(57)【要約】【課題】シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときにエンジン２２を始動できるようにする。【解決手段】シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときにエンジン２２の始動指示がなされたときには、モータＭＧ２の回転子の回転位置が所定位置となるようなモータＭＧ２からのトルクの出力を伴ってエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。これにより、パーキングロック機構９０によって駆動輪３９ａ，３９ｂがロックされると共に変速機６０によってリングギヤ軸３２ａが駆動軸３６から切り離された状態でもエンジン２２をモータリングして始動することができる。【選択図】図１
2007261562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と回転軸とに接続され、該回転軸への動力の出力を伴って該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段と、
シフトレバーが駐車ポジションの状態のときに前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記回転軸の回転を制限するための前記電動機からの動力の出力を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段と該電動機とを制御する始動時制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１記載の車両であって、
前記回転軸の回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、
前記始動時制御手段は、前記検出される回転軸の回転位置が所定位置を含む所定の位置範囲内となるよう前記電動機を制御する手段である
車両。
【請求項３】
請求項１記載の車両であって、
前記回転軸の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記始動時制御手段は、前記検出される回転軸の回転数が値０を含む所定の回転数範囲内となるよう前記電動機を制御する手段である
車両。
【請求項４】
前記始動時制御手段は、前記車両のシステム起動時に前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記回転軸の回転を制限するための前記電動機からの動力の出力を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう制御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】
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と回転軸とに接続され、該回転軸への動力の出力を伴って該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段と、
シフトレバーが駐車ポジションの状態のときに前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記電動機による前記回転軸の回転の制限を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段と該電動機とを制御する始動時制御手段と、
を備える車両。
【請求項６】
請求項５記載の車両であって、
前記電動機は、回転子が前記回転軸に接続され、固定子の回転磁界により該回転子を回転駆動させて該回転軸に動力を入出力可能な電動機であり、
前記始動時制御手段は、前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子が回転しないよう前記電動機を制御する手段である
車両。
【請求項７】
請求項６記載の車両であって、
前記始動時制御手段は、前記電動機に直流電流を印加することにより前記固定子の磁界の向きが固定されるよう制御する手段である
車両。
【請求項８】
請求項６または７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、
前記シフトレバーが前記駐車ポジションの状態のときに、前記始動時制御手段により前記内燃機関のモータリングが開始される以前に前記検出された回転位置を開始時回転位置として設定する開始時回転位置設定手段と、
を備え、
前記始動時制御手段は、前記設定された開始時回転位置を用いて前記回転子が回転しないよう制御する手段である
車両。
【請求項９】
前記始動時制御手段は、前記設定された開始時回転位置における前記回転子の界磁に基づく磁束の向きと前記固定子の磁界の向きとが略一致するよう前記電動機に電流を印加する手段である請求項８記載の車両。
【請求項１０】
請求項８記載の車両であって、
前記電動機は、多相交流電動機であり、
前記始動時制御手段は、前記電動機の各相に印加される電流に基づいて前記回転子の回転に同期して回転する回転座標系における電流である回転座標系電流を計算し、該計算した回転座標系電流に基づいて該回転座標系における目標電圧である回転座標系目標電圧を計算し、該計算した回転座標系目標電圧に基づいて該電動機の各相に印加すべき目標電圧を計算し、該計算した目標電圧を用いて該回転子が回転しないよう制御する手段である
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、三相交流電動機であり、
前記始動時制御手段は、前記電動機の各相に印加される電流を三相−二相変換することによりｄ軸の電流およびｑ軸の電流を前記回転座標系電流として計算し、前記設定された開始時回転位置におけるｄ軸の目標電流に固定値を設定すると共にｑ軸の目標電流に値０を設定し、該設定したｄ軸の目標電流と該計算したｄ軸の電流とに基づくｄ軸の目標電圧および該設定したｑ軸の目標電流と該計算したｑ軸の電流とに基づくｑ軸の目標電圧を前記回転座標系目標電圧として設定する手段である
車両。
【請求項１２】
前記始動時制御手段は、前記設定された開始時回転位置と前記電動機の各相に印加される電流とに基づいて前記回転座標系電流を計算する手段である請求項１０または１１記載の車両。
【請求項１３】
前記始動時制御手段は、前記設定された開始時回転位置と前記計算した回転座標系目標電圧とに基づいて前記目標電圧を計算する手段である請求項１０ないし１２いずれか記載の車両。
【請求項１４】
前記始動時制御手段は、前記開始時回転位置設定手段により開始時回転位置が設定された直後は、前記設定された開始時回転位置に基づいて該回転子の現在の回転位置を推定し、該推定した回転子の現在の回転位置と前記計算した回転座標系目標電圧とに基づいて前記目標電圧を計算する手段である請求項１０ないし１２いずれか記載の車両。
【請求項１５】
前記検出された回転位置と前記設定された開始時回転位置とに基づいて前記回転子が略停止しているか否かを判定する非回転判定手段を備える請求項８ないし１４いずれか記載の車両。
【請求項１６】
請求項８または９記載の車両であって、
前記開始時回転位置設定手段は、前記回転子が回転しないようにするのに十分な電流が前記電動機に印加されるようになった以降に前記検出された回転位置を前記開始時回転位置として設定する手段であり、
前記始動時制御手段は、前記開始時回転位置設定手段により前記開始時回転位置が設定された以降、前記回転子が回転しないようにした状態で前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう制御する手段である
車両。
【請求項１７】
請求項１６記載の車両であって、
前記電動機は、三相交流電動機であり、
前記シフトレバーが前記駐車ポジションのとき、前記電動機の各相に印加される電流を三相−二相変換することによりｄ軸の電流およびｑ軸の電流を計算し、該計算したｄ軸の電流が所定電流を含む所定の電流範囲内にあるときに該回転子が回転しないようにするのに十分な電流が該電動機に印加されるようになったと判定する電流判定手段を備え、
前記開始時回転位置設定手段は、前記電流判定手段による判定結果に基づいて前記開始時回転位置を設定する手段である
車両。
【請求項１８】
前記始動時制御手段は、前記開始時回転位置設定手段により前記開始時回転位置が設定される前、前記電動機から前記回転軸に駆動力が入出力されないよう制御する手段である請求項１６または１７記載の車両。
【請求項１９】
前記始動時制御手段は、前記回転子が回転しないよう前記電動機を制御し、該回転子が回転しない状態で前記モータリング手段による前記内燃機関のモータリングが開始されるよう制御する手段である請求項６ないし１８いずれか記載の車両。
【請求項２０】
前記モータリング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記回転軸と第３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１ないし１９いずれか記載の車両。
【請求項２１】
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と回転軸とに接続され該回転軸への動力の出力を伴って該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段と、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の状態のときに前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記回転軸の回転を制限するための前記電動機からの動力の出力を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段と該電動機とを制御する
車両の制御方法。
【請求項２２】
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と回転軸とに接続され該回転軸への動力の出力を伴って該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段と、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の状態のときに前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記電動機による前記回転軸の回転の制限を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段と該電動機とを制御する
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、エンジンの出力軸にキャリアが接続されると共に車軸側にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する第１モータと、リングギヤに動力を入出力する第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）。この装置では、車両駐車時にエンジンの始動指示がなされたときには、パーキングブレーキによって車軸がロックされている条件が成立したときに第１モータによってエンジンをモータリングして始動することにより、リングギヤが固定された状態でエンジンをモータリングして始動している。
【特許文献１】特開平９−１７０５３３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、上述の構成に加えてプラネタリギヤのリングギヤと車軸側との間に変速機を備える車両では、シフトレバーが駐車ポジションの状態のときには、通常、駆動輪がロックされると共に変速機によってリングギヤが車軸側から切り離される。この状態で第１モータによってエンジンをモータリングして始動しようとするときには、エンジンをモータリングする際にリングギヤに作用するトルクをキャンセルしないと、リングギヤが回転してしまい、エンジンをモータリングすることができない。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、モータリング手段や電動機からの動力を出力可能な回転軸と車軸側との間で変速比の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速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の状態のときでも内燃機関を始動できるように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、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と回転軸とに接続され、該回転軸への動力の出力を伴って該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段と、
シフトレバーが駐車ポジションの状態のときに前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記回転軸の回転を制限するための前記電動機からの動力の出力を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段と該電動機とを制御する始動時制御手段と、
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の状態のときに内燃機関の始動指示がなされたときには、回転軸の回転を制限するための電動機からの動力の出力を伴って内燃機関がモータリングされて始動されるよう内燃機関とモータリング手段と電動機とを制御する。シフトレバーが駐車ポジションの状態のときには、通常、駆動輪をロックするロック手段により駆動輪がロックされると共に回転軸側の動力が車軸側に伝達されないように回転軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段により回転軸が車軸側から切り離される。この状態で内燃機関をモータリングして始動しようとするときには、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力をキャンセルする必要がある。本発明では、回転軸の回転が制限されるよう電動機から回転軸に動力を出力することにより、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力を電動機からの動力によりキャンセルすることができ、内燃機関をモータリングして始動することができる。ここで、前記変速手段は、複数のクラッチを有し、該複数のクラッチの係合状態を変更することにより前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除を行なう手段であるものとすることもできる。ここで、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの非回転系に固定するブレーキも含まれる。
【０００８】
こうした本発明の第１の車両において、前記回転軸の回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、前記始動時制御手段は、前記検出される回転軸の回転位置が所定位置を含む所定の位置範囲内となるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転軸の回転位置のズレを抑制して内燃機関をモータリングして始動することができる。この場合、前記始動時制御手段は、前記検出される回転軸の回転位置と所定位置と偏差が打ち消されるよう前記電動機をフィードバック制御する手段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、前記回転軸の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記始動時制御手段は、前記検出される回転軸の回転数が値０を含む所定の回転数範囲内となるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転軸の回転数のズレを抑制して内燃機関をモータリングして始動することができる。この場合、前記始動時制御手段は、前記検出される回転軸の回転数が値０となるよう前記電動機をフィードバック制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明の第１の車両において、前記始動時制御手段は、前記車両のシステム起動時に前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記回転軸の回転を制限するための前記電動機からの動力の出力を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車両のシステム起動時に内燃機関をモータリングして始動することができる。
【００１１】
本発明の第２の車両は、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と回転軸とに接続され、該回転軸への動力の出力を伴って該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段と、
シフトレバーが駐車ポジションの状態のときに前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記電動機による前記回転軸の回転の制限を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段と該電動機とを制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１２】
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の状態のときに内燃機関の始動指示がなされたときには、電動機による回転軸の回転の制限を伴って内燃機関がモータリングされて始動されるよう内燃機関とモータリング手段と電動機とを制御する。シフトレバーが駐車ポジションの状態のときには、前述したように、通常、駆動輪をロックするロック手段により駆動輪がロックされると共に変速手段により回転軸が車軸側から切り離される。この状態で内燃機関をモータリングして始動しようとするときには、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力をキャンセルする必要がある。本発明では、電動機によって回転軸の回転を制限することにより、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力を電動機によりキャンセルすることができ、内燃機関をモータリングして始動することができる。ここで、前記変速手段は、複数のクラッチを有し、該複数のクラッチの係合状態を変更することにより前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除を行なう手段であるものとすることもできる。ここで、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの非回転系に固定するブレーキも含まれる。
【００１３】
こうした本発明の第２の車両において、前記電動機は回転子が前記回転軸に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回転軸に動力を入出力可能な電動機であり、前記始動時制御手段は前記固定子の磁界の向きを固定して前記回転子が回転しないよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、固定子の磁界の向きを固定することにより、回転子が回転しないようにすることができる。
【００１４】
この固定子の磁界の向きを固定して回転子が回転しないよう電動機を制御する態様の本発明の第２の車両において、前記始動時制御手段は、前記電動機に直流電流を印加することにより前記固定子の磁界の向きが固定されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機に直流電流を印加することにより、回転子が回転しないようにすることができる。
【００１５】
また、固定子の磁界の向きを固定して回転子が回転しないよう電動機を制御する態様の本発明の第２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、前記シフトレバーが前記駐車ポジションの状態のときに前記始動時制御手段により前記内燃機関のモータリングが開始される以前に前記検出された回転位置を開始時回転位置として設定する開始時回転位置設定手段と、を備え、前記始動時制御手段は、前記設定された開始時回転位置を用いて前記回転子が回転しないよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、開始時回転位置を用いて回転子が回転しないようにすることができる。
【００１６】
この開始時回転位置を用いて回転子が回転しないよう制御する態様の本発明の第２の車両において、前記始動時制御手段は、前記設定された開始時回転位置における前記回転子の界磁に基づく磁束の向きと前記固定子の磁界の向きとが略一致するよう前記電動機に電流を印加する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力と、回転子の界磁に基づく磁束の向きと固定子の磁界の向きとのズレに基づく駆動力と、の釣り合いにより回転子が回転しないようにすることができる。
【００１７】
また、開始時回転位置を用いて回転子が回転しないよう制御する態様の本発明の第２の車両において、前記電動機は多相交流電動機であり、前記始動時制御手段は、前記電動機の各相に印加される電流に基づいて前記回転子の回転に同期して回転する回転座標系における電流である回転座標系電流を計算し、該計算した回転座標系電流に基づいて該回転座標系における目標電圧である回転座標系目標電圧を計算し、該計算した回転座標系目標電圧に基づいて該電動機の各相に印加すべき目標電圧を計算し、該計算した目標電圧を用いて該回転子が回転しないよう制御する手段であるものとすることもできる。
【００１８】
この回転座標系を用いて電動機を制御する態様の本発明の第２の車両において、前記電動機は三相交流電動機であり、前記始動時制御手段は、前記電動機の各相に印加される電流を三相−二相変換することによりｄ軸の電流およびｑ軸の電流を前記回転座標系電流として計算し、前記設定された開始時回転位置におけるｄ軸の目標電流に固定値を設定すると共にｑ軸の目標電流に値０を設定し、該設定したｄ軸の目標電流と該計算したｄ軸の電流とに基づくｄ軸の目標電圧および該設定したｑ軸の目標電流と該計算したｑ軸の電流とに基づくｑ軸の目標電圧を前記回転座標系目標電圧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、開始時回転位置におけるｄ軸の電流を用いて回転子が回転しないようにすることができる。
【００１９】
また、回転座標系を用いて電動機を制御する態様の本発明の第２の車両において、前記始動時制御手段は、前記設定された開始時回転位置と前記電動機の各相に印加される電流とに基づいて前記回転座標系電流を計算する手段であるものとすることもできる。また、前記始動時制御手段は、前記設定された開始時回転位置と前記計算した回転座標系目標電圧とに基づいて前記目標電圧を計算する手段であるものとすることもできる。さらに、前記始動時制御手段は、前記開始時回転位置設定手段により開始時回転位置が設定された直後は、前記設定された開始時回転位置に基づいて該回転子の現在の回転位置を推定し、該推定した回転子の現在の回転位置と前記計算した回転座標系目標電圧とに基づいて前記目標電圧を計算する手段であるものとすることもできる。
【００２０】
開始時回転位置を用いて回転子が回転しないよう制御する態様の本発明の第２の車両において、前記検出された回転位置と前記設定された開始時回転位置とに基づいて前記回転子が回転していないか否かを判定する非回転判定手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、回転位置と開始時回転位置とに応じて回転子が回転していないか否かを判定することができる。
【００２１】
また、開始時回転位置を用いて回転子が回転しないよう制御する態様の本発明の第２の車両において、前記開始時回転位置設定手段は、前記回転子が回転しないようにするのに十分な電流が前記電動機に印加されるようになった以降に前記検出された回転位置を前記開始時回転位置として設定する手段であり、前記始動時制御手段は、前記開始時回転位置設定手段により前記開始時回転位置が設定された以降、前記回転子が回転しないようにした状態で前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転子が回転しないようにするのに十分な電流が電動機に印加されるようになる前の回転位置を開始時回転位置に設定するものに比して電動機の回転子の回転の程度が大きくなるのを抑制することができる。
【００２２】
この回転子が回転しないようにするのに十分な電流が電動機に印加されるようになった以降に検出された回転位置を開始時回転位置として設定する態様の本発明の第２の車両において、前記電動機は三相交流電動機であり、前記シフトレバーが前記駐車ポジションのとき、前記電動機の各相に印加される電流を三相−二相変換することによりｄ軸の電流およびｑ軸の電流を計算し、該計算したｄ軸の電流が所定電流を含む所定の電流範囲内にあるときに該回転子が回転しないようにするのに十分な電流が該電動機に印加されるようになったと判定する電流判定手段を備え、前記開始時回転位置設定手段は、前記電流判定手段による判定結果に基づいて前記開始時回転位置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、回転子が回転しないようにするのに十分な電流が電動機に印加されるようになったか否かをより適正に判定することができる。
【００２３】
また、回転子が回転しないようにするのに十分な電流が電動機に印加されるようになった以降に検出された回転位置を開始時回転位置として設定する態様の本発明の第２の車両において、前記始動時制御手段は、前記開始時回転位置設定手段により前記開始時回転位置が設定される前、前記電動機から前記回転軸に駆動力が入出力されないよう制御する手段であるものとすることもできる。
【００２４】
固定子の磁界の向きを固定して回転子が回転しないよう電動機を制御する態様の本発明の第２の車両において、前記始動時制御手段は、前記回転子が回転しないよう前記電動機を制御し、該回転子が回転しない状態で前記モータリング手段による前記内燃機関のモータリングが開始されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転子が回転していない状態で内燃機関のモータリングを開始することができる。
【００２５】
本発明の第１または第２の車両において、前記モータリング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記回転軸と第３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。
【００２６】
本発明の第１の車両の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と回転軸とに接続され該回転軸への動力の出力を伴って該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段と、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の状態のときに前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記回転軸の回転を制限するための前記電動機からの動力の出力を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段と該電動機とを制御する
ことを要旨とする。
【００２７】
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の状態のときに内燃機関の始動指示がなされたときには、回転軸の回転を制限するための電動機からの動力の出力を伴って内燃機関がモータリングされて始動されるよう内燃機関とモータリング手段と電動機とを制御する。シフトレバーが駐車ポジションの状態のときには、通常、駆動輪をロックするロック手段により駆動輪がロックされると共に回転軸側の動力が車軸側に伝達されないように回転軸と車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段により回転軸が車軸側から切り離される。この状態のときに内燃機関をモータリングして始動しようとするときには、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力をキャンセルする必要がある。本発明では、回転軸の回転が制限されるよう電動機から回転軸に動力を出力することにより、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力を電動機からの動力によりキャンセルすることができ、内燃機関をモータリングして始動することができる。ここで、前記変速手段は、複数のクラッチを有し、該複数のクラッチの係合状態を変更することにより前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除を行なう手段であるものとすることもできる。
【００２８】
この本発明の第２の車両の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と回転軸とに接続され該回転軸への動力の出力を伴って該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除が可能な変速手段と、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の状態のときに前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記電動機による前記回転軸の回転の制限を伴って前記内燃機関がモータリングされて始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段と該電動機とを制御する
ことを要旨とする。
【００２９】
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の状態のときに内燃機関の始動指示がなされたときには、電動機による回転軸の回転の制限を伴って内燃機関がモータリングされて始動されるよう内燃機関とモータリング手段と電動機とを制御する。シフトレバーが駐車ポジションの状態のときには、前述したように、通常、駆動輪をロックするロック手段により駆動輪がロックされると共に変速手段により回転軸が車軸側から切り離される。この状態で内燃機関をモータリングして始動しようとするときには、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力をキャンセルする必要がある。本発明では、電動機によって回転軸の回転を制限することにより、内燃機関のモータリングに伴って回転軸に作用する駆動力を電動機によりキャンセルすることができ、内燃機関をモータリングして始動することができる。ここで、前記変速手段は、複数のクラッチを有し、該複数のクラッチの係合状態を変更することにより前記回転軸と前記車軸側との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除を行なう手段であるものとすることもできる。ここで、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの非回転系に固定するブレーキも含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００３１】
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に接続された回転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。
【００３２】
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。
【００３３】
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には回転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。
【００３４】
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からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２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。
【００３５】
変速機６０は、回転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。変速機６０の構成の一例を図２に示す。図２に示す変速機６０は、シングルピニオンの遊星歯車機構６０ａ，６０ｂと三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２と一つのワンウェイクラッチＦ１とにより構成されている。遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数のピニオンギヤ６３と、複数のピニオンギヤ６３を自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えている。サンギヤ６１は、クラッチＣ１を介してリングギヤ軸３２ａに接続されていると共にブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。キャリア６４は、クラッチＣ２を介してリングギヤ軸３２ａに接続されている。遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えている。サンギヤ６５は、回転軸６９およびクラッチＣ３を介してリングギヤ軸３２ａに接続されている。リングギヤ６６は、遊星歯車機構６０ａのキャリア６４に接続されていると共にブレーキＢ２のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっていると共にワンウェイクラッチＦ１により所定方向に自由に回転でき所定方向と逆方向には回転できないようになっている。キャリア６８は、駆動軸３６に接続されていると共に遊星歯車機構６０ａのリングギヤ６２に接続されている。変速機６０は、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，ブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフにより、リングギヤ軸３２ａの回転を４段に変速して駆動軸３６に伝達すると共にリングギヤ軸３２ａを駆動軸３６から切り離している。クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２に対して作用させる油圧を調節することにより行なわれる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，ブレーキＢ１，Ｂ２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。
【００３９】
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のクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，ブレーキＢ１，Ｂ２の全てをオフとしてリングギヤ軸３２ａが駆動軸３６から切り離される。
【００４０】
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。
【００４１】
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、特にシステム起動時にエンジン２２を始動する際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により実行される始動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、ハイブリッド自動車２０のシステム起動時にエンジン２２の始動指示がなされたときに実行される。なお、システム起動時には、通常、シフトレバー８１は駐車ポジションの状態にあるため、前述したように、パーキングロック機構９０によって駆動輪３９ａ，３９ｂがロックされていると共に変速機６０によって回転軸としてのリングギヤ軸３２ａが駆動軸３６から切り離されている。
【００４２】
始動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やエンジン２２の始動開始時からの経過時間ｔ，モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２を入力する（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、始動開始時からの経過時間ｔは、このルーチンの実行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。さらに、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出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。
【００４３】
こうしてデータを入力すると、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅや始動開始時からの経過時間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Ｓ１１０）。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や始動開始時からの経過時間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や始動開始時からの経過時間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４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を安定して点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ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、点火開始回転数Ｎｆｉｒｅは、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、例えば１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなどのように設定されている。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ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を点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ以上に回転させて始動させることができる。
【００４４】
続いて、モータＭＧ２の回転子の現在の回転位置θｍ２と所定位置θｍｓｅｔとに基づいてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を次式（１）により設定する（ステップＳ１２０）。ここで、所定位置θｍｓｅｔは、例えば、このルーチンの実行が開始されるとき即ちエンジン２２のモータリングが開始されるときのモータＭＧ２の回転子の回転位置を用いることができる。式（１）は、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２と所定位置θｍｓｅｔとの偏差を打ち消すためのフィードバックの関係式であり、式（１）中、「ｋ１」は比例項のゲインである。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２と所定位置θｍｓｅｔとの偏差が打ち消されるよう、即ち、回転位置θｍ２に相当するリングギヤ軸３２ａの回転位置θｒと所定位置θｍｓｅｔに相当するリングギヤ軸３２ａの位置θｒｓｅｔとの偏差が打ち消されるようモータＭＧ２を制御することができる。この結果、リングギヤ軸３２ａの回転位置θｒが位置θｒｓｅｔから大きくズレないようにすることができる。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５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を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。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、パーキングロック機構９０によって駆動輪３９ａ，３９ｂがロックされていると共に変速機６０によって回転軸としてのリングギヤ軸３２ａが駆動軸３６から切り離されている。したがって、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動する際には、モータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルしないと、リングギヤ軸３２ａが回転してしまい、エンジン２２をモータリングすることができない。実施例では、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２と所定位置θｍｓｅｔとの偏差が打ち消されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングする際にリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをモータＭＧ２からのトルクによりキャンセルすることができるため、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングすることができる。
【００４５】
Tm2*=k1・(θmset-θm2) (1)
【００４６】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１３０）。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００４７】
トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を送信すると、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っているか否かを判定し（ステップＳ１４０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っていないときにはステップＳ１００に戻る。こうしてエンジン２２をモータリングすることによってエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ると（ステップＳ１４０）、燃料噴射制御や点火制御を開始して（ステップＳ１５０）、エンジン２２が完爆したか否かを判定し（ステップＳ１６０）、エンジン２２が完爆していないと判定されたときにはステップＳ１００に戻り、エンジン２２が完爆したと判定されたときに始動時制御ルーチンを終了する。
【００４８】
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８１が駐車ポジションの状態のときにエンジン２２の始動指示がなされたときには、回転軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転を制限するためのモータＭＧ２からのトルクの出力を伴ってエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときでもエンジン２２をモータリングして始動することができる。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、システム起動時にエンジン２２に始動指示がなされたとき、回転軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転を制限するためのモータＭＧ２からのトルクの出力を伴ってエンジン２２をモータリングして始動するものとしたが、システム起動時に限られず、シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときにエンジン２２の始動指示がなされたときには、回転軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転を制限するためのモータＭＧ２からのトルクの出力を伴ってエンジン２２をモータリングして始動するものとしてもよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、比例制御によるフィードバック制御の関係式によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算するものとしたが、比例制御に加えて積分制御や微分制御を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算するものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、比例制御によるフィードバック制御の関係式だけによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算するものとしたが、次式（２）に示すように、モータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと釣り合いをとるためのトルクを加味してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしてもよい。ここで、式（２）中、右辺第２項の「ｋ２」は比例項のゲインである。
【００５１】
Tm2*=Tm1*/ρ+k2・(θmset-θm2) (2)
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときにエンジン２２の始動指示がなされたときには、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２と所定位置θｍｓｅｔとの偏差が打ち消されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算するものとしたが、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が略値０となるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を次式（３）のフィードバック制御の関係式により計算するものとしてもよい。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２の回転子の回転位置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ことができる。また、式（３）中、右辺の「ｋ３」は比例項のゲインである。
【００５３】
Tm2*=k3・(0-Nm2) (3)
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときにエンジン２２の始動指示がなされたときには、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２と所定位置θｍｓｅｔとの偏差が打ち消されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると共に設定したトルク指令Ｔｍ２＊が出力されるようモータＭＧ２を制御するものとしたが、回転軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転を制限することができれば、例えば、モータＭＧ２の固定子の磁界の向きを固定することによってリングギヤ軸３２ａの回転を制限するものとしてもよい。以下、この場合について第２実施例で説明する。
【実施例２】
【００５５】
図６は、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図であり、図７は、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を含む電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図６に示すように、モータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４５ａ，４６ａおよびステータ４５ｂ，４６ｂに符号を付すと共に、図７に示すように、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を含む電気駆動系の構成の概略を明示しただけで、図１に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複した説明を回避するため、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成については、新たに符号を付した部分や明示した部分を除いて、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、図６および図７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とから構成され、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いる。インバータ４１，４２は、それぞれ６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２と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、電力ライン５４の正極母線と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。この各６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２には、それぞれ６個のダイオードＤ１〜Ｄ６，Ｄ７〜Ｄ１２が逆並列接続されている。したがって、電力ライン５４の正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１〜Ｔ６，Ｔ７〜Ｔ１２のオン時間の割合を制御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。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の回転子（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。
【００５７】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図３の始動時制御ルーチンに代えて図８の始動時制御ルーチンを実行する。図８の始動時制御ルーチンでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、モータＥＣＵ４０にモータロック指令を送信し（ステップＳ２００）、モータＥＣＵ４０からモータリング許可指令を受信するのを待つ処理を行なう（ステップＳ２１０）。モータロック指令を受信したモータＥＣＵ４０は、図９に例示するモータロック指令受信時第２モータ制御ルーチンにより、モータＭＧ２のステータ４６ｂの磁界の向きを固定することによってモータＭＧ２のロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）が回転しないようモータＭＧ２を制御する。また、モータリング許可指令は、図９のモータロック指令受信時第２モータ制御ルーチンにより、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始してもよいと判断されたときにモータＥＣＵ４０からハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信される指令である。図９のモータロック指令受信時第２モータ制御ルーチンについては後述する。
【００５８】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅやエンジン２２の始動開始時からの経過時間ｔを入力し（ステップＳ１００ｂ）、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅとエンジン２２の始動開始時からの経過時間ｔと前述した図４とを用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ１１０）、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を送信する（ステップＳ１３０ｂ）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至るのを待って燃料噴射制御や点火制御を開始し（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、エンジン２２が完爆するのを待って（ステップＳ１６０）、始動時制御ルーチンを終了する。なお、エンジン２２の回転数Ｎｅについては図３の始動時制御ルーチンと同様に入力するものとした。また、エンジン２２の始動開始時からの経過時間ｔについては、このルーチンでは、エンジン２２のモータリングが開始されてからの時間を入力するものとした。さらに、トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、第２実施例では、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が駆動されるようモータＭＧ１を制御するものとした。
【００５９】
次に、図９のモータロック指令受信時第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、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からモータロック指令を受信してから所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。図９のモータロック指令受信時第２モータ制御ルーチンでは、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相に流れる電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を入力すると共に（ステップＳ３００）、入力したモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２に極対数ｐを乗じることにより電気角θｅ２を計算し（ステップＳ３１０）、モータＭＧ２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の総和を値０として電気角θｅ２を用いて次式（４）により相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）する（ステップＳ３２０）。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。
【００６０】
【数１】
2007261562.tif 000003
【００６１】
続いて、所定電流Ｉ１とｄ軸の電流Ｉｄ２との偏差を閾値Ｉｒｅｆと比較する（ステップＳ３３０）。ここで、所定電流Ｉ１は、例えば、モータＭＧ２の三相コイルに直流電流を印加してモータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにする際に開始時電気角θｅｓｅｔに対してｄ−ｑ座標系におけるｄ軸に流すべき電流値などに設定することができる。ここで、開始時電気角θｅｓｅｔは、モータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようモータＭＧ２のステータ４６ｂの磁界の向きを固定する際に用いる電気角θｅ２であり、その詳細については後述する。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（回転軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転しないようにするときの様子を図１０に示す。図１０の例では、Ｕ相，Ｖ相に直流電流を印加することにより、直流電流が印加された２相で各々形成される磁界（図中破線矢印参照）を合成した固定磁界（図中実線矢印参照）がステータ４６ｂに形成される。この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方向と一致するとき、即ち固定磁界の向きとｄ−ｑ座標系におけるｄ軸の向きとが一致しているときには、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をモータリングする際に、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（以下、このトルクを作用トルクという）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ｄ−ｑ座標系における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そのときのモータＭＧ２の電気角θｅ２とに応じてｄ軸の向きと固定磁界の向きとが一致するようロータ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）、作用トルクと吸引トルクとが釣り合う位置でロータ４６ａは停止する。第２実施例では、第１実施例と同様にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するため、即ち、作用トルクがエンジン２２の回転数Ｎｅや始動開始時からの経過時間ｔに応じて変化するため、これに応じた電気角θｅ２で作用トルクと吸引トルクとが釣り合うことになる。前述の所定電流Ｉ１には、実施例では、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングする際にモータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用する最大トルクに基づいてこの最大トルクがリングギヤ軸３２ａに作用したときでもモータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにすることができる電流値以上の固定値を設定するものとした。また、閾値Ｉｒｅｆは、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったか否かを判定するために用いられる閾値であり、モータＭＧ２やインバータ４２の特性などにより定められる。このようにｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったか否かを判定するのは、ｄ軸の電流Ｉｄ２を値０から所定電流Ｉ１に向けて増加させる際にｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１を大きく超えるのを抑制するためになまし処理を施す場合などに、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至るまでに若干の時間を要するためである。以上より、ステップ３３０の所定電流Ｉ１とｄ軸の電流Ｉｄ２との偏差と閾値Ｉｒｅｆと��比較は、モータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにすることができる電流がモータＭＧ２に印加されているかを判定する処理となる。
【００６２】
ステップ３３０で所定電流Ｉ１とｄ軸の電流Ｉｄ２との偏差が閾値Ｉｒｅｆより大きいとき、即ちｄ軸の電流Ｉｄ２は未だ所定電流Ｉ１近傍に至っていないときには、モータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにすることができる電流が未だモータＭＧ２に印加されていないと判断し、ｄ−ｑ座標系におけるｄ軸にのみ電流が流れるよう電流指令Ｉｄ２＊に所定電流Ｉ１を設定すると共に電流指令Ｉｑ２＊に値０を設定し（ステップＳ３４０）、設定した電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊と相電流Ｉｄ２，Ｉｖ２とを用いて次式（５）および式（６）によりモータＭＧ２のｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を計算する（ステップＳ３５０）。ここで、式（５）および式（６）中、「ｋ３」，「ｋ５」は比例係数であり、「ｋ４」，「ｋ６」は積分係数である。
【００６３】
【数２】
2007261562.tif 000004
【００６４】
そして、次式（７）および式（８）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊をモータＭＧ２の三相コイルＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（二相−三相変換）すると共に（ステップＳ３６０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をインバータ４２をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し（ステップＳ３７０）、変換したＰＷＭ信号をインバータ４２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Ｓ３８０）、第２モータ制御ルーチンを終了する。この場合、回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２に基づく電気角θｅ２に対してｄ−ｑ座標系におけるｄ軸にのみ電流が流れるから、モータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａにはトルクは入出力されず、リングギヤ軸３２ａはフリーの状態となる。
【００６５】
【数３】
2007261562.tif 000005
【００６６】
ステップＳ３３０で所定電流Ｉ１とｄ軸の電流Ｉｄ２との偏差が閾値Ｉｒｅｆ以下のとき、即ちｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったときには、モータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにすることができる電流がモータＭＧ２に印加されていると判断し、初期値として値０が設定されたフラグＧの値を調べ（ステップＳ３９０）、フラグＧが値０のときには、モータリング許可指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信すると共に（ステップＳ４００）、電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔに設定し（ステップＳ４１０）、フラグＧに値１を設定する（ステップＳ４２０）。一方、ステップＳ３９０でフラグＧが値１のときには、ステップＳ４００〜Ｓ４２０の処理は行なわれない。したがって、ステップＳ３９０〜Ｓ４２０の処理は、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至った直後に、モータリング許可指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信すると共にそのときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定する処理となる。ここで、ステップＳ４００で、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったときにモータリング許可指令を送信するのは以下の理由による。ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至る前にモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始すると、作用トルクに対してモータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにするために必要な電流をモータＭＧ２に印加することができないときに、モータＭＧ２のロータ４６ａが回転してしまう。一方、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至った後にエンジン２２のモータリングを開始すれば、モータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにしながらエンジン２２をモータリングすることができる。第２実施例では、こうした理由により、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったときにモータリング許可指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信し、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、このモータリング許可指令を受信するのを待ってエンジン２２のモータリングを開始するものとした。また、ステップＳ４１０で、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定するのは以下の理由による。ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至る前の電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定すると、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至るまでにモータＭＧ２のロータ４６ａが回転して電気角θｅ２と開始時電気角θｅｓｅｔとの間のズレが大きくなることがある。こうしたズレが大きいと、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至って開始時電気角θｅｓｅｔを用いてステータ４６ｂに固定磁界を形成させたときに、作用トルクと吸引トルクとが釣り合う電気角θｅ２までモータＭＧ２のロータ４６ａが回転する際の回転角が大きくなり、作用トルクと吸引トルクとが釣り合う電気角θｅ２近傍でロータ４６ａが振動してしまうことがある。一方、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１に至ったときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定すれば、作用トルクと吸引トルクとが釣り合う電気角θｅ２までロータ４６ａが回転する際の回転角が大きくなるのを抑制することができ、ロータ４６���がこの電気角θｅ２近傍で振動するのを抑制することができる。第２実施例では、こうした理由により、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定するものとした。
【００６７】
こうして開始時電気角θｅｓｅｔを設定すると、設定した開始時電気角θｅｓｅｔを用いて前述した式（４）における「θｅ２」を「θｅｓｅｔ」に置き換えたものにより相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を相電流Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換すると共に（ステップＳ４３０）、ｄ軸にのみ電流が流れるよう電流指令Ｉｄ２＊に所定電流Ｉ１を設定すると共に電流指令Ｉｑ２＊に値０を設定し（ステップＳ４４０）、設定した電流指令Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊と相電流Ｉｄ２，Ｉｑ２とを用いて式（５）および式（６）における「θｅ２」を「θｅｓｅｔ」に置き換えたものにより電圧指令Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊を設定し（ステップＳ４５０）、式（７）および式（８）における「θｅ２」を「θｅｓｅｔ」に置き換えたものにより電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換し（ステップＳ４６０）、座標変換した電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊をインバータ４２をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し（ステップＳ４７０）、変換したＰＷＭ信号をインバータ４２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Ｓ４８０）、第２モータ制御ルーチンを終了する。このように、開始時電気角θｅｓｅｔに対してｄ−ｑ座標系におけるｄ軸にのみ電流が流れるようモータＭＧ２を制御することにより、前述したように、モータＭＧ２のロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）が回転しないようにすることができる。そして、この状態でモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動することにより、シフトレバー８１が駐車ポジションにあるときでもエンジン２２をモータリングして始動することができる。
【００６８】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、シフトレバー８１が駐車ポジションの状態のときにエンジン２２の始動指示がなされたときには、モータＭＧ２のステータ４６ｂに固定磁界を形成して永久磁石が貼り付けられたロータ４６ａが回転しないようにしながらエンジン２２をモータリングして始動するから、第１実施例と同様に、シフトレバー８１が駐車ポジションにあるときでもエンジン２２をモータリングして始動することができる。
【００６９】
また、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、モータＭＧ２に印加されるｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定してモータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにするから、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至る前の電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定してモータＭＧ２のロータ４６ａが回転しないようにするものに比してモータＭＧ２の電気角θｅ２が開始時電気角θｅｓｅｔから大きくズレるのを抑制することができ、モータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用する作用トルクとロータ４６ａのｄ軸の向きと固定磁界の向きとが一致するようロータ４６ａに作用する吸引トルクとが釣り合う電気角θｅ２までロータ４６ａが回転する回転角が大きくなるのを抑制することができる。
【００７０】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、説明の容易のために、モータＭＧ２のロータ４６ａに取り付けられた永久磁石によるマグネットトルクのみを考慮して説明したが、ロータ４６ａの永久磁石間の部分（鉄心部分）によるリラクタンストルクが生じる場合には、マグネットトルクに加えてリラクタンストルクも考慮するものとしてもよい。
【００７１】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータリング許可指令をモータＥＣＵ４０から受信してからエンジン２２のモータリングを開始するものとしたが、これに代えて、所定時間ｔｒｅｆが経過してからエンジン２２のモータリングを開始するものとしてもよい。ここで、所定時間ｔｒｅｆは、例えば、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からモータＥＣＵ４０にモータロック指令を送信してからモータＭＧ２に印加されるｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至るまでに要する時間やそれよりも若干長い時間などに設定することができる。
【００７２】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊から電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊への座標変換（２相−３相変換）は、開始時電気角θｅｓｅｔを用いて行なうものとしたが、開始時電気角θｅｓｅｔが設定された直後に電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）するときには、開始時電気角θｅｓｅｔに代えて、開始時電気角θｅｓｅｔを設定してからの時間の経過を考慮して現在の電気角θｅ２（以下、これを推定電気角θｅｓｅｔ２という）を推定すると共に推定電気角θｅｓｅｔ２を用いて行なうものとしてもよい。これは、開始時電気角θｅｓｅｔを設定してから電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）するタイミングまでの間にロータ４６ａが若干回転して電気角θｅ２にズレが生じることがあるためである。なお、こうしてモータＭＧ２に電流を印加してロータ４６ａが回転しないようにした以降は、電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊から電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊の座標変換（２相−３相変換）、開始時電気角θｅｓｅｔを用いるものとしてもよいし、上述の推定電気角θｅｓｅｔ２を用いて行なうものとしてもよい。
【００７３】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＥＣＵ４０は、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったときに、そのときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定してその開始時電気角θｅｓｅｔに基づいてモータＭＧ２のステータ４６ｂに固定磁界を形成させるものとしたが、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったか否かではなく、モータＭＧ２の三相コイルに流れる電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２が所定範囲内に至ったときにそのときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定してその開始時電気角θｅｓｅｔに基づいてモータＭＧ２のステータ４６ｂに固定磁界を形成させるものとしてもよい。
【００７４】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、エンジン２２をモータリングして始動する際にモータＭＧ２のロータ４６ａが略停止しているか否かについて判定していないが、これを判定するものとしてもよい。この場合、例えば、現在の電気角θｅ２と開始時電気角θｅｓｅｔとの偏差が所定範囲内であるか否かに基づいて判定するものとしたり、現在のロータ４６ａの回転位置θｍ２と開始時電気角θｅｓｅｔを設定したときのモータＭＧ２のロータ４６ａの回転位置θｍ２との偏差が所定範囲内であるか否かに基づいて判定するものとしたり、ロータ４６ａの回転位置θｍ２に基づいて計算されるモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の大きさが所定回転数以下であるか否かに基づいて判定したりすることができる。
【００７５】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＥＣＵ４０は、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至ったときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定するものとしたが、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至る前、例えば、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からモータロック指令を受信したときの電気角θｅ２を開始時電気角θｅｓｅｔとして設定するものとしてもよい。
【００７６】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、モータＥＣＵ４０は、ｄ軸の電流Ｉｄ２が所定電流Ｉ１近傍に至るまで即ちモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングが開始される前は、モータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａにトルクが入出力されないようモータＭＧ２を制御するものとしたが、モータＭＧ２からリングギヤ軸３２ａにトルクが入出力されるようモータＭＧ２を制御するものとしてもよいし、モータＭＧ２のステータ４６ｂに固定磁界を形成させてロータ４６ａ（リングギヤ軸３２ａ）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。
【００７７】
第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、４段の変速段をもって変速可能な変速機６０を用いるものとしたが、変速機の変速段は４段に限られるものではなく、２段以上の変速段であればよい。
【００７８】
第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機６０を介して接続された回転軸としてのリングギヤ軸３２ａにエンジン２２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１１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回転軸３２ｂに接続されたアウターロータ１３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を回転軸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。
【００７９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【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】変速機６０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により実行される始動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】トルク指令設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２をモータリングしている際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６】第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。
【図７】モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を含む電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図８】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】第２実施例のモータＥＣＵ４０により実行されるモータロック指令受信時第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１０】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（回転軸としてのリングギヤ軸３２ａ）が回転しないようにするときの様子を示す説明図である。
【図１１】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】
【００８１】
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  回転軸、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、４６ｂ，４６ｂ  ステータ、４５Ｕ，４５Ｖ，４６Ｕ，４６Ｖ  電流センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  変速機、６０ａ，６０ｂ  遊星歯車機構、６１，６５  サンギヤ、６２，６６  リングギヤ、６３，６７  ピニオンギヤ、６４，６８  キャリア、６９  回転軸、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、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  クラッチ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、Ｆ１  ワンウェイクラッチ、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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