(57)【要約】【課題】遊星歯車機構にエンジンと第１モータと駆動輪に変速機を介して接続された動力軸とを接続すると共に動力軸に第２モータを接続した車両において、シフトレバーが駐車ポジションにあるときに動力軸が回転するのを抑制する。【解決手段】シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、エンジンや第１モータから遊星歯車機構を介して動力軸に出力される軸トルクＴｒと第２モータの温度αｍ２とバッテリを充放電する実充放電電力Ｐｂとに基づいて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定し（Ｓ６３０〜Ｓ６６０）、停止状態のエンジンのモータリングが開始されたときの電気角におけるｄ軸の電流指令に回転制限制御用トルクＴｍ２に基づく電流値を設定し、第２モータのステータの磁界の向きが固定されるよう第２モータを制御する。これにより、より適正に動力軸が回転するのを抑制することができる。【選択図】図７
2008068773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力軸に動力を出力可能な動力源と、
前記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、
少なくとも前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達と、該動力軸と該車軸側との接続の解除と、が可能な変速手段と、
少なくとも前記電動機と前記蓄電手段とを含む電気駆動系の状態を検出する状態検出手段と、
シフトレバーが駐車ポジションにあるとき、前記動力源から前記動力軸に出力される駆動力である軸駆動力と前記検出された電気駆動系の状態とに基づいて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回転制限制御を実行する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１記載の車両であって、
前記状態検出手段は、前記蓄電手段を充放電する充放電電力を検出する充放電電力検出手段を有する手段であり、
前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内のときには前記軸駆動力を前記電動機を制御するための制御用駆動力として設定し、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外のときには前記軸駆動力を制限した駆動力である第１制限駆動力を前記制御用駆動力として設定し、該設定した制御用駆動力に基づいて前記回転制限制御を実行する手段である
車両。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外のときには該充放電電力が該蓄電手段の入出力制限の範囲内となるよう前記軸駆動力を制限した前記第１制限駆動力を前記制御用駆動力として設定する手段である請求項２記載の車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内から範囲外に移行したとき又は該充放電電力が該蓄電手段の入出力制限の範囲外から範囲内に移行したときには、前記軸駆動力と前記第１制限駆動力との間で滑らかに変化させた駆動力を前記制御用駆動力として設定する手段である請求項２または３記載の車両。
【請求項５】
請求項２ないし４いずれか記載の車両であって、
前記状態検出手段は、前記充放電電力検出手段の他に、前記電気駆動系の温度を検出する温度検出手段を有する手段であり、
前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であると共に前記検出された電気駆動系の温度が所定温度以下のときには前記軸駆動力を前記制御用駆動力として設定し、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるとき及び／又は前記検出された電気駆動系の温度が所定温度より高いときには前記軸駆動力を制限した駆動力である第２制限駆動力を前記制御用駆動力として設定する手段である
車両。
【請求項６】
請求項１記載の車両であって、
前記状態検出手段は、前記電気駆動系の温度を検出する温度検出手段を有する手段であり、
前記制御手段は、前記検出された電気駆動系の温度が所定温度以下のときには前記軸駆動力を前記電動機を制御するための制御用駆動力として設定し、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度より高いときには前記軸駆動力を制限した駆動力である第３制限駆動力を前記制御用駆動力として設定し、該設定した制御用駆動力に基づいて前記回転制限制御を実行する手段である
車両。
【請求項７】
前記制御手段は、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度より高いときには該電気駆動系の温度が該所定温度以下となるよう前記軸駆動力を制限した前記第３制限駆動力を前記制御用駆動力として設定する手段である請求項６記載の車両。
【請求項８】
前記制御手段は、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度を跨いで上昇または低下したときには、前記軸駆動力と前記第３制限駆動力との間で滑らかに変化させた駆動力を前記制御用駆動力として設定する手段である請求項６または７記載の車両。
【請求項９】
前記制御手段は、前記設定した制御用駆動力に基づく電流を前記電動機に印加することにより前記回転制限制御を実行する手段である請求項２ないし８いずれか記載の車両。
【請求項１０】
請求項１ないし９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回転位置を設定する制御用回転位置設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記設定された制御用回転位置を用いて前記回転制限制御を実行する手段である
車両。
【請求項１１】
請求項１０記載の車両であって、
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回転位置を用いて前記電動機の各相に印加される電流を３相−２相変換することによりｄ軸およびｑ軸の電流を計算し、前記軸駆動力と前記検出された電気駆動系の状態とに基づいて該制御用回転位置におけるｄ軸の目標電流を設定すると共に該制御用回転位置における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回転制限制御を実行する手段である
車両。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか記載の車両であって、
前記動力源は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記動力軸とに接続され前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該動力軸に出力する電力動力入出力手段と、を備え、
前記状態検出手段は、前記電動機と前記蓄電手段と前記電力動力入出力手段とを含む前記電気駆動系の状態を検出する手段である
車両。
【請求項１３】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と第３の軸との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、前記第３の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１２記載の車両。
【請求項１４】
動力軸に動力を出力可能な動力源と、
前記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、
少なくとも前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達と、該動力軸と該車軸側との接続の解除と、が可能な変速手段と、
シフトレバーが駐車ポジションにあるとき、前記動力源から前記動力軸に出力される駆動力である軸駆動力に基づいて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回転制限制御を実行する制御手段と、
を備える車両。
【請求項１５】
動力軸に動力を出力可能な動力源と、前記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、少なくとも前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達と該動力軸と該車軸側との接続の解除とが可能な変速手段と、を備える車両の制御方法であって、
シフトレバーが駐車ポジションにあるとき、前記動力源から前記動力軸に出力される駆動力である軸駆動力と、少なくとも前記電動機と前記蓄電手段とを含む電気駆動系の状態と、に基づいて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回転制限制御を実行する、
車両の制御方法。
【請求項１６】
動力軸に動力を出力可能な動力源と、前記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、少なくとも前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達と該動力軸と該車軸側との接続の解除とが可能な変速手段と、を備える車両の制御方法であって、
シフトレバーが駐車ポジションにあるとき、前記動力源から前記動力軸に出力される駆動力である軸駆動力に基づいて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回転制限制御を実行する、
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、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に駆動輪にリングギヤ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モータと、リングギヤに接続された第２モータ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、停車中にエンジンの始動が要求されたときには、第２モータによってリングギヤをロックさせてから第１モータによってエンジンをクランキングして始動することにより、停車時にエンジンを始動する際に車両にショックや揺れが生じるのを抑制している。
【特許文献１】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】
【０００３】
ところで、上述のハード構成に加えてリングギヤと駆動輪との間に有段の変速機を有する車両では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、通常、駆動輪がロックされると共に有段の変速機によってリングギヤが駆動輪から切り離される。この状態のときには、シフトレバーが駐車ポジションから走行用ポジションに変更されて変速機によってリングギヤと駆動輪とを接続する際のショックを抑制するためや、エンジンを始動や停止するために第１モータによってエンジンをモータリングしたりエンジンを運転したりする際にリングギヤに作用するトルクを受け止めるために、リングギヤができるだけ回転しないようにすることが望まれる。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、動力源や電動機から動力が出力される動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達や動力軸と車軸側との接続の解除を行なう変速機を備えるものにおいて、シフトレバーが駐車ポジションにあるときに、動力軸が回転す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】
本発明の第１の車両は、
動力軸に動力を出力可能な動力源と、
前記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、
少なくとも前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達と、該動力軸と該車軸側との接続の解除と、が可能な変速手段と、
少なくとも前記電動機と前記蓄電手段とを含む電気駆動系の状態を検出する状態検出手段と、
シフトレバーが駐車ポジションにあるとき、前記動力源から前記動力軸に出力される駆動力である軸駆動力と前記検出された電気駆動系の状態とに基づいて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回転制限制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１の車両では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、動力源から動力軸に出力される駆動力である軸駆動力と少なくとも電動機と蓄電手段とを含む電気駆動系の状態とに基づいて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回転制限制御を実行する。シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、通常、パーキングロック機構などの固定手段によって車軸が固定されると共に動力軸側の動力が車軸側に伝達されないよう変速手段によって動力軸が車軸側から切り離される。このときには、例えばシフトレバーが駐車ポジションから走行用ポジションに変更されて変速手段によって動力軸と車軸側とを接続する際のショックを抑制するために、動力軸の回転をできるだけ抑制するよう望まれる。本発明の第１の車両では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、電動機の固定子の磁界の向きを固定して電動機の回転子の回転を制限するから、動力軸が回転するのを抑制することができる。しかも、軸駆動力と電気駆動系の状態とに基づいて電動機の回転子の回転を制限するから、軸駆動力や電気駆動系の状態を考慮しないものに比して動力軸が回転するのをより適正に抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の第１の車両において、前記状態検出手段は、前記蓄電手段を充放電する充放電電力を検出する充放電電力検出手段を有する手段であり、前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内のときには前記軸駆動力を前記電動機を制御するための制御用駆動力として設定し、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外のときには前記軸駆動力を制限した駆動力である第１制限駆動力を前記制御用駆動力として設定し、該設定した制御用駆動力に基づいて前記回転制限制御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、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外のときには該充放電電力が該蓄電手段の入出力制限の範囲内となるよう前記軸駆動力を制限した前記第１制限駆動力を前記制御用駆動力として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、蓄電手段を充放電する充放電電力を蓄電手段の入出力制限の範囲内にすることができ、蓄電手段が過大な電力により充放電されるのを抑制することができる。また、前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内から範囲外に移行したとき又は該充放電電力が該蓄電手段の入出力制限の範囲外から範囲内に移行したときには、前記軸駆動力と前記第１制限駆動力との間で滑らかに変化させた駆動力を前記制御用駆動力として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、制御用駆動力が急変するのを抑制することができる。ここで、軸駆動力と第１制限駆動力との間で滑らかに変化させた駆動力には、軸駆動力や第３制限駆動力に対してなまし処理やレート処理などの緩変化処理を施して設定した駆動力が含まれる。さらに、前記状態検出手段は、前記充放電電力検出手段の他に前記電気駆動系の温度を検出する温度検出手段を有する手段であり、前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であると共に前記検出された電気駆動系の温度が所定温度以下のときには前記軸駆動力を前記制御用駆動力として設定し、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるとき及び／又は前記検出された電気駆動系の温度が所定温度より高いときには前記軸駆動力を制限した駆動力である第２制限駆動力を前記制御用駆動力として設定する手段であるものとすることもできる。ここで、「第２制限駆動力」は、「第１制限駆動力」と同一の駆動力を用いるものとしてもよいし、異なる駆動力を用いるものとしてもよい。また、「第２制限駆動力」は、充放電電力が蓄電手段の入出力制限の範囲外であり電気駆動系の温度が所定温度以下のときと、充放電電力が蓄電手段の入出力制限の範囲内であり電気駆動系の温度が所定温度より高いときと、充放電電力が蓄電手段の入出力制限の範囲外であり電気駆動系の温度が所定温度より高いときと、で同一の駆動力を用いるものとしてもよいし、異なる駆動力を用いるものとしてもよい。
【０００９】
また、本発明の第１の車両において、前記状態検出手段は、前記電気駆動系の温度を検出する温度検出手段を有する手段であり、前記制御手段は、前記検出された電気駆動系の温度が所定温度以下のときには前記軸駆動力を前記電動機を制御するための制御用駆動力として設定し、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度より高いときには前記軸駆動力を制限した駆動力である第３制限駆動力を前記制御用駆動力として設定し、該設定した制御用駆動力に基づいて前記回転制限制御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、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度より高いときには該電気駆動系の温度が該所定温度以下となるよう前記軸駆動力を制限した前記第３制限駆動力を前記制御用駆動力として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、電気駆動系の温度を所定温度以下にすることができ、電気駆動系の温度が過度に上昇するのを抑制することができる。また、前記制御手段は、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度を跨いで上昇または低下したときには、前記軸駆動力と前記第３制限駆動力との間で滑らかに変化させた駆動力を前記制御用駆動力として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、制御用駆動力が急変するのを抑制することができる。ここで、軸駆動力と第３制限駆動力との間で滑らかに変化させた駆動力には、軸駆動力や第３制限駆動力に対してなまし処理やレート処理などの緩変化処理を施して設定した駆動力が含まれる。
【００１０】
軸駆動力と電気駆動系の状態とに基づく制御用駆動力に基づいて制御する態様の本発明の第１の車両において、前記制御手段は、前記設定した制御用駆動力に基づく電流を前記電動機に印加することにより前記回転制限制御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、軸駆動力と電気駆動系の状態とに基づく電流を電動機に印加することにより動力軸が回転するのを抑制することができる。ここで、「制御用駆動力に基づく電流」には、制御用駆動力以下の駆動力が駆動軸に作用したときに電動機の回転子が回転しないようにすることができる電流が含まれる。
【００１１】
本発明の第１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回転位置を設定する制御用回転位置設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記設定された制御用回転位置を用いて前記回転制限制御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、制御用回転位置を用いて電動機の回転子が回転するのを抑制することができる。この場合、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回転位置を用いて前記電動機の各相に印加される電流を３相−２相変換することによりｄ軸およびｑ軸の電流を計算し、前記軸駆動力と前記検出された電気駆動系の状態とに基づいて該制御用回転位置におけるｄ軸の目標電流を設定すると共に該制御用回転位置における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回転制限制御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、軸駆動力と電気駆動系の状態とに基づく、制御用回転位置におけるｄ軸の目標電流を用いて電動機の回転子が回転するのを抑制することができる。
【００１２】
本発明の第１の車両において、前記動力源は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記動力軸とに接続され前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該動力軸に出力する電力動力入出力手段と、を備え、前記状態検出手段は、前記電動機と前記蓄電手段と前記電力動力入出力手段とを含む前記電気駆動系の状態を検出する手段であ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、前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と第３の軸との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、前記第３の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。
【００１３】
本発明の第２の車両は、
動力軸に動力を出力可能な動力源と、
前記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、
少なくとも前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達と、該動力軸と該車軸側との接続の解除と、が可能な変速手段と、
シフトレバーが駐車ポジションにあるとき、前記動力源から前記動力軸に出力される駆動力である軸駆動力に基づいて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回転制限制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１４】
この本発明の第２の車両では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、動力源から動力軸に出力される駆動力である軸駆動力に基づいて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回転制限制御を実行する。シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、通常、パーキングロック機構などの固定手段によって車軸が固定されると共に動力軸側の動力が車軸側に伝達されないよう変速手段によって動力軸が車軸側から切り離される。このときには、例えばシフトレバーが駐車ポジションから走行用ポジションに変更されて変速手段によって動力軸と車軸側とを接続する際のショックを抑制するために、動力軸の回転をできるだけ抑制するよう望まれる。本発明の第２の車両では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、電動機の固定子の磁界の向きを固定して電動機の回転子の回転を制限するから、動力軸が回転するのを抑制することができる。しかも、軸駆動力に基づいて電動機の回転子の回転を制限するから、軸駆動力を考慮しないものに比して動力軸が回転するのをより適正に抑制することができる。
【００１５】
本発明の第１の車両の制御方法は、
動力軸に動力を出力可能な動力源と、前記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、少なくとも前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達と該動力軸と該車軸側との接続の解除とが可能な変速手段と、少なくとも前記電動機と前記蓄電手段とを含む電気駆動系の状態を検出する電気駆動系状態検出手段と、を備える車両の制御方法であって、
シフトレバーが駐車ポジションにあるとき、前記動力源から前記動力軸に出力される駆動力である軸駆動力と少なくとも前記電動機と前記蓄電手段とを含む電気駆動系の状態とに基づいて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回転制限制御を実行する、
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の第１の車両の制御方法では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、動力源から動力軸に出力される駆動力である軸駆動力と少なくとも電動機と蓄電手段とを含む電気駆動系の状態とに基づいて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回転制限制御を実行する。シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、通常、パーキングロック機構などの固定手段によって車軸が固定されると共に動力軸側の動力が車軸側に伝達されないよう変速手段によって動力軸が車軸側から切り離される。このときには、例えばシフトレバーが駐車ポジションから走行用ポジションに変更されて変速手段によって動力軸と車軸側とを接続する際のショックを抑制するために、動力軸の回転をできるだけ抑制するよう望まれる。本発明の第１の車両では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、電動機の固定子の磁界の向きを固定して電動機の回転子の回転を制限するから、動力軸が回転するのを抑制することができる。しかも、軸駆動力と電気駆動系の状態とに基づいて電動機の回転子の回転を制限するから、軸駆動力や電気駆動系の状態を考慮しないものに比して動力軸が回転するのをより適正に抑制することができる。
【００１７】
本発明の第２の車両の制御方法は、
動力軸に動力を出力可能な動力源と、前記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、少なくとも前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記動力軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達と該動力軸と該車軸側との接続の解除とが可能な変速手段と、を備える車両の制御方法であって、
シフトレバーが駐車ポジションにあるとき、前記動力源から前記動力軸に出力される駆動力である軸駆動力に基づいて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回転制限制御を実行する、
ことを要旨とする。
【００１８】
この本発明の第２の車両の制御方法では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、動力源から動力軸に出力される駆動力である軸駆動力に基づいて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回転制限制御を実行する。シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、通常、パーキングロック機構などの固定手段によって車軸が固定されると共に動力軸側の動力が車軸側に伝達されないよう変速手段によって動力軸が車軸側から切り離される。このときには、例えばシフトレバーが駐車ポジションから走行用ポジションに変更されて変速手段によって動力軸と車軸側とを接続する際のショックを抑制するために、動力軸の回転をできるだけ抑制するよう望まれる。本発明の第２の車両では、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、電動機の固定子の磁界の向きを固定して電動機の回転子の回転を制限するから、動力軸が回転するのを抑制することができる。しかも、軸駆動力に基づいて電動機の回転子の回転を制限するから、軸駆動力を考慮しないものに比して動力軸が回転するのをより適正に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】
【００１９】
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】
【００２０】
図１は、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。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に接続された動力軸としてのリングギヤ軸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、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。
【００２１】
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２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力する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。
【００２２】
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には動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。
【００２３】
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として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０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。
【００２４】
変速機６０は、図示しないブレーキやクラッチを有し、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をリングギヤ軸３２ａの回転数を４段に変速して駆動軸３６に伝達できるよう構成されている。
【００２５】
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、他のレンジからＰレンジへの操作信号またはＰレンジから他のレンジ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。
【００２６】
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電圧センサ５１ａからのバッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃ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５１ｂ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。
【００２７】
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、モータＭＧ２の温度を検出する温度センサ４７からのモータ温度αｍ２，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の図示しないブレーキやクラッチの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。
【００２８】
なお、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。シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときには、通常、変速機６０の図示しないブレーキやクラッチが開放されて動力軸としてのリングギヤ軸３２ａが駆動軸３６から切り離される。
【００２９】
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。
【００３０】
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、特にシフトレバー８１が駐車ポジションにあるときの動作について説明する。図３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、シフトレバー８１が駐車ポジションにあ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。
【００３１】
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、エンジン２２の回転数Ｎｅや、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，モータＭＧ２の温度を検出する温度センサ４７からのモータ温度αｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣ，バッテリ５０を充放電する実充放電電力Ｐｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、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θｍ１，θｍ２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。さらに、バッテリ５０の残容量ＳＯＣは、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流の積算値に基づいて演算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。バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂは、電圧センサ５１ａにより検出されるバッテリ電圧Ｖｂと電流センサ５１ｂにより検出される充放電電流Ｉｂとの積をバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１ｃにより検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量ＳＯＣと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。
【００３２】
続いて、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ１１０）、エンジン２２が運転されていないと判定されたときには、エンジン２２の始動要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、エンジン２２が運転されているか否かの判定は、例えば、エンジン２２が運転されているか否かに応じて設定されてエンジンＥＣＵ２４から通信により入力されたフラグの値を調べることにより行なうことができる。また、エンジン２２の始動要求がなされているか否かは、例えば、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓｒｅｆ１（例えば、３０％や４０％など）未満であるか否かなどに基づいて判定することができる。エンジン２２が運転されておらず始動要求もなされていないと判定されたときには、回転制限制御フラグＦに値０を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共に（ステップＳ１３０）、回転制限制御用トルクＴｍ２に値０を設定してモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１４０）、駐車ポジション時制御用ルーチンを終了する。ここで、回転制限制御フラグＦは、モータＭＧ２のステータ４６ｂの磁界の向きを固定してモータＭＧ２のロータ４６ａ（動力軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転しないようモータＭＧ２を制御する回転制限制御を実行するか否かを示すフラグであり、回転制限制御を実行するときに値１が設定され、回転制限制御を実行しないときに値０が設定される。また、回転制限制御用トルクＴｍ２は、回転制限制御を実行する際に用いられるトルクである。回転制限制御フラグＦと回転制限制御用トルクＴｍ２とを受信したモータＥＣＵ４０は、図４に例示する駐車ポジション時第２モータ制御ルーチンにより、回転制限制御フラグＦと回転制限制御用トルクＴｍ２とに基づいてモータＭＧ２のインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のスイッチング制御を行なう。いま、回転制限フラグＦに値０が設定されるときを考えているから、回転制限制御は実行されない。なお、回転制限制御や図４の駐車ポジション時第２モータ制御ルーチンについて詳細は後述する。
【００３３】
ステップＳ１２０でエンジン２２の始動要求がなされていると判定されたときには、モータリング経過時間ｔを入力し（ステップＳ１５０）、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅやモータリング経過時間ｔを用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、モータリング経過時間ｔは、停止状態のエンジン２２のモータリングが開始されてからの時間として図示しないタイマにより計測された時間を入力するものとした。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅやモータリング経過時間ｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊との関係を予め定めてトルク指令設定用マップとして記憶しておき、エンジン２２の回転数Ｎｅやモータリング経過時間ｔが与えられると記憶したマップから対応するトルク指令Ｔｍ１＊を導出して設定するものとした。トルク指令設定用マップの一例を図５に示す。トルク指令設定用マップでは、図示するように、エンジン２２の始動指示がなされた時刻ｔ１の直後からレート処理を用いて迅速に比較的大きなトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定してエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時刻ｔ２に、エンジン２２を安定して所定回転数Ｎｒｅｆ以上でモータリングすることができるトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにおける反力を小さくする。ここで、所定回転数Ｎｒｅｆは、燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数であり、実施例では、共振回転数帯より余裕をもって大きな回転数を設定するものとした。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至った時刻ｔ３からレート処理を用いて迅速にトルク指令Ｔｍ１＊を値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時刻ｔ４に終了する。このようにエンジン２２の始動指示がなされた直後に大きなトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してエンジン２２をモータリングすることにより、迅速にエンジン２２を所定回転数Ｎｒｅｆ以上に回転させて始動させることができる。
【００３４】
続いて、回転制限制御フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１７０）。この処理により、回転制限制御フラグＦは、停止状態のエンジン２２のモータリングが開始されたときに値０から値１に変更されることになる。そして、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とに基づいて式（１）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（ステップＳ１８０）。ここで、モータＭＧ１によってエンジン２２がモータリング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（リングギヤ軸３２ａ）の回転数を示す。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に作用する軸トルクＴｒを示す。式（１）は、図６の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３５】
【数１】
2008068773.tif 000003
【００３６】
こうして軸トルクＴｒを計算すると、計算した軸トルクＴｒとステップＳ１００で入力したモータ温度αｍ２およびバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂとを用いて図７の回転制限制御用トルク設定処理により回転制限制御用トルクＴｍ２を設定する（ステップＳ１９０）。以下、図３の駐車ポジション時制御ルーチンの説明を一旦中断し、図７の回転制限制御用トルク設定処理について説明する。
【００３７】
図７の回転制限制御用トルク設定処理では、まず、モータ温度αｍ２を閾値αｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ６００）、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと比較する（ステップＳ６１０，Ｓ６２０）。ここで、閾値αｒｅｆは、モータＭＧ２に許容される許容温度などに設定することができ、モータＭＧ２の定格などにより定められる。モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下でありバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内のときには、軸トルクＴｒ（＝−Ｔｍ１＊／ρ）を回転制限用トルクＴｍ２として設定して（ステップＳ６３０）、回転制限制御用トルク設定処理を終了する。一方、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下でありバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外のときには、軸トルクＴｒに補正係数β１を乗じた補正トルクを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定し（ステップＳ６４０）、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高くバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内のときには、軸トルクＴｒに補正係数β２を乗じた補正トルクを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定し（ステップＳ６５０）、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高くバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外のときには、軸トルクＴｒに補正係数β３を乗じた補正トルクを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定して（ステップＳ６６０）、回転制限制御用トルク設定処理を終了する。ここで、補正係数β１，β２，β３は、いずれも値０から値１の間の値が設定され、モータＭＧ１，ＭＧ２やバッテリ５０の定格などにより定められる。実施例では、補正係数β１は実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となるような係数として実験などにより定められた値を用いるものとし、補正係数β２はモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下となるような係数として実験などにより定められた値を用いるものとし、補正係数β３は実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となると共にモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下となるような係数として実験などにより定められた値を用いるものとした。実施例では、補正係数β１，β２，β３は、それぞれ異なる値が用いられるものとした。したがって、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高いときやバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外のときには、軸トルクＴｒを補正係数β１，β２，β３のいずれかを用いて制限した補正トルクを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定することになる。図８は、エンジン２２をモータリングして始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とモータ温度αｍ２とバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂと回転制限制御用トルクＴｍ２との関係の一例を示す説明図である。いま、図３の駐車ポジション時制御ルーチンのステップＳ１７０で回転制限制御フラグＦに値１が設定されるときを考えているから、前述の回転制限制御が実行される。エンジン２２がモータリングされる際には、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下でありバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内のときには軸トルクＴｒ（＝−Ｔｍ１＊／ρ）が回転制限制御用トルクＴｍ２に設定され、この回転制限トルクＴｍ２に基づいて回転制限制御が実行される。その後、回転制限制御の実行によりモータ温度αｍ２が上昇して閾値αｒｅｆ２を超えると（時刻ｔ６）、軸トルクＴｒを補正係数β２を用いて制限した補正トルクが回転制限制御用トルクＴｍ２に設定される。そして、その後にモータ温度αｍ２が低下して閾値αｒｅｆ以下になった時刻ｔ７以降は、再び軸トルクＴｒが回転制限制御用トルクＴｍ２に設定される。
【００３８】
図３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（ステップＳ１９０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊や回転制限制御フラグＦ，回転制限制御用トルクＴｍ２をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２００）。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊や回転制限制御フラグＦ，回転制限制御用トルクＴｍ２を受信したモータＥＣＵ４０は、図示しない第１モータ制御ルーチンによりトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のトランジスタＴ１〜Ｔ６のスイッチング制御を行なうと共に、図４の駐車ポジション時第２モータ制御ルーチンにより回転制限制御フラグＦと回転制限制御用トルクＴｍ２とに基づいてインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のスイッチング制御を行なう。いま、回転制限制御フラグＦには値１が設定されているから、回転制限制御が実行される。このように、エンジン２２の始動要求がなされているときには、回転制限制御を実行しながらモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングするのである。
【００３９】
ここで、回転制限制御を実行するときの様子の一例を図９に示す。図９の例では、ステータ４６ｂには、電流が印加された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、実線矢印参照）が形成される。実施例では、この合成磁界が回転しないようにモータＭＧ２を制御するのである。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束の向き（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からリングギヤ軸３２ａにトルクは出力されない。しかしながら、エンジン２２が運転される際にエンジン２２から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクやエンジン２２がモータリングされる際にモータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（これらのトルクは前述の軸トルクＴｒに相当するため、以下、これらのトルクを軸トルクＴｒという）によってモータＭＧ２のロータ４６ａが回転し、ステータ４６ｂに形成される固定磁界の向きと現在のｄ軸の向きとがズレると、ステータ４６ｂにより形成される固定磁界の向きと現在のｄ軸の向きとが略一致する方向にロータ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）、軸トルクＴｒと吸引トルクとが釣り合う位置でロータ４６ａは停止する。実施例では、このようにしてモータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにするのである。前述の回転制限制御用トルクＴｍ２は、この回転制限制御を実行する際にモータＭＧ２に印加すべき電流値を決定するためのトルクである。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束の方向であり、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。
【００４０】
ステップＳ２００でモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊や回転制限制御フラグＦ，回転制限制御用トルクＴｍ２をモータＥＣＵ４０に送信すると、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至っているか否かを判定し（ステップＳ２１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至っていないときにはそのまま駐車ポジション時制御ルーチンを終了し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至ったときには、燃料噴射制御や点火制御の開始をエンジンＥＣＵ２４に指示して（ステップＳ２２０）、駐車ポジション時制御ルーチンを終了する。なお、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至ったときに点火制御を開始するものとしたが、エンジン２２のモータリングが開始されたときに図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて行なわれる気筒判別が完了したときに点火制御を開始するものとしてもよい。
【００４１】
ステップＳ１１０でエンジン２２が運転されていると判定されたときには、エンジン２２の停止要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ２３０）。ここで、エンジン２２の停止要求がなされているか否かは、例えば、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓｒｅｆ２（例えば、６０％や７０％など）を超えているか否かなどに基づいて判定することができる。エンジン２２の停止要求がなされていないと判定されたときには、残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０に充電すべき充電要求パワーＰｂ＊を設定し（ステップＳ２４０）、設定した充電要求パワーＰｂ＊に応じたパワーがエンジン２２から出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を設定し（ステップＳ２５０）、設定したエンジン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（２）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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２６０）。ここで、充電要求パワーＰｂ＊は、実施例では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で設定されるものとした。また、エンジン２２が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を示す共線図を図１０に示す。図中、Ｒ軸上の太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクを示す。式（２）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（３）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（３）中、右辺第１項は図１０の共線図から容易に導き出すことができる。また、式（３）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。
【００４２】
【数２】
2008068773.tif 000004
【００４３】
続いて、回転制限制御フラグＦに値１を設定し（ステップＳ２７０）、トルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて軸トルクＴｒを計算し（ステップＳ２８０）、計算した軸トルクＴｒとモータ温度αｍ２と実充放電電力Ｐｂとに基づいて前述した図７の回転制限制御用トルク設定処理により回転制限制御用トルクＴｍ２を設定する（ステップＳ２９０）。ここで、図１０に示したように、Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとして考えることもできるため、ステップＳ２８０の処理では、前述した式（１）により軸トルクＴｒを計算することができる。
【００４４】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊，回転制限制御フラグＦ，回転制限制御用トルクＴｍ２が設定されると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊や回転制限制御フラグＦ，回転制限制御用トルクＴｍ２についてモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３００）、駐車ポジション時制御ルーチンを終了する。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運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。この場合、回転制限制御を実行しながら、エンジン２２から出力されるパワーを用いてモータＭＧ１によってバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内の電力が発電される。
【００４５】
ステップＳ２３０でエンジン２２の停止要求がなされているときには、エンジン２２の回転数Ｎｅを調べ（ステップＳ３１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０でないときには、エンジン２２は未だ停止していないと判断し、燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に（ステップＳ３２０）、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ３３０）、回転制限制御フラグＦに値１を設定し（ステップＳ３４０）、トルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて前述した式（１）により軸トルクＴｒを計算し（ステップＳ３５０）、計算した軸トルクＴｒとモータ温度αｍ２と実充放電電力Ｐｂとに基づいて前述した図７の回転制限制御用トルク設定処理により回転制限制御用トルクＴｍ２を設定し（ステップＳ３６０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊や回転制限制御フラグＦ，回転制限制御用トルクＴｍ２をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３７０）、駐車ポジション時制御ルーチンを終了する。燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射を停止するよう図示しない燃料噴射弁を制御する。また、トルク指令Ｔｍ１＊は、実施例では、図１１のエンジン２２を停止する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例に示すように、エンジン２２の回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｓｔｐに達するまでエンジン２２の回転を抑制するトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｓｔｐに達したタイミング（時刻ｔ８）でピストンを保持するトルクに切り替わるよう設定されている。ここで、停止直前回転数Ｎｓｔｐは、エンジン２２が停止する直前の回転数として予め設定されたものであり、実施例では、およそエンジン２２の圧縮工程間の角度（例えば、４気筒のエンジンの場合には１８０°ＣＡなど）を回転して停止するようエンジン２２の回転数（例えば、３００ｒｐｍなど）を実験などにより求めて予め設定しておくものとした。このように、エンジン２２の停止要求がなされているときには、回転制限制御を実行しながらエンジン２２をモータリングするのである。その後、ステップＳ３１０でエンジン２２の回転数Ｎｅが値０であると判定されると、エンジン２２は停止していると判断し、回転制限制御フラグＦに値０を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共に（ステップＳ１３０）、回転制限制御用トルクＴｍ２に値０を設定してモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１４０）、駐車ポジション時制御ルーチンを終了する。
【００４６】
以上、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について説明した。次に、モータＥＣＵ４０により実行される図４の駐車ポジション時第２モータ制御ルーチンについて説明する。このルーチンは、シフトレバー８１が駐車ポジションにあ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、シフトレバー８１が駐車ポジションにあるか否かは、実施例では、シフトポジションセンサ８２から入力されたシフトポジションＳＰに基づくフラグ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してこのフラグを調べることにより判定するものとした。
【００４７】
駐車ポジション時第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、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や電流センサ４６Ｕ，４６Ｖからの三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，回転制限制御フラグＦ，回転制限制御用トルクＴｍ２を入力すると共に（ステップＳ４００）、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を計算する（ステップＳ４１０）。ここで、回転制限制御フラグＦや回転制限制御用トルクＴｍ２は、前述の図３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。なお、回転制限制御フラグＦには、前述したように、エンジン２２が運転されるときやモータＭＧ１によってエンジン２２がモータリングされるときに値１が設定され、エンジン２２が停止しているときには値０が設定されている。
【００４８】
続いて、入力した回転制限制御フラグＦの値を調べ（ステップＳ４２０）、回転制限制御フラグＦが値０のときには、他の制御を実行して（ステップＳ４３０）、駐車ポジション時第２モータ制御ルーチンを終了する。ここで、他の制御としては、例えば、インバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２の全てをゲート遮断する制御やモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のトランジスタＴ７〜Ｔ１２のスイッチング制御を行なう制御などがある。この他の制御は、本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００４９】
一方、ステップＳ４２０で回転制限フラグＦが値１のときには、前回の回転制限フラグ（前回Ｆ）の値を調べる（ステップＳ４４０）。前述したように、回転制限フラグＦは、停止状態のエンジン２２のモータリングが開始されたときに値０から値１に変更されるから、ステップＳ４２０，Ｓ４４０の処理は、このときであるか否かを判定する処理となる。前回の回転制限フラグ（前回Ｆ）が値０のときには、電気角θｅ２を制御用電気角θｅｓｅｔとして設定し（ステップＳ４５０）、前回の回転制限フラグ（前回Ｆ）が値１のときにはステップＳ４５０の処理は行なわない。したがって、ステップＳ４２０，Ｓ４４０，Ｓ４５０の処理は、回転制限フラグＦが値０から値１に変更されたとき、即ち、停止状態のエンジン２２のモータリングが開始されたときの電気角θｅ２を制御用電気角θｅｓｅｔとして設定する処理となる。
【００５０】
そして、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）すると共に（ステップＳ４６０）、回転制限制御用トルクＴｍ２の大きさ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Ｓ４７０）。回転制限制御用トルクＴｍ２とｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊との関係の一例を図１２に示す。ｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊は、実施例では、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａに回転制限制御用トルクＴｍ２が作用したときでもリングギヤ軸３２ａが回転しないようにすることができる電流を回転制限制御用トルクＴｍ２の大きさに基づいて設定するものとした。このように制御用電気角θｅｓｅｔにおけるｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定することにより、図９を用いて前述したように、ステータ４６ｂの固定磁界の向き（制御用電気角θｅｓｅｔにおけるｄ軸の向き）と現在のｄ軸の向きとのズレを小さくする方向に作用する吸引トルクによりロータ４６ａが回転するのを抑制することができる。しかも、回転制限制御用トルクＴｍ２に基づいてｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定することにより、ｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊をより適正に設定することができる。即ち、回転制限制御用トルクＴｍ２に拘わらずｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に比較的大きい電流を設定するものに比してモータＭＧ２のステータ４６ｂの三相コイルに印加される電流を抑制してエネルギ効率の向上を図ることができ、回転制限制御用トルクＴｒに拘わらずｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊に比較的小さい電流を設定するものに比してより確実にモータＭＧ２のロータ４６ａが回転するのを抑制することができる。さらに、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高いときや実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外のときには、軸トルクＴｒを補正係数β１，β２，β３を用いて制限した補正トルクが設定される回転制限制御用トルクＴｍ２の大きさに基づいてｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するから、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆを超えて過度に上昇したりバッテリ５０が過大な電力により充放電されたりするのを抑制することができる。なお、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高いときや実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外のときには、前述したように、軸トルクＴｒよりも大きさが小さい補正トルクが回転制限制御用トルクＴｍ２として設定されるため、モータＭＧ２のロータ４６ａが若干回転することはあり得るが、この場合でも、回転制限制御用トルクＴｍ２に基づいてｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊を設定するため、ある程度はロータ４６ａが回転するのを抑制することができる。
【００５１】
【数３】
2008068773.tif 000005
【００５２】
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Ｓ４８０）、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Ｓ４９０）、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Ｓ５００）、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Ｓ５１０）、駐車ポジション時第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。
【００５３】
【数４】
2008068773.tif 000006
【００５４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトレバーが駐車ポジションにあるときには、エンジン２２やモータＭＧ１から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力される軸トルクＴｒに基づいて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定し、この回転制限制御用トルクＴｍ２の大きさ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を設定し、設定した電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊に基づいてモータＭＧ２のステータ４６ｂの磁界の向きを固定してロータ４６ａが回転しないようモータＭＧ２を制御するから、軸トルクＴｒに応じてより適正にロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）が回転するのを抑制することができる。しかも、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高いときやバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外のときには、軸トルクＴｒを制限した補正トルクを回転制限制御用トルクＴｍ２として設定すると共にこの回転制限制御用トルクＴｍ２を用いてモータＭＧ２を制御するから、モータ温度αｍ２や実充放電電力Ｐｂを考慮しないものに比してモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆを超えて大きく上昇したりバッテリ５０が過大な電力で充放電されたりするのを抑制することができる。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下でありバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内の状態から、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆを超えたときやバッテリ５０の充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外になったときには、回転制限制御用トルクＴｍ２を軸トルクＴｒから軸トルクＴｒを制限した補正トルク（Ｔｒ・β１），（Ｔｒ・β２），（Ｔｒ・β３）に移行させるものとしたが、この際には、補正トルクに対してなまし処理やレート処理などの緩変化処理を用いて移行させるものとしてもよい。こうすれば、回転制限制御用トルクＴｍ２が急変するのを抑制することができる。これにより、回転制限制御用トルクＴｍ２に基づくｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊が急変するのを抑制することができる。また、実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外から範囲内になったときやモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高い状態から閾値αｒｅｆ以下になったときに回転制限制御用トルクＴｍ２を補正トルク（Ｔｒ・β１），（Ｔｒ・β２），（Ｔｒ・β３）から軸トルクＴｒに移行させる際にも、軸トルクＴｒに対してなまし処理やレート処理などの緩変化処理を用いて移行させるものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、電気駆動系の温度としてモータＭＧ２の温度αｍ２を用いるものとしたが、これに代えてまたは加えて、インバータ４２の温度や、モータＭＧ２やインバータ４２を冷却する冷却水の温度などを用いるものとしてもよい。
【００５７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、補正係数β１，β２，β３は、それぞれ異なる値を用いるものとしたが、同一の値を用いるものとしてもよい。また、補正係数β１は実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となるような値を用いるものとし、補正係数β２はモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下となるような値を用いるものとし、補正係数β３は実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となると共にモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下となるような値を用いるものとしたが、これらに限られず、それぞれ値０から値１の間の値であればよい。この場合でも、バッテリ５０が過大な電力で充放電されることやモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆを超えて過度に上昇するのを抑制することができる。
【００５８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下でありバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外のときには補正トルク（Ｔｒ・β１）を回転制限制御用トルクＴｍ２として設定し、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高くバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内のときには補正トルク（Ｔｒ・β２）を回転制限制御用トルクＴｍ２として設定し、モータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆより高くバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲外のときには補正トルク（Ｔｒ・β３）を回転制限制御用トルクＴｍ２として設定するものとしたが、補正トルク（Ｔｒ・β１），（Ｔｒ・β２），（Ｔｒ・β３）に代えて、それぞれ所定値γ１，γ２，γ３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し、軸トルクＴｒよりもそれぞれ所定値δ１，δ２，δ３だけ大きさが小さいトルク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。ここで、所定値γ１，γ２，γ３は、同一の値を用いるものとしてもよいし、異なる値を用いるものとしてもよい。また、所定値δ１，δ２，δ３は、同一の値を用いるものとしてもよいし、異なる値を用いるものとしてもよい。例えば、所定値γ１や所定値δ１は実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となるような値として実験などにより定められた値を用いることができ、所定値γ２や所定値δ２はモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下となるような値として実験などにより定められた値を用いることができ、所定値γ３や所定値δ３は実充放電電力Ｐｂがバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となると共にモータ温度αｍ２が閾値αｒｅｆ以下となるような値として実験などにより定められた値を用いることができる。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、軸トルクＴｒとモータ温度αｍ２とバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂとに基づいて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とモータ温度αｍ２とに基づい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し、軸トルクＴｒとバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂとに基づい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。また、軸トルクＴｒだけに基づい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。この場合、軸トルクＴｒをそのまま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。さらに、軸トルクＴｒに代えて、軸トルクＴｒをキャンセルするためのトルクとしてのキャンセルトルクＴｃ（＝−Ｔｃ）を用い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。この場合でも、回転制限制御用トルクＴｍ２の大きさ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を設定し、設定した電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊に基づいてモータＭＧ２のステータ４６ｂの磁界の向きを固定してロータ４６ａが回転しないようモータＭＧ２を制御するから、実施例と同様に、軸トルクＴｒに応じてより適正にロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）が回転するのを抑制することができる。
【００６０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内でバッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしたが、回転制限制御の実行によるモータＭＧ２の電力消費を考慮して、即ちモータＭＧ１による電力の発電とモータＭＧ２による電力の消費とに基づいて、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内となるようバッテリ５０の充電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしてもよい。
【００６１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、停止状態のエンジン２２のモータリングが開始されたときの電気角θｅ２を制御用電気角θｅｓｅｔとして設定するものとしたが、停止状態のエンジン２２のモータリングが開始されたときの電気角θｅ２に限られず、例えば、エンジン２２が停止状態であるとき即ちエンジン２２のモータリングが開始される前の電気角θｅ２などを制御用電気角θｅｓｅｔとして設定するものとしてもよい。
【００６２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が停止しているときには、他の制御を実行するものとしたが、エンジン２２が運転されているときやモータリングされているときと同様に、モータＭＧ２のステータ４６ｂの磁界の向きを固定してロータ４６ａが回転しないようモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。この場合、制御用電気角θｅｓｅｔとしては、例えば、エンジン２２が停止状態のときの電気角θｅ２を用いることができる。
【００６３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ｄ−ｑ座標系に対して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を設定し、設定したｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊に基づいてモータＭＧ２を制御するものとしたが、回転制限制御用トルクＴｍ２に基づく電流をモータＭＧ２に印加してモータＭＧ２のステータ４６ｂの磁界の向きを固定するものであれば、３相−２相変換することなくモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【００６４】
実施例のハイブリッド自動車２０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。
【００６５】
実施例のハイブリッド自動車２０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１２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。
【００６６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２や動力分配統合機構３０，モータＭＧ１を動力源として備えるものとしたが、動力源としては、エンジンだけを備えるものとしてもよいし、モータだけを備えるものとしてもよい。
【００６７】
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、エンジン２２とエンジン２２のクランクシャフト２６にキャリア３４が接続されると共に動力軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２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とが「動力源」に相当し、動力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、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、動力軸としてのリングギヤ軸３２ａと駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６との間の変速段の変更を伴う動力の伝達とリングギヤ軸３２ａと駆動軸３６との接続の解除を行なう変速機６０が「変速手段」に相当し、モータＭＧ２の温度であるモータ温度αｍ２を検出する温度センサ４７や電圧センサ５１ａにより検出されるバッテリ電圧Ｖｂと電流センサ５１ｂにより検出される充放電電流Ｉｂとを用いてバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂを計算するバッテリＥＣＵ５２が「状態検出手段」に相当し、シフトレバー８１が駐車ポジションにあるときに、エンジン２２が停止しているときに回転制限フラグＦに値０を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共に回転制限制御用トルクＴｍ２に値０を設定してモータＥＣＵ４０に送信するＳ１３０，Ｓ１４０の処理とエンジン２２が回転しているときに回転制限制御用フラグＦに値１を設定すると共にエンジン２２やモータＭＧ１から動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに出力される軸トルクＴｒとモータ温度αｍ２とバッテリ５０の充放電電力Ｐｂとに基づいて回転制限制御用トルクＴｍ２を設定し回転制限制御フラグＦや回転制限制御用トルクＴｍ２をモータＥＣＵ４０に送信するＳ１７０〜Ｓ２００，Ｓ２７０〜Ｓ３００，Ｓ３４０〜Ｓ３７０，Ｓ６００〜Ｓ６６０の処理と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からの回転制限制御フラグＦが値１のときに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Ｓ４７０の処理とｄ軸およびｑ軸の電流指令Ｉｑ２＊を用いてモータＭＧ２を制御するＳ４８０〜Ｓ５１０の処理とを実行するモータ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や検出した回転位置θｍ２に基づいて電気角θｅ２を計算するＳ４１０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「回転位置検出手段」に相当し、停止状態のエンジン２２のモータリングを開始するときの電気角θｅ２を制御用電気角θｅｓｅｔとして設定するＳ４２０，Ｓ４４０，Ｓ４５０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「制御用回転位置設定手段」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��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。
【００６８】
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、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。
【００６９】
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】
【００７０】
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】
【００７１】
【図１】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。
【図２】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３】実施例の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４】実施例のモータＥＣＵ４０により実行される駐車ポジション時第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５】トルク指令設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】モータＭＧ１によってエンジン２２がモータリングされるときの動力分配統合機構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７】回転制限制御用トルク設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】エンジン２２をモータリングして始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とモータ温度αｍ２とバッテリ５０の実充放電電力Ｐｂと回転制限制御用トルクＴｍ２との関係の一例を示す説明図である。
【図９】回転制限制御を実行するときの様子の一例を示す説明図である。
【図１０】エンジン２２が運転されるときの動力分配統合機構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１１】エンジン２２を停止する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例を示す説明図である。
【図１２】回転制限制御用トルクＴｍ２とｄ軸の電流指令Ｉｄ２＊との関係の一例を示す説明図である。
【図１３】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】
【００７２】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、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、４７  温度センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  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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