ハイブリッド自動車
【課題】走行中の内燃機関の始動を走行状態に応じてより適したものとする。
【解決手段】走行中にエンジンを始動する際には、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向にモータリングトルクの最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定し（Ｓ２１０）、設定した最大トルクＴｍ１ｍａｘを用いてモータによってエンジンをモータリングする（Ｓ２２０〜Ｓ２９０）。これにより、高車速で走行している最中にエンジンを始動する際に、バッテリの性能をより発揮させてエンジンをより迅速にモータリングして始動することができると共に、エンジンの回転数が共振回転数帯で滞留する時間をより短くして共振による振動などをより抑制することができる。
【解決手段】走行中にエンジンを始動する際には、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向にモータリングトルクの最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定し（Ｓ２１０）、設定した最大トルクＴｍ１ｍａｘを用いてモータによってエンジンをモータリングする（Ｓ２２０〜Ｓ２９０）。これにより、高車速で走行している最中にエンジンを始動する際に、バッテリの性能をより発揮させてエンジンをより迅速にモータリングして始動することができると共に、エンジンの回転数が共振回転数帯で滞留する時間をより短くして共振による振動などをより抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、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内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とが共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に３つの回転要素に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、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、モータＭＧ１と、エンジンの出力軸とモータＭＧ１の回転軸と車軸に連結された駆動軸とにキャリアとサンギヤとリングギヤとが接続された動力分配統合機構と、駆動軸に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリとを備えるものにおいて、停車中にエンジンを始動するときには比較的小さな上昇レートや最大トルクを用いてエンジンをクランクキングし、走行中にエンジンを始動するときには比較的大きな上昇レートや最大トルクを用いてエンジンをクランキングするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、停車中にエンジンを始動するときには、クランキングに伴うマウント反力を小さくしてマウント反力に起因する振動を抑制し、走行中にエンジンを始動するときには、エンジンの回転数を共振回転数帯をより迅速に通過させることによって共振による振動などを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７６５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうしたハイブリッド自動車では、車速によって、走行中にモータＭＧ１によってエンジンをクランキングして始動する際におけるエンジンのクランキング開始から始動完了までの間のモータＭＧ１の回転数の変化範囲が異なるため、この際のモータＭＧ１の消費電力の最大値（発電電力の最小値）なども異なる。このため、走行中にエンジンを始動する際に、車速に拘わらず一定の最大トルクを用いてモータＭＧ１によってエンジンをクランキングするものとすると、車速によっては二次電池の性能を十分に生かし切れない場合が生じる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、走行中の内燃機関の始動を走行状態に応じてより適したものとすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明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が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に３つの回転要素に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、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行中に前記内燃機関の始動指示がなされたとき、車速が高いほど大きくなる傾向のモータリングトルクが前記発電機から出力されて前記内燃機関がモータリングされるよう該発電機を制御し、該モータリングに伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
このハイブリッド自動車では、走行中に内燃機関の始動指示がなされたときには、車速が高いほど大きくなる傾向のモータリングトルクが発電機から出力されて内燃機関がモータリングされるよう発電機を制御し、モータリングに伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関を制御する。共線図上で駆動軸および電動機の回転軸，内燃機関の出力軸，発電機の回転軸の順となる構成では、内燃機関の運転を停止して走行しているときには車速が高いほど発電機の回転数が小さくなる（反対方向に大きくなる）ため、走行中に内燃機関を始動する際には、車速が高いほど、発電機による消費電力の最大値（発電電力の最小値）や内燃機関の始動に要する消費電力量が小さくなりやすく（発電電力量として大きくなりやすく）、二次電池からの出力が最大許容電力に対して余裕を生じやすい。したがって、車速が高いほど大きなモータリングトルクを発電機から出力して内燃機関をモータリングして始動することにより、高車速で走行している最中に内燃機関を始動する際に、二次電池の性能をより発揮させて内燃機関を迅速にモータリングして始動することができると共に、内燃機関の回転数が共振回転数帯で滞留する時間をより短くして共振による振動などをより抑制することができる。即ち、内燃機関の始動を走行状態に応じてより適したものとすることができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記駆動軸に要求される要求トルクと、前記発電機から出力されて前記駆動軸に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、車両の振動を抑制するための制振トルクと、の和に基づくトルクが前記電動機から出力されるよう前記電動機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、車両の振動をより抑制することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記電動機から出力すべき目標トルクと該電動機の回転数とに基づいて、直流電圧をパルス幅変調電圧として前記電動機に供給するパルス幅変調制御モードと直流電圧を矩形波電圧として前記電動機に供給する矩形波制御モードとを含む複数の制御モードから一つの制御モードを選択し、前記電動機を駆動するインバータ回路を前記選択した制御モードによって制御する手段である、ものとすることもできる。制御モードは、通常、電動機の目標トルクや回転数が低い側から順にパルス幅変調制御モード，矩形波制御モードと定められるから、電動機の回転数が高い領域、即ち、車速が高い領域では、矩形波制御モードが設定される。この矩形波制御モードは、パルス幅変調制御モードに比して大トルクの出力が可能になると共にスイッチング損失などの低減を図ることができるものの制御性が低下するため、車両に振動が生じやすい。したがって、この場合、車速が高いほど大きなモータリングトルクを発電機から出力して内燃機関を迅速にモータリングして始動することの意義が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】エンジン２２を始動する際の動力分配統合機構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の一例を示す説明図である。
【図５】制御モード設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるモータリングトルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】最大トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】比較的低車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときと比較的高車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときのモータリングトルクとしてのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【実施例】
【００１３】
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、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てインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやりとりを行なうバッテリ５０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。
【００１４】
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により吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御などの運転制御を受けている。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の信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号、例えば、スロットルバルブや燃料噴射弁，点火プラグ，可変バルブタイミング機構への駆動制御信号などが出力されている。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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサ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。
【００１５】
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のロータ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、リングギヤ軸３２ａに換算した駆動輪６３ａ，６３ｂの回転角速度としての駆動輪回転角速度ωｂをモータＭＧ２の回転角速度ωｍ２に基づいて演算したりしている。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。
【００１６】
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やバッテリ５０の正極側の出力端子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。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の積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。なお、トルク変換運転モードおよび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、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。
【００１９】
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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と車速センサ８８からの車速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＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸としてのリングギヤ軸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）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，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。このエンジン運転モードでは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を運転停止した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
【００２０】
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してこれらをモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，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。このモータ運転モードでは、要求トルクＴｒ＊に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。
【００２１】
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、エンジン２２を始動する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２２】
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，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のロータ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。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。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２４】
続いて、エンジン２２をモータリングするためのモータリングトルクとしてのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１２０）。このモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、実施例では、後述のモータリングトルク設定ルーチンにより設定されるものを用いるものとした。
【００２５】
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒと車両の振動（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転変動）を抑制するための制振トルクＴｖとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）により計算すると共に（ステップＳ１３０）、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）との差分をモータ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を式（２）および式（３）により計算し（ステップＳ１４０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（４）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Ｓ１５０）、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Ｓ１６０）。エンジン２２を始動する際の動力分配統合機構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の一例を図４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から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。式（１）の右辺第１項は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、制振トルクＴｖは、実施例では、リングギヤ軸３２ａに換算した駆動輪６３ａ，６３ｂの回転角速度としての駆動輪回転角速度ωｂとモータＭＧ２の回転角速度ωｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものとの差に制御ゲインｋｖを乗じたものとして式（５）により計算するものとした。なお、駆動輪回転角速度ωｂやモータＭＧ２の回転角速度ωｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたモータ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。したがって、モータＭＧ２から出力するトルクは、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）と制振トルクＴｖとの和のトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔで制限したトルクとなる。さらに、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうしたモータＭＧ１，ＭＧ２の制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、車両の振動を抑制しつつモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングしながら走行することができる。
【００２６】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr+Tv (1)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (4)
Tv=kv(ωb-ωm2/Gr） (5)
【００２７】
ここで、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について説明する。実施例では、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とトルク指令Ｔｍ１＊に基づいて複数の制御モードから一つの制御モードを選択してインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御すると共に、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とトルク指令Ｔｍ２＊とに基づいて複数の制御モードから一つの制御モードを選択してインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとした。ここで、インバータ４１，４２の制御モードは、実施例では、それぞれ、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と制御モードとの関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊とが与えられると記憶したマップから対応する制御モードを導出して設定するものとした。図５に制御モード設定用マップの一例を示す。図５では、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をまとめてトルク指令Ｔｍ＊として示し、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２をまとめて回転数Ｎｍとして示した。インバータ４１，４２の制御モードは、図５に示すように、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２やトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が小さい領域から順に、三角波比較によるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御において三角波の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を用いて擬似的三相交流電圧としてのＰＷＭ信号を生成してインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチングする正弦波制御モード，パルス幅変調制御において三角波の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を用いて過変調電圧としてのＰＷＭ信号を生成してインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチングする過変調制御モード，矩形波電圧を用いてインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチングする矩形波制御モードが選択されるよう定められている。モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２の特性として、矩形波制御モード，過変調制御モード，正弦波制御モードの順で、モータＭＧ１，ＭＧ２の出力応答性や制御性が良くなり、出力可能なトルクが小さくなり、インバータ４１，４２のスイッチング損失などの損失が大きくなることが分かっているから、低回転数低トルクの領域では、正弦波制御モードでインバータ４１，４２を制御することにより、モータＭＧ１，ＭＧ２の出力応答性や制御性を良くすることができ、高回転数高トルク領域では、矩形波制御モードを用いてインバータ４１，４２を制御することにより、より大きなトルクを出力可能とすると共にインバータ４１，４２のスイッチング損失などの損失を低減することができる。
【００２８】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅをエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数としての閾値Ｎｒｅｆ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）と比較し（ステップＳ１７０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、ステップＳ１００に戻ってステップＳ１００〜Ｓ１７０の処理を繰り返し実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると、燃料噴射制御や点火制御を指示するための制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１８０）、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定し（ステップＳ１９０）、未だ完爆に至っていないときにはステップＳ１００に戻り、完爆に至ったときに本ルーチンを終了する。
【００２９】
次に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する処理について図６のモータリングトルク設定ルーチンを用いて設定する。このルーチンは、図２の始動時駆動制御ルーチンと並行してハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される。
【００３０】
モータリングトルク設定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、車速Ｖを入力すると共に（ステップＳ２００）、入力した車速Ｖに基づいてモータリングトルクの最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定する（ステップＳ２１０）。ここで、最大トルクＴｍ１ｍａｘは、エンジン２２を閾値Ｎｒｅｆ以上の回転数までモータリングすることができる範囲のトルクとして設定されるものであり、実施例では、車速Ｖと最大トルクＴｍ１ｍａｘとの関係を予め定めて最大トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速Ｖが与えられると記憶したマップから対応する最大トルクＴｍ１ｍａｘを導出して設定するものとした。最大トルク設定用マップの一例を図７に示す。最大トルクＴｍ１ｍａｘは、図示するように、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に設定するものとした。即ち、車速Ｖが高いほど大きなモータリングトルクをモータＭＧ１から出力してエンジン２２をモータリングするのである。この理由については後述する。
【００３１】
こうして最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定すると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２２０）、続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が最大トルクＴｍ１ｍａｘに至るまでトルク指令Ｔｍ１＊を上昇レートＴｕｐずつ増加させる処理を実行し（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が最大トルクＴｍ１ｍａｘに至ったときにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ２５０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至るのを待つ（ステップＳ２６０，Ｓ２７０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が値０以下に至るまでトルク指令Ｔｍ１＊を下降レートＴｄｏｗｎずつ減少させる処理を実行し（ステップＳ２８０）、エンジン２２が完爆するのを待って（ステップＳ２９０）、モータリングトルク設定ルーチンを終了する。ここで、上昇レートＴｕｐや下降レートＴｄｏｗｎは、それぞれトルク指令Ｔｍ１＊の上昇の程度，下降の程度を定めるレート値であり、トルク指令Ｔｍ１＊を上昇レートＴｕｐずつ増加させる処理，トルク指令Ｔｍ１＊を下降レートＴｄｏｗｎずつ減少させる処理を繰り返す時間間隔によって定められる。
【００３２】
ここで、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定する理由について説明する。モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングするときには、上述の図４の共線図から分かるように、モータＭＧ１は、その回転数Ｎｍ１が負の領域では回生駆動され、回転数Ｎｍ１が正の領域では力行駆動される。そして、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリング開始から始動完了までの間のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化範囲は車速Ｖが高いほど小さい側（負の方向に大きい側）となるから、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングする際のモータＭＧ１の消費電力の最大値（発電電力の最小値）である始動時最大消費電力や、エンジン２２のモータリング開始から始動完了までの間のモータＭＧ１の消費電力量（発電電力量）である始動時消費電力量は、車速Ｖが高いほど小さくなる（発電側の値として大きくなる）。また、実施例では、モータ運転モードで走行している最中に走行用パワーＰｄｒｖ＊（＝Ｔｒ＊・Ｎｒ）からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動するものとしたから、エンジン２２のモータリングを開始する際のモータＭＧ２の消費電力は車速Ｖによらず略一定であると考えられる。これらを踏まえると、エンジン２２をモータリングする際のバッテリ５０からの出力は、車速Ｖが高いほど出力制限Ｗｏｕｔに対して余裕を生じやすいと考えられる。車速Ｖに拘わらず最大トルクＴｍ１ｍａｘを一定とする場合には、停止時や極低車速での走行時にエンジン２２を始動する際（モータＭＧ１の始動時最大消費電力や始動時消費電力量が比較的大きいとき）を考慮して最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定する必要があるため、最大トルクＴｍ１ｍａｘを比較的小さく設定しなければならないが、実施例では、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定することにより、高車速で走行している最中にエンジン２２をモータリングして始動する際に、バッテリ５０の性能をより発揮させてエンジン２２をより迅速にモータリングして始動することができる。この結果、高車速で走行している最中にエンジン２２を始動する際に、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯（例えば、２００ｒｐｍ〜７００ｒｐｍなど）で滞留する時間をより短くすることができ、共振による振動などをより抑制することができる。しかも、実施例では、上述したように、高車速時（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が高いとき）には、矩形波制御モードでインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとしたから、正弦波制御モードや過変調制御モードでインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する場合に比して制御性が低下することにより、車両の振動を十分に抑制できない場合が生じ得る。このため、このように高車速でエンジン２２をより迅速に始動できるようにすることの意義が大きい。
【００３３】
図８は、比較的低車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときと比較的高車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときのモータリングトルクとしてのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図示するように、比較的低車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときには、エンジン２２の始動指示がなされると（時刻Ｔ１）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が比較的小さな最大トルクＴｍ１ｍａｘまで上昇レートＴｕｐによって上昇して保持されることによってエンジン２２の回転数Ｎｅが比較的緩やかに上昇し、その後に、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると（時刻Ｔ３）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下降レートＴｄｏｗｎによって値０まで減少する。したがって、モータＭＧ１の始動時最大消費電力や始動時消費電力量が過剰に大きくなるのを抑制しつつエンジン２２をモータリングして始動することができる。一方、比較的高車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときには、エンジン２２の始動指示がなされると（時刻Ｔ１）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が比較的大きな最大トルクＴｍ１ｍａｘまで上昇レートＴｕｐによって上昇して保持されることによってエンジン２２の回転数Ｎｅが比較的迅速に上昇し、その後に、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると（時刻Ｔ２）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下降レートＴｄｏｗｎによって値０まで減少する。したがって、バッテリ５０の性能をより発揮させてエンジン２２をより迅速にモータリングして始動することができる。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯で滞留する時間をより短くすることができ、共振による振動などをより抑制することができる。
【００３４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、走行中にエンジン２２を始動する際には、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向の最大トルクＴｍ１ｍａｘを用いてモータＭＧ１によってエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するから、高車速で走行している最中にエンジン２２を始動する際に、バッテリ５０の性能をより発揮させてエンジン２２をより迅速にモータリングして始動することができると共に、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯で滞留する時間をより短くして共振による振動などをより抑制することができる。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中にエンジン２２を始動する際には、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）と制振トルクＴｖとの和のトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔで制限したトルクをモータＭＧ２から出力するものとしたが、制振トルクＴｖを考慮せず、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）との和のトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔで制限したトルクをモータＭＧ２から出力するものとしてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とに基づいて、正弦波制御モード，過変調制御モード，矩形波制御モードから一つの制御モードを選択してインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとしたが、トルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とのうち一方だけに基づいて制御モードを選択してインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとしてもよいし、トルク指令Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ２に拘わらず予め定められた制御モードでインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中にエンジン２２を始動する際には、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定し、上昇レートＴｕｐや下降レートＴｄｏｗｎについては車速Ｖに拘わらず一定値としたが、上昇レートＴｕｐや下降レートＴｄｏｗｎについても車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に設定するものとしてもよい。
【００３８】
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６３ａ，６３ｂ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、これに限定されるものではなく、例えば、駆動輪６３ａ，６３ｂ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などとしてもよい。
【００３９】
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、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、図２の始動時駆動制御ルーチンや図３のモータリングトルク設定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、エンジンＥＣＵ２４と、モータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００４０】
ここで、「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として構成されたエンジン２２に限定されるものではなく、水素エンジンなど、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、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「遊星歯車機構」としては、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に限定されるものではなく、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が共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に３つの回転要素に接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「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、発電機や電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「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。また、「制御手段」としては、走行中にエンジン２２を始動する際には、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向の最大トルクＴｍ１ｍａｘを用いてモータＭＧ１によってエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものに限定されるものではなく、走行中に内燃機関の始動指示がなされたとき、車速が高いほど大きくなる傾向のモータリングトルクが発電機から出力されて内燃機関がモータリングされるよう発電機を制御し、モータリングに伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
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、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、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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、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内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とが共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に３つの回転要素に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、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、モータＭＧ１と、エンジンの出力軸とモータＭＧ１の回転軸と車軸に連結された駆動軸とにキャリアとサンギヤとリングギヤとが接続された動力分配統合機構と、駆動軸に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリとを備えるものにおいて、停車中にエンジンを始動するときには比較的小さな上昇レートや最大トルクを用いてエンジンをクランクキングし、走行中にエンジンを始動するときには比較的大きな上昇レートや最大トルクを用いてエンジンをクランキングするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、停車中にエンジンを始動するときには、クランキングに伴うマウント反力を小さくしてマウント反力に起因する振動を抑制し、走行中にエンジンを始動するときには、エンジンの回転数を共振回転数帯をより迅速に通過させることによって共振による振動などを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７６５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうしたハイブリッド自動車では、車速によって、走行中にモータＭＧ１によってエンジンをクランキングして始動する際におけるエンジンのクランキング開始から始動完了までの間のモータＭＧ１の回転数の変化範囲が異なるため、この際のモータＭＧ１の消費電力の最大値（発電電力の最小値）なども異なる。このため、走行中にエンジンを始動する際に、車速に拘わらず一定の最大トルクを用いてモータＭＧ１によってエンジンをクランキングするものとすると、車速によっては二次電池の性能を十分に生かし切れない場合が生じる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、走行中の内燃機関の始動を走行状態に応じてより適したものとすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明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が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に３つの回転要素に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、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行中に前記内燃機関の始動指示がなされたとき、車速が高いほど大きくなる傾向のモータリングトルクが前記発電機から出力されて前記内燃機関がモータリングされるよう該発電機を制御し、該モータリングに伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
このハイブリッド自動車では、走行中に内燃機関の始動指示がなされたときには、車速が高いほど大きくなる傾向のモータリングトルクが発電機から出力されて内燃機関がモータリングされるよう発電機を制御し、モータリングに伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関を制御する。共線図上で駆動軸および電動機の回転軸，内燃機関の出力軸，発電機の回転軸の順となる構成では、内燃機関の運転を停止して走行しているときには車速が高いほど発電機の回転数が小さくなる（反対方向に大きくなる）ため、走行中に内燃機関を始動する際には、車速が高いほど、発電機による消費電力の最大値（発電電力の最小値）や内燃機関の始動に要する消費電力量が小さくなりやすく（発電電力量として大きくなりやすく）、二次電池からの出力が最大許容電力に対して余裕を生じやすい。したがって、車速が高いほど大きなモータリングトルクを発電機から出力して内燃機関をモータリングして始動することにより、高車速で走行している最中に内燃機関を始動する際に、二次電池の性能をより発揮させて内燃機関を迅速にモータリングして始動することができると共に、内燃機関の回転数が共振回転数帯で滞留する時間をより短くして共振による振動などをより抑制することができる。即ち、内燃機関の始動を走行状態に応じてより適したものとすることができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記駆動軸に要求される要求トルクと、前記発電機から出力されて前記駆動軸に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、車両の振動を抑制するための制振トルクと、の和に基づくトルクが前記電動機から出力されるよう前記電動機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、車両の振動をより抑制することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記電動機から出力すべき目標トルクと該電動機の回転数とに基づいて、直流電圧をパルス幅変調電圧として前記電動機に供給するパルス幅変調制御モードと直流電圧を矩形波電圧として前記電動機に供給する矩形波制御モードとを含む複数の制御モードから一つの制御モードを選択し、前記電動機を駆動するインバータ回路を前記選択した制御モードによって制御する手段である、ものとすることもできる。制御モードは、通常、電動機の目標トルクや回転数が低い側から順にパルス幅変調制御モード，矩形波制御モードと定められるから、電動機の回転数が高い領域、即ち、車速が高い領域では、矩形波制御モードが設定される。この矩形波制御モードは、パルス幅変調制御モードに比して大トルクの出力が可能になると共にスイッチング損失などの低減を図ることができるものの制御性が低下するため、車両に振動が生じやすい。したがって、この場合、車速が高いほど大きなモータリングトルクを発電機から出力して内燃機関を迅速にモータリングして始動することの意義が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】エンジン２２を始動する際の動力分配統合機構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の一例を示す説明図である。
【図５】制御モード設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるモータリングトルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】最大トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】比較的低車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときと比較的高車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときのモータリングトルクとしてのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【実施例】
【００１３】
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、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てインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやりとりを行なうバッテリ５０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。
【００１４】
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により吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御などの運転制御を受けている。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の信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号、例えば、スロットルバルブや燃料噴射弁，点火プラグ，可変バルブタイミング機構への駆動制御信号などが出力されている。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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサ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。
【００１５】
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のロータ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、リングギヤ軸３２ａに換算した駆動輪６３ａ，６３ｂの回転角速度としての駆動輪回転角速度ωｂをモータＭＧ２の回転角速度ωｍ２に基づいて演算したりしている。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。
【００１６】
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やバッテリ５０の正極側の出力端子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。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の積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。なお、トルク変換運転モードおよび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、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。
【００１９】
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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と車速センサ８８からの車速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＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸としてのリングギヤ軸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）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，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。このエンジン運転モードでは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を運転停止した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
【００２０】
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してこれらをモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，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。このモータ運転モードでは、要求トルクＴｒ＊に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。
【００２１】
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、エンジン２２を始動する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２２】
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，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のロータ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。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。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２４】
続いて、エンジン２２をモータリングするためのモータリングトルクとしてのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１２０）。このモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、実施例では、後述のモータリングトルク設定ルーチンにより設定されるものを用いるものとした。
【００２５】
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒと車両の振動（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転変動）を抑制するための制振トルクＴｖとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）により計算すると共に（ステップＳ１３０）、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）との差分をモータ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を式（２）および式（３）により計算し（ステップＳ１４０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（４）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Ｓ１５０）、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Ｓ１６０）。エンジン２２を始動する際の動力分配統合機構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の一例を図４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から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。式（１）の右辺第１項は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、制振トルクＴｖは、実施例では、リングギヤ軸３２ａに換算した駆動輪６３ａ，６３ｂの回転角速度としての駆動輪回転角速度ωｂとモータＭＧ２の回転角速度ωｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものとの差に制御ゲインｋｖを乗じたものとして式（５）により計算するものとした。なお、駆動輪回転角速度ωｂやモータＭＧ２の回転角速度ωｍ２は、回転位置検出センサ４４により検出されたモータ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。したがって、モータＭＧ２から出力するトルクは、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）と制振トルクＴｖとの和のトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔで制限したトルクとなる。さらに、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうしたモータＭＧ１，ＭＧ２の制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、車両の振動を抑制しつつモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングしながら走行することができる。
【００２６】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr+Tv (1)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (4)
Tv=kv(ωb-ωm2/Gr） (5)
【００２７】
ここで、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について説明する。実施例では、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とトルク指令Ｔｍ１＊に基づいて複数の制御モードから一つの制御モードを選択してインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御すると共に、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とトルク指令Ｔｍ２＊とに基づいて複数の制御モードから一つの制御モードを選択してインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとした。ここで、インバータ４１，４２の制御モードは、実施例では、それぞれ、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と制御モードとの関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊とが与えられると記憶したマップから対応する制御モードを導出して設定するものとした。図５に制御モード設定用マップの一例を示す。図５では、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をまとめてトルク指令Ｔｍ＊として示し、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２をまとめて回転数Ｎｍとして示した。インバータ４１，４２の制御モードは、図５に示すように、回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２やトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が小さい領域から順に、三角波比較によるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御において三角波の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を用いて擬似的三相交流電圧としてのＰＷＭ信号を生成してインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチングする正弦波制御モード，パルス幅変調制御において三角波の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を用いて過変調電圧としてのＰＷＭ信号を生成してインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチングする過変調制御モード，矩形波電圧を用いてインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチングする矩形波制御モードが選択されるよう定められている。モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２の特性として、矩形波制御モード，過変調制御モード，正弦波制御モードの順で、モータＭＧ１，ＭＧ２の出力応答性や制御性が良くなり、出力可能なトルクが小さくなり、インバータ４１，４２のスイッチング損失などの損失が大きくなることが分かっているから、低回転数低トルクの領域では、正弦波制御モードでインバータ４１，４２を制御することにより、モータＭＧ１，ＭＧ２の出力応答性や制御性を良くすることができ、高回転数高トルク領域では、矩形波制御モードを用いてインバータ４１，４２を制御することにより、より大きなトルクを出力可能とすると共にインバータ４１，４２のスイッチング損失などの損失を低減することができる。
【００２８】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅをエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数としての閾値Ｎｒｅｆ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）と比較し（ステップＳ１７０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、ステップＳ１００に戻ってステップＳ１００〜Ｓ１７０の処理を繰り返し実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると、燃料噴射制御や点火制御を指示するための制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１８０）、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定し（ステップＳ１９０）、未だ完爆に至っていないときにはステップＳ１００に戻り、完爆に至ったときに本ルーチンを終了する。
【００２９】
次に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する処理について図６のモータリングトルク設定ルーチンを用いて設定する。このルーチンは、図２の始動時駆動制御ルーチンと並行してハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される。
【００３０】
モータリングトルク設定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、車速Ｖを入力すると共に（ステップＳ２００）、入力した車速Ｖに基づいてモータリングトルクの最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定する（ステップＳ２１０）。ここで、最大トルクＴｍ１ｍａｘは、エンジン２２を閾値Ｎｒｅｆ以上の回転数までモータリングすることができる範囲のトルクとして設定されるものであり、実施例では、車速Ｖと最大トルクＴｍ１ｍａｘとの関係を予め定めて最大トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速Ｖが与えられると記憶したマップから対応する最大トルクＴｍ１ｍａｘを導出して設定するものとした。最大トルク設定用マップの一例を図７に示す。最大トルクＴｍ１ｍａｘは、図示するように、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に設定するものとした。即ち、車速Ｖが高いほど大きなモータリングトルクをモータＭＧ１から出力してエンジン２２をモータリングするのである。この理由については後述する。
【００３１】
こうして最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定すると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２２０）、続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が最大トルクＴｍ１ｍａｘに至るまでトルク指令Ｔｍ１＊を上昇レートＴｕｐずつ増加させる処理を実行し（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が最大トルクＴｍ１ｍａｘに至ったときにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ２５０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至るのを待つ（ステップＳ２６０，Ｓ２７０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が値０以下に至るまでトルク指令Ｔｍ１＊を下降レートＴｄｏｗｎずつ減少させる処理を実行し（ステップＳ２８０）、エンジン２２が完爆するのを待って（ステップＳ２９０）、モータリングトルク設定ルーチンを終了する。ここで、上昇レートＴｕｐや下降レートＴｄｏｗｎは、それぞれトルク指令Ｔｍ１＊の上昇の程度，下降の程度を定めるレート値であり、トルク指令Ｔｍ１＊を上昇レートＴｕｐずつ増加させる処理，トルク指令Ｔｍ１＊を下降レートＴｄｏｗｎずつ減少させる処理を繰り返す時間間隔によって定められる。
【００３２】
ここで、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定する理由について説明する。モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングするときには、上述の図４の共線図から分かるように、モータＭＧ１は、その回転数Ｎｍ１が負の領域では回生駆動され、回転数Ｎｍ１が正の領域では力行駆動される。そして、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリング開始から始動完了までの間のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の変化範囲は車速Ｖが高いほど小さい側（負の方向に大きい側）となるから、モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングする際のモータＭＧ１の消費電力の最大値（発電電力の最小値）である始動時最大消費電力や、エンジン２２のモータリング開始から始動完了までの間のモータＭＧ１の消費電力量（発電電力量）である始動時消費電力量は、車速Ｖが高いほど小さくなる（発電側の値として大きくなる）。また、実施例では、モータ運転モードで走行している最中に走行用パワーＰｄｒｖ＊（＝Ｔｒ＊・Ｎｒ）からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときにエンジン２２を始動するものとしたから、エンジン２２のモータリングを開始する際のモータＭＧ２の消費電力は車速Ｖによらず略一定であると考えられる。これらを踏まえると、エンジン２２をモータリングする際のバッテリ５０からの出力は、車速Ｖが高いほど出力制限Ｗｏｕｔに対して余裕を生じやすいと考えられる。車速Ｖに拘わらず最大トルクＴｍ１ｍａｘを一定とする場合には、停止時や極低車速での走行時にエンジン２２を始動する際（モータＭＧ１の始動時最大消費電力や始動時消費電力量が比較的大きいとき）を考慮して最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定する必要があるため、最大トルクＴｍ１ｍａｘを比較的小さく設定しなければならないが、実施例では、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定することにより、高車速で走行している最中にエンジン２２をモータリングして始動する際に、バッテリ５０の性能をより発揮させてエンジン２２をより迅速にモータリングして始動することができる。この結果、高車速で走行している最中にエンジン２２を始動する際に、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯（例えば、２００ｒｐｍ〜７００ｒｐｍなど）で滞留する時間をより短くすることができ、共振による振動などをより抑制することができる。しかも、実施例では、上述したように、高車速時（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が高いとき）には、矩形波制御モードでインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとしたから、正弦波制御モードや過変調制御モードでインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する場合に比して制御性が低下することにより、車両の振動を十分に抑制できない場合が生じ得る。このため、このように高車速でエンジン２２をより迅速に始動できるようにすることの意義が大きい。
【００３３】
図８は、比較的低車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときと比較的高車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときのモータリングトルクとしてのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図示するように、比較的低車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときには、エンジン２２の始動指示がなされると（時刻Ｔ１）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が比較的小さな最大トルクＴｍ１ｍａｘまで上昇レートＴｕｐによって上昇して保持されることによってエンジン２２の回転数Ｎｅが比較的緩やかに上昇し、その後に、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると（時刻Ｔ３）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下降レートＴｄｏｗｎによって値０まで減少する。したがって、モータＭＧ１の始動時最大消費電力や始動時消費電力量が過剰に大きくなるのを抑制しつつエンジン２２をモータリングして始動することができる。一方、比較的高車速で走行している最中にエンジン２２を始動するときには、エンジン２２の始動指示がなされると（時刻Ｔ１）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が比較的大きな最大トルクＴｍ１ｍａｘまで上昇レートＴｕｐによって上昇して保持されることによってエンジン２２の回転数Ｎｅが比較的迅速に上昇し、その後に、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ以上に至ると（時刻Ｔ２）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が下降レートＴｄｏｗｎによって値０まで減少する。したがって、バッテリ５０の性能をより発揮させてエンジン２２をより迅速にモータリングして始動することができる。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯で滞留する時間をより短くすることができ、共振による振動などをより抑制することができる。
【００３４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、走行中にエンジン２２を始動する際には、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向の最大トルクＴｍ１ｍａｘを用いてモータＭＧ１によってエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するから、高車速で走行している最中にエンジン２２を始動する際に、バッテリ５０の性能をより発揮させてエンジン２２をより迅速にモータリングして始動することができると共に、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯で滞留する時間をより短くして共振による振動などをより抑制することができる。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中にエンジン２２を始動する際には、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）と制振トルクＴｖとの和のトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔで制限したトルクをモータＭＧ２から出力するものとしたが、制振トルクＴｖを考慮せず、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１から出力されてリングギヤ軸３２ａに作用するトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）との和のトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔで制限したトルクをモータＭＧ２から出力するものとしてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とに基づいて、正弦波制御モード，過変調制御モード，矩形波制御モードから一つの制御モードを選択してインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとしたが、トルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とのうち一方だけに基づいて制御モードを選択してインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとしてもよいし、トルク指令Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ２に拘わらず予め定められた制御モードでインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中にエンジン２２を始動する際には、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に最大トルクＴｍ１ｍａｘを設定し、上昇レートＴｕｐや下降レートＴｄｏｗｎについては車速Ｖに拘わらず一定値としたが、上昇レートＴｕｐや下降レートＴｄｏｗｎについても車速Ｖが高いほど大きくなる傾向に設定するものとしてもよい。
【００３８】
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６３ａ，６３ｂ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、これに限定されるものではなく、例えば、駆動輪６３ａ，６３ｂ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などとしてもよい。
【００３９】
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、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、図２の始動時駆動制御ルーチンや図３のモータリングトルク設定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、エンジンＥＣＵ２４と、モータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００４０】
ここで、「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として構成されたエンジン２２に限定されるものではなく、水素エンジンなど、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、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「遊星歯車機構」としては、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に限定されるものではなく、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が共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に３つの回転要素に接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「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、発電機や電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「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。また、「制御手段」としては、走行中にエンジン２２を始動する際には、車速Ｖが高いほど大きくなる傾向の最大トルクＴｍ１ｍａｘを用いてモータＭＧ１によってエンジン２２がモータリングされて始動されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものに限定されるものではなく、走行中に内燃機関の始動指示がなされたとき、車速が高いほど大きくなる傾向のモータリングトルクが発電機から出力されて内燃機関がモータリングされるよう発電機を制御し、モータリングに伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
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、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、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。
【特許請求の範囲】
【請求項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が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に３つの回転要素に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、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行中に前記内燃機関の始動指示がなされたとき、車速が高いほど大きくなる傾向のモータリングトルクが前記発電機から出力されて前記内燃機関がモータリングされるよう該発電機を制御し、該モータリングに伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を制御する制御手段、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項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、前記駆動軸に要求される要求トルクと、前記発電機から出力されて前記駆動軸に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、車両の振動を抑制するための制振トルクと、の和に基づくトルクが前記電動機から出力されるよう前記電動機を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項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、前記電動機から出力すべき目標トルクと該電動機の回転数とに基づいて、直流電圧をパルス幅変調電圧として前記電動機に供給するパルス幅変調制御モードと直流電圧を矩形波電圧として前記電動機に供給する矩形波制御モードとを含む複数の制御モードから一つの制御モードを選択し、前記電動機を駆動するインバータ回路を前記選択した制御モードによって制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項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が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に３つの回転要素に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、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行中に前記内燃機関の始動指示がなされたとき、車速が高いほど大きくなる傾向のモータリングトルクが前記発電機から出力されて前記内燃機関がモータリングされるよう該発電機を制御し、該モータリングに伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を制御する制御手段、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項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、前記駆動軸に要求される要求トルクと、前記発電機から出力されて前記駆動軸に作用するトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、車両の振動を抑制するための制振トルクと、の和に基づくトルクが前記電動機から出力されるよう前記電動機を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項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、前記電動機から出力すべき目標トルクと該電動機の回転数とに基づいて、直流電圧をパルス幅変調電圧として前記電動機に供給するパルス幅変調制御モードと直流電圧を矩形波電圧として前記電動機に供給する矩形波制御モードとを含む複数の制御モードから一つの制御モードを選択し、前記電動機を駆動するインバータ回路を前記選択した制御モードによって制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７１５９９（Ｐ２０１２−１７１５９９Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８７６２（Ｐ２０１１−３８７６２）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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