(57)【要約】【課題】  内燃機関とモータとを駆動用に備えたハイブリッド車両において、内燃機関始動時のクランキングトルクを適正に設定する。【解決手段】  バッテリ３０の温度Ｔｂを用いて、バッテリ３０が最大出力可能な最大電力Ｗｂを求め（ステップＳ）、一方クランキング時におけるエネルギロスＷｓを求める（ステップＳ）。両者から、エンジン１０始動時におけるクランキングトルクＴｇを    Ｔｇ＝（Ｗｂ−Ｗｓ）／（２π・Ｎｇ／６０）    …（３）として演算する（Ｎｇは、クランキング時のエンジン１０の出力軸１２の回転数）。これにより、バッテリ３０にとって過重にならない範囲で、適正な駆動用のクランキントルクを求めることが可能となる。【選択図】  図２
2005180230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の動力とモータの動力とを組み合わせて駆動軸に動力を入出力する機構を備えた車両における内燃機関の始動装置であって、
前記内燃機関をクランキングするモータと、
該モータに電力を供給するバッテリと、
該バッテリが出力可能な最大電力を求める電力算出手段と、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする際に生じるエネルギロスを求めるエネルギロス演算手段と、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする要求を受け取ったとき、前記バッテリが供給可能な最大電力と前記エネルギロスとを考慮して、前記モータを駆動可能な駆動トルクを演算するトルク演算手段と、
該演算した駆動トルクを用いて前記モータを駆動して、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と
を備えた内燃機関の始動装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の始動装置であって、
前記動力を入出力する機構は、三軸式の動力分配機構であり、その一軸には、前記内燃機関の出力軸が結合され、
前記モータは、該三軸式の動力分配機構の他の軸の一つに結合された第１の電動発電機であり、
該三軸式の動力分配機構の残りの一軸には、車両の駆動軸が結合されると共に、該駆動軸には、動力のやり取りを行なう第２の電動機が設けられ、
前記エネルギロス演算手段は、エネルギロスの一部として、前記第１の電動機による前記内燃機関のクランキングの際に、前記第２の電動機が、前記三軸式の動力分配機構を介して前記駆動軸側に伝達される反力をキャンセルのために消費するエネルギを演算する
内燃機関の始動装置。
【請求項３】
前記電力算出手段は、前記バッテリの温度を検出する温度検出手段を備え、該検出した温度に基づいて、出力可能な最大電力を補正して求める手段である請求項１記載の内燃機関の始動装置。
【請求項４】
前記温度検出手段は、前記バッテリの故障診断用に設けられた温度センサである請求項３記載の内燃機関の始動装置。
【請求項５】
前記クランキング手段は、前記内燃機関への始動時の燃料噴射に先立って、該内燃機関の回転数を所定回転数まで上昇させる際、前記モータを、前記回転数の上昇に伴って前記内燃機関の出力軸に生じるねじり振動の発生を回避する回避トルクＴｑで駆動する請求項１記載の内燃機関の始動装置。
【請求項６】
前記モータを前記回避トルクＴｑで駆動する際、前記トルク演算手段により演算した駆動トルクＴｇを上限として、該回避トルクＴｑを制限する手段を備えた請求項５記載の内燃機関の始動装置。
【請求項７】
車両に搭載された内燃機関と組み合わされて車両の駆動軸に動力を入出力すると共に該内燃機関をクランキングするモータの駆動トルクを制御する装置であって、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
該バッテリが出力可能な最大電力を求める電力算出手段と、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする際に生じるエネルギロスを求めるエネルギロス演算手段と、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする要求を受け取ったとき、前記バッテリが供給可能な最大電力と前記エネルギロスとを考慮して、前記モータの最大駆動トルクを演算するトルク演算手段と、
前記モータを駆動する際、該演算した最大駆動トルクにより、該モータの駆動トルクを制限する制限手段と
を備えたモータの制御装置。
【請求項８】
内燃機関の動力とモータの動力とを組み合わせて駆動軸に動力を入出力する機構を備えた車両におけ内燃機関の始動方法であって、
該モータに電力を供給するバッテリが出力可能な最大電力を求め、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする際に生じるエネルギロスを求め、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする要求を受け取ったとき、前記バッテリが供給可能な最大電力と前記エネルギロスとを考慮して、前記モータを駆動可能な駆動トルクを演算し、
該演算したトルクを用いて前記モータを駆動して、前記内燃機関をクランキングする
内燃機関の始動方法。
【請求項９】
車両に搭載された内燃機関と組み合わされて、車両の駆動軸に動力を入出力すると共に、該内燃機関をクランキングするモータの駆動トルクを制御する方法であって、
前記モータに電力を供給するバッテリが出力可能な最大電力を求め、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする際に生じるエネルギロスを求め、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする要求を受け取ったとき、前記バッテリが供給可能な最大電力と前記エネルギロスとを考慮して、前記モータの最大駆動トルクを演算し、
前記モータを駆動する際、該演算した最大駆動トルクにより、該モータの駆動トルクを制限する
モータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動力とモータの動力とを組み合わせて駆動軸に動力を入出力する機構を備えた車両における内燃機関の始動装置、車両に搭載された内燃機関と組み合わされて、車両の駆動軸に動力を入出力すると共に内燃機関をクランキングするモータの駆動トルクを制御する装置、およびそれらの方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関とモータとを駆動源として備えたハイブリッド車両では、内燃機関の始動時に、モータにより内燃機関の出力軸をクランキングして、回転数を上昇している。この際、質量の大きな内燃機関とモータとが出力軸を介して結合されるため、ねじり振動が生じやすい条件が成立する可能性があり、ねじり振動の発生を回避するために、高い駆動トルクでクランキングを行なって、このねじり振動領域を素早く通り抜けるような制御が行なわれていた。このため、モータの駆動トルクは、比較的大きなものとされていた。
【０００３】
化学電気反応により電力を取り出す旧来のバッテリでは、冷間時など、バッテリの温度が低いと、バッテリから供給可能な電力が制限されやすいので、従来から、バッテリの温度によりスタータモータへの供給電力を制限することが行なわれている。例えば特許文献１には、ハイブリッドタイプでない従来の車両において冷却水温が低い場合に、スタータモータへ給電される電流を変化させる技術が開示されている。また、ハイブリッドタイプの車両において、バッテリの温度が低い場合には、その充放電制御をわざと行なって、バッテリの温度を高め、バッテリ−モータにより車両を走行する際の条件を改善しようとする提案もなされている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２２７５５８号公報
【特許文献２】特開２００１−２６８７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
こうした内燃機関とモータとを組み合わせて駆動軸に動力を入出力するタイプの車両では、モータの動力で車両を駆動するので、搭載するバッテリが大規模なものとなりやすい。一方、コスト的にも車両内の占有体積の面からも、バッテリの容量をできるだけ小さなものとしたいという要請が存在する。他方、車両が使用されるあらゆる環境下で、特に極低温のような場合でも、内燃機関の始動性を確保する必要があり、この点が、バッテリの容量の下限を規定することになっていた。従来から、内燃機関の始動性を確保しつつバッテリの容量を低減する試みとして、始動時のスタータ用のモータの駆動トルクを調整する種々の制御ががなされてきたが、未だ不十分であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、かかる要請に応えて、内燃機関とモータとを組み合わせて動力の一部とする車両において、内燃機関をクランキングするモータの駆動トルクを適正に定めようとすることを目的としてなされた。即ち、本発明の内燃機関の始動装置は、内燃機関の動力とモータの動力とを組み合わせて駆動軸に動力を入出力する機構を備えた車両における内燃機関の始動装置であって、
前記内燃機関をクランキングするモータと、
該モータに電力を供給するバッテリと、
該バッテリが出力可能な最大電力を求める電力算出手段と、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする際に生じるエネルギロスを求めるエネルギロス演算手段と、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする要求を受け取ったとき、前記バッテリが供給可能な最大電力と前記エネルギロスとを考慮して、前記モータを駆動可能な駆動トルクを演算するトルク演算手段と、
該演算した駆動トルクを用いて前記モータを駆動して、前記内燃機関をクランキングするクランキング手段と
を備えたことを要旨とする。
【０００７】
また、かかる内燃機関の始動装置に対応した始動方法の発明は、
内燃機関の動力とモータの動力とを組み合わせて駆動軸に動力を入出力する機構を備えた車両におけ内燃機関の始動方法であって、
該モータに電力を供給するバッテリが出力可能な最大電力を求め、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする際に生じるエネルギロスを求め、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする要求を受け取ったとき、前記バッテリが供給可能な最大電力と前記エネルギロスとを考慮して、前記モータを駆動可能な駆動トルクを演算し、
該演算したトルクを用いて前記モータを駆動して、前記内燃機関をクランキングすること
を要旨としている。
【０００８】
かかる内燃機関の始動装置および始動方法によれば、内燃機関の始動時におけるモータの駆動トルクを、バッテリが供給可能な最大電力とクランキングの際のエネルギロスとを考慮して演算し、この演算したトルクを用いてモータを駆動するので、内燃機関をクランキングする際のモータの駆動トルクを正確に定めることができる。この結果、内燃機関の始動に必要なバッテリの容量を正確に求めることができるので、内燃機関の始動性を確保しつつ、バッテリの容量の低減を図ることができる。
【０００９】
また、上述した目的を達成するモータの制御装置の発明は、
車両に搭載された内燃機関と組み合わされて車両の駆動軸に動力を入出力すると共に該内燃機関をクランキングするモータの駆動トルクを制御する装置であって、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
該バッテリが出力可能な最大電力を求める電力算出手段と、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする際に生じるエネルギロスを求めるエネルギロス演算手段と、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする要求を受け取ったとき、前記バッテリが供給可能な最大電力と前記エネルギロスとを考慮して、前記モータの最大駆動トルクを演算するトルク演算手段と、
前記モータを駆動する際、該演算した最大駆動トルクにより、該モータの駆動トルクを制限する制限手段と
を備えたことを要旨としている。
【００１０】
このモータの制御装置に対応した制御方法の発明は、
車両に搭載された内燃機関と組み合わされて、車両の駆動軸に動力を入出力すると共に、該内燃機関をクランキングするモータの駆動トルクを制御する方法であって、
前記モータに電力を供給するバッテリが出力可能な最大電力を求め、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする際に生じるエネルギロスを求め、
前記モータにより前記内燃機関をクランキングする要求を受け取ったとき、前記バッテリが供給可能な最大電力と前記エネルギロスとを考慮して、前記モータの最大駆動トルクを演算し、
前記モータを駆動する際、該演算した最大駆動トルクにより、該モータの駆動トルクを制限すること
を要旨としている。
【００１１】
かかるモータの制御装置および制御方法によれば、バッテリが供給可能な最大電力とクランキングの際のエネルギロスとを考慮して演算してモータの最大駆動トルクを求め、内燃機関のクランキング時におけるモータの駆動トルクを、この演算した最大駆動トルクを用いて制限している。従って、内燃機関をクランキングする際にバッテリの能力から見て過大な駆動トルクでモータを運転することがない。この結果、内燃機関のクランキングに必要なバッテリの容量を正確に求めることができるので、内燃機関のクランキング特性を確保しつつ、バッテリの容量の低減を図ることができる。
【００１２】
ここで、各発明における動力を入出力する機構を、三軸式の動力分配機構とし、その一軸には、内燃機関の出力軸を結合し、モータを、この三軸式の動力分配機構の他の軸の一つに結合された第１の電動発電機とし、この三軸式の動力分配機構の残りの一軸には、車両の駆動軸を結合し、この駆動軸に、動力のやり取りを行なう第２の電動機を設け、エネルギロスの演算において、エネルギロス一部として、第１の電動機による内燃機関のクランキングの際に、第２の電動機が、三軸式の動力分配機構を介して駆動軸側に伝達される反力をキャンセルのために消費するエネルギを演算することも好適である。内燃機関とモータとを組み合わせて、駆動軸に動力を入出力する際、三軸式の動力分配機構を設けることが行なわれており、このときに発生する反力のキャンセルに要するエネルギロスを演算すれば、バッテリから第１の電動機の駆動に利用できるエネルギを正確に求めてることができ、ひいてはモータの駆動トルクを正確に決定することが可能となる。
【００１３】
また、バッテリの温度を検出し、検出した温度に基づいて、バッテリが出力可能な最大電力を補正して求めるものとしても良い。バッテリにとって、温度は、その出力可能な最大電力に最も影響を与える要因だからである。
【００１４】
バッテリの温度を検出する手段として、バッテリの故障診断用に設けられた温度センサを流用することも可能である。
【００１５】
内燃機関への始動時の燃料噴射に先立って、内燃機関の回転数を所定回転数まで上昇させる際、モータを、回転数の上昇に伴って内燃機関の出力軸に生じるねじり振動の発生を回避する回避トルクＴｑで駆動するものとしても良い。
【００１６】
モータをねじり振動の回避トルクＴｑで駆動する際、バッテリの最大電力とエネルギロスとを考慮して演算した駆動トルクＴｇを上限として、この回避トルクＴｑを制限するものとしても良い。こうすれば、バッテリに過重な負担を掛けることなく、始動時のモータを駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明の実施の携帯について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車両の駆動系を模式的に示す模式図である。図示するように、この車両には動力源としての内燃機関であるエンジン１０と、動力の分配結合を行なう三軸式の動力分配機構であるプラネタリギア機構２０と、バッテリ３０と、バッテリ３０との間でインバータ３１，３２を介して電力のやり取りを行なって動力を入出力する第１，第２の電動発電機４１，４２と、車両の駆動軸５０から駆動輪５１，５２まで動力を伝達する動力伝達機構６０と、これら装置の制御を司る制御用ＥＣＵ７０などを備える。
【００１８】
エンジン１０には、図示するように、冷却水の水温Ｔｗを検出する水温センサ１４や出力軸１２の回転数Ｎｇを検出する回転数センサ１８等が設けられている。エンジン１０にはこれらのセンサの他にも各種のセンサが設けられ、また燃料噴射を行なう機構や点火時期制御、あるいは吸排気弁の開閉を制御する機構なども設けられている。これらの構成は周知のものなので、ここでの説明は省略する。なお、エンジン１０には、燃料噴射や点火時期などを制御する専用の制御装置であるＥＦＩＥＣＵ１５が設けられており、制御用ＥＣＵは７０は、このＥＦＩＥＣＵ１５を介してエンジン１０を制御することができる。上述した水温センサ１４や回転数センサ１８からの信号も一旦ＥＦＩＥＣＵ１５に入力され、通信を介して、制御用ＥＣＵ７０に出力されている。
【００１９】
プラネタリギア機構２０は、３つの軸を有し、その第１軸２１はエンジン１０の出力軸１２に、第２軸２２は第１の電動発電機４１の回転軸４５に、第３軸２３は第２の電動発電機４２が取り付けられた駆動軸５０に、それぞれ結合されている。プラネタリギア機構２０の詳細な構造はここでは説明しないが、周知のサンギヤ、リングギヤ、キャリアに各軸２１，２２，２３は結合されており、三軸の間で、その回転とトルクが分配される。
【００２０】
バッテリ３０は、第１，第２の電動発電機４１，４２を駆動して、場合よってはエンジン１０を停止したまま車両を駆動するためのエネルギ源となる。従って、バッテリ３０は、大容量のものが用意されており、実際にはこのバッテリ３０を制御するために専用のＥＣＵが設けられることも多い。この場合、バッテリ制御用のＥＣＵでは、バッテリ３０に設けられた温度センサ３５など、各種センサからの信号を取り込み、バッテリ３０の残容量ＳＯＣなどを管理し、バッテリ３０の充放電の状態を管理する。また温度センサ３５により検出された温度Ｔｂが、適正な温度範囲を超えた場合には、故障であると判断して充放電を停止するなどの制御も行なっている。本実施例では、説明の便を図って、図１に示したように、バッテリ３０に設けられた温度センサ３５は、制御用ＥＣＵ７０に直接接続されているものとして説明する。
【００２１】
制御用ＥＣＵ７０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを内蔵した１チップマイクロコンピュータにより構成されており、運転者の意志であるイグニッションスイッチ７２の状態やアクセルペダルの踏込量αや、駆動軸５０の回転数Ｎ（車速）などを取り込んでいる。アクセルセンサや回転数センサなどの図示は省略した。制御用ＥＣＵ７０は、インバータ３１，３２を介して第１，第２の電動発電機４１，４２を制御する。同時に、制御用ＥＣＵ７０は、ＥＦＩＥＣＵ１５とも、通信により常時情報を交換しており、エンジン１０への燃料噴射や点火時期などの制御と連携をとっている。制御用ＥＣＵ７０は、ＥＦＩＥＣＵ１５と共に、エンジン１０の出力を制御し、かつ第１，第２電動発電機４１，４２が入出力するエネルギ（トルク×回転数）を管理して、要求トルクが駆動軸５０に出力されるよう、車両全体を制御している。
【００２２】
エンジン１０、プラネタリギア機構２０、第１の電動発電機４１，第２の電動発電機４２を用いた動力の制御について簡単に説明する。図１に示した車両では、概略的には次の５つの走行モードにより車両の走行が行なわれる。
（１）走行開始から所定の車速まで：
バッテリ３０の残容量が十分にあれば、車両の走行を開始した時点から、所定の車速に達するまでは、エンジン１０は停止されたままであり、バッテリ３０からの電力によりインバータ３２を介して第２の電動発電機４２を駆動することにより、車両は走行する。このとき、プラネタリギア機構２０は駆動軸５０に結合されたリングギアは空回りしている状態と同じである。第２の電動発電機４２は、力行モードで運転され、そのトルクが直接駆動軸５０に伝達されて、動力伝達機構６０を介して駆動輪５１，５２を駆動することになる。
【００２３】
（２）所定車速以上での走行：
（Ａ）始動制御：
所定車速以上となると、制御用ＥＣＵ７０はＥＦＩＥＣＵ１５に指令を出して、エンジン１０を起動する。その際、制御用ＥＣＵ７０は、エンジン１０の起動に先立って、まず第１の電動発電機４１を駆動して、エンジン１０の出力軸１２をクランキングする。この際、第１の電動発電機４１にトルクを生じさせて、その回転数を制御すれば、プラネタリギア機構２０の第２軸２２トルクと回転数と、駆動軸５０に結合された第３軸２３のトルクと回転数から、出力軸１２に結合された第１軸２１の回転数とトルクを制御することができる。エンジン１０の出力軸１２の回転数が８００回転を超えれると、ＥＦＩＥＣＵ１５は、燃料噴射を開始し、点火時期を制御して、エンジン１０を始動・運転する。この結果、駆動軸５０には、エンジン１０からの動力が伝達されることになる。
【００２４】
（Ｂ）走行制御：
エンジン１０が運転されている状態での走行は次のように行なわれる。制御用ＥＣＵ７０は、車速Ｎとアクセルペダルの踏込量αとから、車両の走行に要求されている要求トルクＴｑおよび要求回転数を判別し、このトルクＴｑ、回転数Ｎｑが得られるよう、第１の電動発電機４１，第２の電動発電機４２を駆動する。また必要があれば、ＥＦＩＥＣＵ１５を介してエンジン１０の出力を、エンジン１０の運転効率ができるだけ高い状態で制御する。エンジン１０の運転効率を優先すると、エンジン１０の回転数とトルクの組合わせが駆動軸５０に要求される回転数とトルクの組合わせとは必ずしも一致しないので、第１の電動発電機４１でエネルギを回収して、第２の電動発電機４２から駆動軸５０にトルクを付与するような運転モードや、逆に第２の電動発電機４２でエネルギを回収して、第１の電動発電機４１を運転して駆動軸５０の回転数を高める運転モードなどが用いられる。これは、第１の電動発電機４１−プラネタリギア機構２０−第２の電動発電機４２の組合わせにより、無段階でトルク変換を行なっていることに相当する。
【００２５】
なお、第１の電動発電機４１と第２の電動発電機４２がやり取りするエネルギは必ずしもバランスしている必要はなく、バッテリ３０の残量ＳＯＣも勘案して、残容量ＳＯＣが不足すれば第１の電動発電機４１を介して電力を回生し、残容量ＳＯＣに余裕があり、かつ車両の駆動トルクが不足すれば、バッテリ３０のエネルギを持ち出して第２の電動発電機４２を駆動する、といった運転モードで運転することも差し支えない。同様に、車両を駆動するエネルギが少ない下り坂や制動時には、第１の電動発電機４１や第２の電動発電機４２を発電機として用いて回生運転し、エネルギを回収する運転モードや、厳しい上り坂や急加速時などには、第１の電動発電機４１や第２の電動発電機４２を共にモータとして用いて力行運転することもあり得る。
【００２６】
（３）始動運転：
上記の（１）では、車両は走行を開始してから所定の車速になるまではエンジン１０は停止しているとして説明したが、実際の車両では、イグニッションキーを差し込んでこれを回して車両を始動する際には、エンジン１０も一度は始動させている。車両の走行に先立って、主たる動力源の一つであるエンジン１０が正常に起動するかを確認するためである。また、バッテリ３０の残容量ＳＯＣが低下していれば、走行開始の時点からエンジン１０を運転しておくことが必要になる場合も存在する。こうした場合では、エンジン１０は、車両が停止した状態で始動されるので、エンジン１０の出力軸１２のクランキングは、第１の電動発電機４１を駆動することにより行なわれる。この場合、出力軸１２から駆動軸５０まではプラネタリギア機構２０を介してつながっているので、エンジン１０のクランキングに伴って車両が走行しないよう、第２の電動発電機４２に通電して、駆動軸５０が回転しないように、これをロックアップする制御を行なう。見かけ上、駆動軸５０は回転しないが、第２の電動発電機４２はプラネタリギア機構２０を介して伝達されるトルクをキャンセルするトルクを駆動軸５０に付与するよう運転される。従って、駆動軸５０は回転しないものの、第２の電動発電機４２ではエネルギが消費される。消費されたエネルギは、第２の電動発電機４２における発熱として消費され、第２の電動発電機４２の温度は上昇する。
【００２７】
車両が停止した状態で行なわれるこのエンジン１０の始動制御について、詳しく説明する。図２は、本実施例の制御用ＥＣＵ７０が実行するエンジン１０の始動制御の一例を示すフローチャートである。図示するように、制御用ＥＣＵ７０は、所定のインターバルでこのルーチンを繰り返し実行しており、このルーチンが開始されると、まずエンジン１０を始動する起動要求が存在するかを判断する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、起動要求は、例えば、イグニッションスイッチ７２がターンオンされた場合などである。もとより、エンジン１０に対する起動要求は、車両運転中に駐車や信号待ちなどで車両が停止しており、エンジン１０も停止した状態であって、バッテリ３０の残容量ＳＯＣが低下した結果、エンジン１０を起動して第１の電動発電機４１により発電を行なってバッテリ３０を充電しようとする場合などにも、生じる。起動要求がなければ、本ルーチンでは、何の処理も行なわず、「ＮＥＸＴ」に抜けて、処理を終了する。
【００２８】
他方、エンジン１０に対する起動要求があると判断された場合には、バッテリ３０の残容量ＳＯＣを読み出す処理を行ない（ステップＳ１１０）、更にバッテリ３０の温度Ｔｂを読み込む処理を行なう（ステップＳ１２０）。次に、残容量ＳＯＣとバッテリ３０の温度Ｔｂとにより、バッテリ３０が出力可能な最大電力Ｗｂを演算する処理を行なう（ステップＳ１３０）。バッテリ３０の温度が一定であれば、最大電力Ｗｂは残容量ＳＯＣとして求めることができるが、バッテリ３０が出力可能な最大電力Ｗｂは、温度Ｔｂにより影響を受ける。そこで、図３に一例を示す補正用のマップを用意し、バッテリ３０の温度Ｔｂに基づいて補正係数βを求め、次式（１）により、最大電力Ｗｂを演算するのである。
Ｗｂ＝β・ＳＯＣ      …（１）
【００２９】
次に、クランキングに要するエネルギロスＷｓを求める処理を行なう（ステップＳ１４０）。エネルギロスＷｓは、クランキングを行なう第１の電動発電機４１自体の変換効率などに依存するロスｗ１、各軸の摩擦などにより動力の伝達路において生じるロスｗ２、詳述した第２の電動発電機４２の反力キャンセルに要する電力としてのロスｗ３などが存在する。そこで、これらを勘案して、次式（２）により、エネルギロスＷｓを求めるのである。
Ｗｓ＝ｆ（ｗ１，ｗ２，ｗ３）    …（２）
なお、伝達路において生じるロスｗ２などは、伝達路の潤滑油の粘度により変化するので、例えば潤滑油の温度ＴＬなどを検出し、その関数としてマップなどから求めるものとしても良い。反力キャンセルに要する電力は、第２の電動発電機４２の温度に依存するので、このロスｗ３を第２の電動発電機４２の温度の関数として決定しても良い。もとよりエネルギロスｗ１，ｗ２，ｗ３は、エンジン１０のクランキングトルクＴｇやクランキング回転数Ｎｇによっても変化するので、これらのマップとして求めるよう構成することも可能である。
【００３０】
こうしてクランキング時に発生するエネルギロスを求めた後、第１の電動発電機４１におけるクランキングトルクＴｇを決定する処理を行なう（ステップＳ１５０）。クランキングトルクＴｇは、クランキング時の回転数Ｎｇ（単位ｒｐｍ）を用いて、次式（３）として求めることができる。
Ｔｇ＝（Ｗｂ−Ｗｓ）／（２π・Ｎｇ／６０）    …（３）
【００３１】
続いて、制御用ＥＣＵ７０は、演算したクランキングトルクＴｇで、第１の電動発電機４１を駆動する処理を行なう（ステップＳ１６０）。この結果、第１の電動発電機４１は、バッテリ３０が供給可能な最大電力Ｗｂのみならず、エネルギロスＷｓを考慮して求められた最大のクランキングトルクＴｇで運転されることになり、冷間時など、バッテリ３０の温度Ｔｂが低下している場合でも、確実にエンジン１０をクランキングして、エンジン１０の回転数を始動用の８００ｒｐｍ以上に上昇させ、エンジン１０をスムースに始動することができる。また、最大電力Ｗｂに基づいてクランキングトルクＴｇを決定しているので、エンジン１０の回転数を最も短時間に上昇させることができ、出力軸１２にねじり振動などが生じる可能性を低減することができる。ねじり振動が生じやすい回転数領域を短時間のうち通過できるからである。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２実施例のエンジンの始動装置は、図１に示したハードウェア構成と同様の構成を用い、図２に示した始動制御ルーチンにおけるステップＳ１５０の処理のみ異なるので、この部分を図４に示した。図示するように、第２実施例では、クランキングトルクＴｇは、次の考え方で求めている。第２実施例では、第１実施例と同様、バッテリ３０の最大電力ＷｂとエネルギロスＷｓとクランキング回転数Ｎｇとから、クランキングトルクを演算するが、ここでは、後の処理に備えて、これを仮のクランキングトルクＴＧとして演算する（ステップＳ１５１）。その後、ねじり振動の発生を回避するために必要なトルクＴｔを求めている（ステップＳ１５２）。ねじり振動の発生を回避するために必要な駆動トルクＴｔは、図５に示したように、クランキング時の出力軸１２の回転数Ｎｇの上昇率γから求めることができる。なお、冷間時など潤滑油の粘度が低い場合には、同じ上昇率γを実現するには、高い駆動トルクＴｔが必要になるので、潤滑油音度ＴＬなどにより駆動トルクＴｔを補正するものとしても良い。
【００３３】
次に、この駆動トルクＴｔと先に求めた仮のクランキングトルクＴＧとを比較する処理を行ない（ステップＳ１５４）、駆動トルクＴｔをクランキングトルクＴＧで制限して、クランキングトルクＴｇを求める処理を行なう（ステップＳ１５５、Ｓ１５６）。この結果、ねじり振動の発生を回避するために必要な駆動トルクＴｔが、バッテリ３０の最大電力Ｗｂからみて過大な値になっている場合には、これを抑制することができ、第１実施例の効果に加えて、バッテリ３０に無用な負担を掛けることがないという作用効果を奏する。しかも、バッテリ３０の残容量に余裕がある場合には、エンジン１０始動時のクランキングトルクＴｇを、ねじり振動の発生を回避するために必要な駆動トルクＴｔにできるので、始動時にねじり振動が発生する虞も未然に防止することができる。
【００３４】
以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、本発明は、こうした実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実施できることは、勿論である。例えば、バッテリ３０の最大電力Ｗｂを求める際、バッテリ３０の温度Ｔｂに代えて、あるいは温度Ｔｂと共に、バッテリ３０に補機などの負荷を加え、その際の電圧の低下の様子などから、バッテリ３０の劣化を含む補正係数を定めて、最大電力Ｗｂを求める構成採ることができる。また、本実施例は、二つの電動発電機を設けて、両者の間でエネルギのやり取りを行なって必要に応じてトルク変換可能な構成を採用したが、第２の電動発電機４２のみを備え、プラネタリギア機構２０に代えて通常の変速機を備えたいわゆる１モータタイプのハイブリッド車両にも適用することができる。この場合には、内燃機関を始動するスタータ用のモータは、第２の電動発電機４２とは別に用意し、内燃機関のクランク軸に始動時に結合する構成とすればよい。また、上記の実施例では、動力分配機構としていわゆる機械分配方式の代表的な機構であるプラネタリギア機構を採用したが、相対的に回転可能な二つのロータを備えた２ロータモータを用いて、二つのロータの回転数差によりエネルギの分配を行なういわゆる電気分配タイプの動力分配機構を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】発明の実施例であるエンジンの始動装置とこれを搭載した車両の概要を示す概略構成図である。
【図２】制御用ＥＣＵ７０において実行される始動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】最大電力Ｗｂを求める際に参照されるマップの一例を示す説明図である。
【図４】第２実施例におけるクランキングトルクＴｇの算出処理の要部を示すフローチャートである。
【図５】ねじり振動が生じない出力軸１２の回転数の上昇の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…エンジン
１２…出力軸
１４…水温センサ
１５…ＥＦＩＥＣＵ
１８…回転数センサ
２０…プラネタリギア機構
２１…第１軸
２２…第２軸
２３…第３軸
３０…バッテリ
３１，３２…インバータ
３５…温度センサ
４１…第１の電動発電機
４２…第２の電動発電機
４５…回転軸
５０…駆動軸
５１，５２…駆動輪
６０…動力伝達機構
７０…制御用ＥＣＵ
７２…イグニッションスイッチ
【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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