制御する機関始動制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
この車両では、内燃機関の始動要求がなされてから当該内燃機関を始動させるための始動処理の完了まで内燃機関をクランキングするように電動機の目標トルクが設定され、始動要求がなされてから始動処理の完了まで目標トルクに基づくトルクを出力するように電動機が制御されると共に所定のタイミングで燃料供給および点火が開始されるように内燃機関が制御される。そして、始動要求がなされてから始動処理の完了までの間に電動機の出力トルクを増加または減少させるときに、電動機の目標トルクは、ねじり要素から駆動輪までの駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期と概ね一致する長さの所定期間に電動機の出力トルクが該ねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するように設定される。このように、内燃機関の始動要求がなされてから始動処理の完了まで内燃機関をクランキングする電動機をトルク制御すると共に、駆動系で発生するねじり振動の周期等を考慮して電動機の出力トルクを増減する際の目標トルクを設定すれば、内燃機関のクランキングに伴って駆動系で発生するねじり振動を励起することなく当該ねじれ振動に起因した車両の振動やショックを抑制しながら内燃機関を始動させることが可能となる。
【０００８】
また、前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了までの間には、前記所定期間が複数含まれてもよい。すなわち、ねじり要素から駆動輪までの駆動系で発生するねじり振動のモードは複数存在し、また、互いに異なるモードのねじり振動同士の重畳により別のモードのねじり振動が励起されることもある。従って、内燃機関のクランキングに伴って駆動系で発生する様々なねじり振動の中で車両の振動やショックへの影響が高いものを複数抽出すると共に、始動要求がなされてから始動処理の完了までの間の複数の期間のそれぞれにおいて、車両の振動やショックへの影響度が高い何れかのねじり振動が励起されないように電動機の目標トルクを設定すれば、電動機により内燃機関をクランキングして始動させる際に、内燃機関の回転に伴って駆動系で発生するねじり振動に起因した車両の振動やショックを極めて良好に抑制することが可能となる。なお、始動要求がなされてから始動処理の完了までの間に含まれる複数の所定期間は、一部またはすべてが連続してもよく、不連続であってもよい。
【０００９】
更に、前記ねじり振動は、前記ねじり要素から前記駆動輪までの駆動系全体のロールと前記ねじり要素のねじれとに起因したねじり振動、前記駆動輪に連結された前記車軸のねじれに起因したねじり振動、および前記ねじり要素から前記駆動輪までの駆動系全体の剛体共振に起因したねじり振動の少なくとも何れかであってもよい。
【００１０】
また、前記目標トルク設定手段は、前記車両の停車時と走行時とで異なる制約を用いて前記目標トルクを設定するものであってもよい。すなわち、車両の停車時と走行時とでは、ねじり要素から駆動輪までの駆動系で発生するねじり振動のモードが一般に異なることになる。従って、車両の停車時と走行時とで異なる制約を用いて目標トルクを設定するようにすれば、車両の停車時と走行時との双方において、内燃機関のクランキングに伴って駆動系で発生するねじり振動を励起することなく当該ねじれ振動に起因した車両の振動やショックを抑制しながら内燃機関を始動させることが可能となる。
【００１１】
そして、本発明による車両は、前記車軸と連結された駆動軸と、前記蓄電手段と電力をやり取り可能であると共に前記駆動軸に動力を出力可能な第２の電動機と、前記内燃機関の出力軸に接続される第１要素と、前記電動機の回転軸に接続される第２要素と、前記駆動軸に接続される第３要素とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された動力分配手段とを更に備えるものであってもよい。
【００１２】
本発明による車両の制御方法は、
駆動輪に連結された車軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじり要素を介して前記内燃機関の出力軸と連結されると共に該内燃機関をクランキング可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含む車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関の始動要求がなされてから該内燃機関を始動させるための始動処理の完了まで前記内燃機関をクランキングするように前記電動機の目標トルクを設定すると共に、前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了までの間に前記電動機の出力トルクを増加または減少させるときに、前記ねじり要素から前記駆動輪までの駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期と概ね一致する長さの所定期間に前記電動機の出力トルクが該ねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するように前記目標トルクを設定するステップと、
（ｂ）前記始動要求がなされてから前記始動処理の完了までステップ（ａ）にて設定された前記目標トルクに基づくトルクを出力するように前記電動機を制御すると共に所定のタイミングで燃料供給および点火が開始されるように前記内燃機関を制御するステップと、
を含むものである。
【００１３】
この方法のように、内燃機関の始動要求がなされてから始動処理の完了まで内燃機関をクランキングする電動機をトルク制御すると共に、駆動系で発生するねじり振動の周期等を考慮して電動機の出力トルクを増減する際の目標トルクを設定すれば、内燃機関のクランキングに伴って駆動系で発生するねじり振動を励起することなく当該ねじれ振動に起因した車両の振動やショックを抑制しながら内燃機関を始動させることが可能となる。
【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、本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６にねじり要素としてのダンパ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に連結された減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００１６】
エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて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による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受ける。エンジンＥＣＵ２４には、例えばクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサといったエンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン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ＥＣＵ７０に出力する。また、クランクシャフト２６に取り付けられるダンパ２８は、低ねじれ特性をもった周知のコイルスプリング式トーショナルダンパ（フライホイールダンパ）である。
【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う遊星歯車機構である。動力分配統合機構３０のキャリア３４（第１要素）にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１（第２要素）にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２（第３要素）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いる。動力分配統合機構３０は、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側と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３６を介してデファレンシャルギヤ３７へと伝達され、デファレンシャルギヤ３７から駆動輪である左右の車輪３９ａ，３９ｂに連結された左右の車軸３８ａ，３８ｂへと伝達される。
【００１８】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電され、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は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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等が入力されており、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等が出力される。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算する。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータ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ＥＣＵ７０に出力する。
【００１９】
バッテリ５０は、例えばニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池として構成されており、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からのバッテリ温度等が入力される。バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０に出力する。更に、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を算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣとバッテリ温度とに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である許容充電電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である許容放電電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、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可能である。
【００２０】
ハイブリッドＥＣＵ７０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や、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等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等と各種制御信号やデータのやり取りを行う。
【００２１】
なお、シフトレバー８１のシフトポジションには、駐車時に選択される駐車レンジに対応したＰポジション、後進走行用のリバースレンジに対応したＲポジション、中立のニュートラルレンジに対応したＮポジション、通常の前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）に対応したＤポジション等が含まれる。また、ハイブリッド自動車２０は、リングギヤ軸３２ａに取り付けられたパーキングギヤ（ロック用ギヤ）と、このパーキングギヤとの噛み合いによりリングギヤ軸３２ａの回転を規制してリングギヤ軸３２ａをロック可能なパーキングロックポールと、ハイブリッドＥＣＵ７０によって制御されてパーキングロックポールを駆動するパーキングロックアクチュエータとを含む（何れも図示省略）。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、Ｐポジション以外のシフトポジションＳＰからＰポジションへとシフトレバー８１が操作された旨の信号をシフトポジションセンサ８２から受け取ると、パーキングロックポールとパーキングギヤとが噛み合うようにパーキングロックアクチュエータを制御し、ＰポジションからＰポジション以外のシフトポジションＳＰへとシフトレバー８１が操作された旨の信号をシフトポジションセンサ８２から受け取ると、パーキングロックポールとパーキングギヤとの噛み合いが解除されるようにパーキングロックアクチュエータを制御する。
【００２２】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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とに基づいて車軸３８ａ，３８ｂ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＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸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の運転制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワー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、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワー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トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸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を停止して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を駆動制御するモータ運転モード等がある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定条件が成立した場合、エンジン２２を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。更に、運転停止されているエンジン２２を始動させる際には、エンジン２２をクランキングするようにモータＭＧ１がトルク制御されると共に所定のタイミングで燃料噴射および点火が開始されるようにエンジン２２が制御される。
【００２３】
次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０においてエンジン２２を始動させる際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド自動車２０の停車中あるいは走行中にエンジン２２の始動要求がなされたときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行されるエンジン始動時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２４】
図２のエンジン始動時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０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８７からの車速Ｖ、エンジン２２の回転数Ｎｅ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、クランク角ＣＡ、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、タイマ７８により計時される経過時間ｔまたはｔｔといった制御に必要なデータを入力する（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からの信号に基づいてエンジンＥＣＵ２４により計算されるものであって当該エンジンＥＣＵ２４が通信により入力され、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０により計算されるものであって当該モータＥＣＵ４０から通信により入力される。また、クランク角ＣＡは、クランクポジションセンサからの信号に基づいてエンジンＥＣＵ２４により計算されるものであって当該エンジンＥＣＵ２４が通信により入力される。更に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力される。
【００２５】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。次いで、ステップＳ１００にて入力したエンジン２２の回転数Ｎｅが予め定められた基準回転数Ｎｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。基準回転数Ｎｒｅｆは、エンジン２２の始動に際して回転数Ｎｅがエンジン２２で共振が発生する回転数帯である共振帯（例えば４００〜６００ｒｐｍの範囲）よりも十分に高まったか否かを判定するための閾値であり、予め実験・解析を経て当該共振帯よりも大きい回転数に定められる。
【００２６】
ステップＳ１２０にて回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆ未満であると判断された場合には、タイマ７８により計時される本ルーチンの開始からの経過時間ｔに基づいてエンジン２２をクランキングするモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊の本ルーチンの実行周期ｄＴあたりの変化量であるトルクレートΔＴｍ１を設定する（ステップＳ１３０）。実施例では、本ルーチンが開始されてからの経過時間ｔに対応したトルクレートΔＴｍ１を規定する第１トルクレート設定用マップが予め定められてＲＯＭ７４に記憶されており、ステップＳ１３０では、第１トルクレート設定用マップから経過時間ｔに対応したものがトルクレートΔＴｍ１として導出・設定される。図４（ａ）にステップＳ１３０にて用いられる第１トルクレート設定用マップの一例を示す。同図に示すように、第１トルクレート設定用マップは、本ルーチンの開始から経過時間ｔ＝ｔ１となるまでの間、トルクレートΔＴｍ１を値ΔＴａとし、経過時間ｔ＝ｔ１となってから経過時間ｔ＝ｔ２となるまでの間、トルクレートΔＴｍ１を値ΔＴｂとし、経過時間ｔ＝ｔ２となってから経過時間ｔ＝ｔ３となるまでの間、トルクレートΔＴｍ１を値ΔＴｃとし、経過時間ｔ＝ｔ３となってからエンジン２２の回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達するまでトルクレートΔＴｍ１を値０とするように作成されている。ただし、ΔＴａ，ΔＴｂ及びΔＴｃは、何れも正の値であり、実施例では、互いに異なる値とされる。
【００２７】
次いで、ステップＳ１００にて入力したクランク角ＣＡに基づいて制振トルクＴｖを設定する（ステップＳ１４０）。制振トルクＴｖは、エンジン２２をクランキングする際にクランクシャフト２６に生じるトルク脈動が車軸としてのリングギヤ軸３２ａに伝達されるのを抑制するようにモータＭＧ１に出力させるトルクである。実施例では、エンジン２２をクランキングする際にクランクシャフト２６に生じるトルク脈動とクランク角ＣＡとの関係を実験・解析を経て予め求めた上で、求めたトルク脈動と逆位相のトルクを制振トルクＴｖとしている。そして、制振トルクＴｖとクランク角ＣＡとの関係は図示しない制振トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶され、ステップＳ１４０では、クランク角ＣＡに対応した制振トルクＴｖが当該マップから導出・設定される。ステップＳ１４０にて制振トルクＴｖを設定したならば、本ルーチンの前回実行時に設定されたモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊（前回Ｔｍ１＊）とステップＳ１３０にて設定されたトルクレートΔＴｍ１とステップＳ１４０にて設定された制振トルクＴｖとの和をモータＭＧ１の目標トルクを示すトルク指令Ｔｍ１として設定する（ステップＳ１５０）。
【００２８】
ここで、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されるダンパ２８から駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂまでの駆動系に、ダンパ２８やリングギヤ軸３２ａ、車軸３８ａ，３８ｂといったエンジン２２の回転に伴ってねじりを生じる要素が複数含まれている。従って、モータＭＧ１のクランキングによりエンジン２２を始動させる際には、ダンパ２８から車輪３９ａ，３９ｂまでの駆動系でねじり振動が発生し、しかもねじり振動のモードは複数存在する。例えば、ダンパ２８から車輪３９ａ，３９ｂまでの駆動系において発生するねじり振動には、ダンパ２８から車輪３９ａ，３９ｂまでの駆動系全体のロールとダンパ２８のねじれとに起因したねじり振動（以下、「モード１のねじり振動」という）や、車輪３９ａに連結された車軸３８ａおよび車輪３９ｂに連結された車軸３８ｂのねじれに起因したねじり振動（以下、「モード２のねじり振動」という）、ダンパ２８から車輪３９ａ，３９ｂまでの駆動系全体の剛体共振に起因したねじり振動（以下、「モード３のねじり振動」という）等が含まれ、更に、互いに異なるモードのねじり振動同士が重畳することにより別のモードのねじり振動が励起されることもある。このため、エンジン２２の始動に際してエンジン２２をクランキングするモータＭＧ１を回転数制御すると、駆動系において発生するねじり振動が励起されてエンジン２２の始動に伴うハイブリッド自動車２０の振動やショックが助長されてしまうおそれがある。また、エンジン２２をクランキングするモータＭＧ１をトルク制御したとしても、トルク制御の仕方次第では、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇に伴って発生するクランクシャフト２６の回転２次成分による力（強制力）により駆動系において発生するねじり振動が励起されてしまうおそれがある。
【００２９】
これを踏まえて、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２のクランキング開始からモータＭＧ１の出力トルクを増加させていく際に駆動系で発生する様々なねじり振動の中で上述のモード１〜３のねじり振動といったハイブリッド自動車２０の振動やショックへの影響が高いものを複数抽出した上で、本ルーチンの開始からエンジン２２の回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達するまでの間、ハイブリッド自動車２０の振動やショックへの影響が高いねじり振動が励起されないようにトルクレートΔＴｍ１を設定することとしている。実施例において、トルクレートΔＴｍ１が値ΔＴａに設定される期間を規定する時間ｔ１は、図５に示すように、例えば実験・解析を経て求められる上記モード１のねじり振動の周期Ｔ１と同一とされる。そして、値ΔＴａは、本ルーチンが開始された後に経過時間ｔ＝ｔ１となった時点で、モータＭＧ１の出力トルクがそれ以後にモード１のねじり振動の励起（共振）を抑制可能な値に達するように実験・解析を経て定められる。すなわち、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊は、上述の制振トルクＴｖを無視すれば、本ルーチンの開始から経過時間ｔ＝ｔ１となるまでに、モード１のねじり振動の励起を抑制し得るようにΔＴａ／ｄＴ×Ｔ１だけ増加することになる。また、トルクレートΔＴｍ１が値ΔＴｂに設定される期間を規定する時間（ｔ２−ｔ１）は、図５に示すように、例えば実験・解析を経て求められる上記モード２のねじり振動の周期Ｔ２と同一とされる。そして、値ΔＴｂは、経過時間ｔ＝ｔ１となってトルクレートΔＴｍ１が変更された後に経過時間ｔ＝ｔ２となった時点で、モータＭＧ１の出力トルクがそれ以後にモード２のねじり振動の励起（共振）を抑制可能な値に達するように実験・解析を経て定められる。すなわち、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊は、制振トルクＴｖを無視すれば、経過時間ｔ＝ｔ１となってから経過時間ｔ＝ｔ２となるまでに、モード２のねじり振動の励起を抑制し得るようにΔＴｂ／ｄＴ×Ｔ２だけ増加することになる。更に、トルクレートΔＴｍ１が値ΔＴｃに設定される期間を規定する時間（ｔ３−ｔ２）は、図５に示すように、例えば実験・解析を経て求められる上記モード３のねじり振動の周期Ｔ３と同一とされる。そして、値ΔＴｃは、経過時間ｔ＝ｔ２となってトルクレートΔＴｍ１が変更された後に経過時間ｔ＝ｔ３となった時点で、モータＭＧ１の出力トルクがそれ以後にモード３のねじり振動の励起（共振）を抑制可能な値に達するように実験・解析を経て定められる。すなわち、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊は、制振トルクＴｖを無視すれば、経過時間ｔ＝ｔ２となってから経過時間ｔ＝ｔ３となるまでに、モード３のねじり振動の励起を抑制し得るようにΔＴｃ／ｄＴ×Ｔ３だけ増加することになる。この結果、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊の立ち上がり波形は、図５に示すように、モード１〜モード３のねじり振動の励起を個別に抑制するとしたときのトルク波形を重ね合わせたものになる。なお、図５では、説明をわかりやすくするために、制振トルクＴｖの図示を省略している。また、実施例では、本ルーチンの開始から時間ｔ３が経過した時点で、モータＭＧ１の出力トルクがエンジン２２のクランキング時における最大トルク付近に達することから、経過時間ｔ＝ｔ３となってからエンジン２２の回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達するまでトルクレートΔＴｍ１は値０に設定される。
【００３０】
上述のようにしてトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、ステップＳ１００にて入力したバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを用いてモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（１）および次式（２）に従い計算する（ステップＳ１６０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（３）に従って計算し（ステップＳ１７０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎで制限することによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１７０にて用いられる式（３）は、図６に示す共線図から容易に導出することができる。図６は、エンジン２２をクランキングして始動させるとき（ハイブリッド自動車２０の停車中にエンジン２２を始動させるとき）の動力分配統合機構３０の回転要素についての回転数とトルクとの力学的な関係を表す共線図の一例を示すものである。同図において、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側の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。Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ３２に作用するトルクと、そのトルクをキャンセルしつつ要求トルクＴｒ＊を出力するためにモータＭＧ２から出力されて減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、トルク指令Ｔｍ１＊に基づくモータＭＧ１からのクランキングトルクに応じてリングギヤ軸３２ａに作用する駆動力に対する反力としてのトルク（図６におけるトルク＝−１／ρ・Ｔｍ１）をキャンセルしつつリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力するためのトルク指令Ｔｍ２＊をバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクに設定することができる。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信すると共に（ステップＳ１９０）、エンジン２２が完爆する値１に設定されるエンジン完爆フラグＦｅｘｐが値１であるか否かを判定し（ステップＳ２００）、エンジン完爆フラグＦｅｘｐが値０に設定されるエンジン２２の完爆前であれば、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。なお、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。
【００３１】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（１）
Tmax=(Wout*-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（２）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（３）
【００３２】
上述のステップＳ１００〜Ｓ２００の処理が繰り返し実行されると、モータＭＧ１のクランキングによりエンジン２２の回転数Ｎｅが上昇し、回転数Ｎｅは、やがて上述の基準回転数Ｎｒｅｆに達することになる。こうして回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達するとタイマ７８が一旦リセットされ、タイマ７８は、回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達してからの経過時間ｔｔを計時する。そして、ステップＳ１２０にてエンジン２２の回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆ以上であって回転数Ｎｅが共振帯を通過したと判断された場合には、エンジン２２における燃料噴射制御や点火制御が開始されると値１に設定される噴射点火フラグＦｆｉｒｅが値０であるか否かを判定し（ステップＳ２２０）、噴射点火フラグＦｆｉｒｅが値０であれば、更にエンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御や点火制御を開始するときの回転数として予め定められた噴射点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。ステップＳ２３０にて回転数Ｎｅが噴射点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ未満であると判断された場合には、タイマ７８により計時される回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達してからの経過時間ｔｔに基づいてトルクレートΔＴｍ１を設定する（ステップＳ２６０）。実施例では、回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達してからの経過時間ｔｔに対応したトルクレートΔＴｍ１を規定する第２トルクレート設定用マップが予め定められてＲＯＭ７４に記憶されており、ステップＳ２６０では、第２トルクレート設定用マップから経過時間ｔｔに対応したものがトルクレートΔＴｍ１として導出・設定される。
【００３３】
図４（ｂ）にステップＳ２６０にて用いられる第２トルクレート設定用マップの一例を示す。同図に示すように、第２トルクレート設定用マップは、回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達してから経過時間ｔｔ＝ｔ１１となるまでトルクレートΔＴｍ１を値−ΔＴｘとし、経過時間ｔ＝ｔ１１となってからエンジン２２が完爆するまでトルクレートΔＴｍ１を値０とするように作成されている。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振帯を通過した後には、回転数Ｎｅが噴射点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ以上となるようにエンジン２２をクランキングすればよいことから、実施例のようにトルクレートΔＴｍ１を負の値（−ΔＴｘ）としてモータＭＧ１の出力トルクを低下させ、それにより電力消費やモータＭＧ１によりリングギヤ軸３２ａに出力される反力を小さくすることができる。ただし、このようにモータＭＧ１の出力トルクを減少させる際にも、トルク制御の仕方次第では、駆動系において発生するねじり振動が励起されてしまうおそれがある。このため、実施例において、トルクレートΔＴｍ１が値−ΔＴｘに設定される期間を規定する時間ｔ１１は、図５に示すように、回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達した後にモータＭＧ１の出力トルクを減少させるのに伴って励起されやすいねじり振動（以下、「モード４のねじり振動」という）の周期Ｔ４と同一とされる。そして、値−ΔＴｘは、回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達してトルクレートΔＴｍ１が変更された後に経過時間ｔｔ＝ｔ１１となった時点で、モータＭＧ１の出力トルクがそれ以後にモード４のねじり振動の励起（共振）を抑制可能であると共に経過時間ｔｔ＝ｔ１１となった以後にエンジン２２を噴射点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ以上で安定にクランキング可能とする値に達するように実験・解析を経て定められる。すなわち、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊は、上述の制振トルクＴｖを無視すれば、回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達してから経過時間ｔｔ＝ｔ１１となるまでに、モード４のねじり振動の励起を抑制し得るようにΔＴｘ／ｄＴ×Ｔ４だけ減少することになる。
【００３４】
ステップＳ２６０にてトルクレートΔＴｍ１を設定したならば、上述のステップＳ１４０〜Ｓ２００の処理を実行し、エンジン完爆フラグＦｅｘｐが値０に設定されるエンジン２２の完爆前であれば、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。また、ステップＳ２３０にて回転数Ｎｅが噴射点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ以上であると判断された場合には、エンジンＥＣＵ２４に対して燃料噴射制御と点火制御とを開始させるための指令信号を送信すると共に（ステップＳ２４０）、噴射点火フラグＦｆｉｒｅを値１に設定した上で（ステップＳ２５０）、タイマ７８により計時される経過時間ｔｔに基づいてトルクレートΔＴｍ１を設定する（ステップＳ２６０）。そして、上述のステップＳ１４０〜Ｓ２００の処理を実行し、エンジン完爆フラグＦｅｘｐが値０に設定されるエンジン２２の完爆前であれば、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。なお、ハイブリッドＥＣＵ７０からの指令信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、予め定められた手順に従ってエンジン２２に対する燃料噴射制御および点火制御とを実行する。
【００３５】
上述のようにしてステップＳ２４０にてハイブリッドＥＣＵ７０からエンジンＥＣＵ２４に指令信号が送信されると、ステップＳ２５０にて噴射点火フラグＦｆｉｒｅが値１に設定されることから、ステップＳ２２０にて否定判断がなされることになり、この場合には、エンジン２２が完爆したか否かを判定する（ステップＳ２７０）。実施例では、回転数Ｎｅが予め定められた回転数以上であるときにエンジン２２が完爆したと判断される。そして、ステップＳ２７０にてエンジン２２が完爆していないと判断された場合には、上述のステップＳ２６０，Ｓ１４０〜Ｓ２００の処理を実行し、この場合、ステップＳ２００ではエンジン完爆フラグＦｅｘｐが値０であると判断されるから、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。一方、ステップＳ２７０にてエンジン２２が完爆していると判断された場合には、エンジン完爆フラグＦｅｘｐを値１に設定した上で、図４（ｃ）に示すように、トルクレートΔＴｍ１を値−ΔＴｙに設定する（ステップＳ２９０）。ここで、エンジン２２が完爆した後には、モータＭＧ１の出力トルクを一旦値０まで低下させる必要があるが、このようにモータＭＧ１の出力トルクを減少させる際にも、トルク制御の仕方次第では、エンジン２２の完爆に伴って発生する力（強制力）により駆動系において発生するねじり振動が励起されてしまうおそれがある。このため、実施例において、トルクレートΔＴｍ１として設定される値−ΔＴｙは、図５に示すように、エンジン２２の完爆後に励起されやすいねじり振動の周期Ｔ５に一致する時間が経過した時点でモータＭＧ１の出力トルクが値０となるように定められる。
【００３６】
ステップＳ２９０にてトルクレートΔＴｍ１を設定したならば、上述のステップＳ２４０〜Ｓ２００の処理を実行する。この場合には、ステップＳ２００にてエンジン完爆フラグＦｅｘｐが値１であってエンジン２２が完爆していると判断されることから、更にモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が値０に比較的近い正の値αを上回っているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。そして、トルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が値αを上回っていれば、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。また、ステップＳ２１０にてトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が値α以下であると判断されると、その時点で本ルーチンが終了させられ、エンジン２２の運転時に実行される所定のルーチンが実行されることになる。
【００３７】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動要求がなされてからエンジン始動時駆動制御ルーチンの完了までエンジン２２をクランキングするようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が設定され、始動要求がなされてから始動処理の完了までトルク指令Ｔｍ１＊に基づくトルクを出力するようにモータＭＧ１が制御されると共に所定のタイミングで燃料供給および点火が開始されるようにエンジン２２が制御される（図２）。そして、始動要求がなされてから始動処理の完了までの間にモータＭＧ１の出力トルクを増加または減少させるときに、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、ダンパ２８から車輪３９ａ，３９ｂまでの駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期Ｔ１等と一致する長さの所定期間にモータＭＧ１の出力トルクが対象となるねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するように設定される（図２のステップＳ１３０，Ｓ２６０，Ｓ２９０、Ｓ１５０）。このように、エンジン２２の始動要求がなされてからエンジン始動時駆動制御ルーチンの完了まで、エンジン２２をクランキングするモータＭＧ１をトルク制御すると共に、駆動系で発生するねじり振動の周期等を考慮してモータＭＧ１の出力トルクを増減する際のトルク指令Ｔｍ１＊すなわちトルクレートΔＴｍ１を設定すれば、エンジン２２のクランキングに伴って駆動系で発生するねじり振動を励起することなく当該ねじれ振動に起因したハイブリッド自動車２０の振動やショックを抑制しながらエンジン２２を始動させることが可能となる。
【００３８】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ダンパ２８から車輪３９ａ，３９ｂまでの駆動系で発生するねじり振動のモードが複数存在すると共に互いに異なるモードのねじり振動同士の重畳により別のモードのねじり振動が励起され得ることを踏まえて、始動要求がなされてからエンジン始動時駆動制御ルーチンの完了までの間、図２のエンジン始動時駆動制御ルーチンの開始から経過時間ｔ＝ｔ１となるまでの期間、経過時間ｔ＝ｔ１となってから経過時間ｔ＝ｔ２となるまでの期間、経過時間ｔ＝ｔ２となってから経過時間ｔ＝ｔ３となるまでの期間、回転数Ｎｅが基準回転数Ｎｒｅｆに達してから経過時間ｔｔ＝ｔ１１となるまでの期間、およびエンジン２２の完爆後の期間に、モータＭＧ１の出力トルクが対象となるねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するように設定される（図５参照）。このように、エンジン２２のクランキングに伴って駆動系で発生する様々なねじり振動の中でハイブリッド自動車２０の振動やショックへの影響が高いものを複数抽出すると共に、始動要求がなされてからエンジン始動時駆動制御ルーチンの完了までの間の複数の期間のそれぞれにおいて、何れかのねじり振動が励起されないようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すれば、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングして始動させる際に、エンジン２２の回転に伴って駆動系で発生するねじり振動に起因したハイブリッド自動車２０の振動やショックを極めて良好に抑制することが可能となる。
【００３９】
なお、上記実施例では、エンジン２２の始動に際してモータＭＧ１の出力トルクを増加させていく（立ち上げていく）際に、複数のねじり振動を励起しないようにトルクレートΔＴｍ１が時間の経過と共に変化させられるが、これに限られるものではない。すなわち、エンジン２２の始動に際してモータＭＧ１の出力トルクを増加させていく際には、単一のねじり振動のみを対象とし、トルクの立ち上がり時間が当該単一のねじり振動の周期に一致するようにトルクレートΔＴｍ１を定めてもよい。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振帯を通過して基準回転数Ｎｒｅｆ以上になった後には、エンジン２２において燃料噴射制御や点火制御が開始されることになるが、燃料噴射制御や点火制御が開始されると、エンジン２２の初爆に伴って力（強制力）が発生し、この力により駆動系において発生するねじり振動が励起されてしまうおそれがある。従って、燃料噴射制御や点火制御の開始時点（回転数Ｎｅが噴射点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ以上になった時点）からエンジン２２の初爆に伴って発生する力により励起されやすいねじり振動の周期と一致する長さの所定期間にモータＭＧ１の出力トルクが当該ねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ減少するようにトルク指令Ｔｍ１＊を設定してもよい。更に、上記実施例では、駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期と一致する長さの所定期間にトルクレートΔＴｍ１を一定値に設定しているが、これに限られるものではない。すなわち、ねじり振動の周期の２分の１に相当する当該所定期間の前半のトルクレートΔＴｍ１を後半のものに比べて小さくする等、ねじり振動の周期と一致する長さの所定期間内でトルクレートΔＴｍ１を変化させてもよい。
【００４０】
また、ハイブリッド自動車２０の停車時と走行時とでは、ダンパ２８から車輪３９ａ，３９ｂまでの駆動系で発生するねじり振動のモードが基本的に異なることになる。更に、ハイブリッド自動車２０の停車中であっても、パーキングロックポールとパーキングギヤとが噛み合うＰポジションの選択時と、パーキングロックポールとパーキングギヤとの噛み合うが解除されるＤポジション（およびＮポジション）の選択時とでは、駆動系で発生するねじり振動のモードが異なることになる。従って、上述の第１トルクレート設定用マップや第２トルクレート設定用マップ、トルクレートとして設定される値−ΔＴｙをハイブリッド自動車２０の停車時と走行時とで異ならせたり、更には、ハイブリッド自動車２０の停車中のＰポジション選択時とＤポジション（Ｎポジション）選択時とで異ならせたりすると好ましい。これにより、ハイブリッド自動車２０の停車時と走行時、更には、停車中のＰポジション選択時とＤポジション（Ｎポジション）選択時との何れにおいても、エンジン２２のクランキングに伴って駆動系で発生するねじり振動を励起することなく当該ねじれ振動に起因したハイブリッド自動車２０の振動やショックを抑制しながらエンジン２２を始動させることが可能となる。また、ハイブリッド自動車２０の停車時については、上述の第１トルクレート設定用マップや第２トルクレート設定用マップ、トルクレートとして設定される値−ΔＴｙを運転者によりブレーキ（油圧ブレーキ）がオンされている場合とオフされている場合とで異ならせてもよい。
【００４１】
そして、上記ハイブリッド自動車２０では、リングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有し、モータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。また、上記ハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により減速してリングギヤ軸３２ａとしてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図７に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。更に、バッテリ５０を外部（車外）の充電装置からの電力により充電可能なものとして、ハイブリッド自動車２０をいわゆるプラグイン式ハイブリッド車両として構成してもよい。
【００４２】
ここで、上記実施例および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しておく。すなわち、上記実施例においては、駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに連結された車軸３８ａ，３８ｂに動力を出力可能なエンジン２２が「内燃機関」に相当し、ねじり要素としてのダンパ２８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「電動機」に相当し、モータＭＧ１と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、図２のステップＳ１３０〜Ｓ１５０，Ｓ２６０およびＳ２９０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標トルク設定手段」に相当し、図２のステップＳ１４０〜Ｓ２１０およびＳ２４０等の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とエンジンＥＣＵ２４との組み合わせが「機関始動制御手段」に相当する。また、車軸３８ａ，３８ｂと連結されたリングギヤ軸３２ａが「駆動軸」に相当し、バッテリ５０と電力をやり取り可能であると共にリングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なモータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されるキャリア３４と、モータＭＧ１の回転軸に接続されるサンギヤ３１と、リングギヤ軸３２ａに接続されるリングギヤ３２とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された動力分配統合機構３０が「動力分配手段」に相当する。
【００４３】
ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」や「第２の電動機」は、モータＭＧ１およびＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、キャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「目標トルク設定手段」は、内燃機関の始動要求がなされてから始動処理の完了まで内燃機関をクランキングするように電動機の目標トルクを設定すると共に、始動要求がなされてから始動処理の完了までの間に電動機の出力トルクを増加または減少させるときに、ねじり要素から駆動輪までの駆動系で発生する何れかのねじり振動の周期と概ね一致する長さの所定期間に電動機の出力トルクが該ねじり振動の励起を抑制可能な所定量だけ増加または減少するように目標トルクを設定するものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「機関始動制御手段」は、始動要求がなされてから始動処理の完了までに、目標トルクに基づくトルクを出力するように電動機を制御すると共に所定のタイミングで燃料供給および点火が開始されるように内燃機関を制御するものであれば、単一の電子制御ユニットといったようなハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００４４】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、車両の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるエンジン始動時駆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】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、それぞれトルクレート設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】図２のエンジン始動時駆動制御ルーチンが実行されたときに、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとが時間の経過と共に変化する様子を例示する説明図である。
【図６】動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を例示する説明図である。
【図７】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、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、３５  減速ギヤ、３６  ギヤ機構、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  車軸、３９ａ〜３９ｄ  車輪、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、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、７８  タイマ、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  ブレーキペダルストロークセンサ、８７  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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【図７】
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