(57)【要約】【課題】駆動輪に連結された駆動軸に接続されたエンジンおよびモータを備える車両において、停車中に車両にショックや揺れが生じるのを抑制する。【解決手段】停車中にエンジンが運転されている際に、吸気バルブの開閉タイミングが所定の開閉タイミングよりも進角側のときや排気を吸気側に供給するＥＧＲを実行しているときには（Ｓ１９０，Ｓ２００）、吸気バルブの開閉タイミングが所定タイミングかそれよりも遅角側で且つＥＧＲを実行していないときに比して大きな回転制限制御用トルクＴｍ２を設定する（Ｓ２１０）。そして、この回転制限制御用トルクＴｍ２が大きいほど大きな電流をモータに通電させてモータのステータに固定磁界を形成させる。これにより、吸気バルブの開閉タイミングが比較的進角側のときやＥＧＲを実行しているときでも、車両にショックや揺れを生じるのを抑制することができる。【選択図】図４
2008143467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
停車中に前記内燃機関が運転されている際、前記駆動軸に出力される駆動力の変動が所定変動より大きくなる大変動条件が成立していないときには前記駆動軸に作用する第１の範囲内の駆動力に対して前記駆動軸の回転を制限できる第１の程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御し、前記大変動条件が成立したときには前記第１の範囲よりも広い第２の範囲内の駆動力に対して前記駆動軸の回転を制限できる第２の程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１記載の車両であって、
前記内燃機関は、吸気バルブの開閉タイミングを変更可能なものであり、
前記大変動条件は、前記吸気バルブの開閉タイミングが所定の開閉タイミングよりも進角側の開閉タイミングである条件である
車両。
【請求項３】
請求項１または２記載の記載の車両であって、
前記内燃機関は、排気を吸気系に供給して運転可能なものであり、
前記大変動条件は、前記排気を前記吸気系に供給している条件である
車両。
【請求項４】
前記大変動条件は、前記内燃機関に吸入される空気の温度が所定温度未満である条件である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
【請求項５】
前記制御手段は、前記大変動条件が成立したか否かに基づいて、前記固定子の磁界の向きと前記回転子の界磁に基づく磁界の向きとのズレが所定範囲内となる程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載の車両。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の車両であって、
前記電動機の回転子の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記検出された回転位置に基づいて制御用電気角を設定する制御用電気角設定手段と、
を備え、
前記電動機は、３相交流電動機であり、
前記制御手段は、前記設定された制御用電気角を用いて前記電動機の各相に通電される電流を３相−２相変換してｄ軸およびｑ軸の電流を計算し、前記大変動条件が成立したか否かに基づいて前記制御用電気角におけるｄ軸の目標電流を設定すると共に該制御用電気角におけるｑ軸の目標電流に値０を設定し、該設定したｄ軸およびｑ軸の目標電流と該計算したｄ軸およびｑ軸の電流とに基づいて前記電動機を制御する手段である
車両。
【請求項７】
前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段を備える請求項１ないし６いずれか記載の車両。
【請求項８】
前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項７記載の車両。
【請求項９】
駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える車両の制御方法であって、
停車中に前記内燃機関が運転されている際、前記駆動軸に出力される駆動力の変動が所定変動より大きくなる大変動条件が成立していないときには前記駆動軸に作用する第１の範囲内の駆動力に対して前記駆動軸の回転を制限できる第１の程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御し、前記大変動条件が成立したときには前記第１の範囲よりも広い第２の範囲内の駆動力に対して前記駆動軸の回転を制限できる第２の程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御する、
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、この種の車両としては、排気を吸気側に供給するＥＧＲ管を備えるエンジンと、エンジンに接続された駆動軸に接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続された第１モータ（モータＭＧ１）と、遊星歯車機構と駆動輪に連結された駆動軸とに接続された第２モータ（モータＭＧ２）と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、ＮＶスイッチがオン操作されたときには、吸気側に供給する排気の量を減量することにより、不安定な燃焼により生じる異音や振動を抑制している。
【特許文献１】特開２００５−１８０３３１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、こうした車両では、停車中は、運転者がショックや揺れを感じやすいため、走行中に比してこうしたショックや揺れをより生じないようにすることが望まれる。例えば、停車中にエンジンを運転する際には、その運転状態に応じて駆動軸に作用するトルク変動の大きさが異なるため、これを考慮してショックや揺れを生じないようことが望まれる。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、停車中に車両にショックや揺れが生じるのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の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た。
【０００６】
本発明の車両は、
駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
停車中に前記内燃機関が運転されている際、前記駆動軸に出力される駆動力の変動が所定変動より大きくなる大変動条件が成立していないときには前記駆動軸に作用する第１の範囲内の駆動力に対して前記駆動軸の回転を制限できる第１の程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御し、前記大変動条件が成立したときには前記第１の範囲よりも広い第２の範囲内の駆動力に対して前記駆動軸の回転を制限できる第２の程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、停車中に内燃機関が運転されている際に、駆動軸に出力される駆動力の変動が所定変動より大きくなる大変動条件が成立していないときには駆動軸に作用する第１の範囲内の駆動力に対して駆動軸の回転を制限できる第１の程度をもって固定子の磁界の向きが固定されるよう電動機を制御し、大変動条件が成立したときには第１の範囲よりも広い第２の範囲内の駆動力に対して駆動軸の回転を制限できる第２の程度をもって固定子の磁界の向きが固定されるよう電動機を制御する。即ち、大変動条件が成立したか否かに応じた程度をもって固定子の磁界の向きを固定することにより駆動軸の回転を制限するのである。これにより、大変動条件が成立したときに駆動軸が回転するのを抑制することができる。この結果、停車中に内燃機関が運転されているときに車両にショックや揺れが生じるのを抑制することができる。また、駆動軸と駆動輪との間にギヤ機構を有するものでは、ギヤ機構で歯打ちが生じるのを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記内燃機関は、吸気バルブの開閉タイミングを変更可能なものであり、前記大変動条件は、前記吸気バルブの開閉タイミングが所定の開閉タイミングよりも進角側の開閉タイミングである条件であるものとすることもできる。こうすれば、停車中に吸気バルブの開閉タイミングを比較的進角側の開閉タイミングとしながら内燃機関が運転されているときに、車両にショックや揺れが生じるのを抑制することができる。ここで、「所定の開閉タイミング」には、吸気バルブの開閉タイミング取り得る範囲内のうち最遅角の開閉タイミングやそれよりも若干進角側の開閉タイミングなどが含まれる。この場合、前述の「所定変動」には、吸気バルブの開閉タイミングが所定の開閉タイミングやそれよりも遅角側の開閉タイミングのときに駆動軸に出力される駆動力の変動などが含まれる。この態様の本発明の車両において、前記第２の範囲は、前記吸気バルブの開閉タイミングが進角側であるほど広くなる傾向の範囲であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記内燃機関は、排気を吸気系に供給して運転可能なものであり、前記大変動条件は、前記排気を前記吸気系に供給している条件であるものとすることもできる。こうすれば、停車中に排気を吸気系に供給しながら内燃機関が運転されているときに、車両にショックや揺れが生じるのを抑制することができる。また、内燃機関が排気を吸気系に供給して運転可能なものであるときに、大変動条件は、所定量より多い排気を吸気系に供給している条件であるものとすることもできる。これらの場合、前述の「所定変動」には、排気を吸気系に供給していないときに駆動軸に出力される駆動力の変動などが含まれる。これらの態様の本発明の車両において、前記第２の範囲は、前記排気を前記吸気系に供給する供給量が大きいほど広くなる傾向の範囲であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明の車両において、前記大変動条件は、前記内燃機関に吸入される空気の温度が所定温度未満である条件であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関に吸入される空気の温度が所定温度未満のときに、車両にショックや揺れが生じるのを抑制することができる。この場合、前述の「所定変動」には、内燃機関に吸入される空気の温度が所定温度以上のとき（例えば、標準温度のとき）に駆動軸に出力される駆動力の変動などが含まれる。この場合、前記第２の範囲は、内燃機関に吸入される空気の温度が低いほど広くなる傾向の範囲であるものとすることもできる。
【００１１】
あるいは、本発明の車両において、前記制御手段は、前記大変動条件が成立したか否かに基づいて、前記固定子の磁界の向きと前記回転子の界磁に基づく磁界の向きとのズレが所定範囲内となる程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。ここで、「所定範囲」には、駆動輪と駆動軸との間にギヤ機構を有するものにおけるギヤ機構で歯打ちが生じない程度の範囲や、車両にショックや揺れを生じない範囲，電動機の回転子が接続された駆動軸がほとんど回転しない程度の範囲などが含まれる。この所定範囲は、ギヤ機構のピッチなど車両の仕様に応じて設定することができる。
【００１２】
加えて、本発明の車両において、前記電動機の回転子の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記検出された回転位置に基づいて制御用電気角を設定する制御用電気角設定手段と、を備え、前記電動機は３相交流電動機であり、前記制御手段は、前記設定された制御用電気角を用いて前記電動機の各相に通電される電流を３相−２相変換してｄ軸およびｑ軸の電流を計算し、前記大変動条件が成立したか否かに基づいて前記制御用電気角におけるｄ軸の目標電流を設定すると共に該制御用電気角におけるｑ軸の目標電流に値０を設定し、該設定したｄ軸およびｑ軸の目標電流と該計算したｄ軸およびｑ軸の電流とに基づいて前記電動機を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、制御用電気角を用いて大変動条件が成立したか否かに応じて駆動軸の回転を制限することができる。
【００１３】
また、本発明の車両において、前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段を備えるものとすることもできる。この場合、前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。
【００１４】
本発明の車両の制御方法は、
駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える車両の制御方法であって、
停車中に前記内燃機関が運転されている際、前記駆動軸に出力される駆動力の変動が所定変動より大きくなる大変動条件が成立していないときには前記駆動軸に作用する第１の範囲内の駆動力に対して前記駆動軸の回転を制限できる第１の程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御し、前記大変動条件が成立したときには前記第１の範囲よりも広い第２の範囲内の駆動力に対して前記駆動軸の回転を制限できる第２の程度をもって前記固定子の磁界の向きが固定されるよう前記電動機を制御する、
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の車両の制御方法では、停車中に内燃機関が運転されている際に、駆動軸に出力される駆動力の変動が所定変動より大きくなる大変動条件が成立していないときには駆動軸に作用する第１の範囲内の駆動力に対して駆動軸の回転を制限できる第１の程度をもって固定子の磁界の向きが固定されるよう電動機を制御し、大変動条件が成立したときには第１の範囲よりも広い第２の範囲内の駆動力に対して駆動軸の回転を制限できる第２の程度をもって固定子の磁界の向きが固定されるよう電動機を制御する。即ち、大変動条件が成立したか否かに応じた程度をもって固定子の磁界の向きを固定することにより駆動軸の回転を制限するのである。これにより、大変動条件が成立したときに駆動軸が回転するのを抑制することができる。この結果、停車中に内燃機関が運転されているときに車両にショックや揺れが生じるのを抑制することができる。また、駆動軸と駆動輪との間にギヤ機構を有するものでは、ギヤ機構で歯打ちが生じるのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例である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。
【００１８】
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可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入する共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２３の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。この浄化装置１３４の後段には、排気を吸気側に供給するＥＧＲ管１５２が取り付けられており、エンジン２２は、不燃焼ガスとしての排気を吸入側に供給して空気と排気とガソリンの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。
【００１９】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａｉｒ，ＥＧＲ管１５２内のＥＧＲガスの温度を検出する温度センサ１５６からのＥＧＲガス温度などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，吸気側に供給する排気の供給量（以下、これをＥＧＲ量という）を調節するＥＧＲバルブ１５４への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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出力する。
【００２０】
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を介してモータＭＧ２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。
【００２１】
ギヤ機構６０には、ファイナルギヤ６０ａに取り付けられたパーキングギヤ９２と、パーキングギヤ９２と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール９４と、からなるパーキングロック機構９０が取り付けられている。パーキングロックポール９４は、他のポジションから駐車ポジション（Ｐポジション）への操作信号または駐車ポジションから他のポジションへの操作信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット７０により図示しないアクチュエータが駆動制御されることによって作動し、パーキングギヤ９２との噛合およびその解除によりパーキングロックおよびその解除を行なう。ファイナルギヤ６０ａは機械的に駆動輪６３ａ，６３ｂに接続されているから、パーキングロック機構９０は間接的に駆動輪６３ａ，６３ｂをロックしていることになる。
【００２２】
図３は、モータＭＧ１，ＭＧ２を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータＭＧ１，ＭＧ２は、図１および図３に示すように、いずれも永久磁石が貼り付けられたロータ４５ａ，４６ａと三相コイルが巻回されたステータ４５ｂ，４６ｂとを有し、発電機として駆動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は、いずれも６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２とトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２に逆並列接続された６個のダイオードＤ１〜Ｄ６，Ｄ７〜Ｄ１２とにより構成されている。各６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２は、バッテリ５０の正極が接続された正極母線とバッテリ５０の負極が接続された負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつペアで配置され、その接続点にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、対をなすトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２のオン時間の割合を調節することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。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から構成されており、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は、ＣＰＵ４０ａ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、ＣＰＵ４０ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４０ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ４０ｃ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。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からのモータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４５ａ，４６ａの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２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。
【００２３】
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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。
【００２４】
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からは、パーキングロック機構９０の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力されている。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。なお、実施例の電気自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトレバー８１のポジションとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。
【００２５】
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。
【００２６】
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、特にシフトポジションＳＰが駐車ポジションの状態でエンジン２２が運転されている際の動作について説明する。図４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駐車ポジション時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
駐車ポジション時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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２やバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊，ＶＶＴ進角判定フラグＦ１，ＥＧＲ実行判定フラグＦ２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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４５ａ，４６ａの回転位置に基づいて計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。また、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。さらに、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１は、エンジン２２を運転する際に吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが所定の開閉タイミングＶＴ１（例えば、吸気バルブ１２８の開閉タイミングが取り得る範囲内のうち最遅角のタイミングやそれよりも若干進角側のタイミングなど）よりも進角側のタイミングにされるときに値１が設定され、エンジン２２を運転する際に吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが所定の開閉タイミングＶＴ１やそれより遅角側のタイミングにされるときに値０が設定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。あるいは、ＥＧＲ実行判定フラグＦ２は、エンジン２２を運転する際にエンジン２２からの排気をＥＧＲ管を介して吸気側に供給するＥＧＲが実行されないときに値０が設定され、エンジン２２を運転する際にＥＧＲが実行されるときに値１が設定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。
【００２８】
こうしてデータを入力すると、エンジン２２に対して負荷運転とアイドル運転とのうちいずれが要求されているかを判定する（ステップＳ１１０）。この判定は、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊に基づくバッテリ５０の充電要求の有無や、アイドル学習の要求の有無，暖機運転の要求の有無，エンジン２２からの熱を用いて車室内の暖房を行なう暖房機器からの暖房要求などに基づいて行なわれる。実施例では、バッテリ５０の充電要求がなされているときに負荷運転されていると判定され、アイドル学習の要求や暖機運転の要求，暖房要求がなされているときにアイドル運転が要求されていると判定するものとした。
【００２９】
エンジン２２に対して負荷運転が要求されていると判定されたときには、充放電要求パワーＰｂ＊に基づいてエンジン２２が効率よく運転されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１２０）。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで効率よく運転されるようにエンジン２２における吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御，可変バルブタイミング機構１５０の開閉タイミング制御などの制御を行なう。この際、必要に応じて吸気バルブ１２８を進角させるために可変バルブタイミング機構１５０を制御したり、ＥＧＲを行なうためにＥＧＲバルブ１５４を駆動する。
【００３０】
続いて、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１を計算すると共に計算したモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算してこのトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１３０）。ここで、式（１）は動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２が負荷運転される際の動力分配統合機構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の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。また、図中、Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。式（２）は、エンジン２２から出力されてサンギヤ３１に作用するトルクに対して釣り合いを取るためのトルクと、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１との差を打ち消すためのトルクと、の和としてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する式である。式（２）中、右辺第１項は図５の共線図から容易に導き出すことができる。また、式（２）中、右辺第２項および第３項はモータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御の項であり、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３１】
【数１】
2008143467.tif 000003
【００３２】
そして、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に基づいて次式（３）によりリングギヤ軸３２ａに作用する軸トルクＴｒを計算すると共に（ステップＳ１４０）、計算した軸トルクＴｒの絶対値に値１より大きい補正係数αを乗じたトルクを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定する（ステップＳ１５０）。ここで、回転制限制御用トルクＴｍ２は、モータＭＧ２のステータ４６ｂに形成される磁界の向きを固定することによりモータＭＧ２のロータ４６ａ（動力軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転しないようにする制御（以下、こうした制御を回転制限制御という）を実行する際にモータＭＧ２に通電させる電流値を設定するために用いるトルクである。回転制限制御用トルクＴｍ２や回転制限制御について詳細は後述する。また、補正係数αは、例えば、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが前述の所定の開閉タイミングＶＴ１かそれよりも遅角側のタイミングであり且つＥＧＲを実行していない状態でエンジン２２が負荷運転されているときにリングギヤ軸３２ａに出力されるトルク変動を考慮して設定した値を用いることができ、予め実験などにより定められた値を用いることができる。したがって、ステップＳ１５０の処理では、軸トルクＴｒの絶対値と、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが所定の開閉タイミングＶＴ１かそれよりも遅角側のタイミングであり且つＥＧＲを実行していない状態でエンジン２２が負荷運転されているときにリングギヤ軸３２ａに作用するトルク脈動と、に応じて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定することになる。
【００３３】
【数２】
2008143467.tif 000004
【００３４】
一方、ステップＳ１１０でアイドル運転が要求されていると判定されたときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にアイドル回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値０を設定し（ステップＳ１６０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ１７０）、正の所定トルクＴｉｄｌを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定する（ステップＳ１８０）。ここで、所定トルクＴｉｄｌは、例えば、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが前述の所定の開閉タイミングＶＴ１かそれよりも遅角側のタイミングであり且つＥＧＲを実行していない状態でエンジン２２がアイドル運転されているときにリングギヤ軸３２ａに出力されるトルク変動を考慮して設定した値を用いるものことができる。以下、図４の駐車ポジション時制御ルーチンの説明を一旦中断し、回転制限制御について図６を用いて説明する。
【００３５】
モータＭＧ２を制御する際には、図６に示すように、モータＭＧ２のステータ４６ｂには、電流が通電されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各々で形成される磁界を合成した合成磁界（図中、実線太線矢印参照）が形成される。回転制限制御では、この合成磁界が回転しないようにモータＭＧ２を制御する。以下、こうした回転しない合成磁界を固定磁界と呼ぶ。固定磁界の向きがモータＭＧ２のロータ４６ａの永久磁石により形成される磁界の向き（ｄ−ｑ座標系におけるｄ軸の向き）と一致するときには、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにはトルクは出力されない。しかしながら、リングギヤ軸３２ａにトルクが作用することによってロータ４６ａが回転してステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向き（ｄ軸の向き）とがズレると、ステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向きとが一致する方向にズレに応じてロータ４６ａにトルクが作用し（以下、このトルクを吸引トルクという）、リングギヤ軸３２ａに作用するトルクと吸引トルクとが釣り合う位置でロータ４６ａは停止する。ここで、吸引トルクは、固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向きとのズレが電気角でπ／２以下の範囲内のときにはそのズレが大きいほど大きくなり、且つ、固定磁界を形成させるためにステータ４６ｂの三相コイルに通電させる電流値が大きいほど大きくなる。前述の回転制限制御用トルクＴｍ２は、固定磁界を形成させるための電流値を設定する際に用いられる。実施例では、回転制限制御用トルクＴｍ２を用いて、ステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向きとのズレが所定範囲内（例えば、ギヤ機構６０などで歯打ちを生じない範囲や、車両にショックや揺れを生じない範囲，リングギヤ軸３２ａがほとんど回転しない範囲など）となるようにステータ４６ｂの三相コイルに通電させる電流値を設定するのである。なお、ｄ−ｑ座標系において、ｄ軸はロータ４６ａに貼り付けられた永久磁石により形成される磁界の方向であり、ｑ軸はｄ軸に対して電気角でπ／２だけ進角させた方向である。
【００３６】
図４の駐車ポジション時制御ルーチンの説明に戻る。回転制限制御用トルクＴｍ２を設定すると、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とを調べる（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）。ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とを調べるのは以下の理由による。一般的に、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを進角側にすると、吸入空気の充填効率が大きくなることにより、エンジン２２から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルク脈動が大きくなると考えられる。したがって、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを考慮しない回転制限制御用トルクＴｍ２を用いると、比較的大きなトルク脈動が生じたときに、ステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向きとのズレが所定範囲外となり、リングギヤ軸３２ａの回転を十分に制限できずにギヤ機構６０などにおける歯打ちを生じたり、車両にショックや揺れを生じたりするおそれがある。また、ＥＧＲを実行するときには、燃焼室内に吸引される排気によって燃焼が不安定になることにより、ＥＧＲを実行しないときに比してエンジン２２から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルク脈動が大きくなると考えられる。したがって、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを進角側にするときと同様に、ギヤ機構６０などにおける歯打ちを生じたり、車両にショックや揺れを生じたりするおそれがある。ステップＳ１６０，Ｓ１７０の判定は、こうしたおそれがあるか否かを判定する処理である。なお、こうしたおそれを回避するために、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴに拘わらず、また、ＥＧＲを実行しているか否かに拘わらず比較的大きな回転制限制御用トルクＴｍ２を用いることも考えられるが、この場合、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが所定の開閉タイミングＶＴ１かそれよりも遅角側のときや、ＥＧＲを実行していないときに必要以上の電力を消費することになってしまう。
【００３７】
ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とが共に値０のときには、ギヤ機構６０などで歯打ちを生じたり車両にショックや揺れを生じたりするおそれはないと判断し、ステップＳ１５０またはステップＳ１８０で設定した回転制限制御用トルクＴｍ２をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２２０）、駐車ポジション時制御ルーチンを終了する。一方、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とのうち少なくとも一方が値１のときには、ギヤ機構６０などで歯打ちを生じたり車両にショックや揺れを生じたりするおそれがあると判断し、ステップＳ１５０またはステップＳ１８０で設定した回転制限制御用トルクＴｍ２に値１よりも大きい補正係数βを乗じたものを回転制限制御用トルクＴｍ２として再設定し（ステップＳ２１０）、再設定した回転制限制御用トルクＴｍ２をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２２０）、駐車ポジション時制御ルーチンを終了する。ここで、補正係数βは、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが比較的進角側のタイミングのときや、ＥＧＲを実行しているときに、エンジン２２から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルク変動を考慮して設定した値を用いることができ、予め実験などにより定められた値を用いることができる。回転制限制御用トルクＴｍ２を受信したモータＥＣＵ４０は、図７に例示する回転制限制御用トルク受信時第２モータ制御ルーチンを実行する。このルーチンは、シフトポジションＳＰが駐車ポジションの状態で、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から回転制限制御用トルクＴｍ２を受信したときに実行される。
【００３８】
回転制限制御用トルク受信時第２モータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０のＣＰＵ４０ａは、まず、電流センサ４６Ｕ，４６Ｖからの三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２や回転制限制御用トルクＴｍ２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Ｓ３００）。ここで、回転制限制御用トルクＴｍ２は、前述の図４の駐車ポジション時制御ルーチンにより設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。
【００３９】
続いて、フラグＧの値を調べ（ステップＳ３１０）、フラグＧが値０のときには、回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２を入力すると共に（ステップＳ３２０）、入力したモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２に基づいて電気角θｅ２を計算し（ステップＳ３３０）、計算した電気角θｅ２を制御用電気角θｅｓｅｔとして設定し（ステップＳ３４０）、フラグＧに値１を設定する（ステップＳ３５０）。そして、フラグＧに値１が設定されると、次回以降はステップＳ３２０〜Ｓ３５０の処理を行なわない。ここで、フラグＧは、初期値として値０が設定され、制御用電気角θｅｓｅｔを設定したときに値１が設定され、その後に所定時間に亘ってハイブリッド用電子制御ユニット７０から回転制限制御用トルクＴｍ２の受信が途絶えたとき（シフトポジションＳＰがドライブポジションなどにシフト操作されて走行を行なうときなど回転制限制御の実行を停止するとき）に値０が設定されるフラグである。したがって、ステップＳ３２０〜Ｓ３５０の処理は、エンジン２２が運転されている状態でシフトポジションＳＰがドライブポジションなどから駐車ポジションにシフト操作されたときや、エンジン２２が停止している状態でシフトポジションＳＰが駐車ポジションにシフト操作されその後にモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングして始動するときなど回転制限制御の実行を開始するときのモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２を用いて制御用電気角θｅｓｅｔを設定する処理となる。
【００４０】
続いて、モータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０として制御用電気角θｅｓｅｔを用いて次式（４）により相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸およびｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ３６０）、回転制限制御用トルクＴｍ２に基づいて制御用電気角θｅｓｅｔにおけるｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定すると共にｑ軸の電流指令Ｉｑ２＊に値０を設定する（ステップＳ３７０）。ｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊は、実施例では、回転制限制御用トルクＴｍ２に基づいて、回転制限制御用トルクＴｍ２以下の絶対値のトルク（値（−Ｔｍ２）〜値Ｔｍ２の範囲内のトルク）が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用したときにリングギヤ軸３２ａが回転しないようにすることができる電流値、即ち、ステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁界の向きとのズレが所定範囲内（例えば、ギヤ機構６０などで歯打ちを生じない範囲や、車両にショックや揺れを生じない範囲，リングギヤ軸３２ａがほとんど回転しない範囲など）となる電流値を設定するものとした。したがって、回転制限制御用トルクＴｍ２が大きいほど大きくなる傾向にｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定することになる。そして、前述したように、軸トルクＴｒに加えて吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴやＥＧＲを実行の有無を考慮して設定した回転制限制御用トルクＴｍ２を用いてｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するから、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴやＥＧＲの実行の有無に応じて、より適正なｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定することができる。
【００４１】
【数３】
2008143467.tif 000005
【００４２】
こうして電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定すると、設定した電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊と電流Ｉｄ２，Ｉｑ２とを用いて次式（５）および式（６）によりｄ軸およびｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を計算すると共に（ステップＳ３８０）、計算したｄ軸およびｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を制御用電気角θｅｓｅｔを用いて次式（７）および式（８）によりモータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ３９０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し（ステップＳ４００）、変換したＰＷＭ信号をインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２に出力することによりモータＭＧ２を駆動制御して（ステップＳ４１０）、回転制限制御用トルク受信時第２モータ制御ルーチンを終了する。ここで、式（５）および式（６）中、「ｋ３」および「ｋ５」は比例係数であり、「ｋ４」および「ｋ６」は積分係数である。
【００４３】
【数４】
2008143467.tif 000006
【００４４】
なお、実施例では、シフトポジションＳＰが駐車ポジションでエンジン２２が運転されている際の動作について説明したが、シフトポジションＳＰが駐車ポジション以外のポジションのときでも、車速Ｖが略値０で且つブレーキペダル８５が踏み込まれているなどの停車中にエンジン２２が運転されている際には、実施例と同様に、図４や図７のルーチンを実行するものとしてもよい。
【００４５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときなどの停車中にエンジン２２が運転されている際に、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが所定タイミングＶＴ１よりも進角側のときやＥＧＲを実行しているときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが所定タイミングＶＴ１かそれよりも遅角側で且つＥＧＲを実行していないときに比して大きな回転制限制御用トルクＴｍ２を用いてステータ４６ｂに固定磁界が形成されるようモータＭＧ２を制御するから、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが所定タイミングＶＴ１よりも進角側のときやＥＧＲを実行しているときに、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａが回転するのをより抑制することができる。この結果、停車中に、ギヤ機構６０などで歯打ちを生じたり、車両にショックや揺れを生じたりするのを抑制することができる。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が負荷運転されるときには、軸トルクＴｒの絶対値に補正係数αを乗じることにより、または、軸トルクＴｒの絶対値に補正係数α，βを乗じることにより回転制限制御用トルクＴｍ２を設定するものとしたが、軸トルクＴｒの絶対値を大きくするための補正トルクを軸トルクＴｒに加えることにより回転制限制御用トルクＴｍ２を設定するものとしてもよい。この場合、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１およびＥＧＲ実行判定フラグＦ２が共に値０のときには軸トルクＴｒの絶対値に正の補正トルクγを加えたものを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定し、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とのうち少なくとも一方が値１のときには軸トルクＴｒの絶対値に正の補正トルクγと正の補正トルクδとを加えたものを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定するものとしてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２がアイドル運転されるときであってＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とのうち少なくとも一方が値１のときには、所定トルクＴｉｄｌが設定された回転制限制御用トルクＴｍ２に補正係数βを乗じて回転制限制御用トルクＴｍ２を再設定するものとしたが、これに代えて、正の所定トルクＴｉｄｌに正の補正トルクδを加えたものを回転制限制御用トルクＴｍ２として再設定するものとしてもよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とに応じて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定するものとしたが、ＥＧＲ実行判定フラグＦ２だけが値１のとき、吸気側に供給する排気の供給量（ＥＧＲ量）が所定量以下のときにはステップＳ１５０またはステップＳ１８０で設定した回転制限制御用トルクＴｍ２をそのまま用いてモータＭＧ２を制御し、ＥＧＲ量が所定量より多いときにはステップＳ１５０またはステップＳ１８０で設定した回転制限制御用トルクＴｍ２に補正係数βを乗じて再設定した回転制限制御用トルクＴｍ２を用いてモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。ここで、所定量は、ＥＧＲを実行していないときに比してリングギヤ軸３２ａに作用するトルク変動がそれほど大きくならないと考えられるＥＧＲ量の上限やその近傍の値などを設定することができ、予め実験などにより定められた値を用いることができる。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とのうち少なくとも一方が値１のときには、ステップＳ１５０またはステップＳ１８０で設定した回転制限制御用トルクＴｍ２に同一の補正係数βを乗じて回転制限制御用トルクＴｍ２を再設定するものとしたが、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１だけが値１のとき，ＥＧＲ実行判定フラグＦ２だけが値１のとき，ＶＶＴ進角判定フラグＦ１およびＥＧＲ実行判定フラグＦ２が共に値１のとき，で異なる補正係数を用いて回転制限制御用トルクＴｍ２を再設定するものとしてもよい。この場合、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１だけが値１のときには、補正係数βに代えて、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴがその取り得る範囲内のうち進角側であるほど大きくなる傾向の補正係数β１を用いるものとしてもよい。また、ＥＧＲ実行判定フラグＦ２だけが値１のときには、補正係数βに代えて、ＥＧＲ量が多いほど大きくなる傾向の補正係数β２を用いるものとしてもよい。さらに、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１およびＥＧＲ実行判定フラグＦ２が共に値１のときには、補正係数βに代えて、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴに基づく補正係数β１とＥＧＲ量に基づく補正係数β２との積（β１・β２）を用いるものとしてもよい。これらは、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが進角側であるほど、ＥＧＲ量が多いほど、リングギヤ軸３２ａに作用するトルク変動が大きくなると考えられることに基づく。なお、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴやＥＧＲ量は、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１やＥＧＲ実行判定フラグＦ２と共にエンジンＥＣＵ２４から通信により入力すればよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とに応じて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定するものとしたが、いずれか一方だけに応じて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定するものとしてもよい。ＶＶＴ進角判定フラグＦ１だけに応じて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定する場合、ＥＧＲ実行判定フラグＦ２を考慮しないため、ＥＧＲ管１５２やＥＧＲバルブ１５４を備えない自動車にも適用することができる。また、ＥＧＲ実行判定フラグＦ２だけに基づいて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定する場合、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１を考慮しないため、可変バルブタイミング機構１５０を備えない自動車にも適用することができる。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とに応じて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定するものとしたが、これらに加えてまたは代えて、エンジン２２に吸入される空気の密度に関連する物理量（例えば、エンジン２２の吸入空気の吸気温Ｔａｉｒや大気圧Ｐａｉｒなど）など考慮して回転制限制御用トルクＴｍ２を設定するものとしてもよい。例えば、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とに代えて吸気温Ｔａｉｒを用いる場合、吸気温Ｔａｉｒは温度センサ１４９により検出されてエンジンＥＣＵ２４から通信により入力された吸気温Ｔａｉｒが閾値Ｔｒｅｆ以上のときにはステップＳ１５０またはステップＳ１８０で設定した回転制限制御用トルクＴｍ２をそのまま用いてモータＭＧ２を制御し、吸気温Ｔａｉｒが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにはステップＳ１５０またはステップＳ１８０で設定した回転制限制御用トルクＴｍ２に補正係数βを乗じて再設定した回転制限制御用トルクＴｍ２を用いてモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。これは、吸気温Ｔａｉｒが比較的低いときには、空気密度が大きくなるため、エンジン２２からリングギヤ軸３２ａに作用するトルク変動も大きくなると考えられることに基づく。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、標準温度（例えば２５度）でエンジン２２が運転されているときに比してリングギヤ軸３２ａに出力されるトルク変動がそれほど大きくならないと考えられる温度の下限やその近傍の値などを設定することができる。このように吸気温Ｔａｉｒを用いる場合、吸気温Ｔａｉｒが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、補正係数βに代えて、吸気温Ｔａｉｒが低いほど大きくなる傾向の補正係数β３を用いるものとしてもよい。なお、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１やＥＧＲ実行判定フラグＦ２に加えてまたは代えて吸気温Ｔａｉｒを考慮する場合、ステップＳ１５０で用いる補正係数αやステップＳ１８０で用いる所定トルクＴｉｄｌは、例えば、標準温度でエンジン２２が負荷運転またはアイドル運転されているときにリングギヤ軸３２ａに出力されるトルク変動を考慮して設定した値を用いることができ、予め実験などにより定められた値を用いることができる。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２として三相交流電動機を用いるものとしたが、三相以外の多相交流電動機を用いるものとしてもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸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）に接続するものとしてもよい。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図９の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００５５】
実施例では、エンジン２２と、エンジン２２にキャリア３４が接続された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａおよび動力分配統合機構３０のリングギヤ３２に接続されたモータＭＧ２と、を備えるハイブリッド自動車２０について説明したが、これに限られず、エンジンからの動力とモータからの動力とを用いて走行する車両であればよい。
【００５６】
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。実施例や変形例では、可変バルブタイミング機構１５０やＥＧＲ管１５２，ＥＧＲバルブ１５４を備えていて駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに動力を出力するエンジン２２が「内燃機関」に相当し、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにロータ４６ａが接続されステータ４６ｂの回転磁界によりロータ４６ａを回転駆動させてリングギヤ軸３２ａに動力を入出力するモータＭＧ２が「電動機」に相当し、シフトポジションＳＰが駐車ポジションのときやそれ以外のポジションで停車しているときであってエンジン２２が運転されている際に、ＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とが共に値０であるときに軸トルクＴｒの絶対値に補正係数αを乗じたものまたは正の所定トルクＴｉｄｌを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定してこれをモータＥＣＵ４０に送信するＳ１５０，Ｓ１８０〜Ｓ２００，Ｓ２２０の処理やＶＶＴ進角判定フラグＦ１とＥＧＲ実行判定フラグＦ２とのうち少なくとも一方が値１のときに軸トルクＴｒの絶対値に補正係数αを乗じたものまたは正の所定トルクＴｉｄｌを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定すると共にこれに補正係数βを乗じたものを回転制限制御用トルクＴｍ２として再設定してこれをモータＥＣＵ４０に送信するＳ１５０，Ｓ１８０〜Ｓ２２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０やハイブリッド用電子制御ユニット７０から受信した回転制限制御用トルクＴｍ２を用いてステータ４６ｂに固定磁界が形成されるようモータＭＧ２を制御するＳ３００〜Ｓ４１０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、モータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２を検出する回転位置検出センサ４４が「回転位置検出手段」に相当し、回転位置検出センサ４４により検出されたロータ４６ａの回転位置θｍ２を用いて制御用電気角θｅｓｅｔを設定するＳ３４０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「制御用電気角設定手段」に相当する。さらに、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続された動力分配統合機構３０と動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ１とが「回転調整手段」に相当する。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。
【００５７】
実施例では、こうしたハイブリッド自動車２０の形態として用いるものとしたが、自動車以外の車両の形態としてもよいし、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。
【００５８】
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】
【００５９】
本発明は、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】
【００６０】
【図１】本発明の一実施例としての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の構成の概略を示す構成図である。
【図３】モータＭＧ１，ＭＧ２を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図４】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駐車ポジション時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図６】回転制限制御について説明するための説明図である。
【図７】モータＥＣＵ４０により実行される回転制限制御用トルク受信時第２モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】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。
【図９】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
２０，１２０，２２０  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）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、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、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、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３６，スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、１５２  ＥＧＲ管、１５４  ＥＧＲバルブ、１５６  温度センサ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ  ２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｄ１〜Ｄ６  ダイオード、Ｔ１〜Ｔ１２  トランジスタ。
【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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【図８】
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【図９】
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