JP6119777B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンとモータとバッテリとを備える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、エンジンと、プラネタリギヤと、第１，第２モータと、バッテリと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、プラネタリギヤのサンギヤには、第１モータの回転子が接続されている。プラネタリギヤのキャリヤには、ダンパを介してエンジンのクランクシャフトが接続されている。プラネタリギヤのリングギヤには、駆動輪に連結された駆動軸と、第２モータの回転子と、が接続されている。このハイブリッド自動車では、第１モータによってエンジンをクランキングして始動する際には、エンジンの回転数が所定回転数以上である回転数条件とエンジンのクランク角が所定範囲内であるクランク角条件とが共に成立するまでは、第１レート値を用いたレート処理によって第１モータからのトルクが値０から正の所定トルクまで増加して保持されるように第１モータを制御する。そして、回転数条件とクランク角条件とが共に成立した後は、第２レート値を用いたレート処理によって第１モータからのトルクが正の所定トルクから減少するようにモータを制御する。これにより、エンジンを始動する際に大きな振動が生じるのを抑制している。

特開２０１４−１０４９０９号公報

上述のハイブリッド自動車では、第２レート値として所定値（一律の値）を用いるから、回転数条件とクランク角条件とが共に成立するタイミングによって、第１モータによるエンジンのクランキング開始からエンジンの始動完了まで（始動時全体）の時間やエンジンの回転量（吸気，圧縮，膨張，排気の行程数ひいては排気の総量）がバラつく。このため、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化することがある。

本発明のハイブリッド自動車は、ドライバビリティやエミッションが悪化す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。

本発明の第１のハイブリッド自動車は、
車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、
前記後段軸に動力を入出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
前記モータによって前記エンジンをクランキングして始動する際、前記エンジンの回転数が所定回転数以上で且つ前記エンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、前記モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるように前記モータを制御し、前記所定条件が成立した後は、前記モータからのトルクが前記所定トルクから減少するように前記モータ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、前記所定条件が成立した後は、前記所定条件が成立したときの前記エンジンの回転数または回転加速度が大きいほど迅速に前記モータからのトルクが減少するように前記モータを制御する手段である、
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では、モータによってエンジンをクランキングして始動する際には、以下のようにモータを制御する。まず、エンジンの回転数が所定回転数以上で且つエンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるようにモータを制御する。そして、所定条件が成立した後は、モータからのトルクが所定トルクから減少するようにモータを制御する。このようにモータを制御するものにおいて、所定条件が成立した後は、所定条件が成立したときのエンジンの回転数または回転加速度が大きいほど迅速にモータからのトルクが減少するようにモータを制御する。したがって、モータからのトルクを減少させることにより、ねじれ要素によって生じる車両振動を抑制することができる。そして、所定条件が成立したときのエンジンの回転数または回転加速度が大きいほど迅速にモータからのトルクを減少させることにより、モータによるエンジンのクランキング開始からエンジンの始動完了まで（始動時全体）の時間やエンジンの回転量（吸気，圧縮，膨張，排気の行程数ひいては排気の総量）がバラつくのを抑制することができる。この結果、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化するのを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は、
車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、
前記後段軸に動力を入出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
前記モータによって前記エンジンをクランキングして始動する際、前記エンジンの回転数が所定回転数以上で且つ前記エンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、前記モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるように前記モータを制御し、前記所定条件が成立した後は、前記モータからのトルクが前記所定トルクから減少するように前記モータ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、前記所定条件が成立した後は、前記エンジンのクランキングを開始してから前記所定条件が成立するまでの時間が長いほど迅速に前記モータからのトルクが減少するように前記モータを制御する手段である、
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では、モータによってエンジンをクランキングして始動する際には、以下のようにモータを制御する。まず、エンジンの回転数が所定回転数以上で且つエンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるようにモータを制御する。そして、所定条件が成立した後は、モータからのトルクが所定トルクから減少するようにモータを制御する。このようにモータを制御するものにおいて、所定条件が成立した後は、エンジンのクランキングを開始してから所定条件が成立するまでの時間が長いほど迅速にモータからのトルクが減少するようにモータを制御する。したがって、モータからのトルクを減少させることにより、ねじれ要素によって生じる車両振動を抑制することができる。そして、エンジンのクランキングを開始してから所定条件が成立するまでの時間が長いほど迅速にモータからのトルクを減少させることにより、モータによるエンジンのクランキング開始からエンジンの始動完了まで（始動時全体）の時間やエンジンの回転量（吸気，圧縮，膨張，排気の行程数ひいては排気の総量）がバラつくのを抑制することができる。この結果、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化するのを抑制することができる。

本発明の第３のハイブリッド自動車は、
車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、
前記後段軸に動力を入出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
前記モータによって前記エンジンをクランキングして始動する際、前記エンジンの回転数が所定回転数以上で且つ前記エンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、前記モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるように前記モータを制御し、前記所定条件が成立した後は、前記モータからのトルクが前記所定トルクから減少するように前記モータ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、前記所定条件が成立した後は、前記モータからのトルクが前記所定トルクになってから前記所定条件が成立するまでの時間が長いほど迅速に前記モータからのトルクが減少するように前記モータを制御する手段である、
ことを特徴とする。

この本発明の第３のハイブリッド自動車では、モータによってエンジンをクランキングして始動する際には、以下のようにモータを制御する。まず、エンジンの回転数が所定回転数以上で且つエンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるようにモータを制御する。そして、所定条件が成立した後は、モータからのトルクが所定トルクから減少するようにモータを制御する。このようにモータを制御するものにおいて、所定条件が成立した後は、モータからのトルクが所定トルクになってから所定条件が成立するまでの時間が長いほど迅速にモータからのトルクが減少するようにモータを制御する。したがって、モータからのトルクを減少させることにより、ねじれ要素によって生じる車両振動を抑制することができる。そして、モータからのトルクが所定トルクになってから所定条件が成立するまでの時間が長いほど迅速にモータからのトルクを減少させることにより、モータによるエンジンのクランキング開始からエンジンの始動完了まで（始動時全体）の時間やエンジンの回転量（吸気，圧縮，膨張，排気の行程数ひいては排気の総量）がバラつくのを抑制することができる。この結果、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化するのを抑制することができる。

こうした本発明の第１，第２，第３のハイブリッド自動車において、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記バッテリと電力をやりとり可能で、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、を備えるものとしてもよい。

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により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係の一例を示す説明図である。 モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動する際のプラネタリギヤ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。 実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるクランキ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。 所定時回転数Ｎｅｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係の一例を示す説明図である。 モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングして始動する際のモータＭＧ１のトルクＴｍ１，エンジン２２の回転数Ｎｅやクランク角θｃｒの時間変化の様子の一例を示す説明図である。 変形例のクランキ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。 変形例のクランキ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。 変形例のクランキ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。 所定時回転加速度αｅｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係の一例を示す説明図である。 所定時時間ｔａｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係の一例を示す説明図である。 所定時時間ｔｂｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係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。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

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、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、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は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する４気筒の内燃機関として構成されている。このエンジン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によって運転制御されている。

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を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ。スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ。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が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への制御信号。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制御信号。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。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、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。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ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を演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６と、モータＭＧ２の回転子と、が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ねじれ要素としてのダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２は、上述したように、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、バッテリ５０と共に電力ライン５４に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

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を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。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。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。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の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、インバータ４１，４２と共に電力ライン５４に接続されている。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２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各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流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。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このバッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４，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実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード），電動走行モード（ＥＶ走行モード）などの走行モードで走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止して走行する走行モードである。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ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、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ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ＨＶ走行モードでは、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行モードに移行する。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、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３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ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ＥＶ走行モードでは、ＨＶ走行モードと同様に計算した要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも大きい始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードに移行する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動する際の動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される始動時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、ＥＶ走行モードでの走行中にエンジン２２の始動条件が成立したときに実行される。

始動時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃ，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（ステップＳ１００）。ここで、アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４によって検出された値を入力するものとした。車速Ｖは、車速センサ８８によって検出された値を入力するものとした。エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ２３からのエンジン２２のクランク角θｃｒに基づいて演算された値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいて演算された値をモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の電池温度Ｔｂと、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電池電流Ｉｂに基づくバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと、に基づいて設定された値をバッテリ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３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊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と要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭ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、この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。アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係の一例を図３に示す。

続いて、エンジン２２をクランキングするためのクランキングトルクＴｓｔを、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定する（ステップＳ１２０）。ここで、クランキングトルクＴｓｔは、後述のクランキングトルク設定ルーチンによって設定される値を用いるものとした。

次に、次式（１）に示すように、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにモータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６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＊の仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算する（ステップＳ１３０）。続いて、式（２）および式（３）に示すように、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在の回転数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を計算する（ステップＳ１４０）。そして、式（４）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Ｓ１５０）。図４は、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動する際のプラネタリギヤ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。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリアの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるリングギヤの回転数Ｎｒを示す。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されて駆動軸３６に作用するトルクとを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。

Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (1)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (4)

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に送信する（ステップＳ１６０）。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，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。

続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅを運転開始回転数Ｎｓｔｅｇと比較する（ステップＳ１７０）。ここで、運転開始回転数Ｎｓｔｅｇは、エンジン２２の運転（燃料噴射制御や点火制御）を開始する回転数であり、例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなどを用いることができる。

エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔｅｇ未満のときには、ステップＳ１００に戻る。そして、ステップＳ１００〜Ｓ１７０の処理を繰り返し実行して、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔｅｇ以上に至ると、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御の開始指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１８０）。エンジンＥＣＵ２４は、この開始指令を受信すると、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する。

そして、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に戻る。そして、ステップＳ１００〜Ｓ１９０の処理を繰り返し実行して、エンジン２２が完爆に至ると、本ルーチンを終了する。

次に、この始動時制御ルーチンのステップＳ１２０で用いるクランキングトルクＴｓｔを設定する処理について説明する。図５は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行されるクランキ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。このルーチンは、ＥＶ走行モードでの走行中にエンジン２２の始動条件が成立したときに、図２の始動時制御ルーチンと並行して実行される。

クランキングトルク設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、クランキングトルクＴｓｔに値０を設定する（ステップＳ２００）。続いて、次式（５）に示すように、前回に設定したクランキングトルク（前回Ｔｓｔ）にレート値ΔＴｓｔ１を加えたものを、正の範囲（エンジン２２の回転数Ｎｅを増加させる方向）の比較的大きな所定トルクＴｓｔ１で制限して（上限ガードして）、クランキングトルクＴｓｔを設定する（ステップＳ２１０）。ここで、所定トルクＴｓｔ１は、クランキングトルクＴｓｔの最大値であり、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させるためのトルクが設定される。また、レート値ΔＴｓｔ１は、クランキングトルクＴｓｔを値０から増加させる際のレート値である。

Tst=min(前回Tst+ΔTst1,Tst1) (5)

そして、エンジン２２の回転数Ｎｅやクランク角θｃｒを入力する（ステップＳ２２０）。ここで、エンジン２２のクランク角θｃｒは、クランクポジションセンサ２３によって検出された値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、エンジン２２の回転数Ｎｅは、エンジン２２のクランク角θｃｒに基づいて演算された値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。なお、実施例では、４気筒のエンジン２２を用いるから、クランク角θｃｒは、エンジン２２の各気筒の圧縮行程の上死点を０°として−９０°〜９０°の範囲で表わす（その範囲で繰り返し変化する）ものとした。

こうしてエンジン２２の回転数Ｎｅやクランク角θｃｒを入力すると、エンジン２２の回転数Ｎｅおよびクランク角θｃｒを用いて、所定条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）。ここで、所定条件は、クランキングトルクＴｓｔを所定トルクＴｓｔ１から減少させ始めるタイミングに至ったか否かを判定するために用いられる条件である。実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔｍｇ以上である回転数条件と、エンジン２２のクランク角θｃｒが所定範囲θｓｔ１〜θｓｔ２内であるクランク角条件と、が共に成立したときに、所定条件が成立したと判定するものとした。回転数条件とクランク角条件との少なくとも一方が成立していないときには、所定条件が成立していないと判断し、ステップＳ２１０に戻る。

このステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理は、レート値ΔＴｓｔ１を用いたレート処理によってクランキングトルクＴｓｔを値０から所定トルクＴｓｔ１まで増加させて保持しながら、所定条件が成立するのを待つ処理である。所定範囲θｓｔ１〜θｓｔ２は、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔｍｇ以上のときに、モータＭＧ１のトルク（クランキングトルクＴｓｔ）を減少させ始めたときの最大振動が許容上限振動以下となるように、実験や解析によって予め定めた範囲を用いるものとした。所定回転数Ｎｓｔｍｇは、例えば、３００ｒｐｍ，３５０ｒｐｍ，４００ｒｐｍなどを用いることができる。所定範囲θｓｔ１〜θｓｔ２は、例えば、５０°，５５°，６０°など〜７０°，７５°，８０°などの範囲を用いることができる。実施例では、このように回転数条件とクランク角条件とを用いて所定条件が成立したか否かを判定することにより、回転数条件だけを用いて所定条件が成立したか否かを判定するものに比して、モータＭＧ１のトルク（クランキングトルクＴｓｔ）を所定トルクＴｓｔ１から減少させ始める際に大きな振動が生じるのを抑制することができる。

こうしてステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を繰り返し実行して、所定条件が成立すると、そのときのエンジン２２の回転数Ｎｅを、所定時回転数Ｎｅｓｅｔに設定する（ステップＳ２４５）。そして、所定時回転数Ｎｅｓｅｔに基づいてレート値ΔＴｓｔ２を設定する（ステップＳ２５０）。ここで、レート値ΔＴｓｔ２は、クランキングトルクＴｓｔを所定トルクＴｓｔ１から減少させる際のレート値である。レート値ΔＴｓｔ２は、実施例では、所定時回転数Ｎｅｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが与えられると、このマップから対応するレート値ΔＴｓｔ２を導出して設定するものとした。所定時回転数Ｎｅｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係の一例を図６に示す。レート値ΔＴｓｔ２は、図示するように、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいほど大きくなる傾向に設定するものとした。この理由については後述する。

続いて、次式（６）に示すように、前回に設定したクランキングトルク（前回Ｔｓｔ）からレート値ΔＴｓｔ２を減じたものを、正の範囲で所定トルクＴｓｔ１より小さい所定トルクＴｓｔ２で制限して（下限ガードして）、クランキングトルクＴｓｔを設定する（ステップＳ２６０）。ここで、所定トルクＴｓｔ２は、モータＭＧ１による電力消費を抑制しつつエンジン２２を運転開始回転数Ｎｓｔｅｇ以上に増加させるためのトルクである。

Tst=max(前回Tst-ΔTst2,Tst2) (6)

次に、エンジン２２の回転数Ｎｅを入力する（ステップＳ２７０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが上述の運転開始回転数Ｎｓｔｅｇ以上か否かを判定する（ステップＳ２８０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔｅｇ未満のときには、ステップＳ２６０に戻る。ステップＳ２６０〜Ｓ２８０の処理は、クランキングトルクＴｓｔを、レート値ΔＴｓｔ２を用いたレート処理によって所定トルクＴｓｔ１から所定トルクＴｓｔ２まで減少させて保持しながら、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔｅｇ以上に至るのを待つ処理となる。

こうしてステップＳ２６０〜Ｓ２８０の処理を繰り返し実行して、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔｅｇ以上に至ると、次式（７）に示すように、前回に設定したクランキングトルク（前回Ｔｓｔ）からレート値ΔＴｓｔ３を減じたものを、値０で制限して（下限ガードして）、クランキングトルクＴｓｔを設定する（ステップＳ２９０）。ここで、レート値ΔＴｓｔ３は、クランキングトルクＴｓｔを所定トルクＴｓｔ２から減少させる際のレート値である。

Tst=max(前回Tst-ΔTst3,0) (7)

続いて、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定する（ステップＳ３００）。エンジン２２が未だ完爆に至っていないときには、ステップＳ２９０に戻る。ステップＳ２９０，Ｓ３００の処理は、レート値ΔＴｓｔ３を用いたレート処理によってクランキングトルクＴｓｔを所定トルクＴｓｔ２から値０まで減少させて保持しながら、エンジン２２が完爆に至るのを待つ処理となる。こうしてステップＳ２９０，Ｓ３００の処理を繰り返し実行して、エンジン２２が完爆に至ったときに、本ルーチンを終了する。

ここで、ステップＳ２５０の処理で、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいほど大きくなる傾向にレート値ΔＴｓｔ２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をクランキングして始動する際には、エンジン２２の始動開始時のクランク角θｃｒやエンジン２２の温度（フリクション）などによって、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキング開始から所定条件が成立するまで（以下、始動時前半という）の時間やエンジン２２の回転量（吸気，圧縮，膨張，排気の行程数ひいては排気の総量）がバラつく。

仮に、レート値ΔＴｓｔ２を一律の値とすると、始動時前半の上述のバラツキによって、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキング開始からエンジン２２の始動完了まで（以下、始動時全体という）の時間やエンジン２２の回転量がバラつく。このため、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションなどが悪化することがある。

例えば、レート値ΔＴｓｔ２として比較的小さい一律の値を用いる（クランキングトルクＴｓｔの大きさを緩やかに小さくする）ときにおいて、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きい場合を考える。所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きい場合、基本的には、始動時前半のエンジン２２の回転量が大きくなっている。このため、レート値ΔＴｓｔ２が比較的小さいと、始動時全体のエンジン２２の回転量（排気の総量）がより大きくなり、エミッションが悪化しやすい。

次に、レート値ΔＴｓｔ２として比較的大きい一律の値を用いる（クランキングトルクＴｓｔの大きさを迅速に小さくする）ときにおいて、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが小さい場合を考える。所定時回転数Ｎｅｓｅｔが小さい場合、基本的には、始動時前半の時間は短い。しかし、レート値ΔＴｓｔ２が比較的大きいと、その後のエンジン２２の回転数Ｎｅの増加に比較的長い時間を要することにより、結果として、始動時全体の時間が長くなり、ドライバビリティ（加速性能）が悪化することがある。

以上を踏まえて、実施例では、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいほど大きくなる傾向にレート値ΔＴｓｔ２を設定するものとした。これにより、始動時全体の時間やエンジン２２の回転量（排気の総量）がバラつくのを抑制することができる。この結果、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化するのを抑制することができる。

図７は、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動する際のモータＭＧ１のトルクＴｍ１，エンジン２２の回転数Ｎｅやクランク角θｃｒの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、実線はケースａの場合（時刻ｔ１２ａに所定条件が成立する場合）の様子を示し、破線はケースｂの場合（時刻ｔ１２ｂに所定条件が成立する場合）の様子を示す。図中、実線や破線に示すように、時刻ｔ１１にエンジン２２の始動条件が成立すると、レート値ΔＴｓｔ１を用いたレート処理により、モータＭＧ１のトルクＴｍ１（クランキングトルクＴｓｔ）を値０から正の所定トルクＴｓｔ１まで増加させて保持する。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。そして、ケースａの場合には時刻ｔ１２ａに、また、ケースｂの場合には時刻ｔ１２ｂに、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔｍｇ以上で且つエンジン２２のクランク角θｃｒが所定範囲θｓｔ１〜θｓｔ２内になって所定条件が成立すると、レート値ΔＴｓｔ２を用いたレート処理により、モータＭＧ１のトルクＴｍ１を所定トルクＴｓｔ１からそれより小さな所定トルクＴｓｔ２に減少させて保持する。これにより、モータＭＧ１の電力消費やモータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを小さくしながらエンジン２２の回転数Ｎｅを増加させる。そして、時刻ｔ１３にエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔｅｇ以上に至ると、エンジン２２の運転（燃料噴射制御や点火制御）を開始すると共に、レート値ΔＴｓｔ３を用いたレート処理により、モータＭＧ１のトルクＴｍ１を所定トルクＴｓｔ２から値０に減少させて保持する。そして、エンジン２２が完爆すると、エンジン２２の始動処理を完了して、ＨＶ走行モードでの走行を開始する。実施例では、所定時回転数Ｎｅｓｅｔ（時刻ｔ１２ａまたは時刻ｔ１２ｂのエンジン２２の回転数Ｎｅ）が大きいほど大きくなる傾向にレート値ΔＴｓｔ２を設定するから、始動時全体（時刻ｔ１１〜ｔ１３）の時間やエンジン２２の回転量（排気の総量）がバラつくのを抑制することができる。この結果、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化す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では、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動する際には、以下のようにモータＭＧ１を制御する。まず、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔｍｇ以上で且つエンジン２２のクランク角θｃｒが所定範囲θｓｔ１〜θｓｔ２内である所定条件が成立するまでは、レート値ΔＴｓｔ１を用いたレート処理により、モータＭＧ１からのトルクが値０から正の所定トルクＴｓｔ１まで増加して保持されるようにモータＭＧ１を制御する。そして、所定条件が成立した後は、レート値ΔＴｓｔ２を用いたレート処理により、モータＭＧ１からのトルクが所定トルクＴｓｔ１から減少するようにモータＭＧ１を制御する。このようにモータＭＧ１を制御するものにおいて、所定条件が成立したときのエンジン２２の回転数Ｎｅである所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいほど大きくなる傾向にレート値ΔＴｓｔ２を設定する。これにより、始動時全体の時間やエンジン２２の回転量（排気の総量）がバラつくのを抑制することができる。この結果、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化す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、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングして始動する際には、図５のクランキングトルク設定ルーチンを実行するものとしたが、これに代えて、図８〜図１０の何れかのクランキングトルク設定ルーチンを実行するものとしてもよい。以下、順に説明する。

図８のルーチンについて説明する。図８のルーチンは、図５のルーチンにステップＳ２４２Ｂの処理を追加した点と、図５のルーチンのステップＳ２４５，Ｓ２５０の処理に代えてステップＳ２４５Ｂ，Ｓ２５０Ｂの処理を実行する点と、を除いて図５のルーチンと同一である。したがって、図８のルーチンにおいて、図５のルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図８のルーチンでは、ステップＳ２００の処理を実行した後に、ステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を繰り返し実行して、所定条件が成立すると、エンジン２２の回転加速度αｅを入力し（ステップＳ２４２Ｂ）、入力したエンジン２２の回転加速度αｅ（所定条件が成立したときのエンジン２２の回転加速度αｅ）を、所定時回転加速度αｅｓｅｔに設定する（ステップＳ２４５Ｂ）。そして、所定時回転加速度αｅｓｅｔに基づいてレート値ΔＴｓｔ２を設定し（ステップＳ２５０Ｂ）、ステップＳ２６０以降の処理を実行する。ここで、エンジン２２の回転加速度αｅは、エンジン２２の回転数Ｎｅの今回値と前回値とを用いて演算した値を用いることができる。また、レート値ΔＴｓｔ２は、この変形例では、所定時回転加速度αｅｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、所定時回転加速度αｅｓｅｔが与えられると、このマップから対応するレート値ΔＴｓｔ２を導出して設定するものとした。所定時回転加速度αｅｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係の一例を図１１に示す。レート値ΔＴｓｔ２は、図示するように、所定時回転加速度αｅｓｅｔが大きいほど大きくなる傾向に設定するものとした。これは、所定時回転加速度αｅｓｅｔが大きいほど所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいと考えられることと、実施例で、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいほど大きくなる傾向にレート値ΔＴｓｔ２を設定するものとしたことと、に基づく。このようにレート値ΔＴｓｔ２を設定することにより、実施例と同様に、始動時全体の時間やエンジン２２の回転量（排気の総量）がバラつくのを抑制することができ、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化するのを抑制することができる。

図９のルーチンについて説明する。図９のルーチンは、図５のルーチンにステップＳ２０２Ｃの処理を追加した点と、図５のルーチンのステップＳ２４５，Ｓ２５０の処理に代えてステップＳ２４５Ｃ，Ｓ２５０Ｃの処理を実行する点と、を除いて図５のルーチンと同一である。したがって、図９のルーチンにおいて、図５のルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図９のルーチンでは、クランキングトルクＴｓｔに値０を設定すると（ステップＳ２００）、クランキング時間ｔａの計時を開始する（ステップＳ２０２Ｃ）。ここで、クランキング時間ｔａは、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の時間である。

続いて、ステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を繰り返し実行して、所定条件が成立すると、そのときのクランキング時間ｔａを、所定時時間ｔａｓｅｔに設定する（ステップＳ２４５Ｃ）。そして、所定時時間ｔａｓｅｔに基づいてレート値ΔＴｓｔ２を設定し（ステップＳ２５０Ｃ）、ステップＳ２６０以降の処理を実行する。ここで、レート値ΔＴｓｔ２は、この変形例では、所定時時間ｔａｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、所定時時間ｔａｓｅｔが与えられると、このマップから対応するレート値ΔＴｓｔ２を導出して設定するものとした。所定時時間ｔａｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係の一例を図１２に示す。レート値ΔＴｓｔ２は、図示するように、所定時時間ｔａｓｅｔが長いほど大きくなる傾向に設定するものとした。これは、所定時時間ｔａｓｅｔが長いほど所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいと考えられることと、実施例で、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいほど大きくなる傾向にレート値ΔＴｓｔ２を設定するものとしたことと、に基づく。このようにレート値ΔＴｓｔ２を設定することにより、実施例と同様に、始動時全体の時間やエンジン２２の回転量（排気の総量）がバラつくのを抑制することができ、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化するのを抑制することができる。

図１０のルーチンについて説明する。図１０のルーチンは、図５のルーチンにステップＳ２１２Ｄ〜Ｓ２１６Ｄの処理を追加した点と、図５のルーチンのステップＳ２４５，Ｓ２５０の処理に代えてステップＳ２４５Ｄ，Ｓ２５０Ｄの処理を実行する点と、を除いて図５のルーチンと同一である。したがって、図９のルーチンにおいて、図５のルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１０のルーチンでは、上述の式（５）によりクランキングトルクＴｓｔを設定すると（ステップＳ２１０）、クランキングトルクＴｓｔが所定トルクＴｓｔ１か否かおよび前回のクランキングトルク（前回Ｔｓｔ）が所定トルクＴｓｔ１より小さいか否かを判定する（ステップＳ２１２Ｄ，２１４Ｄ）。これは、クランキングトルクＴｓｔが所定トルクＴｓｔ１に至った直後か否か判定する処理である。

クランキングトルクＴｓｔが所定トルクＴｓｔ１で且つ前回のクランキングトルク（前回Ｔｓｔ）が所定トルクＴｓｔ１より小さいときには、クランキングトルクＴｓｔが所定トルクＴｓｔ１に至った直後であると判断し、最大トルク時間ｔｂの計時を開始し（ステップＳ２１６Ｄ）、ステップＳ２２０以降の処理を実行する。ここで、最大トルク時間ｔｂは、モータＭＧ１から所定トルクＴｓｔ１（クランキングトルクＴｓｔの最大値）のトルクの出力を開始してからの時間である。

ステップＳ２１２ＤでクランキングトルクＴｓｔが所定トルクＴｓｔ１より小さいときや、ステップＳ２１２ＤでクランキングトルクＴｓｔが所定トルクＴｓｔ１で且つステップＳ２１４Ｄで前回のクランキングトルク（前回Ｔｓｔ）も所定トルクＴｓｔ１のときには、クランキングトルクＴｓｔが所定トルクＴｓｔ１に至った直後でないと判断し、ステップＳ２１６Ｄの処理を実行せずに、ステップＳ２２０以降の処理を実行する。

こうしてステップＳ２１０〜Ｓ２４０の処理を繰り返し実行して、所定条件が成立すると、そのときの最大トルク時間ｔｂを所定時時間ｔｂｓｅｔに設定する（ステップＳ２４５Ｄ）。そして、所定時時間ｔｂｓｅｔに基づいてレート値ΔＴｓｔ２を設定し（ステップＳ２５０Ｄ）、ステップＳ２６０以降の処理を実行する。ここで、レート値ΔＴｓｔ２は、この変形例では、所定時時間ｔｂｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、所定時時間ｔｂｓｅｔが与えられると、このマップから対応するレート値ΔＴｓｔ２を導出して設定するものとした。所定時時間ｔｂｓｅｔとレート値ΔＴｓｔ２との関係の一例を図１３に示す。レート値ΔＴｓｔ２は、図示するように、所定時時間ｔｂｓｅｔが長いほど大きくなる傾向に設定するものとした。これは、所定時時間ｔｂｓｅｔが長いほど所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいと考えられることと、実施例で、所定時回転数Ｎｅｓｅｔが大きいほど大きくなる傾向にレート値ΔＴｓｔ２を設定するものとしたことと、に基づく。このようにレート値ΔＴｓｔ２を設定することにより、実施例と同様に、始動時全体の時間やエンジン２２の回転量（排気の総量）がバラつくのを抑制することができ、ドライバビリティ（加速性能）やエミッションが悪化す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、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図１４の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を、駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図１４における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図１５の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトにダンパ２８を介して接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。ここで、対ロータ電動機２３０は、エンジン２２からの動力の一部を駆動軸３６に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図１６の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機３３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧの回転軸にダンパ２８を介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。この構成では、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共に、モータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力する。

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ＭＧ１が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図２の始動時制御ルーチンや図５のクランキングトルク設定ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０からのトルク指令Ｔｍ１＊に基づいてモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (4)

1. 車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、
   前記後段軸に動力を入出力可能なモータと、
   前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
   前記モータによって前記エンジンをクランキングして始動する際、前記エンジンの回転数が所定回転数以上で且つ前記エンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、前記モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるように前記モータを制御し、前記所定条件が成立した後は、前記モータからのトルクが前記所定トルクから減少するように前記モータ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、前記所定条件が成立した後は、前記所定条件が成立したときの前記エンジンの回転数または回転加速度が大きいほど迅速に前記モータからのトルクが減少するように前記モータを制御する手段である、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
2. 車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、
   前記後段軸に動力を入出力可能なモータと、
   前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
   前記モータによって前記エンジンをクランキングして始動する際、前記エンジンの回転数が所定回転数以上で且つ前記エンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、前記モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるように前記モータを制御し、前記所定条件が成立した後は、前記モータからのトルクが前記所定トルクから減少するように前記モータ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、前記所定条件が成立した後は、前記エンジンのクランキングを開始してから前記所定条件が成立するまでの時間が長いほど迅速に前記モータからのトルクが減少するように前記モータを制御する手段である、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車。
3. 車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、
   前記後段軸に動力を入出力可能なモータと、
   前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
   前記モータによって前記エンジンをクランキングして始動する際、前記エンジンの回転数が所定回転数以上で且つ前記エンジンのクランク角が所定クランク角範囲内である所定条件が成立するまでは、前記モータからのトルクが値０から所定トルクまで増加して保持されるように前記モータを制御し、前記所定条件が成立した後は、前記モータからのトルクが前記所定トルクから減少するように前記モータ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、前記所定条件が成立した後は、前記モータからのトルクが前記所定トルクになってから前記所定条件が成立するまでの時間が長いほど迅速に前記モータからのトルクが減少するように前記モータを制御する手段である、
   ことを特徴とす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、
   車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
   前記バッテリと電力をやりとり可能で、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、
   を備えるハイブリッド自動車。

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