JP2006282162A - 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】モータを用いてエンジンをモータリングしている最中に共振状態が継続したときに、モータリングを中止することなく共振状態を脱してエンジンを始動すること。
【解決手段】エンジンの始動指示がなされてエンジンをモータリングしている最中に共振状態が継続する共振継続状態となったときには（ステップＳ１３０）、モータＭＧ１のトルクを増加させることができる所定条件の成立を判定し（ステップＳ１５０〜Ｓ１７０），所定条件が成立したときにモータのトルク指令Ｔｍ１＊に共振継続状態でないときより大きな所定トルクＴ３を設定する（ステップＳ１８０）。こうすれば、エンジンをモータリングするモータのトルクを大きくしてエンジンの回転数を上昇させて共振継続状態を抜けることができるから、共振継続状態となってもエンジンを始動することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに自動車に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関とこの内燃機関にモータリングトルクを出力可能な電動機とを備える動力出力装置およびその制御方法並びにそのような動力装置を搭載した自動車に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に駆動軸にリングギヤが連結されたプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに連結された第１モータと、駆動軸に動力を出力する第２モータとを備え、エンジンの始動時には第１モータを用いてエンジンをモータリングす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、エンジンの始動指示がなされてエンジンをモータリングしている最中に装置が共振する共振状態が所定時間継続したときには、エンジンのモータリングを停止することにより、装置が共振状態に留まるのを抑えている。
特開平１０−０８２３３２号公報

上述の動力出力装置では、エンジンを始動するためにモータリングしている最中に共振状態が所定時間継続するとエンジンのモータリングを中止してエンジンの始動を中止するが、エンジンの始動指示がなされている以上、共振状態がある程度継続してもモータリングを中止せずにエンジンを始動したいという要請がある。

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、内燃機関のモータリングが開始されてから共振状態が継続したときに、モータリングを中止することなく共振状態を脱して内燃機関を始動することを目的とする。

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
該内燃機関にモータリングトルクを出力可能な電動機と、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
該検出された内燃機関の回転数と装置の共振回転数とに基づいて共振を推定する共振推定手段と、
前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記内燃機関がモータリングされるよう前記電動機を駆動制御し、前記内燃機関のモータリングが開始されてから前記共振推定手段により共振が推定された状態が所定時間に亘って継続した共振継続状態のときに前記内燃機関に出力しているモータリングトルクが大きくなるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

本発明の動力出力装置では、内燃機関のモータリングが開始されてから共振推定手段により共振が推定された状態が所定時間にも亘って継続した共振継続状態のときに内燃機関に出力しているモータリングトルクが大きくなるよう電動機を制御する。共振継続状態のときには、内燃機関に出力しているモータリングトルクを大きくして内燃機関の回転数を上昇させるから、モータリングを中止することなく共振が推定される状態から抜けることができ、内燃機関を始動することができる。

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記共振継続状態のときには前記電動機のモータリングトルクを大きくする所定条件に基づいて該モータリングトルクが大きくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された電動機の温度が低くなるほどモータリングトルクを大きくすることができる条件を前記所定条件としてモータリングトルクが大きくな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、電動機の温度に応じてモータリングトルクを大きくすることができる。また、前記電動機を駆動するための駆動回路と、該駆動回路の温度を検出する回路温度検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出された駆動回路の温度が低くなるほどモータリングトルクを大きくすることができる条件を前記所定条件としてモータリングトルクが大きくな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、電動機を駆動するための駆動回路の温度に応じてモータリングトルクを大きくすることができる。さらに、前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、該蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の蓄電状態が所定蓄電以上である条件を前記所定条件としてモータリングトルクが大きくな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、蓄電手段の蓄電状態に応じてモータリングトルクを大きくすることができる。

本発明の動力出力装置において、前記共振継続状態に至った頻度を演算する頻度演算手段を備え、前記制御手段は、前記演算された頻度が所定頻度以上である条件を前記所定の条件としてモータリングトルクが大きくな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、共振継続状態に至った頻度に応じてモータリングトルクを大きくすることができる。

本発明の動力出力装置において、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と前記電動機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な第２の電動機と、前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記第２の電動機と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、要求動力に基づく動力を駆動軸に出力しながら内燃機関を始動することができる。

本発明の自動車は、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置、すなわち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関にモータリングトルクを出力可能な電動機と、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、該検出された内燃機関の回転数と装置の共振回転数とに基づいて共振を推定する共振推定手段と、前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記内燃機関がモータリングされるよう前記電動機を駆動制御し、前記内燃機関のモータリングが開始されてから前記共振推定手段により共振が推定された状態が所定時間に亘って継続した共振継続状態のときに前記内燃機関に出力しているモータリングトルクが大きくなるよう前記電動機を制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなることを要旨とする。

本発明の自動車では、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載しているから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、共振継続状態のときには、内燃機関に出力しているモータリングトルクを大きくして内燃機関の回転数を上昇させるから、モータリングを中止することなく共振が推定される状態から抜けることができ、内燃機関を始動することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の動力出力装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関にモータリングトルクを出力可能な電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記内燃機関がモータリングされるよう前記電動機を駆動制御し、前記内燃機関のモータリングが開始されてから前記内燃機関の回転数と装置の共振周波数とに基づいて推定される装置の共振状態が所定時間に亘って継続したときに前記内燃機関に出力しているモータリングトルクが大きくなるよう前記電動機を制御する
ことを要旨とする。

本発明の動力出力装置の制御方法では、内燃機関のモータリングが開始されてから内燃機関の回転数と装置の共振周波数とに基づいて推定される装置の共振状態が所定時間に亘って継続したときに内燃機関に出力しているモータリングトルクが大きくなるよう電動機を制御する。内燃機関に出力しているモータリングトルクを大きくして内燃機関の回転数を上昇させるから、モータリングを中止することなく共振が推定される状態から抜けることができ、内燃機関を始動することができる。

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。

図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

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クランクシャフト２６に取り付けられエンジン２２の回転数を検出する回転数センサ２３からのエンジン２２の回転数Ｎｅなどエンジン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。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，モータＭＧ１の温度を検出する温度センサ４５からの温度Ｔｍｇ１，インバータ４１の温度を検出する温度センサ４６からの温度Ｔｉｎｖ１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。

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。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

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。

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、特に運転を停止しているエンジン２２を始動する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１，インバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１，エンジン２２の始動指示がなされてからの時間ｔｍ，共振が発生してからの時間ｔｒｅ，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（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に取り付けられたクランクポジションセンサ２３ａ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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，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ものとした。さらに、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１やインバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１は、温度センサ４５，４６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。そして、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。また、エンジン２２の始動指示がなされてからの時間ｔｍは、エンジン２２の始動指示がなされると計時が開始されるタイマの計時時間を入力するものとした。さらに、共振が発生してからの時間ｔｒｅは、後述する共振の判定がなされると計時が開始されると共に共振が発生している状態から抜けたらリセットされるタイマの計時時間を入力するものとし、本ルーチンが実行されたときには初期値として値０が入力されているものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された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Ｔｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。

要求トルクＴｒ＊を設定すると、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて車両や車両に搭載した機器などに共振が発生しているか否かを判定し（ステップＳ１２０）、共振が発生していると判定されたときには、共振が発生してからの時間ｔｒｅが共振の継続を許容できる時間の閾値ｔｒｅｆ１より長いか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、ステップＳ１２０の処理における共振の判定は、車両や車両に搭載した機器などに共振が発生するときのエンジン２２の回転数を共振回転数Ｎｒｅ（例えば、４００ｒｐｍ）として予め実験などで定めておき、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲内（例えば、３００ｒｐｍから５００ｒｐｍの範囲内）の回転数であるときに共振の発生を判定するものとした。

共振が発生していないときや、共振が発生していても共振が発生してからの時間ｔｒｅが閾値ｔｒｅｆ１以下であるときには、通常のモータリングが可能であると判断して、モータリングが開始されてからの時間ｔｍに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１４０）。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、実施例では、モータリングが開始されてからの時間ｔｍとトルク指令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ＲＯＭ７４に記憶しておき、時間ｔｍ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。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、図示するように、エンジン２２の始動要求がなされた時間ｔ０の直後から徐々に大きくなって時間ｔ１以降に比較的大きな所定トルクＴ１となり、時間ｔ１から所定時間ｔｒｅｆ２が経過した時間ｔ２から徐々に小さくなって時間ｔ３に所定トルクＴ２となり、時間ｔ３から所定時間ｔｒｅｆ３が経過した時間ｔ４から徐々に小さくなって時間ｔ５に値ゼロになるよう設定される。ここで、所定トルクＴ１および所定時間ｔｒｅｆ２は、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に上昇させ共振回転数Ｎｒｅｆを迅速に超えることができるトルクおよび時間として設定され、エンジン２２やバッテリ５０の性能などにより定められる。また、所定トルクＴ２および所定時間ｔｒｅｆ３は、モータＭＧ１の消費電力の上昇を抑えながらエンジン２２の回転数Ｎｅをさらに上昇させることができるトルクおよび時間として設定され、エンジン２２やバッテリ５０の性能などにより定められる。

共振が発生してからの時間ｔｒｅが閾値ｔｒｅｆ１より長いときには、つまり、共振が発生している状態が所定期間（閾値ｔｒｅｆ１）継続している共振継続状態でありこれ以上共振が継続すると共振による振動で車両に搭載された機器などに影響が生じることがあると判断して、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１がモータＭＧ１に印加する相電流を増加させるとモータＭＧ１のコイルが高温に至ることが推定される温度の閾値Ｔｒｅｆ１より低いか否かや（ステップＳ１５０）、インバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１がインバータ４１の電流を増加させるとインバータ４１が高温に至ることが推定される温度の閾値Ｔｒｅｆ２より低いか否かや（ステップＳ１６０）、バッテリ５１の残容量（ＳＯＣ）がモータＭＧ１をより高いトルクで駆動することが可能な残容量の閾値ＳＯＣｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ１７０）。モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が閾値Ｔｒｅｆ１より低く、インバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１が閾値Ｔｒｅｆ２より低く、且つ、バッテリの残容量（ＳＯＣ）が閾値ＳＯＣｒｅｆより大きいときには、モータＭＧ１のトルクを増加させることが可能であると判断して、モータトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴ１より大きい所定トルクＴ３を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、所定トルクＴ３は、所定トルクＴ３をモータトルク指令Ｔｍ１＊としたときにエンジン２２の回転数を上昇させることができるようなトルクとして設定されており、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が低くなるほど大きくなり、インバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１が低くなるほど大きくなるよう設定される。このように設定するのは、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が低くなり、インバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１が低くなるほどモータＭＧ１のコイルやインバータ４１が高温に至るまでの温度余裕があるため、モータＭＧ１から出力するトルクをより大きくすることができるからである。

こうして、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が設定されると、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（１）により計算する（ステップＳ２００）。

Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (1)

続いて、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（１）により計算する（ステップＳ２１０）。式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。図５はエンジン２２をモータリングしている最中における動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。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に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、図５の共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、図５中のＲ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊のトルクを出力してエンジン２２をクランキングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する反力としてのトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示している。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ＭＧ１によりエンジン２２をクランキングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する反力としてのトルクを受け持つと共に運転者が要求する要求トルクＴｒ＊に応じたトルクを出力することができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (2)

こうして、トルク制限Ｔｍａｘと仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとが計算されると、計算したトルク制限Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。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、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。

こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２３０）。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータ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。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅがエンジン２２の燃料噴射制御などの開始の基準となる制御開始回転数Ｎｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ２４０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆより大きいければ、エンジンＥＣＵ２４にエンジン２２の燃料噴射制御などの開始を指示し（ステップＳ２５０）、始動時駆動制御ルーチンを終了する。一方、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆより小さければ、エンジン２２のモータリングを継続する必要があるから、ステップＳ１００の処理に戻る。

一方、共振が発生してからの時間ｔｒｅが閾値Ｔｒｅｆ１より長いときに（ステップＳ１３０，）、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が閾値Ｔｒｅｆ１以上であったり（ステップＳ１５０）、インバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１が閾値Ｔｒｅｆ２以上であったり（ステップＳ１６０）、バッテリ５１の残容量（ＳＯＣ）が閾値ＳＯＣｒｅｆより小さいときには（ステップＳ１７０）、これ以上モータリングを継続するとモータＭＧ１やインバータ４１が高温に至ったり、バッテリ５１の残容量（ＳＯＣ）が少なくなってしまうと判断して、エンジン２２のモータリングを中止して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

図６は、エンジン２２を始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの時間変化の様子を示す説明図である。図中、実線Ａは、共振継続状態が生じたときの時間変化を示し、破線Ｂはエンジン２２を始動する際に共振継続状態が生じないときの時間変化を示す。共振継続状態が生じたときも生じないときも、時間ｔ０でエンジン２２の始動要求がなされると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴ１を設定し、このトルクによりエンジン２２の回転数を共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲内に上昇させる。ここで、破線Ｂに示すように、共振継続状態を生じることなくエンジン２２の回転数が上昇しエンジン２２の回転数が共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲を超えると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にトルクＴ２を設定し、このトルクによりエンジン２２の回転数を上昇させる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆに至ると、エンジンＣＵ２４に燃料噴射制御などの開始を指示してエンジン２２を始動する。このように、エンジン２２を始動することにより、エンジン２２を迅速に始動できると共に共振による振動を抑えることができる。

一方、実線Ａに示すように、共振継続状態が生じたときには、所定トルクＴ１より大きい所定トルクＴ３をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定して（ステップＳ１８０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが上昇して共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲内から抜ける。エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲内から抜けた後は、図４に示したトルク指令設定用マップと始動指示がなされてからの時間ｔｍとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してエンジン２２の回転数Ｎｅをさらに上昇させて、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに至ったときにエンジン２２の燃料噴射および点火を開始してエンジン２２を始動する。このように、エンジン２２を始動することにより、共振継続状態のときでも共振継続状態を抜けてエンジン２２を始動することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の始動要求がなされてエンジン２２をモータリングしている最中に共振継続状態となったときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に大きな所定トルクＴ３を設定して、エンジン２２をモータリングする。この結果、エンジン２２の回転数を上昇させて共振継続状態を脱することができ、エンジン２２を始動することができる。

次に、本発明の第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、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、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。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図２の始動時駆動制御ルーチンに代えて図７の始動時駆動制御ルーチンが実行される。この図７のルーチンは、ステップＳ１３０Ｂの処理で共振が発生してからの時間を閾値ｔｒｅｆ４，ｔｒｅｆ５と比較する点、ステップＳ１３２ＢからステップＳ１３８Ｂの処理で累積共振回数Ｎを用いて共振継続頻度Ｈｒｅを演算する点，ステップＳ１３９Ｂの処理で共振継続頻度Ｈｒｅを閾値Ｈｒｅｆと比較する点，ステップＳ２６０Ｂの処理でフラグＦを値０に設定する点を除いて図２の始動時駆動制御ルーチンと同一である。したがって、図２のルーチンと異なる処理を中心に第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの動作を説明する。なお、図７のルーチンのうち図２のルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付している。

図７の始動時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃやシステムを起動してから後述する共振継続状態に至ったルーチンの回数としての累積共振回数Ｎ，共振継続状態に至っているか否かを示すフラグＦなど制御に必要なデータを入力する処理を実行し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとしての要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。ここで、累積共振回数Ｎは、システムが起動されて図７の始動時駆動制御ルーチンが初めて実行されたときには、初期値として値０を設定する。また、フラグＦは、後述する共振継続状態に至っているか否かを示すフラグであり、初期値として値０を設定するものとする。

続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて車両や車両に搭載した機器などに共振が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。共振が発生していると判定されたときには、さらに、共振が発生してからの時間ｔｒｅを共振が継続している共振継続状態に至ったと判断する時間の閾値ｔｒｅｆ４や共振の継続を許容できる時間の閾値ｔｒｅｆ５と比較する（ステップＳ１３０Ｂ）。共振が発生していないときや、共振が発生していても共振が発生してからの時間ｔｒｅが閾値ｔｒｅｆ４以下であるときには、通常のモータリングが可能であると判断して、モータリングが開始されてからの時間ｔｍに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１４０）。

一方、共振が発生してからの時間ｔｒｅが閾値ｔｒｅｆ４より長く閾値ｔｒｅｆ５より短いときには、共振継続状態に至っているがさらに共振の継続させても構わないと判断して、フラグＦが値０のときには、本ルーチンが実行されて初めて共振継続状態に至ったと判断して、累積共振回数Ｎを値１だけ増加させる（ステップＳ１３４Ｂ）と共にフラグＦを値１に設定し（ステップＳ１３６Ｂ）、累積共振回数Ｎを車両が最初に起動したときからイグニッションスイッチ８０がオンされている時間の積算値としてのシステム動作時間ｔｓで除した値、すなわち、単位時間あたりの累積共振回数としての共振継続頻度Ｈｒｅとして演算する（ステップＳ１３８Ｂ）。なお、フラグＦが値１のときには、ステップＳ１３２Ｂの処理が実行される前に既に共振継続状態に至っていて累積共振回数Ｎの更新や共振継続頻度Ｈｒｅの演算をする必要がないと判断して、ステップＳ１３６ＢやステップＳ１３８Ｂの処理を実行せずにステップＳ１３９Ｂの処理に進む。

続いて、演算された共振継続頻度Ｈｒｅが閾値Ｈｒｅｆより大きいか否かを判定する（ステップＳ１３９Ｂ）。ここで、閾値Ｈｒｅｆは、車両の推定寿命に基づいてシステムに要求される動作時間として要求時間ｔｍａｘ（例えば、１０年）と要求時間ｔｍａｘの間にエンジン２２のクランクシャフト２６の耐久性を考慮して車両が許容できる共振継続状態に至った回数の上限回数Ｎｍａｘとの関係から規格回数直線を求めて、規格回数直線の傾き，つまり、単位時間あたりに共振継続状態に至る回数の閾値として閾値Ｈｒｅｆを設定するものとする。図８に規格回数直線の一例を示す。

共振継続頻度Ｈｒｅが閾値Ｈｒｅｆより小さいときには、共振状態に至る頻度が小さくエンジン２２のクランクシャフト２６への共振による劣化がさほど進んでいないためさらに共振を継続させても差し支えないと判断して、ステップＳ１４０の処理に進み、モータリングが開始されてからの時間ｔｍに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１４０）。

一方、共振継続頻度Ｈｒｅが閾値Ｈｒｅｆより大きいときには、さらに共振が継続すると共振による振動でエンジン２２のクランクシャフト２６に影響が生じることがあると判断して、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が閾値Ｔｒｅｆ１より低いか否かやインバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１が閾値Ｔｒｅｆ２より低いか否か、バッテリ５１の残容量（ＳＯＣ）が閾値ＳＯＣｒｅｆより大きいか否かを判定し（ステップステップＳ１５０〜Ｓ１７０）、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が閾値Ｔｒｅｆ１より低く、インバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１が閾値Ｔｒｅｆ２より低く、且つ、バッテリの残容量（ＳＯＣ）が閾値ＳＯＣｒｅｆより大きいときには、モータＭＧ１のトルクを増加させることが可能であると判断して、モータトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴ１より大きい所定トルクＴ３を設定する（ステップＳ１８０）。

こうして、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が設定されると、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいてモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを計算して（ステップＳ２００）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ２１０）、トルク制限Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２２０）、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２３０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆより大きいければ、エンジンＥＣＵ２４にエンジン２２の燃料噴射制御などの開始を指示する（ステップＳ２４０，Ｓ２５０）と共にフラグＦが値０でなければフラグＦに値０を設定して（ステップＳ２６０Ｂ）、始動時駆動制御ルーチンを終了し、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆより小さければ、エンジン２２のモータリングを継続する必要があるから、ステップＳ１００の処理に戻る。

モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が閾値Ｔｒｅｆ１以上であったり（ステップＳ１５０）、インバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１が閾値Ｔｒｅｆ２以上であったり（ステップＳ１６０）、バッテリ５１の残容量（ＳＯＣ）が閾値ＳＯＣｒｅｆより小さいときには（ステップＳ１７０）、これ以上モータリングを継続すると，モータＭＧ１やインバータ４１が高温に至ったり、バッテリ５１の残容量（ＳＯＣ）が少なくなってしまうと判断して、エンジン２２のモータリングを中止して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

また、共振が発生してからの時間ｔｒｅが閾値ｔｒｅｆ５より長いときには、これ以上共振の継続を許容できないと判断して、エンジン２２のモータリングを中止して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

次に、図７の始動時駆動制御ルーチンを用いてエンジン２２を始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとについて説明する。共振継続状態が生じたときも生じないときも、時間ｔ０でエンジン２２の始動要求がなされると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴ１を設定し、このトルクによりエンジン２２の回転数を共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲内に上昇させる。ここで、共振継続状態を生じることなくエンジン２２の回転数が上昇しエンジン２２の回転数が共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲を超えると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にトルクＴ２を設定し、このトルクによりエンジン２２の回転数を上昇させる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆに至ると、エンジンＣＵ２４に燃料噴射制御などの開始を指示してエンジン２２を始動する。このように、エンジン２２を始動することにより、エンジン２２を迅速に始動できると共に共振による振動を抑えることができる。

一方、共振継続状態が生じた場合には、共振継続頻度Ｈｒｅを閾値Ｈｒｅｆと比較して、共振継続頻度Ｈｒｅが閾値Ｈｒｅｆより大きいとき、すなわち、共振による振動によりエンジン２２のクランクシャフト２６に影響が生じることがあるときには所定トルクＴ１より大きい所定トルクＴ３をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定して（ステップＳ１８０）、このトルクによりエンジン２２の回転数Ｎｅが上昇して共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲内から抜ける。エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数Ｎｒｅを含む所定範囲内から抜けた後は、図４に示したトルク指令設定用マップと始動指示がなされてからの時間ｔｍとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してエンジン２２の回転数Ｎｅをさらに上昇させて、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに至ったときにエンジン２２の燃料噴射および点火を開始してエンジン２２を始動する。このように、エンジン２２を始動することにより、共振による振動によりエンジン２２のクランクシャフト２６に影響が生じることがあるときには、共振継続状態を抜けてエンジン２２を始動することができる。

さらに、共振継続状態が生じた場合であったも、共振継続頻度Ｈｒｅが閾値Ｈｒｅｆ以下であるとき、すなわち、共振によるエンジン２２のクランクシャフト２６の劣化がさほど進んでいないときには、図４に示したトルク指令設定用マップと始動指示がなされてからの時間ｔｍとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して（ステップＳ１４０）、このトルクによりエンジン２２のモータリングを継続する。このようにエンジン２２のモータリングを継続しても共振が継続して、共振が発生してからの時間ｔｒｅが閾値ｔｒｅｆ５を超えたときにはエンジン２２のモータリングを中止する。このように、エンジン２２のクランクシャフト２６の劣化が進んでいないときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を図４に示したトルク指令設定用マップのトルク指令Ｔｍ１＊より大きくする処理を行なわないから、トルク指令Ｔｍ１＊を大きくすることによるモータＭＧ１やインバータ４１，バッテリ５０の劣化を抑えることができる。

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、共振継続状態が生じた場合には、共振による振動のために生じるエンジン２２のクランクシャフト２６の影響を考慮してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定することができる。また、共振による振動に起因するエンジン２２のクランクシャフト２６の劣化が進んでいないときにはモータＭＧ１から出力するトルクを図４に示したトルク指令設定用マップのトルクより大きくする処理を行なわないから、モータＭＧ１から出力するトルクが大きくなることによるモータＭＧ１やインバータ４１，バッテリ５０の劣化を抑えることができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、要求時間ｔｍａｘと共振継続状態に至った回数の上限回数Ｎｍａｘとの関係を直線として求めて、この直線を用いて閾値Ｈｒｅｆを設定するものとしが、閾値Ｈｒｅｆは、要求時間ｔｍａｘと上限回数Ｎｍａｘとの関係は、エンジン２２のクランクシャフト２６の経時変化などを考慮して単位時間あたりに共振継続状態に入る回数としての頻度の閾値として求めるものとすればよく、例えば、要求時間ｔｍａｘと上限回数Ｎｍａｘとを曲線で結び、この曲線を用いて閾値Ｈｒｅｆを設定するものとしてもよい。また、閾値Ｈｒｅｆは、始動時制御ルーチンが実行された回数のうち共振継続状態に至ることが許容できる回数の割合として設定するものとしてもよい。この場合、共振継続頻度Ｈｒｅの演算は、実際に共振継続状態に至った回数を図７の始動時制御ルーチンが実行された回数で除した値として演算するものとすればよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、共振継続状態のときには、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が閾値Ｔｒｅｆ１より低い条件やインバータ４１の温度Ｔｉｎｖ１が閾値Ｔｒｅｆ２より低い条件，バッテリ５１の残容量（ＳＯＣ）が閾値ＳＯＣｒｅｆより高い条件については、これらの条件のすべてが成立したときにモータトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴ３を設定するものとしたが、これらの条件のうちのいずれか一つやこれらの条件のうちのいずれか二つの条件が成立したときにモータトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴ３を設定するものとしてもよいし、モータＭＧ１の状態を推測する他の条件、例えば、モータＭＧ１に印加される相電流値やインバータ４１を構成する個々のトランジスタの電流値が所定値以上である条件などが成立したときにモータトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴ３を設定するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、共振継続状態のときには、モータトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴ１より大きい所定トルクＴ３を設定するものとしたが、モータトルク指令Ｔｍ１＊により大きなトルクを設定すればよいから、図４のトルク指令設定用マップから時間ｔｍに対応するトルクを求め、求めたトルクに所定の増分ΔＴを加えたトルクをモータトルク指令Ｔｍ１＊として設定するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

以上、本発明の実施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。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

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。 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駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 トルク指令設定用マップの一例を示す説明図である。 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。 エンジン２２を始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの時間変化の様子を示す説明図である 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駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 規格回数直線の一例を示す説明図である。 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。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，２０Ｂ，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ 回転数センサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５，減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５，４６ 温度センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ，駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (9)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
   該内燃機関にモータリングトルクを出力可能な電動機と、
   前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
   該検出された内燃機関の回転数と装置の共振回転数とに基づいて共振を推定する共振推定手段と、
   前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記内燃機関がモータリングされるよう前記電動機を駆動制御し、前記内燃機関のモータリングが開始されてから前記共振推定手段により共振が推定された状態が所定時間に亘って継続した共振継続状態のときに前記内燃機関に出力しているモータリングトルクが大きくなるよう前記電動機を制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記制御手段は、前記共振継続状態のときには前記電動機のモータリングトルクを大きくする所定条件に基づいて該モータリングトルクが大きくなるよう制御する手段である請求項１記載の動力出力装置。
3. 請求項２記載の動力出力装置であって、
   前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出された電動機の温度が低くなるほどモータリングトルクを大きくすることができる条件を前記所定条件としてモータリングトルクが大きくなるよう制御する手段である
   動力出力装置。
4. 請求項２または３記載の動力出力装置であって、
   前記電動機を駆動するための駆動回路と、
   該駆動回路の温度を検出する回路温度検出手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記検出された駆動回路の温度が低くなるほどモータリングトルクを大きくすることができる条件を前記所定条件としてモータリングトルクが大きくなるよう制御する手段である
   動力出力装置。
5. 請求項２ないし４いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
   該蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の蓄電状態が所定蓄電以上である条件を前記所定条件としてモータリングトルクが大きくなるよう制御する手段である
   動力出力装置。
6. 請求項２ないし５いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記共振継続状態に至った頻度を演算する頻度演算手段を備え、
   前記制御手段は、前記演算された頻度が所定頻度以上である条件を前記所定の条件としてモータリングトルクが大きくなるよう制御する手段である
   動力出力装置。
7. 請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と前記電動機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
   前記駆動軸に動力を出力可能な第２の電動機と、
   前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されると共に前記内燃機関が始動されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記第２の電動機とを制御する手段である
   動力出力装置。
8. 請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなる自動車。
9. 駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関にモータリングトルクを出力可能な電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
   前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記内燃機関がモータリングされるよう前記電動機を駆動制御し、前記内燃機関のモータリングが開始されてから前記内燃機関の回転数と装置の共振周波数とに基づいて推定される装置の共振状態が所定時間に亘って継続したときに前記内燃機関に出力しているモータリングトルクが大きくなるよう前記電動機を制御する
   動力出力装置の制御方法。
   

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