(57)【要約】【課題】  モータ走行している状態でギヤのガタ詰めを穏やかに行なっている最中にエンジンを始動することにより生じ得る歯打ち音やトルクショックを抑制する。【解決手段】  エンジンからの動力とモータからの動力とを駆動軸に出力して走行する自動車において、モータ走行している状態で駆動軸に出力するトルクが反転するときにはガタ詰めの際の歯打ち音やトルクショックを抑制するためにトルクを緩やかに変化させる。そして、トルクを緩やかに変化させている最中にエンジンの始動要求がなされたときには、緩変化を開始してからガタ詰めが終了するまでエンジンの始動を禁止する。これにより、穏やかなガタ詰めの最中にエンジンを始動することにより生じ得る歯打ち音やトルクショックを抑制することができる。【選択図】        図６
2005232993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的に結合機構を介して車軸に駆動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える車両であって、
操作者による駆動力要求操作に基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に該車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴わないときには所定の変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に該車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴うときには所定の中心駆動力を中心として緩変化する緩変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記所定の変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に前記内燃機関の始動指示がなされたときには直ちに該内燃機関を始動し、前記緩変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に前記内燃機関の始動指示がなされたときには所定の始動許可条件が成立した後に該内燃機関を始動する始動時制御手段と、
前記目標駆動力設定手段により設定された目標駆動力が前記車軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記所定の始動許可条件は、前記設定された目標駆動力と前記所定の中心駆動力との偏差が所定値以上となる条件である請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記所定の始動許可条件は、前記緩変化許容値を用いた目標駆動力の設定が開始されてから所定時間経過した条件である請求項１記載の車両。
【請求項４】
前記目標駆動力設定手段は、前記駆動力要求操作の時間変化が所定操作以上のときには、前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に前記車軸に現在出力している現在駆動力から符号の変化を伴うときでも前記所定の変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定する手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
【請求項５】
前記所定の中心駆動力は、前記要求駆動力側の符号の動力である請求項１ないし４いずれか記載の車両。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の車両であって、
前記内燃機関の動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、
該発電手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
を備える車両。
【請求項７】
前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車軸に連結された駆動軸とに接続され、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駆動軸に出力する手段である請求項６記載の車両。
【請求項８】
前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力した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する発電機とを備える手段である請求項７記載の車両。
【請求項９】
前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電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駆動軸に出力する対回転子電動機である請求項７記載の車両。
【請求項１０】
機械的な結合機構を介して車軸に駆動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える車両であって、
前記結合機構に作用するトルクの変化に伴って生じ得る該結合機構のガタ詰めが緩やかに行なわれるガタ詰め制御を前記内燃機関の始動制御に優先して実行することを特徴とする
車両。
【請求項１１】
機械的な結合機構を介して車軸に駆動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える車両の制御方法であって、
（ａ）操作者による駆動力要求操作に基づいて要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に該車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴わないときには所定の変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に該車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴うときには所定の中心駆動力を中心として緩変化する緩変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、
（ｃ）前記所定の変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に前記内燃機関の始動指示がなされたときには直ちに該内燃機関を始動し、前記緩変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に前記内燃機関の始動指示がなされたときには所定の始動許可条件が成立した後に該内燃機関を始動し、
（ｄ）前記目標駆動力設定手段により設定された目標駆動力が前記車軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを駆動制御する
車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関し、詳しくは、車軸に駆動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える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、内燃機関からの動力を遊星歯車と二つのモータとによってトルク変換して車軸に出力する車両において、遊星歯車の歯打ち音を低減するようエンジンの出力エネルギやギヤ歯の回転数を調整す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、遊星歯車から歯打ち音が生じる運転領域が決まっていることから、エンジンの出力エネルギが所定範囲となる場合にはエンジンを所定の出力エネルギとなるよう制御したり、歯打ち音が発生しているギヤ歯の回転数が高くなるよう設定することにより、歯打ち音を低減している。
【特許文献１】特開平１１−９３７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ギヤの歯打ち音は、ギヤに作用するトルクの符号が変化しガタ詰めが行なわれる際に生じるから、遊星歯車だけに限られず、その他のギヤでも生じる。このトルクの符号が変化する際に生じ得る歯打ち音を低減する低減制御を行なっている際に、他の要因でギヤにトルクが作用すると、歯打ち音の低減制御をしているにも拘わらず、歯打ち音が生じる場合がある。例えば、内燃機関からの動力と電動機からの動力とを車軸に出力して走行する車両において、内燃機関の運転を停止して電動機からの動力だけで走行している状態で歯打ち音の低減制御をしている最中に内燃機関を始動する場合である。この場合、内燃機関の始動に伴って生じるトルクの脈動により歯打ち音が生じる。こうした歯打ち音が生じる状態は、トルクの符号が変化するときであるから、トルクの急激な変化に伴うショックも生じ得る。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、車軸に出力されるトルクの変化に伴うギヤの歯打ち音やトルクショックを低減することを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、運転者の要求により迅速に対応することを目的の一つとする。
【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、上述の目的の少なくとも一部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、
機械的に結合機構を介して車軸に駆動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える車両であって、
操作者による駆動力要求操作に基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に該車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴わないときには所定の変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に該車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴うときには所定の中心駆動力を中心として緩変化する緩変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記所定の変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に前記内燃機関の始動指示がなされたときには直ちに該内燃機関を始動し、前記緩変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に前記内燃機関の始動指示がなされたときには所定の始動許可条件が成立した後に該内燃機関を始動する始動時制御手段と、
前記目標駆動力設定手段により設定された目標駆動力が前記車軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と、
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、操作者による駆動力要求操作に基づいて設定された要求駆動力を車軸に出力しようとする際に車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴わないときには所定の変化許容値をもって要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、設定された要求駆動力を車軸に出力しようとする際に車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴うときには所定の中心駆動力を中心として緩変化する緩変化許容値をもって要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、設定された目標駆動力が車軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを駆動制御する。これにより、駆動力が符号の変化を伴って変化する際に生じ得るガタ詰めを緩やかに行なうことができ、ガタ詰めの際に生じ得る歯打ち音やトルクショックを抑制することができる。そして、所定の変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に内燃機関の始動指示がなされたときには直ちに内燃機関を始動し、緩変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に内燃機関の始動指示がなされたときには所定の始動許可条件が成立した後に該内燃機
関を始動する。この結果、ガタ詰めの際に生じ得る歯打ち音やトルクショックを抑制する制御を行なっている最中に内燃機関を始動することにより生じ得る歯打ち音やトルクショックをも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、前記所定の始動許可条件は、前記設定された目標駆動力と前記所定の中心駆動力との偏差が所定値以上となる条件であるものとすることもできるし、前記緩変化許容値を用いた目標駆動力の設定が開始されてから所定時間経過した条件であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の第１の車両において、前記目標駆動力設定手段は、前記駆動力要求操作の時間変化が所定操作以上のときには、前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に前記車軸に現在出力している現在駆動力から符号の変化を伴うときでも前記所定の変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を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、操作者による駆動力要求操作が大きいときには迅速に要求駆動力に向けて変化する目標駆動力を内燃機関や電動機から出力することができる。即ち、操作者の操作に応じた駆動力を出力することができる。この場合、所定の変化許容値を用いて目標駆動力が設定されるから、内燃機関の始動指示がなされれば直ちに内燃機関は始動される。この結果、迅速に内燃機関を始動し、操作者の要求に応じることができる。
【００１０】
本発明の第１の車両において、前記所定の中心駆動力は前記要求駆動力側の符号の動力であるものとすることもできる。ガタ詰めは、回転要素のイナーシャを考慮すれば、要求駆動力側で生じる。したがって、緩変化をこうした回転要素のイナーシャを考慮した値を中心駆動力として行なうことにより、ガタ詰めを迅速に行なうことができる。
【００１１】
本発明の第１の車両において、前記内燃機関の動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、該発電手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車軸に連結された駆動軸とに接続され、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駆動軸に出力する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の第１の車両において、前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力した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する発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電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駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の第２の車両は、
機械的な結合機構を介して車軸に駆動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える車両であって、
前記結合機構に作用するトルクの変化に伴って生じ得る該結合機構のガタ詰めが緩やかに行なわれるガタ詰め制御を前記内燃機関の始動制御に優先して実行することを特徴とする。
【００１３】
この本発明の第２の車両では、機械的な結合機構に作用するトルクの変化に伴って生じ得る該結合機構のガタ詰めが緩やかに行なわれるガタ詰め制御を前記内燃機関の始動制御に優先して実行するから、ガタ詰めの際に内燃機関が始動されることに伴って生じ得る歯打ち音やトルクショックを抑制することができる。
【００１４】
本発明の車両の制御方法は、
機械的な結合機構を介して車軸に駆動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える車両の制御方法であって、
（ａ）操作者による駆動力要求操作に基づいて要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に該車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴わないときには所定の変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、前記車軸に前記設定された要求駆動力を出力しようとする際に該車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴うときには所定の中心駆動力を中心として緩変化する緩変化許容値をもって該要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、
（ｃ）前記所定の変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に前記内燃機関の始動指示がなされたときには直ちに該内燃機関を始動し、前記緩変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に前記内燃機関の始動指示がなされたときには所定の始動許可条件が成立した後に該内燃機関を始動し、
（ｄ）前記目標駆動力設定手段により設定された目標駆動力が前記車軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを駆動制御する
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の車両の制御方法では、操作者による駆動力要求操作に基づいて設定された要求駆動力を車軸に出力しようとする際に車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴わないときには所定の変化許容値をもって要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、設定された要求駆動力を車軸に出力しようとする際に車軸に現在出力されている現在駆動力から符号の変化を伴うときには所定の中心駆動力を中心として緩変化する緩変化許容値をもって要求駆動力に向けて増減させた目標駆動力を設定し、設定された目標駆動力が車軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを駆動制御する。これにより、駆動力が符号の変化を伴って変化する際に生じ得るガタ詰めを緩やかに行なうことができ、ガタ詰めの際に生じ得る歯打ち音やトルクショックを抑制することができる。そして、所定の変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に内燃機関の始動指示がなされたときには直ちに内燃機関を始動し、緩変化許容値を用いて目標駆動力を設定している最中に内燃機関の始動指示がなされたときには所定の始動許可条件が成立した後に該内燃機関を始動する。この結果、ガタ詰めの際に生じ得る歯打ち音やトルクショックを抑制する制御を行なっている最中に内燃機関を始動することにより生じ得る歯打ち音やトルクショックをも抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１８】
エンジン２２は、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。
【００１９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２０】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することが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からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２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。
【００２１】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２２】
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。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
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、特にモータ運転モードで運転されているときにエンジン２２の始動要求がなされたときの動作について説明する。まず、モータ運転モードで運転されているときの動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動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、車両がモータ運転モードで運転されているときに所定時間毎（例えば８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
駆動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、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や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，モータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＥＣＵ４０により演算され通信により入力されたモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，バッテリ５０の電池温度Ｔｂと残容量（ＳＯＣ）とに基づいてバッテリＥＣＵ５２により演算され通信により入力されたバッテリ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し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいてドライバが車両に要求するトルクとしてのドライバ要求トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ１１０）。ドライバ要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとドライバ要求トルクＴｄ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応するドライバ要求トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。図３にドライバ要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２６】
続いて、設定したドライバ要求トルクＴｄ＊と前回このルーチンが実行されたときに設定されたドライバ要求トルク（前回Ｔｄ＊）との偏差を運転者がアクセルペダル８３またはブレーキペダル８５の踏み込み量を変化させたか否かを判定するための閾値Ｔｄｒｅｆと比較し（ステップＳ１２０）、この偏差が閾値Ｔｄｒｅｆ以上のときには前回このルーチンが実行されたときに設定された実行トルクＴ＊を仮実行トルクＴとして設定する（ステップＳ１３０）。
【００２７】
次に、車両に作用するトルクの符号が反転する際に生じるギヤのガタ詰めによる歯打ち音やトルクショックの発生を抑制するためにガタ詰めが穏やかに行なわれるようにトルクを緩変化させる処理を行なうか否かを判定する（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）。この判定は、具体的には、実行トルクＴ＊が値０を跨いで変化するか否かをドライバ要求トルクＴｄ＊と仮実行トルクＴとの積の符号を調べることや（ステップｓ１４０）、運転者が緩やかな加速を要求しているか否かをドライバ要求トルクＴｄ＊と仮実行トルクＴとの偏差を運転者が緩やかな加速を要求していると考えられる範囲として設定された閾値ｔｒｅｆと比較すること（ステップＳ１５０）、現時点の実行トルク（前回Ｔ＊）が緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なう範囲内、即ちガタ詰めを行なう範囲内にあるか否かを現時点の実行トルク（前回Ｔ＊）と緩変化の中心をなす中心トルクＴｓｅｔとの偏差を緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なう範囲として設定された閾値Ｔｓｒｅｆと比較することにより行なわれる（ステップＳ１６０）。即ち、実行トルクＴ＊が値０を跨いで変化し、運転者が緩やかな加速を要求し、ガタ詰めを行なうときにのみ緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なうと判定するのである。なお、中心トルクＴｓｅｔは、モータＭＧ２のイナーシャを考慮すると実行トルクＴ＊が値０を跨いだ後にガタ詰めは行なわれることから、実行トルクＴ＊が負から正へ移動するときには正の値に設定され、実行トルクＴ＊が正から負へ移動するときには負の値に設定される。
【００２８】
緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なわないと判定されたときには、緩変化判定フラグＦに値０を設定すると共に（ステップＳ１７２）、タイマＣをリセットし（ステップＳ１７４）、このルーチンの起動間隔で実行トルクＴ＊を滑らかに変更可能な所定変化量α０を変化量αとして設定し（ステップＳ１７６）、設定した変化量αを現時点の実行トルク（前回Ｔ＊）に加算して実行トルクＴ＊を設定する（ステップＳ１７８）。
【００２９】
一方、緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なうと判定されたときには、緩変化判定フラグＦに値１を設定すると共に（ステップＳ１８２）、タイマＣを値１だけインクリメントし（ステップＳ１８４）、図４の変化量設定用マップに示すように実行トルクＴ＊が中心トルクＴｓｅｔに近づくほど変化量αがなめらかに小さくなるよう変化量αを設定し（ステップＳ１８６）、設定した変化量αを現時点の実行トルク（前回Ｔ＊）に加算して実行トルクＴ＊を設定する（ステップＳ１８８）。
【００３０】
こうして実行トルクＴ＊を設定すると、次式（１）に示すように、実行トルクＴ＊に基づくトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１９０）、設定したＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、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のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３１】
Tm2*=max(min(T*/Gr,Wout/Nm2),Win/Nm2)  …（１）
【００３２】
こうしてモータ運転モードで運転されている最中にエンジン２２の始動要求がなされると、図５に例示するエンジン２２の始動許可ルーチンが実行される。このルーチンが実行されると、緩変化判定フラグＦとタイマＣとを入力し（ステップＳ３００）、入力した緩変化判定フラグＦの値を調べる（ステップＳ３１０）。緩変化判定フラグＦが値１でない（値０）とき、即ち、緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を実行していないときには、エンジン２２を直ちに始動するためにエンジン２２の始動許可を行ない（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。
【００３３】
一方、緩変化判定フラグＦが値１のとき、即ち、緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を実行しているときには、緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を開始してから所定時間が経過したか否かをタイマＣと閾値Ｃｒｅｆとの比較により判定し（ステップＳ３２０）、タイマＣが閾値Ｃｒｅｆ未満のときにはステップＳ３００に戻る。即ち、緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を実行しているときには、この設定処理を開始してから所定時間が経過するまでの間、タイマＣを入力しこれを閾値Ｃｒｅｆと比較する処理を繰り返すのである。いま、エンジン２２を始動する際について考える。エンジン２２を始動するためにモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングすると、モータリングによるピストンの往復運動やピストンの摩擦に起因するトルク脈動などが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する。その後、エンジン２２の回転数が大きくなり燃料噴射制御や点火制御が開始されて初爆に至ったときには、初爆により瞬時に発生したトルクによるトルクショックがリングギヤ軸３２ａに作用する。ガタ詰めを穏やかに行なっている最中にこうしたトルク脈動やトルクショックがリングギヤ軸３２ａに出力されると、ガタ詰めを穏やかに行なうことができずにギヤ機構６０において歯打ち音やトルクショックを生じることがある。したがって、こうしたトルク脈動やトルクショックがリングギヤ軸３２ａに作用してもギヤ機構６０において歯打ち音やトルクショックを生じるおそれないトルクに実行トルクＴ＊が至るまでエンジン２２の始動を許可しないのである。閾値Ｃｒｅｆは、緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を開始してからこのトルクに実行トルクＴ＊が至るまでの時間に相当する値として設定される。緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を開始してから所定時間が経過してタイマＣが閾値Ｃｒｅｆ以上となったときには、エンジン２２の始動を行なうためにエンジン２２の始動許可を行ない（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２の始動許可がなされると、モータＭＧ１の駆動によりエンジン２２をモータリングしてエンジン２２の回転数が所定回転数を超えたときに燃料噴射制御や点火制御が開始される。
【００３４】
図６は、緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なっている最中にエンジン２２の始動要求がなされたときの様子を示す説明図である。時刻ｔ１にこの設定処理を開始してから所定時間（閾値Ｃｒｅｆに相当する時間）が経過する前の時刻ｔ２にエンジン２２の始動要求がなされたときには、直ちにエンジン２２の始動を許可するとエンジン２２をモータリングするときのトルク脈動や初爆のときのトルクショックが駆動軸に伝達されてガタ詰めを穏やかに行なえずにギヤ機構６０において歯打ち音やトルクショックを生じるおそれがあるから、所定時間が経過した時刻ｔ３でエンジン２２の始動許可を行なう。エンジン２２の始動許可が行なわれると、エンジン２２は、モータＭＧ１によりモータリングされて回転数が上昇し始める。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ガタ詰めを穏やかに行なうための緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なっている最中にエンジン２２の始動要求がなされたときには、この設定処理を開始してから所定時間が経過するまでエンジン２２の始動を禁止するから、ガタ詰めの際にエンジン２２をモータリングするときのトルク脈動や初爆のときのトルクショックによる歯打ち音やトルクショックの発生を抑制することができる。しかも、運転者がアクセルペダル８３を踏み込んで急加速を要求しているときには緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なわずエンジン２２の始動要求がなされたときにはエンジン２２を直ちに始動するから、運転者の要求に迅速に対処することができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なっている最中にエンジン２２の始動要求がなされたときには、この設定処理を開始してから所定時間が経過するまでエンジン２２の始動を禁止するものとしたが、この設定処理を開始してから実行トルクＴ＊と中心トルクＴｓｅｔとの偏差が所定値以上となるまでエンジン２２の始動を禁止するものとしてもよいし、この設定処理を開始してから実行トルクＴ＊が値０を跨いで所定値以上となるまでエンジン２２の始動を禁止するものとしてもよい。また、この設定処理を行なっている間はエンジン２２の始動を禁止するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者が急加速を要求しているときには、直ちにエンジン２２を始動するものとしたが、実行トルクＴ＊が値０を跨いでからエンジン２２を始動するものとしたり、実行トルクＴ＊が中心トルクＴｓｅｔを超えてからエンジン２２を始動するものとしてもよい。このときには、実行トルクＴ＊を緩変化させないものとしたが、運転者にモタツキ感を感じさせない程度で実行トルクＴ＊を緩変化させるものとしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、中心トルクＴｓｅｔを設定してその近傍で実行トルクを緩変化させるものとしたが、値０近傍で実行トルクを緩変化させるものであれば中心トルクＴｓｅｔを設定しないものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ドライバ要求トルクＴｄ＊と前回のドライバ要求トルク（前回Ｔｄ＊）との偏差に基づいて仮実行トルクＴを設定するものとしたが、アクセル開度Ａｃｃの偏差とブレーキペダルポジションＢＰの偏差とに基づいて仮実行トルクＴを設定するものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００４２】
このように、本発明は、内燃機関からの動力と電動機からの動力とを駆動軸に出力可能なハイブリッド自動車に適用することができるが、こうしたハイブリッド自動車に限定されるものではなく、内燃機関からの動力だけで走行する自動車や電動機からの動力だけで走行する自動車にも適用することができる。また、自動車以外の車両、例えば列車などにも適用することができる。
【００４３】
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】
【００４４】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の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】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】ドライバ要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】変化量設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン２２の始動許可ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】緩変化による実行トルクＴ＊の設定処理を行なっている最中にエンジン２２の始動要求がなされたときの様子を示す説明図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５，減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ  駆動輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ  ２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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