(57)【要約】ハイブリッド駆動装置は、エンジン（１）と、その出力の少なくとも一部を用いて発電し、且つモータリングによりエンジン１を回転数制御する第１の電動機（２）と、エンジン及び第１の電動機を制御する制御装置（Ｕ）とを備える。制御装置（Ｕ）は、フューエルカット中のエンジンを、第１の電動機のモータリングにより、定クランク角位置、定クランキング負荷位置等の所定のクランキング開始位置に位置付けるプリポジショニング制御を行なう。これにより常に同一条件にてエンジン始動を行なうことができ、車輪に出力されるトルク振動が同一波形となるため、それに対応した波形データを出力することによる簡単なトルク補正が可能になる。
2002004806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータリングにより、エンジン（１）を点火するための回転数まで上昇させる第１の電動機（２）と、
前記エンジン及び第１の電動機を制御する制御装置（Ｕ）とを備える駆動装置において、
前記制御装置は、トルク出力によって、運転が停止中のエンジンを所定のクランク軸位置に位置付けるように、第１の電動機を制御するプリポジショニング制御を行なうことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置は、第１の電動機に、エンジンを連続回転させるに要するトルクに満たないトルクを出力させる、請求の範囲１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記制御装置は、第１の電動機に、任意の一定トルクを出力させる、請求の範囲２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記一定トルクを所定時間だけ出力させる、請求の範囲３記載の駆動装置。
【請求項５】
クランク軸位置を検出する第１のクランク軸位置検出手段を備え、  前記制御装置は、現在のクランク軸位置と前記所定のクランク軸位置との差に応じて、前記所定時間を可変とする、請求の範囲４記載の駆動装置。
【請求項６】
前記所定のクランク軸位置を検出する第２のクランク軸位置検出手段を備え、
前記制御装置は、第１の電動機に、クランク軸を前記所定のクランク軸位置に位置付けるまで、トルクを出力させる、請求の範囲１記載の駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置は、第１の電動機に、可変のトルクを出力させる、請求の範囲６記載の駆動装置。
【請求項８】
クランク軸位置を検出する第１のクランク軸位置検出手段を備え、  前記制御装置は、現在のクランク軸位置と前記所定のクランク軸位置との差に応じて、前記可変のトルクを出力させる、請求の範囲７記載の駆動装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記現在のクランク軸位置と前記所定のクランク軸位置との差に応じて予め決められた可変のトルクマップを有する、請求の範囲８記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記可変のトルクは、エンジンのクランキングトルクに沿ったトルクである、請求の範囲８又は９記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記所定のクランク軸位置は、エンジンのクランキングトルクの最も高い位置である、請求の範囲１〜１０のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項１２】
第２の電動機（３）を更に備え、
エンジン、第１の電動機、第２の電動機が車輪（９）に機械的に連結され、
前記制御装置は、前記プリポジショニング制御中に車輪に出力されるトルクの変動を吸収するように第２の電動機を制御する、請求の範囲１〜１１のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、第１の電動機が出力するトルクから前記車輪に出力されるトルクの変動を演算する、請求の範囲１２記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記プリポジショニング制御に応じて予め決められた第１のトルク補正マップに基づいて、第２の電動機を制御する、請求の範囲１２記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記第１の電動機と第２の電動機に、同時にトルク出力させる、請求の範囲１４記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、モータリングに先立って、前記プリポジショニング制御を実行する、請求の範囲１〜１５のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、モータリング時、第１の電動機の回転数を制御する、請求の範囲１６記載の駆動装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、モータリング時、第１の電動機のトルクを制御する、請求の範囲１６記載の駆動装置。
【請求項１９】
前記制御装置は、予め決められたマップに基づいて第１の電動機のトルクを制御する、請求の範囲１８記載の駆動装置。
【請求項２０】
前記制御装置は、モータリング時に車輪に出力されるトルク変動を吸収するように第２の電動機を制御する、請求の範囲１６〜１９のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項２１】
前記制御装置は、第１の電動機が出力するトルクから前記車輪に出力されるトルクの変動を演算する、請求の範囲２０記載の駆動装置。
【請求項２２】
前記制御装置は、モータリングに応じて予め決められた第２の補正マップに基づいて、前記第２の電動機を制御する、請求の範囲２０記載の駆動装置。
【請求項２３】
前記制御装置は、エンジンのクランク軸位置に応じて予め決められた第３のトルク補正マップに基づいて、第２の電動機を更に制御する、請求の範囲２０〜２２のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項２４】
前記制御装置は、前記第１の電動機と第２の電動機に、同時にトルク出力させる、請求の範囲２２又は２３記載の駆動装置。
【請求項２５】
前記制御装置は、運転者の駆動要求が所定値以下であることを条件に、前記プリポジショニング制御を行なう、請求の範囲１６〜２４のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項２６】
前記制御装置は、フューエルカット後に発電機でエンジン回転を強制低減させることによるエンジンの回転停止に続けて、前記プリポジショニング制御を実行する、請求の範囲１〜１５のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項２７】
前記制御装置は、前記エンジンの回転を強制低減中に車輪に出力されるトルクの変動を吸収するように第２の電動機を制御する、請求の範囲２６記載の駆動装置。
【請求項２８】
エンジンの逆回転を防止するワンウェイクラッチ（８）を更に備える、請求の範囲１〜２７のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項２９】
モータリングにより、エンジン（１）を点火するための回転数まで上昇させる第１の電動機（２）と、
前記エンジン及び第１の電動機を制御する制御装置（Ｕ）とを備える駆動装置において、
前記制御装置は、モータリング中のクランキングトルクが所定のトルクとなるように第１の電動機を制御することを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、エンジンと電動機を備える駆動装置に関し、特に、そのエンジン始動制御に関する。
背景技術
動力源としてエンジン（燃焼機関）と電動機を併用するハイブリッド駆動装置では、車両走行時にフューエルカット状態のエンジンを再始動させる際に、エンジンのクランキング負荷が車輪に出力される電動機トルクに影響を与えるため、駆動トルクの変動による比較的大きなクランキングショックが生じる。そこで、従来こうしたクランキングショックを低減する技術として、特開平１０−８２３３２号公報に開示の技術がある。この従来技術では、エンジンのクランキングトルクを低減すべく、ダンパを介してクランクシャフトに機械的に結合されたモータによりエンジンをモータリングして始動する際、エンジンの吸気弁の開閉タイミングを遅角させてエンジンの有効圧縮比を小さくすることによって、エンジンをスムーズに回転駆動してクランクシャフトのねじり振動の振幅を小さくすると共に共振現象を生じる回転領域をすばやく通過させる方法が採られている。
ところで、エンジンの停止時のクランク角度位置は毎回同じとは限らず、各回ごとにばらつくものである。このエンジンの停止位置の違いによっては、エンジン始動初期、エンジン回転数の上昇がもたつき、共振現象を生じる回転領域をすばやく通過できない場合がある。また、クランキングトルクの低減が有効になされたとしても、エンジンの停止位置の違いにより、エンジン始動時の車輪に伝達されるトルク変動が異なるため、単一な補正波形データに基づきトルク変動を補正する安価なフィードフォワード制御ができない。このトルク変動を有効に吸収するには、各回ごとに異なるトルク補正を加える必要があり、こうしたトルク補正には、複雑なフィードバック制御が必要となってしまう。
そこで、本発明は、エンジン始動初期に、エンジン回転数をすみやかに上昇させて、共振現象を生じる回転領域を素早く通過させることを第１の目的とする。次に、本発明は、安価に実現可能なフイードフォワード制御あるいは単純なフィードバック制御によりエンジン始動時の出力トルク変動を補正することができ、それによりクランキングショックを低減可能な駆動装置を提供することを第２の目的とする。
発明の開示
上記の目的を達成するため、本発明は、モータリングにより、エンジンを点火するための回転数まで上昇させる第１の電動機と、前記エンジン及び第１の電動機を制御する制御装置とを備える駆動装置において、前記制御装置は、トルク出力によって、運転が停止中のエンジンを所定のクランク軸位置に位置付けるように、第１の電動機を制御するプリポジショニング制御を行なうことを特徴とする。（請求の範囲１）
上記の構成では、フューエルカット中のエンジンを第１の電動機のトルク出力により所定のクランキング開始位置に位置付けることで、第１の電動機のモータリングにより常に同一条件にてエンジン始動を行なうことができるので、その際の車輪に出力されるトルク振動も同一波形となり、それに対応した波形データを出力するフイードフォワード制御等の簡易な制御によるトルク振動吸収のための駆動トルクの補正が可能になる。
上記の構成において、前記制御装置は、第１の電動機に、エンジンを連続回転させるに要するトルクに満たないトルクを出力させる構成とすることができる。（請求の範囲２）
上記の構成において、前記制御装置は、第１の電動機に、任意の一定トルクを出力させる構成を採ることもできる。（請求の範囲３）
あるいは、上記の構成において、前記制御装置は、前記一定トルクを所定時間だけ出力させる構成とすることもできる。（請求の範囲４）
上記の構成において、クランク軸位置を検出する第１のクランク軸位置検出手段を備え、前記制御装置は、現在のクランク軸位置と前記所定のクランク軸位置との差に応じて、前記所定時間を可変とする構成を採るのが有効である。（請求の範囲５）
次に、前記の構成において、前記所定のクランク軸位置を検出する第２のクランク軸位置検出手段を備え、前記制御装置は、第１の電動機に、クランク軸を前記所定のクランク軸位置に位置付けるまで、トルクを出力させる構成を採るのも有効である。（請求の範囲６）
上記の構成において、前記制御装置は、第１の電動機に、可変のトルクを出力させる構成を採ることができる。（請求の範囲７）
上記の構成において、クランク軸位置を検出する第１のクランク軸位置検出手段を備え、前記制御装置は、現在のクランク軸位置と前記所定のクランク軸位置との差に応じて、前記可変のトルクを出力させる構成とすることができる。（請求の範囲８）
上記の構成において、前記制御装置は、前記現在のクランク軸位置と前記所定のクランク軸位置との差に応じて予め決められた可変のトルクマップを有する構成とすることもできる。（請求の範囲９）
上記の構成において、前記可変のトルクは、エンジンのクランキングトルクに沿ったトルクである構成とするのが有効である。（請求の範囲１０）
また、上記の構成において、前記所定のクランク軸位置は、エンジンのクランキングトルクの最も高い位置である構成とするのも有効である。
この構成では、クランク軸位置制御後のエンジン始動の際に、モータリング初期からクランキング回転数を速やかに高くすることができるので、共振現象を生じる回転領域をすばやく通過させることができる。（請求の範囲１１）
更に、上記の構成において、第２の電動機を更に備え、エンジン、第１の電動機、第２の電動機が車輪に機械的に連結され、前記制御装置は、前記プリポジショニング制御中に車輪に出力されるトルクの変動を吸収するように第２の電動機を制御する構成とするのが有効である。（請求の範囲１２）
この構成では、クランク軸位置制御中の駆動力変動を第２の電動機により補正することができるので、クランク軸位置制御を行なうことによる運転者の体感フィーリングの悪化を防止することができる。
上記の構成において、前記制御装置は、第１の電動機が出力するトルクから前記車輪に出力されるトルクの変動を演算する構成とすることができる。（請求の範囲１３）
あるいは、上記の構成において、前記制御装置は、前記プリポジショニング制御に応じて予め決められた第１のトルク補正マップに基づいて、第２の電動機を制御する構成とすることもできる。（請求の範囲１４）
また、上記の構成において、前記制御装置は、前記第１の電動機と第２の電動機に、同時にトルク出力させる構成とすることもできる。（請求の範囲１５）
次に、上記の構成において、前記制御装置は、モータリングに先立って、前記プリポジショニング制御を実行する構成を採ることができる。（請求の範囲１６）
この構成では、クランク軸位置制御がエンジンの始動に先立ってなされるため、エンジン始動の際のクランキング開始位置の一定化が保証される。
上記の構成において、前記制御装置は、モータリング時、第１の電動機の回転数を制御する構成とすることができる。（請求の範囲１７）
あるいは、上記の構成において、前記制御装置は、モータリング時、第１の電動機のトルクを制御する構成とすることもできる。（請求の範囲１８）
この場合、前記制御装置は、予め決められたマップに基づいて第１の電動機のトルクを制御する構成とすることができる。（請求の範囲１９）
上記いずれかの構成において、前記制御装置は、モータリング時に車輪に出力されるトルク変動を吸収するように第２の電動機を制御する構成とするのも有効である。（請求の範囲２０）
この構成では、エンジン始動中の駆動力変動を第２の電動機により補正することができるので、この補正によりエンジン始動の際のクランキングによるトルク振動を相殺して、運転者の体感フィーリングの悪化を防止することができる。
この場合、前記制御装置は、第１の電動機が出力するトルクから前記車輪に出力されるトルクの変動を演算する構成を採ることができる。（請求の範囲２１）
上記の構成において、前記制御装置は、モータリングに応じて予め決められた第２の補正マップに基づいて、前記第２の電動機を制御する構成とすることができる。（請求の範囲２２）
この構成では、車輪に出力される動力の変動が常に一定であるため、それを第２の電動機にて補正するトルクをマップ化しておくことで、動力の変動を高速度で演算できるプロセッサを必要とせずに、低コストでエンジン始動時のクランキングショックを低減することができる。
上記の構成において、前記制御装置は、エンジンのクランク軸位置に応じて予め決められた第３のトルク補正マップに基づいて、第２の電動機を更に制御する構成を採ることもできる。（請求の範囲２３）
上記の構成において、前記制御装置は、前記第１の電動機と第２の電動機に、同時にトルク出力させる構成とすることができる。（請求の範囲２４）
上記クランク軸位置制御を行なういずれかの構成において、前記制御装置は、運転者の駆動要求が所定値以下であることを条件に、前記プリポジショニング制御を行なう構成とするのが有効である。（請求の範囲２５）
この構成では、駆動要求が所定置以上の場合には、エンジン始動を優先させることによって、エンジン始動に先立ちクラインキング位置まで回転させる時間が短縮され、素早くエンジンを始動することができる。
また、上記いずれかの構成において、前記制御装置は、フューエルカット後に発電機でエンジン回転を強制低減させることによるエンジンの回転停止に続けて、前記プリポジショニング制御を実行する、構成を採るのも有効である。（請求の範囲２６）
この構成では、クランク軸位置制御がエンジンの停止に続けてなされるため、その際に生じる必然のトルク振動にエンジン位置制御の際のトルク振動を連続させることができ、それにより運転者に与えるクランク軸位置制御の違和感をなくすことができる。
この場合、前記制御装置は、前記エンジンの回転を強制低減中に車輪に出力されるトルクの変動を吸収するように第２の電動機を制御する構成を採るのが有効である。（請求の範囲２７）
上記いずれかの構成において、エンジンの逆回転を防止するワンウェイクラッチ（８）を更に備える構成とするのが有効である。（請求の範囲２８）
この構成では、エンジンを所定回転負荷位置まで回転させたところで、ワンウェイクラッチによりその位置に保持することができるので、エンジン停止直後に運転者の駆動要求変化が生じたような場合でも、任意のタイミングでクランク軸位置制御を行なうことができる。また、エンジンをクランキング位置で保持すべく、第１の電動機によりトルクを連続して加えておく必要が無いため、余分な電力消費を防止できる。
次に、本発明は、モータリングにより、エンジンを点火するための回転数まで上昇させる第１の電動機と、前記エンジン及び第１の電動機を制御する制御装置とを備える駆動装置において、前記制御装置は、モータリング中のクランキングトルクが所定のトルクとなるように第１の電動機を制御することを特徴とする。（請求の範囲２９）
この構成では、エンジン始動時に、第１の電動機のトルク出力を一定にしたクランキングが行なわれるため、その際の車輪に出力されるトルク振動も同一波形となり、それに対応した波形データを出力するフイードフォワード制御等の簡易な制御によるトルク振動吸収のための駆動トルクの補正が可能になる。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。
（ギヤトレイン）
まず図１は、本発明が適用されるハイブリッド駆動装置のギヤトレイン構成の一例をスケルトンで示す。この装置は、エンジン１と、エンジン１の出力の少なくとも一部を用いて発電し、且つモータリングによりエンジン１を点火のための回転数まで上昇させる第１の電動機（以下、発電機という）２と、３要素のプラネタリギヤセット（以下、プラネタリという）６と、発電機２の回転を停止させる発電機ブレーキ７と、エンジン１の逆回転を防止するワンウェイクラッチ８と、発電機２の発電電力又はその蓄積電力を使用して車輪９に出力される動力を所望の値にすべく制御される第２の電動機（以下、駆動モータという）３とを主要な構成要素として備える。
このギヤトレインについて、更に詳述すると、この駆動装置では、互いに並行するエンジン軸線上にエンジン１、発電機２及びプラネタリ６、モータ軸線上に駆動モータ３、カウンタ軸線上にカウンタギヤ機構４、デフ軸線上にディファレンシャル装置５がそれぞれ配置された４軸構成とされている。そして、エンジン１と発電機２は、プラネタリ６を介して相互に駆動連結され、かつプラネタリ６を介してカウンタギヤ機構４に駆動連結され、駆動モータ３とディファレンシャル装置５は、直接カウンタギヤ機構４に駆動連結されている。
プラネタリ６は、サンギヤ６１と、それに外接噛合するピニオン６４を回転自在に支持するキャリア６３と、ピニオン６４に内接噛合するリングギヤ６２とからなるシンプルプラネタリ構成とされている。
エンジン１は、そのクランク軸にフライホイールダンパを介して連結されたエンジン出力軸１０をプラネタリ６のキャリア６３に連結させて発電機２とカウンタギヤ機構４とに駆動連結され、発電機２は、そのロータ軸２０をプラネタリ６のサンギヤ６１に連結させてエンジン１とカウンタギヤ機構４とに駆動連結されている。そして、プラネタリ６のリングギヤ６２がエンジン軸線上の出力軸１１を介して該出力軸１１と一体又はそれに固定の第１のカウンタドライブギヤ１２に連結されている。また、プラネタリ６のキャリア６３は、エンジン出力軸１０の逆回転でロックするワンウェイクラッチ８を介して駆動装置ケース１００に連結されている。更に、発電機２のロータ軸２０は、発電機ブレーキ７を介して駆動装置ケース１００に連結されている。
駆動モータ３は、そのロータ軸３０又はそれに連結されたモータ軸に一体化又は固定された形態で設けられたカウンタドライブギヤ３１を介してカウンタギヤ機構４に駆動連結されている。
カウンタギヤ機構４は、カウンタシャフト４０と、それに一体化又は固定された２つのカウンタドリブンギヤ４１，４２及びデフドライブピニオンギヤ４３で構成され、そのカウンタドリブンギヤ４１にエンジン軸線上の出力軸１１側のカウンタドライブギヤ１２を噛合させ、カウンタドリブンギヤ４２にモータ軸３０側のカウンタドライブギヤ３１を噛合させて、エンジン軸線上の出力軸１１とモータ軸３０に駆動連結されている。
ディファレンシャル装置５は、そのデフケース５０に固定されたデフリングギヤ５１にカウンタシャフト４０のデフドライブピニオンギヤ４３を噛合させてカウンタギヤ機構４に駆動連結されている。そして、ディファレンシャル装置５は、周知のように車輪９に駆動連結されている。
こうした構成からなるハイブリッド駆動装置では、プラネタリ６を介するエンジン１、発電機２及びエンジン軸線上の出力軸１１の連結関係から、これら３者には図２に示す回転数の関係と、図３に示すトルクの関係が成立する。すなわち、図２に示す回転数の関係では、エンジン回転数（ＮＥ）、発電機回転数（ＮＧ）、プラネタリのリングギヤ回転数（ＮＲ）、リングギヤ／サンギヤ歯数比（λ）の間に、
（λ＋１）・ＮＥ＝１・ＮＧ＋λ・ＮＲ
の関係が成立する。すなわち、エンジン回転数（ＮＥ）について、
ＮＥ＝（１・ＮＧ＋λ・ＮＲ）／（λ＋１）  ・・・（１）
となる。したがって、車速に対応するリングギヤ回転数（ＮＲ）を一定として、発電機回転数（ＮＧ）を上げることで、エンジン回転数（ＮＥ）が上昇し（図上で、破線で示す回転数の関係から、実線で示す回転数の関係に移行する）、エンジン回転数（ＮＥ）を０とすることで、発電機回転数（ＮＧ）はリングギヤ回転数（ＮＲ）のλ倍の逆回転となる（図上で、破線で示す回転数の関係から、一点鎖線で示す回転数の関係に移行する）。
また、図３に示すトルクの関係では、エンジントルク（ＴＥ）、発電機トルク（ＴＧ）、リングギヤトルク（ＴＲ）の間に、
ＴＥ：ＴＲ：ＴＧ＝（λ＋１）：−λ：−１  ・・・（２）
の関係が成立する。したがって、リングギヤトルク（ＴＲ）を一定とした場合、発電機トルク（ＴＧ）の増加分は、エンジン１に駆動トルクとして作用し、逆にエンジントルク（ＴＥ）の増加分は、発電機２に駆動トルクとして作用する。
そして、この駆動装置では、車両走行のための駆動力の発揮には主としてエンジン１、駆動力の補助には駆動モータ３、発電機駆動にはエンジン１、発電には発電機２、回生制動には駆動モータ３が使用され、更に発電機２は、エンジンの始動時や停止時にも使用される。詳しくは、ディファレンシャル装置５とカウンタギヤ機構４とを介して車両の走行負荷を受けるプラネタリ６のリングギヤ６２に対して、エンジン出力状態で発電機２の発電負荷を調整することで、エンジン出力を車輪９への駆動力と発電エネルギ（バッテリ充電）とに利用する割合を適宜調整しての車両走行が可能となる。また、発電機２の逆回転時に発電機２をトルク出力（力行）させることで、プラネタリ６のキャリア６３にかかる反力が逆転するため、その際にワンウェイクラッチ８でキャリア６３を駆動装置ケース０１に係止することで、発電機２の出力をリングギヤ６２に伝達することができ、モータ３と発電機２の同時出力による車両発進時の駆動力の強化（パラレルモードの走行）が可能となる。
また、このギヤトレインでは、エンジン始動の際には、エンジン軸線上の出力軸１１に連結されたプラネタリ６のリングギヤ６２に車輪９からの車両の走行負荷又は停止時の負荷がかかっているのを利用してこれを反力とし、逆回転している発電機２にトルク出力（回生）させてサンギヤ６１を駆動することでピニオン６４の公転がそのキャリア６３に出力され、それによりエンジン１がモータリングされる。また、車両走行中は、エンジン停止状態でも、エンジン軸線上の出力軸１１に連結されたプラネタリ６のリングギヤ６２にモータ３の駆動力又は車輪９からの逆駆動力が作用し、停止中のエンジン出力軸１０に連結したキャリア６３に反力を取るサンギヤ６１の回転で発電機が駆動される。したがって、この状態でブレーキ７の係合力を調整することで、この状態での反力要素としてのキャリア６３を回転させ、それによりエンジン１の回転が可能である。
（制御システム）
図４は、前記ギヤトレインを制御する車両駆動制御系のシステム構成をブロックで示す。この車両制御系は、その主体となる車両制御装置Ｕと、それへの運転者の要求の入力手段としてのシフトポジションセンサＳｎ１、ブレーキペダルセンサＳｎ２及びアクセルペダルセンサＳｎ３と、車両の運転状況の各種情報の入力手段としての各種センサ（発電機ロータ位置センサＳｎ４、駆動モータロータ位置センサＳｎ５等）と、電源としてのバッテリＢと、駆動モータ３を駆動する手段としての駆動モータ用インバータＩｎＭと、発電機２を駆動するための発電機用インバータＩｎＧと、から構成されている。
車両制御装置Ｕは、ＣＰＵ、メモリ等から成り、車両全体の制御を行う制御装置であり、エンジン制御装置ＵＥ、発電機制御装置ＵＧ及び駆動モータ制御装置ＵＭを備える。エンジン制御装置ＵＥは、ＣＰＵ、メモリ等から成り、エンジン１の制御を行うために、スロットル開度θ、燃料噴射量等の指令信号をエンジン１に送るべく信号ラインＬＥを介してエンジン１に接続されている。また、発電機制御装置ＵＧは、ＣＰＵ、メモリ等から成り、３相交流電動機（例えば、永久磁石形同期電動機）からなる発電機２の制御を行うために、インバータＩｎＧに制御信号を送るべく信号ラインＬＧを介してインバータＩｎＧに接続されている。また、駆動モータ制御装置ＵＭは、３相交流電動機からなる駆動モータ３の制御を行うために、インバータＩｎＭに制御信号を送るべく信号ラインＬＭを介してインバータＩｎＭに接続されている。両インバータＩｎＧ、ＩｎＭは、直流パワーラインＬＳを介してバッテリＢに接続されるとともに、３相（Ｕ、Ｖ、Ｗの３相）交流パワーラインＬＡＧ，ＬＡＭを介して駆動モータ３と発電機２のそれぞれのステータ２１，３１の３相コイルに接続されている。なお、符号Ｃｎは、直流パワーラインＬＳの直流電圧の変動を抑制して平滑化する平滑コンデンサを示す。
更に詳述すると、インバータＩｎＧは、発電機制御装置ＵＧが信号ラインＬＧに出力するＰＷＭ（パルス幅変調）信号に基づいて制御され、力行時には、バッテリＢから直流パワーラインＬＳを介して供給される直流の電流を、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の電流ＩＵＧ、ＩＶＧ、ＩＷＧに変換し、各電流ＩＵＧ、ＩＶＧ、ＩＷＧを３相交流パワーラインＬＡＧを経て発電機２の３相コイルに送る。また、発電又は回生時には、発電機２の３相コイルに発生するＵ、Ｖ、Ｗ各相の電流ＩＵＧ、ＩＶＧ、ＩＷＧを３相交流パワーラインＬＡＧを経て供給され、これを直流の電流に変換して、直流パワーラインＬＳ経由でバッテリＢに送る。
また、インバータＩｎＭは、駆動モータ制御装置ＵＭが信号ラインＬＭに出力する制御信号に基づいて制御され、力行時には、バッテリＢから直流パワーラインＬＳを介して供給される直流の電流を、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の電流ＩＵＭ、ＩＶＭ、ＩＷＭに変換し、各電流ＩＵＭ、ＩＶＭ、ＩＷＭを３相交流パワーラインＬＡＭを経て駆動モータ３の３相コイルに送る。また、発電又は回生時には、駆動モータ３の３相コイルに発生するＵ、Ｖ、Ｗ各相の電流ＩＵＭ、ＩＶＭ、ＩＷＭを３相交流パワーラインＬＡＭを経て供給され、これを直流の電流に変換して、直流パワーラインＬＳ経由でバッテリＢに送る。
そして、各種センサのうち、図示を省略して信号ラインＬＢのみを示すバッテリセンサは、バッテリＢの状態、すなわち、バッテリ電圧（ＶＢ）、バッテリ電流（ＩＢ）、バッテリ温度、バッテリ残量（ＳＯＣ：ステートオブチャージ）等を検出し、それらの情報を発電機制御装置ＵＧと駆動モータ制御装置ＵＭに入力するものとされる。エンジン回転速度センサＳｎ６は、エンジン回転数（ＮＥ）を検出するものとされる。シフトポジションセンサＳｎ１は、図示しない選速操作手段のシフトポジション（ＳＰ）を検出するものとされる。アクセルペダルセンサＳｎ３は、アクセルペダルの位置すなわち踏込量（ＡＰ）を検出するものとされる。ブレーキペダルセンサＳｎ２は、ブレーキペダルの位置すなわち踏込量（ＢＰ）を検出するものとされる。エンジン温度センサＳｎ７は、エンジン１の温度（ｔＥ）を検出するものとされる。発電機温度センサＳｎ８は、発電機２の温度（ｔＧ）を例えばコイルの温度から検出するものとされる。駆動モータ温度センサＳｎ９は、駆動モータ３の温度（ｔＭ）を例えばコイルの温度からを検出するものとされる。そして、３相交流パワーラインＬＡ、Ｇ，ＬＡＭのそれぞれの電流センサＳｎ１０〜Ｓｎ１２は、３相中の２相の電流値、すなわちＩＵＧ、ＩＶＧ、ＩＵＭ、ＩＶＭを検出する電流センサとされる。
かくしてこの車両制御装置Ｕは、エンジン制御装置ＵＥにエンジン制御信号を送って、後に詳記するエンジン１の駆動・停止を設定し、発電機２のロータ位置（θＧ）を読み込んで発電機回転数（ＮＧ）を算出し、駆動モータ３のロータ位置（θＭ）を読み込んで駆動モータ回転数（ＮＭ）を算出し、前記回転数関係式（１）によってエンジン回転数（ＮＥ）を算出し、エンジン制御装置ＵＥにエンジン回転数（ＮＥ）の目標値を表すエンジン目標回転数（ＮＥ＊）を設定し、発電機制御装置ＵＧに発電機目標回転数（ＮＧ＊）、及び発電機目標トルク（ＴＧ＊）を設定し、駆動モータ制御装置ＵＭに駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）、及び駆動モータトルク補正値（δＴＭ）を設定する等の各種演算処理を行なう。
本形態においては、車両制御装置Ｕによってエンジン回転数（ＮＥ）が算出されるが、エンジン回転数センサＳｎ６からエンジン回転数（ＮＥ）を読み込むこともできる。また、車速（Ｖ）については、駆動モータ３のロータ位置（θＭ）に基づいて算出されるが、プラネタリ６のリングギヤ回転数（ＮＲ）や車輪９の回転数に基づいて算出することもできる。その場合、車速検出手段として、リングギヤ回転速度センサ、車輪回転速度センサ等が配設される。
また、車両制御装置Ｕには、更にギヤトレインのブレーキ７の油圧制御と機構各部の潤滑及び冷却のための油圧回路ＬＦとその制御のための油圧制御装置も設けられているが、それらの詳細の図示は省略されている。
次に、車両制御装置Ｕによる駆動装置の運転制御について、フローチャートを参照して説明する。
（制御フロー）
図５及び図６は、車両制御装置Ｕによる制御のメインフローを分割して示す。まず、図５に示す当初のステップＳ１において、アクセルペダルセンサＳｎ３からアクセルペダル位置（ＡＰ）及びブレーキペダルセンサＳｎ２からブレーキペダル位置（ＢＰ）の入力を行なうとともに、ステップＳ２において、駆動モータ３のロータ位置センサＳｎ５からロータ位置（θＭ）を読み込んで、その変化率から車速（Ｖ）を算出する。なお、この車速（Ｖ）の算出は、前記のように、別の形態として、別途車速センサを設け、それからの読み込みによることもできる。
次のステップＳ３では、車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）を決定する。この処理は、アクセルペダルが踏み込まれていて、アクセルペダル位置（ＡＰ）の入力がある場合は、車両制御装置Ｕのメモリに記憶された図７の上段に示す車両要求トルクマップを参照し、また、プレーキペダルが踏み込まれていて、ブレーキペダル位置（ＢＰ）の入力がある場合は、同じくメモリに記憶された図７の下段に示す車両要求トルクマップを参照して、アクセルペダル位置、ブレーキペダル位置及び車速に対応させてあらかじめ設定された車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）を決定する。
続いて、ステップＳ４では、先のステップで設定された車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）が、予め駆動モータ３の定格として設定されている駆動モータ最大トルクより大きいか否かを判断する。この判断が成立（ＹＥＳ）する場合、トルク不足となるため、ステップＳ９に移行して、エンジン１が停止中であるか否かを判断し、この判断が成立（ＹＥＳ）のエンジン停止中の場合は、エンジン１による駆動力の補助ができないので、ステップＳ１０の急加速制御サブルーチンを実行する。この場合、後に詳記するように、駆動モータ３及び発電機２を共に駆動して、パラレルモードの走行を行なうことになる。
また、ステップＳ４で、車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）が駆動モータ最大トルク以下の場合、次のステップＳ５に進み、運転者要求出力（ＰＤ）を演算する。この運転者要求出力（ＰＤ）は、車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）と車速（Ｖ）の積（ＰＤ＝ＴＯＵＴ＊・Ｖ）として算出される。次に、ステップＳ６で、バッテリ充放電要求出力（ＰＢ）を入力する。この処理は、バッテリセンサの信号ラインＬＢからバッテリ残量（ＳＯＣ）を読み込み、それに基づき算出される。更に、ステップＳ７により、車両要求出力（ＰＯＵＴ）を演算する。この車両要求出力（ＰＯＵＴ）は、運転者要求出力（ＰＤ）とバッテリ充放電要求出力（ＰＢ）の和（ＰＯＵＴ＝ＰＤ＋ＰＢ）として算出される。次に、ステップＳ８で、エンジンの運転ポイント（エンジン目標トルクＴＥ＊、エンジン目標回転数ＮＥ＊）を決定する。この処理は、車両制御装置Ｕのメモリに記憶された図８に示すエンジン目標運転状態マップを参照し、車両要求出力（ＰＯＵＴ）を表す破線Ｃ１〜Ｃ３と、各アクセルペダル位置（α１％〜α６％）におけるエンジン作動曲線（エンジン１の効率が最も高くなる運転ポイントを結んだ等高線状の曲線）が交差するポイント（Ａ１〜Ａ３、Ａｍｉｎ）を、エンジン１の運転ポイントとして決定し、該運転ポイントにおけるエンジントルク（ＴＥ１〜ＴＥ３、ＴＥｍｉｎ）をエンジン目標トルク（ＴＥ＊）として決定し、これら運転ポイントにおけるエンジン回転数（ＮＥ１〜ＮＥ３、ＮＥｍｉｎ）をエンジン目標回転数（ＮＥ＊）として決定する処理である。
フローチャートに戻って、図５と接続記号Ａでつながる図６を参照して、次のステップＳ１１では、エンジン運転領域にあるか否かの判断を行なう。この判断は、先のステップで求めた車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）と車速（Ｖ）から、車両制御装置Ｕのメモリに記憶された図９に示すエンジン運転領域マップを参照して、エンジン１が運転領域に置かれているかどうかを判断することでなされる。図９において、ＯＦＦ→ＯＮを表す矢印と交差する線は、停止させられているエンジンを始動させる境界線、ＯＮ→ＯＦＦを表す矢印と交差する線は、運転中のエンジンを停止させる境界線、それらの中間の領域は制御の安定を保つためのヒステリシス領域であり、ヒステリシス領域より車速又は車両要求トルクが大きい側がエンジン運転領域、小さい側がエンジン停止領域である。なお、エンジンを始動させるＯＦＦ→ＯＮを表す矢印と交差する線は、バッテリ残量（ＳＯＣ）が大きいほど図の右方に移動させられ、エンジンの運転領域が狭くされ、バッテリ残量ＳＯＣが小さいほど図の左方に移動させられて、運転領域が広くされる。
前記マップに基づくステップＳ１１の判断が成立（ＹＥＳ）する場合は、次のステップＳ１２に進み、エンジン運転中の判断を行なう。この判断が不成立（ＮＯ）となる場合は、エンジン１が運転領域にあるにも拘わらず運転されていないことになるので、ステップＳ２６によりエンジン始動制御サブルーチン（後述）を実行する。また、ステップＳ１１の段階でエンジン運転領域判断が不成立（ＮＯ）となった場合は、ステップＳ２４に移行して、別途、エンジン運転中か否かの判断を行なう。そしてこの判断が成立（ＹＥＳ）の場合は、エンジンが停止領域にあるにも拘わらず運転されていることになるので、次のステップＳ２５によりエンジン停止制御サブルーチン（後述）を実行する。
ステップＳ１２に戻って、エンジン運転中の判断が成立（ＹＥＳ）の場合、ステップＳ１３によりエンジン制御サブルーチンを実行する。この処理は、周知の制御であるので、その具体的内容の説明及び図示は省略する。
次に、ステップＳ１４では、発電機目標回転数（ＮＧ＊）を決定する。この決定は、先のプラネタリの回転数関係式（１）を用いて、車速（Ｖ：本形態において、駆動モータ３のロータ位置θＭの変化率から求める）とエンジン目標回転数（ＮＥ＊）からなされる。
続いて、ステップＳ１５では、発電機目標回転数（ＮＧ＊）の絶対値が第１の所定回転数（例えば、５００〔ｒｐｍ〕）を超えるか否かの判断を行なう。この判断は、後の発電機ブレーキのＯＮ、ＯＦＦ選択のためになされるが、そうした発電機ブレーキのＯＮ、ＯＦＦ選択の理由は、エネルギロスの低減にある。すなわち、車両をエンジンが駆動しているモードで走行させている場合、発電機回転数（ＮＧ）が低いと、消費電力が大きくなり、発電機２の発電効率が低くなるとともに、車両の燃費がその分悪くなってしまう。そこで、発電機回転数（ＮＧ）の絶対値が所定の回転数より小さい場合、発電機ブレーキ７を係合させ、発電機２を機械的に停止させ、燃費を良くしている。そして、この判断が成立（ＹＥＳ）の場合、次のステップＳ１６で発電機ブレーキＯＦＦ状態の確認を行ない、これが成立の場合は、ステップＳ１７により発電機回転数制御サブルーチン（後述）を実行し、不成立の場合は、ステップ２３に移行して発電機ブレーキＯＦＦ制御サブルーチン（後述）を実行する。また、先のステップＳ１５の判断が不成立の場合は、ステップＳ２１により、発電機ブレーキＯＮ状態の確認を行ない、これが不成立の場合は、ステップＳ２２により発電機ブレーキＯＮ制御サブルーチンを実行し、また成立の場合は、ステップＳ１７による発電機回転数制御サブルーチンの後のステップに戻る。
こうしてステップＳ１７による発電機回転数制御サブルーチンの実行下で、次のステップＳ１８により、プラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）を推定する。この処理は、先のプラネタリのトルク釣り合い式（２）を用いて発電機トルク（ＴＧ）からリングギヤトルク（ＴＲ）を推定し、カウンタギヤ比を考慮して、駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）を算出する処理である。
この処理について更に詳述すると、前述のように、エンジントルクＴＥ、リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは互いに反力を受け合うので、発電機トルクＴＧがリングギヤトルクＴＲに変換されてリングギヤ６２から出力される。そして、リングギヤトルクＴＲがリングギヤ６２から出力されるのに伴って、発電機回転速度ＮＧが変動し、リングギヤトルクＴＲが変動すると、変動したリングギヤトルクＴＲが車輪９に伝達され、車両の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、発電機回転速度ＮＧの変動に伴う発電機２のイナーシャ分のトルクを見込んでリングギヤトルクＴＲを算出するようにしている。そのために、車両制御装置Ｕによる演算処理でリングギヤトルクを計算し、発電機目標トルクＴＧ＊を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ＊、及び前述のギヤ比λに基づいてリングギヤトルクＴＲを算出する。すなわち、発電機２のイナーシャをＩＧとし、発電機２の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤ６２に加わるサンギヤトルクＴＳは、
ＴＳ＝ＴＧ＊＋ＩＧ・αＧ
になる。そして、リングギヤトルクＴＲは、ギヤ比の関係からサンギヤトルクＴＳのλ倍であるので、
ＴＲ＝λ・ＴＳ
＝λ・（ＴＧ＊＋ＩＧ・αＧ）
になる。このように、発電機目標トルクＴＧ＊からリングギヤトルクＴＲを算出することができる。この処理については、発電機ブレーキがＯＮ状態に限って、リングギヤトルク（ＴＲ）をプラネタリのトルク釣り合い式（２）を用いてエンジントルク（ＴＥ：エンジン制御装置から教示）から推定する形態を採ることもできる。
次のステップＳ１９では、駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）を決定する。この処理は、車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）と駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）の差から決定する処理である。そして、最後に、ステップＳ２０により駆動モータ制御を行い、一連のフローを終わって、当初のステップにリターンする。なお、途中でステップＳ１０の急加速制御に移行した場合は、その後の全てのステップを跳ばして、図の接続記号Ｂに示すように直接当初のステップにリターンする。
次に、前記メインフロー中の各サブルーチンを説明する。
（急加速制御）
まず、メインフロー中のステップＳ６における急加速制御ルーチンでは、図１０に示すように、ステップＳ１０１で、先のステップＳ３で決定した車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）の入力を行ない、次のステップＳ１０２で、駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に駆動モータの最大トルクを設定する。更に次のステップＳ１０３で、車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）と駆動モータ目標トルク（駆動モータ最大トルク）（ＴＭ＊）との差トルクを算出し、駆動モータ最大トルクでは不足する分を発電機目標トルク（ＴＧ＊）として設定する。そしてこれらの設定に基づき、次のステップＳ１０４で駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に従い駆動モータ制御を行うとともに、ステップＳ１０５で発電機目標トルク（ＴＧ＊）に従い発電機トルク制御を行なう。
（駆動モータ制御）
駆動モータ制御ルーチンでは、図１１に示すように、ステップＳ１０４ａで駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）の入力を行なう。また、ステップＳ１０４ｂで駆動モータのロータ位置（θＭ）の入力を行なう。この入力は、レゾルバ等の位置センサを用いても、センサレスで検出してもよい。そして、ステップＳ１０４ｃで駆動モータ回転数（ＮＭ）の演算を行なう。この演算は、本形態では、駆動モータのロータ位置（θＭ）の変化率から求められる。他の形態として、別途、回転数センサを設けて検出する形態も採り得る。更に、ステップＳ１０４ｄでバッテリ電圧（ＶＢ）の入力を行なう。そして、次のステップＳ１０４ｅでｄ軸電流指令値（ＩｄＭ＊）及びｑ軸電流指令値（ＩｑＭ＊）を決定する。この処理は、先のステップで入力した駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）、駆動モータ回転数（ＮＭ）、バッテリ電圧（ＶＢ）から図示しないマップを参照して決定する処理である。続いて、ステップＳ１０４ｆで３相交流電流（ＩＵＭ、ＩＶＭ、ＩＷＭ）の入力を行なう。この処理におけるＵ、Ｖ相の電流値（ＩＵＭ、ＩＶＭ）は、電流センサＳｎ１２，Ｓｎ１３を用いて、また、Ｗ相の電流値（ＩＷＭ）は、ＩＷＭ＝ＩＵＭ−ＩＶＭの関係式から求められる。もちろん、３相とも電流センサを設ける別のシステム形態を採る場合、各電流センサで直接求める方法も採り得る。次のステップＳ１０４ｇでは、３相（ＩＵＭ、ＩＶＭ、ＩＷＭ）→２相（ＩｄＭ、ＩｑＭ）変換を行う。そして、これらの数値に基づき、（ＩｄＭ、ＩｑＭ）とｄ軸電流指令値（ＩｄＭ＊）、ｑ軸電流指令値（ＩｑＭ＊）との差がそれぞれ０となるように、次のステップＳ１０４ｈで、電圧指令値（ＶｄＭ＊、ＶｑＭ＊）の演算を行なう。これにより求めた数値を基に、次のステップＳ１０４ｉにより、２相（ＶｄＭ＊、ＶｑＭ＊）→３相（ＶＵＭ＊、ＶＶＭ＊、ＶＷＭ＊）変換を行う。最後に、こうして求めた電圧指令値（ＶＵＭ＊、ＶＶＭ＊、ＶＷＭ＊）をパルス幅変調して、ステップＳ１０４ｊによりインバータＩｎＭにＰＷＭ（パルス幅変調）信号で出力する。
（発電機トルク制御）
発電機トルク制御ルーチンでは、図１２に示すように、ステップＳ１０５ａで発電機目標トルク（ＴＧ＊）の入力を行なう。更に、ステップＳ１０５ｂで発電機ロータ位置（θＧ）の入力を行なう。この入力は、レゾルバ等の位置センサを用いても、センサレスで検出してもよい。また、ステップＳ１０５ｃにより、発電機回転数（ＮＧ）を演算する。この発電機回転数（ＮＧ）は、発電機のロータ位置（θＧ）の変化率から求められる。別途、回転数センサを設けて検出する形態も採り得る。更に、ステップＳ１０５ｄでバッテリ電圧（ＶＢ）の入力を行なう。そして、ステップＳ１０５ｅにより、ｄ軸電流指令値（ＩｄＧ＊）及びｑ軸電流指令値（ＩｑＧ＊）を決定する。この処理は、先のステップで入力した発電機目標トルク（ＴＧ＊）、発電機回転数（ＮＧ）、バッテリ電圧（ＶＢ）から図示しないマップを参照して決定する処理である。ついで、ステップＳ１０５ｆで電流（ＩＵＧ、ＩＶＧ、ＩＷＧ）の入力を行なう。この処理におけるＵ、Ｖ相の電流値（ＩＵＧ、ＩＶＧ）は、電流センサＳｎ１０，Ｓｎ１１を用いて、また、Ｗ相の電流値（ＩＷＧ）は、ＩＷＧ＝ＩＵＧ−ＩＶＧの式から求められる。もちろん３相とも電流センサを設ける別のシステム形態を採る場合、各電流センサで直接求める方法も採り得る。次のステップＳ１０５ｇでは、３相（ＩＵＧ、ＩＶＧ、ＩＷＧ）→２相（ＩｄＧ、ＩｑＧ）変換を行なう。そして、これらの数値に基づき、（ＩｄＧ、ＩｑＧ）とｄ軸電流指令値（ＩｄＧ＊）、ｑ軸電流指令値（ＩｑＧ＊）との差がそれぞれ０となるように、次のステップＳ１０５ｈで電圧指令値（ＶｄＧ＊、ＶｑＧ＊）を演算する。これにより求めた数値を基に、次のステップＳ１０５ｉで２相（ＶｄＧ＊、ＶｑＧ＊）／３相（ＶＵＧ＊、ＶＶＧ＊、ＶＷＧ＊）変換を行う。最後に、こうして求めた電圧指令値（ＶＵＧ＊、ＶＶＧ＊、ＶＷＧ＊）をパルス幅変調して、ステップＳ１０５ｊでインバータＩｎＧにＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力する。
（発電機回転数制御）
次に、図６のステップＳ１７における発電機回転数制御ルーチンについて説明する。図１３は発電機回転数制御ルーチンのフローを示す。このフローでは、まず、ステップＳ１７ａで発電機目標回転数（ＮＧ＊）の入力を行なう。また、ステップＳ１７ｂで発電機回転数（ＮＧ）の入力を行なう。そして、ステップＳ１７ｃで発電機目標トルク（ＴＧ＊）を決定する。この発電機目標トルク（ＴＧ＊）は、ＰＩ制御（先のステップで入力した発電機目標回転数（ＮＧ＊）と発電機回転数（ＮＧ）との差回転数に基づいて、差回転数が大きいほど、発電機目標トルク（ＴＧ＊）は大きくするとともに、その正負も考慮される。）により決定する。こうした決定した発電機目標トルク（ＴＧ＊）に基づき、次のステップＳ１７ｄにより、発電機トルク制御を行なう。この場合の発電機トルク制御の内容は、先の発電機トルク制御ルーチンで述べた内容と同様である。
（発電機ブレーキＯＮ制御）
次に、図６のステップＳ２２における発電機ブレーキＯＮ制御ルーチンについて説明する。図１４は発電機ブレーキＯＮ制御ルーチンのフローを示す。このフローでは、当初のステップＳ２２ａで、発電機目標回転数（ＮＧ＊）に０ｒｐｍを設定する。そして、ステップＳ２２ｂで発電機回転数制御を実行する。この制御内容については、先の発電機回転数制御ルーチンで述べた内容と同様である。次いで、ステップＳ２２ｃにより、プラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）を推定する。そして、ステップＳ２２ｄで駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に、推定した駆動軸トルク（−ＴＲ→ＯＵＴ）を設定する。こうして次のステップＳ２２ｅにより駆動モータ制御を実行する。この制御内容は、先の駆動モータ制御ルーチンで述べた内容と同様である。これらステップＳ２２ｃからステップＳ２２ｅまでの制御は、ステップＳ２２ｂで発電機回転数制御を実行している際、該発電機からプラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）が、ショックとして車輪に伝達されないように、駆動モータにより打ち消すものである。この制御の下で、ステップＳ２２ｆにより、発電機回転数（ＮＧ）の絶対値が第２の所定回転数（例えば、１００〔ｒｐｍ〕）未満となっているか否かを判断する。そして、この判断が成立しない限り、ステップＳ２２ｂに戻るループを繰り返す。そして、ステップＳ２２ｆの判断が成立したところで、ステップＳ２２ｇに進み、発電機ブレーキＯＮの処理を実行する。次いでこの発電機ブレーキＯＮ状態で、ステップＳ２２ｈにより、プラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）を推定し、更に、ステップＳ２２ｉにより駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に、推定した駆動軸トルク（−ＴＲ→ＯＵＴ）を設定する。こうして次のステップＳ２２ｊにより駆動モータ制御を実行する。この制御内容も、先の駆動モータ制御ルーチンで述べた内容と同様である。また、これらステップＳ２２ｈからステップＳ２２ｊまでの制御も、ステップＳ２２ｂで発電機回転数制御を実行している際、該発電機からプラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）が、ショックとして車輪に伝達されないように、駆動モータにより打ち消すものである。この制御の下で、ステップＳ２２ｋにより発電機ブレーキＯＮ状態で所定時間経過したか否かを判断する。このタイマ判断は、発電機ブレーキＯＮにより実際に発電機の回転が止まるまでの待ち時間としてなされる。こうして発電機の回転停止が保証されたところで、次のステップＳ２２ｌにより発電機へのＳＷ（スイッチング）停止処理を行ない、このルーチンを終わり、リターンする。
（発電機ブレーキＯＦＦ制御）
次に、図６のステップＳ２３における発電機ブレーキＯＦＦ制御ルーチンについて説明する。図１５は発電機ブレーキＯＦＦ制御ルーチンのフローを示す。このフローでは、ステップＳ２３ａによりエンジントルク（ＴＥ）相当分を発電機目標トルク（ＴＧ＊）に設定し、それに従い、ステップＳ２３ｂにより発電機トルク制御を行なう。そして、この状態で、ステップＳ２３ｃにより、プラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）を推定し、次のステップＳ２３ｄで、駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に、推定した駆動軸トルク（−ＴＲ→ＯＵＴ）を設定する。そして、これに従い、ステップＳ２３ｅにより駆動モータ制御を実行する。この制御内容も、先の駆動モータ制御ルーチンで述べた内容と同様である。これらステップＳ２３ｃからステップＳ２３ｅまでの制御は、ステップＳ２３ｂで発電機トルク制御を実行している際、該発電機からプラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）が、ショックとして車輪に伝達されないように、駆動モータにより打ち消すものである。こうしてステップＳ２３ｆにより所定時間経過判断が成立するまでステップＳ２３ｂの発電機トルク制御に戻って、以降の処理を繰り返す。やがて所定時間が経過し、ステップＳ２３ｆの経過判断が成立したところで、次のステップＳ２３ｇに進み、発電機ブレーキＯＦＦの処理を行なう。続いて、ステップＳ２３ｈにより、発電機目標回転数（ＮＧ＊）に０ｒｐｍを設定する。そして、ステップＳ２３ｉで、発電機回転数制御を実行する。この制御内容は、先の発電機回転数制御ルーチンの内容と同様である。こうして発電機回転数制御を行ないながら、ステップＳ２３ｊにより、プラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）を推定し、それに応じて、ステップＳ２３ｋで、駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に、推定した駆動軸トルク（−ＴＲ→ＯＵＴ）を設定する。そして、最後に、ステップＳ２３ｌにより、駆動モータ制御を実行する。この制御内容も、先の駆動モータ制御ルーチンで述べた内容と同様である。また、これらステップＳ２３ｊからステップＳ２３ｌまでの制御も、ステップＳ２３ｉで発電機回転数制御を実行している際、該発電機からプラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）が、ショックとして車輪に伝達されないように、駆動モータにより打ち消すものである。こうして駆動モータ制御状態となったところで、このルーチンを終わり、リターンする。
（エンジン停止制御）
次に、図６のステップＳ２５におけるエンジン停止制御ルーチンについて説明する。図１６はエンジン停止制御ルーチンのフローを示す。この制御では、最初に、ステップＳ２５ａにより、発電機ブレーキＯＦＦ状態の判断を行ない、この判断が成立しない場合は、ステップＳ２５ｂにより発電機ブレーキＯＦＦ制御を行なって、発電機を回転可能状態とする。そして、ステップＳ２５ｃにより、エンジンへの燃料噴射、点火停止の処理を行なう。更に、ステップＳ２５ｄにより、スロットル開度を全閉とし、エンジンを迅速に停止させるべく、ステップＳ２５ｅで発電機目標回転数（ＮＧ＊＝０）を決定する。そして、この決定に従い、ステップＳ２５ｆにより発電機回転数制御を行なう。また、ステップＳ２５ｇにより、この状態でプラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）を推定する。更に、ステップＳ２５ｈにより、駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に、推定した駆動軸トルク（−ＴＲ→ＯＵＴ）を設定する。そして、ステップＳ２５ｉにより駆動モータ制御を行なう。この制御内容も、先の駆動モータ制御ルーチンで述べた内容と同様である。これらステップＳ２５ｇからステップＳ２５ｉまでの制御は、ステップＳ２５ｆで発電機回転数制御を実行している際、該発電機からプラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）が、ショックとして車輪に伝達されないように、駆動モータにより打ち消すものである。こうしてステップＳ２５ｊによる判断で、エンジン回転数（ＮＥ）≦停止回転数が成立したところで、ステップＳ２５ｋにより、発電機へのＳＷ（スイッチング）停止とし、このルーチンを終わって、リターンする。
（エンジン始動制御）
次に、図６のステップＳ２６におけるエンジン始動制御ルーチンについて説明する。図１７はエンジン始動制御ルーチンのフローを示す。この制御では、最初にスロットル開度をディフォールの０％とするための処理を行なう。そのために最初のステップＳ２６ａで、スロットル開度＝０％の判断を行ない、これが満たされない場合に、ステップＳ２６ｂで、エンジン制御装置ＵＥによる出力でスロットル開度を０％にする。そして、この条件の成立下で、ステップＳ２６ｃにより車速（Ｖ）の入力を行なう。次いで、ステップＳ２６ｄにより、エンジンの運転ポイント（エンジン目標トルクＴＥ＊、エンジン目標回転数ＮＥ＊）の入力を行なう。そして、次のステップＳ２６ｅで，回転が停止中のエンジンを所定のクランク軸位置に位置付けるべく、本発明の主題に係るプリポジショニング制御を行なう。この内容については、後に詳記する。次に、ステップＳ２６ｆにより発電機目標回転数（ＮＧ＊）を決定する。続いて、ステップＳ２６ｇにより、エンジン回転数（ＮＥ）≧始動回転数の判断を行なう。この判断は、当初は不成立となるので、ステップＳ２６ｈに移行し、発電機回転数制御を実行してエンジン回転数を上昇させるとともに、それによる駆動軸出力トルクの変動を打ち消すべく、ステップＳ２６ｉにより、変動トルク打ち消し制御を行なって、ステップＳ２６ｃの車速（Ｖ）の入力のステップに戻る。このようにして、ステップＳ２６ｇの判断が成立して、エンジン回転数の条件が整ったことが確認されたところで、ステップＳ２６ｊのエンジンへの燃料噴射、点火開始を行なう。この後も、ステップＳ２６ｋによる発電機回転数制御と、ステップＳ２６ｌによる変動トルク打ち消し制御を行なう。更に、ステップＳ２６ｍでスロットル開度の調整を行なう。次のステップＳ２６ｎは、エンジンの始動確認のためのステップであり、ここでは、発電機トルク（ＴＧ）＜モータリングトルク、の判断でこの確認を行なう。その後、最終ステップＳ２６ｏで、エンジン回転数の安定を待つ所定時間経過判断を行ない、この判断が成立したところで、このルーチンを終わって、リターンする。
（プリポジショニング制御）
次に、本発明の主題に係るエンジン始動制御中のプリポジショニング制御について説明する。先のエンジン始動制御におけるエンジン始動は、発電機２にエンジン１を連続回転させるに充分なトルクを出力させ（図１７に示すステップＳ２６ｈの制御）、所要の回転数（例えば、アイドリング回転数）に達したことを判断して（同じく、図１７に示すステップＳ２６ｇの判断）、燃料噴射・点火を開始する（同じく、図１７に示すステップＳ２６ｋによる）ことで行なわれる。この場合、発電機２の回転数制御によってプラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）は
ＴＲ→ＯＵＴ＝（ＴＧ−ＩＧ・ωＧ）α
ＴＣ：カウンタ軸トルク
ＴＧ：発電機トルク
ＩＧ：発電機イナーシヤ
ωＧ：発電機角加速度
α：プラネタリ、カウンタを考慮したギヤ比
のトルクが生じる。これに対して、駆動モータ３で上記トルク相当分を補正出力することにより、駆動軸のトルク変動を打ち消すことが可能である。この場合の駆動モータ補正トルクΔＴＭは
ΔＴＭ＝ＴＯＵＴ＊−ＴＲ→ＯＵＴ
ＴＯＵＴ＊：車両要求トルク
となる。
上記の場合の発電機角加速度ωＧは、エンジン回転負荷によって変動するものであるから、角加速度検出のためには、高精度の発電機ロータ位置検出手段と、その結果を高速度で演算処理できるプロセッサが必要となるが、本発明では、こうした必要性を排除すべく、フューエルカット中のエンジン１を、発電機２のモータリングにより、所定のクランキング開始位置に位置付けるクランク軸位置制御が車両制御装置Ｕにより行なわれる。
図１８は４気筒エンジンのクランク角度とクランキングトルクの関係を模式化して示す。この関係は、周知のように主として各シリンダ内でのピストンの行程と燃焼室容積の拡縮の関係（○、□、△、×印で各気筒ごとのトルクを示す）の合成で定まるものであり、特定のシリンダでの圧縮が進行するところでクランキングトルクは増大し、上死点を過ぎると減少する関係にある。しかしながら、実際のクランキング負荷は、一旦エンジンの回転が始まると、当初回転の抵抗となっていたイナーシャトルクが、フライホイールイナーシャの発生により、逆にトルク変動を抑制する要素として働くようになるため、回転の立ち上がり時のみ極端に大きく、その後もトルク変動は残るものの、それより低いほぼ一定の値となる特性を有する。したがって、エンジンを停止させたときの状態で定まるクランク角度のばらつきで、クランキングの際の当初の回転の立ち上げのためのクランキング負荷は大きく変動する。
そこで、本発明では、上記クランキングの際の当初の回転の立ち上げのためのクランキング負荷を実質上一定にすることを狙って、図示の○印Ａ位置（この位置は、回転負荷がほぼ０に近いことで、自然にエンジン停止時に取り得る一般的位置を表す）で停止した、または停止するであろうエンジンを、○印Ｂ位置（この位置は、回転負荷がある程度大きく、自然のエンジン停止時には通常取り得ない位置を表すが、必ずしも図に破線で示すようなエンジンを最初のピーク負荷を越えて連続回転に至らせるに最低限必要なトルク位置の手前極近傍に限るものではない）、すなわち所定のクランキング開始位置まで回転させる制御（本明細書を通じてクランク軸位置制御という）をクランキングに先行させて行なうことを主眼とする。この趣旨から、本発明の対象とするプリポジショニング制御は、エンジンの停止中であると回転中であるとを問わず、エンジンに対する燃料噴射や点火、スロットル開度の調整が行なわれていない状態で行なわれる。したがって、本発明にいう運転が停止中のエンジンとは、上記の状態を意味し、必ずしも回転が停止状態のエンジンを意味しない。
図１９はプリポジショニング制御の第１実施形態の制御のタイムチャートを示す。この形態では、発電機にクランキングトルク（ＴＧ  ｃ）を出力させる前に、クランク軸位置調整トルク（ＴＧ  ｐ）を出力させ、エンジンを非連続回転下で上記のＡ位置からＢ位置まで回転させて、所定のクランキング開始位置に位置付けるクランク軸位置制御を行なう。この所定のクランキング開始位置は、後記するように、その位置を検出することで所定のクランク角位置としてもよいし、エンジンを始動させるに要するトルクより小さな所定トルクをかけて一定時間経過させることで保証してもよし、これらの組み合わせによってもよい。これと併せて、モータには車両の走行に必要な駆動トルク（前記車両要求トルクＴＯＵＴ＊）から発電機トルク分を出力軸で０とする打ち消し分のトルク（ＴＭ  ｐ）を減じたトルクを出力させて、出力軸トルク変動を防ぐ。なお、図において駆動モータトルクについては、この補正分のトルクのみを示す。
このようにクランク軸位置をＢ位置に設定した後、今度は図１７のステップＳ２６ｆに移って発電機にエンジンを連続回転させるに足るクランキングトルク（ＴＧ  ｃ）を出力させてエンジン始動を行なう。この場合も、クランキングトルクを補正するトルク（ＴＭ  ｃ）を駆動モータに出力させて出力軸トルク変動を防ぐ。
こうした制御によって、駆動軸トルクはクランキング当初に図示実線のように若干変動するものの、図に破線で示すＡ位置からのクランキングの場合のトルク変動に比してそのピーク値を低く抑えることができる。この変動は、エンジンのクランキングトルクが、図１８に示すように、クランク角度に応じて変動することに起因するものである。そして、特にＢ位置を図１８に破線で示すピーク負荷レベルの手前極近傍に設定した場合、この大きなトルク負荷に応じたてクランキングトルク（ＴＧ  ｃ）出力が当初から大きくなるため、エンジン回転数の図示Ｂ位置からの立ち上がりが速くなり、トルク振動が生じる期間も短縮される。
図２０は上記の処理をタイマー制御で行なう場合のフローチャートを示す。このプリポジショニング制御では、ステップＳ２６ｅ−１で、発電機目標トルク（ＴＧ＊）に任意の一定トルクを設定する。この場合の一定トルクは、エンジンを始動させるに要するトルクより小さな、例えば１．５〔Ｎｍ〕とされる。そして、この設定に従って、ステップＳ２６ｅ−２により、先に述べたと同様の内容の発電機トルク制御を行なうとともに、ステップＳ２６ｅ−３により、変動トルク打ち消し制御を行なう。この場合の変動トルク打ち消し制御の１つのパターンを図２１にフローチャートで示す。この変動トルク打ち消し制御ルーチンでは、まず、ステップＳ２６ｅ−３１により、先に述べたと同様の方法でプラネタリを介して出力される駆動軸トルク（ＴＲ→ＯＵＴ）を推定し、このトルクを単純に打ち消すようなトルクを、ステップＳ２６ｅ−３２により駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に−ＴＲ→ＯＵＴとして設定し、これに従い、ステップＳ２６ｅ−３３で、先に述べたと同様の内容の駆動モータ制御を実行する。図２０に戻って、こうして、最後のステップＳ２６ｅ−４により所定時間経過判断を行なう。この場合の所定時間は、例えば０．３秒とされる。なお、前記の駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）に設定する補正トルクは、前記のように演算により設定することができるが、他の方法として、図２２に示すような、任意の一定トルクに合わせた発電機トルクに対応させた駆動モータでの補正トルクのマップを車両制御装置Ｕのメモリに設定しておき、これを用いて行なうこともできる。
次の図２３は上記タイマ制御をクランク軸位置の検出に置き換えた第２実施形態の制御内容をフローチャートで示す。このプリポジショニング制御ルーチンの最初のステップＳ２６ｅ−１で設定する任意の一定トルクは、必ずしもモータリングに要するトルクより小さくする必要はなく、例えば、先の第１実施形態より高い５〔Ｎｍ〕に設定することができる。そして、この場合のステップＳ２６ｅ−３の変動トルク打ち消し制御は、先の第１実施形態の場合と同様に、２つのパターンのいずれかとすることができる。最後のステップＳ２６ｅ−５である所定クランク軸位置の判定には、種々のセンサを用いることができる。例えば、高分解能で詳細なクランク軸位置の検出が可能なセンサや、図２４又は図２５に示すようなクランク軸と同期回転する円板状の検出体Ｓｎ２１，Ｓｎ２２の周面に、クランク軸の回転に合わせた凹凸やノッチを設けたもの（例えば、４気筒エンジンの場合、クランク軸の１回転につき、所定のクランク軸位置は２回あるため、凹凸やノッチをそれに合わせて１８０°間隔で形成したもの）を検出体とするセンサを用いることができる。更に他の方法として、エンジンからの回転数信号を積分して求める方法や、発電機及び駆動モータの回転数からプラネタリの回転数式（１）を用いてエンジン回転数を求め、それを積分して求める方法も可能である。
次に示す図２６は、第３実施形態のプリポジショニング制御の制御内容をフローチャートで示す。この形態では、前記のような高分解能で詳細な位置検出が可能なセンサによることを前提として、当初のステップＳ２６ｅ−６でクランク軸位置（θ）の入力を行ない、次のステップＳ２６ｅ−７で、所定のクランク軸位置に至るまでの時間（ｔ）を演算する。この場合の時間（ｔ）は、図２７に示すようなクランク軸位置（θ〔°〕）に対する時間（ｔ）の関係を、車両制御装置Ｕのメモリにマップとして設定しておくことができるし、計算によって求めることもできる。次のステップＳ２６ｅ−１の発電機目標トルクに設定する任意のトルクは、先の第２実施形態の場合と同様に、例えば５〔Ｎｍ〕とされる。この場合、クランク軸位置の判断は、最後のステップＳ２６ｅ−８による時間（ｔ）の経過判断でなされる。その余のステップについては先の第１又は第２実施形態の場合と同様である。
次に示す図２８は、第４実施形態のプリポジショニング制御の制御内容をフローチャートで示す。この形態では、先の３つの実施形態とは異なり、クランク軸位置設定のためのトルクを可変としたものである。この形態の場合、当初のステップＳ２６ｅ−６で、先の第３実施形態と同様にクランク軸位置（θ）の入力を行なうが、次のステップＳ２６ｅ−９では、クランク軸位置に応じた発電機目標トルク（ＴＧ＊）を設定する処理がなされる。この設定は、例えば図２９に示すようなクランキングトルク（図１８参照）に沿って可変とされた発電機目標トルク（ＴＧ＊）のマップを車両制御装置のメモリに設定しておき、これによりなされる。この場合の変動トルク打ち消し制御については、先に挙げた図２０のフローに従う補正が可能であるが、別途、図２９に示すような第１のトルク補正マップによる補正も可能である。この第１のトルク補正マップは、可変のトルクマップによる発電機目標トルク（ＴＧ＊）をギヤ比を考慮して単純に打ち消すような駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）のマップである。
ところで、前記第１実施形態のエンジン始動制御では、プリポジショニング制御後のエンジンのモータリングを、発電機の回転数制御（図１７のステップＳ２３ｋ参照）で行なっているが、発電機回転数が同じでも、温度によって発電機出力が異なるため、モータリング中の変動トルクを打ち消すトルクをマップ化しても補正しきれない場合があり、これに対応するには、別途の温度補正制御等の複雑な制御が必要となる。そこで、次に図３０にフローを示す第５実施形態では、モータリングを発電機のトルク制御で行ない、それに対応した打ち消しトルクをマップ化して、単純な制御で、より正確なトルク補正を期している。
図３０に示すエンジン始動制御ルーチンと図１７に示すエンジン始動制御ルーチンとの違いは、本質的に上記の発電機の回転数制御に対するトルク制御の違いにあるので、対応するステップに同様のステップ番号を付して共通部分の説明に代え、以下、相違点のみ説明する。この形態におけるステップＳ２６ｑ，Ｓ２６ｓの発電機トルク制御の内容は、図１２を参照して先に説明した内容と同様である。ステップＳ２６ｒ，Ｓ２６ｔの変動トルク打ち消し制御は、先に挙げた図２１に示す補正方法が第１の補正パターン（以下、通常の補正パターンという）としてあるほかに、以下に示すような補正パターンがある。
第２の補正パターンは、図３１にフローを示す発電機トルク打ち消しマップによる補正である。このパターンでは、図３２に示すような、発電機の回転数制御によるモータリング時に発生する発電機トルクを実験的に求め、単純にそれを打ち消すように駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）をマップ化したものを用い、これにより駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）を設定して、駆動モータ制御を行なっている。
第３の補正パターンは、図３３に示すように、通常の補正パターンとクランク軸位置に応じた駆動軸トルク変動打ち消しマップによる補正である。したがって、この補正パターンは、高分解能で詳細な位置が検出できるセンサの使用を前提とする。このパターンでの駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）の決定には、通常の計算による補正に加えて、図３４又は図３５に示す駆動軸トルク打ち消しマップも使用される。このマップは、クランク軸位置（θ〔°〕）に対して駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）を設定したもので、図１９の出力軸トルク（実線）で示されるクランク角度に応じて変動するクランキングトルクを打ち消そうとするものである。特に図３５に示すマップは、エンジン点火時のトルク変動まで含めた設定としたマップであり、このように補正することで、ほぼ完全に駆動軸トルクの変動を取り除くことができる。
第４の補正パターンは、図３６に示すように、発電機トルク打ち消しマップによる補正と、クランク軸位置に応じた駆動軸トルク打ち消しマップによる補正を組み合わせたものである。この補正による図３７に示すトルク補正マップの駆動モータ目標トルク（ＴＭ＊）は、図３２に示すマップと、図３４に示すマップを参照したトルク値の和として設定される。
次に示す図３８のエンジン始動制御ルーチンは、先の図１７に示すエンジン始動制御ルーチンに対して、車両要求トルクが大きい場合に、プリポジショニング制御を禁止する処理を付加した第６実施形態を示す。この制御形態では、車速（Ｖ）の入力ステップの後に、ステップＳ２６ｕの車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）の入力を加え、エンジンの運転ポイントの入力の後に、ステップＳ２６ｖの車両要求トルク（ＴＯＵＴ＊）≦所定トルクの判断を加えており、この判断が不成立の場合に、プリポジショニング制御をスキップするフローとされている。その余のフローについては、図１７に示す第１実施形態のエンジン始動制御ルーチンと同様であるので、対応するステップに同様のステップ番号を付して説明に代える。
以上の各実施形態では、エンジン始動の前処理としてプリポジショニング制御を行なっているが、この制御は、エンジン停止時の後処理として行なうこともできる。次の図３９はこうした処理を行なう第７実施形態のタイムチャートを示す。この形態では、フューエルカット状態でイナーシャトルクにより回転している状態のエンジンを発電機にトルク吸収させてすばやく停止させる制御を行なう。この場合も、駆動モータには発電機トルクを出力軸で０とするような補正トルクを出力させる。これによりエンジンはアイドリング回転から急速に減速され、停止寸前の回転数のところでトルク変動による出力軸トルクの変動が生じるが、この変動は回転状態からの変動であるため、先の第１実施形態のクランキング当初のトルク変動と同様に小さい。こうしてエンジン回転数がほぼ０となったところでエンジン位置調整トルク（ＴＧ  ｐ）の出力を行ない、非連続回転下でエンジン位置をＡ位置からＢ位置に移動させる。この場合も、併せて駆動モータトルク出力（ＴＭ  ｐ）の調整により発電機トルクを出力軸で０となるように補正を行なう。このようにしてＢ位置で停止したエンジンのクランク軸には、以降の走行状態によっては、Ａ位置に戻す逆転方向へのトルクが作用する場合があるが、エンジン１の逆転はワンウェイクラッチ８の係合により阻止され、その位置に保持することができる。したがって、この形態では、エンジン１をクランキング位置で保持すべく、発電機２によりトルクを連続して加えておく必要が無いため、余分な電力消費を防止できる。
図４０は上記制御内容をフローチャートで示す。この場合のエンジン停止制御ルーチンは、第１実施形態におけるステップＳ２５のエンジン停止制御ルーチンの一部をプリポジショニングのための制御に置き換えたものである。すなわち駆動モータ制御の関連部分のステップＳ２５ｇ〜Ｓ２５ｉを、ステップＳ２５ｌの変動トルク打ち消し制御に置き換え、最後のステップＳ２５ｋの前にステップＳ２５ｍのプリポジショニング制御ステップを付加したものである。この場合の変動トルク打ち消し制御中のトルク補正パターンとしては、第１実施形態の場合と同様の通常の補正パターンを用いることができる。また、プリポジショニング制御中のトルク補正パターンとしても、第１実施形態のと同様の通常の補正パターンを用いることができる。この他にも、始動制御時と同様に種々のパターンが考えられるが、基本的にはエンジン始動に先立って実行する方法と同様であるので、説明を省略する。
このような制御形態によると、エンジン始動に先立つクランク軸位置制御を必要としないため、エンジン停止直後に運転者の駆動要求変化が生じたような場合でも、任意のタイミングで直接エンジンのクランキングを開始させる迅速な対応が可能となる。しかも、その場合のトルク振動は、予めなされているエンジン停止時のクランク軸位置制御により第１実施形態の場合と同様に低減することができる。
最後に示す図４１〜図４３は、本発明によるプリポジショニング制御の効果をを検証すべく、従来のエンジン始動と、本発明によるプリポジショニング制御を伴うエンジン始動制御とを比較して実測のタイムシャートで示す。こられらのタイムチャートは、いずれも波形の複雑化を防ぎ、参照を容易にする趣旨で、車両停止状態でのデータを例示する。図４１に示すプリポジショニング制御なしのエンジン始動では、発電機によるモータリングがいきなり始まることで（２．８ｓｅｃ）からの発電機トルクと発電機回転数の変化を参照）、最も負荷のかかる圧縮行程終了（同じく、３．２ｓｅｃのトルクピーク参照）まで、クランク軸が勢いよく回転し、その後、徐々にモータリングが進行するため、ダンパからの跳ね返しにより、発電機の回転が一瞬落ち込む（３．１ｓｅｃの位置参照）。これにより発電機目標回転数と実際の発電機回転数との差が大きくなってしまい、実際の発電機回転数がこれに追従しようとする状態が生じている。この結果、発電機回転数は急激に増加する。これが駆動軸に大きなトルク変動を生じさせている（３．１ｓｅｃ〜３．２ｓｅｃの駆動軸トルクの立ち上がり勾配参照）のが分かる。その後は、不規則に乱れて長時間収束しないトルク変動となっている。
これに対して、図４２に示す本発明によるエンジン始動時プリポジショニング制御によると、クランク軸位置制御が３．７ｓｅｃ付近から始まり（発電機トルクの変化参照）、４．１ｓｅｃ付近でクランク軸位置制御が終わり、その位置かあらクランキングが開始され、４．３ｓｅｃ付近で発電機回転数の落ち込みも極めて小さく抑えられているのが分かる。この結果、駆動軸トルクに生じるトルク変動が有効に減じられている。しかも、その後の駆動軸のトルク変動の乱れは生じていない。
また、図４３に示す本発明によるエンジン停止時プリポジショニング制御によると、１５．３ｓｅｃ付近から始まるクランク軸位置制御が、それ以前のエンジン停止処理による駆動軸トルク変動の発生に対して、実質上無視し得る程度に小さなものとなるのが分かる。
以上、本発明を種々の実施形態に基づき詳説したが、本発明はこれらの実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に具体的構成を変更して実施することができる。例えば、エンジン停止時にプリポジショニング制御を行なう第２実施形態において、プリポジショニング制御をエンジン停止後の適宜の時期に行なう構成とすることもできる。この場合の時期は、運転者が駆動要求を変化させるアクセル操作やブレーキ操作等を行なった際の駆動トルク変化の制御がなされる時期に合わせるのが、運転者に違和感を与えずにエンジン位置制御を行なうことができる点で適切である。また、本発明の適用対象として、エンジンと電動機を動力源とするハイブリッド駆動装置を例示して説明したが、本発明の適用対象は、これに限るものではなく、車両の停止時に不要なアイドリングを防止する、エンジンを自動停止・自動始動させるシステム等に使用することもできる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明に係る駆動装置は、エンジンと電動機を併載する各種自動車の駆動装置に用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の適用に係るハイブリッド駆動装置のギヤトレインのスケルトン図であり、図２はハイブリッド駆動装置のプラネタリギヤセットの速度線図、図３はハイブリッド駆動装置のプラネタリギヤセットのトルク線図、図４はハイブリッド駆動装置の制御系のシステム構成図、図５は制御装置のメインルーチンの前半部分のフローチャート、図６は制御装置のメインルーチンの後半部分のフローチャート、図７は車両要求トルクマップ、図８はエンジン目標運転状態マップ、図９はエンジン運転領域マップ、図１０は急加速制御ルーチンのフローチャート、図１１は駆動モータ制御ルーチンのフローチャート、図１２は発電機トルク制御ルーチンのフローチャート、図１３は発電機回転数制御ルーチンのフローチャート、図１４は発電機ブレーキＯＮ制御ルーチンのフローチャート、図１５は発電機ブレーキＯＦＦ制御ルーチンのフローチャート、図１６はエンジン停止制御ルーチンのフローチャート、図１７はエンジン始動制御ルーチンのフローチャート、図１８はエンジンクランキングトルク特性図、図１９は第１実施形態のエンジン始動制御におけるプリポジショニング制御のタイムチャート、図２０はプリポジショニング制御ルーチンのフローチャート、図２１は変動トルク打ち消し制御ルーチンのフローチャート、図２２はトルク補正マップ、図２３は第２実施形態のプリポジショニング制御ルーチンのフローチャート、図２４はクランク軸位置検出に用いるセンサの検出体の模式図、図２５は他の形式の検出体を示す模式図、図２６は第３実施形態のプリポジショニング制御のフローチャート、図２７はクランク軸位置決定のマップ、図２８は第４実施形態のプリポジショニング制御ルーチンのフローチャート、図２９はそれに用いる可変のトルクマップ及びトルク補正マップ、図３０は第５実施形態のエンジン始動制御ルーチンのフローチャート、図３１は変動トルク打ち消し制御ルーチンのフローチャート、図３２はそれに用いるトルクマップ、図３３は他の変動トルク打ち消し制御ルーチンのフローチャート、図３４はそれに用いるトルクマップ、図３５は他のトルクマップ、図３６は更に他の変動トルク打ち消し制御ルーチンのフローチャート、図３７はそれに用いるトルクマップ、図３８は第６実施形態のエンジン始動制御ルーチンのフローチャート、図３９は第７実施形態のエンジン停止制御におけるプリポジショニング制御のタイムチャート、図４０はそのエンジン始動制御ルーチンのフローチャート、図４１は従来のエンジン始動のタイムチャート、図４２は本発明によるエンジン始動時プリポジショニング制御のタイムチャート、図４３は本発明によるエンジン停止時プリポジショニング制御のタイムチャートである。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【国際調査報告】
2002004806.tif 000046
2002004806.tif 000047
2002004806.tif 000048
2002004806.tif 000049