JP2014019354A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動時に大きなショックが生じるのを抑制する。
【解決手段】要求トルクＴｒ＊が始動用閾値Ｔｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動するものにおいて、モータの定格最大トルクを駆動軸のトルクに換算した定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つエンジンマウントが底当たりする底当たりトルクＴｒｍｏｕより小さなトルク（定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つ駆動軸の回転数Ｎｒが小さいほど定格対応トルクＴｒｒａｔとの差分が大きくなる傾向のトルク）を始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンマウントに支持されたエンジンと、エンジンに連結されたモータジェネレータと、モータジェネレータに連結されてると共に駆動軸に連結されたトランスミッションと、インバータを介してモータジェネレータに電気的に接続された蓄電装置とを備え、エンジンを始動する際、エンジンの初爆直前ロール角度が負側に大きい（エンジンマウントの復元力が正側に大きい）ほど初爆トルクが小さくなるようエンジン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）。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、初爆前のエンジン変位（ロール角度）に拘わらずエンジン振動を抑制できるようにしている。

特開２００９−２０３８１６号公報

こうしたハイブリッド自動車では、エンジンを運転停止して走行しているときに駆動軸に大きなトルクが出力されると、エンジンを介してエンジンマウントに作用する反力が大きくなり、エンジンマウントが底当たりしてしまう場合がある。また、一般に、モータジェネレータの定格最大トルクは、モータジェネレータの回転数が低いほど大きくなる傾向がある。したがって、モータジェネレータの定格最大トルクを駆動軸のトルクに換算した値をエンジンの始動用閾値として、駆動軸のトルクがこの始動用閾値以上に至ったときにエンジンを始動するものとすると、駆動軸の回転数が低いときにはエンジンマウントが底当たりしている状態でエンジンを始動することになる場合があり、この場合、始動時の振動などが車体に伝達されやすくショックが大きくなりやすい。

本発明のハイブリッド自動車では、エンジンの始動時に大きなショックが生じるのを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。

本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンマウントを介して車体に取り付けられて車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、前記駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記モータに電力を供給可能なバッテリと、前記エンジンを運転停止して走行している最中に前記駆動軸のトルクが始動用閾値以上に至ったときに前記エンジンを始動する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記始動用閾値は、前記モータの定格最大トルクに対応する前記駆動軸のトルクである定格対応トルク以下で、且つ、前記駆動軸の回転数が低いほど前記定格対応トルクとの差分が大きくなる傾向に設定されてなる、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンを運転停止して走行している最中に駆動軸のトルクが始動用閾値以上に至ったときにエンジンを始動するものにおいて、始動用閾値を、モータの定格最大トルクに対応する駆動軸のトルクである定格対応トルク以下で且つ駆動軸の回転数が低いほど定格対応トルクとの差分が大きくなる傾向に設定する。これにより、駆動軸のトルクが比較的大きな状態（エンジンマウントが底当たりしている状態）でエンジンを始動することになるのを抑制することができ、エンジンの始動時に大きなショックが生じるのを抑制することができる。ここで、「定格対応トルク」は、駆動軸に減速機や変速機を介してモータを接続する場合にはモータの定格最大トルクと減速機の減速比や変速機の変速比とに応じたトルクとなり、駆動軸にモータを直接接続する場合にはモータの定格最大トルクに等しいトルクとなる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記始動用閾値は、前記エンジンマウントの変位量が所定変位量未満となる範囲で前記エンジンが始動されるよう設定されてなる、ものとすることもできる。ここで、「所定変位量」は、エンジンマウントが底当たりする変位量である、ものとすることもできる。駆動軸のトルクが始動用閾値以上に至ったときにエンジンを始動する本発明のハイブリッド自動車では、エンジンの始動中に駆動軸のトルクが増加することが多いと考えられるから、エンジンの始動完了までエンジンマウントの変位量が所定変位量に至らないようにするのが好ましい。したがって、始動用閾値は、エンジンの始動中の駆動軸のトルクの増加分（想定値）をエンジンマウントが底当たりする駆動軸のトルクから減じた値より小さな値とするのが好ましい。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記始動用閾値は、シフトポジション，走行モード，前記エンジンマウントの温度，路面勾配，加速度の少なくとも１つに応じて設定されてなる、ものとすることもできる。ここで、「シフトポジション」としては、前進走行用のポジションと後進走行用のポジションとが考えられる。また、「走行モード」としては、通常走行モード，通常走行モードに比して燃費を優先するエコモード，通常走行モードに比してモータ運転モードでの走行を優先するＥＶモード，通常走行モードに比して加速を優先するスポーツモード，通常走行モードに比してトルク（パワー）出力を優先するパワーモードなどが考えられる。

さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記バッテリと電力のやりとりが可能な発電機と、前記駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、を備えるものとすることもできる。

あるいは、本発明のハイブリッド自動車において、前記バッテリと電力のやりとりが可能で、前記車軸とは異なる第２車軸に連結された第２駆動軸に動力を出力可能な第２モータを備え、前記始動用閾値は、前記第２駆動軸のトルクを考慮せずに設定されてなる、ものとすることもできる。これは、第２駆動軸のトルクは、駆動軸のトルクに比してエンジンマウントの変位に与える影響が十分に小さいと考えられるためである。

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。 実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される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。 駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する駆動軸トルクＴｒとエンジンマウント１４の変位量Ｄとの関係の一例を示す説明図である。 モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と定格最大トルクＴｍ２ｒａｔとの関係の一例を示す説明図である。 定格対応トルクＴｒｒａｔと底当たりトルクＴｒｍｏｕと始動用閾値Ｔｓｔａｒｔとの関係の一例を示す説明図である。 エンジン２２を始動するときのプラネタリギヤ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＊とを設定する様子とを示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力しながら走行しているときのプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。 リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが比較的小さいとき（定格対応トルクＴｒｒａｔが比較的大きいとき）にエンジン２２を始動するときの要求トルクＴｒ＊とレート値Ｒｔとエンジンマウント１４の変位量Ｄとショックとエンジン２２の出力との時間変化の様子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。

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る。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２とギヤ機構６０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が接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に回転子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を介して回転子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、インバータ４１，４２を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、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、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２２と、プラネタリギヤ３０やモータＭＧ１，ＭＧ２が収納されたトランスミッションケース（図示せず）とは、車両の横方向に並べて配置（いわゆる横置き）されており、エンジン２２は、エンジンマウント１４によって車体１２に懸架されて（取り付けられて）おり、トランスミッションケースは、トランスミッションマウント（図示せず）によって車体１２に懸架されている。エンジンマウント１４やトランスミッションマウントは、内部にゴムなどの弾性体を有し、振動を吸収できるようになっている。

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ポジションＴＰ，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図示しない電圧センサからの端子間電圧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図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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最大許容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。

ＨＶＥＣＵ７０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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７６，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、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトレバー８１のポジションとしては、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としてのリングギヤ軸３２ａ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とは、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の動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される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、ＨＶＥＣＵ７０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，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Ｓ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、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演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により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２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。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とに基づいて走行に要求される（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＊の仮の値としての仮要求トルクＴｒｔｍｐを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと仮要求トルクＴｒｔｍｐとの関係を予め定めて仮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仮要求トルクＴｒｔｍｐを導出して設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。

続いて、エンジン２２の始動中か否かを判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２の始動中でないときには、レート処理に用いるレート値Ｒｔに所定値Ｒｔ１を設定し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の始動中のときには、レート値Ｒｔに所定値Ｒｔ１より小さな所定値Ｒｔ２を設定し（ステップＳ１４０）、次式（１）に示すように、レート値Ｒｔを用いたレート処理を仮要求トルクＴｒｔｍｐに施して要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１５０）。こうした処理により、エンジン２２の始動中には、エンジン２２の始動中でないときに比して要求トルクＴｒ＊が緩やかに変化することになる。なお、エンジン２２の始動中に、エンジン２２の始動中でないときに比して要求トルクＴｒ＊を緩やかに変化させる理由については後述する。

Tr*=max(min(Trtmp,前回Tr*+Rt),前回Tr*-Rt) (1)

そして、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して得られる回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数など）を乗じたものからバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１６０）。

次に、エンジン２２が運転中か運転停止中かを判定し（ステップＳ１７０）、エンジン２２が運転停止中のときには、エンジン２２の始動中か否かを判定し（ステップＳ１８０）、エンジン２２の始動中でないときには、要求トルクＴｒ＊を始動用閾値Ｔｓｔａｒｔと比較する（ステップＳ１９０）。ここで、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔは、エンジン２２の運転停止中においてエンジン２２を始動するか否かを判定するのに用いられるものであり、実施例では、モータＭＧ２の定格最大トルクＴｍ２ｒａｔをリングギヤ軸３２ａのトルクに換算した定格対応トルクＴｒｒａｔ（＝Ｔｍ２ｒａｔ・Ｇｒ）以下で且つエンジンマウント１４が底当たりするトルク（以下、底当たりトルクＴｒｍｏｕという）より小さなトルクを用いるものとした。以下、この始動用閾値Ｔｓｔａｒｔについて説明する。

図４は、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（以下、駆動軸トルクＴｒという）とエンジンマウント１４の変位量Ｄとの関係の一例を示す説明図であり、図５は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と定格最大トルクＴｍ２ｒａｔとの関係の一例を示す説明図である。図５中、「Ｄｍｏｕ」は、エンジンマウント１４が底当たりする変位量Ｄ（以下、底当たり変位量という）であり、上述の底当たりトルクＴｒｍｏｕは、エンジンマウント１４の変位量Ｄが底当たり変位量Ｄｍｏｕとなる駆動軸トルクＴｒである。エンジンマウント１４の変位量Ｄは、図４に示すように、駆動軸トルクＴｒが大きいほど大きくなり、駆動軸トルクＴｒが底当たりトルクＴｒ１より大きい領域では、駆動軸トルクＴｒが底当たりトルクＴｒ１以下の領域に比して駆動軸トルクＴｒの増加に対するエンジンマウント１４の変位量Ｄの増加の程度が小さくなる。また、モータＭＧ２の定格最大トルクＴｍ２ｒａｔは、一般に、図５に示すように、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が小さいほど大きくなる傾向となる。したがって、定格対応トルクＴｒｒａｔを始動用閾値Ｔｓｔａｒｔとして用いると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ）が低いときには、エンジンマウント１４が底当たりしている状態でエンジン２２を始動することになる場合があり、この場合、始動時の振動などが車体１２に伝達されやすく始動ショックが大きくなってしまうおそれがある。このことを踏まえて、実施例では、定格対応トルクＴｒｒａｔ（＝Ｔｍ２ｍａｘ・Ｇｒ）以下で且つ底当たりトルクＴｒｍｏｕより小さなトルクを始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定するものとした。図６は、定格対応トルクＴｒｒａｔと底当たりトルクＴｒｍｏｕと始動用閾値Ｔｓｔａｒｔとの関係の一例を示す説明図である。始動用閾値Ｔｓｔａｒｔは、図６から分かるように、定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが小さいほど定格対応トルクＴｒｒａｔとの差分が大きくなる傾向に設定されることになる。

この始動用閾値Ｔｓｔａｒｔは、エンジン２２の始動時に大きなショックが生じるのを抑制するためには、エンジン２２の始動完了まで要求トルクＴｒ＊が底当たりトルクＴｒｍｏｕに至らないと想定される値、例えば、エンジン２２の始動中の要求トルクＴｒ＊の増加分（想定値）ΔＴｒを底当たりトルクＴｒｍｏｕから減じて得られる値（Ｔｒｍｏｕ−ΔＴｒ）より小さな値とするのが好ましい。一方、この始動用閾値Ｔｓｔａｒｔは、エンジン２２の運転停止（モータ運転モードでの走行）をできるだけ継続するためには、比較的大きな値とするのが好ましい。通常、エンジン２２の始動中には要求トルクＴｒ＊が増加することが多いと考えられるが、実施例では、上述したように、エンジン２２の始動中には、エンジン２２の始動中でないときのレート値Ｒｔ（＝Ｒｔ１）より小さなレート値Ｒｔ（＝Ｒｔ２）を用いたレート処理を仮要求トルクＴｒｔｍｐに施して要求トルクＴｒ＊を設定する（始動中でないときに比して要求トルクＴｒ＊を緩やかに変化させる）から、エンジン２２の始動中でないときと同一のレート値Ｒｔ（＝Ｒｔ１）を用いたレート処理を仮要求トルクＴｒｔｍｐに施して要求トルクＴｒ＊を設定する（始動中でないときと同様に要求トルクＴｒ＊を変化させる）ものに比して、エンジン２２の始動中の要求トルクＴｒ＊の増加分（想定値）ΔＴｒが小さくなると考えられ、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔをより大きな値とすることができる。

ステップＳ１９０で要求トルクＴｒ＊が始動用閾値Ｔｓｔａｒｔ未満のときには、エンジン２２の運転停止（モータ運転モードでの走行）を継続すると判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２００）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐに設定し（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータ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を計算し（ステップＳ２２０）、次式（２）に示すように、仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。

Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (2)

こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、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＊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。こうした制御により、エンジン２２を運転停止した状態でバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊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。

ステップＳ１９０で要求トルクＴｒ＊が始動用閾値Ｔｓｔａｒｔ以上のときには、エンジン２２を始動すると判断し、エンジン２２をクランキングするためのトルクＴｃｒをモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ２５０）、次式（３）に示すように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をプラネタリギヤ３０のギヤ比ρで除したものを要求トルクＴｒ＊に加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐに設定し（ステップＳ２６０）、式（４），（５）に示すように、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）をバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔから減じた値をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ２７０）、上述の式（２）に示すように、仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限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Ｓ２８０）、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Ｓ２９０）。エンジン２２を始動するときのプラネタリギヤ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の一例を図７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軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されて減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。式（３）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)

そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御や点火制御を開始する所定回転数Ｎｓｔａｒｔ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）以上に至ったか否かを判定する（ステップＳ３００）。いま、エンジン２２の始動開始時を考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅは所定回転数Ｎｓｔａｒｔには至っていない。したがって、そのまま本ルーチンを終了する。なお、実施例では、エンジン２２の始動直後の空燃比を安定させて燃焼を安定させるために、エンジン２２のスロットルバルブを閉じた状態でエンジン２２をクランキングして始動するものとした。

こうしてエンジン２２の始動が開始されると、ステップＳ１８０でエンジン２２の始動中であると判定され、上述のステップＳ２５０〜Ｓ２９０の処理によってモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔａｒｔ以上に至ったか否かを判定し（ステップＳ３００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔａｒｔに至っていないときには、そのまま本ルーチンを終了し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔａｒｔ以上に至ったときには、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御が開始されるよう運転開始制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了する。運転開始制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する。こうした制御により、エンジン２２を始動しながらモータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。

このように、実施例では、要求トルクＴｒ＊が始動用閾値Ｔｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動するものにおいて、定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つ底当たりトルクＴｒｍｏｕより小さなトルク（定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが小さいほど定格対応トルクＴｒｒａｔとの差分が大きくなる傾向のトルク）を始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定するから、定格対応トルクＴｒｒａｔを始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定するものに比して、エンジン２２をクランキングして始動する際に大きなショックが生じるのを抑制することができる。

エンジン２２の始動が完了すると、ステップＳ１７０でエンジン２２が運転中であると判定され、要求トルクＴｒ＊を停止用閾値Ｔｓｔｏｐと比較する（ステップＳ３２０）。ここで、停止用閾値Ｔｓｔｏｐは、エンジン２２の運転中においてエンジン２２を運転停止するか否かを判定するのに用いられるものであり、実施例では、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔよりマージンαだけ小さな値（Ｔｓｔａｒｔ−α）を用いるものとした。マージンαは、エンジンマウント１４が変位量Ｄの増加時と減少時とで対応する駆動軸トルクＴｒが異なる特性（いわゆるヒステリシス特性）を有することを考慮して、適宜設定することができる。なお、このように始動用閾値Ｔｓｔａｒｔと停止用閾値Ｔｓｔｏｐとに差を設けることにより、エンジン２２の始動と停止とが頻繁に生じるのを抑制することができるという効果も奏する。

要求トルクＴｒ＊が停止用閾値Ｔｓｔｏｐより大きいときには、エンジン２２の運転（エンジン運転モードでの走行）を継続すると判断し、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（例えば燃費動作ライン）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Ｓ３３０）。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＊とを設定する様子とを図８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として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とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（６）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モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて式（７）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ３４０）。ここで、式（６）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力しながら走行しているときのプラネタリギヤ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の一例を図９に示す。式（６）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（７）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（７）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/(Gr・ρ) (6)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (7)

そして、上述のステップＳ２６０〜Ｓ２８０の処理と同様に、上述の式（３）〜（５）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ３５０〜Ｓ３７０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルク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に送信して（ステップＳ３８０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊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運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を運転しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊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。

ステップＳ３２０で要求トルクＴｒ＊が停止用閾値Ｔｓｔｏｐ以下のときには、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御が停止されるよう運転停止制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ３９０）、上述のステップＳ２００〜Ｓ２４０の処理によってモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信して、本ルーチンを終了する。運転停止制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を停止する。こうしてエンジン２２が運転停止されると、ステップＳ１７０でエンジン２２が運転停止中であると判定され、ステップＳ１８０以降の処理を実行する。

図１０は、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが比較的小さいとき（定格対応トルクＴｒｒａｔが比較的大きいとき）にエンジン２２を始動するときの要求トルクＴｒ＊とレート値Ｒｔとエンジンマウント１４の変位量Ｄとショックとエンジン２２の出力との時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、左側は定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つ底当たりトルクＴｒｍｏｕより小さなトルク（定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが小さいほど定格対応トルクＴｒｒａｔとの差分が大きくなる傾向のトルク）を始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定する実施例の様子を示し、右側は定格対応トルクＴｒｒａｔを始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定する比較例の様子を示す。また、図中、「ｔ１１」，「ｔ２１」はエンジン２２の始動を開始した時刻であり、「ｔ１２」，「ｔ２２」はエンジン２２の始動を完了した時刻である。

図中右側に示すように、比較例では、エンジンマウント１４の変位量Ｄが底当たり変位量Ｄｍｏｕに至っている（エンジンマウント１４が底当たりしている）状態でエンジン２２を始動することにより、始動時の振動などが車体１２に伝達されやすくなり、ショックが比較的大きくなっている。一方、図中左側に示すように、実施例では、エンジンマウント１４の変位量Ｄが底当たり変位量Ｄｍｏｕに至る前にエンジン２２を始動するから、始動時に大きなショックが生じるのを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、要求トルクＴｒ＊が始動用閾値Ｔｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動するものにおいて、定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つ底当たりトルクＴｒｍｏｕより小さなトルク（定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが小さいほど定格対応トルクＴｒｒａｔとの差分が大きくなる傾向のトルク）を始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定するから、定格対応トルクＴｒｒａｔを始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定するものに比して、エンジン２２をクランキングして始動する際に大きなショックが生じるの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、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔは、図６に示したように、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）に応じた値とするものとしたが、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒだけでなく、シフトポジションＳＰや走行モード，エンジンマウント１４の温度，路面勾配，車両の加速度などに応じた値とするものとしてもよい。以下、詳細について説明する。

まず、始動用閾値ＴｓｔａｒｔをシフトポジションＳＰに応じた値としてよい理由について説明する。エンジンマウント１４の変位の様子は、車両の走行方向（前進方向または後進方向）に応じてが異なると考えられる。例えば、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０やモータＭＧ１，ＭＧ２が収納されたトランスミッションケースと、が車両の横方向に並べて配置（横置き）され、エンジン２２が車両前側の面のエンジンマウント１４（以下、フロントマウントという）と車両後側の面のエンジンマウント１４（以下、リアマウントという）とを介して車体１２に懸架されているハード構成の場合、前進走行の加速時には、後進側への駆動反力がリングギヤ軸３２ａからプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２に作用し、フロントマウントが上側に変位すると共にリアマウントが下側に変位する。また、このハード構成の場合、後進走行の加速時には、前進側への駆動反力がリングギヤ軸３２ａからプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２に作用し、フロントマウントが下側に変位すると共にリアマウントが上側に変位する。したがって、フロントマウントやリアマウントの構造や配置などを考慮して、始動用閾値ＴｓｔａｒｔをシフトポジションＳＰに応じた値とすることにより、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔをより適正な値とすることができる。

続いて、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔを走行モードに応じた値としてよい理由について説明する。ここで、走行モードとしては、通常走行モード，通常走行モードに比して燃費を優先するエコモード，通常走行モードに比してモータ運転モードでの走行を優先するＥＶモード，通常走行モードに比して加速を優先するスポーツモード，通常走行モードに比してトルク（パワー）出力を優先するパワーモードなどを考えることができる。始動用閾値Ｔｓｔａｒｔは、エコモードやＥＶモードのときには、通常走行モードに比してモータ運転モードでの走行を継続しやすくするために、通常走行モードより大きな値とし、スポーツモードやパワーモードのときには、通常走行モードに比してエンジン２２を始動しやすくするために、通常走行モードより小さな値とすることにより、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔをより適正な値とすることができる。なお、エコモードやＥＶモード，スポーツモード，パワーモードなどは、運転席近傍に取り付けられたスイッチなどによって設定されるものとすることができる。

さらに、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔをエンジンマウント１４の温度に応じた値としてよい理由について説明する。エンジンマウント１４の変位量Ｄは、エンジンマウント１４の温度（内部の弾性体の温度）が高いほど大きくなりやすい（底当たりしやすい）と考えられる。これは、エンジンマウント１４の温度が高いほどエンジンマウント１４の内部の弾性体が柔らかくなるためである。したがって、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔを、エンジンマウント１４の温度が高いほど小さな値とすることにより、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔをより適正な値とすることができる。なお、エンジンマウント１４の温度は、センサによって直接検出するものとしたり、エンジン２２の冷却水温Ｔｗに基づいて推定したりすることができる。

加えて、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔを路面勾配に応じた値としてよい理由について説明する。エンジンマウント１４の変位量Ｄは、路面勾配が登坂側に大きいほど大きくなりやすい（底当たりしやすい）と考えられる。これは、路面勾配が登坂側に大きいほど走行方向とは反対方向（以下、走行反対方向という）側に作用する力（車重の走行反対方向の分力）が大きくなるためである。したがって、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔを、路面勾配が登坂側に大きいほど小さな値とすることにより、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔをより適正な値とすることができる。

また、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔを車両の加速度に応じた値としてよい理由について説明する。エンジンマウント１４の変位量Ｄは、車両の加速度が大きいほど大きくなりやすい（底当たりしやすい）と考えられる。したがって、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔを、車両の加速度が大きいほど小さな値とすることにより、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔをより適正な値とすることができる。なお、この車両の加速度がエンジンマウント１４の変位量Ｄに与える影響は、シフトポジションＳＰやエンジンマウント１４の温度，路面勾配に比して小さいことが実験や解析などによって分かった。

実施例のハイブリッド自動車２０では、要求トルクＴｒ＊が始動用閾値Ｔｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動する、即ち、エンジン２２の始動条件として要求トルクＴｒ＊が始動用閾値Ｔｓｔａｒｔ以上であるトルク始動条件を用いるものとしたが、エンジン２２の始動条件として、トルク始動条件に加えて、要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上であるパワー始動条件やバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが始動用閾値Ｓｓｔａｒｔ以下である蓄電割合始動条件なども用いて、全ての条件が成立していないときにはエンジン２２の運転停止（モータ運転モードでの走行）継続し、少なくとも１つの条件が成立したときにはエンジン２２を始動す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、要求トルクＴｒ＊が停止用閾値Ｔｓｔｏｐ以下に至ったときにエンジン２２を運転停止する、即ち、エンジン２２の停止条件として要求トルクＴｒ＊が停止用閾値Ｔｓｔｏｐ以下であるトルク停止条件を用いるものとしたが、エンジン２２の停止条件として、トルク停止条件に加えて、要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔより小さな停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下であるパワー停止条件やバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが始動用閾値Ｓｓｔａｒｔより大きな停止用閾値Ｓｓｔｏｐ以上である蓄電割合停止条件なども用いて、少なくとも１つの条件が成立していないときにはエンジン２２の運転（エンジン運転モードでの走行）を継続し、全ての条件が成立したときにはエンジン２２を運転停止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の始動中には、エンジン２２の始動中でないときのレート値Ｒｔ（＝Ｒｔ１）より小さなレート値Ｒｔ（＝Ｒｔ２）を用いたレート処理を仮要求トルクＴｒｔｍｐに施して要求トルクＴｒ＊を設定する（始動中でないときに比して要求トルクＴｒ＊を緩やかに変化させる）ものとしたが、エンジン２２の始動中でないときと同一のレート値Ｒｔ（＝Ｒｔ１）を用いたレート処理を仮要求トルクＴｒｔｍｐに施して要求トルクＴｒ＊を設定する（始動中でないときと同様に要求トルクＴｒ＊を変化させる）ものとしてもよい。この場合、実施例に比してエンジン２２の始動中の要求トルクＴｒ＊の増加分（想定値）ΔＴｒが大きくなると考えられるから、実施例に比して始動用閾値Ｔｓｔａｒｔを小さな値とする必要がある。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動する際には、エンジン２２の始動直後の空燃比を安定させて燃焼を安定させるために、エンジン２２のスロットルバルブを閉じた状態でエンジン２２をクランキングして始動するものとしたが、エンジン２２の始動直後の応答性を優先するために、エンジン２２のスロットルバルブを開けた状態でエンジン２２をクランキングして始動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、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。また、減速ギヤ３５や変速機などを介さずにリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよい。この場合、モータＭＧ２の定格最大トルクＴｍ２ｒａｔとリングギヤ軸３２ａの定格最大トルクＴｒｒａｔとが等しくなる。

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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成に加えて、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に連結された第２駆動軸６５に動力を入出力すると共にバッテリ５０と電力をやりとりするモータＭＧ３を備えるものとしてもよい。この場合、始動用閾値Ｔｓｔａｒｔは、実施例と同様に、モータＭＧ２の定格最大トルクＴｍ２ｒａｔをリングギヤ軸３２ａのトルクに換算した定格対応トルクＴｒｒａｔ（＝Ｔｍ２ｒａｔ・Ｇｒ）以下で且つエンジンマウント１４が底当たりする底当たりトルクＴｒｍｏｕより小さなトルクを用いるものとしてもよい。これは、モータＭＧ３から第２駆動軸６５に出力されるトルクは、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクに比してエンジンマウント１４の変位に与える影響が十分に小さいと考えられるためである。

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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸２３２に変速機２３０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２２９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２３０とを介して駆動軸２３２に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸２３２に出力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、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図２の駆動制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０から運転開始制御信号を受信してエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始したりＨＶＥＣＵ７０からエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊を受信してエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なったりＨＶＥＣＵ７０から運転停止制御信号を受信してエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を停止したりするエンジンＥＣＵ２４と、ＨＶＥＣＵ７０からモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。

ここで、「エンジン」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど、車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能なものであれば如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「モータ」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、駆動軸に動力を出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「バッテリ」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、モータに電力を供給可能なものであれば如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「制御手段」としては、ＨＶＥＣＵ７０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って構成されるものなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、要求トルクＴｒ＊が始動用閾値Ｔｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動するものにおいて、モータの定格最大トルクを駆動軸のトルクに換算した定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つエンジンマウントが底当たりする底当たりトルクＴｒｍｏｕより小さなトルク（定格対応トルクＴｒｒａｔ以下で且つ駆動軸の回転数Ｎｒが小さいほど定格対応トルクＴｒｒａｔとの差分が大きくなる傾向のトルク）を始動用閾値Ｔｓｔａｒｔに設定するものに限定されるものではなく、エンジンを運転停止して走行している最中に駆動軸のトルクが始動用閾値以上に至ったときにエンジンを始動するものにおいて、始動用閾値を、モータの定格最大トルクに対応する駆動軸のトルクである定格対応トルク以下で且つ駆動軸の回転数が低いほど定格対応トルクとの差分が大きくなる傾向に設定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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０ 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 プラネタリギヤ、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、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、６５ 第２駆動軸、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、２２９ クラッチ、２３０ 変速機、２３２ 駆動軸、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (5)

1. エンジンマウントを介して車体に取り付けられて車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、前記駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記モータに電力を供給可能なバッテリと、前記エンジンを運転停止して走行している最中に前記駆動軸のトルクが始動用閾値以上に至ったときに前記エンジンを始動する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記始動用閾値は、前記モータの定格最大トルクに対応する前記駆動軸のトルクである定格対応トルク以下で、且つ、前記駆動軸の回転数が低いほど前記定格対応トルクとの差分が大きくなる傾向に設定されてなる、
   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、
   前記始動用閾値は、前記エンジンマウントの変位量が所定変位量未満となる範囲で前記エンジンが始動されるよう設定されてなる、
   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、
   前記始動用閾値は、シフトポジション，走行モード，前記エンジンマウントの温度，路面勾配，加速度の少なくとも１つに応じて設定されてなる、ものとすることもできる。
   ハイブリッド自動車。
4. 請求項１ないし３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、
   前記バッテリと電力のやりとりが可能な発電機と、
   前記駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
   を備えるハイブリッド自動車。
5. 請求項１ないし４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、
   前記バッテリと電力のやりとりが可能で、前記車軸とは異なる第２車軸に連結された第２駆動軸に動力を出力可能な第２モータを備え、
   前記始動用閾値は、前記第２駆動軸のトルクを考慮せずに設定されてなる、
   ハイブリッド自動車。