JP2014184920A - 自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングロック装置の回転ギヤと固定部材とを噛み合わせる際の車両の最大移動量を低減する
【解決手段】パーキングギヤの歯の歯厚とパーキングロックポールの先端部のポール長さとの和に対応するモータＭＧ２の回転子の回転量としての所定値αだけシフトポジションが駐車ポジションに操作されたときのモータの回転子の回転位置θｍ２から回転した位置を目標回転位置θｍ２＊として（Ｓ１１０）、モータの回転子の回転位置θｍ２と回転位置θｍ２＊との差分が打ち消されるようモータのトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータを制御する（Ｓ１３０，Ｓ１４０）。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能なモータと、駆動軸に取り付けられた回転ギヤと回転ギヤとの噛み合いによって駆動軸を回転不能に固定する固定部材と有しシフトポジションが駐車ポジションに操作されたときに固定部材が回転ギヤと噛み合い可能に作動するパーキングロック装置と、を備える自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、車軸に動力を出力可能なモータと、車軸に取り付けられたパーキングギヤとパーキングギヤと噛み合い可能なパーキングロックポールとを有するパーキングロック機構と、を備え、シフトポジションが駐車ポジションに操作された以降にブレーキペダルポジションが閾値より大きいときには、第１のトルクがモータから出力されるようモータを制御し、シフトポジションが駐車ポジションに操作された以降にブレーキペダルポジションが閾値以下のときには、第１のトルクより大きな第２のトルクがモータから出力されるようモータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、前者の場合には、車両の移動を伴うことなくパーキングギヤとパーキングロックポールとを噛み合わせることができる場合があり、後者の場合には、パーキングギヤとパーキングロックポールとをより確実に噛み合わせることができる。

特開２００９−１６１１０８号公報

一般に、パーキングギヤとパーキングロックポールとが噛み合っているときでも、両者の間の隙間（バックラッシュ）により、パーキングギヤは若干回転可能である。したがって、シフトポジションが駐車ポジションに操作されたときに両者が噛み合わなかった場合（パーキングロックポールの先端部がパーキングギヤの歯の歯先に当たった場合）に、モータからトルクを継続して出力すると、パーキングギヤが回転することによってパーキングギヤの歯と歯との間の溝にパーキングロックポールが嵌るが、さらに、両者の隙間の分だけパーキングギヤは回転する。パーキングギヤの回転量が大きいと車両の移動量が大きくなることから、この最大値をより低減するのが好ましい。

本発明の自動車は、パーキングロック装置の回転ギヤと固定部材とを噛み合わせる際の車両の最大移動量を低減することを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記駆動軸に取り付けられた回転ギヤと該回転ギヤとの噛み合いによって前記駆動軸を回転不能に固定する固定部材と有しシフトポジションが駐車ポジションに操作されたときに前記固定部材が前記回転ギヤと噛み合い可能に作動するパーキングロック装置と、を備える自動車であって、
シフトポジションが駐車ポジションに操作されたときには、前記回転ギヤと前記固定部材とが噛み合っていない状態から噛み合うまでに要する前記モータの回転子の回転量として定められた所定回転量に基づいて前記モータからトルクが出力されるよう該モータを制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。

この本発明の自動車では、シフトポジションが駐車ポジションに操作されたときには、パーキングロック装置の回転ギヤと固定部材とが噛み合っていない状態から噛み合うまでに要するモータの回転子の回転量として定められた所定回転量に基づいてモータからトルクが出力されるようモータを制御する。これにより、パーキングロック装置の回転ギヤと固定部材とを噛み合わせる際のモータの回転子の最大回転量ひいては車両の最大移動量を低減することができる。

こうした本発明の自動車において、前記制御手段は、シフトポジションが駐車ポジションに操作されたときの前記モータの回転子の回転位置である初期回転位置と、該初期回転位置から前記所定回転量だけ離れた目標回転位置と、の差分が打ち消されるよう前記モータのトルク指令を設定して制御する手段である、ものとすることもできる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図でありる。 パーキングロック装置６０の構成の概略を示す構成図である。 シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されたときに実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される駐車操作時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されたときにパーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とが嵌合しなかったときの様子を示す説明図である。 シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されてパーキングロック装置６０のパーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とを嵌合させる際の実施例と比較例の様子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。 変形例のハイブリッド自動車３２０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４２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の電気自動車５２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、パーキングロック装置６０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１に示すように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御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と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたシングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、駆動軸３６に取り付けられたパーキングロック装置６０と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθｃａ，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０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θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃ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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい許容入出力電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

パーキングロック装置６０は、図１や図２に示すように、駆動軸３６に取り付けられたパーキングギヤ６２と、パーキングギヤ６２と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール６４と、を備える。パーキングロックポール６４は、他のポジションから駐車ポジション（Ｐポジション）への操作信号または駐車ポジションから他のポジションへの操作信号を入力したＨＶＥＣＵ７０によって図示しないアクチュエータが駆動制御されることによって作動し、パーキングギヤ６２との噛合およびその解除によってパーキングロックおよびその解除を行なう。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０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やシフトレバー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。ＨＶＥＣＵ７０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、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としては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダル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３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６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と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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６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プラネタリギヤ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駆動軸３６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駆動軸３６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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されたときの動作について説明する。図３は、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されたときに実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される駐車操作時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

駐車操作時制御ルーチンが実行されるとＨＶＥＣＵ７０は、まず、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２を入力し（ステップＳ１００）、入力したモータＭＧ２の回転子の回転位置に所定値αを加え値を目標回転位置θｍ２＊に設定する（ステップＳ１１０）。ここで、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、所定値αは、実施例では、パーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とが嵌合していない状態から両者が嵌合するまでに要するモータＭＧ２の最大回転量Δθｍａｘを用いるものとした。図４は、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されたときにパーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とが嵌合しなかったときの様子を示す説明図である。図中、「Ｌ１」は、パーキングギヤ６２の歯の歯厚を示し、「Ｌ２」は、パーキングロックポール６４の先端部（パーキングギヤ６２と噛み合う部分）６４ａの図中左右方向（パーキングギヤ６２の周方向）の長さとしてのポール長さを示す。所定値αは、実施例では、パーキングギヤ６２の歯の歯厚Ｌ１とパーキングロックポール６４の先端部６４ａのポール長さＬ２との和に対応するモータＭＧ２の回転子の回転量を用いるものとした。これは、図４の状態（パーキングギヤ６２の歯６２ａの歯先（最外径部）の図中右端部とパーキングロックポール６４の先端部６４ａの図中左端部とが当接している状態）で、パーキングギヤ６２が時計回りに所定値αだけ回転すれば、パーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とが噛み合うためである。なお、パーキングギヤ６２は、パーキングロックポール６４と噛み合った後に、更に隙間（バックラッシュ）分だけ時計回りに回転可能である。

こうしてモータＭＧ２の回転子の目標回転位置θｍ２＊を設定すると、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２を入力し（ステップＳ１２０）、モータＭＧ２の回転子の現在の回転位置θｍ２と基準位置θｓｅｔとを用いて次式（１）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１３０）、設定したモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１４０）。そして、本ルーチンの実行を開始してから所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ１５０）、所定時間Ｔ１が経過していないときにはステップＳ１２０に戻り、所定時間Ｔ１が経過したときに本ルーチンを終了する。

Tm2*=kp・(θm2*-θm2) (1)

ここで、式（１）は、モータＭＧ２の回転子の現在の回転位置θｍ２が目標回転位置θｍ２＊となるようにする（両者の差分を打ち消す）ためのフィードバック制御における関係式であり、式（１）中、「ｋｐ」は、比例項のゲインである。また、トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ２がトルク指令Ｔｍ２＊で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。さらに、所定時間Ｔ１は、本ルーチンのモータＭＧ２の制御によってモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２が回転量αだけ回転するのに要する時間やそれより若干長い時間などを用いるものとした。

図５は、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されてパーキングロック装置６０のパーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とを嵌合させる際の実施例と比較例の様子を示す説明図である。実施例や比較例では、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されてパーキングロックポール６４が作動したときに、パーキングギヤ６２の歯６２ａの歯先（最外径部）の図中右端部とパーキングロックポール６４の先端部６４ａの図中左端部とが当接したときを考えるものとした。また、比較例としては、所定時間に亘って若しくはモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２が変化しなくなるまでモータＭＧ２から一定のトルクを出力する場合を考えるものとした。比較例では、図５（ｂ）に示すように、モータＭＧ２からトルクを出力してパーキングギヤ６２を時計回りに回転させるとパーキングロックポール６４がパーキングギヤ６２の歯６２ａの左側の溝に嵌り込むが、さらに、モータＭＧ２からトルクが出力されてパーキングギヤ６２が回転し、パーキングギヤ６２の歯６２ｂ（歯６２ａの左側の歯）とパーキングロックポール６４とが当接したときにパーキングギヤ６２の回転が停止する。一方、実施例では、図５（ａ）に示すように、モータＭＧ２からトルクを出力してパーキングギヤ６２を時計回りに回転させてパーキングロックポール６４がパーキングギヤ６２の溝６３ａに嵌り込むと（モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２が目標回転位置θｍ２＊に至ると）モータＭＧ２からトルクを出力しなくなり、パーキングギヤ６２が回転しなくなる。したがって、比較例に比してモータＭＧ２の回転子の最大回転量を小さくすることができ、ひいては、駆動輪３８ａ，３８ｂの最大回転量を小さくすることができる。なお、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されたときに、パーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とが嵌合したときやパーキングギヤ６２の歯６２ａの歯先の図中比較的左側の端部とパーキングロックポール６４の先端部６４ａが当接したとき、具体的には、パーキングギヤ６２の歯６２ｂとパーキングロックポール６４とが当接するまでのモータＭＧ２の回転子の回転量が所定値α以下となるときには、実施例と比較例とで同様に、パーキングギヤ６２の歯６２ｂとパーキングロックポール６４とが当接するまでパーキングギヤ６２が回転する、即ち、実施例と比較例とでパーキングギヤ６２の回転量（車両の移動量）は変わらない。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、パーキングギヤ６２の歯の歯厚Ｌ１とパーキングロックポール６４の先端部６４ａのポール長さＬ２との和に対応するモータＭＧ２の回転子の回転量としての所定値αだけシフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されたときのモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２から回転した位置を目標回転位置θｍ２＊として、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２と回転位置θｍ２＊との差分が打ち消されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して、モータＭＧ２を制御するから、モータＭＧ２の回転子の最大回転量を低減することができ、ひいては、車両の最大移動量を低減することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、上述の式（１）により、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２と目標回転位置θｍ２＊との差分が打ち消されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしたが、式（１）により計算した値を仮トルクＴｍ２ｆｂとして、次式（２）に示すように、その仮トルクＴｍ２ｆｂにレート値Ｔｌｉｍを用いたレート処理を施してトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしてもよい。

Tm2*=max(min(Tm2fb,前回Tm2*+Tlim),前回Tm2*-Tlim) (2)

実施例のハイブリッド自動車２０では、パーキングギヤ６２の歯の歯厚Ｌ１とパーキングロックポール６４の先端部６４ａのポール長さＬ２との和に対応するモータＭＧ２の回転子の回転量としての所定値αだけシフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されたときのモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２から離れた位置を目標回転位置θｍ２＊として、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２と回転位置θｍ２＊との差分が打ち消されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしたが、パーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とを嵌合する際のモータＭＧ２の回転子の回転量が所定値α以下となればよいから、例えば、以下の手法によってモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしてもよい。

まず、ハイブリッド自動車２０における運動方程式は、車両の回転慣性モーメントＩと回転粘性項ｄとモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２（ｔ）とモータＭＧ２のトルクＴｍ２（ｔ）を用いて次式（３）により表わすことができる。ここで、「（ｔ）」は、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作された時刻ｔ０からの経過時間を示す。続いて、モータＭＧ２のトルクＴｍ２の基本値としての基本トルクＴｍ２ｔｍｐを一定トルクｕ（ｔ）とすると共に、式（４）に示すように、モータＭＧ２のトルクＴｍ２（ｔ）を、モータＭＧ２の回転子の時刻ｔの回転位置θｍ２（ｔ）の時刻ｔ０の回転位置θｍ２（０）に対する変化量（θｍ２（ｔ）−θｍ２（ｔ０））とゲインｋとの積を基本トルクＴｍ２ｔｍｐから減じて得られる値として定義する。そして、式（３）および式（４）をまとめると式（５）が得られ、この式（５）を微分演算子ｓを用いてラプラス変換すると、伝達関数として式（６）が得られる。この伝達関数を用いれば、モータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２（ｔ）は、式（７）に示すように、最終値の定理により、最終的に値（ｕ／ｋ）に収束することが解る。したがって、値（ｕ／ｋ）が上述の所定値αとなるようにすればよいから、これを満たすように一定トルクｕ（ｔ）を設定してこれをモータＭＧ２の基本トルクＴｍ２ｔｍｐ（ｔ）とすると共に、この基本トルクＴｍ２ｔｍｐ（ｔ）とモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２（ｔ）とを用いて式（４）により得られるトルクＴｍ２（ｔ）をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定すればよいことになる。こうした処理により、実施例と同様に、パーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とを嵌合させる際のモータＭＧ２の回転子の最大回転量を小さくすることができ、車両の最大移動量を小さくすることができる。なお、式（４）でゲインｋの項（右辺第１項，第２項）を用いない場合、即ち、基本トルクＴｍ２ｔｍｐ（ｔ）（＝ｕ（ｔ））をトルクＴｍ２（ｔ）とする場合、値（ｕ／ｋ）におけるｋが極小のときを考えればよいから、回転位置θｍ２（ｔ）は収束しない、即ち、上述の比較例と同様の動作になると考えられる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結されると共にパーキングロック装置６０（パーキングギヤ６２）が取り付けられた駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂとは異なる車輪３９ａ、３９ｂに連結された駆動軸１３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２とモータＭＧ１とを接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続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、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６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２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２からの動力の一部を駆動軸３６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。

実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結されると共にパーキングロック装置６０が取り付けられた駆動軸３６にエンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６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３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付けると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸３６に出力するものとしてもよい。あるいは、図９の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結されると共にパーキングロック装置６０が取り付けられた駆動軸３６にモータＭＧからの動力を出力すると共にエンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂとは異なる車輪３９ａ、３９ｂに連結された駆動軸１３６に出力するものとしてもよい。

実施例では、本発明を、走行用のエンジン２２とモータＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車２０に適用するものとしたが、図９の変形例の電気自動車５２０に例示するように、エンジンを備えずに、モータＭＧからの動力だけを用いて走行する電気自動車５２０に適用するものとしてもよい。

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、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、パーキングギヤ６２とパーキングロックポール６４とを有するパーキングロック装置６０が「パーキングロック装置」に相当し、図３の駐車操作時制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０が「制御手段」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形態を具体的に説明するための一例であることから、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、自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０，３２０，４２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６，１３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、６０ パーキングロック装置、６２ パーキングギヤ、６２ａ、６２ｂ 歯、６３ａ 溝、６４ パーキングロックポール、６４ａ 先端部、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、３２９ クラッチ、３３０，４３０ 変速機、５２０ 電気自動車、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (2)

1. 車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記駆動軸に取り付けられた回転ギヤと該回転ギヤとの噛み合いによって前記駆動軸を回転不能に固定する固定部材と有しシフトポジションが駐車ポジションに操作されたときに前記固定部材が前記回転ギヤと噛み合い可能に作動するパーキングロック装置と、を備える自動車であって、
   シフトポジションが駐車ポジションに操作されたときには、前記回転ギヤと前記固定部材とが噛み合っていない状態から噛み合うまでに要する前記モータの回転子の回転量として定められた所定回転量に基づいて前記モータからトルクが出力されるよう該モータを制御する制御手段、
   を備える自動車。
2. 請求項１記載の自動車であって、
   前記制御手段は、シフトポジションが駐車ポジションに操作されたときの前記モータの回転子の回転位置である初期回転位置と、該初期回転位置から前記所定回転量だけ離れた目標回転位置と、の差分が打ち消されるよう前記モータのトルク指令を設定して制御する手段である、
   自動車。

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