(57)【要約】【課題】回転磁界により回転子を回転駆動する回転磁界制御と、固定磁界により回転子の回転を制限する固定磁界制御と、の間での電動機の制御の切り替えをより適正に行なう。【解決手段】モータの制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えるときには、回転磁界制御における回転ｄ軸および回転ｑ軸の相電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔを用いて電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊および電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を設定すると共に（Ｓ５１０，Ｓ５２０）、設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を固定磁界制御における固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊に置き換え（Ｓ５４０）、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊に置き換えて（Ｓ５５０，Ｓ５６０）、モータを制御する。【選択図】図１０
2008259328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に連結された動力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動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
停車時に、前記固定子の回転磁界により前記回転子が回転駆動されるよう前記電動機を制御する回転磁界制御から前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御する固定磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第１切替を実行する第１切替時および／または前記固定磁界制御から前記回転磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第２切替を実行する第２切替時には、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続す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、
前記動力軸に動力を出力可能な動力源を備え、
前記制御手段は、前記停車時で前記動力源から駆動力が出力されて前記動力軸に作用しているときの前記第１切替時および／または前記第２切替時に、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続するよう前記電動機を制御する手段である
車両。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１切替時および／または前記第２切替時には、前記電動機に通電する電流を連続させることにより前記固定子の磁界が連続するよう前記電動機を制御する手段である請求項２記載の車両。
【請求項４】
請求項３記載の車両であって、
前記電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算する電気角計算手段を備え、
前記電動機は、３相−２相変換および２相−３相変換を用いて駆動制御する同期発電電動機であり、
前記制御手段は、前記第１切替時以降に前記固定磁界制御を実行するとき、該第１切替時の前記計算された電気角を用いた３相−２相変換におけるｄ軸およびｑ軸の目標電流を保持して前記電動機を制御する手段である
車両。
【請求項５】
請求項３記載の車両であって、
前記電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算する電気角計算手段を備え、
前記電動機は、３相−２相変換および２相−３相変換を用いて駆動制御する同期発電電動機であり、
前記回転磁界制御は、前記計算された電気角を用いた３相−２相変換におけるｄ軸およびｑ軸である回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いて前記電動機を制御する制御であり、
前記固定磁界制御は、所定電気角を用いた３相−２相変換におけるｄ軸およびｑ軸である固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いて前記電動機を制御する制御である
車両。
【請求項６】
前記所定電気角は、前記第１切替時の前記計算された電気角と、該第１切替時の前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の電流と、に基づいて設定される電気角である請求項５記載の車両。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第１切替時には、前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を設定し、該設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流を前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電流に置き換え、該置き換えた固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電流を用いて前記電動機を制御する手段である請求項５または６記載の車両。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１切替時には、前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電圧を設定し、該設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電圧を前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電圧に置き換え、該置き換えた固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電圧を用いて前記電動機を制御する手段である請求項５ないし７いずれか記載の車両。
【請求項９】
前記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記動力源から出力されて前記動力軸に作用する駆動力である動力源軸駆動力に基づいて前記固定磁界制御に用いるための駆動力である固定磁界制御用駆動力を設定し、該設定した固定磁界制御用駆動力に基づいて前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電流を設定し、該設定した固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電流を用いて前記電動機を制御する手段である請求項５ないし８いずれか記載の車両。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記動力源軸駆動力より大きい駆動力を前記固定磁界制御用駆動力に設定する手段である請求項９記載の車両。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記第１切替時に比して前記固定子に形成される磁界の大きさが増加するよう前記電動機を制御する手段である請求項５ないし８いずれか記載の車両。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記第２切替時には、前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電流を設定し、該設定した固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電流を前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流に置き換え、該置き換えた回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流を用いて前記電動機を制御する手段である請求項５ないし１１いずれか記載の車両。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記第２切替時には、前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電圧を設定し、該設定した固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電圧を前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電圧に置き換え、該置き換えた回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電圧を用いて前記電動機を制御する手段である請求項５ないし１２いずれか記載の車両。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記第２切替時に前記電動機から前記駆動軸に作用している駆動力である第２切替時電動機軸作用駆動力に基づいて該第２切替を実行した後に前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を移行させるときの目標値としての移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流を設定し、前記第２切替を実行した後は、前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流が該第２切替時の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流から前記設定した移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流まで移行するよう前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を設定すると共に該設定した回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を用いて前記第２電動機を制御する手段である請求項１２記載の車両。
【請求項１５】
前記駆動輪に連結された駆動軸と前記動力軸との接続および接続の解除が可能な接続解除手段を備える請求項５ないし１３いずれか記載の車両。
【請求項１６】
前記制御手段は、シフトポジションが走行用ポジションから非走行用ポジションに変更されるのに伴って前記接続解除制御手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除される際に前記第１切替を実行し、前記シフトポジションが前記非走行用ポジションから前記走行用ポジションに変更されるのに伴って前記接続解除制御手段により前記動力軸と前記駆動軸とが接続される際に前記第２切替を実行する手段である請求項１５記載の車両。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記動力軸と前記駆動軸とを接続する前に前記第２切替を実行するとき、前記電動機から前記駆動軸に作用している駆動力である電動機軸作用駆動力に基づいて前記第２切替時の前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流としての切替目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標を設定し、該設定した切替目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流に基づいて前記計算された電気角に対する前記所定電気角の角度である相対角度の目標値としての目標相対角度を設定し、前記相対角度が前記目標角度に等しくないときには前記相対角度が前記目標相対角度に等しくなるよう前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を設定すると共に該設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流を用いて前記電動機を制御し、前記相対角度が前記目標角度に等しくなったときに前記第２切替を実行する手段である請求項１６記載の車両。
【請求項１８】
前記駆動輪に連結された駆動軸と前記動力軸との接続および接続の解除が可能な接続解除手段を備える請求項１ないし４，１４いずれか記載の車両。
【請求項１９】
前記接続解除手段は、前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段である請求項１５ないし１８いずれか記載の車両。
【請求項２０】
前記動力源は、内燃機関と、前記動力軸に接続されると共に該動力軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記動力軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、を備える請求項２ないし１９いずれか記載の車両。
【請求項２１】
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との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、を備える手段である請求項２０記載の記載の車両。
【請求項２２】
駆動輪に連結された動力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動力軸に動力を入出力可能な電動機を備える車両の制御方法であって、
停車時に、前記固定子の回転磁界により前記回転子が回転駆動されるよう前記電動機を制御する回転磁界制御から前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御する固定磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第１切替を実行する第１切替時および／または前記固定磁界制御から前記回転磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第２切替を実行する第２切替時には、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続するよう前記電動機を制御する、
ことを特徴と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、エンジンと、エンジンにキャリアが接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤに接続された第１モータ（モータＭＧ１）と、遊星歯車機構のリングギヤと駆動輪とに連結されたリングギヤ軸にロータが接続された第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）。この装置では、停車中にエンジンの始動が要求されたときには、モータＭＧ２のロータの回転位置に基づいてロック位置（例えば、６カ所から１つを選択）を設定し、三相コイルのうち設定したロック位置に対応する二相に直流を通電させることによって第２モータのステータに固定磁界を形成させてリングギヤ軸をロックさせ、ロックさせた後に第１モータによりエンジンをモータリングして始動させることにより、エンジンを始動させる際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、としている。
【０００３】
また、上述のハード構成に加えて、遊星歯車機構のリングギヤと駆動輪との間に自動変速機を備えるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この車両では、自動変速機の変速段を車速に応じて切り替えることによりモータＭＧ２からの動力を車速に応じた動力に変換して駆動軸に出力している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０３４７１号公報
【特許文献２】特開２００６−８１３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータを備える車両では、車両の状態に応じて、ステータの回転磁界によりロータを回転駆動させる第１の制御と、ステータの磁界の向きを固定してロータの回転を制限する第２の制御と、のうちいずれかを選択してモータを制御することがあるが、この場合、第１の制御と第２の制御とをより適正に切り替えることが課題の一つとして考えられる。
【０００６】
本発明の車両およびその制御方法は、固定子の回転磁界により駆動輪に連結された動力軸に接続された回転子が回転駆動されるよう電動機を制御する回転磁界制御から固定子の磁界の向きを固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する固定磁界制御に電動機の制御を切り替えるときや、固定磁界制御から回転磁界制御に電動機の制御を切り替えるときに、その切り替えをより適正に実行すること、例えば、電動機から動力軸に作用する駆動力が急変するの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】
【０００７】
本発明の車両およびその制御方法並びに駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明の車両は、
駆動輪に連結された動力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動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
停車時に、前記固定子の回転磁界により前記回転子が回転駆動されるよう前記電動機を制御する回転磁界制御から前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御する固定磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第１切替を実行する第１切替時および／または前記固定磁界制御から前記回転磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第２切替を実行する第２切替時には、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続す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。
【０００９】
この本発明の車両では、停車時に、固定子の回転磁界により駆動輪に連結された回転子が回転駆動されるよう電動機を制御する回転磁界制御から固定子の磁界の向きを固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する固定磁界制御に電動機の制御を切り替える第１切替を実行する第１切替時や、固定磁界制御から回転磁界制御に電動機の制御を切り替える第２切替を実行する第２切替時には、電動機から動力軸に作用する駆動力が連続するよう電動機を制御する。これにより、第１切替時や第２切替時に、電動機から動力軸に作用する駆動力が急変するのを抑制することができ、第１切替や第２切替をより適正に実行することができる。
【００１０】
こうした本発明の車両において、前記動力軸に動力を出力可能な動力源を備え、前記制御手段は、前記停車時で前記動力源から駆動力が出力されて前記動力軸に作用しているときの前記第１切替時および／または前記第２切替時に、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続す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。この場合、停車時の回転磁界制御として、動力源から出力されて動力軸に作用する駆動力を打ち消すための駆動力を電動機から動力軸に作用させるものでは、第１切替時や第２切替時に電動機から動力軸に作用する駆動力を連続させることにより、第１切替時や第２切替時に、動力軸に接続された回転子が回転するのを抑制することができ、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。
【００１１】
この停車時で動力源から動力軸に動力が作用しているときの第１切替時や第２切替時に電動機から動力軸に作用する駆動力を連続させる態様の本発明の車両において、記第１切替時および／または前記第２切替時には、前記電動機に通電する電流を連続させることにより前記固定子の磁界が連続す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。
【００１２】
この第１切替時や前記第２切替時に電動機に通電する電流を連続させる態様の本発明の車両において、前記電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算する電気角計算手段を備え、前記電動機は、３相−２相変換および２相−３相変換を用いて駆動制御する同期発電電動機であり、前記制御手段は、前記第１切替時以降に前記固定磁界制御を実行するとき、該第１切替時の前記計算された電気角を用いた３相−２相変換におけるｄ軸およびｑ軸の目標電流を保持し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。これにより、動力源から動力軸に作用する駆動力が一定であって、第１切替前に回転磁界制御を実行していたときに回転子が回転停止していた場合、第１切替時以降に固定磁界制御を実行するときに回転子が回転するのを抑制することができる。
【００１３】
また、この第１切替時や前記第２切替時に電動機に通電する電流を連続させる態様の本発明の車両において、前記電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算する電気角計算手段を備え、前記電動機は、３相−２相変換および２相−３相変換を用いて駆動制御する同期発電電動機であり、前記回転磁界制御は、前記計算された電気角を用いた３相−２相変換におけるｄ軸およびｑ軸である回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いて前記電動機を制御する制御であり、前記固定磁界制御は、所定電気角を用いた３相−２相変換におけるｄ軸およびｑ軸である固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いて前記電動機を制御する制御であるものとすることもできる。
【００１４】
この回転磁界制御が回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記所定電気角は、前記第１切替時の前記計算された電気角と、該第１切替時の前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の電流と、に基づいて設定される電気角であるものとすることもできる。こうすれば、第１切替時の電気角と回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流とに基づいて所定電気角を設定することができる。また、前記所定電気角は、前記第１切替時の前記計算された電気角と、該第１切替時の該第１切替時の前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流とに基づいて設定するものとしたり、前記第１切替時の前記固定子の磁界の向きであるものとすることもできる。
【００１５】
また、回転磁界制御が回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記第１切替時には、前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を設定し、該設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流を前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電流に置き換え、該置き換えた固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電流を用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。また、前記制御手段は、前記第１切替時には、前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電圧を設定し、該設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電圧を前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電圧に置き換え、該置き換えた固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電圧を用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。
【００１６】
さらに、回転磁界制御が回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記動力源から出力されて前記動力軸に作用する駆動力である動力源軸駆動力に基づいて前記固定磁界制御に用いるための駆動力である固定磁界制御用駆動力を設定し、該設定した固定磁界制御用駆動力に基づいて前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電流を設定し、該設定した固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電流を用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。この場合、前記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記動力源軸駆動力より大きい駆動力を前記固定磁界制御用駆動力に設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、固定磁界制御を実行している最中に動力源から動力軸に作用する駆動力が若干大きくなったときに回転子の回転を十分に制限できなくなるのを抑制することができる。
【００１７】
あるいは、回転磁界制御が回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記固定磁界制御を実行するとき、前記第１切替時に比して前記固定子に形成される磁界の大きさが増加す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。こうすれば、固定磁界制御を実行している最中に動力源から動力軸に作用する駆動力が若干大きくなったときに回転子の回転を十分に制限できなくなるのを抑制することができる。
【００１８】
加えて、回転磁界制御が回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記第２切替時には、前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電流を設定し、該設定した固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電流を前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流に置き換え、該置き換えた回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流を用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。また、前記制御手段は、前記第２切替時には、前記固定ｄ軸および前記固定ｑ軸の目標電圧を設定し、該設定した固定ｄ軸および固定ｑ軸の目標電圧を前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電圧に置き換え、該置き換えた回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電圧を用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。前者の場合、前記制御手段は、前記第２切替時に前記電動機から前記駆動軸に作用している駆動力である第２切替時電動機軸作用駆動力に基づいて該第２切替を実行した後に前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を移行させるときの目標値としての移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流を設定し、前記第２切替を実行した後は、前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流が該第２切替時の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流から前記設定した移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流まで移行するよう前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を設定すると共に該設定した回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を用いて前記第２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、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をスムーズに行なうことができる。
【００１９】
また、回転磁界制御が回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いる制御であると共に固定磁界制御が固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いる制御である態様の本発明の車両において、前記駆動輪に連結された駆動軸と前記動力軸との接続および接続の解除が可能な接続解除手段を備えるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、シフトポジションが走行用ポジションから非走行用ポジションに変更されるのに伴って前記接続解除制御手段により前記動力軸と前記駆動軸との接続が解除される際に前記第１切替を実行し、前記シフトポジションが前記非走行用ポジションから前記走行用ポジションに変更されるのに伴って前記接続解除制御手段により前記動力軸と前記駆動軸とが接続される際に前記第２切替を実行する手段であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記動力軸と前記駆動軸とを接続する前に前記第２切替を実行するとき、前記電動機から前記駆動軸に作用している駆動力である電動機軸作用駆動力に基づいて前記第２切替時の前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流としての切替目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標を設定し、該設定した切替目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流に基づいて前記計算された電気角に対する前記所定電気角の角度である相対角度の目標値としての目標相対角度を設定し、前記相対角度が前記目標角度に等しくないときには前記相対角度が前記目標相対角度に等しくなるよう前記回転ｄ軸および前記回転ｑ軸の目標電流を設定すると共に該設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の目標電流を用いて前記電動機を制御し、前記相対角度が前記目標角度に等しくなったときに前記第２切替を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をスムーズに行なうことができる。
【００２０】
本発明の車両において、前記駆動輪に連結された駆動軸と前記動力軸との接続および接続の解除が可能な接続解除手段を備えるものとすることもできる。
【００２１】
接続解除手段を備える車両において、前記接続解除手段は、前記動力軸と前記駆動軸との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段であるものとすることもできる。
【００２２】
動力源を備える態様の本発明の車両において、前記動力源は、内燃機関と、前記動力軸に接続されると共に該動力軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記動力軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との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、を備える手段であるものとすることもできる。
【００２３】
本発明の車両の制御方法は、
駆動輪に連結された動力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動力軸に動力を入出力可能な電動機を備える車両の制御方法であって、
停車時に、前記固定子の回転磁界により前記回転子が回転駆動されるよう前記電動機を制御する回転磁界制御から前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子の回転が制限されるよう前記電動機を制御する固定磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第１切替を実行する第１切替時および／または前記固定磁界制御から前記回転磁界制御に前記電動機の制御を切り替える第２切替を実行する第２切替時には、前記電動機から前記動力軸に作用する駆動力が連続するよう前記電動機を制御する、
ことを特徴とする。
【００２４】
この本発明の車両の制御方法では、停車時に、固定子の回転磁界により駆動輪に連結された回転子が回転駆動されるよう電動機を制御する回転磁界制御から固定子の磁界の向きを固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する固定磁界制御に電動機の制御を切り替える第１切替を実行する第１切替時や、固定磁界制御から回転磁界制御に電動機の制御を切り替える第２切替を実行する第２切替時には、電動機から動力軸に作用する駆動力が連続するよう電動機を制御する。これにより、第１切替時や第２切替時に、電動機から動力軸に作用する駆動力が急変するのを抑制することができ、第１切替や第２切替をより適正に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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１】
【００２６】
図１は、本発明の第１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。第１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に接続されたリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａの動力を変速して駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に出力する変速機６０と、駆動輪３９ａ，３９ｂをロックするパーキングロック機構９０と、自動車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。実施例では、エンジン２２や動力分配統合機構３０，モータＭＧ１が動力源に相当する。
【００２７】
エンジン２２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のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサ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。
【００２８】
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には変速機６０の入力軸としてのリングギヤ軸３２ａ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から変速機６０，駆動軸３６，デファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００２９】
図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２やバッテリ５０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２に示すように、いずれも永久磁石が埋め込まれたロータ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が巻回されたステータ４５ｂ，４６ｂ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のロータ４５ａ，４６ａ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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転��置検出センサ４３，４４からのロータ４５ａ，４６ａの回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００３０】
変速機６０は、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との間の変速段の変更を伴う動力の伝達およびリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続の解除を行なうことができるように構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。図示するように、変速機６０は、シングルピニオンの遊星歯車機構６２，６４，６６と二つのクラッチＣ１，Ｃ２と三つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とにより構成されている。遊星歯車機構６２は、外歯歯車のサンギヤ６２ｓと、このサンギヤ６２ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２ｒと、サンギヤ６２ｓに噛合すると共にリングギヤ６２ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６２ｐと、複数のピニオンギヤ６２ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６２ｃとを備えており、サンギヤ６２ｓはクラッチＣ２のオンオフによりリングギヤ軸３２ａに接続または接続の解除ができるようになっていると共にブレーキＢ１のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア６２ｃはブレーキＢ２のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっている。遊星歯車機構６４は、外歯歯車のサンギヤ６４ｓと、このサンギヤ６４ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６４ｒと、サンギヤ６４ｓに噛合すると共にリングギヤ６４ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６４ｐと、複数のピニオンギヤ６４ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６４ｃとを備えており、サンギヤ６４ｓは遊星歯車機構６２のサンギヤ６２ｓに接続され、リングギヤ６４ｒはクラッチＣ１のオンオフによりリングギヤ軸３２ａに接続またはその解除ができるようになっており、キャリア６４ｃは遊星歯車機構６２のリングギヤ６２ｒに接続されている。遊星歯車機構６６は、外歯歯車のサンギヤ６６ｓと、このサンギヤ６６ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６ｒと、サンギヤ６６ｓに噛合すると共にリングギヤ６６ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６６ｐと、複数のピニオンギヤ６６ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６６ｃとを備えており、サンギヤ６６ｓは遊星歯車機構６４のリングギヤ６４ｒに接続され、リングギヤ６６ｒはブレーキＢ３のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア６６ｃは遊星歯車機構６２のリングギヤ６２ｒと遊星歯車機構６４のキャリア６４ｃと駆動軸３６とに接続されている。変速機６０は、クラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とを全てオフにすることによりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とを切り離すことができ、クラッチＣ１とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転を比較的大きな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を１速の状態という）、クラッチＣ１とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ３とをオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転を１速より小さな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を２速の状態という）、クラッチＣ１とクラッチＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ２，Ｂ３とをオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転を２速より小さな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を３速の状態という）、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３をオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転をそのまま駆動軸３６に伝達する（以下、この状態を４速の状態という）。また、この変速機６０は、クラッチＣ２とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることによりリングギヤ軸３２ａの回転を反転かつ減速して駆動軸３６に伝達する（以下、この状態をリバースの状態という）。クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフは、図示しない油圧式のアクチュエータ１００の駆動によりクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３ブレーキＢ１，Ｂ２に対して作用させる油圧を調整することにより行なわれている。
【００３１】
パーキングロック機構９０は、駆動軸３６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、から構成されている。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。駆動軸３６は機械的に駆動輪３９ａ，３９ｂ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３９ａ，３９ｂをロックしていることになる。
【００３２】
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バッテリ電圧，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。
【００３３】
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、変速機６０のクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２をオンオフする図示しないアクチュエータへの駆動信号や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ポートを介して出力されている。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。
【００３４】
なお、第１実施例のハイブリッド自動車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。シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときには、変速機６０は、１速〜４速の状態，リバースの状態となるようクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のうち１速〜４速の状態，リバースの状態に対応するクラッチやブレーキを係合するものとし、シフトポジションＳＰがＮポジションやＰポジションのときには、変速機６０のクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３は全て開放するものとした。なお、シフトポジションＳＰがＰポジションのときには、パーキングロック機構９０により駆動輪３９ａ，３９ｂがロックされる。
【００３５】
こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０は、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときには、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とに基づいて動力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。このとき、モータＭＧ２については、三相コイルが巻回されたステータ４６ｂに形成される回転磁界により回転駆動されることになる。以下、このモータＭＧ２の制御を回転磁界制御という。
【００３６】
また、シフトポジションＳＰがＰポジションやＮポジションのときには、バッテリ５０からの充電要求などによりエンジン２２が負荷運転されてエンジン２２から動力分配統合機構３０を介してトルクがリングギヤ軸３２ａに作用しているときに、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（以下、この磁界を固定磁界という）ロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）の回転を制限する制御を実行する。以下、このモータＭＧ２の制御を固定磁界制御という。図４は、モータＭＧ２の制御の説明に用いる説明図である。モータＭＧ２を制御するときには、図示するように、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。前述の回転磁界制御では、この合成磁界の向きを回転させることによりロータ４６ａが回転するようモータＭＧ２を制御する。一方、固定磁界制御では、この合成磁界の向きを固定することによりロータ４６ａの回転を制限する。固定磁界制御において、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束の向きと一致するときには、モータＭＧ２から動力軸としてのリングギヤ軸３２ａにトルクは作用しないが、図示するように、固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁束の向きとがズレているときには、ステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁束の向きとが一致する方向にそのズレに応じてモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａにトルクが作用し（以下、このトルクを吸引トルクＴｍ２ａｔという）、エンジン２２やモータＭＧ１を備える動力源からリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（以下、動力源軸作用トルクＴｒｐｏという）と吸引トルクＴｍ２ａｔとが釣り合う位置でリングギヤ軸３２ａ（ロータ４６ａ）は停止する。ここで、吸引トルクＴｍ２ａｔは、固定磁界の向きとロータ４６ａの現在の磁束の向きとのズレに応じて変化し、且つ、ステータ４６ｂに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の大きさが大きいほど大きくなる。なお、図４の例では、モータＭＧ２が正回転するときにはロータ４６ａは反時計回りに回転し、モータＭＧ２が負回転するときにはロータ４６ａは時計回りに回転するものとした。
【００３７】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御と固定磁界制御との間で切り替えるときの制御について説明する。図５は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時負荷運転中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、停車時であってエンジン２２が負荷運転されているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、停車時か否かは、例えば、車速Ｖが略値０であり且つブレーキペダル８５の踏み込み量が所定量以上であるか否かなどにより判定することができる。また、第１実施例では、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションからＰポジションに変更されたときには、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第１切替を実行してから変速機６０のクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３を全て開放してリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続を解除するものとし、シフトポジションＳＰがＰポジションからＤポジションやＲポジションに変更されたときには、変速機６０が１速〜４速の状態，リバースの状態となるようクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のうち１速〜４速の状態，リバースの状態に対応するクラッチやブレーキを係合してリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とを接続してからモータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第２切替を実行するものとした。
【００３８】
停車時負荷運転中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、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰやモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊，変速機状態フラグＦ０，回転磁界制御実行フラグＦ１など制御に必要なデータを入力する（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により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４５ａ，４６ａの回転位置θｍ１，θｍ２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。また、充放電要求パワーＰｂ＊は、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、変速機状態フラグＦ０は、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが接続されているときに値１が設定され、リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されているときに値０が設定されてＲＡＭ７６の所定領域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。回転磁界制御実行フラグＦ１は、後述のモータ制御ルーチンにより、モータＭＧ２の制御として回転磁界制御を実行しているときに値１が設定され、固定磁界制御を実行しているときに値０が設定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。
【００３９】
こうしてデータを入力すると、入力したバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を効率よく運転できる目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１２０）。目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊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運転されるようにエンジン２２における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。なお、例えば、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１（例えば、５５％など）未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊に正の値を設定し、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１から閾値Ｓ２（例えば、６５％など）の範囲内のときには充放電要求パワーＰｂ＊に値０を設定し、残容量ＳＯＣが閾値Ｓ２より大きいときには充放電要求パワーＰｂ＊に負の値を設定するものでは、いま、エンジン２２が負荷運転されているときを考えているから、充放電要求パワーＰｂ＊に正の値が設定されたときを考えていることになる。以下、簡単のために、充放電要求パワーＰｂ＊には正の所定値が設定され、要求パワーＰｅ＊が一定でエンジン２２が定常運転されるときを考える。
【００４０】
続いて、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数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目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を計算してこのトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ１３０）、計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（３）によりエンジン２２やモータＭＧ１を備える動力源から動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルクである動力源軸作用トルクＴｒｐｏを計算する（ステップＳ１４０）。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が負荷運転されているとき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の一例を示す共線図を図６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の回転数Ｎｒを示す。式（１）および式（３）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（２）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における関係式であり、式（２）中、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。
【００４１】
【数１】
2008259328.tif 000003
【００４２】
次に、回転磁界制御実行フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ１５０）、回転磁界制御実行フラグＦ１が値１のとき、即ち、モータＥＣＵ４０によりモータＭＧ２の制御として回転磁界制御が実行されているときには、動力源軸作用トルクＴｒｐｏを打ち消すためのトルク（−Ｔｒｐｏ）をモータＭＧ２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊に設定し（ステップＳ１６０）、回転磁界制御実行フラグＦ１が値０のとき、即ち、モータＥＣＵ４０によりモータＭＧ２の制御として固定磁界制御が実行されているときには、動力源軸作用トルクＴｒｐｏの絶対値をロック用トルクＴｍ２ｌｏに設定すると共に設定する（ステップＳ１７０）。
【００４３】
続いて、シフトポジションＳＰを調べると共に（ステップＳ１８０）、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときには、変速機状態フラグＦ０の値を調べ（ステップＳ１９０）、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときであり、且つ、変速機状態フラグＦ０が値１のとき即ちリングギヤ３２ａと駆動軸３６とが接続されているときには、回転磁界制御要求フラグＦ２に値１を設定し（ステップＳ２００）、シフトポジションＳＰがＰポジションのときや、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときであっても変速機状態フラグＦ０が値１のとき即ちリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されているときには回転磁界制御要求フラグＦ２に値０を設定し（ステップＳ２１０）、トルク指令Ｔｍ２＊またはロック用トルクＴｍ２ｌｏと、回転磁界制御要求フラグＦ２と、をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２２０）、停車時負荷運転中制御ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ２＊またはロック用トルクＴｍ２ｌｏと、回転磁界制御要求フラグＦ２とを受信したモータＥＣＵ４０は、これらを用いて図７に例示するモータ制御ルーチンにより、モータＭＧ２を制御する。図７のモータ制御ルーチンにより、詳細については後述するが、回転磁界制御を実行するときには、トルク指令Ｔｍ２＊に対応するトルク（以下、指令対応トルクという）が動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用し、固定磁界制御を実行するときには、ロック用トルクＴｍ２ｌｏと、ステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きとロータ４６ａに埋め込まれた永久磁石の磁束の向きとのズレと、に応じた前述の吸引トルクＴｍ２ａｔがモータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用する。したがって、以下、モータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとして、指令対応トルクと吸引トルクＴｍ２ａｔとをまとめてモータ軸作用トルクＴｒｍということがある。なお、前述したように、エンジン２２が定常運転されるときを考えるものとしたから、動力源軸作用トルクＴｒｐｏは一定となる。
【００４４】
次に、図７のモータ制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、図５の停車時負荷運転中制御ルーチンと同様に、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。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，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊またはロック用トルクＴｍ２ｌｏ，回転磁界制御要求フラグＦ２など制御に必要なデータを入力する処理を実行すると共に（ステップＳ３００）、入力したモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２に極対数ｐを乗じることにより電気角θｅ２を計算する（ステップＳ３１０）。ここで、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊またはロック用トルクＴｍ２ｌｏや、回転磁界制御要求フラグＦ２は、図５の停車時負荷運転中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。
【００４５】
続いて、回転磁界制御実行フラグＦ１および回転磁界制御要求フラグＦ２の値を調べる（ステップＳ３２０）。なお、回転磁界制御実行フラグＦ１は、前述したように、モータＭＧ２の制御として回転磁界制御を実行しているときに値１が設定され、固定磁界制御を実行しているときに値０が設定されるフラグである。回転磁界制御実行フラグＦ１および回転磁界制御要求フラグＦ２が共に値１のとき、即ち、モータＭＧ２の制御として回転磁界制御を実行していてハイブリッド用電子制御ユニット７０から回転磁界制御が要求されたときには、回転磁界制御を実行し（ステップＳ３３０）、回転磁界制御実行フラグＦ１が値１で回転磁界制御要求フラグＦ２が値０のとき、即ち、モータＭＧ２の制御として回転磁界制御を実行してハイブリッド用電子制御ユニット７０から固定磁界制御が要求されたときには、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第１切替を実行するときの制御である第１切替時制御を実行し（ステップＳ３４０）、回転磁界制御実行フラグＦ１および回転磁界制御要求フラグＦ２が共に値０のとき、即ち、モータＭＧ２の制御として固定磁界制御としてハイブリッド用電子制御ユニット７０から固定磁界制御が要求されたときには、固定磁界制御を実行し（ステップＳ３５０）、回転磁界制御実行フラグＦ１が値０で回転磁界制御要求フラグＦ２が値１のとき、即ち、モータＭＧ２の制御として固定磁界制御を実行していてハイブリッド用電子制御ユニット７０から回転磁界制御が要求されたときには、モータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第２切替を実行するときの制御である第２切替時制御を実行し（ステップＳ３６０）、モータ制御ルーチンを終了する。ここで、回転磁界制御および固定磁界制御は、実施例では、３相−２相変換および２相−３相変換を用いて実行するものとした。以下、回転磁界制御の３相−２相変換におけるｄ軸およびｑ軸を回転ｄ軸および回転ｑ軸といい、固定磁界制御の３相−２相変換におけるｄ軸およびｑ軸を固定ｄ軸および固定ｑ軸という。ここで、回転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束の向き（電気角θｅ２に対応する向き、ロータ４６ａの回転に伴って回転）であり、回転ｑ軸は、モータＭＧ２を正回転（図４中、反時計回り）させる方向に回転ｄ軸に対してπ／２だけ進角させた向きとした。また、固定ｄ軸は、後述のロック用電気角θｅ２ｓｅｔに対応する向き（電気角θｅ２に拘わらず一定）であり、固定ｑ軸は、モータＭＧ２を正回転させる方向に固定ｄ軸に対してπ／２だけ進角させた向きとした。
【００４６】
以下、停車中にシフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションからＰポジションに変更され、その後に、ＰポジションからＤポジションやＲポジションに変更されたとき、即ち、モータＭＧ２の制御について、回転磁界制御を実行している状態から第１切替を実行して固定磁界制御に切り替え、その後に、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行して回転磁界制御に切り替えるときを考える。
【００４７】
まず、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションにあるとき、即ち、図７のモータ制御ルーチンにおいて、ステップＳ３２０で回転磁界制御実行フラグＦ１および回転磁界制御要求フラグＦ２が共に値１であり、ステップＳ３３０の回転磁界制御を実行するときを考える。図８は、回転磁界制御の一例を示すフローチャートである。回転磁界制御では、まず、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として電気角θｅ２を用いて相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔに次式（４）により座標変換（３相−２相変換）する（ステップＳ４００）。
【００４８】
【数２】
2008259328.tif 000004
【００４９】
続いて、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に基づいて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑｔ２＊を設定する（ステップＳ４１０）。ここで、電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊は、第１実施例では、トルク指令Ｔｍ２＊と電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑｔ２＊との関係、例えば、電流指令Ｉｄ２ｔ＊の二乗と電流指令Ｉｑ２ｔ＊の二乗との和の平方根（以下、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊という）を比較的小さくしてトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を駆動できる関係を予め定めて回転磁界制御時電流指令設定用マップとしてＲＯＭ４０ｂに記憶しておき、トルク指令Ｔｍ２＊が与えられると記憶したマップから対応する電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を導出して設定するものとした。回転磁界制御時電流指令設定用マップの一例を図９に示す。図９では、トルク指令Ｔｍ２＊がトルクＴ６のときの回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定する様子を示している。また、図９には、トルク指令Ｔｍ２＊や電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊の他に、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊を示すと共に、回転ｄ軸に対するトルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊の角度（ロータ４６ａに埋め込まれた永久磁石の磁束の向きに対するステータ４６ｂに形成する磁界の向き）としての相対角度θｒｅをトルク出力用角度θｔとして示した。以下、トルク出力用角度θｔは、この図９の関係または図９と同様の関係を用いて電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定する際の相対角度θｒｅをいうものとする。第１実施例では、永久磁石が埋め込まれたロータ４６ａを備えるモータＭＧ２を用いるものとしたから、永久磁石によるトルクの他にリラクタンストルクが発生する。したがって、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊が比較的小さくなるよう電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定するときのトルク出力用角度θｔの取り得る範囲は、モータＭＧ２を正回転させる方向（図６中、上向き）にモータＭＧ２からトルクを出力するときにはπ／２〜πとなり、モータＭＧ２を負回転させる方向（図６中、下向き）にモータＭＧ２からトルクを出力するときには−π／２〜−πとなる。ステップＳ４１０の処理において、いま、エンジン２２が負荷運転されているときを考えているから、動力源軸作用トルクＴｒｐｏを打ち消すために、トルク指令Ｔｍ２＊は、図６中下向きのトルク（リングギヤ軸３２ａを負回転させるためのトルク）となる。したがって、電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊には共に負の値が設定される。なお、永久磁石がロータの表面に貼り付けられたモータＭＧ２を用いる場合には、リラクタンストルクが発生しないため、トルク出力用角度θｔはπ／２または−π／２にすればよい。
【００５０】
こうして回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定すると、設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊と回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔとを用いて次式（５）および式（６）により回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を計算する（ステップＳ４２０）。そして、電気角θｅ２を用いて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊をモータ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＊に式（７）および式（８）により座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ４３０）、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信号に変換してインバータ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（ステップＳ４４０）、回転磁界制御実行フラグＦ１に値１を設定して（ステップＳ４５０）、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、「Ｋｐ１」および「Ｋｐ２」は比例係数であり、「Ｋｉ１」および「Ｋｉ２」は積分係数である。以下、式（５）および式（６）中、第１項を比例項、第２項を積分項という。この場合、動力源軸作用トルクＴｒｐｏとモータ軸作用トルクＴｒｍ（指令対応トルク）とにより、ロータ４６ａは回転停止する。
【００５１】
【数３】
2008259328.tif 000005
【００５２】
次に、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションからＰポジションに変更されたとき、即ち、図７のモータ制御ルーチンにおいて、ステップＳ３２０で回転磁界制御実行フラグＦ１が値１で回転磁界制御要求フラグＦ２が値０であり、ステップＳ３４０の第１切替時制御を実行するときを考える。図１０は、第１切替時制御の一例を示すフローチャートである。第１切替時制御では、まず、図８の回転磁界制御のステップＳ４００〜Ｓ４２０の処理と同様に、電気角θｅ２を用いてモータＭＧ２の相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔに座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ５００）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に基づいて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑｔ２＊を設定し（ステップＳ５１０）、設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊と電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔとを用いて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を計算する（ステップＳ５２０）。
【００５３】
続いて、モータＭＧ２の電気角θｅ２と、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔとを用いて固定磁界制御に用いるためのロック用電気角θｅ２ｓｅｔを次式（９）により計算する（ステップＳ５３０）。ロック用電気角θｅ２ｓｅｔの説明に用いる説明図を図１１に示す。回転磁界制御を実行するときには、図示するように、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定すると共に設定した電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊に対応する電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔがモータＭＧ２に通電されるようモータＭＧ２を制御する。第１実施例では、この回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔに応じた向き（図１１中、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊の向き）が固定ｄ軸に設定されるようロック用電気角θｅ２ｓｅｔを設定するのである。なお、式（９）における第２項は、前述のトルク出力用角度θｔに対応し、その取り得る範囲は−π〜−π／２，π／２〜πとなる。
【００５４】
【数４】
2008259328.tif 000006
【００５５】
次に、ステップＳ５１０で設定した回転ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊の二乗と回転ｑ軸の電流指令Ｉｑ２ｔ＊の二乗との和の平方根（トルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊）を固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊に設定すると共に固定ｑ軸の電流指令Ｉｑ２ｌｏ＊に値０を設定する（ステップＳ５４０）。この処理は、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊、Ｉｑ２ｔ＊を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊に置き換える処理となる。
【００５６】
続いて、次式（１０）および式（１１）における比例項（第１項）に値０をセットすると共にステップＳ５２０で計算した回転ｄ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊の二乗と回転ｑ軸の電圧指令Ｖｑ２ｔ＊の二乗との和の平方根（以下、トルク出力用電圧値Ｖｍｔという）を式（１０）における積分項（第２項）にセットすると共に値０を式（１１）における積分項（第２項）にセットし（ステップＳ５５０）、セットした式（１０）および式（１１）における比例項および積分項を用いて式（１０）および式（１１）により固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊を計算する（ステップＳ５６０）。ここで、式（１０）および（１１）は、式（５）および式（６）における「Ｖｄ２ｔ＊」を「Ｖｄ２ｌｏ＊」に、「Ｖｑ２ｔ＊」を「Ｖｑ２ｌｏ＊」に、「Ｉｄ２ｔ＊」を「Ｉｄ２ｌｏ＊」に、「Ｉｄ２ｔ」を「Ｉｄ２ｌｏ」に、「Ｉｑ２ｔ＊」を「Ｉｑ２ｌｏ＊」に、「Ｉｑ２ｔ」を「Ｉｑ２ｌｏ」に置き換えたものである。このステップＳ５５０，Ｓ５６０の処理は、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊、Ｖｑ２ｔ＊を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊に置き換える処理となる。
【００５７】
【数５】
2008259328.tif 000007
【００５８】
こうして固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊、Ｖｑ２ｌｏ＊を設定すると、ロック用電気角θｅ２ｓｅｔを用いて固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊を電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に式（７）における「θｅ２」を「θｅ２ｓｅｔ」に、「Ｖｄ２ｔ＊」を「Ｖｄ２ｌｏ＊」に、「Ｖｑ２ｔ＊」を「Ｖｑ２ｌｏ＊」に置き換えたものにより座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ５７０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をＰＷＭ信号に変換する共にこれを用いてモータＭＧ２を駆動制御し（ステップＳ５８０）、回転磁界制御実行フラグＦ１に値０を設定して（ステップＳ５９０）、モータ制御ルーチンを終了する。このようにモータＭＧ２を制御することにより、第１切替時に、ロック用電気角θｅ２ｓｅｔに対応する位相で、モータＭＧ２のステータ４６ｂに巻回された三相コイルに通電される電流の位相および大きさが連続することになり、ステータ４６ｂに形成される磁界の向きおよび大きさが連続することになる。これにより、第１切替時に、モータ軸作用トルクＴｒｍが連続することになる。前述したように、第１実施例では、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションからＰポジションに変更されたときには、第１切替を実行してから変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続を解除するものとしたから、第１切替時にモータ軸作用トルクＴｒｍを連続させることにより、モータ軸作用トルクＴｒｍの急変によって変速機６０のギヤなどに歯打ちが生じたり、車両にショックや揺れが生じたりするのを抑制することができる。こうして第１切替時制御を終了して回転磁界制御実行フラグＦ１に値０が設定されると、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除される。また、回転磁界制御実行フラグＦ１に値０が設定されるため、次回以降に図７のモータ制御ルーチンが実行されるときには、ステップＳ３２０で回転磁界制御実行フラグＦ１および回転磁界制御要求フラグＦ２が共に値０となり、ステップＳ３５０の固定磁界制御を実行する。
【００５９】
図１２は、固定磁界制御の一例を示すフローチャートである。固定磁界制御では、まず、図１０の第１切替時制御で設定したロック用電気角θｅ２ｓｅｔを用いてモータＭＧ２の相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流Ｉｄ２ｌｏ，Ｉｑ２ｌｏに式（４）における「θｅ２」を「θｅ２ｓｅｔ」に、「Ｉｄ２ｔ」を「Ｉｄ２ｌｏ」に、「Ｉｑ２ｔ」を「Ｉｑ２ｌｏ」に置き換えたものにより座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ６００）、ロック用トルクＴｍ２ｌｏに基づいて固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を設定すると共に固定ｑ軸の電流指令Ｉｑ２ｌｏ＊に値０を設定する（ステップＳ６１０）。ここで、電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊は、第１実施例では、ロック用トルクＴｍ２ｌｏと固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊との関係を予め定めてＲＯＭ４０ｂに記憶しておき、ロック用トルクＴｍ２ｌｏが与えられると記憶したマップから対応する電流指令Ｉｄ２＊を導出して設定するものとした。このマップは、第１実施例では、トルク指令Ｔｍ２＊の絶対値とロック用トルクＴｍ２ｌｏとが等しいときに、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊（回転ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊の二乗と回転ｑ軸の電流指令Ｉｑ２ｔ＊の二乗の和の平方根）と固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊とが等しくなる関係を有するものとした。なお、第１実施例では、動力源軸作用トルクＴｒｐｏが一定のときを考えるものとしたから、回転磁界制御を実行していたときのトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値と現在のロック用トルクＴｍ２ｌｏとには同一の値が設定される。したがって、モータＭＧ２の制御について、回転磁界制御を実行している状態から第１切替を実行してその後に固定磁界制御を実行するときまで、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊と固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊とは連続して一定の位相および大きさとなる。
【００６０】
こうして固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊、Ｉｑ２ｌｏ＊を設定すると、設定した固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊、Ｉｑ２ｌｏ＊と電流Ｉｄ２ｌｏ，Ｉｑ２ｌｏとを用いて固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑｌｏ２＊を式（１０）および式（１１）により計算し（ステップＳ６２０）、図１０の第１切替時制御のステップＳ５７０〜Ｓ５９０の処理と同様に、ロック用電気角θｅ２ｓｅｔを用いて固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊、Ｖｑ２ｌｏ＊を電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ６３０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をＰＷＭ信号に変換する共にこれを用いてモータＭＧ２を駆動制御し（ステップＳ６４０）、回転磁界制御実行フラグＦ１に値０を設定して（ステップＳ６５０）、モータ制御ルーチンを終了する。このようにモータＭＧ２を制御することにより、回転磁界制御を実行するときの、トルク指令Ｔｍ２＊に基づくトルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊に応じた指令対応トルクと、固定磁界制御を実行するときの、ロック用トルクＴｍ２ｌｏに基づく固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊に応じた吸引トルクＴｍ２ａｔとは、連続して一定となるため、動力源軸作用トルクＴｒｐｏとモータ軸作用トルクＴｒｍとが互いに一定で釣り合った状態が保持され、リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されているときでも、ロータ４６ａは回転停止が保持される。
【００６１】
次に、シフトポジションＳＰがＰポジションからＤポジションやＲポジションに変更されて変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが接続されたとき、即ち、図７のモータ制御ルーチンにおいて、ステップＳ３２０で回転磁界制御実行フラグＦ１が値０で回転磁界制御要求フラグＦ２が値１であり、ステップＳ３６０の第２切替時制御を実行するときを考える。図１３は、第２切替時制御の一例を示すフローチャートである。なお、前述したように、このときには、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが接続されている。第２切替時制御では、まず、図１０の固定磁界制御のステップＳ６００〜Ｓ６２０の処理と同様に、ロック用電気角θｅ２ｓｅｔを用いてモータＭＧ２の相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流Ｉｄ２ｌｏ，Ｉｑ２ｌｏに座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ７００）、ロック用トルクＴｍ２ｌｏに基づいて固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を設定すると共に固定ｑ軸の電流指令Ｉｑ２ｌｏ＊に値０を設定し（ステップＳ７１０）、設定した固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊、Ｉｑ２ｌｏ＊と電流Ｉｄ２ｌｏ，Ｉｑ２ｌｏとを用いて固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑｌｏ２＊を計算する（ステップＳ７２０）。
【００６２】
次に、ロック用電気角θｅ２ｓｅｔから電気角θｅ２を減じることにより、第２切替を実行するときの電気角θｅ２に対するロック用電気角θｅ２ｓｅｔの角度（ロータ４６ａに埋め込まれた永久磁石の磁束の向きに対するステータ４６ｂに形成する磁界の向き）としての相対角度θｒｅを計算し（ステップＳ７３０）、ステップＳ７１０で設定した固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊と相対角度θｒｅとを用いて次式（１２）および式（１３）により回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊、Ｉｑ２ｔ＊を計算する（ステップＳ７４０）。この処理は、固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊、Ｉｑ２ｌｏ＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊、Ｉｑ２ｔ＊に置き換える処理となる。回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定する様子の一例を図１４に示す。
【００６３】
【数６】
2008259328.tif 000008
【００６４】
そして、式（５）および式（６）における比例項に値０をセットすると共に固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊と相対角度θｒｅとを用いて次式（１４）および式（１５）により式（５）および式（６）における積分項をセットし（ステップＳ７５０）、セットした式（５）および式（６）における比例項および積分項を用いて、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を式（５）および式（６）により計算する（ステップＳ７６０）。このステップＳ７５０，Ｓ７６０の処理は、固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊に置き換える処理となる。
【００６５】
【数７】
2008259328.tif 000009
【００６６】
こうして回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を設定すると、図８の回転磁界制御のステップＳ４３０〜Ｓ４５０の処理と同様に、電気角θｅ２を用いて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ７７０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をＰＷＭ信号に変換する共にこれを用いてモータＭＧ２を駆動制御し（ステップＳ７８０）、回転磁界制御実行フラグＦ１に値１を設定して（ステップＳ７９０）、モータ制御ルーチンを終了する。このようにモータＭＧ２を制御することにより、第２切替時に、ロック用電気角θｅ２ｓｅｔに対応する位相で、モータＭＧ２のステータ４６ｂに巻回された三相コイルに通電される電流の位相および大きさが連続することになり、ステータ４６ｂに形成される磁界の向きおよび大きさが連続することになる。これにより、第２切替時に、モータ軸作用トルクＴｒｍが連続することになり、ロータ４６ａが回転するのを抑制することができる。前述したように、第１実施例では、リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６が接続されてから第２切替を実行するものとしたから、第２切替時にモータ軸作用トルクＴｒｍを連続させることにより、モータ軸作用トルクＴｒｍの急変によって変速機６０のギヤなどに歯打ちが生じたり、車両にショックや揺れが生じたりするのを抑制することができる。
【００６７】
こうして第２切替時制御を終了して回転磁界制御実行フラグＦ１に値１が設定されると、次回以降に図７のモータ制御ルーチンが実行されるときには、ステップＳ３２０で回転磁界制御実行フラグＦ１および回転磁界制御要求フラグＦ２が共に値１となり、ステップＳ３３０の回転磁界制御を実行する。なお、動力源軸作用トルクＴｒｐｏが一定で第１実施例のようにモータＭＧ２を制御する場合、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行するときの固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊と、第１切替前に回転磁界制御を実行していたときや第２切替後に回転磁界制御を実行するときのトルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊とはその位相および大きさが連続して一定となる。このとき、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されている状態でモータＭＧ２の制御として固定磁界制御を実行しているときにモータＭＧ２のロータ４６ａは回転停止が保持されるため、固定磁界制御を実行するときの相対角度θｒｅは、第１切替前に回転磁界制御を実行していたときや第２切替後に回転磁界制御を実行するときのトルク出力用角度θｔに等しい。
【００６８】
いま、エンジン２２が定常運転されて動力源軸作用トルクＴｒｐｏが一定のときの、シフトポジションＳＰと回転磁界制御要求フラグＦ２とモータ軸作用トルクＴｒｍと回転ｄ軸との関係の一例を図１５に示す。この場合、図示するように、シフトポジションＳＰがＤポジションからＰポジションに変更されて第１切替を実行するときに（時刻ｔ１）、モータ軸作用トルクＴｒｍは連続する。そして、その後に、シフトポジションＳＰがＰポジションからＤポジションに変更されて第２切替を実行するときも（時刻ｔ２）、モータ軸作用トルクＴｒｍは連続する。これにより、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御と固定磁界制御との間で切り替えるときに、モータ軸作用トルクＴｒｍが急変することによってモータＭＧ２のロータ４６ａが回転するのを抑制することができる。即ち、図示するように、時刻ｔ１，ｔ２で電気角θｅ２は一定となる。
【００６９】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、停車時に、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第１切替を実行する第１切替時には回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を固定ｄ軸，固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊、Ｉｑ２ｌｏ＊に置き換えると共に回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊、Ｖｑ２ｌｏ＊に置き換えてモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第２切替を実行する第２切替時には固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊、Ｉｑ２ｔ＊に置き換えると共に固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊に置き換えてモータＭＧ２を制御するから、第１切替時や第２切替時にモータ軸作用トルクＴｒｍが急変するのを抑制することができ、モータＭＧ２の制御の切替をより適正に実行することができる。この結果、第１切替時や第２切替時に変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが接続されているものでは、モータ軸作用トルクＴｒｍの急変によって変速機６０のギヤなどに歯打ちが生じたり車両にショックや揺れが生じたりするのを抑制することができる。
【００７０】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、図５の停車時負荷運転中制御ルーチンにおいて、モータＥＣＵ４０によりモータＭＧ２の制御として固定磁界制御が実行されているときには、動力源軸作用トルクＴｒｐｏの絶対値をロック用トルクＴｍ２ｌｏに設定するものとしたが、動力源軸作用トルクＴｒｐｏの絶対値より大きいトルクをロック用トルクＴｍ２ｌｏに設定するものとしてもよい。以下、この場合について第２実施例として説明する。
【実施例２】
【００７１】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複した説明を回避するため、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成については、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７２】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により、図５の停車時負荷運転中制御ルーチンに代えて図１６に例示する停車時負荷運転中制御ルーチンが実行される。図１６の停車時負荷運転中制御ルーチンは、図５の停車時負荷運転中制御ルーチンのステップＳ１７０の処理をステップＳ１７０ｂの処理に変更した点を除いて図５の停車時負荷運転中制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理について同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、第２実施例でも、第１実施例と同様に、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションからＰポジションに変更されたときには、第１切替を実行してから変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続を解除するものとし、シフトポジションＳＰがＰポジションからＤポジションやＲポジションに変更されたときには、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とを接続してから第２切替を実行するものとした。また、第１実施例と同様に、簡単のために、エンジン２２が定常運転され、動力源軸作用トルクＴｒｐｏが一定のときを考える。
【００７３】
図１６の停車時負荷運転中制御ルーチンでは、回転磁界制御実行フラグＦ１が値１のとき、即ちモータＥＣＵ４０によりモータＭＧ２の制御として回転磁界制御が実行されているときには、動力源軸作用トルクＴｒｐｏの絶対値よりも正の所定トルクΔＴだけ大きいトルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）をロック用トルクＴｍ２ｌｏに設定する（ステップＳ１７０ｂ）。これにより、第１実施例と同様に、トルク指令Ｔｍ２＊の絶対値とロック用トルクＴｍ２ｌｏとが等しいときにトルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊と固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊とが等しくなる関係のマップを用いて固定Ｉｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を設定する場合には、第１切替を実行する前に回転磁界制御を実行していたときのトルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊に比して固定磁界制御を実行するときの固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊は大きくなる。これにより、ステータ４６ｂに形成される磁界の大きさは、第１切替時に比して大きくなる。したがって、第１切替を実行した後に変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されると、電気角θｅ２に対するロック用電気角θｅ２ｓｅｔの角度（ロータ４６ａに埋め込まれた永久磁石の磁束の向きに対するステータ４６ｂに形成する磁界の向き）としての相対角度θｒｅが値０に近づく方向にロータ４６ａは回転する。このときのロータ４６ａの様子の一例を図１７に示し、相対角度θｒｅとモータ軸作用トルクＴｒｍ（吸引トルクＴｍ２ａｔ）の大きさとの関係の一例を図１８に示す。図１７中、太線矢印は、ロータ４６ａの回転方向を示している。図１７および図１８に示すように、第１切替を実行したときには（図１８中、Ａ点）、相対角度θｒｅは、第１切替を実行したときのトルク出力用角度θｔに等しい。そして、その後に、ロック用トルクＴｍ２ｌｏに動力源軸作用トルクＴｒｐｏの絶対値より大きいトルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）が設定されたときには、モータ軸作用トルクＴｒｍ（吸引トルクＴｍ２ａｔ）が動力源軸作用トルクＴｒｐｏよりも大きくなり（図１８中、Ｂ点）、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されたときに、相対角度θｒｅが値０に近づく方向にロータ４６ａが回転し、吸引トルクＴｍ２ａｔと動力源軸作用トルクＴｒｐｏとが釣り合う位置でロータ４６ａの回転は停止する（図１８中、Ｃ点）。したがって、外乱などにより動力源軸作用トルクＴｒｐｏが若干大きくなったときでも、動力源軸作用トルクＴｒｐｏが図１８中Ｂ点における吸引トルクＴｍ２ａｔより小さければ、リングギヤ軸３２ａの回転を十分に制限できなくなるのを抑制することができる。なお、図１８中Ｃ点で動力源軸作用トルクＴｒｐｏと吸引トルクＴｍ２ａｔとが釣り合ってロータ４６ａが回転停止するということは、ロック用トルクＴｍ２ｌｏに動力源軸作用トルクＴｒｐｏの絶対値より大きい値を設定したときでも、吸引トルクＴｍ２ａｔは動力源軸作用トルクＴｒに等しいということを意味する。
【００７４】
次に、モータＭＧ２の制御について、トルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）を用いて固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときを考える。前述したように、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されている状態でトルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）を用いて固定磁界制御を実行しているときの相対角度θｒｅは、第１切替時に比して小さくなる。したがって、この状態で変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とを接続してから第２切替を実行したときには、第２切替時ではモータＭＧ２の三相コイルに通電される電流の位相および大きさは連続するものの、その後に、図９の回転磁界制御時電流指令設定用マップを用いて設定される回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊、Ｉｑ２ｔ＊との間に乖離を生じる。即ち、トルク出力用角度θｔと相対角度θｒｅとの間に乖離を生じる。以下、この乖離を解消する動作について説明する。
【００７５】
第２実施例では、図１３の第２切替時制御に代えて図１９に例示する第２切替時制御を実行すると共に、図８の回転磁界制御に代えて図２０に例示する回転磁界制御を実行するものとした。ここで、図１９の第２切替時制御はステップＳ８００〜Ｓ８３０の処理を追加した点を除いて図１３の第２切替時制御と同一であり、図２０の回転磁界制御はステップＳ９００〜Ｓ９３０の処理を追加した点を除いて図８の回転磁界制御と同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。以下、まず、図１９の第２切替時制御について説明し、その後に、図２０の回転磁界制御について説明する。
【００７６】
図１９の第２切替時制御では、ステップＳ７３０で相対角度θｒｅを計算すると、ステップＳ７１０で計算した固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊と相対角度θｒｅとに基づいてモータ軸作用トルクＴｒｍを推定する（ステップＳ８００）。ここで、モータ軸作用トルクＴｒｍの推定は、第２実施例では、固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊と相対角度θｒｅとモータ軸作用トルクＴｒｍとの関係を予め実験などにより定めてモータ軸作用トルク推定用マップとして記憶しておき、固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊と相対角度θｒｅとが与えられると記憶したマップから対応するモータ軸作用トルクＴｒｍを導出して設定するものとした。
【００７７】
そして、ステップＳ７４０〜Ｓ７９０の処理を実行し、ステップＳ７４０で設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を第２切替時の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ＊，Ｉｑ２ｔｃｈ＊として設定すると共に（ステップＳ８１０）、ステップＳ８００で推定したモータ軸作用トルクＴｒｍに基づいて、第２切替を実行した後に回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を移行させる際の目標値としての移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊を設定し（ステップＳ８２０）、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊の移行が完了したときに値１が設定される移行完了フラグＧ１に値０を設定して（ステップＳ８３０）、第２切替時制御を終了する。移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊の設定は、第２実施例では、図９の回転磁界制御時電流指令設定用マップにおける「Ｔｍ２＊」を「Ｔｒｍ」に、「Ｉｄ２＊」を「Ｉｄ２ｆｉ＊」に、「Ｉｑ２＊」を「Ｉｑ２ｆｉ＊」に置き換えたものを用いて、モータ軸作用トルクＴｒｍが与えられると対応する移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊を導出して設定するものとした。即ち、図９のマップと同様の関係を用いて移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊を設定するものとした。いま、動力源軸作用トルクＴｒｐｏが一定のときを考えているから、モータＭＧ２の制御について、回転磁界制御を実行している状態から第１切替，固定磁界制御，第２切替を実行して回転磁界制御を実行するときに、第１切替前に回転磁界制御を実行していたときと第２切替後に回転磁界制御を実行するときとでは、トルク指令Ｔｍ２＊には一定の値が設定され、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいて図９のマップから得られる固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊にも一定の値が設定される。また、固定磁界制御を実行するときには、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されているため、動力源軸作用トルクＴｒｐｏとモータ軸作用トルクＴｒｍ（吸引トルクＴｍ２ａｔ）との大きさが等しくなる位置でロータ４６ａが回転停止する。これらより、モータ軸作用トルクＴｒｍに基づいて図９のマップと同様のマップを用いて設定される移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊は、第２切替を実行した後に回転磁界制御を実行するときにトルク指令Ｔｍ２＊に基づいて図９のマップから得られる回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊に等しい。なお、図１９の第２切替時制御でも、第１実施例と同一の処理については第１実施例と同様に実行されるため、第２切替時にモータ軸作用トルクＴｒｍが急変するのを抑制することができる。
【００７８】
次に、図２０の回転磁界制御について説明する。図２０の回転磁界制御では、ステップＳ４００で電気角θｅ２を用いてモータＭＧ２の相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔに座標変換（３相−２相変換）すると、移行完了フラグＧ１の値を調べ（ステップＳ９００）、移行完了フラグＧ１が値０のときには、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊の移行は未だ完了していないと判断し、第２切替時の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ＊，Ｉｑ２ｔｃｈ＊から移行目標の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊に向けて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊が徐々に移行するよう回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定する（ステップＳ９１０）。この処理は、例えば、第２切替時の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ＊，Ｉｑ２ｔｃｈ＊から移行目標の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊に向けてＮ個（Ｎは値０以上の整数）の経由点を設けると共にこの回転磁界制御が実行される毎に各経由点を経由して移行目標の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊に近づくよう回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定することにより実行することができる。
【００７９】
続いて、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊の移行が完了したか否かを判定し（ステップＳ９２０）、移行が完了していないと判定されたときには、ステップＳ９１０で設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を用いてステップＳ４２０以降の処理を実行し、移行が完了したと判定されたときには、移行完了フラグＧ１に値１を設定し（ステップＳ９３０）、ステップＳ９１０で設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を用いてステップＳ４２０以降の処理を実行する。ここで、移行が完了したか否かは、例えば、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊と移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊とが等しいか否かを判定することにより実行することができる。こうして移行完了フラグＧ１に値１が設定されると、次回以降にこの回転磁界制御が実行されたときには、ステップＳ９００で移行完了フラグＧ１が値１であり、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定し（ステップＳ４１０）、ステップＳ４２０以降の処理を実行する。このようにモータＭＧ２を制御することにより、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。
【００８０】
モータＭＧ２の制御について、トルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）を用いて固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときの様子を図２１に示す。図示するように、第２切替時には、そのときの固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊に置き換える。これにより、第２切替時のモータ軸作用トルクＴｒｍを連続にすることができる。しかしながら、このときの回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊である第２切替時の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ＊，Ｉｑ２ｔｃｈ＊は移行目標の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊とは乖離している。そして、第２切替を実行した後に、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を第２切替時の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ＊，Ｉｑ２ｔｃｈ＊から移行目標の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊に向けて移行させていく（図中、破線矢印方向）。即ち、図９のマップと同様の関係を用いて得られる移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊まで回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を移行させていくのである。そして、移行が完了すると、その後は、トルク指令Ｔｍ２＊に基づいて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定する。このように回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定してモータＭＧ２を制御することにより、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。
【００８１】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、モータＭＧ２の制御として固定磁界制御を実行するときには、動力源軸作用トルクＴｒｐｏの絶対値に所定トルクΔＴを加えたトルクをロック用トルクＴｍ２ｌｏに設定すると共に設定したロック用トルクＴｍ２ｌｏを用いてモータＭＧ２を制御するから、動力源軸作用トルクＴｒｐｏが若干大きくなったときでもロータ４６ａの回転を十分に制限できなくなるの抑制することができる。
【００８２】
また、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときに、第１実施例と同様に固定磁界制御から回転磁界制御に切り替え第２切替を実行し、固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊と相対角度θｒｅとに基づいてモータ軸作用トルクＴｒｍを設定すると共に設定したモータ軸作用トルクＴｒｍを用いて移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊を設定し、固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えたときの回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ＊，Ｉｑ２ｔｃｈ＊から移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊に向けて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を移行させながらモータＭＧ２を制御するから、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。もとより、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様の効果を奏することができる。
【００８３】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションからＰポジションに変更されたときには、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えてから変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続を解除するものとしたが、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続を解除してからモータＭＧ２の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えるものとしてもよい。また、シフトポジションＳＰがＰポジションからＤポジションやＲポジションに変更されたときには、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とを接続してからモータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えるものとしたが、モータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えてから変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とを接続するものとしてもよい。後者の場合、モータＭＧ２の制御として固定磁界制御を実行するときにトルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）を用いるものにおいて、第２切替を実行した後に、回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を第２切替時の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ＊，Ｉｑ２ｔｃｈ＊から移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊に向けて移行させるものとしたが、固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊を移行目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｆｉ＊，Ｉｑ２ｔｆｉ＊に相当する状態にしてから第２切替を実行するものとしてもよい。この場合、図２０の第２切替時制御に代えて、図２２に例示する第２切替時制御を実行するものとしてもよい。以下、図２２の第２切替時制御について説明する。図２２の第２切替時制御は、ステップＳ１０００〜Ｓ１１００の処理を追加した点を除いて図１３の第２切替時制御と同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８４】
図２２の第２切替時制御では、ステップＳ７００でロック用電気角θｅ２ｓｅｔを用いてモータＭＧ２の相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流Ｉｄ２ｌｏ，Ｉｑ２ｌｏに座標変換（３相−２相変換）すると、初期値として値０が設定されると共に後述のステップＳ１０１０〜Ｓ１０３０の処理を実行したときに値１が設定されるフラグＧ２の値を調べ（ステップＳ１０００）、フラグＧ２が値０のときには、ステップＳ７１０〜Ｓ７３０の処理を実行し、図１９のステップＳ８００の処理と同様にステップＳ７１０で設定した固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊と相対角度θｒｅとに基づいてモータ軸作用トルクＴｒｍを推定すると共に（ステップＳ１０１０）、推定したモータ軸作用トルクＴｒｍに基づいて第２切替時の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊の目標値としての切替目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ２＊，Ｉｑ２ｔｃｈ２＊を設定し（ステップＳ１０２０）、設定した切替目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ２＊，Ｉｑ２ｔｃｈ２＊を用いて次式（１６）により第２切替時の相対角度θｒｅの目標値としての目標相対角度θｒｅ＊を計算し（ステップＳ１０３０）、フラグＧ２に値１を設定する（ステップＳ１０４０）。第２切替時の目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ２＊，Ｉｑ２ｔｃｈ２＊は、この変形例では、図９の回転磁界制御時電流指令設定用マップにおける「Ｔｍ２＊」を「Ｔｒｍ」に、「Ｉｄ２＊」を「Ｉｄ２ｔｃｈ２＊」に、「Ｉｑ２＊」を「Ｉｑ２ｔｃｈ２＊」に置き換えたものを用いて、モータ軸作用トルクＴｒｍが与えられると対応する第２切替時の目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ２＊，Ｉｑ２ｔｃｈ２＊を導出して設定するものとした。即ち、図９のマップと同様の関係を用いて第２切替時の目標の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ２＊，Ｉｑ２ｔｃｈ２＊を設定するものとした。したがって、切替目標の電流指令Ｉｄ２ｔｃｈ２＊，Ｉｑ２ｔｃｈ２＊を用いて得られる目標相対角度θｒｅ＊は、前述のトルク出力用角度θｔに相当する。
【００８５】
【数８】
2008259328.tif 000010
【００８６】
続いて、相対角度θｒｅを目標相対角度θｒｅ＊と比較し（ステップＳ１０３０）、相対角度θｒｅが目標相対角度θｒｅ＊に等しくないときには、図１２の固定磁界制御のステップＳ６３０〜Ｓ６５０の処理と同様に、ロック用電気角θｅ２ｓｅｔを用いて固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊、Ｖｑ２ｌｏ＊を電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ１０８０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をＰＷＭ信号に変換する共にこれを用いてモータＭＧ２を駆動制御し（ステップＳ１０９０）、回転磁界制御実行フラグＦ１に値０を設定して（ステップＳ１１００）、モータ制御ルーチンを終了する。
【００８７】
そして、次回に第２切替時制御が実行されたときには、ステップＳ１０００でフラグＧ２が値１であり、前回の固定ｄ軸の電流指令（前回Ｉｄ２ｌｏ＊）から所定値ΔＩを減じて固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を設定すると共に固定ｑ軸の電流指令Ｉｑ２ｌｏ＊に値０を設定し（ステップＳ１０５０）、ステップＳ７２０，Ｓ７３０と同一の処理を実行し（ステップＳ１０６０）、相対角度θｒｅを目標相対角度θｒｅ＊と比較し（ステップＳ１０３０）、相対角度θｒｅが目標相対角度θｒｅ＊に等しくないときには、ステップＳ１０８０〜Ｓ１１００の処理を実行して、第２切替時制御を終了する。ここで、所定値ΔＩは、相対角度θｒｅを目標相対角度θｒｅ＊に近づける速度を調整するための値であり、実験などにより定められる。いま、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続が解除されているときを考えているから、固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を小さくすると、ステータ４６ｂの固定磁界の大きさが小さくなり、動力源軸作用トルクＴｒｐｏと吸引トルクＴｍ２ａｔとが釣り合う位置までロータ４６ａが回転して相対角度θｒｅの大きさが大きくなる。こうして相対角度θｒｅの大きさが大きくなり、相対角度θｒｅが目標相対角度θｒｅ＊に等しくなると（ステップＳ１０７０）、ステップＳ７４０〜Ｓ７９０の処理を実行して、第２切替時制御を終了する。こうしてモータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えると、前述したように、変速機６０によりリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６とが接続される。
【００８８】
モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときの様子を図２３に示す。ハイブリッド用電子制御ユニット７０によりモータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えるよう要求されると、図示するように、モータＭＧ２の制御を切り替える前に、固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を小さくしていく。これにより、固定磁界の大きさが小さくなっていくため、相対角度θｒｅの大きさが大きくなる方向にロータ４６ａが回転する。そして、相対角度θｒｅが目標相対角度θｒｅ＊に等しくなったときにモータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える。これにより、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。
【００８９】
この変形例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときに、固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊と相対角度θｒｅとに基づいてモータ軸作用トルクＴｒｍを設定すると共に設定したモータ軸作用トルクＴｒｍを用いて目標相対角度θｒｅ＊を設定し、相対角度θｒｅが目標相対角度θｒｅ＊に等しくなったときにモータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えるから、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作をよりスムーズに行なうことができる。
【００９０】
この変形例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替えるよう要求されたときには、相対角度θｒｅが目標相対角度θｒｅ＊に等しくなるまでは、モータＥＣＵ４０により実行される図２２の第２切替時制御により固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を小さくしていくものとしたが、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１６の停車時負荷運転中制御ルーチンによりロック用トルクＴｍ２ｌｏを小さくしていくものとしてもよい。
【００９１】
第２実施例やこの変形例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、固定磁界制御を実行するときにトルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）を用いてモータＭＧ２を制御するものにおいて、モータＭＧ２の制御について、固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行する一連の動作について説明したが、この一連の動作は、トルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）を用いてモータＭＧ２を制御するときだけに限られず、第１実施例のようにトルク｜Ｔｒｐｏ｜を用いてモータＭＧ２を制御するときにも行なうものとしてもよい。
【００９２】
第２実施例やこの変形例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、固定磁界制御を実行するときには、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時負荷運転中制御ルーチンにおいて、トルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）をロック用トルクＴｍ２ｌｏに設定するものとしたが、第１切替を実行したときに比してステータ４６ｂに形成される磁界の大きさを大きくするものであれば、これに代えて、モータＥＣＵ４０により実行される固定磁界制御において、第１切替を実行したときの固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊よりも大きい値を固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊に設定するものとしてもよい。
【００９３】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、第１切替時と第２切替時との両方共モータ軸作用トルクＴｒｍが連続するようモータＭＧ２を制御するものとしたが、いずれか一方だけモータ軸作用トルクＴｒｍが連続するようモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【００９４】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、回転磁界制御を実行するときには、トルク指令Ｔｍ２＊と固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊との関係を例示する図９の回転磁界制御時電流指令設定用マップを用いて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定するものとしたが、これに代えて、トルク指令Ｔｍ２＊とトルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊とトルク出力用角度θｔとの関係を示すマップを用いて、トルク指令Ｔｍ２＊が与えられるとマップから対応するトルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊およびトルク出力用角度θｔを導出し、導出したトルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊を用いて回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定するものとしてもよい。この場合、第１実施例や第２実施例では、第１切替を実行するときには、モータＭＧ２の電気角θｅ２と回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔとを用いて式（９）によりロック用電気角θｅ２ｓｅｔを計算するものとしたが、電気角θｅ２とトルク出力用角度θｔとに基づいてロック用電気角θｅ２ｓｅｔを計算するものとしてもよい。
【００９５】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、第１切替を実行するときには、モータＭＧ２の電気角θｅ２と回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔとを用いて式（９）によりロック用電気角θｅ２ｓｅｔを計算するものとしたが、モータＭＧ２の電気角θｅ２と第１切替を実行するときにステップＳ５１０で設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊をとを用いて式（９）における「「Ｉｑ２ｔ」を「Ｉｑ２ｔ＊」に、「Ｉｄ２ｔ」を「Ｉｄ２ｔ＊」に置き換えて計算するものとしてもよい。
【００９６】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、第１切替を実行するときには、ステップＳ５１０で設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を用いて固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を設定すると共にステップＳ５２０で設定した回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を用いて固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊を設定するものとしたが、図７のモータ制御ルーチンが前回に実行されたときに回転磁界制御において設定された回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令（前回Ｉｄ２ｔ＊），（前回Ｉｑ２ｔ＊）を用いて固定ｄ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を設定すると共に前回の回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令（前回Ｖｄ２ｔ＊），（前回Ｖｑ２ｔ＊）を用いて固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊を設定するものとしてもよい。電流指令や電圧指令に基づいてモータＭＧ２が制御されることを考えると、前回の電流指令（前回Ｉｄ２ｔ＊），（前回Ｉｑ２ｔ＊）や電圧指令（前回Ｖｄ２ｔ＊），（前回Ｖｑ２ｔ＊）は、モータＭＧ２に現在通電されている電流や現在印加されている電圧に相当すると考えられる。即ち、第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、第１切替を実行するときの回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊や電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を用いて第１切替を実行するものとしたが、この変形例では、第１切替を実行するときの回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔや電圧Ｖｄ２ｔ，Ｖｑ２ｔを用いて第１切替を実行するものとしたのである。第２切替を実行するときについても同様に、第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、第２切替を実行するときの固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊や電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊を用いて第２切替を実行するものとしたが、第２切替を実行するときの固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流Ｉｄ２ｌｏ，Ｉｑ２ｌｏや電圧Ｖｄ２ｌｏ，Ｖｑ２ｌｏを用いて第２切替を実行するものとしてもよい。
【００９７】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、第１切替時以降に固定磁界制御を実行するときには、トルク出力用電流指令値Ｉｍ２ｔ＊の向きが固定ｄ軸になるようロック用電気角θｅ２ｓｅｔを設定し、設定したロック用電気角θｅ２ｓｅｔに対応する固定ｄ軸を用いて電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊を設定するものとしたが、ロック用電気角θｅ２ｓｅｔや固定ｄ軸を用いずに、第１切替時の電気角θｅ２を用いた３相−２相変換における回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊が保持されるようモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【００９８】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、固定磁界制御を実行するときには、動力源軸作用トルクＴｒｐｏに基づくロック用トルクＴｍ２ｌｏを用いて固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊を設定してモータＭＧ２を制御するものとしたが、動力源軸作用トルクＴｒｐｏが一定のときには、ロック用トルクＴｍ２ｌｏを用いずに、前回の固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令（前回Ｉｄ２ｌｏ＊），（前回Ｉｑ２ｌｏ＊）を保持してモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【００９９】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、説明の容易のために、エンジン２２が定常運転されて動力源軸作用トルクＴｒｐｏが一定のときについて説明したが、エンジン２２の運転状態が変化して動力源軸作用トルクＴｒｐｏも変化するものとしてもよい。
【０１００】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、シフトポジションＳＰが変更されたときにモータＭＧ２の制御を回転磁界制御と固定磁界制御との間で切り替えるものとしたが、停車時であれば、シフトポジションＳＰが変更された条件以外の条件に基づいて、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御と固定磁界制御との間で切り替えるものとしてもよい。
【０１０１】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、回転磁界制御を実行するときには電気角θｅ２を用いた３相−２相変換における回転ｄ軸および回転ｑ軸を用いてモータＭＧ２を制御し、固定磁界制御を実行するときにはロック用電気角θｅ２ｓｅｔを用いて３相−２相変換における固定ｄ軸および固定ｑ軸を用いてモータＭＧ２を制御するものとしたが、３相−２相変換を用いることなく、モータＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【０１０２】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、４段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速段は４段に限られるものではなく、２段以上の変速段をもって変速可能な変速機であればよい。また、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続やその解除が可能なものであれば、変速機に代えて、クラッチなどを備えるものとしてもよい。さらに、リングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との間に変速機やクラッチなどを備えず、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａが駆動輪３９ａ，３９ｂに常時接続されているものとしてもよい。
【０１０３】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機６０を介して接続された動力軸としてのリングギヤ軸３２ａにエンジン２２からの動力を動力分配統合機構３０を介して出力するものとしたが、図２１の変形例のハイブリッド自動車１２０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１３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸３６に変速機６０を介して接続された動力軸３２ｂに接続されたアウターロータ１３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を動力軸３２ｂ，変速機６０，駆動軸３６を介して駆動輪３９ａ，３９ｂ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１３０を備えるものとしてもよい。
【０１０４】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、動力源としてエンジン２２やモータＭＧ１を備えるものとしたが、エンジンだけを備えるものとしたり、モータだけを備えるものとしてもよい。また、動力源を備えず、モータからの動力だけで走行する自動車に適用するものとしてもよい。
【０１０５】
実施例では、ハイブリッド自動車の形態として用いるものとしたが、列車など自動車以外の車両の形態としてもよいし、自動車を含めた車両の制御方法の形態としてもよい。
【０１０６】
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、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、停車時に、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第１切替を実行する第１切替時には回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を固定ｄ軸，固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊、Ｉｑ２ｌｏ＊に置き換えると共に回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊、Ｖｑ２ｌｏ＊に置き換えてモータＭＧ２を制御する図７のモータ制御ルーチンのステップＳ３４０（図１０の第１切替時制御）の処理を実行し、モータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第２切替を実行する第２切替時には固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊、Ｉｑ２ｔ＊に置き換えると共に固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊に置き換えてモータＭＧ２を制御する図７のモータ制御ルーチンのステップＳ３６０（図１３の第２切替時制御）の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「動力源」に相当し、回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２に基づいて電気角θｅ２を計算する図７のモータ制御ルーチンのステップＳ３１０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「電気角計算手段」に相当し、変速機６０が「接続解除手段」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機１３０も「電力動力入出力手段」に相当する。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動輪に連結された動力軸に回転子が接続され、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて動力軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、停車時に、モータＭＧ２の制御を回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える第１切替を実行する第１切替時には回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を固定ｄ軸，固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊、Ｉｑ２ｌｏ＊に置き換えると共に回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊を固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊、Ｖｑ２ｌｏ＊に置き換えてモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２の制御を固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える第２切替を実行する第２切替時には固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｌｏ＊，Ｉｑ２ｌｏ＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊、Ｉｑ２ｔ＊に置き換えると共に固定ｄ軸および固定ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｌｏ＊，Ｖｑ２ｌｏ＊を回転ｄ軸および回転ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２ｔ＊，Ｖｑ２ｔ＊に置き換えてモ��タＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、固定磁界制御に用いるためのロック用電気角θｅ２ｓｅｔを、電気角θｅ２と回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流Ｉｄ２ｔ，Ｉｑ２ｔとを用いて設定するものとしたり電気角θｅ２と回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を用いて設定するものとしたり電気角θｅ２と電気角θｅ２とトルク出力用角度θｔとに基づいて設定するものとしたり、第１切替時以降に固定磁界制御を実行するときにロック用電気角θｅ２ｓｅｔや固定ｄ軸を用いずに第１切替時の電気角θｅ２を用いた３相−２相変換における回転ｄ軸および回転ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊が保持されるようモータＭＧ２を制御するものとするなど、停車時に、固定子の回転磁界により回転子が回転駆動されるよう電動機を制御する回転磁界制御から固定子の磁界の向きを固定して回転子の回転が制限されるよう電動機を制御する固定磁界制御に電動機の制御を切り替える第１切替を実行する第１切替時および／または固定磁界制御から回転磁界制御に電動機の制御を切り替える第２切替を実行する第２切替時には、電動機から動力軸に作用する駆動力が連続するよう電動機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。「動力源」としては、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とに限定されるものではなく、エンジンだけを備えるものとしたり、モータだけを備えるものとするなど、動力軸に動力を出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電気角計算手段」としては、回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２に基づいて電気角θｅ２を計算するものに限定されるものではなく、電動機の回転子の回転位置に基づいて電気角を計算するものであれば如何なるものとしても構わない。「接続解除手段」としては、４段の変速段をもって変速可能な変速機６０に限定されるものではなく、２段以上の変速段をもって変速可能な変速機としたり、クラッチとしたりするなど、駆動輪に連結された駆動軸と動力軸との接続および接続の解除が可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「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、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、動力軸に接続されると共に該動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って動力軸と出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに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ものであれば如何なるものとしても構わない。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。
【０１０７】
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】
【０１０８】
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】
【０１０９】
【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】モータＭＧ１，ＭＧ２やバッテリ５０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３】変速機６０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】モータＭＧ２の制御の説明に用いる説明図である。
【図５】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時負荷運転中制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】エンジン２２が負荷運転されているとき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の一例を示す共線図である。
【図７】モータＥＣＵ４０により実行される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】第１実施例の回転磁界制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】回転磁界制御時電流指令設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１０】第１実施例の第１切替時制御の一例を示すフローチャートである。
【図１１】ロック用電気角θｅ２ｓｅｔの説明に用いる説明図である。
【図１２】第１実施例の固定磁界制御の一例を示すフローチャートである。
【図１３】第１実施例の第２切替時制御の一例を示すフローチャートである。
【図１４】固定ｄ軸および固定ｑ軸の電流指令Ｉｄ２ｔ＊，Ｉｑ２ｔ＊を設定する様子の一例を示す説明図である。
【図１５】エンジン２２が定常運転されて動力源軸作用トルクＴｒｐｏが一定のときの、シフトポジションＳＰと回転磁界制御要求フラグＦ２とモータ軸作用トルクＴｒｍと回転ｄ軸との関係の一例を示す説明図である。
【図１６】第２実施例の停車時負荷運転中制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１７】固定磁界制御を実行しているときのロータ４６ａの様子を示す説明図である。
【図１８】相対角度θｒｅとモータ軸作用トルクＴｒｍ（吸引トルクＴｍ２ａｔ）の大きさとの関係の一例を示す説明図である。
【図１９】第２実施例の第２切替時制御の一例を示すフローチャートである。
【図２０】第２実施例の回転磁界制御の一例を示すフローチャートである。
【図２１】トルク（｜Ｔｒｐｏ｜＋ΔＴ）を用いて固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときの様子を示す説明図である。
【図２２】変形例の第２切替時制御の一例を示すフローチャートである。
【図２３】モータＭＧ２の制御について固定磁界制御を実行している状態から第２切替を実行してその後に回転磁界制御を実行するときの様子を示す説明図である。
【図２４】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】
【０１１０】
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，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、３２ｂ  動力軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４０ａ  ＣＰＵ、４０ｂ  ＲＯＭ、４０ｃ  ＲＡＭ、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５ａ，４６ａ  ロータ、４５ｂ，４６ｂ  ステータ、４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖ  電流センサ、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  変速機、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、９０  パーキングロック機構、９２  パーキングギヤ、９４  パーキングロックポール、１３０  対ロータ電動機、１３２  インナーロータ、１３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｄ１〜Ｄ１２  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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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