(57)【要約】【課題】ハイブリッド自動車において回転電機の運転状態に関係なく内燃機関を始動する際の回転電機のトルク低下を抑える車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１００は、ディーゼルエンジン１と、ディーゼルエンジン１及び車両駆動機構６との間で駆動力の伝達が可能なインナーモータ２０と、車両駆動機構６との間で駆動力の伝達が可能なアウターモータ３０と、ＥＣＵ４０とを備える。ＥＣＵ４０は、ディーゼルエンジン１の停止状態でアウターモータ３０を動作させているときにディーゼルエンジン１の始動が必要であると判断すると、アウターモータ３０の出力トルクを低下させた後、インナーモータ２０にディーゼルエンジン１のクランキングのためのトルクを発生させると同時に、クランキングのためのトルクの反力を受ける車両駆動機構６への出力トルクをアウターモータ３０に増加させつつ、ディーゼルエンジン１への燃料噴射を実施する。【選択図】図１
2016074264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両制御装置において、
内燃機関と、
前記内燃機関及び車両駆動機構との間で駆動力の伝達ができるように設けられる第一回転電機と、
前記車両駆動機構との間で駆動力の伝達ができるように設けられる第二回転電機と、
前記第一回転電機、前記第二回転電機及び前記内燃機関を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、
前記内燃機関の停止状態で前記第二回転電機を動作させているときに前記内燃機関を始動させる必要があると判断すると、
前記第二回転電機の出力トルクを低下させた後、前記第一回転電機に前記内燃機関をクランキングするためのトルクを発生させると同時に、前記第二回転電機に、前記クランキングするためのトルクの反力を受ける前記車両駆動機構への出力トルクを増加させつつ、クランキングされる前記内燃機関への燃料噴射を実施する車両制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、所定時間にわたって時間の経過と共に前記第二回転電機の出力トルクを低下させる請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第二回転電機に、前記車両駆動機構が受ける反力を緩和可能なトルクを前記車両駆動機構に付加するように出力トルクを増加させる請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記第二回転電機での出力トルクの低下量は、前記第二回転電機の増加後の出力トルクが前記第二回転電機の最大トルクを超えないようにする量以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記第一回転電機及び前記第二回転電機は、１つの回転子を共有して含んでダブルロータ型の回転電機を構成し、
前記ダブルロータ型の回転電機は、回転可能な第一回転子、前記第一回転子の外周側で相対回転可能に設けられる第二回転子、及び前記第二回転子の外周側で固定配設される固定子を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、ディーゼルエンジンである請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１及び２のように、内燃機関及び回転電機を備えるハイブリッド自動車において、内燃機関と車両の駆動機構との間に回転電機を介在させ、内燃機関によって車両の駆動機構を直接駆動しない方式のものが提案されている。
特許文献１及び２では、回転電機として、内外に二重に配置された２つのロータを有するダブルロータ型の回転電機が用いられている。この回転電機は、内燃機関の駆動軸が機械的に連結され且つ巻線を含む入力側ロータと、入力側ロータの外周側に配置されて出力軸が機械的に連結され且つ永久磁石を含む出力側ロータと、出力側ロータの外周側に固定配設され且つ巻線を含むステータとを有している。出力軸は、車両の駆動機構に機械的に連結されている。
【０００３】
上記の回転電機を搭載したハイブリッド自動車では、内燃機関を停止させた状態で蓄電装置の電力をステータの巻線に供給して出力側ロータを出力軸と共に回転駆動させる、車両の走行が行われる。この車両の走行状態、つまりＥＶモード走行状態中に内燃機関を始動させる場合、入力側ロータの巻線に蓄電装置の電力を供給して入力側ロータを内燃機関の駆動軸と共に回転駆動させ、それによって内燃機関がクランキングされる。この際、出力側ロータが、入力側ロータが発生するトルクの反力トルクを受けるため、回転電機は出力軸へ出力するトルクを低下させることになる。このため、反力トルクを打ち消すようなトルクを出力側ロータに付加するようにステータへの電力供給量を調節し、それにより出力側ロータの出力トルクを一定に保つような制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８４０６６号公報
【特許文献２】特開２００９−２７４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転電機では、ステータへの供給電力により出力側ロータに発生させることができる最大トルクが定まっている。車両がＥＶモード走行状態で高速走行している際、回転電機の運転状態は、ステータへの供給電力による出力側ロータのトルクが最大トルク近傍にある状態の場合がある。このような場合、内燃機関の始動時に必要な反力トルクを出力側ロータに発生させることができず、回転電機に出力トルクの低下が起こるという問題がある。
【０００６】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、ハイブリッド自動車において回転電機の運転状態に関係なく内燃機関を始動する際の回転電機のトルク低下を抑える車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明に係る車両制御装置は、内燃機関と、内燃機関及び車両駆動機構との間で駆動力の伝達ができるように設けられる第一回転電機と、車両駆動機構との間で駆動力の伝達ができるように設けられる第二回転電機と、第一回転電機、第二回転電機及び内燃機関を制御する制御手段とを備え、制御手段は、内燃機関の停止状態で第二回転電機を動作させているときに内燃機関を始動させる必要があると判断すると、第二回転電機の出力トルクを低下させた後、第一回転電機に内燃機関をクランキングするためのトルクを発生させると同時に、第二回転電機に、クランキングするためのトルクの反力を受ける車両駆動機構への出力トルクを増加させつつ、クランキングされる内燃機関への燃料噴射を実施する。
【０００８】
制御手段は、所定時間にわたって時間の経過と共に第二回転電機の出力トルクを低下させてよい。
制御手段は、第二回転電機に、車両駆動機構が受ける反力を緩和可能なトルクを車両駆動機構に付加するように出力トルクを増加させてよい。
第二回転電機での出力トルクの低下量は、第二回転電機の増加後の出力トルクが第二回転電機の最大トルクを超えないようにする量以上であってよい。
第一回転電機及び第二回転電機は、１つの回転子を共有して含んでダブルロータ型の回転電機を構成し、ダブルロータ型の回転電機は、回転可能な第一回転子、第一回転子の外周側で相対回転可能に設けられる第二回転子、及び第二回転子の外周側で固定配設される固定子を含んでよい。
内燃機関は、ディーゼルエンジンであってよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る車両制御装置によれば、ハイブリッド自動車において回転電機の運転状態に関係なく内燃機関を始動する際の回転電機のトルク低下を抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態に係る車両制御装置の構成を示す模式図である。
【図２】ディーゼルエンジンを始動する過程のインナーモータ及びアウターモータの発生トルクの経時的変化を示す図である。
【図３】ダブルロータ型モータの変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
図１を参照すると、この発明の実施の形態に係る車両制御装置１００が示されている。なお、本実施の形態では、車両制御装置１００は、ディーゼルエンジン及び回転電機を備えるハイブリッド自動車に搭載されるものとして説明する。
車両制御装置１００は、内燃機関であるディーゼルエンジン１と、三相交流電力によって動作するダブルロータ型モータである回転電機１０とをハイブリッド自動車の動力源として備えている。回転電機１０は、第一ロータ１１、第二ロータ１２及びステータ１３と、これらを収容するケーシング１４とを備えている。ここで、第一ロータ１１は第一回転子を構成し、第二ロータ１２は第二回転子を構成し、ステータ１３は固定子を構成している。
【００１２】
円柱状の第一ロータ１１は、第二ロータ１２及びステータ１３よりも中心側で、入力軸１５に一体に回転するように設けられている。第一ロータ１１は、その外周面近傍に周方向に沿って設けられた巻線１１ａを有している。
入力軸１５の一方の端部は、ディーゼルエンジン１の駆動軸１ａに機械的に連結されている。そして、入力軸１５及び第一ロータ１１は、ディーゼルエンジン１の回転駆動力が伝達されて回転するように構成されている。なお、この機械的に連結されるとは、本実施の形態のように、第一ロータ１１の入力軸１５が、増速機、減速機のような変速機構、機械式の動力伝達機構等の駆動伝達機構２を介して間接的に駆動軸１ａに連結される場合、並びに、駆動軸１ａに直接的に連結される場合を含む。
入力軸１５の他方の端部には、スリップリング機構１６が設けられている。スリップリング機構１６は、第一ロータ１１の巻線１１ａに電気的に接続されたスリップリングと、回転電機１０の外部の電気機器に電気的に接続されたブラシとを含み、第一ロータ１１と共に回転するスリップリングとブラシとを常に電気的に接続するためのものである。
【００１３】
円筒状の第二ロータ１２は、第一ロータ１１の外周を囲むように径方向外側に設けられており、その内部に、第一ロータ１１に対向するようにして周方向に沿って埋め込まれた永久磁石１２ａを含んでいる。第二ロータ１２は、第一ロータ１１の外周に沿って、第一ロータ１１に対して相対的に回転することができるように構成されている。
よって、回転電機１０では、巻線１１ａを含む第一ロータ１１と永久磁石１２ａを含む第二ロータ１２とからなる１つのモータであるインナーモータ２０が形成される。ここで、インナーモータ２０は、第一回転電機を構成している。
【００１４】
円筒状のステータ１３は、第二ロータ１２の外周を囲むように径方向外側に設けられており、ケーシング１４に固定されている。ステータ１３は、その内周面近傍に、第二ロータ１２に対向するように周方向に沿って設けられた巻線１３ａを有している。
よって、回転電機１０では、永久磁石１２ａを含む第二ロータ１２と巻線１３ａを含むステータ１３とからなる１つのモータであるアウターモータ３０が形成される。ここで、アウターモータ３０は、第二回転電機を構成している。
なお、図１では、第一ロータ１１、第二ロータ１２及びステータ１３の断面が模式的に示されている。
【００１５】
また、出力軸１７が、第二ロータ１２に一体に回転するように機械的に連結されている。出力軸１７は、減速機能を有したピニオンギヤ及びドリブンギヤ、並びにデファレンシャルギヤ等を含む駆動伝達機構３を介して、車輪５に接続された駆動軸４に機械的に連結されている。駆動伝達機構３、駆動軸４及び車輪５は、車両駆動機構６を構成している。
【００１６】
また、車両制御装置１００は、直流電力を充放電可能なバッテリ９と、バッテリ９に電気的に接続された第一インバータ７及び第二インバータ８とを備えている。さらに、第一インバータ７は、スリップリング機構１６のブラシに電気的に接続され、第二インバータ８は、ステータ１３の巻線１３ａに電気的に接続されている。第一インバータ７及び第二インバータ８は、コントロールユニットであるＥＣＵ４０によって動作が制御されるように構成されている。第一インバータ７及び第二インバータ８はそれぞれ、バッテリ９から供給された直流電力を三相交流電力に変換してスリップリング機構１６のブラシ及びステータ１３の巻線１３ａに供給することができるほか、スリップリング機構１６のブラシ及びステータ１３の巻線１３ａから供給される三相交流電力を直流電力に変換してバッテリ９に供給することができる。ここで、ＥＣＵ４０は、制御手段を構成している。
【００１７】
ＥＣＵ４０は、第一インバータ７と第二インバータ８とをそれぞれ制御することによって、スリップリング機構１６のブラシつまり第一ロータ１１の巻線１１ａと、ステータ１３の巻線１３ａとへの電力供給を制御する。さらに、ＥＣＵ４０は、バッテリ９からその充電率（ＳＯＣ）を検出するように構成されている。また、ＥＣＵ４０は、回転センサ及びトルクセンサそれぞれを通じてディーゼルエンジン１の回転数情報及び発生トルク情報を取得するように構成されると共に、ディーゼルエンジン１の運転も制御するように構成されている。さらにまた、ＥＣＵ４０は、入力軸１５に設けられた回転センサから回転数情報を取得して第一ロータ１１の回転数（回転速度）を検出し、出力軸１７に設けられた回転センサから回転数情報を取得して第二ロータ１２の回転数（回転速度）を検出するように構成されている。ＥＣＵ４０は、駆動軸４に設けられた車速センサ４ａから回転数情報を取得して車速を検出するようにも構成されている。また、ＥＣＵ４０は、車両のアクセルの開度を検出するアクセルセンサ１８からアクセル開度情報を取得するようにも構成されている。
【００１８】
ここで、回転電機１０の動作を説明する。
図１を参照すると、回転電機１０のインナーモータ２０では、第一ロータ１１及び第二ロータ１２の間に回転速度差が発生すると、相対的に回転する永久磁石１２ａが発生する磁界の作用によって、第一ロータ１１の巻線１１ａに三相交流電流である誘導電流が発生する。発生した誘導電流は、スリップリング機構１６を介して第一インバータ７に送られて直流電流に変換されバッテリ９に蓄電される。つまり、インナーモータ２０は発電機として動作する。一方、第一インバータ７がバッテリ９の直流電力を三相交流電力に変換しスリップリング機構１６を介して第一ロータ１１の巻線１１ａに供給すると、巻線１１ａを流れる交流電流が発生する磁界が、永久磁石１２ａに作用することによって、第一ロータ１１及び第二ロータ１２の間に回転トルクを発生する。つまり、インナーモータ２０は駆動源として動作する。
【００１９】
また、回転電機１０のアウターモータ３０では、第二インバータ８がバッテリ９の直流電力を三相交流電力に変換しステータ１３の巻線１３ａに供給すると、巻線１３ａを流れる交流電流が発生する磁界が、永久磁石１２ａに作用することによって、第二ロータ１２に回転トルクを与える。つまり、アウターモータ３０は駆動源として動作する。一方、第一ロータ１１からの回転トルクを受けて第二ロータ１２が回転すると、相対的に回転する永久磁石１２ａが発生する磁界の作用によって、ステータ１３の巻線１３ａに誘導電流が発生する。発生した誘導電流は、第二インバータ８に送られて直流電流に変換されバッテリ９に蓄電される。つまり、アウターモータ３０は発電機として動作する。
【００２０】
インナーモータ２０の発生トルクは、ディーゼルエンジン１の発生トルクに相当する。アウターモータ３０の発生トルクは、第二ロータ１２及びステータ１３の間で磁界の作用により第二ロータ１２に発生するトルクに相当する。回転電機１０が出力軸１７に発生するトルクは、インナーモータ２０の発生トルクとアウターモータ３０の発生トルクとを合計したものである。
【００２１】
さらに、車両制御装置１００の動作を説明する。
図１を参照すると、車両制御装置１００は、車両制御装置１００を搭載するハイブリッド自動車を、回転電機１０の出力軸１７への回転駆動力つまりトルクによって走行させる。このとき、回転電機１０のトルクは、出力軸１７、駆動伝達機構３及び駆動軸４を介して車輪５に伝達して車両を走行させる。
【００２２】
次いで、車両制御装置１００は、ディーゼルエンジン１を停止させた状態でバッテリ９の電力を使用することのみによって回転電機１０を動作させて車両を走行させるＥＶモード走行形態と、ディーゼルエンジン１の動力を使用して入力軸１５を回転駆動させつつ回転電機１０を動作させて車両を走行させるＲＥモード走行形態とを適宜選択して、車両の走行を制御する。なお、ＲＥモード走行形態では、バッテリ９の電力を使用する場合も使用しない場合もある。
【００２３】
以下、ＥＶモード走行中において、ＲＥモード走行形態への切り替えが必要になった場合の車両制御装置１００の動作を中心に説明する。
ＥＶモード走行の際、ＥＣＵ４０は、ディーゼルエンジン１を停止させつつ、第二インバータ８を制御してバッテリ９の電力を回転電機１０のアウターモータ３０のステータ１３に供給し、第二ロータ１２を回転駆動させる。
【００２４】
ＥＶモード走行中、ＥＣＵ４０は、バッテリ９のＳＯＣが所定値以下へ低下してバッテリ９への蓄電が必要になる、又は、車速センサ４ａ及びアクセルセンサ１８等の情報から判断される走行状態がアウターモータ３０及びインナーモータ２０の出力トルクを必要とする等の条件が満たされたと判定すると、ディーゼルエンジン１の始動を決定する。つまり、ＥＣＵ４０は、ＲＥモード走行形態での走行が必要になったと判定すると、ディーゼルエンジン１の始動を決定する。
【００２５】
ディーゼルエンジン１の始動の過程のインナーモータ２０及びアウターモータ３０の発生トルクの変化を経過時間と共に示す図２と図１とをあわせて参照すると、ＥＣＵ４０は、時刻ｔ１においてディーゼルエンジン１の始動を決定する。このとき、ＥＶモード走行中である回転電機１０のアウターモータ３０の出力トルクはトルクＴａであり、このトルクは、回転電機１０の出力トルクでもある。なお、インナーモータ２０の出力トルクは、０である。
次いでＥＣＵ４０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の時間をかけて、第二インバータ８にステータ１３への供給電力を調節させて、アウターモータ３０の出力トルクを現状のトルクＴａからトルクＴｂだけ低下させ、トルクＴａ−Ｔｂとする。このとき、アウターモータ３０の出力トルクは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間のすべての時間をかけて、時間に対して一定の割合で低下される。そして、回転電機１０の出力トルクも、トルクＴａからトルクＴｂだけ低下し、トルクＴａ−Ｔｂとなる。本実施の形態では、このトルクＴｂは、ディーゼルエンジン１を始動するためのクランキングトルクと同等である。しかしながら、上述の低下させるトルクは、必要に応じてクランキングトルクよりも大きくても小さくてもよい。
【００２６】
さらに、ＥＣＵ４０は、時刻ｔ２において、インナーモータ２０にクランキングトルクとしてのトルクＴｂを発生させるように第一インバータ７に第一ロータ１１へ電力を供給させ、同時に、第二インバータ８にステータ１３への供給電力を調節させ、アウターモータ３０の出力トルクをトルクＴｂだけ上昇させてトルクＴａに戻す。このとき、第一ロータ１１の巻線１１ａに供給された電流が形成する磁界は、永久磁石１２ａに作用して第一ロータ１１及び第二ロータ１２の間に回転トルクを発生させるが、トルクを伴って回転している第二ロータ１２の永久磁石１２ａが反力トルクを与えるため、第一ロータ１１がトルクを伴って回転することになる。これにより、第一ロータ１１のトルクが入力軸１５及び駆動伝達機構２を介して駆動軸１ａに伝達するディーゼルエンジン１が、回転駆動される、つまりクランキングされる。なお、回転しているアウターモータ３０の第二ロータ１２の回転方向と、ディーゼルエンジン１がクランキングされる際及び運転する際のインナーモータ２０の第一ロータ１１の回転方向とは、同方向である。
【００２７】
その後、燃料噴射に適切なタイミングである時刻ｔ３において、ＥＣＵ４０は、ディーゼルエンジン１の図示しない燃焼噴射装置に燃焼室内へ燃料を噴射させる。
ＥＣＵ４０は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間で所定量及び所定回数の燃料の噴射を実施する。
そして、ＥＣＵ４０は、時刻ｔ４において、ディーゼルエンジン１の始動動作つまりクランキング動作を完了し、運転状態に移行する。ＥＣＵ４０は、時刻ｔ４において、時刻ｔ４の時点でディーゼルエンジン１の始動処理が完了したと判断し、第一インバータ７を制御してインナーモータ２０の第一ロータ１１への電力供給を停止する。さらに、ＥＣＵ４０は、所要のトルクＴｃを発生させるようにディーゼルエンジン１の運転を制御すると共に、第二インバータ８にステータ１３への供給電力を調節させ、アウターモータ３０の出力トルクをトルクＴｃだけ低下させるようにする。トルクＴｃへのディーゼルエンジン１の運転制御及びトルクＴｃのアウターモータ３０の出力トルクの低下は、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間をかけて実施される。
【００２８】
ディーゼルエンジン１の運転中、インナーモータ２０の出力トルクは、ディーゼルエンジン１の発生トルクと同等となるため、回転電機１０の出力トルクを増加させることになる。このため、ＥＣＵ４０は、回転電機１０のトルクがディーゼルエンジン１の始動完了後も始動前と同等のトルクＴａとなるように、ディーゼルエンジン１の発生トルクに相当するトルクＴｃだけアウターモータ３０の出力トルクを低下させる。なお、アウターモータ３０に低下させるトルクは、ディーゼルエンジン１の発生トルクに限定されるものでなく、ディーゼルエンジン１の始動完了後に要求される回転電機１０の出力トルクに応じて変更することができる。
【００２９】
上述の時刻ｔ１から時刻ｔ４までの間の制御は、例えば、１．０秒間〜２．５秒間という短い時間をかけて実施される。さらに、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の時間は、０．３秒間〜０．８秒間とされ、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの間の時間は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間よりも長い０．７秒間〜１．７秒間とされる。
ディーゼルエンジン１のクランキングトルクはガソリンエンジンに比べて大きく、例えば、４０Ｎ・ｍから７０Ｎ・ｍの間のトルクとなる。そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間の時間をかけて、回転電機１０の出力トルクは、４０Ｎ・ｍから７０Ｎ・ｍの間のトルクＴｂだけ緩やかに低下されるため、このトルクの変動は、車両の乗員や車室の付属物へ伝達するショックや振動又は運転状態の変化として、乗員に感知されない、つまり、乗員の快適性に影響を与えない。
【００３０】
また、時刻ｔ２において、インナーモータ２０が発生するトルクＴｂは、第二ロータ１２に対してその回転方向と逆方向に作用する反力トルクを発生させるため、回転電機１０に対してマイナスのトルクＴｂとして作用して出力トルクを低下させることになる。回転電機１０のインナーモータ２０及びアウターモータ３０において、出力軸１７を駆動させる方向のトルクを正のトルクとし、その逆方向であり出力軸１７の駆動を停止させる方向のトルクを負のトルクとしている。この回転電機１０の出力トルクの急激な低下は、ショックや振動として車両の乗員や車室の付属物に伝わることになる。しかしながら、時刻ｔ２において、アウターモータ３０に対して、反力トルクを打ち消すことができる上記低下量と同等のトルクＴｂだけ出力トルクを増加させるように制御することによって、回転電機１０の出力トルクの急激な低下が防がれる。このため、上述のような車両の乗員や車室の付属物へショックや振動が発生することが防がれる。なお、アウターモータ３０に対して増加させるトルクは、本実施の形態ではトルクＴｂであったが、反力トルクを打ち消す又は緩和するのに見合うトルクであればよい。この場合も、車両の乗員や車室の付属物へのショックや振動の発生が防がれる。
【００３１】
さらに、時刻ｔ２における出力トルクを増加する直前のアウターモータ３０の出力トルクは、トルクＴａ−Ｔｂであるため、トルクＴａがアウターモータ３０の発生可能な最大トルクであったとしても、時刻ｔ２においてアウターモータ３０の出力トルクをトルクＴｂだけ増加させることができる。なお、トルクＴａがアウターモータ３０の最大トルク未満の場合、時刻ｔ２での出力トルク増加後のアウターモータ３０の出力トルクが最大トルクを超えなければ、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間で低下させるトルクは、ディーゼルエンジン１のクランキングトルク未満であってもよい。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間で低下させるトルクは、ディーゼルエンジン１のクランキングトルクを超えてもよい。
【００３２】
そして、時刻ｔ２から時刻ｔ４の間では、インナーモータ２０がマイナスのトルクＴｂを発生し続け且つアウターモータ３０がプラスのトルクＴａを発生し続ける回転電機１０は、トルクＴａ−Ｔｂの出力トルクを発生する。
【００３３】
さらに、時刻ｔ４以降、インナーモータ２０は、運転状態のディーゼルエンジン１によって第一ロータ１１が回転駆動されることによって、出力トルクを次第に比較的緩やかに増加させ、時刻ｔ５においてトルクＴｃの出力トルクを発生し、その後、これを維持する。一方、ＥＣＵ４０は、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間で、アウターモータ３０の出力トルクをトルクＴｃだけ緩やかに低下させ、その後、これを維持する。この結果、回転電機１０の出力トルクは、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間でトルクＴａ−ＴｂからトルクＴａに緩やかに変化し、時刻ｔ５以降、トルクＴａを維持する。このトルクの変動は、ディーゼルエンジン１に要求される運転状態によって変動する。
なお、上述の制御に限定されるものでなく、時刻ｔ４以降、例えば、車両を高速で加速する際のように出力軸１７へのトルクの増加が要求される場合などでは、インナーモータ２０の第一ロータ１１への電力供給を停止せず、アウターモータ３０の出力トルクも低下させなくてもよい。
【００３４】
上述より、ディーゼルエンジン１の始動過程において、回転電機１０では、その出力トルクが、時刻ｔ１〜ｔ２でトルクＴｂだけ減少し、時刻ｔ２〜ｔ４で一定を維持するが、トルクの変動は急激な変動を伴わない緩やかなものである。さらに、トルク変動は、上述したように短時間で実施されるため、車室の付属物（ステアリング、フロア、ダッシュボード、シートなど）等と共振を起こすこともない。
従って、車両の乗員は、ディーゼルエンジン１の始動に起因した違和感、不快感を抱くことがない。
【００３５】
このように、この発明の実施の形態に係る車両制御装置１００は、ディーゼルエンジン１と、ディーゼルエンジン１及び車両駆動機構６との間で駆動力の伝達ができるように設けられるインナーモータ２０と、車両駆動機構６との間で駆動力の伝達ができるように設けられるアウターモータ３０と、インナーモータ２０、アウターモータ３０及びディーゼルエンジン１を制御するＥＣＵ４０とを備える。ＥＣＵ４０は、ディーゼルエンジン１の停止状態でアウターモータ３０を動作させているときにディーゼルエンジン１を始動させる必要があると判断すると、アウターモータ３０の出力トルクを低下させた後、インナーモータ２０にディーゼルエンジン１をクランキングするためのトルクを発生させると同時に、アウターモータ３０に、クランキングするためのトルクの反力を受ける車両駆動機構６への出力トルクを増加させつつ、クランキングされるディーゼルエンジン１への燃料噴射を実施する。
【００３６】
このとき、予めアウターモータ３０の出力トルクを低下させているため、アウターモータ３０の最大トルク内で発生可能なトルクの余裕が増加する。このため、アウターモータ３０は、ディーゼルエンジン１のクランキング時に、インナーモータ２０が発生するトルクに対して、十分な反力トルクをインナーモータ２０と同時に発生することができる。よって、車両制御装置１００は、回転電機１０の運転状態に関係なくディーゼルエンジン１を始動する際の回転電機１０のトルク低下を抑えることを可能にする。
【００３７】
また、車両制御装置１００において、ＥＣＵ４０は、所定時間にわたって時間の経過と共にアウターモータ３０の出力トルクを低下させる。これによって、トルクの低下は、穏やかになり、車両の乗員へショックや運転状態の変化として伝わることが抑えられる。
また、車両制御装置１００において、ＥＣＵ４０は、アウターモータ３０に、車両駆動機構６が受ける反力を緩和可能なトルクを車両駆動機構６に付加するように出力トルクを増加させる。これによって、アウターモータ３０は、ディーゼルエンジン１のクランキング時に、インナーモータ２０が発生するトルクによる影響を効果的に緩和することができる。
また、車両制御装置１００において、アウターモータ３０での出力トルクの低下量は、アウターモータ３０の増加後の出力トルクがアウターモータ３０の最大トルクを超えないようにする量以上である。これによって、アウターモータ３０は、ディーゼルエンジン１のクランキング時に、インナーモータ２０が発生するトルクに対して必要な反力トルクを確実に発生することができる。
【００３８】
また、実施の形態の車両制御装置１００において、回転電機１０は、上記実施の形態（図１）において示されたような、径方向内側から巻線１１ａ、永久磁石１２ａ、巻線１３ａの順に設けられる構造に限定されるものではなく、例えば図３の（ａ）〜（ｃ）に示されるような構造とすることもできる。図３（ａ）では、径方向内側から径方向外側に向かって、第一ロータ１１の永久磁石２１１ａ、第二ロータ１２の巻線２１２ａ及び永久磁石２１２ｂ、ステータ１３の巻線１３ａの順に設けられている。図３（ｂ）では、径方向内側から径方向外側に向かって、第一ロータ１１の永久磁石２１１ａ、第二ロータ１２の巻線３１２ａ及び巻線３１２ｂ、ステータ１３の永久磁石３１３ａの順に設けられている。図３（ｃ）では、径方向内側から径方向外側に向かって、第一ロータ１１の巻線１１ａ、第二ロータ１２の永久磁石４１２ａ及び巻線４１２ｂ、ステータ１３の永久磁石３１３ａの順に設けられている。
【００３９】
また、実施の形態の車両制御装置１００において、アウターモータ３０が稼動している場合、ステータ１３の巻線１３ａは磁束を発生している。このため、ディーゼルエンジン１を始動するために第一ロータ１１の巻線１１ａに三相交流電力を印加する場合、巻線１１ａから発生する磁束とステータ１３の巻線１３ａから発生する磁束とが干渉する磁束干渉が生じる。この磁束干渉は、第二ロータ１２を回転駆動する巻線１３ａからの磁束の強度、及び第一ロータ１１を回転駆動する巻線１１ａからの磁束の強度を変動させて上昇又は低下させることがある。よって、アウターモータ３０及びインナーモータ２０の稼動を所望のトルクに制御できない場合が生じる。従って、ＥＣＵ４０は、磁束干渉による影響を加味して上述のディーゼルエンジン１の始動時の制御を行ってもよい。なお、磁束干渉の状態に応じて、同一のモータ回転数の場合での発生トルクは上昇又は低下することになる。
【００４０】
また、実施の形態の及び変形例の車両制御装置１００において、回転電機１０では、第一ロータ１１に入力軸１５が連結され、第二ロータ１２に出力軸１７が連結されていたが、第一ロータ１１に出力軸１７が連結され、第二ロータ１２に入力軸１５が連結されてもよい。
また、実施の形態及び変形例の車両制御装置１００では、界磁として永久磁石１２ａ、２１１ａ、２１２ｂ、３１３ａ及び４１２ａを使用していたが、これに限定されるものでなく、電磁石であってもよい。
【００４１】
また、第一インバータ７及び第二インバータ８は、それぞれ別個のコントロールユニットによって制御されてもよい。
実施の形態及び変形例の車両制御装置１００は、ディーゼルエンジンのためのものに限定されるわけでなく、ガソリンエンジンにも適用することができる。
実施の形態及び変形例の車両制御装置１００は、車両への搭載に限定されるものでなく、建設機械、ディーゼル機関車等のガソリンエンジン及びディーゼルエンジンなどの内燃機関と回転電機とを動力とする機械に搭載してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  ディーゼルエンジン（内燃機関）、６  車両駆動機構、１０  回転電機、１１  第一ロータ（第一回転子）、１２  第二ロータ（第二回転子）、１３  ステータ（固定子）、２０  インナーモータ（第一回転電機）、３０  アウターモータ（第二回転電機）、４０  ＥＣＵ（制御手段）、１００  車両制御装置。
【図１】
2016074264.tif 000003
【図２】
2016074264.tif 000004
【図３】
2016074264.tif 000005