JP5488147B2 - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents

ハイブリッド自動車およびその制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関し、詳しくは、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源を用いて二次電池を充電する充電器と、を備えるハイブリッド自動車、および、こうしたハイブリッド自動車の制御方法に関する。
従来、この種のハイブリッド自動車としては、駆動軸に接続されたモータの回転角加速度により車両の駆動力変動を検出し、検出した駆動力変動とは逆位相の変動トルクによりモータのトルク指令を補正して制振制御を行ない、この制振のための制御ゲインをエンジン始動動作や停止動作の都度に学習して更新するものが提案されている(例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、制振のための制御ゲインをエンジン始動動作や停止動作の都度に学習することにより、車両ごとの振動特性のばらつきや経時変化に対応している。そして、こうした変動トルクによりモータのトルク指令を補正して制振制御を行なう場合、変動トルクが大きいと補正したトルク指令が頻繁にバッテリの出力制限より大きくなることから、変動トルクが大きくなりすぎないように上限トルクにより制限されることも行なわれている。
特開２００８−２４０２２号公報
近年のハイブリッド自動車には、システム停止の状態で外部電源に接続して外部電源からの電力によりモータに電力を供給する二次電池を充電することができるいわゆるプラグインハイブリッド自動車も提案されている。このプラグインハイブリッド自動車では、システム起動される毎に二次電池が充電されるため、システム停止するまでに二次電池の蓄電量を低くするように、エンジンの運転を停止した状態でモータからのパワーだけで走行する電動走行を優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行する。こうしたモードで電動走行している最中に、運転者が大きくアクセルペダルを踏み込んで大きな駆動力による走行が要求されると、モータからのパワーだけでは要求される駆動力を出力することができないため、エンジンを始動し、エンジンからのパワーとモータからのパワーとにより要求される駆動力を出力して走行する。この場合、エンジンを始動しても、上述したように、システム停止するまでに二次電池の蓄電量をできるだけ低くするために、エンジンからのパワーが不要になると、エンジンの暖機が完了するのを待つことなく直ちにエンジンの運転を停止する。従って、電動走行優先モードでのエンジンの始動は、暖機が完了していない状態で比較的大きな駆動力により走行するときに行なわれることとなる。暖機が完了していない状態でのエンジンの始動は、暖機が完了しているときに比して大きな燃料増量を伴って行なわれるため、初爆によるトルク変動が大きくなる。一方、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第１モータの回転軸との３軸に遊星歯車機構の３つの回転要素を接続すると共に駆動軸に動力を出力可能な第２モータとを有するハイブリッド自動車では、第２モータから比較的大きな駆動力を出力して走行しているときにエンジンを始動すると、エンジン自体に作用するトルクが大きくなるためにそのマウントが押しつぶされてマウントとしての機能を発揮できなくなる場合が生じる。こうしたマウントとしての機能が発揮できない状態で大きな燃料増量を伴ってエンジンを始動すると、クランキング時のトルク変動や初爆によるトルク変動が車軸側に大きく作用し、車両を振動させることになる。こうしたプラグインハイブリッド自動車に上述したハイブリッド自動車の制振のための制御ゲインをエンジン始動動作や停止動作の都度に学習するものを適用することも考えられるが、ハイブリッド走行を電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて走行しているときのエンジンの始動動作に基づいて制御ゲインを学習すると、このエンジン始動が暖機が完了した状態で且つ比較的小さな駆動力を出力している状態で行なわれることから、電動走行優先モードを用いて走行しているときのエンジン始動には有効に作用しない。
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、電動走行優先モードを用いて走行しているときに内燃機関を始動するときに生じ得る車両の振動をより効果的に抑制することを主目的とする。
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の第１のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、システム起動したときに前記二次電池が所定の蓄電状態より蓄電された状態のときにはシステム起動から所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動時における前記電動機による制振制御である始動時制振制御を伴って前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記始動時制振制御を伴って前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関を始動するときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が該内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、前記所定機関始動時ではないときに比して大きな制振トルクを用いた前記始動時制振制御を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
ことを要旨とする。
この本発明の第１のハイブリッド自動車では、電動走行をハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関を始動するときに、内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、内燃機関の始動時における電動機による制振制御としての始動時制振制御における制振トルクを所定機関始動時ではないときに比して大きくして内燃機関を始動しながら走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。所定機関始動時ではないときに比して大きな制振トルクを用いて始動時制振制御を行なうことにより、暖機が必要な状態で且つ大きな駆動力により走行している状態での内燃機関の始動におけるクランキングや初爆により生じ得る車両の振動をより効果的に抑制することができる。
こうした本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定機関始動時には、前記所定機関始動時ではないときに比して大きな制御ゲインを用いた前記始動時制振制御を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう制御する手段である、ものとすることもできるし、前記制御手段は、前記所定機関始動時には、前記所定機関始動時ではないときに比して大きな上限トルクで制限を課して得られる制振トルクを用いた前記始動時制振制御を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう制御する手段である、ものとすることもできる。いずれの手法を用いても或いは双方の手法を用いても、所定機関始動時ではないときに比して大きな制振トルクを用いた始動時制振制御とすることができる。
本発明の第２のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、システム起動したときに前記二次電池が所定の蓄電状態より蓄電された状態のときにはシステム起動から所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動時における前記電動機による制振制御である始動時制振制御を伴って前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行に要求される要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力を実行用駆動力として前記駆動軸に出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記始動時制振制御を伴って前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて前記要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力を実行用駆動力として前記駆動軸に出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関を始動するときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が該内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、前記実行用駆動力の一時的な減少を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
ことを要旨とする。
この本発明の第２のハイブリッド自動車では、電動走行をハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関を始動するときに、内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、走行に要求される要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力である実行用駆動力を一時的に減少させて内燃機関を始動しながら走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。実行用駆動力を一時的に減少させるため、大きな駆動力により走行している状態を緩和することができ、暖機が必要な状態で且つ大きな駆動力により走行している状態での内燃機関の始動におけるクランキングや初爆により生じ得る車両の振動をより効果的に抑制することができる。
こうした本発明の第２のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定機関始動時には、前記内燃機関のクランキング開始時から前記内燃機関が初爆する前までの少なくとも所定時間に亘って前記実行用駆動力を減少させる手段である、ものとすることもできる。これにより、初爆により生じるより大きな車両の振動をより効果的に抑制することができる。
これらの本発明の第１または第２のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記ハイブリッド走行優先モードを用いて走行しているときには前記要求駆動力が第１の閾値より大きくなったときに前記内燃機関を始動するよう制御し、前記電動走行優先モードを用いて走行しているときには前記要求駆動力が前記第１の閾値より大きな第２の閾値より大きくなったときに前記内燃機関を始動するよう制御する手段である、ものとすることもできる。
本発明の第１のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、を備え、システム起動したときに前記二次電池が所定の蓄電状態より蓄電された状態のときにはシステム起動から所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動時における前記電動機による制振制御である始動時制振制御を伴って前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記始動時制振制御を伴って前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御するハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関を始動するときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が該内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、前記所定機関始動時ではないときに比して大きな制振トルクを用いた前記始動時制振制御を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
この本発明の第１のハイブリッド自動車の制御方法では、電動走行をハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関を始動するときに、内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、内燃機関の始動時における電動機による制振制御としての始動時制振制御における制振トルクを所定機関始動時ではないときに比して大きくして内燃機関を始動しながら走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。所定機関始動時ではないときに比して大きな制振トルクを用いて始動時制振制御を行なうことにより、暖機が必要な状態で且つ大きな駆動力により走行している状態での内燃機関の始動におけるクランキングや初爆により生じ得る車両の振動をより効果的に抑制することができる。
本発明の第２のハイブリッド自動車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、を備え、システム起動したときに前記二次電池が所定の蓄電状態より蓄電された状態のときにはシステム起動から所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動時における前記電動機による制振制御である始動時制振制御を伴って前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行に要求される要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力を実行用駆動力として前記駆動軸に出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記始動時制振制御を伴って前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて前記要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力を実行用駆動力として前記駆動軸に出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御するハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関を始動するときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が該内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、前記実行用駆動力の一時的な減少を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
この本発明の第２のハイブリッド自動車の制御方法では、電動走行をハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関を始動するときに、内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、走行に要求される要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力である実行用駆動力を一時的に減少させて内燃機関を始動しながら走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。実行用駆動力を一時的に減少させるため、大きな駆動力により走行している状態を緩和することができ、暖機が必要な状態で且つ大きな駆動力により走行している状態での内燃機関の始動におけるクランキングや初爆により生じ得る車両の振動をより効果的に抑制することができる。
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る。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 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モード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 電動走行優先モードが走行モードＭｄに設定されているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行優先モード駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ハイブリッド走行優先モードが走行モードＭｄに設定されているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン２２を始動する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。 モータＭＧ２を駆動制御するためにモータＥＣＵ４０により実行されるモータ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。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子の一例を示す説明図である。 充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例とを示す説明図である。 第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでエンジン２２を始動する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。 第２実施例でモータＭＧ２を駆動制御するためにモータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのエンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅと実行用トルクＴ＊との変化の様子の一例とを示す説明図である。
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、本発明の第１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る。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、例えば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として構成されたエンジン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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリア３４が接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂにギヤ機構３７とデファレンシャルギヤ３８とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されて遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて動力分配統合機構３０のサンギヤ３１にロータが接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介してロータが接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０からの電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する周知の昇圧コンバータとして構成された昇圧回路５５と、バッテリ５０と昇圧回路５５との接続や接続の解除を行なうシステムメインリレー５６と、昇圧回路５５よりシステムメインリレー５６側の低電圧系電力ライン５９に取り付けられて外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ５０を充電する充電器９０と、車両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、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、計時するタイマ２４ｄ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、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１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２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１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８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１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４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１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、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１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６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１３８への制御信号、吸気バルブ１２８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１５０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。なお、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出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジション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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算したり、モータＭＧ２の回転角速度ωｍ２に基づいてモータＭＧ２の回転軸に換算した駆動輪３９ａ，３９ｂのの回転角速度としての駆動輪回転角速度ωｂを演算したりしている。第１実施例では、駆動輪回転角速度ωｂは、モータＭＧ２から駆動輪３９ａ，３９ｂの間の特性に限定することにより得られる２慣性系の制御系設計モデルに対して制御サンプル時間で０次ホールドを用いて離散化したモデルを用いて演算するものとした。
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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の正極側の出力端子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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。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バッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合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最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりする。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。
充電器９０は、車両側コネクタ９２を外部電源１００の外部電源側コネクタ１０２に接続することにより、外部電源１００からの電力を用いてバッテリ５０を充電する。充電器９０は、図示しないが低電圧系電力ライン５９と車両側コネクタ９２との接続や接続の解除を行なう充電用リレーや、外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ，ＡＣ／ＤＣコンバータにより変換した直流電力の電圧を変換して低電圧系電力ライン５９側に供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどを備える。
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、昇圧回路５５よりインバータ４１，４２側の高電圧系電力ライン５４に取り付けられたコンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの電圧（高電圧系の電圧）ＶＨや、低電圧系電力ライン５９に取り付けられたコンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからの電圧（低電圧系の電圧）ＶＬ，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からは、昇圧回路５５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号やシステムメインリレー５６への駆動信号，充電器９０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。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第１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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。
また、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定した充電ポイントに到達するときにエンジン２２の始動については十分に行なうことができる程度にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低くなるように走行中にバッテリ５０の充放電の制御を行ない、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に充電器９０の車両側コネクタ９２を外部電源１００の外部電源側コネクタ１０２に接続し、充電器９０の図示しないＤＣ／ＤＣコンバータとＡＣ／ＤＣコンバータとを制御することによって外部電源１００から電力によりバッテリ５０を満充電や満充電より低い所定の充電状態とする。そして、バッテリ５０の充電後にシステム起動したときには、図３に例示する走行モード設定ルーチンに示すように、システム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがある程度の電動走行が可能な蓄電割合ＳＯＣとして予め設定された閾値Ｓｈｖ１（例えば４０％や５０％など）以上のときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがエンジン２２の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Ｓｈｖ２（例えば２０％や３０％など）に至るまでモータ運転モードによる走行（電動走行）を優先して走行する電動走行優先モードを設定して走行し（ステップＳ１００〜Ｓ１４０）、システム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１未満のときやシステム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１以上であってもその後にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２に至った以降はエンジン運転モードによる走行（ハイブリッド走行）を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを設定して走行する（ステップＳ１５０）。
次に、第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に電動走行優先モードでの走行中にエンジン２２を始動するときに生じ得る車両の振動を抑制する際の動作について説明する。この制振制御は、前提として、電動走行優先モードでの走行中のエンジン始動であり、比較の対象としてハイブリッド走行優先モードでも走行中のエンジン始動が用いられるため、まず、電動走行優先モードやハイブリッド走行優先モードによる走行中の駆動制御と両モードでエンジン２２を始動する際の始動時駆動制御を説明し、その後、制振制御について説明する。図４は電動走行優先モードを用いて走行しているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行優先モード駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５はハイブリッド走行優先モードを用いて走行しているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図６はエンジン２２を始動する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。また、図７は、エンジン２２の始動時を含めてモータＭＧ２による制振制御とモータＭＧ２の駆動制御とを実行するためにモータＥＣＵ４０により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図４および図５の駆動制御ルーチンは、エンジン２２を始動しているときを除いて所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。また、図７のモータ制御ルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
図４の電動走行優先モード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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，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Ｓ２００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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。また、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて演算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。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合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。
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＊を設定すると共に（ステップＳ２１０）、設定した要求トルクＴｒ＊に緩変化処理としてのレートリミット処理を用いて実行用トルクＴ＊を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、第１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８に要求トルク設定用マップの一例を示す。レートリミット処理は、実行用トルクＴ＊をレート値Ｔｒｔだけ要求トルクＴｒ＊に向かう方向に変化させる処理であり、具体的には、要求トルクＴｒ＊が実行用トルクＴ＊より大きいときには次式（１）により実行用トルクＴ＊を設定し、要求トルクＴｒ＊が実行用トルクＴ＊より小さいときには式（２）により実行用トルクＴ＊を設定するのである。なお、レート値Ｔｒｔは、本ルーチンの起動間隔時間において制御可能な要求トルクＴｒ＊の変化量より若干小さな値として固定した値としたり、この値より小さい範囲でアクセルペダル８３の踏み込み速度に応じて変化する値としたりすることができる。このように、レートリミット処理を用いて実行用トルクＴ＊を設定することにより、要求トルクＴｒ＊が急変しても、制御可能な実行用トルクＴ＊を用いて制御することができる。
T*←T*+Trt (1)
T*←T*-Trt (2)
続いて、設定した実行用トルクＴ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと損失としてのロスＬｏｓｓとの和として走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定すると共に（ステップＳ２３０）、電力を駆動系のパワーに換算する換算係数ｋｗをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに乗じて得られる値と常温（例えば２５℃）で蓄電割合ＳＯＣが８０％程度のときのバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに相当するパワーより若干小さな値として予め定められたＥＶ用判定パワーＰｅｖとのうち小さい方をエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔに設定する（ステップＳ２４０）。ここで、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。
そして、エンジン２２が運転中であるか或いは運転停止中であるかを判定し（ステップＳ２５０）、エンジン２２が運転停止中であるときには、設定した走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるか否かを判定し（ステップＳ２６０）、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、電動走行を継続可能と判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ２７０）、実行用トルクＴ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊として設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるようインバータ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。こうした制御により、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。なお、モータＥＣＵ４０によりトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ２を駆動制御する様子については図７のモータ制御ルーチンの説明の際に説明する。
ステップＳ２６０で走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいと判定されると、エンジン２２を始動するためにエンジン始動制御を実行する（ステップＳ３００）。このエンジン始動制御については後述する。
エンジン２２の始動が完了すると、ステップＳ２５０でエンジン２２は運転中であると判定されるから、走行用パワーＰｄｒｖ＊を閾値Ｐｓｔａｒｔからマージンとしての所定パワーαを減じた値と比較する（ステップＳ３１０）。ここで、所定パワーαは、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ近傍のときにエンジン２２の始動と停止とが頻繁に生じないようにヒステリシスを持たせるためのものであり、適宜設定することができる。走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーαを減じた値以上のときには、エンジン２２の運転を継続すべきと判断し、走行用パワーＰｄｒｖ＊をエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊とすると共にエンジン要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ３２０）。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図９に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
続いて、エンジン２２の目標回転数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（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρとを用いて次式（３）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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（４）によりモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ３３０）。ここで、式（３）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。ここで、式（４）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（４）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 (3)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (4)
そして、実行用トルクＴ＊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トルク指令Ｔｍ２＊を次式（５）により計算して設定し（ステップＳ３４０）、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，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ３５０）、本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＊とからなる運転ポイント（目標運転ポイント）で運転されるようエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などを行い、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるようインバータ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。ここで、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる運転ポイントで運転されている場合を考えると、エンジン２２から目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力し、動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒと実行用トルクＴ＊とからなるパワーに変換して走行することになる。
Tm2*=(T*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
ステップＳ３１０で走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーαを減じた値未満であると判定されると、エンジン２２の運転を停止し（ステップＳ３６０）、電動走行するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２７０〜Ｓ２９０）、本ルーチンを終了する。
こうした電動走行優先モード駆動制御ルーチンを実行することにより、第１実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的には走行用パワーＰｄｒｖ＊が通常時におけるバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに相当するパワーより若干小さく設定されたＥＶ用判定パワーＰｅｖ未満のときには電動走行により走行し、走行用パワーＰｄｒｖ＊がＥＶ用判定パワーＰｅｖ以上のときにはエンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力して走行するハイブリッド走行により走行することになり、システム停止までにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを小さくする。
次に、ハイブリッド走行優先モードにより走行する際の動作について説明する。図５のハイブリッド走行優先モード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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ４００）、入力したアクセル開度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（ステップＳ４１０）、設定した要求トルクＴｒ＊に緩変化処理としてのレートリミット処理を用いて実行用トルクＴ＊を設定し（ステップＳ４２０）、設定した実行用トルクＴ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと損失としてのロスＬｏｓｓとの和として走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定する（ステップＳ４３０）。これらの処理は、電動走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ２００〜Ｓ２３０と同一である。
続いて、蓄電割合ＳＯＣに基づいてバッテリ５０を充放電するためにエンジン２２から出力すべきパワーとしての充放電要求パワーＰｂ＊を設定すると共に（ステップＳ４３２）、走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊の和としてエンジン要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ４３４）、エンジン２２を図９に示した動作ライン上で比較的効率よく運転することができる最低パワーとして予め定められたＨＶ用判定パワーＰｈｖをエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔに設定する（ステップＳ４４０）。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、第１実施例では、蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めて充放電要求パワー設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられるとマップから対応する充放電要求パワーＰｂ＊を導出することにより設定するものとした。充放電要求パワー設定用マップの一例を図１０に示す。図示するように、図３の走行モード設定ルーチンでハイブリッド走行優先モードに移行する際に用いた閾値Ｓｈｖ２（例えば２０％や３０％など）と同じかこれより若干大きい値として予め定められた目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲（例えば、目標蓄電割合ＳＯＣ＊からプラスマイナス５％や１０％の範囲など）より蓄電割合ＳＯＣが大きいときには蓄電割合ＳＯＣに応じて放電用の負の値のパワーが充放電要求パワーＰｂ＊に設定され、制御範囲より蓄電割合ＳＯＣが小さいときには蓄電割合ＳＯＣに応じて充電用の正の値のパワーが充放電要求パワーＰｂ＊に設定される。このように蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲内のときには値０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定するのは、バッテリ５０の頻繁な充放電を抑制するためである。なお、ＨＶ用判定パワーＰｈｖは、上述したように、エンジン２２を図９に示した動作ライン上で比較的効率よく運転することができる最低パワーとして予め定められたものであるため、図４の電動走行優先モード駆動制御ルーチンのＥＶ用判定パワーＰｅｖに比して、かなり小さな値として定められている。
こうして各値を設定すると、エンジン２２が運転中であるか或いは運転停止中であるかを判定し（ステップＳ４５０）、エンジン２２が運転停止中であるときには、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるか否かを判定し（ステップＳ４６０）、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、電動走行を継続可能と判断して、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ４７０）、実行用トルクＴ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊として設定し（ステップＳ４８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。これらの処理は、走行用パワーＰｄｒｖ＊に代えてエンジン要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｓｔａｒｔと比較することを除いて図４の電動走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ２５０〜Ｓ２９０の処理と同一である。
こうした電動走行を継続していると、蓄電割合ＳＯＣが小さくなり、ステップＳ４３２で大きな充放電要求パワーＰｂ＊が設定されることや比較的小さなパワーであるＨＶ判定用パワーが閾値Ｐｓｔａｒｔに設定されていることから、走行用パワーＰｄｒｖ＊と充放電要求パワーＰｂ＊との和であるエンジン要求パワーＰｅ＊は容易に閾値Ｐｓｔａｒｔより大きくなり、ステップＳ４６０で否定的な判定がなされ、エンジン２２を始動するためにエンジン始動制御が行なわれる（ステップＳ５００）このエンジン始動制御については後述する。
エンジン２２の始動が完了すると、ステップＳ４５０でエンジン２２は運転中であると判定されるから、エンジン要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｓｔａｒｔからマージンとしての所定パワーβを減じた値と比較する（ステップＳ５１０）。ここで、所定パワーβは、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ近傍のときにエンジン２２の始動と停止とが頻繁に生じないようにヒステリシスを持たせるためのものであり、適宜設定することができ、前述の所定パワーαと同一であってもよく、異なる値としてもよい。エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーβを減じた値以上のときには、エンジン２２の運転を継続すべきと判断し、エンジン要求パワーＰｅ＊と図９の動作ラインとを用いて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ５２０）、上述の式（３）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に式（４）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ５３０）。そして、上述の式（５）により計算される値（Ｔｍ２＊）をモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐとして計算すると共に（ステップＳ５４０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（６）および式（７）により計算すると共に（ステップＳ５４２）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ５４４）、設定した目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ５５０）、本ルーチンを終了する。ここで、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔによりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を制限するのは、過大な電力によるバッテリ５０の充放電を防止するためである。
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (8)
ステップＳ５１０でエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーβを減じた値未満であると判定されると、エンジン２２の運転を停止し（ステップＳ５６０）、電動走行するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ４７０〜Ｓ４９０）、本ルーチンを終了する。
こうしたハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンを実行することにより、第１実施例のハイブリッド自動車２０は、走行に必要な走行用パワーＰｄｒｖ＊とバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲内とするための充放電要求パワーＰｂ＊との和としてのエンジン要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を比較的効率よく運転することができるＨＶ用判定パワーＰｈｖ以下のときには電動走行により走行し、エンジン要求パワーＰｅ＊がＨＶ用判定パワーＰｈｖより大きいときにはエンジン２２からエンジン要求パワーＰｅ＊を出力してバッテリ５０の充放電を伴って走行するハイブリッド走行により走行することになり、蓄電割合ＳＯＣを目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲内に制御しながら効率よく走行する。
次に、電動走行優先モードやハイブリッド走行優先モードで走行しているときにエンジン２２を始動する際の動作について説明する。図６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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ６００）、入力したアクセル開度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（ステップＳ６１０）、設定した要求トルクＴｒ＊に緩変化処理としてのレートリミット処理を用いて実行用トルクＴ＊を設定し（ステップＳ６２０）、設定した実行用トルクＴ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと損失としてのロスＬｏｓｓとの和として走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定する（ステップＳ６３０）。これらの処理は、電動走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ２００〜Ｓ２３０と同一である。
次に、エンジン始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ６４０）。エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例とを図１１に示す。第１実施例のトルクマップは、エンジン２２の始動指示がなされた時間ｔ１１の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定してエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時間ｔ１２にエンジン２２を安定して回転数Ｎｒｅｆ以上でモータリングすることができるトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにおける反力を小さくする。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至った時間ｔ１３からレート処理を用いてトルク指令Ｔｍ１＊を値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時間ｔ１５から発電用のトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。ここで、回転数Ｎｒｅｆは、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数である。
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で実行用トルクＴ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ６５０〜Ｓ６７０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ６８０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが上述した回転数Ｎｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ６９０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ未満であるときにはステップＳ６００に戻り、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ以上に至るまでステップＳ６００〜Ｓ６９０の処理を繰り返す。ここで、ステップＳ６５０〜Ｓ６７０の処理は、図５のハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ５４０〜Ｓ５４４の処理と同一である。
繰り返しステップＳ６００〜Ｓ６９０の処理を実行しているうちにエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ以上に至ると、エンジン２２の燃料噴射や点火を開始する旨の制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信してエンジン２２の燃料噴射と点火を開始し（ステップＳ７００）、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定し（ステップＳ７１０）、完爆に至ると、本ルーチンを終了する。
こうしたエンジン２２の始動時の駆動制御により、エンジン２２を始動しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で実行用トルクＴ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行することができる。
次に、第１実施例のハイブリッド自動車２０においてエンジン２２の始動時を含めて行なわれる制振制御について説明する。制振制御は、第１実施例では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０が図７のモータ制御ルーチンを実行してトルク指令Ｔｍ２＊を補正することにより行なわれる。モータ制御ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、まず、モータＭＧ２の回転角速度であるモータ回転角速度ωｍ２や駆動輪回転角速度ωｂ，走行モードＭｄ，エンジン２２の冷却水の温度（冷却水温）Ｔｗ，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊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Ｓ８００）。ここで、走行モードＭｄは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されたものを通信により入力するものとした。また、冷却水温Ｔｗは、水温センサ１４２により検出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。
こうしてデータを入力すると、エンジン２２の始動中であるか否か、即ち、図７の始動時駆動制御ルーチンを実行しているか否かを判定する（ステップＳ８１０）。エンジン２２の始動中ではないときには、制振トルクを設定するための制御ゲインｋｖに通常時の値ｋｓｅｔ０を設定すると共に（ステップＳ８２０）、制振トルクの大きさ（正側および負側の大きさ）を制限するための制限トルクＴｌｉｍに通常時の値Ｔｓｅｔ０を設定し（ステップＳ８３０）、次式（９）によりモータ回転角速度ωｍ２と駆動輪回転角速度ωｂとの差に設定した制御ゲインｋｖを乗じた値として仮の制振トルクＴｖｔｍｐを設定し（ステップＳ９００）、式（１０）に示すように設定した仮制振トルクＴｖｔｍｐの大きさ（正側および負側の大きさ）を制限トルクＴｌｉｍにより制限することにより制振トルクＴｖを設定し（ステップＳ９１０）、設定した制振トルクＴｖとトルク指令Ｔｍ２＊との和を実行トルクＴ２＊として設定し（ステップＳ９２０）、設定した実行トルクＴ２＊がモータＭＧ２から出力されるようパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）などによりインバータ４２の図示しないスイッチング素子をスイッチングしてモータＭＧ２を駆動して（ステップＳ９３０）、本ルーチンを終了する。ここで、制御ゲインｋｖとして設定した通常時の値ｋｓｅｔ０は、エンジン２２を運転している最中に生じる車両の振動を抑制することができる程度に設定されたものであり、実験などにより求めることができる。また、制限トルクＴｌｉｍとして設定した通常時の値Ｔｓｅｔ０は、エンジン２２を運転している最中に生じる車両の振動を抑制することができる程度に且つモータＭＧ２から出力する実行トルクＴ２＊がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えないように制振トルクＴｖの大きさを制限するために設定されたものであり、実験などにより定めることができる。
Tvtmp=kv(ωｍ２−ωｂ） (9)
Tv=max（min(Tvtmp,Tlim),-Tlim) (10)
ステップＳ８１０でエンジン２２が始動中であると判定されると、走行モードＭｄが電動走行優先モードであるか否かを判定すると共に（ステップＳ８４０）、冷却水温Ｔｗがエンジン２２の暖機が必要な温度範囲内で予め設定された温度（例えば４０℃など）としての閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ８５０）。走行モードＭｄがハイブリッド走行優先モードであったり、走行モードＭｄが電動走行優先モードであっても冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の通常始動時と判断し、制御ゲインｋｖに通常始動時の値ｋｓｅｔ１を設定すると共に（ステップＳ８６０）、制限トルクＴｌｉｍに通常始動時の値Ｔｓｅｔ１を設定し（ステップＳ８７０）、設定した制御ゲインｋｖと制限トルクＴｌｉｍを式（９）および式（１０）に適用して制振トルクＴｖを設定し（ステップＳ９１０）、設定した制振トルクＴｖとトルク指令Ｔｍ２＊との和を実行トルクＴ２＊として設定してモータＭＧ２を駆動制御して（ステップＳ９２０，Ｓ９３０）本ルーチンを終了する。ここで、制御ゲインｋｖとして設定した通常始動時の値ｋｓｅｔ１は、エンジン２２の暖機が完了している状態やある程度完了している状態でエンジン２２を始動するときに生じる車両の振動を抑制することができる程度に設定されたものであり、実験などにより求めることができる。また、制限トルクＴｌｉｍとして設定した通常始動時の値Ｔｓｅｔ１は、エンジン２２の暖機が完了している状態やある程度完了している状態でエンジン２２を始動するときに生じる車両の振動を抑制することができる程度に且つモータＭＧ２から出力する実行トルクＴ２＊がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えないように制振トルクＴｖの大きさを制限するために設定されたものであり、実験などにより定めることができる。
走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の始動により通常始動時の制振制御では車両に振動が生じて運転者や乗員に不快感や違和感を与えると判断し、制御ゲインｋｖに通常始動時の値ｋｓｅｔ１より大きな値ｋｓｅｔ２を設定すると共に（ステップＳ８８０）、制限トルクＴｌｉｍに通常始動時の値Ｔｓｅｔ１より大きな値Ｔｓｅ２を設定し（ステップＳ８９０）、設定した制御ゲインｋｖと制限トルクＴｌｉｍを式（９）および式（１０）に適用して制振トルクＴｖを設定し（ステップＳ９１０）、設定した制振トルクＴｖとトルク指令Ｔｍ２＊との和を実行トルクＴ２＊として設定してモータＭＧ２を駆動制御して（ステップＳ９２０，Ｓ９３０）本ルーチンを終了する。ここで、制御ゲインｋｖに通常始動時の値ｋｓｅｔ１より大きな値ｋｓｅｔ２を用いると共に制限トルクＴｌｉｍとに通常始動時の値Ｔｓｅｔ１より大きな値Ｔｓｅｔ２を用いるのは、車両の振動を十分に抑制することができるように通常始動時に比して大きな制振トルクＴｖを設定するためである。上述したように、電動走行優先モードでエンジン２２の暖機が完了していない状態でエンジン２２を始動すると、大きな燃料増量を用いた初爆による大きなトルク変動と、大きな駆動力（実行用トルクＴ＊）での走行中のエンジン始動によるエンジン２２のマウントのつぶれによる制振効果不足と、により、ハイブリッド走行優先モードでのエンジン始動時や暖機完了状態時の電動走行優先モードでのエンジン始動時である通常始動時に比して、クランキング時や初爆時に車両に大きな振動が生じる。第１実施例では、この車両に生じる大きな振動を抑制するために、通常始動時に比して大きな制御ゲインｋｖと大きな制限トルクＴｌｉｍを用いて大きな制振トルクＴｖが設定されるようにするのである。これにより、電動走行優先モードでの走行中に暖機が完了していないエンジン２２を始動する際に生じる車両の振動を抑制することができる。
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、電動走行優先モードでの走行中にエンジン２２を始動するときにエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが暖機が必要な温度範囲内で予め定められた閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、通常始動時に比して大きな制御ゲインｋｖと大きな制限トルクＴｌｉｍとを用いて大きな制振トルクＴｖを設定し、この大きな制振トルクＴｖを用いてモータＭＧ２による制振制御を行なうことにより、電動走行優先モードでの走行中に暖機が完了していないエンジン２２を始動する際に生じ得る車両の振動を抑制することができ、この車両の振動により運転者や乗員に不快感や違和感を与えるのを抑制することができる。
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときには、制御ゲインｋｖに通常始動時の値ｋｓｅｔ１より大きな値ｋｓｅｔ２を設定すると共に制限トルクＴｌｉｍに通常始動時の値Ｔｓｅｔ１より大きな値Ｔｓｅ２を設定し、この制御ゲインｋｖと制限トルクＴｌｉｍとを用いて通常始動時より大きな制振トルクＴｖを設定してモータＭＧ２による制振制御を行なうものとしたが、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには大きな制振トルクＴｖが設定されてモータＭＧ２による制振制御が行なわれればよいから、制御ゲインｋｖには通常始動時の値ｋｓｅｔ１より大きな値ｋｓｅｔ２を設定するが制限トルクＴｌｉｍには通常始動時の値Ｔｓｅｔ１を設定するものとしたり、逆に、制限トルクＴｌｉｍには通常始動時の値Ｔｓｅｔ１より大きな値Ｔｓｅｔ２を設定するが制御ゲインｋｖには通常始動時の値ｋｓｅｔ１を設定するがものとしたりしても構わない。
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪回転角速度ωｂについては、モータＭＧ２から駆動輪３９ａ，３９ｂの間の特性に限定することにより得られる２慣性系の制御系設計モデルに対して制御サンプル時間で０次ホールドを用いて離散化したモデルを用いて演算するものとしたが、駆動輪３９ａ，３９ｂに車輪速センサを取り付けて車輪速センサからの信号に基づいて演算するものとしても構わない。
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動中ではないときには制御ゲインｋｖに通常時の値ｋｓｅｔ０を設定し、走行モードＭｄがハイブリッド走行優先モードであったり走行モードＭｄが電動走行優先モードであっても冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには制御ゲインｋｖに通常始動時の値ｋｓｅｔ１を設定するものとしたが、値ｋｓｅｔ０と値ｋｓｅｔ１は同一の値であってもよいし異なる値であってもよい。また、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動中ではないときには制限トルクＴｌｉｍに通常時の値Ｔｓｅｔ０を設定し、走行モードＭｄがハイブリッド走行優先モードであったり走行モードＭｄが電動走行優先モードであっても冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには制限トルクＴｌｉｍに通常始動時の値Ｔｓｅｔ１を設定するものとしたが、値Ｔｓｅｔ０と値Ｔｓｅｔ１は同一の値であってもよいし異なる値であってもよい。
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のハード構成は図１および図２を用いて説明した第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。従って、重複する説明を回避するために、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実施例のハード構成と同一の符号を付し、その説明は省略する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでも、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に、図３の走行モード設定ルーチンによる走行モードの設定や図４の電動走行優先モード駆動制御ルーチンや図５のハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンによる駆動制御が行なわれている。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図４の電動走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ３００や図５のハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチンのステップＳ５００でエンジン２２を始動するときには、図６の始動時駆動制御ルーチンに代えて図１２の始動時駆動制御ルーチンが実行され、モータＭＧ２による制振制御については、図７のモータ制御ルーチンに代えて図１３のモータ制御ルーチンが実行される。この図１３のモータ制御ルーチンでは、エンジン２２の始動中には、走行モードＭｄやエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗに拘わらずに、制御ゲインｋｖに通常始動時の値ｋｓｅｔ１を設定すると共に（ステップＳ８６０）、制限トルクＴｌｉｍに通常始動時の値Ｔｓｅｔ１を設定し（ステップＳ８７０）、設定した制御ゲインｋｖと制限トルクＴｌｉｍを式（９）および式（１０）に適用して制振トルクＴｖを設定し（ステップＳ９１０）、設定した制振トルクＴｖとトルク指令Ｔｍ２＊との和を実行トルクＴ２＊として設定してモータＭＧ２を駆動制御する（ステップＳ９２０，Ｓ９３０）。即ち、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、第１実施例のハイブリッド自動車２０とは異なり、エンジン２２の始動中は、走行モードＭｄやエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗに無関係に、常に通常始動時の値ｋｓｅｔ１と値Ｔｓｅｔ１とが制御ゲインｋｖと制限トルクＴｌｉｍに設定されて制振制御が行なわれる。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、上述の図１２の始動時駆動制御ルーチンを実行することにより、通常制動時の値ｋｓｅｔ１および値Ｔｓｅｔ１を制御ゲインｋｖおよび制限トルクＴｌｉｍとして用いた制振制御でも、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときに生じ得る車両の振動を抑制している。以下に、図１２の始動時駆動制御ルーチンを用いて第２実施例のハイブリッド自動車２０によるエンジン２２の始動制御を説明する。なお、説明と理解を容易にするために、図１２の始動時駆動制御ルーチンの処理のうち図６の始動時駆動制御ルーチンの処理と同一の処理については同一のステップ番号を付した。
図１２の始動時駆動制御ルーチンが実行されると、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ６００）、入力したアクセル開度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（ステップＳ６１０）。
続いて、走行モードＭｄが電動走行優先モードであるか否かを判定すると共に（ステップＳ６１２）、冷却水温Ｔｗがエンジン２２の暖機が必要な温度範囲内で予め設定された温度（例えば４０℃など）としての閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ６１４）。いま、走行モードＭｄがハイブリッド走行優先モードのときや走行モードＭｄが電動走行優先モードであっても冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときを考えれば、ステップＳ６１２か或いはステップＳ６１４で否定的な判定がなされる。このときには、設定した要求トルクＴｒ＊に緩変化処理としてのレートリミット処理を用いて実行用トルクＴ＊を設定し（ステップＳ６２０）、設定した実行用トルクＴ＊をバッテリ５０の範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力しながらモータＭＧ２による反力を伴ってモータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを行なう処理（ステップＳ６３０〜Ｓ６８０）を実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが上述した回転数Ｎｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ６９０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ未満であるときにはステップＳ６００に戻り、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ以上に至るまでステップＳ６００〜Ｓ６９０の処理を繰り返す。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ以上に至ると、エンジン２２の燃料噴射や点火を開始する旨の制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信してエンジン２２の燃料噴射と点火を開始すると共に（ステップＳ７００）、燃料噴射点火開始フラグＦ１に値１を設定し（ステップＳ７０２）、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定し（ステップＳ７１０）、完爆に至ると、本ルーチンを終了する。これらの処理は、燃料噴射点火開始フラグＦ１の設定を除いて図７の始動時駆動制御ルーチンと同様である。なお、燃料噴射点火開始フラグＦ１は、この始動時駆動制御ルーチンの実行開始時に図示しない初期化処理により値０に設定される。
次に、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときを考える。このとき、ステップＳ６１２とステップＳ６１４では共に肯定的な判定がなされるから、この場合の処理として、燃料噴射点火開始フラグＦ１やトルク減少処理完了フラグＦ２の値を調べる処理を実行する（ステップＳ６１６、Ｓ６１８）。ここで、トルク減少処理完了フラグＦ２は、この始動時駆動制御ルーチンの実行開始時に図示しない初期化処理により値０に設定される。いま、このルーチンが実行されてから初めてステップＳ６１６，Ｓ６１８が実行されたときを考えると、燃料噴射点火開始フラグＦ１およびトルク減少処理完了フラグＦ２には初期化処理により値０が設定されているから、ステップＳ６１６とステップＳ６１８では共に肯定的な判定がなされる。このときには、レート値Ｔｒｔの符号をマイナスとした負の値のレート値（−Ｔｒｔ）を用いて設定した要求トルクＴｒ＊に緩変化処理としてのレートリミット処理を施して実行用トルクＴ＊を設定し（ステップＳ６２２）、このルーチンの実行を開始してから、即ちモータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを開始してから所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ６２４）。ここで、実行用トルクＴ＊の負の値のレート値（−Ｔｒｔ）を用いたレートリミット処理は、実行用トルクＴ＊を緩変化により減少させる処理となる。また、所定時間は、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してエンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過するのに必要な時間より長くエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至るまでに要する時間より短い時間として定められている。モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを開始してから所定時間経過していないときには、設定した実行用トルクＴ＊をバッテリ５０の範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力しながらモータＭＧ２による反力を伴ってモータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを行なう処理（ステップＳ６３０〜Ｓ６８０）を実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが上述した回転数Ｎｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ６９０）。いま、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを開始してから所定時間経過していないときを考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅは回転数Ｎｒｅｆ未満であるから、このステップＳ６９０の判定では否定的な判定がなされ、ステップＳ６００に戻る。そして、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを開始してから所定時間経過するまでステップＳ６００〜Ｓ６９０の処理を繰り返す。
モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを開始してから所定時間経過すると、ステップＳ６２４では肯定的な判定がなされ、トルク減少処理完了フラグＦ２に値１を設定し（ステップＳ６２６）、ステップＳ６３０〜Ｓ６９０の処理を実行する。このようにトルク減少処理完了フラグＦ２に値１が設定されると、ステップＳ６１８では否定的な判定がなされ、実行用トルクＴ＊のレートリミット処理による減少も増加も行なうことなく、ステップＳ６３０〜Ｓ６９０の処理を実行する。なお、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを開始してから所定時間経過しても、エンジン２２の回転数Ｎｅは回転数Ｎｒｅｆに至っていないから、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ以上に至るまで、実行用トルクＴ＊を保持した状態でモータＭＧ１によるクランキングを行なう処理（ステップＳ６００〜Ｓ６９０）を繰り返すことになる。
そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆ以上に至ると、エンジン２２の燃料噴射と点火を開始すると共に（ステップＳ７００）、燃料噴射点火開始フラグＦ１に値１を設定し（ステップＳ７０２）、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定し（ステップＳ７１０）、エンジン２２が完爆に至るまでステップＳ６００〜Ｓ７１０の処理を繰り返す。このとき、燃料噴射点火開始フラグＦ１には値１が設定されているから、ステップＳ６１６では否定的な判定がなされ、実行用トルクＴ＊のレートリミット処理による増加がなされ（ステップＳ６２０）、ステップＳ６３０〜Ｓ７１０の処理を実行する。これ以降、実行用トルクＴ＊のレートリミット処理による増加を伴いながらエンジン２２が完爆に至るのを待って、本ルーチンを終了する。
図１４にエンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅおよび実行用トルクＴ＊の変化の様子の一例とを示す。エンジン２２の始動時のトルクマップおよびエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化は第１実施例のハイブリッド自動車２０で用いた図１１に示したトルクマップおよびエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化と同一である。図示するように、実行用トルクＴ＊は、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングが開始される時間ｔ１１までは要求トルクＴｒ＊の上昇に伴ってレート値Ｔｒｔによるレートリミット処理により増加するが、その後からエンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過する時間ｔ２までは負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により減少する。そして、実行用トルクＴ＊ｈａ，時間ｔ２からエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至ってエンジン２２の燃料噴射や点火を開始する時間ｔ１３までは時間ｔ２のときの値を保持し、時間ｔ１３以降は正の値のレート値Ｔｒｔによるレートリミット処理により再び増加する。このように、エンジン２２の始動時の実行用トルクＴ＊を一時的に減少させるのは、大きな駆動力での走行中のエンジン始動によるエンジン２２のマウントのつぶれによる制振効果不足を抑制するためである。即ち、エンジン２２の始動時の実行用トルクＴ＊を一時的に減少させることにより、走行中のエンジン始動によるエンジン２２のマウントのつぶれを抑制し、マウントによる制振効果を発揮させるようにするのである。これにより、通常制動時の値ｋｓｅｔ１および値Ｔｓｅｔ１を制御ゲインｋｖおよび制限トルクＴｌｉｍとして用いた制振制御でも、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときに生じ得る車両の振動を抑制することができる。
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、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときには、モータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過するまでは要求トルクＴｒ＊に拘わらずに実行用トルクＴ＊をレートリミット処理により減少させ、クランキングを開始してから所定時間が経過した以降であってエンジン２２の燃料噴射と点火を開始するまでは実行用トルクＴ＊をそのままの値で保持し、エンジン２２の燃料噴射と点火を開始した以降に再び実行用トルクＴ＊をレートリミット処理により要求トルクＴｒ＊に向けて増加させることにより、エンジン２２のクランキング時や初爆時における実行用トルクＴ＊を小さくして、走行中のエンジン始動によるエンジン２２のマウントのつぶれによる制振効果不足を解消するから、電動走行優先モードでの走行中に暖機が完了していないエンジン２２を始動する際に生じ得る車両の振動を抑制することができ、この車両の振動により運転者や乗員に不快感や違和感を与えるのを抑制することができる。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときには、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過するまでは負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させ、所定時間が経過してからエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至ってエンジン２２の燃料噴射や点火を開始するまでは実行用トルクＴ＊を所定時間が経過したときの値で保持し、その後正の値のレート値Ｔｒｔによるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を再び増加させるものとしたが、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過するまでは負の値のレート値を用いればよいから、負の値のレート値（−Ｔｒｔ）とは異なるレート値によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させるものとしてもよい。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときには、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過するまでは負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させるものとしたが、レートリミット処理に代えてなまし処理により実行用トルクＴ＊を減少させるものとしたりするなど、他の処理を用いて実行用トルクＴ＊を減少させるものとしてもよい。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときには、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過するまでは負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させるものとしたが、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してからエンジン２２ｎ回転数Ｎｅが共振回転数帯を超えるまで負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させるものとしたり、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してから実行用トルクＴ＊が所定値以下に至るまで負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させるものとしたりしてもよい。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときには、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過した後はエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至ってエンジン２２の燃料噴射や点火を開始するまでは実行用トルクＴ＊を所定時間が経過したときの値で保持し、その後、正の値のレート値Ｔｒｔによるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を再び増加させるものとしたが、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してからエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至るまで負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させ、その後、正の値のレート値Ｔｒｔによるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を再び増加させるものとするなど、実行用トルクＴ＊を保持する時間を有さないものとしてもよい。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでも、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に、エンジン２２を始動中ではないときには制御ゲインｋｖに通常時の値ｋｓｅｔ０を設定し、走行モードＭｄがハイブリッド走行優先モードであったり走行モードＭｄが電動走行優先モードであっても冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには制御ゲインｋｖに通常始動時の値ｋｓｅｔ１を設定するものとしたが、値ｋｓｅｔ０と値ｋｓｅｔ１は同一の値であってもよいし異なる値であってもよい。また、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでも、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に、エンジン２２を始動中ではないときには制限トルクＴｌｉｍに通常時の値Ｔｓｅｔ０を設定し、走行モードＭｄがハイブリッド走行優先モードであったり走行モードＭｄが電動走行優先モードであっても冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには制限トルクＴｌｉｍに通常始動時の値Ｔｓｅｔ１を設定するものとしたが、値Ｔｓｅｔ０と値Ｔｓｅｔ１は同一の値であってもよいし異なる値であってもよい。
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。本発明の第１のハイブリッド自動車と第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、充電器９０が「充電器」に相当し、図３の走行モード設定ルーチンや図４の電動走行優先モード駆動制御ルーチン，図５のハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチン，図６の始動時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊を受信してモータＭＧ１を駆動制御すると共にハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ２＊を受信して電動走行優先モードでの走行中にエンジン２２を始動するときにエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが暖機が必要な温度範囲内で予め定められた閾値Ｔｒｅｆ未満のときには通常始動時に比して大きな制御ゲインｋｖと大きな制限トルクＴｌｉｍとを用いて大きな制振トルクＴｖを設定しこの大きな制振トルクＴｖを用いてモータＭＧ２による制振制御を行なう図７のモータ制御ルーチンを実行するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。
また、本発明の第２のハイブリッド自動車と第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、充電器９０が「充電器」に相当し、図３の走行モード設定ルーチンや図４の電動走行優先モード駆動制御ルーチン，図５のハイブリッド走行優先モード駆動制御ルーチン，走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときには、モータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過するまでは要求トルクＴｒ＊に拘わらずに実行用トルクＴ＊をレートリミット処理により減少させ、クランキングを開始してから所定時間が経過した以降であってエンジン２２の燃料噴射と点火を開始するまでは実行用トルクＴ＊をそのままの値で保持し、エンジン２２の燃料噴射と点火を開始した以降に再び実行用トルクＴ＊をレートリミット処理により要求トルクＴｒ＊に向けて増加させる図１２の始動時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊を受信してモータＭＧ１を駆動制御すると共にハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ２による制振制御を行なう図１３のモータ制御ルーチンを実行するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。
ここで、本発明の第１のハイブリッド自動車や第２のハイブリッド自動車における「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「遊星歯車機構」としては、シングルピニオン式のプラネタリギヤとして構成された動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式のプラネタリギヤなど如何なる遊星歯車機構としてもよい。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など種々の二次電池を用いることができる。「充電器」としては、外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと変換した直流電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを備え、システム停止時にバッテリ５０を充電する充電器９０に限定されるものではなく、システム停止の状態で外部電源に接続されて外部電源からの電力を用いて二次電池を充電するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。
本発明の第１のハイブリッド自動車における「制御手段」としては、電動走行優先モードでの走行中にエンジン２２を始動するときにエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが暖機が必要な温度範囲内で予め定められた閾値Ｔｒｅｆ未満のときには通常始動時に比して大きな制御ゲインｋｖと大きな制限トルクＴｌｉｍとを用いて大きな制振トルクＴｖを設定しこの大きな制振トルクＴｖを用いてモータＭＧ２による制振制御を行なうものに限定されるものではなく、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときには大きな制振トルクＴｖが設定されてモータＭＧ２による制振制御が行なわれればよいから、制御ゲインｋｖには通常始動時の値ｋｓｅｔ１より大きな値ｋｓｅｔ２を設定するが制限トルクＴｌｉｍには通常始動時の値Ｔｓｅｔ１を設定するものとしたり、逆に、制限トルクＴｌｉｍには通常始動時の値Ｔｓｅｔ１より大きな値Ｔｓｅｔ２を設定するが制御ゲインｋｖには通常始動時の値ｋｓｅｔ１を設定するがものとしたりするなど、電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関を始動するときに内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、所定機関始動時ではないときに比して大きな制振トルクを用いた始動時制振制御を伴って内燃機関を始動しながら走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
本発明の第２のハイブリッド自動車における「制御手段」としては、走行モードＭｄが電動走行優先モードであり且つ冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２を始動するときには、モータＭＧ１によるクランキングを開始してから所定時間が経過するまでは要求トルクＴｒ＊に拘わらずに実行用トルクＴ＊をレートリミット処理により減少させ、クランキングを開始してから所定時間が経過した以降であってエンジン２２の燃料噴射と点火を開始するまでは実行用トルクＴ＊をそのままの値で保持し、エンジン２２の燃料噴射と点火を開始した以降に再び実行用トルクＴ＊をレートリミット処理により要求トルクＴｒ＊に向けて増加させながら、エンジン２２を始動すると共に実行用トルクＴ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してからエンジン２２ｎ回転数Ｎｅが共振回転数帯を超えるまで負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させるものとしたり、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してから実行用トルクＴ＊が所定値以下に至るまで負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させるものとしたり、エンジン２２のモータＭＧ１によるクランキングを開始してからエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至るまで負の値のレート値（−Ｔｒｔ）によるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を減少させ、その後、正の値のレート値Ｔｒｔによるレートリミット処理により実行用トルクＴ＊を再び増加させるものとしたりするなど、電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関を始動するときに内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、実行用駆動力の一時的な減少を伴って内燃機関を始動しながら走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
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第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂ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、例えば、ハイブリッド自動車の制御方法の形態とするなど、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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
２０ 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、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、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）、５４ 高電圧系電力ライン、５５ 昇圧回路、５６ システムメインリレー、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５８ａ 電圧センサ、５９ 低電圧系電力ライン、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、９０ 充電器、９２ 車両側コネクタ、１００ 外部電源、１０２ 外部電源側コネクタ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

  1. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、システム起動したときに前記二次電池が所定の蓄電状態より蓄電された状態のときにはシステム起動から所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動時における前記電動機による制振制御である始動時制振制御を伴って前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記始動時制振制御を伴って前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、
    前記電動走行により走行している最中に前記要求駆動力に応じた走行用パワーが始動閾値以上に至ったときに前記内燃機関を始動して前記ハイブリッド走行により走行するよう制御する際における前記始動閾値として、前記電動走行優先モードのときには前記ハイブリッド走行優先モードのときより大きな値を用いる手段であると共に、
    前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関を始動するときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が該内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、前記所定機関始動時ではないときに比して大きな制振トルクを用いた前記始動時制振制御を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
    ハイブリッド自動車。
  2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、前記所定機関始動時には、前記所定機関始動時ではないときに比して大きな制御ゲインを用いた前記始動時制振制御を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう制御する手段である、
    ハイブリッド自動車。
  3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、前記所定機関始動時には、前記所定機関始動時ではないときに比して大きな上限トルクで制限を課して得られる制振トルクを用いた前記始動時制振制御を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう制御する手段である、
    ハイブリッド自動車。
  4. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、システム起動したときに前記二次電池が所定の蓄電状態より蓄電された状態のときにはシステム起動から所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動時における前記電動機による制振制御である始動時制振制御を伴って前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行に要求される要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力を実行用駆動力として前記駆動軸に出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記始動時制振制御を伴って前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて前記要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力を実行用駆動力として前記駆動軸に出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、
    前記電動走行により走行している最中に前記要求駆動力に応じた走行用パワーが始動閾値以上に至ったときに前記内燃機関を始動して前記ハイブリッド走行により走行するよう制御する際における前記始動閾値として、前記電動走行優先モードのときには前記ハイブリッド走行優先モードのときより大きな値を用いる手段であると共に、
    前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関を始動するときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が該内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、前記実行用駆動力の一時的な減少を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
    ハイブリッド自動車。
  5. 請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、前記所定機関始動時には、前記内燃機関のクランキング開始時から前記内燃機関が初爆する前までの少なくとも所定時間に亘って前記実行用駆動力を減少させる手段である、
    ハイブリッド自動車。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、前記ハイブリッド走行優先モードを用いて走行しているときには前記要求駆動力が第１の閾値より大きくなったときに前記内燃機関を始動するよう制御し、前記電動走行優先モードを用いて走行しているときには前記要求駆動力が前記第１の閾値より大きな第２の閾値より大きくなったときに前記内燃機関を始動するよう制御する手段である、
    ハイブリッド自動車。
  7. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、を備え、システム起動したときに前記二次電池が所定の蓄電状態より蓄電された状態のときにはシステム起動から所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動時における前記電動機による制振制御である始動時制振制御を伴って前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記始動時制振制御を伴って前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御するハイブリッド自動車の制御方法であって、
    前記電動走行により走行している最中に前記要求駆動力に応じた走行用パワーが始動閾値以上に至ったときに前記内燃機関を始動して前記ハイブリッド走行により走行するよう制御する際における前記始動閾値として、前記電動走行優先モードのときには前記ハイブリッド走行優先モードのときより大きな値を用いると共に、
    前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関を始動するときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が該内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、前記所定機関始動時ではないときに比して大きな制振トルクを用いた前記始動時制振制御を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
    ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
  8. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、を備え、システム起動したときに前記二次電池が所定の蓄電状態より蓄電された状態のときにはシステム起動から所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動時における前記電動機による制振制御である始動時制振制御を伴って前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に優先して走行する電動走行優先モードを用いて走行に要求される要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力を実行用駆動力として前記駆動軸に出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記始動時制振制御を伴って前記ハイブリッド走行を前記電動走行に優先して走行するハイブリッド走行優先モードを用いて前記要求駆動力に対して緩変化処理を施して得られる駆動力を実行用駆動力として前記駆動軸に出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御するハイブリッド自動車の制御方法であって、
    前記電動走行により走行している最中に前記要求駆動力に応じた走行用パワーが始動閾値以上に至ったときに前記内燃機関を始動して前記ハイブリッド走行により走行するよう制御する際における前記始動閾値として、前記電動走行優先モードのときには前記ハイブリッド走行優先モードのときより大きな値を用いると共に、
    前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関を始動するときに前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が該内燃機関の暖機が必要な温度範囲内で予め定められた所定温度未満の所定機関始動時には、前記実行用駆動力の一時的な減少を伴って前記内燃機関を始動しながら走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
    ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
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