(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源からの電力によって始動される内燃機関と、第１の電動機と、電力用半導体素子のスイッチング制御により前記電源および前記第１の電動機の間で電力変換可能に構成された第１の電力変換器と、前記電源からの電力により駆動され、前記第１の電動機とは異なる駆動軸に接続される第２の電動機と、電力用半導体素子のスイッチング制御により前記電源および前記第２の電動機の間で電力変換可能に構成された第２の電力変換器を備えた車両における内燃機関の始動制御装置であって、
前記内燃機関の始動時か否かを検知する始動検知手段と、
前記内燃機関の始動時に、前記第１の電力変換器でのスイッチング周波数を前記内燃機関の始動時以外よりも低く設定するための第１の周波数設定手段と
前記内燃機関の始動時に、前記第２の電力変換器でのスイッチング周波数を前記内燃機関の始動時以外よりも低く設定するための第２の周波数設定手段と、
前記電源の検出温度に基づき前記電源の低温状態を検知する低温検知手段とを備え、
前記第１および前記第２の周波数設定手段は、前記内燃機関の始動時であっても、前記低温検知手段による前記電源の低温状態の非検知時には、前記第１および前記第２の電力変換器でのスイッチング周波数を前記内燃機関の始動時以外と同様に設定し、かつ、
前記第１および第２の周波数設定手段は、前記低温状態が検知された前記内燃機関の始動時において、前記電源の検出温度が第１の所定温度より高いときには、前記第１の電力変換器のスイッチング周波数を前記始動時以外よりも低く設定する一方で、前記第２の電力変換器のスイッチング周波数を前記始動時以外と同様に設定し、前記検出温度が前記第１の所定温度よりも低く、かつ、前記第２の所定温度よりも高い場合には、前記第２の電力変換器のスイッチング周波数を前記始動時以外よりも低く設定する一方で、前記第１の電力変換器のスイッチング周波数を前記始動時以外と同様に設定し、前記検出温度が前記第２の所定温度よりも低い場合には、前記第１および前記第２の電力変換器の各々のスイッチング周波数を前記始動時以外よりも低く設定し、
前記第２の所定温度は、前記第１の所定温度よりも低い、内燃機関の始動制御装置。
【請求項２】
前記第１の電動機は、前記内燃機関の始動時には前記内燃機関の始動力を発生可能であり、かつ、前記内燃機関の始動時以外にも動作期間を有するように構成される、請求項１記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項３】
前記第１の電動機は、前記内燃機関の動作期間には、前記内燃機関の回転力によって発電可能なように構成され、
前記第１の電力変換器は、前記第１の電動機による発電電力を、前記電源を充電可能な電力へ変換するように制御される、請求項２記載の内燃機関の始動制御装置。
【請求項４】
前記第２の電動機の出力は、前記車両の駆動軸へ伝達される、請求項１記載の内燃機関の始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の始動制御装置に関し、より特定的には、電源からの電力によって始動される内燃機関を備えた車両における内燃機関の始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両に搭載された内燃機関（エンジン）は、電源からの電力によって駆動される電動機（スタータモータ）によって始動される。特に、電力用半導体素子のスイッチング制御によるインバータからの交流電圧によって駆動制御される交流電動機によってエンジン始動を行なう構成が知られている。
【０００３】
たとえば、特開２００４−１８３５６０号公報（以下特許文献１という）には、エンジン始動と、エンジン始動後の発電とを１つの交流電動機で実行する車両用エンジン始動装置が開示されている。この車両用エンジン始動装置によれば、始動用の直流モータと発電専用の交流電動機との両方を備える構成と比較して、電動機の個数を低減できるとともに、整流子摩耗の心配がないため頻繁なエンジン始動が要求されるアイドルストップ車の信頼性を向上することが可能である。
【０００４】
また、電動機駆動用のインバータ制御に関しては、インバータを構成する電力用半導体素子（パワー素子）の温度に応じてインバータ制御に用いられるキャリア周波数を変更する制御装置（たとえば特許文献２）や、雰囲気温度が低下してモータ逆電圧がインバータ耐圧よりも高くなったとき、インバータの動作特性の低下を防止するようにキャリア周波数を上昇させてインバータを駆動制御する電圧変換装置（たとえば特許文献３）が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１８３５６０号公報
【特許文献２】特開平５−１１５１０６号公報
【特許文献３】特開２００４−１６６３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インバータでの電力変換はスイッチング動作の際に電力損失（スイッチング損失）を生じるので、比較的大電流を要するエンジン始動時には、インバータの損失分と併せて電力消費が増大することにより電源負荷が過大となる可能性がある。
【０００６】
特に、電源として二次電池を用いた場合には、低温時には電池の出力密度が低下することから大電力の供給が困難となる。また、低温時には内燃機関のフリクショントルクも増加するため、エンジン始動に要する電力がさらに増大する。したがって、電源負荷が過大となって電源出力が低下することによってエンジン始動性が損なわれる可能性がある。また、エンジン始動性を確保するために電源容量の設計マージンを増大させることにより、電源の大型化、コスト上昇を招いてしまう。
【０００７】
この点につき、特開２００４−１８３５６０号公報（特許文献１）は、インバータにより駆動制御される交流電動機によってエンジンを始動する構成を開示する一方で、エンジン始動時における電源負荷の増大への対処については何ら言及していない。
【０００８】
同様に、特開平５−１１５１０６号公報（特許文献２）および特開２００４−１６６３４１号公報（特許文献３）についても、電力用半導体素子の温度あるいは雰囲気温度に応じてインバータでのキャリア周波数を変更する制御について開示するものの、エンジン始動時における電源負荷の増大への対処については何ら言及していない。
【０００９】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、電源からの電力によって始動される内燃機関を備えた車両における内燃機関の始動制御装置において、内燃機関の始動時における消費電力を抑制して電源負荷を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による内燃機関の始動制御装置は、電源と、電源からの電力によって始動される内燃機関と、第１の電動機と、電力用半導体素子のスイッチング制御により電源および第１の電動機の間で電力変換可能に構成された第１の電力変換器とを備えた車両に搭載された内燃機関の始動を制御する。始動制御装置は、始動検知手段と、第１の周波数設定手段とを備える。始動検知手段は、内燃機関の始動時か否かを検知する。第１の周波数設定手段は、内燃機関の始動時に、第１の電力変換器でのスイッチング周波数を内燃機関の始動時以外よりも低く設定するように構成される。
【００１１】
上記内燃機関の始動制御装置によれば、内燃機関の始動時に第１の電力変換器においてスイッチング周波数を通常時よりも低く設定することにより電力損失（スイッチング損失）を低減できる。これにより、内燃機関始動時の消費電力を低減して、電源負荷を軽減できる。これにより、電源の出力低下を防止して内燃機関の始動性を向上することができるとともに、エンジン始動性を確保するための電源容量の設計マージンを軽減して電源の小型化およびコスト低減を図ることができる。また、内燃機関の始動時以外の動作期間では、電力変換器のスイッチング周波数を内燃機関始動時よりも高めることにより、可聴ノイズを抑制して電動機を動作させることができる。
【００１２】
好ましくは、この発明による内燃機関の始動制御装置では、第１の電動機は、内燃機関の始動時には内燃機関の始動力を発生可能であり、かつ、内燃機関の始動時以外にも動作期間を有するように構成される。
【００１３】
特にこのような構成では、第１の電動機は、内燃機関の動作期間には、内燃機関の回転力によって発電可能なように構成され、かつ、第１の電力変換器は、第１の電動機による発電電力を、電源を充電可能な電力へ変換するように制御されることが好ましい。
【００１４】
上記内燃機関の始動制御装置によれば、特に、内燃機関の始動および内燃機関の動作に伴う発電の両方の機能を有する電動機を搭載した車両（たとえば、エコノミランニングシステム搭載車両やハイブリッド車両）において、内燃機関始動時の消費電力を低減して、電源負荷を軽減できる。
【００１５】
さらに好ましくは、この発明による内燃機関の始動制御装置は、低温検知手段をさらに備える。低温検知手段は、電源の検出温度に基づき電源の低温状態を検知する。そして、第１の周波数設定手段は、内燃機関の始動時であっても、低温検知手段による電源の低温状態の非検知時には、第１の電力変換器でのスイッチング周波数を内燃機関の始動時以外と同様に設定する。
【００１６】
上記内燃機関の始動制御装置によれば、電源の出力密度が低下する傾向にある電源の低温状態において、内燃機関始動時の消費電力を削減して電源負荷を軽減できるとともに、内燃機関始動時であっても低温状態以外では電源負荷が過大とならないようなケースでは、電源負荷が過大とならない温度域（たとえば常温域）において可聴ノイズを抑制して内燃機関を始動できる。
【００１７】
また好ましくは、この発明による内燃機関の始動制御装置では、車両は、第２の電動機と、第２の電力変換器とをさらに備える。第２の電動機は、電源からの電力により駆動され、第１の電動機とは異なる駆動軸に接続される。第２の電力変換器は、電力用半導体素子のスイッチング制御により、内燃機関の始動に用いられる電源および第２の電動機の間で電力変換可能に構成される。そして、始動制御装置は、第２の周波数設定手段をさらに備える。第２の周波数設定手段は、内燃機関の始動時に、第２の電力変換器でのスイッチング周波数を内燃機関の始動時以外よりも低く設定するように構成される。
【００１８】
上記内燃機関の始動制御装置によれば、内燃機関を始動する電源と共通の電源に接続された複数の電動機を搭載した車両において、これらの電動機を駆動制御する電力変換器のスイッチング周波数を低減することにより、内燃機関の始動時における消費電力を軽減して、電源負荷を軽減することができる。
【００１９】
さらに好ましくは、この発明による内燃機関の始動制御装置では、第２の電動機の出力は、車両の駆動軸へ伝達される。
【００２０】
上記内燃機関の始動制御装置によれば、車両駆動力を発生する電動機（第２の電動機）を備えたハイブリッド車両において、内燃機関の始動時における消費電力を抑制して電源負荷を軽減できる。
【００２１】
特にこのような構成においては、始動制御装置は、電源の検出温度に基づき電源の低温状態を検知する低温検知手段をさらに備えることが好ましい。そして、第１および第２の周波数設定手段は、内燃機関の始動時であっても、低温検知手段による電源の低温状態の非検知時には、第１および第２の電力変換器でのスイッチング周波数を内燃機関の始動時以外と同様にそれぞれ設定する。
【００２２】
上記内燃機関の始動制御装置によれば、電源の出力密度が低下する傾向にある電源の低温状態において、内燃機関始動時の消費電力を削減して電源負荷を軽減できるとともに、内燃機関始動時であっても低温状態以外では電源負荷が過大とならないようなケースでは、電源負荷が過大とならない温度域（たとえば常温域）において可聴ノイズを抑制して内燃機関を始動できる。
【００２３】
さらに好ましくは、第１および第２の周波数設定手段は、内燃機関の始動時に低温検知手段による電源の低温状態が検知されたときには、電源の検出温度に応じて、第１および第２の電力変換器のスイッチング周波数を内燃機関の始動時以外よりも低く設定するかどうかをそれぞれ制御する。
【００２４】
上記内燃機関の始動制御装置によれば、電源の低温状態における内燃機関の始動時において、それぞれの電力変換器のスイッチング周波数について、通常時よりも低くするかどうかを電源温度に応じて制御することができる。したがって、電力損失を低減できる一方で可聴ノイズ発生が懸念される電力変換器のスイッチング周波数低下を、電源温度に応じて必要な範囲に抑制して実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明による内燃機関の始動制御装置によれば、電源からの電力によって始動される内燃機関を備えた車両において、内燃機関の始動時における消費電力を抑制して電源負荷を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態による内燃機関の始動制御装置が搭載される車両の一例として示されるハイブリッド車両１００の構成を説明するブロック図である。
【００２８】
図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン１１０と、動力分割機構１２０と、電動機の代表例として示されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、減速機１３０と、駆動軸１４０および車輪（駆動輪）１５０を備える。ハイブリッド車両１００は、さらに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するための、直流電圧発生部１０♯と、平滑コンデンサＣ０と、インバータ２０，３０と、制御装置５０とを備える。
【００２９】
エンジン１１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。エンジン１１０には、冷却水の温度を検知する冷却水温センサ１１２が設けられる。冷却水温センサ１１２の出力は、制御装置５０へ送出される。
【００３０】
動力分割機構１２０は、エンジン１１０の発生する動力を、駆動軸１４０への経路とモータジェネレータＭＧ１への経路とに分割可能に構成される。動力分割機構１２０としては、サンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン１１０のクランク軸を通すことで、動力分割機構１２０にエンジン１１０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。具体的には、モータジェネレータＭＧ１のロータをサンギヤに接続し、エンジン１１０の出力軸をプラネタリギヤに接続し、かつ、出力軸１２５をリングギヤに接続する。モータジェネレータＭＧ２の回転軸とも接続された出力軸１２５は、減速機１３０を介して駆動輪１５０を回転駆動するための駆動軸１４０に接続される。なお、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組込んでもよい。
【００３１】
モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１１０によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン１１０の始動を行なう電動機として動作するものとして、電動機および発電機の機能を併せ持つように構成される。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は本発明における「第１の電動機」に対応し、モータジェネレータＭＧ１と接続されるインバータ２０は本発明における「第１の電力変換器」に対応する。
【００３２】
同様に、モータジェネレータＭＧ２は、出力軸１２５および減速機１３０を介して、駆動軸１４０へ出力が伝達される車両駆動力発生用としてハイブリッド車両１００に組込まれる。さらに、モータジェネレータＭＧ２は、車輪１５０の回転方向と反対方向の出力トルクを発生することによって回生発電を行なうように電動機および発電機への機能を併せ持つように構成される。すなわち、ハイブリッド車両１００において、モータジェネレータＭＧ２は本発明における「第１の電動機」または「第２の電動機」に対応する。同様に、モータジェネレータＭＧ２と接続されるインバータ３０は本発明における「第１の電力変換器」または「第２の電力変換器」に対応する。
【００３３】
次に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するための構成について説明する。
【００３４】
直流電圧発生部１０♯は、走行用バッテリＢと、平滑コンデンサＣ１と、昇降圧コンバータ１５とを含む。
【００３５】
走行用バッテリＢとしては、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池を適用可能である。なお、ハイブリッド車両１００では、走行用バッテリＢに代えて、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を適用可能であるが、以下、本実施の形態では、二次電池で構成された走行用バッテリＢを「電源」とする構成について説明する。上記のように、ハイブリッド車両１００では、エンジン１１０の始動は、モータジェネレータＭＧ１により走行用バッテリＢを「電源」として実行される。また、モータジェネレータＭＧ２も、エンジン始動時の「電源」である走行用バッテリＢを共通の電源としている。
【００３６】
走行用バッテリＢが出力する電池電圧Ｖｂは電圧センサ１０によって検知され、走行用バッテリＢに入出力される電池電流Ｉｂは電流センサ１１によって検知される。さらに、走行用バッテリＢには、温度センサ１２が設けられる。なお、走行用バッテリＢの温度が局所的に異なる可能性があるため、温度センサ１２は、走行用バッテリＢの複数箇所に設けてもよい。電圧センサ１０、電流センサ１１および温度センサ１２によって検出された、電池電圧Ｖｂ、電池電流Ｉｂおよび電池温度Ｔｂは、制御装置５０へ出力される。
【００３７】
平滑コンデンサＣ１は、接地ライン５および電源ライン６の間に接続される。なお、走行用バッテリＢの正極端子および電源ライン６の間、ならびに、走行用バッテリＢの負極端子および接地ライン５の間には、車両運転時にオンされ、車両運転停止時にオフされるリレー（図示せず）が設けられる。
【００３８】
昇降圧コンバータ１５は、リアクトルＬ１と、スイッチング制御される電力用半導体素子（以下、「スイッチング素子」と称する）Ｑ１，Ｑ２とを含む。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続ノードと電源ライン６の間に接続される。また、平滑コンデンサＣ０は、電源ライン７および接地ライン５の間に接続される。
【００３９】
電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、電源ライン７および接地ライン５の間に直列に接続される。電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２のオンオフは、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１およびＳ２によって制御される。
【００４０】
この発明の実施の形態において、スイッチング素子としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。
【００４１】
インバータ２０は、電源ライン７および接地ライン５の間に並列に設けられる、Ｕ相アーム２２と、Ｖ相アーム２４と、Ｗ相アーム２６とから成る。各相アームは、電源ライン７および接地ライン５の間に直列接続されたスイッチング素子から構成される。たとえば、Ｕ相アーム２２は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２から成り、Ｖ相アーム２４は、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４から成り、Ｗ相アーム２６は、スイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６から成る。また、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６に対して、逆並列ダイオードＤ１１〜Ｄ１６がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６のオンオフは、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１１〜Ｓ１６によって制御される。
【００４２】
モータジェネレータＭＧ１は、固定子に設けられたＵ相コイル巻線Ｕ１、Ｖ相コイル巻線Ｖ１およびＷ相コイル巻線Ｗ１と、図示しない回転子とを含む。Ｕ相コイル巻線Ｕ１、Ｖ相コイル巻線Ｖ１およびＷ相コイル巻線Ｗ１の一端は、中性点Ｎ１で互いに接続され、その他端は、インバータ２０のＵ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６とそれぞれ接続される。インバータ２０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１１〜Ｓ１６に応答したスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６のオンオフ制御（スイッチング制御）により、直流電圧発生部１０♯およびモータジェネレータＭＧ１の間での双方向の電力変換を行なう。
【００４３】
具体的には、インバータ２０は、制御装置５０によるスイッチング制御に従って、電源ライン７から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をモータジェネレータＭＧ１へ出力することができる。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ２０は、エンジン１１０の出力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を制御装置５０によるスイッチング制御に従って直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ライン７へ出力することもできる。
【００４４】
インバータ３０は、インバータ２０と同様に構成されて、スイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６によってオンオフ制御されるスイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２６および、逆並列ダイオードＤ２１〜Ｄ２６を含んで構成される。
【００４５】
モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に構成されて、固定子に設けられたＵ相コイル巻線Ｕ２、Ｖ相コイル巻線Ｖ２およびＷ相コイル巻線Ｗ２と、図示しない回転子とを含む。モータジェネレータＭＧ１と同様に、Ｕ相コイル巻線Ｕ２、Ｖ相コイル巻線Ｖ２およびＷ相コイル巻線Ｗ２の一端は、中性点Ｎ２で互いに接続され、その他端は、インバータ３０のＵ相アーム３２、Ｖ相アーム３４およびＷ相アーム３６とそれぞれ接続される。
【００４６】
インバータ３０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６に応答したスイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２６のオンオフ制御（スイッチング制御）により、直流電圧発生部１０♯およびモータジェネレータＭＧ２の間での双方向の電力変換を行なう。
【００４７】
具体的には、インバータ３０は、制御装置５０によるスイッチング制御に従って、電源ライン７から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をモータジェネレータＭＧ２へ出力することができる。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３０は、車両の回生制動時、車輪１５０からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を制御装置５０によるスイッチング制御に従って直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ライン７へ出力することができる。
【００４８】
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド車両を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００４９】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々には電流センサ２７および回転角センサ（レゾルバ）２８が設けられる。三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗの瞬時値の和は零であるので、図１に示すように電流センサ２７は２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖおよびＷ相電流ｉｗ）を検出するように配置すれば足りる。回転角センサ２８は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の図示しない回転子の回転角θを検出し、その検出した回転角θを制御装置５０へ送出する。制御装置５０では、回転角θに基づきモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍｔ（回転角速度ω）を算出することができる。
【００５０】
これらのセンサによって検出された、モータジェネレータＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ（１）およびロータ回転角θ（１）ならびに、モータジェネレータＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ（２）およびロータ回転角θ（２）は、制御装置５０へ入力される。さらに、制御装置５０は、モータ指令としての、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１）および回生動作を示す制御信号ＲＧＥ（１）、ならびに、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（２）および回生動作を示す制御信号ＲＧＥ（２）の入力を受ける。
【００５１】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成される制御装置５０は、マイクロコンピュータ（図示せず）、ＲＡＭ（Random Access Memory)５１およびＲＯＭ（Read Only Memory）５２
を含んで構成され、所定のプログラム処理に従って、上位の電子制御ユニット（ＥＣＵ）から入力されたモータ指令に従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が動作するように、昇降圧コンバータ１５およびインバータ２０，３０のスイッチング制御のためのスイッチング制御信号Ｓ１，Ｓ２（昇降圧コンバータ１５）、Ｓ１１〜Ｓ１６（インバータ２０）、およびＳ２１〜Ｓ２６（インバータ３０）を生成する。
【００５２】
さらに、制御装置５０には、走行用バッテリＢに関する、充電率（ＳＯＣ：State of Charge）や充放電制限を示す入力可能電力量Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ等の情報が入力される。これにより、制御装置５０は、走行用バッテリＢの過充電あるいは過放電が発生しないように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２での消費電力および発電電力（回生電力）を必要に応じて制限する機能を有する。
【００５３】
また、本実施の形態では、単一の制御装置（ＥＣＵ）５０によってインバータ制御におけるスイッチング周波数を切換える機構について説明したが、複数の制御装置（ＥＣＵ）の協調動作によって同様の制御構成を実現することも可能である。
【００５４】
次に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御における昇降圧コンバータ１５およびインバータ２０，３０の動作について説明する。
【００５５】
昇降圧コンバータ１５の昇圧動作時には、制御装置５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に応じてシステム電圧ＶＨの指令値を算出し、この指令値および電圧センサ１３によるシステム電圧ＶＨの検出値に基づいて、出力電圧ＶＨが電圧指令値となるようにスイッチング制御信号Ｓ１，Ｓ２を生成する。
【００５６】
昇降圧コンバータ１５は、昇圧動作時には、走行用バッテリＢから供給された直流電圧（電池電圧）Ｖｂを昇圧した直流電圧ＶＨ（インバータ２０，３０への入力電圧に相当するこの直流電圧を、以下「システム電圧ＶＨ」とも称する）をインバータ２０，３０へ共通に供給する。より具体的には、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１，Ｓ２に応答して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティ比（オン期間比率）が設定され、昇圧比は、デューティ比に応じたものとなる。
【００５７】
また、昇降圧コンバータ１５は、降圧動作時には、平滑コンデンサＣ０を介してインバータ２０，３０から供給された直流電圧（システム電圧）を降圧して走行用バッテリＢを充電する。より具体的には、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１，Ｓ２に応答して、スイッチング素子Ｑ１のみがオンする期間と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の両方がオフする期間とが交互に設けられ、降圧比は上記オン期間のデューティ比に応じたものとなる。
【００５８】
平滑コンデンサＣ０は、昇降圧コンバータ１５からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ２０，３０へ供給する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ０の両端の電圧、すなわち、システム電圧を検出し、その検出値ＶＨを制御装置５０へ出力する。
【００５９】
インバータ３０は、対応のモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が正の場合（Ｔｑｃｏｍ（２）＞０）には、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６に応答したスイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２６のオンオフ動作（スイッチング動作）により、平滑コンデンサＣ０から供給される直流電圧を交流電圧に変換して正のトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ３０は、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が零の場合（Ｔｑｃｏｍ（２）＝０）には、スイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６に応答したスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換してトルクが零になるようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値Ｔｑｃｏｍによって指定された零または正のトルクを発生するように駆動される。
【００６０】
さらに、ハイブリッド車両の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値は負に設定される（Ｔｑｃｏｍ（２）＜０）。この場合には、インバータ３０は、スイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６に応答したスイッチング動作により、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧（システム電圧）を平滑コンデンサＣ０を介して昇降圧コンバータ１５へ供給する。
【００６１】
このように、インバータ３０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６に従ったスイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２６のオンオフ制御により、モータジェネレータＭＧ２が指令値に従って動作するように電力変換を行なう。また、インバータ２０は、上記のインバータ３０の動作と同様に、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１１〜Ｓ１６に従ったスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６のオンオフ制御により、モータジェネレータＭＧ１が指令値に従って動作するように電力変換を行なう。
【００６２】
このように、制御装置５０がトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１），（２）に従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御することにより、ハイブリッド車両１００では、モータジェネレータＭＧ２での電力消費による車両駆動力の発生、モータジェネレータＭＧ１での発電による走行用バッテリＢの充電電力またはモータジェネレータＭＧ２の消費電力の発生、およびモータジェネレータＭＧ２での回生制動動作（発電）による走行用バッテリＢの充電電力の発生を、車両の運転状態に応じて適宜に実行できる。
【００６３】
制御装置５０によるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御は、基本的には以下に説明するような、モータ電流ＭＣＲＴのフィードバック制御によって行なわれる。
【００６４】
図２は、図１に示すハイブリッド車両１００におけるモータ制御構成を説明する制御ブロック図である。
【００６５】
図２を参照して、電流制御ブロック２００は、電流指令生成部２１０と、座標変換部２２０，２５０と、回転数演算部２３０と、ＰＩ演算部２４０と、ＰＷＭ信号生成部２６０とを含む。なお、電流制御ブロック２００は、制御装置５０に予め記憶されたプログラムを所定周期で実行することにより実現される制御装置５０の機能ブロックを示すものである。電流制御ブロック２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対応して設けられる。
【００６６】
電流指令生成部２１０は、予め作成されたテーブル等に従って、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１）（Ｔｑｃｏｍ（２））に応じて、電流指令値ＩｄｃｏｍおよびＩｑｃｏｍを生成する。
【００６７】
座標変換部２２０は、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）に設けられた回転角センサ２８によって検出されるモータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）の回転角θを用いた座標変換（３相→２相）により、電流センサ２７によって検出されたモータ電流ＭＣＲＴ（ｉｖ，ｉｗ，ｉｕ＝−（ｉｖ＋ｉｗ））を基に、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑを算出する。回転数演算部２３０は、回転角センサ２８の出力に基づいて、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）の回転数Ｎｍｔを演算する。
【００６８】
ＰＩ演算部２４０には、ｄ軸電流の指令値に対する偏差ΔＩｄ（ΔＩｄ＝Ｉｄｃｏｍ−ｉｄ）およびｑ軸電流の指令値に対する偏差ΔＩｑ（ΔＩｑ＝Ｉｑｃｏｍ−ｉｑ）が入力される。ＰＩ演算部２４０は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄおよびｑ軸電流偏差ΔＩｑのそれぞれについて、所定ゲインによるＰＩ演算を行なって制御偏差を求め、この制御偏差に応じたｄ軸電圧指令値Ｖｄ♯およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ♯を生成する。
【００６９】
座標変換部２５０は、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）の回転角θを用いた座標変換（２相→３相）によって、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ♯およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ♯をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。なお、ｄ軸，ｑ軸電圧指令値Ｖｄ♯，Ｖｑ♯から各相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗへの変換には、直流電圧ＶＨも反映される。
【００７０】
ＰＷＭ信号生成部２６０は、各相における電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと所定の搬送波との比較に基づいて、図１に示した、インバータ２０（３０）のスイッチング制御信号Ｓ１１〜Ｓ１６（Ｓ２１〜Ｓ２６）を生成する。
【００７１】
インバータ２０（３０）が、電流制御ブロック２００によって生成されたスイッチング制御信号Ｓ１１〜Ｓ１６（Ｓ２１〜Ｓ２６）に従ってスイッチング制御されることにより、モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）に対してトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１）（Ｔｑｃｏｍ（２））に従ったトルクを出力するための交流電圧が印加される。
【００７２】
図３には、ＰＷＭ信号生成部２６０でのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御を説明する波形図が示される。
【００７３】
ＰＷＭ制御は、一定周期ごとに方形波出力電圧のパルス幅を変化させることによって、周期ごとの出力電圧平均値を変化させる制御方式である。一般的には、一定周期を搬送波の周期に対応する複数のスイッチング周期に分割し、スイッチング周期ごとに電力用半導体スイッチング素子のオンオフ制御を行なうことにより、上記のパルス幅変調制御が行なわれる。
【００７４】
図３を参照して、ＰＷＭ信号生成部２６０では、座標変換部２５０からの各相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに従う信号波２８０が、所定周波数の搬送波２７０と比較される。そして、搬送波電圧が信号波電圧よりも高い区間と、信号波電圧が搬送波電圧よりも高い区間との間で、インバータ２０（３０）の各相アームでのスイッチング素子のオンオフを切換えることにより、各相のインバータ出力電圧として、方形波電圧の集合としての交流電圧をモータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）へ供給することができる。この交流電圧の基本波成分は、図３中に点線で示される。すなわち、搬送波２７０の周波数（キャリア周波数）は、インバータ２０（３０）を構成する各スイッチング素子のスイッチング周波数に相当する。
【００７５】
本発明の実施の形態では、ハイブリッド車両１００のエンジン始動時において、各インバータ２０（３０）でのＰＷＭ制御に用いられる搬送波２７０の周波数を以下に説明するように制御する。
【００７６】
図４は、制御装置５０によってエンジン始動時に実行される、本発明の実施の形態によるエンジン始動制御を説明するフローチャートである。
【００７７】
図４を参照して、制御装置５０は、ステップＳ１００において、エンジン始動時であるかどうかを判断する。たとえば、ステップＳ１００では、エンジン１１０の始動指令が生成されてから、エンジン１１０の回転数が所定回転数に達してエンジン始動が完了されたと判断されるまでの期間、ＹＥＳ判定がなされる。
【００７８】
エンジン始動時（ステップＳ１００におけるＹＥＳ判定時）には、制御装置５０は、さらにステップＳ１１０により、低温状態であるかどうかを判定する。たとえば、ステップＳ１１０は、電池温度を取得するステップＳ１１２と、ステップＳ１１２で求められた電池温度Ｔｂと判定温度Ｔｊｄとを比較するステップＳ１１４とを含んで構成され、「電源」である走行用バッテリＢが低温状態であるかどうかを判定する。
【００７９】
そして、電池温度Ｔｂが判定温度Ｔｊｄよりも低いとき、すなわちＴｂ＜Ｔｊｄのとき（ステップＳ１１４におけるＹＥＳ判定時）には、制御装置５０は、ステップＳ１１０において電源の低温状態を検知する。一方、電池温度Ｔｂが判定温度Ｔｊｄ以上のとき、すなわちＴｂ≧Ｔｊｄのとき（ステップＳ１１４におけるＮＯ判定時）には、電源の低温状態は非検知とされる。
【００８０】
制御装置５０は、エンジン始動時以外（ステップＳ１００におけるＮＯ判定時）または、ステップＳ１１０における低温状態非検知時（ステップＳ１１４におけるＮＯ判定時）は、ステップＳ１２０により、インバータ２０，３０のキャリア周波数を通常時のものとする。ここで、通常時のキャリア周波数（すなわちインバータのスイッチング周波数）は、インバータのスイッチング動作に伴う電磁共鳴音が可聴領域より高周波数となるように、比較的高い周波数ｆａ（たとえば、５〜１０ｋＨｚ程度）に設定されている。なお、通常時におけるキャリア周波数の設定は、同一周波数としてもよく、対応のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作状況（たとえば回転速度および出力トルク）に応じて可変に設定してもよい。
【００８１】
しかしながら、スイッチング素子の電力損失はスイッチング周波数に応じて増加するため、モータジェネレータＭＧ１の動作に比較的大電力が必要となるエンジン始動時には、このような高周波数でスイッチングすることによるインバータ２０，３０での電力損失と併せて電源負荷が過大となる可能性がある。これにより、電源出力が低下するとエンジンの円滑な始動性が損なわれる。また、このような電源の出力低下が発生しないように電源容量のマージンを大きく設計すると、装置の大型化およびコスト増大を招く。
【００８２】
したがって、制御装置５０は、エンジン始動時にはステップＳ１３０により、インバータ２０および／または３０でのスイッチング損失が低減されるように、通常時よりも低周波数ｆｂ（たとえば、１ｋＨｚ程度）にキャリア周波数を設定する。
【００８３】
このような低周波数ｆｂの使用時には、可聴周波数領域でのスイッチング動作により可聴ノイズの発生が懸念されるものの、スイッチング素子でのスイッチング回数の減少により電力損失を抑制することができる。この結果、エンジン始動時における電源の出力電力を軽減して電源負荷を抑制できる。
【００８４】
図５には、キャリア周波数を通常周波数ｆａおよび損失低下のための低周波数ｆｂの間で切換えるための搬送波発生機構の一例が示される。
【００８５】
図５を参照して、搬送波発生機構３００は、通常周波数ｆａの搬送波を生成する発振器３１０と、低周波数ｆｂ（ｆｂ＜ｆａ）の搬送波を生成する発振器３２０と、切換スイッチ３３０とを含む。切換スイッチ３３０は、通常周波数ｆａおよび低周波数ｆｂのいずれを選択するかを示す周波数選択指示に応じて、発振器３１０，３２０の一方をＰＷＭ信号生成部２６０（図２）と接続する。
【００８６】
制御装置５０は、ステップＳ１２０によるキャリア周波数設定時には、切換スイッチ３３０をＩ側に制御するような周波数選択指示を生成する。これにより、通常周波数ｆａの搬送波２７０がＰＷＭ信号生成部２６０へ送出される。
【００８７】
これに対して、ステップＳ１３０によるキャリア周波数設定時には、制御装置５０は、切換スイッチ３３０をＩＩ側に制御するような周波数選択指示を生成する。これにより、低周波数ｆｂの搬送波２７０がＰＷＭ信号生成部２６０へ送出される。
【００８８】
あるいは、図６に示すように、電圧制御発振器を用いて単一の発振器により搬送波の周波数を切換える構成とすることも可能である。
【００８９】
図６を参照して、搬送波発生機構３００♯は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）３４０および可変電圧発生器３５０を含む。ＶＣＯ３４０は、入力された制御電圧Ｖｃに応じた周波数の搬送波２７０を発生してＰＷＭ信号生成部２６０（図２）へ送出する。可変電圧発生器３５０は、図５と同様の周波数選択指示に応じて、ＶＣＯ３４０へ入力される制御電圧Ｖｃを可変に設定する。このような構成としても、周波数選択指示に従って、搬送波２７０の周波数を通常周波数ｆａおよび低周波数ｆｂの間で切換えることができる。
【００９０】
なお、この実施の形態では、通常周波数ｆａおよび低周波数ｆｂの２段階にキャリア周波数を切換える構成を説明するが、キャリア周波数をより多段階に切換える構成とすることも可能である。
【００９１】
ここで、低温状態検知時（ステップＳ１１０のＹＥＳ判定時）には、電源の出力密度低下により電源負荷がさらに増大する。また、低温時にはエンジン１１０のフリクショントルクも増大するため、この面からも電源負荷が大きくなってしまう。したがって、エンジン始動時において、特に電源が低温状態であるときに上記のような低周波数のキャリア周波数設定による電源負荷軽減の必要性が高い。すなわち、ステップＳ１１２での判定温度Ｔｊｄは、電源の特性（温度依存性）に従って実験的に設定することができる。
【００９２】
したがって、エンジン始動時であっても電源の低温状態以外の場合には電源負荷が過大とならないようなケースであれば、上述のように、ステップＳ１１０のＮＯ判定時（低温状態非検知時）には、ステップＳ１２０によりキャリア周波数を設定することができる。これにより、電源負荷が過大とならないような温度域（たとえば常温域）では、インバータ２０，３０によるキャリアノイズを発生させることなくエンジン１１０を始動できる。
【００９３】
あるいは反対に、電源の出力特性が大きな温度依存性を有さない場合には、ステップＳ１１０の処理を省略して、エンジン始動時か否かの判定（ステップＳ１００）のみによってステップＳ１２０による通常のキャリア周波数設定と、ステップＳ１３０による損失低減のためのキャリア周波数（低周波数）設定とを切換える制御構造とすることも可能である。あるいは、このような電源の使用時には、ステップＳ１１４において、エンジン１１０の判定を冷却水温センサ１１２の出力に基づいて実行して、電源の低温状態検知時に代えて、エンジンの低温状態検知時に、損失低減のためのキャリア周波数設定（ステップＳ１３０）を実行する制御構造とすることも可能である。
【００９４】
また、上記のように、電源温度（すなわち電池温度Ｔｂ）が低下するほど、電源からの出力確保が厳しくなる場合には、図７に示すように、電池温度Ｔｂに応じてキャリア周波数低下を実行するインバータを選択可能な制御構造とすることも可能である。
【００９５】
図７を参照して、電池温度Ｔｂが判定温度Ｔｊｄ以上である温度領域では、低温状態非検知時であるので、制御装置５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するインバータ２０，３０の両方について、通常時のキャリア周波数設定（ステップＳ１２０）とする。
【００９６】
これに対して、電池温度Ｔｂが判定温度Ｔｊｄより低下すると、Ｔｊｄ＞Ｔｂ≧Ｔ１の温度領域では、まず、低周波数のキャリア周波数使用による電力低減効果が相対的に小さいモータジェネレータ（ここではモータジェネレータＭＧ２）に対応するインバータ（ここではインバータ３０）が損失低減用のキャリア周波数設定（ステップＳ１３０）とされる一方で、他方のモータジェネレータＭＧ１に対応するインバータ２０は、通常時のキャリア周波数設定（ステップＳ１２０）とされる。
【００９７】
さらに電池温度Ｔｂが低い領域、Ｔ１＞Ｔｂ≧Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の温度領域では、低周波数のキャリア周波数使用による電力低減効果の大きいモータジェネレータ（ここではモータジェネレータＭＧ１）に対応するインバータ（ここではインバータ２０）が損失低減用のキャリア周波数設定（ステップＳ１３０）とされる一方で、他方のモータジェネレータＭＧ２に対応するインバータ３０は、通常時のキャリア周波数設定（ステップＳ１２０）とされる。
【００９８】
そして、電池温度Ｔｂ＜Ｔ２の温度領域では、インバータ２０，３０の両方において損失低減用のキャリア周波数設定（ステップＳ１３０）が実行される。
【００９９】
以上説明したように、本発明の実施の形態によるエンジンの始動制御によれば、エンジン始動時にモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するインバータ２０，３０のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常時よりも低下させることにより、その電力損失を低減させて、電源からの出力電力を減少させることができる。これにより、エンジン始動時における電源負荷が軽減されて、エンジン始動を円滑化するとともに、電源容量の設計マージンを抑制して、電源の小型化およびコスト低減を図ることができる。特に、電源の種類によっては、出力密度が低下する低温状態において、上記のようなエンジン始動時におけるインバータの損失電力低減を図ることにより、上記の効果が一層顕著となる。
【０１００】
また、エンジン始動時では、インバータ２０，３０のスイッチング周波数を可聴周波数領域よりも高周波数となるように設定するので、可聴ノイズを抑制してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を動作させることができる。
【０１０１】
さらに、複数の電動機およびインバータの組を備えた構成では、電源温度（電池温度Ｔｂ）の低下レベルに応じてスイッチング周波数（キャリア周波数）を低下させるインバータを選択的に定めることにより、電力損失軽減が可能な一方で可聴ノイズの発生が懸念されるインバータのスイッチング周波数低下を、必要な範囲に抑制して実行することが可能となる。
【０１０２】
なお、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１００は本発明での「始動検知手段」に対応し、ステップＳ１１０は本発明での「低温検知手段」に対応する。さらに、ステップＳ１２０は本発明での「第１の周波数設定手段」に対応し、ステップＳ１３０は本発明における「第２の周波数設定手段」に対応する。
【０１０３】
また、図１では、エンジン１１０およびモータジェネレータＭＧ２の双方が車輪駆動力を発生できるパラレルハイブリッド構成であり、かつ、遊星歯車機構によりエネルギー分配を行なう機械分配式のハイブリッド車両を例示したが、本発明の適用は、このような構成に限定されない。すなわち、エンジンがモータへの電力供給源としてのみ動作し直接の車輪駆動はモータによって行なわれるシリーズハイブリッド構成のハイブリッド車両や、いわゆる電気分配式のハイブリッド車両を始めとする他のハイブリッド構成を有するハイブリッド車両についても、エンジン始動用の電源と共通の電源に接続されたインバータ等の電力変換器の制御について、本発明を適用することが可能である。
【０１０４】
［実施の形態の変形例］
上述の本発明によるエンジン始動制御は、ハイブリッド車両以外にも適用することが可能である。ここでは、いわゆるエコノミランニングシステムを備えた車両（以下、「エコラン車両」と称する）への、本発明によるエンジン始動制御の適用について説明する。
【０１０５】
図８は、本発明の実施の形態の変形例によるエコラン車両のエンジン始動構成を示すブロック図である。
【０１０６】
図８を参照して、本発明の実施の形態の変形例によるエンジン始動構成４００は、代表的には二次電池で構成される電源４１０と、インバータ４２０と、モータジェネレータ４３０と、であるエンジン４４０と、制御装置４５０とを含む。制御装置４５０は、エンジン始動構成４００を構成する各要素の動作を制御することが可能に構成されている。
【０１０７】
モータジェネレータ４３０の出力軸は、連結ベルト４４５を介してエンジン４４０と連結される。これにより、エンジン４４０は、モータジェネレータ４３０が発生する回転力によって始動可能である。また、エンジン４４０の運転時には、連結ベルト４４５を介してモータジェネレータ４３０が回転駆動されるため、モータジェネレータ４３０を発電機として動作させて発電することができる。
【０１０８】
電源４１０は、図１における走行用バッテリＢに相当し、温度センサ４１５によって電池温度Ｔｂを検出可能である。インバータ４２０は、電源４１０およびモータジェネレータ４３０の間に配置されて、両者の間で双方向に電力変換可能に構成される。これにより、インバータ４２０は、スイッチング素子のスイッチング制御により、電源４１０からの直流電力を、モータジェネレータ４３０を回転駆動するための交流電力に変換して、エンジン４４０を始動することができる。一方、エンジン４４０の動作時においては、インバータ４２０は、スイッチング素子のスイッチング制御により、エンジン４４０によって回転駆動されたモータジェネレータ４３０の発電電力を、電源４１０の充電に使用可能な直流電力に変換することができる。
【０１０９】
制御装置４５０は、エンジン４４０の動作中には、所定のエンジン自動停止条件の成立に応答して運転中のエンジン４４０を自動的に一時停止させ、かつ、エンジン４４０の一時停止中には、所定のエンジン停止解除条件の成立に応答して一時停止中のエンジン４４０を自動的に再始動させる。
【０１１０】
エンジン自動停止条件は、代表的には、車速＝０およびアクセル開度＝０の状態が所定時間継続しており、かつエンジン４４０の排気ガスが通過する触媒（図示せず）についても活性化されているときに成立する。これに対して、エンジン停止解除条件は、上記のエンジン自動停止条件が不成立となった場合、代表的には、アクセルペダルが踏込まれてアクセル開度≠０となった状態が対応する。
【０１１１】
したがって、エンジン始動構成４００によれば、運転中であってもエンジン４４０は自動的に一時停止および再始動されることになる。また、インバータ４２０およびモータジェネレータ４３０は、モータジェネレータ４３０が電動機として動作するエンジン始動（再始動含む）時、およびモータジェネレータ４３０が発電機として動作するエンジン動作時のそれぞれにおいて、図２および図３に示したのと同様に制御される。
【０１１２】
したがって、エンジン始動構成４００においても、モータジェネレータ４３０を駆動するインバータ４２０のスイッチング周波数（キャリア周波数）について、図４に示したフローチャートに基づいて設定することができる。
【０１１３】
このようなエンジン始動制御とすることにより、電源負荷が大きくなるエンジン始動（再始動）時、特に電源の出力密度低下により電源負荷がさらに増大する低温状態でのエンジン始動（再始動）時には、モータジェネレータ４３０を制御するインバータ４２０での電力損失を低減して、電源４１０の負荷を軽減できる。これに対して、エンジン４４０の動作中におけるモータジェネレータ４３０の発電機としての動作時または、常温域でのエンジン始動（再始動）時には、インバータ４２０を通常のスイッチング周波数で動作させて可聴ノイズの発生を防止することが可能となる。
【０１１４】
また、図４でも説明したように、図８に示したエンジン始動構成においても、電源の出力特性が大きな温度依存性を有さない場合には、エンジン始動時か否かの判定のみによって通常のキャリア周波数設定と、損失低減のためのキャリア周波数（低周波数）設定とを切換える制御構造、あるいは、電源の低温状態検知時に代えて、エンジンの低温状態検知時に損失低減のためのキャリア周波数設定を実行する制御構造とすることも可能である。
【０１１５】
なお、図８に示したエンジン始動構成において、エンジン４１０は本発明での「内燃機関」に対応し、インバータ４２０は本発明における「第１の電力変換器」に対応し、モータジェネレータ４３０は本発明での「第１の電動機」に対応する。
【０１１６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施の形態による内燃機関の始動制御装置が搭載される車両の一例として示されるハイブリッド車両の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１に示したハイブリッド車両におけるモータ制御構成を説明する制御ブロック図である。
【図３】図２に示したＰＷＭ信号生成部でのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御を説明する波形図である。
【図４】本発明の実施の形態によるエンジン始動制御を説明するフローチャートである。
【図５】キャリア周波数切換え構成の第１の例を示すブロック図である。
【図６】キャリア周波数切換え構成の第２の例を示すブロック図である。
【図７】電池温度に応じてインバータでのキャリア周波数設定を可変とする制御例を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態の変形例による、エコノミランニングシステムを備えた自動車のエンジン始動構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１８】
５  接地ライン、６，７  電源ライン、１０♯  直流電圧発生部、１０，１３  電圧センサ、１１  電流センサ、１２  温度センサ、１５  昇降圧コンバータ、２０，３０  インバータ、２２，３２  Ｕ相アーム、２４，３４  Ｖ相アーム、２６，３６  Ｗ相アーム、２７  電流センサ、２８  回転角センサ、５０  制御装置、１００  ハイブリッド車両、１１０  エンジン、１２０  動力分割機構、１２５  出力軸、１３０  減速機、１４０  駆動軸、１５０  車輪（駆動輪）、２００  電流制御ブロック、２１０  電流指令生成部、２２０  座標変換部（３相→２相）、２３０  回転数演算部、２４０  ＰＩ演算部、２５０  座標変換部（２相→３相）、２６０  ＰＷＭ信号生成部、２７０  搬送波、２８０  信号波、３００  搬送波発生機構、３１０，３２０  発振器、３３０  切換スイッチ、３５０  可変電圧発生器、４００  エンジン始動構成、４１０  電源、４１５  温度センサ、４２０  インバータ、４３０  モータジェネレータ、４４０  エンジン、４４５  連結ベルト、４５０  制御装置、Ｂ  走行用バッテリ、Ｃ０，Ｃ１  平滑コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１〜Ｓ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６  逆並列ダイオード、ｆａ  通常周波数、ｆｂ  低周波数（スイッチング損失低減用）、ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ  三相電流、Ｌ１  リアクトル、ＭＣＲＴ  モータ電流、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２  中性点、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１〜Ｑ２６  電力用半導体スイッチング素子、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６  スイッチング制御信号、Ｔｂ  電池温度、Ｔｊｄ  判定温度、Ｔｑｃｏｍ（１），Ｔｑｃｏｍ（２）  トルク指令値、Ｕ１，Ｕ２  Ｕ相コイル巻線、Ｖ１，Ｖ２  Ｖ相コイル巻線、Ｖｂ  電池電圧、Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ  各相電圧指令値、Ｗ１，Ｗ２  Ｗ相コイル巻線、θ  ロータ回転角。
【図１】
0004396644.tif 000002
【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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