(57)【要約】【課題】クランキングトルクの増加を伴わなくても、乗り心地の悪化を緩和できる、内燃機関の始動装置を提供する。【解決手段】フライホイール１６は、内燃機関２０及び回転電機ＭＧ１の駆動力を伝達するシャフト１４と一体回転する第１ホイール２６と、第１ホイール２６と相対回転可能な第２ホイール２８と、第１ホイール２６及び第２ホイール２８との間に封入された粘性可変流体３０と、を備える。粘性可変流体３０の粘性を調整する制御部１８は、内燃機関２０の始動期間に、粘性可変流体３０の粘性を増加させて、内燃機関２０の回転駆動に伴いフライホイール１６に発生する振動を、粘性可変流体３０に吸収させる。【選択図】図１０
2014105789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動期間に前記内燃機関を回転駆動させる、回転電機と、
前記内燃機関及び前記回転電機の駆動力を伝達するシャフトと一体回転する第１ホイールと、前記第１ホイールと相対回転可能な第２ホイールと、前記第１ホイール及び第２ホイールとの間に封入された粘性可変流体と、を備えるフライホイールと、
前記粘性可変流体の粘性を調整する、制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記内燃機関の始動期間に、前記粘性可変流体の粘性を増加させて、前記内燃機関の回転駆動に伴い前記フライホイールに発生する振動を、前記粘性可変流体に吸収させることを特徴とする、内燃機関の始動装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の始動装置であって、
前記制御部は、前記内燃機関の回転数の増加に応じて、前記粘性可変流体の粘性を増加させることを特徴とする、内燃機関の始動装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関の始動装置であって、
前記制御部は、前記内燃機関の回転数が第１の回転数に到達するまで、前記粘性可変流体の粘性を増加させないことを特徴とする、内燃機関の始動装置。
【請求項４】
内燃機関の始動期間に前記内燃機関を回転駆動させる、回転電機と、
前記内燃機関及び前記回転電機の駆動力を伝達するシャフトと一体回転する第１ホイールと、前記第１ホイールと相対回転可能な第２ホイールと、前記第１ホイール及び第２ホイールとの間に封入された粘性可変流体と、を備えるフライホイールと、
前記粘性可変流体の粘性を調整する、制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記内燃機関の始動期間に、前記粘性可変流体の粘性を増加させることで、前記内燃機関及びフライホイールを含む駆動系の共振周波数を低周波側にシフトさせることを特徴とする、内燃機関の始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の始動時に、回転電機を駆動して内燃機関を所定の回転数まで駆動させる、クランキングが行われる。内燃機関の回転数を増加させていく過程で、当該回転数が、駆動系の共振帯と重なる場合がある。駆動系とは、原動機の動力を負荷に伝達する機器の一群を指し、例えば、内燃機関、シャフト、フライホイール及びねじれダンパを含んだ系である。内燃機関の回転数が駆動系の共振帯と重なり、駆動系の共振が生じると、当該駆動系を搭載した車両の振動、騒音が増加し、乗員の乗り心地が悪化する。
【０００３】
そこで、例えば下記特許文献１では、駆動系の共振帯を素早く通り抜けるように、内燃機関の回転数を制御している。具体的には、内燃機関の回転数が共振帯に差し掛かると、回転電機のクランキングトルクを一時的に増加させて、内燃機関の回転数を急速に上げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回転電機のクランキングトルクを増加させると、その分、回転電機に電力を供給するバッテリの電力消費量が増加する。そうなると、クランキングトルクの増加に備えてバッテリの容量を増やさなければならず、バッテリの大型化の原因となる。そこで、本発明は、クランキングトルクの増加を伴わなくても、乗り心地の悪化を緩和できる、内燃機関の始動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内燃機関の始動装置に関するものである。当該始動装置は、内燃機関の始動期間に前記内燃機関を回転駆動させる、回転電機と、前記内燃機関及び前記回転電機の駆動力を伝達するシャフトと一体回転する第１ホイールと、前記第１ホイールと相対回転可能な第２ホイールと、前記第１ホイール及び第２ホイールとの間に封入された粘性可変流体と、を備えるフライホイールと、前記粘性可変流体の粘性を調整する、制御部と、を備える。前記制御部は、前記内燃機関の始動期間に、前記粘性可変流体の粘性を増加させて、前記内燃機関の回転駆動に伴い前記フライホイールに発生する振動を、前記粘性可変流体に吸収させる。
【０００７】
また、上記発明において、前記制御部は、前記内燃機関の回転数の増加に応じて、前記粘性可変流体の粘性を増加させることが好適である。
【０００８】
また、上記発明において、前記制御部は、前記内燃機関の回転数が第１の回転数に到達するまで、前記粘性可変流体の粘性を増加させないことが好適である。
【０００９】
また、本発明の別態様として、内燃機関の始動装置は、内燃機関の始動期間に前記内燃機関を回転駆動させる、回転電機と、前記内燃機関及び前記回転電機の駆動力を伝達するシャフトと一体回転する第１ホイールと、前記第１ホイールと相対回転可能な第２ホイールと、前記第１ホイール及び第２ホイールとの間に封入された粘性可変流体と、を備えるフライホイールと、前記粘性可変流体の粘性を調整する、制御部と、を備える。前記制御部は、前記内燃機関の始動期間に、前記粘性可変流体の粘性を増加させることで、前記内燃機関及びフライホイールを含む駆動系の共振周波数を低周波側にシフトさせる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クランキングトルクの増加を伴わなくても、乗り心地の悪化を緩和することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る内燃機関の始動装置を含む、車両の駆動装置のブロック図である。
【図２】本実施の形態に係るフライホイールの側面断面図である。
【図３】本実施の形態に係るフライホイールの別例を示す側面断面図である。
【図４】本実施の形態に係るフライホイールの拡大側面断面図である。
【図５】本実施の形態に係るフライホイールの、供給電流と粘性可変流体の粘性との関係を表すグラフである。
【図６】本実施の形態に係る、駆動系の振動特性を示すグラフである。
【図７】本実施の形態に係る、駆動系の振動特性を示すグラフである。
【図８】本実施の形態に係る、内燃機関の始動制御のタイムチャートである。
【図９】本実施の形態に係る、内燃機関の始動制御のタイムチャートである。
【図１０】本実施の形態に係る、内燃機関の始動制御のフローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係る、内燃機関の始動制御のタイムチャートである。
【図１２】本実施の形態に係る、内燃機関の始動制御のタイムチャートである。
【図１３】本実施の形態に係る、内燃機関の始動制御のフローチャートである。
【図１４】本実施の形態に係る、内燃機関の始動制御のタイムチャートである。
【図１５】本実施の形態に係る、内燃機関の始動制御のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１には、車両の駆動装置１０が例示されている。駆動装置１０は、内燃機関２０、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２、シャフト１４、フライホイール１６、制御部１８、ねじれダンパ２４、動力分割機構１５及びリダクション機構１７を備える。駆動装置１０の一部は、内燃機関２０を始動させる始動装置としての役割も有している。具体的には、本実施の形態に係る始動装置は、回転電機ＭＧ１、シャフト１４、フライホイール１６、制御部１８を含む。
【００１３】
内燃機関２０は、複数の気筒(不図示)を備えたレシプロ式の機関であってよい。回転電機ＭＧ１は、内燃機関２０の始動時（クランキング時）に内燃機関２０を回転駆動させる。また、回転電機ＭＧ１は、始動後に自立回転する内燃機関２０によって回転させられて発電する、発電機の機能を有してもよい。回転電機ＭＧ２は、内燃機関２０と協働して駆動輪１９を駆動させる原動機である。また、回転電機ＭＧ２は、車両の減速時等に駆動輪１９により回転させられることで発電する、発電機の機能を有していてもよい。回転電機ＭＧ１及びＭＧ２は、例えば永久磁石モータから構成される。
【００１４】
シャフト１４は、内燃機関２０及び回転電機ＭＧ１の駆動力を伝達する駆動軸である。シャフト１４は、内燃機関２０のクランクシャフト２２を含んでいてよい。ねじれダンパ２４は、エンジントルクの脈動を吸収する。ねじれダンパ２４は、シャフト１４の内燃機関２０側に連結される入力側部材と、シャフト１４の駆動輪１９側に連結される出力側部材と、入力側部材と出力側部材との間に設けられた弾性材料から構成されていてよい。
【００１５】
動力分割機構１５は、内燃機関２０の動力を、回転電機ＭＧ１を駆動する動力と、駆動輪１９を駆動する動力に分割する。動力分割機構１５は、サンギヤ１５ａ、プラネタリーキャリア１５ｂ、リングギヤ１５ｃを含んで構成される。サンギヤ１５ａは回転電機ＭＧ１に連結し、プラネタリーキャリア１５ｂはシャフト１４（及び内燃機関２０）に連結し、リングギヤ１５ｃは駆動輪１９に連結される。また、リダクション機構１７は、回転電機ＭＧ２の回転を減速するとともに駆動トルクを増幅させて、駆動輪１９に動力を伝達する。リダクション機構１７は、動力分割機構１５と同様に、サンギヤ１７ａ、プラネタリーキャリア１７ｂ、リングギヤ１７ｃを含んで構成される。サンギヤ１７ａは回転電機ＭＧ２に連結し、プラネタリーキャリア１７ｂは固定され、リングギヤ１７ｃは駆動輪１９に連結される。
【００１６】
図２には、フライホイール１６の側面断面図が例示されている。フライホイール１６は、シャフト１４に組み付けられ、シャフト１４の回転変動を抑制する。フライホイール１６は、第１ホイール２６、第２ホイール２８、粘性可変流体３０、及びステータコイル３２を備える。
【００１７】
第１ホイール２６は、円板部３４、ボス部３６及び動力伝達板部４２を備えている。ボス部３６は、シャフト１４に固定される部材であって、円筒形状に形成されている。また、その内径は、シャフト１４の固定面における直径とほぼ等しくなるように形成されている。例えば、ボルト等の締結部材でボス部３６をシャフト１４に固定する際には、ボス部３６の内径は、シャフト１４の固定面の直径以上となるように形成される。また、圧入や焼き嵌め等によりボス部３６をシャフト１４に固定する際には、ボス部３６の内径は、シャフト１４の固定面の直径よりわずかに小さくなるように形成される。
【００１８】
円板部３４は、ボス部３６の外周面から径方向外側に延びる略円板形状の部材である。円板部３４は、ボス部３６の端面側に設けられてよい。また、円板部３４の外周側は、内周側より肉厚に形成されていてもよい。動力伝達板部４２は、ボス部３６の外周面から径方向外側に延びる、略円板形状の部材である。動力伝達板部４２は、ボス部３６の中央部に設けられてよい。
【００１９】
第２ホイール２８は、円筒部４４及び円板部４６を備えている。円筒部４４は、第１ホイール２６のボス部３６と同軸となるよう配置され、またボス部３６より一回り大きい径であって、その内径が第１ホイール２６のボス部３６の外径より大きく形成されている。また、円筒部４４の軸方向長さは、第１ホイール２６のボス部３６よりも短く形成されている。また、円筒部４４には、内周面から径方向外側に向かって形成された溝部４８が、周方向に延びて全周に亘って設けられている。溝部４８の幅は、第１ホイール２６の動力伝達板部４２の厚さよりも広く形成されている。また、溝部４８の溝深さは、動力伝達板部４２の径よりも深く形成されている。
【００２０】
さらに、溝部４８の外周側には、ステータコイル３２のコイル５０に対向するようにして、非磁性体からなるスペーサ４９が設けられている。非磁性体からなるスペーサ４９をコイル５０と溝部４８の間に設けることで、コイル５０から生じた磁束がスペーサ４９を迂回して溝部４８内の粘性可変流体３０を通過する。
【００２１】
第２ホイール２８は、第１ホイール２６及びシャフト１４と相対回転可能となるように、第１ホイール２６の周りに組み合わせられる。例えば、軸受３１を介して、第１ホイール２６のボス部３６の外周に、第２ホイール２８の円筒部４４が組み付けられる。この組み付けの際に、第１ホイール２６の動力伝達板部４２が、第２ホイール２８の溝部４８に挿入されるようにする。動力伝達板部４２が、溝部４８内に挿入可能となるように、第２ホイール２８を分割体から構成してもよい。例えば、半円板の２分割体から第２ホイール２８を構成してもよい。また、第１ホイール２６が回転軸線Ａｘ周りに１回転する間に、動力伝達板部４２が溝部４８の壁面に接しないように、動力伝達板部４２と溝部４８の壁面の間には間隙が設けられる。
【００２２】
粘性可変流体３０は、第１ホイール２６及び第２ホイール２８との間に封入される。具体的には、粘性可変流体３０は、第２ホイール２８の溝部４８に充填される。さらに、溝部４８から粘性可変流体３０が漏出することを防ぐために、溝部４８を挟んで、第１ホイール２６のボス部３６と第２ホイール２８の円筒部４４との間に、シール部材３８Ａ，３８Ｂを設ける。シール部材３８Ａ，３８Ｂは、第２ホイール２８の円筒部４４との接触面が摺動可能となっている。
【００２３】
ステータコイル３２は、粘性可変流体３０に磁界を加える。ステータコイル３２は、コイル５０及び保持部５２を備える。コイル５０は、溝部４８の外周側に、第２ホイール２８とは非接触に、全周に亘って設けられる。例えば、コイル５０は、クリアランスＣを介して、第２ホイール２８の円筒部４４の外周面に面している。保持部５２は、コイル５０の保持部材である。保持部５２は、シリンダブロック５６に固定されている。
【００２４】
なお、図２のフライホイール１６に代えて、図３のようなフライホイール１６であってもよい。図３のフライホイールでは、第１ホイール２６の円板部３４に、全周に亘って段部６１が形成されている。第１ホイール２６はシャフト１４に固定され、シャフト１４と一体回転する。また、第２ホイール２８は略円板上の形状であって、径の中心部から、径方向に伸びる円環状の突起部６５が設けられている。
【００２５】
第２ホイール２８は、第１ホイール２６及びシャフト１４と相対回転可能となるように、第１ホイール２６の周りに組み合わせられる。具体的には、第１ホイール２６の段部６１と第２ホイール２８の突起部６５との間に軸受３１を挟み込むことで、第２ホイール２８を、第１ホイール２６に回転可能に組み付ける。
【００２６】
また、第１ホイール２６の円板部３４の、段部６１より内径側と、第２ホイール２８の、突起部６５より内径側に挟まれた領域に、粘性可変流体３０が封入される。粘性可変流体３０の漏出を防ぐために、第１ホイール２６のボス部３６の外周面と、第２ホイール２８の内周面との間に、シール部材３８を設ける。また、段部６１と突起部６５との間隙は、軸受３１によって塞がれている。
【００２７】
ステータコイル３２のコイル５０は、回転軸線Ａｘに沿って、粘性可変流体３０に隣接する。具体的には、コイル５０は、第２ホイール２８及び第２ホイール２８とのクリアランスＣを挟んで、粘性可変流体３０に対向する。ステータコイル３２の保持部５２は、第１ホイール２６及び第２ホイール２８とは非接触に、コイル５０を保持する。
【００２８】
次に、図４を用いて、粘性可変流体３０の粘性の変化と、それによるフライホイール１６や周辺機器の振動特性の変化について説明する。なお、図４では、図２で示したフライホイール１６を例に挙げている。ステータコイル３２に電流が供給されると、ステータコイル３２の周辺に磁界が発生する。この磁界による磁束aは、ステータコイル３２の周りを流れる。具体的には、第２ホイール２８の円筒部４４、第１ホイール２６の動力伝達板部４２、粘性可変流体３０、及びステータコイル３２の保持部５２を経由して、第２のホイール２８の円筒部４４に戻るように流れる。この磁界は、粘性可変流体３０に作用して、粘性可変流体３０の粘性を高める。
【００２９】
図５には、ステータコイル３２に供給する電流量と、粘性可変流体３０の粘性の関係が示されている。ステータコイル３２に供給する電流量が増加するほど、粘性可変流体３０に加えられる磁界が強くなり、粘性可変流体３０の粘性が増加する。
【００３０】
粘性可変流体３０の粘性の増加に伴い、第１ホイール２６の動力伝達板部４２と、第２ホイール２８の円筒部４４との対向面で作用する、せん断力又は摩擦力が、磁界のない場合と比べて増加する。これにより、第２ホイール２８が第１ホイール２６に連れ回るようになる。さらに粘性可変流体の粘性を増加させていくと、第１ホイール２６と第２ホイール２８とは、一体回転するように互いに結合する。第１ホイール２６と第２ホイール２８との結合力が増加していく過程で、フライホイール１６の慣性モーメントが増加する。このように、粘性可変流体３０に加える磁界を変更させることで、言い換えると、ステータコイル３２に供給する電流量を変更することで、フライホイール１６の慣性モーメントを変更することができる。
【００３１】
また、粘性可変流体３０の粘性変化に伴い、フライホイール１６を含めた駆動系の振動特性が変化する。図６には、粘性可変流体３０の粘性ごとの、駆動系の振動特性が示されている。ここで、駆動系とは、原動機の動力を負荷に伝達する機器の一群を指し、例えば、フライホイール１６、内燃機関２０、回転電機ＭＧ１、シャフト１４及びねじれダンパ２４を含んだ系を指している。このような駆動系は、回転電機ＭＧ１を含むため、そのロータの慣性モーメントが影響して、原動機として内燃機関のみを備えた駆動装置に比して共振周波数が低周波数側に生じる傾向がある。また、駆動装置１０においては、シャフト１４及びプラネタリーキャリア１５ｂが回転電機ＭＧ１を越えて動力分割機構１５まで延びて長くなることも、共振周波数の低下の要因となっている。このため、内燃機関２０のアイドル回転数以下の領域、つまり、内燃機関２０の停止状態（回転数０）から自立運転可能な回転数までの間に、共振周波数が生じるような系となる場合がある。なお、以下では、内燃機関２０の回転数とは、単位時間当たりの内燃機関２０の回転回数を指すものであり、周波数と等しい次元の単位であるとする。具体的には、回転数Ｎｅと、周波数Ｆｒｑとは、内燃機関２０の気筒数をｎとすると、Ｆｒｑ＝ｎＮｅ／１２０との関係を有している。
【００３２】
図６の横軸は周波数、縦軸は振動特性のゲインを示している。特性１は、粘性可変流体３０に磁界を加えていない状態、つまり、ステータコイル３２に電流を供給していないときの、駆動系の振動特性である。特性２〜４は、ステータコイル３２に電流を供給し、粘性可変流体３０に磁界を加えたときの、駆動系の振動特性である。特性１〜４における電流を、それぞれＩC1〜ＩC4で表すと、ＩC1（＝０）＜ＩC2＜ＩC3＜ＩC4である。また、電流ＩC4は、粘性可変流体３０が、第１ホイール２６と第２ホイール２８とを完全に結合して、両ホイールが一体的に回転するような電流量であるとする。なお、特性４は、粘性可変流体３０を備えていない、従来のフライホイールの特性と等しいものと考えてよい。
【００３３】
図６の特性１〜４から、以下の特徴が導き出される。
特徴１：電流量の増加に伴い、ゲインは一旦減少した後、増加する。
特徴２：電流量の増加に伴い、共振周波数（ゲインのピーク周波数）は、低周波側にシフトする。
【００３４】
特徴１の理由として、粘性可変流体３０の粘性変化が挙げられる。すなわち、ステータコイル３２に電流を供給することで、粘性可変流体３０の粘性が増加する。このとき、粘性可変流体３０が振動を吸収する粘性ダンパとしての役割を持つ。振動を吸収することから、振動のゲインが低減される。更に粘性が増加する（硬化する）と、振動を吸収する機能が低下する。このことから、粘性が最も低い特性１から粘性が最も高い特性４に移行する間の特性２、３において、振動吸収特性が最も高くなる。
【００３５】
特徴２の理由として、フライホイール１６の慣性モーメントの増加が挙げられる。上述したように、ステータコイル３２への電流量が増加するほど、第１ホイール２６と第２ホイール２８の結合力が強まって、フライホイール１６の慣性モーメントが増加する。慣性モーメントが増加すると、その系の共振周波数は低周波側にシフトする。このことから、フライホイール１６の慣性モーメントが最も小さい特性１から、慣性モーメントが増加する特性２〜４に移行するに従って、駆動系の共振周波数は低周波側にシフトする。
【００３６】
また、図６の特性グラフには、振動許容値Ｂが示されている。振動許容値Ｂとは、車両の乗員が許容し得るゲインの最大値を示すものである。さらに、図６には、各特性１〜４が、振動許容値Ｂを超過する範囲を矢印で示している。以下では、振動許容値Ｂを超過する範囲を「共振帯」と呼ぶ。
【００３７】
共振帯の最低値及び最高値（共振帯の両端）には、各周波数に対応する、内燃機関２０の回転数が示されている。例えば、特性１の共振帯の最低値及び最高値に対応する、内燃機関２０の回転数を、それぞれ、「Ｎｅ１Ｌ」及び「Ｎｅ１Ｈ」で示す。
【００３８】
図７には、図６を読み替えたグラフとして、ステータコイル３２への電流量、内燃機関２０の回転数、及び駆動系の共振帯の関係が示されている。横軸はステータコイル３２への電流量、縦軸は内燃機関２０の回転数が示されている。ハッチングの付された部分は駆動系の共振帯を示している。
【００３９】
図１に戻り、制御部１８は、粘性可変流体３０の粘性を調整する。例えば、制御部１８は、ＣＰＵ等の演算回路素子を備えたコンピュータから構成されていてよく、車両の制御を行うＥＣＵ（電子コントロールユニット）であってよい。
【００４０】
また、制御部１８は、複数の制御手段を備えていてもよい。例えば、制御部１８は、内燃機関始動判定手段８０、内燃機関制御手段８２、フライホイール制御手段８４、ＭＧ１制御手段８６、ＭＧ２制御手段８８を含んでいてよい。
【００４１】
内燃機関始動判定手段８０は、内燃機関２０の始動の可否を判定する。例えば、車両の運転者から加速要求が与えられたときや、バッテリ５４の蓄電量（ＳＯＣ）低下時等に、内燃機関２０を始動させる。このような判定に当たって、内燃機関始動判定手段８０には、種々の機器からの信号が送信される。例えば、パワースイッチ、Ｐポジションスイッチ、シフトレバーポジションセンサ、アクセルペダルストロークセンサなどから信号が送られる。パワースイッチは、車両の制御システムを起動するためのスイッチである。Ｐポジションスイッチは、車両の運転状態をパーキングポジションに設定するためのスイッチである。シフトレバーポジションセンサは、シフトレバーの位置（Ｒポジション、Ｄポジション、Ｎポジション、Ｂポジション等）を検知するセンサである。アクセルストロークセンサは、アクセルペダルの踏み込み量を検知するセンサである。
【００４２】
内燃機関制御手段８２は、内燃機関始動判定手段８０から始動要求が与えられたときに、内燃機関２０の始動制御を行う。例えば、内燃機関２０の回転数が所定の回転数に到達したときに、混合気を内燃機関２０の燃焼室に導入するとともに当該混合気を燃焼させて、内燃機関２０を自立回転させる。また、始動後も、内燃機関２０の駆動を制御する。例えば、アクセルストロークセンサの信号からトルク要求を求めて、当該トルク要求に応じた出力となるように、混合気量や混合気の点火タイミング等を制御する。
【００４３】
ＭＧ２制御手段８８は、回転電機ＭＧ２の動作状態を制御する。例えば、バッテリ５４のＳＯＣ低下時には、回転電機ＭＧ１で発電した電力を利用して、回転電機ＭＧ２を駆動させる。ＭＧ１制御手段８６は、回転電機ＭＧ１の動作状態を制御する。例えば、ＭＧ１制御手段８６は、内燃機関始動判定手段８０から内燃機関２０の始動要求を受信すると、停止状態の内燃機関２０を回転駆動させるクランキングを行うように、回転電機ＭＧ１を制御する。
【００４４】
フライホイール制御手段８４は、粘性可変流体３０に加える磁界を制御することで、フライホイール１６の慣性モーメントや振動特性を制御する。フライホイール制御手段８４は、図２で示すように、エンコーダ７６から第２ホイール２８の回転数を受信したり、クランク角センサ７８から内燃機関２０の回転速度を受信してもよい。
【００４５】
内燃機関始動判定手段８０、内燃機関制御手段８２、フライホイール制御手段８４及びＭＧ１制御手段８６は、互いに協働して内燃機関２０の始動制御を行う。図８、９には、内燃機関２０の始動期間のタイムチャートが例示されている。いずれの図も、上段のグラフは、横軸が時間、縦軸が内燃機関２０の回転数を示している。また、グラフ上のハッチングは、駆動系の振動の共振帯を示している。中段のグラフは、横軸が時間、縦軸が回転電機ＭＧ１のクランキングトルクを示している。下段のグラフは、横軸が時間、縦軸がステータコイル３２への供給電流を示している。なお、始動期間とは、内燃機関２０の回転数を、０から自立運転可能な回転数まで到達させるまでの期間をいう。自立可能な回転数とは、内燃機関２０の構造等に応じて異なるものの、例えば、２００〜６００ｒｐｍである。
【００４６】
図８に示すように、内燃機関始動判定手段８０から内燃機関２０の始動要求が与えられると、ＭＧ１制御手段８６は、回転電機ＭＧ１を駆動させて、内燃機関２０を回転駆動させる。その際に、フライホイール制御手段８４は、粘性可変流体３０の粘性を増加させて、内燃機関２０の回転駆動に伴いフライホイール１６及び駆動系に発生する振動を、粘性可変流体３０に吸収させる。例えば、フライホイール制御手段８４は、内燃機関２０の回転数の増加に応じて、粘性可変流体３０の粘性を増加させる。ここで、「回転数の増加に応じて粘性を増加させる」とは、後述するように、回転数の漸増に従って粘性を漸増させる態様と、回転数が所定の値となったときに、粘性を切り替える態様の、両方を含むものとする。
【００４７】
フライホイール制御手段８４は、駆動系の振動特性が、特性１から、上記特性２または特性３となるように、ステータコイル３２に電流を供給する。図８では、ステータコイル３２に供給する電流量を、駆動系の振動特性が特性２となるような電流量Ｉ２に設定している。
【００４８】
上述したように、特性２及び特性３では、粘性可変流体３０が駆動系の振動を吸収することから、従来の駆動系の振動特性を示す特性４よりも、振動ゲインが低下する。これに伴い、特性４と比較して、共振帯の幅が狭くなる。このことから、内燃機関２０の始動時に、駆動系の振動特性を特性２または特性３とすることで、共振帯の幅を狭くして、乗り心地が悪化する時間を従来と比較して短縮することが可能となる。
【００４９】
なお、内燃機関の回転数が共振帯を速やかに通過するようにするためクランキングトルクを一時的に増加する場合に消費される電力と、フライホイール１６に特性２または特性３を持たせるために消費される電力とを比較すると、後者の方が電力消費量は少ない。例えば、後者は前者の１０％程度となる。電力消費量が少なくなることから、バッテリ５４の大型化を避けることができる。
【００５０】
回転電機ＭＧ１により内燃機関２０が所定の回転数に到達すると、内燃機関制御手段８２は、内燃機関２０の燃焼室に混合気を導入するとともにこの混合気を燃焼させて（点火開始）内燃機関２０を駆動させ、自立運転可能な回転数まで内燃機関２０の回転数を上げる。
【００５１】
なお、ステータコイル３２への供給電流を急激に切り替えると、フライホイール１６の慣性が急変して振動が発生する、いわゆるトルクショックが発生するおそれがある。そこで、図９のように、駆動系の特性を切り替える際には、電流変化に勾配を設けて、徐々に電流量を変化させていくようにしてもよい。
【００５２】
図１０に、図８及び図９の制御フローを示す。フライホイール制御手段８４は、内燃機関２０の回転数Ｎｅが、特性１の共振帯の最低周波数に対応する回転数Ｎｅ１Ｌ以上か否かを判定する（Ｓ１０）。内燃機関２０の回転数Ｎｅが、回転数Ｎｅ１Ｌ未満である場合は、フライホイール制御手段８４は、ステータコイル３２への電流供給を行わない（Ｓ１２）。
【００５３】
内燃機関２０の回転数Ｎｅが、回転数Ｎｅ１Ｌ以上である場合、フライホイール制御手段８４は、ステータコイル３２への電流量をΔＩCoilだけ増加させる（Ｓ１４）。図８のような制御を行う場合、ΔＩCoil≧ＩC2とする。図９のような制御を行う場合、ΔＩCoil＜ＩC2とする。
【００５４】
フライホイール制御手段８４は、ステータコイル３２への電流量が、ＩC2を超過したか否かを判定する（Ｓ１６）。超過している場合は、電流量をＩC2に設定する（Ｓ１８）とともに、設定した値を、現在のステータコイル３２への電流量ＩCoilとする（Ｓ２０）。超過していない場合は、ステップＳ１８をスキップしてステップＳ２０を実行する。
【００５５】
始動制御の別例として、図１１、１２に示すように、フライホイール制御手段８４は、内燃機関２０の回転数の増加に伴って、駆動系の共振帯を低周波数側にシフトさせるようにしてもよい。言い換えると、内燃機関２０の回転数の増加と駆動系の共振帯の低下がすれ違うように、粘性可変流体３０の粘性を増加させてよい。
【００５６】
図１１には、ステータコイル３２に供給する電流を、ＩC1（＝０）からＩC3に切り替える制御が示されている。言い換えると、駆動系の振動特性を、特性１から特性３に切り替える様子が示されている。図６、７に示したように、特性３の共振帯は、特性１の共振帯よりも低周波側にシフトしている。この特性を利用して、内燃機関２０の回転数が、特性１の共振帯の最低値に対応する回転数Ｎｅ１Ｌに到達したときに、駆動系の振動特性を、特性１から特性３に切り替える。こうすることで、内燃機関２０の始動期間に、駆動系の振動のゲインが振動許容値Ｂ以上になる期間を抑制することが可能となる。
【００５７】
また、トルクショックの低減のため、図１２のように、駆動系の特性を切り替える際に、電流変化に勾配を設けて、徐々に電流量を増加させていくようにしてもよい。
【００５８】
図１３に、図１１及び図１２の制御フローを示す。図１０のフローと異なる箇所は、ステップＳ２４、Ｓ２６及びＳ２８である。ステップＳ２４では、内燃機関２０の回転数Ｎｅが、回転数Ｎｅ１Ｌ以上である場合、フライホイール制御手段８４は、ステータコイル３２への電流量をΔＩCoilだけ増加させる。図１１のような制御を行う場合、ΔＩCoil≧ＩC3とする。図１２のような制御を行う場合、ΔＩCoil＜ＩC3とする。ステップＳ２６では、現在の電流量が、ＩC3を超過しているか否かを判定する。ＩC3を超過している場合、ステップＳ２８にて、電流量をＩC3に維持する。
【００５９】
なお、上述の図９、１２では、内燃機関２０の回転数が、回転数Ｎｅ１Ｌに到達した時点から、電流量を徐々に増加させていったが、図１４に示すように、増加の開始タイミングを、Ｎｅ１Ｌより低い回転数Ｎｅ０から開始してもよい。このようにすることで、内燃機関２０の回転数が共振帯を抜ける期間を短縮することが可能となる。
【００６０】
さらに、図７の特性図に示されるように、特性２と特性３の共振帯が重複していないことを利用して、共振帯の通過を避けるようにして、内燃機関２０の回転数を増加させるようにしてもよい。例えば図１５に示すように、内燃機関２０の回転数がＮｅ０であるときに、ステータコイル３２への電流供給を開始するとともに、駆動系の共振帯が特性２となるような電流ＩC2に到達した時点で、電流量をＩC2に維持する。さらに内燃機関２０の回転数が特性２の最低値Ｎｅ２Ｌと特性３の最高値Ｎｅ３Ｈとの間に至ったときに、ステータコイル３２への電流量をＩC3に切り替える。このようにすることで、共振帯の通過を避けるようにして、内燃機関２０の回転数を増加させることが可能となる。
【００６１】
なお、上記の実施形態における、車両の駆動装置１０（及び始動装置）は、いわゆるシリーズ・パラレルハイブリッドシステムであったが、この形態に限られない。例えば、内燃機関２０の動力と回転電機の動力を協働させて車両の駆動力を得る、パラレルハイブリッドシステムであっても、内燃機関２０が発電機を駆動させて発電し、この電力で回転電機を駆動させて車両の駆動力を得る、シリーズハイブリッドシステムであってもよい。パラレルハイブリッドシステムの場合、内燃機関２０と協働する回転電機が、始動時に内燃機関２０を回転駆動させる回転電機となる。また、シリーズハイブリッドシステムの場合、内燃機関２０によって発電される発電機が、始動時に内燃機関２０を回転駆動させる回転電機となる。さらに、本実施形態における回転電機ＭＧ１の代わりに、内燃機関２０の始動のみに使用される、スタータモータ（セルモータ）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０  駆動装置、１４  シャフト、１５  動力分割機構、１６  フライホイール、１７  リダクション機構、１８  制御部、１９  駆動輪、２０  内燃機関、２２  クランクシャフト、２４  ねじれダンパ、２６  第１ホイール、２８  第２ホイール、３０  粘性可変流体、３１  軸受、３２  ステータコイル、３４  第１ホイールの円板部、３６  第１ホイールのボス部、３８  シール部材、４２  第１ホイールの動力伝達板部、４４  第２ホイールの円筒部、４６  第２ホイールの円板部、４８  第２ホイールの溝部、４９  スペーサ、５０  コイル、５２  保持部、５４  バッテリ、５６  シリンダブロック、６１  段部、６５  突起部、７６  エンコーダ、７８  クランク角センサ、８０  内燃機関始動判定手段、８２  内燃機関制御手段、８４  フライホイール制御手段、８６  ＭＧ１制御手段、８８  ＭＧ２制御手段。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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