JP2008126809A - 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動直後に生じ得る異音の発生を抑制すると共に振動を抑制する。
【解決手段】冷間時の停車中にエンジンが始動されたときには、モータの回転数Ｎｍ２に基づく回転変動量ΔＮｍ２が第１閾値Ｎ１を超えたことによりエンジンの不安定運転状態が判定されたときにはエンジンを自立運転する（Ｓ１３０〜Ｓ１６０，Ｓ１９０）。その後、回転変動量ΔＮｍ２が第１閾値Ｎ１より小さな第２閾値Ｎ２未満で所定時間ｔ経過することによりエンジンの安定運転状態が判定された以降はエンジンを負荷運転する（Ｓ１４０，Ｓ１７０〜Ｓ１９０）。これにより、冷間時における内燃機関の始動直後に生じ易いトルク脈動によりギヤ機構で生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制すると共に車両の振動を抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関の制御方法に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、プラネタリギヤのサンギヤ，キャリア，リングギヤにそれぞれモータＭＧ１，エンジンのクランク軸，駆動軸およびモータＭＧ２が結合され、エンジンに発生したトルク脈動に対処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、クランク角とエンジン水温とに基づいてデータマップからトルク脈動によるトルクを取得し、このトルクと同相の制振トルクを演算してモータＭＧ１から出力することにより、駆動軸にエンジンのトルク脈動が影響するのを抑制している。
特開２００４−２２２４３９号公報

上述の動力出力装置では、エンジンの始動時にエンジンが安定した状態にないために予期しないトルク脈動が生じたときには、制御遅れや検出誤差などにより適切な制振制御を行なうことができない場合がある。この場合、ギヤ機構などで歯打ち音などの異音が生じたり、こうした動力出力装置を搭載する車両などに予期しない振動が生じる。特に、冷間時にエンジンを始動する場合には空気密度が大きいことから、予期しないトルク脈動が生じやすく、上述した不都合も生じやすい。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関の制御方法は、内燃機関の始動直後に生じ得る異音の発生を抑制することを目的とする。本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関の制御方法は、内燃機関の始動直後に生じ得る振動を抑制することを目的とする。

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１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、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記検出された回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるか否かを判定する運転状態判定手段と、
前記内燃機関が始動されたとき、前記運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定されるまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の動力出力装置では、内燃機関が始動されたとき、駆動軸の回転数の変動に基づいて内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態が判定されるまでは内燃機関が自立運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御し、安定運転状態が判定された以降は内燃機関が負荷運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御する。したがって、安定運転状態が判定されるまでは発電手段からのトルクは内燃機関の出力軸に出力されることはなく反力としてのトルクは駆動軸に作用しない。この結果、駆動軸にギヤ機構が接続されている場合、内燃機関の始動直後にギヤ機構に生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができる。また、こうした動力出力装置を備える車両などに内燃機関の始動直後に生じ得る振動を抑制することができる。

こうした本発明の第１の動力出力装置において、前記運転状態判定手段は、前記検出された回転数の変動量が第１変動量以下の状態を所定時間継続したときに前記安定運転状態と判定する手段であるものとすることもできる。これは、駆動軸の回転数の変動が小さい方が内燃機関が安定して運転していることに基づく。

本発明の第２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、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記検出された回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができない不安定運転状態にあるか前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるかを判定する運転状態判定手段と、
前記内燃機関が始動されたとき、前記運転状態判定手段により前記不安定運転状態が判定されないときには前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記運転状態判定手段により前記不安定運転状態が判定されたときには該運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定されるまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御すると共に該運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の動力出力装置では、内燃機関が始動されたとき、駆動軸の回転数の変動に基づいて内燃機関が安定して動力を出力することができない不安定運転状態にあると判定されないときには内燃機関が負荷運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御し、不安定運転状態が判定されたときには駆動軸の回転数の変動に基づいて内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態が判定されるまでは内燃機関が自立運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御すると共に安定運転状態が判定された以降は内燃機関が負荷運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御する。したがって、不安定運転状態が判定されてから安定運転状態が判定されるまでは発電手段からのトルクは内燃機関の出力軸に出力されることはなく反力としてのトルクは駆動軸に作用しない。この結果、駆動軸にギヤ機構が接続されている場合、内燃機関の始動直後にギヤ機構に生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができる。また、こうした動力出力装置を備える車両などに内燃機関の始動直後に生じ得る振動を抑制することができる。

こうした本発明の第２の動力出力装置において、前記運転状態判定手段は、前記検出された回転数の変動量が第１変動量以下の状態を所定時間継続したときに前記安定運転状態と判定し、前記検出された回転数の変動量が前記第１変動量より大きな第２変動量以上のときに前記不安定運転状態と判定する手段であるものとすることもできる。これは、駆動軸の回転数の変動が小さい方が内燃機関が安定して運転していることに基づく。

さらに、本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された冷却水の温度が所定温度以上のときに前記内燃機関が始動されたときには前記運転状態判定手段による判定に拘わらずに前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段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、内燃機関の冷却水の温度が所定温度以上のときには、内燃機関の始動直後から内燃機関の動力を用いて駆動軸に動力を出力することができる。これは、内燃機関の冷却水の温度が所定温度未満のときに比して空気密度が小さくなる傾向にあることにより内燃機関の始動直後に生じ得る異音や振動が小さくなる傾向にあるため、異音の発生や振動を抑制する必要が生じる場合が比較的少ないことに基づく。

あるいは、本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された回転数が値０でないときに前記内燃機関が始動されたときには前記運転状態判定手段による判定に拘わらずに前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段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、駆動軸の回転数が値０でないとき、即ち、駆動軸を駆動しているときには、内燃機関の始動直後から内燃機関からの動力を用いて駆動軸に動力を出力することができる。これは、駆動軸を駆動していないときとは異なり駆動軸の駆動に伴う音や振動に内燃機関の始動直後に生じ得る異音や振動が紛れる傾向にあるため、異音の発生や振動を抑制する必要が生じる場合が比較的少ないことに基づく。

また、本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機を備え、前記回転数検出手段は、前記電動機の回転子の回転位置に基づいて前記駆動軸の回転数を検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機の駆動制御に用いられるセンサを兼用して内燃機関の運転状態を判定することができる。

また、本発明の第１または第２の動力出力装置において、前記発電手段は、前記出力軸と前記駆動軸と第３の軸との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の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。

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の動力出力装置、即ち、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、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、前記検出された回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるか否かを判定する運転状態判定手段と、前記内燃機関が始動されたとき、前記運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定されるまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、を備える本発明の第１の動力出力装置や、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、前記検出された回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができない不安定運転状態にあるか前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるかを判定する運転状態判定手段と、前記内燃機関が始動されたとき、前記運転状態判定手段により前記不安定運転状態が判定されないときには前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記運転状態判定手段により前記不安定運転状態が判定されたときには該運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定されるまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御すると共に該運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、を備える本発明の第２の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。

本発明の車両では、上述したいずれかの態様の本発明の第１または第２の動力出力装置を備えるから、本発明の第１または第２の動力出力装置が奏する効果、例えば、内燃機関の始動直後に生じ得る異音の発生を抑制することができる効果や、内燃機関の始動直後に生じ得る振動を抑制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。

本発明の第１の内燃機関の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、を備える内燃機関装置における始動直後の前記内燃機関の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるのを判定するまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の第１の内燃機関の制御方法では、駆動軸の回転数の変動に基づいて内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるのを判定するまでは内燃機関が自立運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御し、安定運転状態が判定された以降は内燃機関が負荷運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御する。したがって、安定運転状態が判定されるまでは発電手段からのトルクは内燃機関の出力軸に出力されることはなく反力としてのトルクは駆動軸に作用しない。この結果、駆動軸にギヤ機構が接続されている場合、内燃機関の始動直後にギヤ機構に生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができる。また、こうした動力出力装置を備える車両などに内燃機関の始動直後に生じ得る振動を抑制することができる。

本発明の第２の内燃機関の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、を備える内燃機関装置における始動直後の前記内燃機関の制御方法であって、
前記駆動軸の回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができない不安定運転状態にあると判定されないときには前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記不安定運転状態が判定されたときには前記駆動軸の回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態が判定されるまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御すると共に前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の第２の内燃機関の制御方法では、駆動軸の回転数の変動に基づいて内燃機関が安定して動力を出力することができない不安定運転状態にあると判定されないときには内燃機関が負荷運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御し、不安定運転状態が判定されたときには駆動軸の回転数の変動に基づいて内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態が判定されるまでは内燃機関が自立運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御すると共に安定運転状態が判定された以降は内燃機関が負荷運転されるよう内燃機関と発電手段とを制御する。したがって、不安定運転状態が判定されてから安定運転状態が判定されるまでは発電手段からのトルクは内燃機関の出力軸に出力されることはなく反力としてのトルクは駆動軸に作用しない。この結果、駆動軸ギヤ機構が接続されている場合、内燃機関の始動直後にギヤ機構に生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができる。また、こうした動力出力装置を備える車両などに内燃機関の始動直後に生じ得る振動を抑制することができる。

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の冷却水の温度（冷却水温Ｔｗ）を検出する水温センサ２３などのエンジン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。

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を介してモータＭＧ２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。なお、シフトレバー８１の操作位置（シフトポジションＳＰ）としては、前進方向に走行するためのドライブポジション（Ｄポジション）や後進するためのリバースポジション（Ｒポジション），駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション），中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）などがある。

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、特に停車中にバッテリ５０を充電するためにエンジン２２が負荷運転されるよう始動された際の動作について説明する。図２は、シフトポジションＳＰがＰポジションの状態でエンジン２２が始動されたときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時始動後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、シフトポジションＳＰがＰポジションのとき所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

停車時始動後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の冷却水温ＴｗやモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２など制御に必要なデータを入力し（ステップＳ１００）、入力したエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１１０）。ここで、エンジン２２の冷却水温Ｔｗは水温センサ２３により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４から、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は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に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０からそれぞれ通信により入力するものとした。また、閾値Ｔｒｅｆは、冷間時にエンジン２２が始動されたことによりエンジン２２から予期しないトルク脈動が生じる可能性があるか否かを判断するためのものであり、例えば、−３℃や−５℃などの値を用いることができる。

エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、エンジン２２から予期しないトルク脈動が生じることはないものと判断して、バッテリ５０の充電効率とエンジン２２の運転効率とに基づくエネルギ効率のよい運転ポイントとして予め定められた回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに設定し（ステップＳ１７０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１８０）。ここで、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。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３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軸はリングギヤ３２の回転数ＮｒすなわちモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。いま、停車中を考えているからモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は基本的に値０であり、式（１）中、右辺第２項は値０として計算される。なお、Ｒ軸上の太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ１９０）、停車時始動後制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで負荷運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

エンジンの冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２から予期しないトルク脈動が生じる可能性があると判断して、今回入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から前回本ルーチンを実行したときに入力した回転数Ｎｍ２を減じたものの絶対値をモータＭＧ２の回転変動量ΔＮｍ２として計算する（ステップＳ１２０）。続いて、計算した回転変動量ΔＮｍ２が本ルーチンの実行を開始してから一度でも第１閾値Ｎ１を超えていないかを判定し（ステップＳ１３０）、回転変動量ΔＮｍ２が第１閾値Ｎ１を一度も超えていないときには、エンジン２２が安定して動力を出力することができない不安定運転状態にはないと判断して、エンジン２２が負荷運転されるようステップＳ１７０以降の処理を実行して、本ルーチンを終了する。ここで、第１閾値Ｎ１は、エンジン２２が不安定運転状態にあるか否かを判断するためのものであり、例えば、９０ｒｐｍや１２０ｒｐｍなどの値を用いることができる。なお、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、いま停車中を考えているから基本的に値０であるが、エンジン２２からのトルク脈動によってはモータＭＧ２の回転子が回転しないまでもその回転位置が変動するためにモータＥＣＵ４０により正または負の値として計算される。

一方、モータＭＧ２の回転変動量ΔＮｍ２が第１閾値Ｎ１を一度でも超えたことがあるときには、エンジン２２が不安定運転状態にあると判断して、回転変動量ΔＮｍ２が第１閾値Ｎ１より小さな第２閾値Ｎ２未満の状態で所定時間ｔ経過したか否かを判定し（ステップＳ１４０）、回転変動量ΔＮｍ２が第２閾値Ｎ２未満の状態で所定時間ｔ経過していないときには、不安定運転状態にあるエンジン２２が安定して動力を出力することができる安定運転状態には至ってはいないと判断して、エンジン２２が自立運転されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にエンジン２２の特性に基づく自立運転用の所定回転数Ｎｉｄｌ（例えば、９００ｒｐｍや１０００ｒｐｍなど）を設定すると共にエンジン２２の目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にそれぞれ値０を設定し（ステップＳ１５０，Ｓ１６０）、設定値をエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とに送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。ここで、第２閾値Ｎ２および所定時間ｔは、不安定運転状態にあるエンジン２２が安定運転状態に至ったか否かを判断するためのものであり、第２閾値Ｎ２としては例えば４０ｒｐｍや６０ｒｐｍなどの値を用いることができ、所定時間ｔとしては例えば１秒や２秒などの時間を用いることができる。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が所定回転数Ｎｉｄｌで自立運転されるようエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行ない、値０のトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１からトルクが出力されないようインバータ４１のスイッチング素子の制御を行なう。この結果、エンジン２２の自立運転に際してモータＭＧ１からのトルクはサンギヤ３１に作用しないから、エンジン２２のトルク脈動によるキャリア３４の回転変動を抑制する方向にサンギヤ３１からの力が作用することはなく、動力分配統合機構３０に生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができる。また、エンジン２２の自立運転に際して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力としてのトルクは出力されないから、リングギヤ軸３２ａと車両の駆動輪６３ａ，６３ｂとの間に配置されたギヤ機構６０やデファレンシャルギヤ６２に生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができ、さらに、車両の振動を抑制することができる。

ステップＳ１３０でエンジン２２が不安定運転状態にあると判断されたときであっても、ステップＳ１４０でモータＭＧ２の回転変動量ΔＮｍ２が第２閾値Ｎ２未満の状態で所定時間ｔ経過したときには、エンジン２２が不安定運転状態から安定運転状態に至ったと判断し、エンジン２２が負荷運転されるようステップＳ１７０以降の処理を実行して、本ルーチンを終了する。したがって、冷間時にエンジン２２が始動され、不安定運転状態にあると判断されないときにはエンジン２２が負荷運転され、不安定運転状態にあると判断されてから安定運転状態に至ったと判断されるまではエンジン２２が自立運転され、安定運転状態に至ったと判断された以降はエンジン２２が負荷運転されることになる。

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が不安定運転状態にあると判断されてから安定運転状態に至ったと判断されるまではエンジン２２が自立運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するから、エンジン２２の始動直後に動力分配統合機構３０やギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６２などに生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができると共に、エンジン２２の始動直後に生じ得る車両の振動を抑制することができる。さらに、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときだけにエンジン２２の運転状態を判断してエンジン２２を負荷運転または自立運転するから、冷間時に特に生じ易い異音の発生や車両の振動を抑制することができる。しかも、停車中にエンジン２２が始動されたときにエンジン２２の運転状態を判断してエンジン２２を負荷運転または自立運転するから、車両の走行に伴って生じる音や振動にエンジン２２のトルク脈動による異音や振動が紛れ難い状況に対処することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０を充電するために始動されたエンジン２２は、バッテリ５０の充電効率とエンジン２２の運転効率とに基づくエネルギ効率のよい予め定められた運転ポイントで運転されるものとしたが、バッテリ５０の残容量ＳＯＣなどの状態に基づく充放電要求パワーを出力するのにエンジン２２を効率よく動作させる運転ポイントで運転され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、バッテリ５０を充電するためにエンジン２２が始動されたときの処理として説明したが、エンジン２２を負荷運転して暖機する必要が生じた条件などの他の始動条件が成立してエンジン２２が始動されたときの処理としてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、冷間時にエンジン２２が始動されたとき、エンジン２２が不安定運転状態にあると判断されないときにはエンジン２２を負荷運転すると共にエンジン２２が不安定運転状態にあると判断されてから安定運転状態に至ったと判断されるまではエンジン２２を自立運転するものとしたが、エンジン２２が始動された直後からエンジン２２が安定運転状態にあると判断されるまではエンジン２２を自立運転するものとしてもよい。この場合、図２の停車時始動後制御ルーチンに代えて、図４の停車時始動後制御ルーチンを実行するものとすればよい。図４のルーチンでは、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、その説明を省略する。図４のルーチンでは、モータＭＧ２の回転変動量ΔＮｍ２が第２閾値Ｎ２未満の状態で所定時間ｔ経過した安定運転状態にあるか否かを判定し（ステップＳ２４０）、安定運転状態にあると判定されるまではエンジン２２が自立運転されるようステップＳ１５０以降の処理を実行し、安定運転状態にあると判定された以降はエンジン２２が負荷運転されるようステップＳ１７０以降の処理を実行して、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２が安定運転状態にあると判定されるまではモータＭＧ１からトルクは出力されることはなく駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力としてのトルクは出力されないから、エンジン２２の始動直後に動力分配統合機構３０やギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６２などに生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができ、エンジン２２の始動直後に生じ得る車両の振動を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転変動量ΔＮｍ２が第１閾値Ｎ１を超えたか否かによりエンジン２２が不安定運転状態にあるか否かを判断すると共に回転変動量ΔＮｍ２が第２閾値Ｎ２未満の状態で所定時間ｔ経過したか否かによりエンジン２２が安定運転状態に至ったか否かを判断するものとしたが、回転変動量ΔＮｍ２に基づいて不安定運転状態と安定運転状態とを判断するものであれば如何なる方法で判断するものとしてもよい。例えば、回転変動量ΔＮｍ２が第１閾値Ｎ１を所定回数超えたときに不安定運転状態にあると判断したり、回転変動量ΔＮｍ２が第１閾値Ｎ１未満の状態で所定時間ｔ経過したときに安定運転状態に至ったと判断することもできる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときにエンジン２２が始動されたときにはエンジン２２の運転状態を判断することなくエンジン２２が負荷運転されるよう制御すると共に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２が始動されたときにはエンジン２２の運転状態を判断してエンジン２２が負荷運転または自立運転されるよう制御するものとしたが、冷却水温Ｔｗの温度に関係なく、エンジン２２が始動されたときにはエンジン２２の運転状態を判断してエンジン２２が負荷運転または自立運転されるよう制御するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰがＰポジションの状態でエンジン２２が始動されたときの処理として説明したが、シフトポジションＳＰに拘わらずに停車中の処理としてもよいし、シフトポジションＳＰがＤポジションであってモータ運転モードで走行している最中にエンジン２２が始動されたときの処理としてもよい。モータ運転モードで走行している最中にエンジン２２が始動された場合、図２の停車時始動後制御ルーチンに代えて、図５の走行時始動後制御ルーチンを実行するものとすればよい。図５のルーチンにおけるステップＳ３２０〜Ｓ３７０の処理は、図２のルーチンにおけるステップＳ１１０〜Ｓ１６０の処理と同一の処理であるため、その説明を省略する。図５のルーチンでは、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，エンジン２２の冷却水温Ｔｗ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなどを入力し（ステップＳ３００）、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数ＮｒすなわちモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を乗じたものとバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和としてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ３１０）。エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、または、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満であってモータＭＧ２の回転変動量ΔＮｍ２と第１閾値Ｎ１との比較によりエンジン２２が不安定運転状態にあると判断されるまでは、エンジン２２が負荷運転されるようステップＳ３８０〜Ｓ４３０の処理（以下、負荷運転処理という）を実行して、本ルーチンを終了する。一方、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のとき、モータＭＧ２の回転変動量ΔＮｍ２と第１閾値Ｎ１および第２閾値Ｎ２とを比較してエンジン２２が不安定運転状態にあると判断されてから安定運転状態に至ったと判断されるまではエンジン２２が自立運転されるようステップＳ３６０，Ｓ３７０，Ｓ４００〜Ｓ４３０の処理（以下、自立運転処理という）を実行し、エンジン２２が安定運転状態に至ったと判断された以降は負荷運転処理を実行して、本ルーチンを終了する。負荷運転処理では、具体的には、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を効率よく運転する目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定して（ステップＳ３８０）、図２のルーチンのステップＳ１８０と同様にモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを設定する（ステップＳ３９０）。続いて、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとモータ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下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算し（ステップＳ４００）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものとの和をモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算して（ステップＳ４１０）、トルク制限Ｔｍｉｎ，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Ｓ４２０）。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２とをそれぞれエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とに送信する（ステップＳ４３０）。一方、自立運転処理では、具体的には、値０に設定されたモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２からのトルクのみによって要求トルクＴｒ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると共にエンジン２２の所定回転数Ｎｉｄｌとしての目標回転数Ｎｅ＊および値０の目標トルクＴｅ＊と値０のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊および設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とをそれぞれ送信する（ステップＳ４００〜Ｓ４３０）。したがって、モータ運転モードで走行している最中の冷間時にエンジン２２が始動されたときには、エンジン２２が不安定運転状態にあると判断されてから安定運転状態に至ったと判断されるまでは上述した自立運転処理によりエンジン２２が自立運転されると共にモータＭＧ２からの動力のみによって走行するモータ走行を行なうことになる。エンジン２２の自立運転に際してモータＭＧ１からトルクは出力されることはなく駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力としてのトルクは出力されないから、エンジン２２の始動直後に動力分配統合機構３０やギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６２などに生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することができ、エンジン２２の始動直後に生じ得る車両の振動を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２は、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に直接接続されるものとしたが、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に減速ギヤまたは変速ギヤを介して接続されるものとしてもよい。この場合、ステップＳ１８０の式（１）では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に代えて回転数Ｎｍ２を減速ギヤまたは変速ギヤのギヤ比で除したものを用いるものとすればよい。こうすれば、エンジン２２の始動直後に減速ギヤや変速ギヤに生じ得る歯打ち音などの異音の発生を抑制することもできる。

実施例では、ハイブリッド自動車２０に適用して説明したが、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置が備える内燃機関の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、キャリア３４とリングギヤ３２とにエンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとがそれぞれ接続されると共にサンギヤ３１にモータＭＧ１が接続された動力分配統合機構３０およびモータＭＧ１が「発電手段」に相当し、回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を計算するモータＥＣＵ４０が「回転数検出手段」に相当し、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２により計算された回転変動量ΔＮｍ２と第１閾値Ｎ１，第２閾値Ｎ２とを比較してエンジン２２の不安定運転状態，安定運転状態を判定する図２の停車時始動後制御ルーチンのステップＳ１３０，Ｓ１４０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「運転状態判定手段」に相当し、冷間時にエンジン２２が始動され不安定運転状態が判定されないときにはエネルギ効率のよい運転ポイントとして予め定められた回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに設定すると共にエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とで運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する図２の停車時始動後制御ルーチンのステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理や不安定運転状態が判定されたときには安定運転状態が判定されるまではエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に所定回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する図２の停車時始動後制御ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１６０の処理，安定運転状態が判定された以降は図２の停車時始動後制御ルーチンのステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とで運転されると共にトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０，エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、エンジン２２の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ２３が「冷却水温度検出手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、実施例の要素をもって課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

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。

本発明は、動力出力装置や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により実行される停車時始動後制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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。 変形例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時始動後制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される走行時始動後制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ 水温センサ、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、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、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、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (11)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、
   前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
   前記検出された回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるか否かを判定する運転状態判定手段と、
   前記内燃機関が始動されたとき、前記運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定されるまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記運転状態判定手段は、前記検出された回転数の変動量が第１変動量以下の状態を所定時間継続したときに前記安定運転状態と判定する手段である請求項１記載の動力出力装置。
3. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、
   前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
   前記検出された回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができない不安定運転状態にあるか前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるかを判定する運転状態判定手段と、
   前記内燃機関が始動されたとき、前記運転状態判定手段により前記不安定運転状態が判定されないときには前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記運転状態判定手段により前記不安定運転状態が判定されたときには該運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定されるまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御すると共に該運転状態判定手段により前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制御手段と、
   を備える動力出力装置。
4. 前記運転状態判定手段は、前記検出された回転数の変動量が第１変動量以下の状態を所定時間継続したときに前記安定運転状態と判定し、前記検出された回転数の変動量が前記第１変動量より大きな第２変動量以上のときに前記不安定運転状態と判定する手段である請求項３記載の動力出力装置。
5. 請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置であって、
   前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出された冷却水の温度が所定温度以上のときに前記内燃機関が始動されたときには前記運転状態判定手段による判定に拘わらずに前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する手段である、
   動力出力装置。
6. 前記制御手段は、前記検出された回転数が値０でないときに前記内燃機関が始動されたときには前記運転状態判定手段による判定に拘わらずに前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する手段である請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置。
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、
   前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機を備え、
   前記回転数検出手段は、前記電動機の回転子の回転位置に基づいて前記駆動軸の回転数を検出する手段である、
   動力出力装置。
8. 前記発電手段は、前記出力軸と前記駆動軸と第３の軸との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の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７いずれか記載の動力出力装置。
9. 請求項１ないし８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連結されてなる車両。
10. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、を備える内燃機関装置における始動直後の前記内燃機関の制御方法であって、
    前記駆動軸の回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態にあるのを判定するまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する、
    内燃機関の制御方法。
11. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され前記駆動軸への反力としてのトルクの出力を伴って前記出力軸にトルクを出力することにより発電する発電手段と、を備える内燃機関装置における始動直後の前記内燃機関の制御方法であって、
    前記駆動軸の回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができない不安定運転状態にあると判定されないときには前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御し、前記不安定運転状態が判定されたときには前記駆動軸の回転数の変動に基づいて前記内燃機関が安定して動力を出力することができる安定運転状態が判定されるまでは前記内燃機関が自立運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御すると共に前記安定運転状態が判定された以降は前記内燃機関が負荷運転されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する、
    内燃機関の制御方法。

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