JP2012232647A - ハイブリッド車 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関を始動する際の車両の振動を抑制すると共に内燃機関の始動完了までに要する時間の短縮を図る。
【解決手段】エンジンの始動が指示されたときには、エンジンの始動時に想定される第２のモータの駆動点を用いて、エンジンの始動時に正弦波制御モードで第２のインバータを制御する（制振制御を実行する）ことになる駆動電圧系の電圧としての始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定し（Ｓ４１０）、駆動電圧系の電圧ＶＨが始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎより低いときには（Ｓ４３０）、駆動電圧系の電圧ＶＨを始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎ以上に上昇させた後に（エンジンの始動が指示されてから待機時間ｔｗｔが経過したときに）（Ｓ４８０）、正弦波制御モードで第２のインバータを制御しながら第１のモータによってエンジンをモータリングして始動する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、第１の電動機を駆動するための第１のインバータと、走行用の動力を入出力可能な第２の電動機と、第２の電動機を駆動するための第２のインバータと、二次電池と、第１のインバータおよび第２のインバータが接続された駆動電圧系と二次電池が接続された電池電圧系とに接続されて駆動電圧系の電圧を調節可能な昇圧コンバータと、駆動電圧系の電圧を調節しながら走行用の要求トルクに基づくトルクによって走行するよう内燃機関と第１のインバータと第２のインバータと昇圧コンバータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、エンジンに連結された第１のモータジェネレータと、第１のモータジェネレータを駆動するための第１のインバータと、駆動輪を駆動するための第２のモータジェネレータと、第２のモータジェネレータを駆動するための第２のインバータと、バッテリと、バッテリからの電力を昇圧して第１，第２のインバータに供給可能な昇圧コンバータとを備え、エンジンの始動が指示されたときには、第１，第２のモータジェネレータの回転数やトルクとは無関係に最大電圧を目標電圧として設定し、出力電圧が目標電圧となるよう昇圧コンバータを駆動制御し、出力電圧が最大電圧に到達すると、第１のモータジェネレータによってエンジンをモータリングして始動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、こうした制御により、出力電圧を昇圧するために必要なパワーが最大となるタイミングと、第１のモータジェネレータを駆動するために必要なパワーが最大となるタイミングとをずらして、バッテリから過大な電力が持ち出されるのを抑制している。

国際公開第２００５／０８１３９５号

上述のハイブリッド車では、エンジンの始動が指示されたときには、出力電圧を最大電圧とした後に第１のモータジェネレータによるエンジンのモータリングを開始するから、エンジンの始動に必要以上の時間を要することになる場合がある。また、こうしたハイブリッド車では、エンジンを始動する際の車両の振動を抑制するために、このためのトルクを第２のモータジェネレータから出力しながら第１のモータジェネレータによってエンジンをモータリングして始動することが考えられている。このため、出力電圧をどの程度まで昇圧した後に第１のモータジェネレータによるエンジンのモータリングを開始してエンジンを始動するのがよいのかが課題となる。

本発明のハイブリッド車は、内燃機関を始動する際の車両の振動を抑制すると共に内燃機関の始動完了までに要する時間の短縮を図ることを主目的とする。

本発明のハイブリッド車は、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車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、前記第１の電動機を駆動するための第１のインバータと、走行用の動力を入出力可能な第２の電動機と、前記第２の電動機を駆動するための第２のインバータと、二次電池と、前記第１のインバータおよび前記第２のインバータが接続された駆動電圧系と前記二次電池が接続された電池電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を調節可能な昇圧コンバータと、前記駆動電圧系の電圧を調節しながら走行用の要求トルクに基づくトルクによって走行するよう前記内燃機関と前記第１のインバータと前記第２のインバータと前記昇圧コンバータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
前記制御手段は、前記第２の電動機による制振制御を実行する制御モードである制振制御モードと該第２の電動機による制振制御を実行しない制御モードである非制振制御モードとを含む前記第２のインバータの制御モードと前記駆動電圧系の電圧と前記第２の電動機のトルクおよび回転数との関係である制御対応関係に前記駆動電圧系の電圧と前記第２の電動機から出力すべき駆動目標トルクと前記第２の電動機の回転数とを適用して前記第２のインバータの制御モードを選択し、前記制振制御モードを選択したときには前記駆動目標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のトルクが前記第２の電動機から出力されるよう前記第２のインバータを制御し、前記非制振制御モードを選択したときには前記駆動目標トルクが前記第２の電動機から出力されるよう前記第２のインバータを制御する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関の始動時に想定される前記第２の電動機のトルクおよび回転数を前記制御対応関係に適用して、前記内燃機関の始動時に前記制振制御モードで前記第２のインバータを制御することになる前記駆動電圧系の電圧である始動時制振制御電圧を設定し、前記駆動電圧系の電圧が前記始動時制振制御電圧より低いときには、前記駆動電圧系の電圧を前記始動時制振制御電圧以上に上昇させた後に、前記制振制御モードで前記第２のインバータを制御しながら前記第１の電動機によって前記内燃機関をモータリングして始動するよう前記内燃機関と前記第１のインバータと前記第２のインバータと前記昇圧コンバータとを制御する手段である、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車では、駆動電圧系の電圧を調節しながら走行用の要求トルクに基づくトルクによって走行するよう内燃機関と第１のインバータと第２のインバータと昇圧コンバータとを制御し、第２のインバータについては、第２の電動機による制振制御を実行する制御モードである制振制御モードと第２の電動機による制振制御を実行しない制御モードである非制振制御モードとを含む第２のインバータの制御モードと駆動電圧系の電圧と第２の電動機のトルクおよび回転数との関係である制御対応関係に駆動電圧系の電圧と第２の電動機から出力すべき駆動目標トルクと第２の電動機の回転数とを適用して第２のインバータの制御モードを選択し、制振制御モードを選択したときには駆動目標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のトルクが第２の電動機から出力されるよう第２のインバータを制御し、非制振制御モードを選択したときには駆動目標トルクが第２の電動機から出力されるよう第２のインバータを制御する。そして、内燃機関の始動が指示されたときには、内燃機関の始動時に想定される第２の電動機のトルクおよび回転数を制御対応関係に適用して、内燃機関の始動時に制振制御モードで第２のインバータを制御することになる駆動電圧系の電圧である始動時制振制御電圧を設定し、駆動電圧系の電圧が始動時制振制御電圧より低いときには、駆動電圧系の電圧を始動時制振制御電圧以上に上昇させた後に、制振制御モードで第２のインバータを制御しながら第１の電動機によって内燃機関をモータリングして始動するよう内燃機関と第１のインバータと第２のインバータと昇圧コンバータとを制御する。これにより、内燃機関を始動する際の車両の振動を抑制することができる。しかも、内燃機関の始動時に、駆動電圧系の電圧を最大許容電圧まで一律に上昇させてから第１の電動機による内燃機関のモータリングを開始するものに比して、内燃機関の始動が指示されてから第１の電動機による内燃機関のモータリングを開始するまでの時間の短縮を図ることができるから、内燃機関の始動が指示されてから始動完了までに要する時間の短縮を図ることができる。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関の始動時に想定される前記第２の電動機のトルクおよび回転数と前記制御対応関係とにより、前記駆動電圧系の最大許容電圧以下の範囲内に前記始動時制振制御電圧がないとき（前記内燃機関の始動時には前記駆動電圧系の電圧に拘わらず前記非制振制御モードで前記第２のインバータを制御することになるとき）には、直ちに、前記非制振制御モードで前記第２のインバータを制御しながら前記第１の電動機によって前記内燃機関をモータリングして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。こうすれば、駆動電圧系の電圧を最大許容電圧まで上昇させたとしても制振制御モードで第２のインバータを制御しないときに、内燃機関の始動が指示されてから始動完了までに要する時間を短縮することができる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記駆動電圧系の電圧が前記始動時制振制御電圧以上のときには、直ちに、前記制振制御モードで前記第２のインバータを制御しながら前記第１の電動機によって前記内燃機関をモータリングして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。

さらに、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記駆動電圧系の電圧が前記始動時制振制御電圧より低いときには、前記駆動電圧系の電圧が前記始動時制振制御電圧以上に上昇するのに要する時間が経過したときに前記第１の電動機による前記内燃機関のモータリングを開始する手段である、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車において、前記制振制御モードは、パルス幅変調による擬似的三相交流電圧を前記電動機に供給する正弦波制御モードであり、前記非制振制御モードは、矩形波電圧を前記電動機に供給する矩形波制御モードまたは擬似的三相交流電圧と矩形波電圧との中間の過変調電圧を前記電動機に供給する過変調制御モードである、ものとすることもできる。

加えて、本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関の出力軸と前記第１の電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構を備え、前記第２の電動機は、前記駆動軸に接続されてなり、前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記要求トルクと、前記内燃機関を始動する際に前記第１の電動機から出力されて前記遊星歯車機構を介して前記駆動軸に作用する最大トルクを打ち消すためのトルクと、の和のトルクと前記第２の電動機の回転数とを前記制御対応関係に適用して前記始動時制振制御電圧を設定する手段である、ものとすることもできる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御対応関係は、前記駆動電圧系の電圧が高いほど前記制振制御モードで前記第２のインバータを制御する前記第２の電動機のトルクおよび回転数の領域が広くなるよう定めた前記駆動電圧系の電圧と前記第２の電動機のトルクおよび回転数と前記第２のインバータの制御モードとの関係である、ものとすることもできる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。 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。 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。 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。 制御対応関係の一例を示す説明図である。 始動時駆動制御の一例を示すフローチャートである。 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。 モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリング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図９に示す。 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り、図２はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系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するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、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、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、駆動電圧系電力ライン５４ａという）とバッテリ５０が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ライン５４ｂという）とに接続されて駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを調節すると共に駆動電圧系電力ライン５４ａと電池電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５５と、インバータ４１，４２を制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に昇圧コンバータ５５を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、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ＳＰ，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ＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１，４２に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。

昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線，駆動電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線に接続されており、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の接続点と電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線とにリアクトルＬが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン５４ａに供給したり、駆動電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。

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，コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨやコンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）ＶＬ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のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２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３８ａ，３８ｂ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。なお、駆動輪回転角速度ωｂは、モータＭＧ２から駆動輪３８ａ，３８ｂ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り、駆動輪３８ａ，３８ｂ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たりすることができる。

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、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード，エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

次に、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３は、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，駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨなど制御に必要なデータを入力する（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により検出されたクランクポジションθｃｒ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。駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨは、電圧センサ５７ａにより検出されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。

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とに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に（ステップＳ１１０）、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数など）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算し（ステップＳ１１２）、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＊を計算する（ステップＳ１１４）。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要求トルク設定用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。

続いて、エンジン２２が運転中であるか運転停止中であるかを判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２が運転中であると判定されたときには、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を運転停止した方がよい要求パワーＰｅ＊の範囲の上限としての停止用閾値Ｐｓｔｏｐと比較する（ステップＳ１３０）。

エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐより大きいときには、エンジン２２の運転を継続する（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＊をエンジン２２から効率よく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に要求パワーＰｅ＊を適用してエンジン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＊とを設定し（ステップＳ１４０）、設定したエンジン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（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共にエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊および回転数Ｎｍ１とを用いて式（２）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＊を計算する（ステップＳ１５０）。ここで、式（１）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である駆動軸３６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から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルク（−Ｔｍ１／ρ）と、モータＭＧ２から駆動軸３６に出力されるトルクＴｍ２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。また、式（２）は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が目標回転数Ｎｍ１＊となるようにするためのフィードバック制御の関係式であり、式（２）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 (1)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

続いて、次式（３）により要求トルクＴｒ＊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で除したものを加えてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ１６０）、式（４）および式（５）によりバッテリ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を計算し（ステップＳ１６２）、式（６）により仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１６４）。ここで、式（３）は、図４の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)

そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊に応じた電圧である走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄを駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇに設定する（ステップＳ１７０）。ここで、走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄは、実施例では、最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動によって走行用パワーＰｄｒｖ＊を駆動軸３６に出力可能な範囲内で比較的低い電圧を用いるものとした。これは、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で走行用パワーＰｄｒｖ＊を駆動軸３６に出力できるようにすると共に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを高くすることによる昇圧コンバータ５５での損失を抑制するためである。この走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄは、走行用パワーＰｄｒｖ＊が大きいほど直線的や曲線的に大きくなる傾向に定めるものとしてもよいし、段階的（例えば、５０Ｖや１００Ｖ毎など）に大きくなる傾向に定めるものとしてもよい。なお、最大許容電圧ＶＨｍａｘは、コンデンサ５７の耐圧より若干低い電圧などを用いることができる。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを設定すると、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に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇについてはモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２の目標回転数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、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを受信したモータＥＣＵ４０は、図５のモータ制御ルーチンにより、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なうと共に駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇに基づいて昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。以下、図３の駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図５のモータ制御ルーチンについて説明する。図５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。

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のトルク指令Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ２，モータＭＧ２の回転角速度ωｍ２，モータＭＧ２の回転軸に換算した駆動輪３８ａ，３８ｂの回転角速度である駆動輪回転角速度ωｂ，電圧センサ５７ａからの駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨ，駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇ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Ｓ３００）。ここで、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇは、図３の駆動制御ルーチンにより設定されたものをＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や回転角速度ωｍ２，駆動輪回転角速度ωｂは、回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ２の回転子の回転位置θｍ２に基づいて演算されたものを入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力した駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊および回転数Ｎｍ１とに基づいてインバータ４１の制御モードＣｍ１を設定すると共に（ステップＳ３１０）、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨとモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２とに基づいてインバータ４２の制御モードＣｍ２を設定する（ステップＳ３２０）。ここでは、インバータ４２の制御モードＣｍ２の設定を例として説明する。インバータ４２の制御モードＣｍ２は、実施例では、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨとモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２とに応じて、モータＭＧ２の電圧指令と三角波電圧との比較によってトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を調節するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御において三角波電圧の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる擬似的三相交流電圧をモータＭＧ２に供給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電圧の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる過変調電圧をモータＭＧ２に供給する過変調制御モード，矩形波電圧をモータＭＧ２に供給する矩形波制御モードから１つを選択して設定するものとした。具体的には、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨとモータＭＧ２のトルクＴｍおよび回転数Ｎｍ２と制御モードＣｍ２との関係を予め定めて制御対応関係として図示しないＲＯＭに記憶しておき、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨとモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２とが与えられると記憶した制御対応関係から対応する制御モードＣｍ２を導出して設定するものとした。制御対応関係の一例を図６に示す。図６中、点Ａ〜点Ｄは、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２からなる目標駆動点（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨには依存しない）を示す。インバータ４２の制御モードＣｍ２は、図６に示すように、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨ毎に、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ２が小さい側から順に正弦波制御モード，過変調制御モード，矩形波制御モードとなるよう定められていると共に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが高いほど正弦波制御モードと過変調制御モードとの境界や過変調制御モードと矩形波制御モードとの境界が高回転高トルク側となるよう定められている。図６から分かるように、モータＭＧ２の目標駆動点が点Ａのときには駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが電圧ＶＨ１〜ＶＨ３のいずれの場合でも正弦波制御モードをインバータ４２の制御モードＣｍ２として設定することになるが、モータＭＧ２の目標駆動点が点Ｂ〜Ｄのときには駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨに応じ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インバータ４２の制御モードＣｍ２を設定することになる。ここでは、インバータ４２の制御モードＣｍ２の設定について説明したが、インバータ４１の制御モードＣｍ１の設定についても同様に行なうことができる。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よくなり、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ってモータ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って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を低減することができる。

続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を実行用トルクＴ１＊として設定し（ステップＳ３３０）、インバータ４２の制御モードが正弦波制御モードであるか否かを判定し（ステップＳ３４０）、インバータ４２の制御モードが正弦波制御モードであると判定されたときには、次式（７）により駆動輪回転角速度ωｂとモータＭＧ２の回転角速度ωｍ２との差に制御ゲインｋｖを乗じて制振トルクＴｖの仮の値としての仮制振トルクＴｖｔｍｐを設定し（ステップ３５０）、式（８）により仮制振トルクＴｖｔｍｐを制限トルクＴｌｉｍ，−Ｔｌｉｍで制限して制振トルクＴｖを設定し（ステップＳ３５２）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と制振トルクＴｖとの和をモータＭＧ２の実行用トルクＴ２＊として設定し（ステップＳ３５４）、設定した実行用トルクＴ１＊，Ｔ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるよう制御モードＣｍ１，Ｃｍ２でインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう（ステップＳ３７０）。ここで、制限トルクＴｌｉｍ，−Ｔｌｉｍは、車両の振動を抑制することができる程度で且つモータ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を超えない程度に制振トルクＴｖの大きさ（正側および負側の大きさ）を制限するために用いられるものであり、実験などによって定めることができる。こうしたインバータ４２の制御により、車両に生じる振動を抑制することができる。以下、制振トルクＴｖがモータＭＧ２から出力されるよう制御することを制振制御という。

Tvtmp=kv・(ωb-ωm2) (7)
Tv=max(min(Tvtmp,Tlim),-Tlim) (8)

そして、次式（９）により駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを前回の実行用電圧（前回ＶＨ＊）に変化許容値ΔＶＨを加えた値（前回ＶＨ＊＋ΔＶＨ）および前回の実行用電圧（前回ＶＨ＊）から変化許容値ΔＶＨを減じた値（前回ＶＨ＊−ΔＶＨ）で制限して駆動電圧系電力ライン５４ａの実行用電圧ＶＨ＊を設定すると共に（ステップＳ３８０）、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが実行用電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ３９０）、本ルーチンを終了する。ここで、変化許容値ΔＶＨは、本ルーチンの実行間隔での駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨの変化の許容値を定めるものであり、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク変動を抑制可能な値などとして実験や解析などによって定めることができる。こうした昇圧コンバータ５５の制御により、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの乖離が大きいときには、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを目標電圧ＶＨｔａｇに向けて変化許容値ΔＶＨずつ近づけていく（変化許容値ΔＶＨをレート値として用いてレート処理を行なう）ことになる。

VH*=max(min(VHtag,前回VH*+ΔVH),前回VH*-ΔVH) (9)

ステップＳ３４０でインバータ４２の制御モードが正弦波制御モードでない、即ち、過変調制御モードまたは矩形波制御モードであると判定されたときには、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をモータＭＧ２の実行用トルクＴ２＊として設定し（ステップＳ３６０）、設定した実行用トルクＴ１＊，Ｔ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるよう制御モードＣｍ１，Ｃｍ２でインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行ない（ステップＳ３７０）、上述の式（９）により駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを値（前回ＶＨ＊＋ΔＶＨ），（前回ＶＨ＊−ΔＶＨ）で制限して駆動電圧系電力ライン５４ａの実行用電圧ＶＨ＊を設定すると共に（ステップＳ３８０）、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが実行用電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ３９０）、本ルーチンを終了する。過変調制御モードや矩形波制御モードでインバータ４２を制御するときには、正弦波制御モードでインバータ４２を制御するときに比してモータＭＧ２の制御性がよくないことから、モータＭＧ２による制振制御を適正に行なうことができない可能性がある。したがって、実施例では、過変調制御モードや矩形波制御モードでインバータ４２を制御するときには、モータＭＧ２による制振制御を実行しないものとした。

以上、図５のモータ制御ルーチンについて説明した。図３の駆動制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１３０でエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下であると判定されると、エンジン運転モードからモータ運転モードに移行すると判断し、エンジン２２の運転を停止し（ステップＳ１９０）、モータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ２１０）、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に要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ２２０）、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Ｓ２２２）、上述の式（６）により仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２２４）、上述のステップＳ１７０の処理と同様に走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄ（走行用パワーＰｄｒｖ＊に応じた電圧）を駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇに設定し（ステップＳ２３０）、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇ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。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを受信したモータＥＣＵ４０は、上述の図５のモータ制御ルーチンにより、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づく実行用トルクＴ１＊，Ｔ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるよう制御モードＣｍ１，Ｃｍ２でインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なうと共に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇに基づく実行用電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。

こうしてエンジン２２の運転を停止すると、ステップ１２０でエンジン２２が運転停止中であると判定され、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を運転した方がよい要求パワーＰｅ＊の範囲の下限としての始動用閾値Ｐｓｔａｒｔと比較する（ステップＳ２００）。ここで、始動用閾値Ｐｓｔａｒｔは、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に、停止用閾値Ｐｓｔｏｐより所定のマージンだけ大きな値を用いるものとした。

エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ未満のときには、エンジン２２の運転停止を継続する（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，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを設定してモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２１０〜Ｓ２４０）、本ルーチンを終了する。一方、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上のときには、モータ運転モードからエンジン運転モードに移行すると判断し、走行しながらモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動するために、図７の始動時駆動制御を実行して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。こうしてエンジン２２の始動が完了すると（後述の始動完了フラグＦｓに値１が設定されると）、ステップＳ１２０でエンジン２２が運転中であると判定され、ステップＳ１３０以降の処理を実行する。

図７の始動時駆動制御では、まず、エンジン２２の運転停止中にエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ってから（エンジン２２の始動が指示されてから）本ルーチンを初めて実行するときであるか否かを判定し（ステップＳ４００）、エンジン２２の始動が指示されてから本ルーチンを初めて実行するときであると判定されたときには、エンジン２２の始動時に想定されるモータＭＧ２の駆動点（トルクＴｍ２および回転数Ｎｍ２）である始動時駆動点と上述の制御対応関係とを用いて、最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で、エンジン２２の始動時に正弦波制御モードでインバータ４２を制御する（モータＭＧ２による制振制御を実行する）ことになる駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧としての始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定する処理を実行し（ステップＳ４１０）、この処理によって始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できたか否か（最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内に始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎがあるか否か）を判定し（ステップＳ４２０）、始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できたときには、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨと始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎとを比較する（ステップＳ４３０）。ステップＳ４１０における始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できなかったときとしては、始動時駆動点でモータＭＧ２を駆動する場合に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨに拘わらず過変調制御モードまたは矩形波制御モードでインバータ４２を制御することになる（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを最大許容電圧ＶＨｍａｘまで上昇させたとしても正弦波制御モードでインバータ４２を制御しない）ときを考えることができる。なお、始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎの設定の詳細については後述する。

ステップＳ４２０で始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できた（最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内に始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎがある）と判定され且つステップＳ４３０で駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎより低いときには、設定した始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇに設定すると共に（ステップＳ４４０）、エンジン２２の始動が指示されてからエンジン２２の始動を開始する（モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始する）までの時間としての待機時間ｔｗｔに、エンジン２２の始動が指示されてから駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎ以上に至るまでに要する時間を設定する（ステップＳ４５０）。ここで、待機時間ｔｗｔは、例えば、始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎと駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨとの差分を上述の変化許容値ΔＶＨで除して得られる時間やそれより若干長い時間などを用いることができる。

ステップＳ４２０で始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できた（最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内に始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎがある）と判定され且つステップＳ４３０で駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎ以上のときには、エンジン２２の始動を開始する前に駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを上昇させなくてもエンジン２２の始動時には正弦波制御モードでインバータ４２を制御することになると判断し、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１７０の処理と同様に、走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄ（走行用パワーＰｄｒｖ＊に応じた電圧）を駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇに設定すると共に（ステップＳ４６０）、始動時待機時間ｔｗｔに値０を設定する（ステップＳ４７０）。

ステップＳ４２０で始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できなかった（最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内に始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎがない）と判定されたときには、始動時駆動点でモータＭＧ２を駆動する場合に駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨに拘わらず過変調制御モードまたは矩形波制御モードでインバータ４２を制御する（モータＭＧ２による制振制御を実行しない）ことになると判断し、走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄ（走行用パワーＰｄｒｖ＊に応じた電圧）を駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇに設定すると共に（ステップＳ４６０）、始動時待機時間ｔｗｔに値０を設定する（ステップＳ４７０）。

ステップＳ４００でエンジン２２の始動が指示されてから本ルーチンを初めて実行するときではないと判定されたときには、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇに前回の目標電圧（前回ＶＨｔａｇ）を設定する（ステップＳ４７５）。

こうしてステップＳ４４０，Ｓ４６０で駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを設定すると共にステップＳ４５０，Ｓ４７０で待機時間ｔｗｔを設定するか、ステップＳ４７５で駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを設定すると、エンジン２２の始動が指示されてから待機時間ｔｗｔが経過したか否かを判定し（ステップＳ４８０）、待機時間ｔｗｔが経過していないと判定されたときには、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２２４，Ｓ２４０の処理と同様に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇをモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ４９０〜Ｓ５１０）、本ルーチンを終了する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを受信したモータＥＣＵ４０は、上述の図５のモータ制御ルーチンにより、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づく実行用トルクＴ１＊，Ｔ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるよう制御モードＣｍ１，Ｃｍ２でインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なうと共に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇに基づく実行用電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。この場合、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始せずに、モータ運転モードによる走行を継続することになる。

ステップＳ４８０で待機時間ｔｗｔが経過したと判定されたとき（待機時間ｔｗｔが値０のときを含む）には、図８のモータリングトルク設定ルーチンによって設定されるエンジン２２をモータリングするためのモータリングトルクＴｃｒをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定する（ステップＳ５２０）。以下、図７の始動時駆動制御の説明を一旦中断し、図８のモータリングトルク設定ルーチンについて説明する。なお、図８のルーチンは、エンジン２２の始動が指示されてから待機時間ｔｗｔが経過したときに実行が開始される。

図８のモータリングトルク設定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、モータリングトルクＴｃｒに値０を設定する（ステップＳ６００）。そして、モータリングトルクＴｃｒが予め定められた最大トルクＴｃｒｐｅａｋに至るまでモータリングトルクＴｃｒを上昇レートＴｕｐずつ増加させる処理を実行し（ステップＳ６１０，Ｓ６２０）、モータリングトルクＴｃｒが最大トルクＴｃｒｐｅａｋに至ると、エンジン２２の回転数Ｎｅがエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数として定められた所定回転数Ｎｓｔ（例えば、１０００ｒｐｍや１２０ｒｐｍなど）以上に至るのを待つ（ステップＳ６３０，Ｓ６４０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔ以上に至ると、モータリングトルクＴｃｒが値０以下に至るまでモータリングトルクＴｃｒを下降レートＴｄｏｗｎずつ減少させる処理を実行しながら（ステップＳ６５０）、エンジン２２が完爆するのを待って（ステップＳ６６０）、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、モータリングトルクＴｃｒを上昇レートＴｕｐずつ増加させる処理，モータリングトルクＴｃｒ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。

以上、図８のモータリングトルク設定ルーチンについて説明した。図７の始動時駆動制御の説明に戻る。ステップＳ５２０でモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１６０〜Ｓ１６４の処理と同様にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ５３０〜Ｓ５３４）、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇをモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ５４０）、エンジン２２の回転数Ｎｅを上述の所定回転数Ｎｓｔと比較し（ステップＳ５５０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔ未満のときには、そのまま本ルーチンを終了する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇを受信したモータＥＣＵ４０は、上述の図５のモータ制御ルーチンにより、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づく実行用トルクＴ１＊，Ｔ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるよう制御モードＣｍ１，Ｃｍ２でインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なうと共に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇに基づく実行用電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。

ステップＳ５５０でエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｓｔ以上のときには、燃料噴射制御や点火制御の実行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Ｓ５６０）、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定し（ステップＳ５７０）、エンジン２２が完爆に至っていないと判定されたときにはそのまま本ルーチンを終了し、エンジン２２が完縛に至ったと判定されたときにはエンジン２２の始動が完了したことを示す始動完了フラグＦｓに値１を設定して（ステップＳ５８０）、本ルーチンを終了する。モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリング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図９に示す。このようにエンジン２２を始動することにより、ステップＳ４１０の処理で始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できた（最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内に始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎがある）ときには、待機時間ｔｗｔ（値０を含む）が経過したときに、正弦波制御モードでインバータ４２を制御しながら（モータＭＧ２による制振制御を実行しながら）モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動することになり、ステップＳ４１０の処理で始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できなかった（最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内に始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎがない）ときには、値０が設定された待機時間ｔｗｔが経過したときに、即ち、直ちに、過変調制御モードまたは矩形波制御モードでインバータ４２を制御しながら（モータＭＧ２による制振制御を実行せずに）モータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動することになる。こうして始動完了フラグＦｓに値１が設定されると、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０でエンジン２２が運転中であると判定され、ステップＳ１３０以降の処理を実行する。

次に、この始動時駆動制御のステップＳ４１０の処理、即ち、始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定する処理について説明する。始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎは、実施例では、駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊とモータリングトルクＴｃｒの最大値として予め定められた最大トルクＴｃｒｐｅａｋとを用いてエンジン２２の始動時におけるモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の最大値である始動時最大トルクＴｍ２ｐｅａｋを上述の式（３）の「Ｔｍ２ｔｍｐ」，「Ｔｍ１＊」を「Ｔｍ２ｐｅａｋ」，「Ｔｃｒｐｅａｋ」に置き換えて計算し、上述の制御対応関係（図６参照）に始動時最大トルクＴｍ２ｐｅａｋとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と（からなる始動時駆動点）を適用して、最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定可能であれば、正弦波制御モードでインバータ４２を制御することになる範囲内で比較的低い電圧を始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎとして設定するものとした。なお、モータＭＧ２の始動時駆動点におけるトルクは、図９の共線図や上述の式（３）から分かるように、モータＭＧ１のトルクＴｍ１（モータリングトルクＴｃｒ）に応じて変化する。このため、エンジン２２の始動が指示されたときやモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するときのモータＭＧ２のトルク（要求トルクＴｒ＊）を始動時駆動点のトルクとして用いることも考えられるが、図６から分かるように、モータＭＧ２のトルクＴｍ２が大きいほど始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎが高くなる傾向があることから、実施例では、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリング開始からエンジン２２の始動完了までに亘って正弦波制御モードでインバータ４２を制御できるようにするために、始動時最大トルクＴｍ２ｐｅａｋを始動時駆動点のトルクとして用いるものとした。また、最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定可能なときに、正弦波制御モードでインバータ４２を制御することにになる範囲内で比較的低い電圧を始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎに設定するのは、昇圧コンバータ５５での損失を抑制すると共に、エンジン２２の始動が指示されてからモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するまでの時間（待機時間ｔｗｔ）を短縮するためである。

以下、図６を用いて具体例を説明する。いま、図６において、最大許容電圧ＶＨｍａｘが電圧ＶＨ３であり、エンジン２２の始動が指示されたときの走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄおよび駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが電圧ＶＨ１であり、エンジン２２の始動が指示されたときに、電圧ＶＨ１〜ＶＨ３のいずれかを駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨｔａｇに設定する場合を考える。なお、図６から分かるように、モータＭＧ２のトルクＴｍ２が大きく回転数Ｎｍ２が大きいほど始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎは高くなる傾向があり、高回転数領域では、モータＭＧ２のトルクＴｍ２に拘わらず過変調制御モードまたは矩形波制御モードでインバータ４２を制御する（モータＭＧ２による制振制御を実行しない）ことになる。

始動時最大トルクＴｍ２ｐｅａｋと回転数Ｎｍ２とからなる始動時駆動点が点Ａのときには、電圧ＶＨ１〜ＶＨ３のいずれを用いたとしても正弦波制御モードでインバータ４２を制御する（モータＭＧ２による制振制御を実行する）ことになるから、待機時間ｔｗｔをより短くしてエンジン２２の始動を迅速に行なうために、走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄ（電圧ＶＨ１）を目標電圧ＶＨｔａｇに設定すると共に待機時間ｔｗｔに値０を設定する（ステップＳ４６０，Ｓ４７０）。また、始動時駆動点が点Ｂ，点Ｃのときにはそれぞれ正弦波制御モードでインバータ４２を制御することになる駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧（複数ある場合には最小値）ＶＨ２，ＶＨ３を目標電圧ＶＨｔａｇに設定すると共に設定した目標電圧ＶＨｔａｇに応じて待機時間ｔｗｔを設定する（ステップＳ４４０，Ｓ４５０）。これらの場合、エンジン２２の始動が指示されてから駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇ以上に至るのに要する時間（値０を含む）が経過したときに、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始して、正弦波制御モードでインバータ４２を制御しながらモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動するから、エンジン２２の始動時に車両に振動が生じるのを抑制することができると共に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを一律に最大許容電圧ＶＨｍａｘまで上昇させた後にエンジン２２を始動するものに比してエンジン２２の始動が指示されてから始動完了までに要する時間の短縮を図ることができる。

一方、始動時駆動点が点Ｄのときには、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを最大許容電圧ＶＨｍａｘ（電圧ＶＨ３）まで上昇させたとしても過変調制御モードまたは区家は制御モードでインバータ４２を制御する（モータＭＧ２による制振制御を実行しない）ことになるから、走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄ（電圧ＶＨ１）を目標電圧ＶＨｔａｇに設定すると共に待機時間ｔｗｔに値０を設定する（ステップＳ４６０，Ｓ４７０）。これにより、モータＭＧ２による制振制御は行なわれないものの、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを一律に最大許容電圧ＶＨｍａｘまで上昇させた後にエンジン２２を始動するものに比してエンジン２２の始動が指示されてから始動完了までに要する時間の短縮を図ることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の始動が指示されたときには、エンジン２２の始動時に想定されるモータＭＧ２の駆動点（トルクＴｍ２および回転数Ｎｍ２）である始動時駆動点を制御対応関係に適用して、最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で、エンジン２２の始動時に正弦波制御モードでインバータ４２を制御する（モータＭＧ２による制振制御を実行する）ことになる駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧としての始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定し、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎより低いときには、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎ以上に上昇させた後に（エンジン２２の始動が指示されてから待機時間ｔｗｔが経過したときに）、正弦波制御モードでインバータ４２を制御しながらモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動するから、エンジン２２を始動する際の車両の振動を抑制することができると共に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを最大許容電圧ＶＨｍａｘまで一律に上昇させた後にモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するものに比してエンジン２２の始動が指示されてから始動完了までに要する時間の短縮を図ることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内でエンジン２２の始動時に正弦波制御モードでインバータ４２を制御する電圧がない（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨに拘わらず過変調制御モードまたは矩形波制御モードでインバータ４２を制御する）ときには、走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄを目標電圧ＶＨｔａｇに設定するものとしたが、最大許容電圧ＶＨｍａｘを目標電圧ＶＨｔａｇに設定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の始動が指示されて図７の始動時駆動制御を初めて実行するときに、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎより低いときには始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを目標電圧ＶＨｔａｇに設定し、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎ以上のときや始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定できないときには走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄを目標電圧ＶＨｔａｇに設定し、その後に図７の始動駆動制御を実行するときには、前回の目標電圧（前回ＶＨｔａｇ）を保持するものとしたが、図７の始動時駆動制御を初めて実行するときに走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄを目標電圧ＶＨｔａｇに設定するとき（待機時間ｔｗｔに値０を設定するとき）には、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨの上昇を待たずにモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するから、その後、図７の始動駆動制御を実行する毎に、走行用パワー起因電圧ＶＨｐｄを目標電圧ＶＨｔａｇに設定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の始動が指示されてから待機時間ｔｗｔが経過したときにモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始するものとしたが、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇ以上に至ったとき（最初から電圧ＶＨが目標電圧ＶＨｔａｇ以上のときを含む）にモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始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の始動が指示されて図７の始動時駆動制御を初めて実行するときには、最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定可能なときには、要求トルクＴｒ＊と最大トルクＴｃｒｐｅａｋとを用いて得られる始動時最大トルクＴｍ２ｐｅａｋと、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とを制御対応関係（図６参照）に適用して始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定するものとしたが、エンジン２２の始動が指示されたときのモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に代えて、エンジン２２の始動時に想定されるモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の最大値を用いて始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定するものとしてもよい。エンジン２２を始動するときとしては、通常、アクセルペダル８３が踏み込まれていて車両の加速中であることが多く、また、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が大きいほど始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎが高くなる（図６参照）ことから、このように始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定することにより、始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎをより適正なものとすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、始動時駆動点におけるトルクとして始動時最大トルクＴｍ２ｐｅａｋを用いて始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定するものとしたが、これに代えて、始動時駆動範囲におけるトルク範囲としてモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリング開始からエンジン２２の始動完了までに想定されるトルク範囲（Ｔｒ＊〜Ｔｒ＊＋Ｔｃｒｐｅａｋ／ρ）を用いて始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定するものとしてもよい。この場合、トルク範囲（Ｔｒ＊〜Ｔｒ＊＋Ｔｃｒｐｅａｋ／ρ）とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とによって形成されるモータＭＧ２の駆動範囲が正弦波制御モードの範囲内となる電圧を始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎとして設定すればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、正弦波制御モードでインバータ４２を制御するときにはモータＭＧ２による制振制御を実行し、過変調制御モードや矩形波制御モードでインバータ４２を制御するときにはモータＭＧ２による制振制御を実行しないものとしたが、過変調制御モードでインバータ４２を制御するときには、モータＭＧ２による制振制御を実行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、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図１０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が接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。この場合、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車輪３９ａ，３９ｂの回転角速度としての駆動輪回転角速度ωｂを演算し、上述の式（１）により仮制振トルクＴｖｔｍｐを計算すればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力する駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２からの動力の一部を駆動軸３６に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例では、本発明をハイブリッド自動車２０の形態として説明したが、自動車以外の車両（例えば、列車など）の形態としてもよい。

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「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「第１の電動機」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、図３の駆動制御ルーチンや図７の始動時駆動制御，図８のモータリングトルク設定ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０や、エンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４，図５のモータ制御ルーチンを実行してインバータ４１，４２や昇圧コンバータ５５を制御するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２に限定されるものではなく、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「第１の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、内燃機関の出力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。「第１のインバータ」としては、インバータ４１に限定されるものではなく、第１の電動機を駆動するためのものであれば如何なるタイプのインバータであっても構わない。「第２の電動機」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、走行用の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。「第２のインバータ」としては、インバータ４２に限定されるものではなく、第２の電動機を駆動するためのものであれば如何なるタイプのインバータ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３６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、如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「昇圧コンバータ」としては、昇圧コンバータ５５に限定されるものではなく、第１のインバータおよび第２のインバータが接続された駆動電圧系と二次電池が接続された電池電圧系とに接続されて駆動電圧系の電圧を調節可能なものであれば如何なるタイプの昇圧コンバータとしても構わない。「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。また、「制御手段」としては、エンジン２２の始動が指示されたときには、エンジン２２の始動時に想定されるモータＭＧ２の駆動点（トルクＴｍ２および回転数Ｎｍ２）である始動時駆動点を制御対応関係に適用して、最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で、エンジン２２の始動時に正弦波制御モードでインバータ４２を制御する（モータＭＧ２による制振制御を実行する）ことになる駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧としての始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎを設定し、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎより低いときには、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを始動時正弦波制御電圧ＶＨｓｉｎ以上に上昇させた後に（エンジン２２の始動が指示されてから待機時間ｔｗｔが経過したときに）、正弦波制御モードでインバータ４２を制御しながらモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動するものに限定されるものではなく、駆動電圧系の電圧を調節しながら走行用の要求トルクに基づくトルクによって走行するよう内燃機関と第１のインバータと第２のインバータと昇圧コンバータとを制御し、第２の電動機による制振制御を実行する制御モードである制振制御モードと第２の電動機による制振制御を実行しない制御モードである非制振制御モードとを含む第２のインバータの制御モードと駆動電圧系の電圧と第２の電動機のトルクおよび回転数との関係である制御対応関係に駆動電圧系の電圧と第２の電動機から出力すべき駆動目標トルクと第２の電動機の回転数とを適用して第２のインバータの制御モードを選択し、制振制御モードを選択したときには駆動目標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のトルクが第２の電動機から出力されるよう第２のインバータを制御し、非制振制御モードを選択したときには駆動目標トルクが第２の電動機から出力されるよう第２のインバータを制御し、内燃機関の始動が指示されたときには、内燃機関の始動時に想定される第２の電動機のトルクおよび回転数を制御対応関係に適用して、内燃機関の始動時に制振制御モードで第２のインバータを制御することになる駆動電圧系の電圧である始動時制振制御電圧を設定し、駆動電圧系の電圧が始動時制振制御電圧より低いときには、駆動電圧系の電圧を始動時制振制御電圧以上に上昇させた後に、制振制御モードで第２のインバータを制御しながら第１の電動機によって内燃機関をモータリングして始動するよう内燃機関と第１のインバータと第２のインバータと昇圧コンバータ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、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、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

1. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な第１の電動機と、前記第１の電動機を駆動するための第１のインバータと、走行用の動力を入出力可能な第２の電動機と、前記第２の電動機を駆動するための第２のインバータと、二次電池と、前記第１のインバータおよび前記第２のインバータが接続された駆動電圧系と前記二次電池が接続された電池電圧系とに接続されて前記駆動電圧系の電圧を調節可能な昇圧コンバータと、前記駆動電圧系の電圧を調節しながら走行用の要求トルクに基づくトルクによって走行するよう前記内燃機関と前記第１のインバータと前記第２のインバータと前記昇圧コンバータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
   前記制御手段は、前記第２の電動機による制振制御を実行する制御モードである制振制御モードと該第２の電動機による制振制御を実行しない制御モードである非制振制御モードとを含む前記第２のインバータの制御モードと前記駆動電圧系の電圧と前記第２の電動機のトルクおよび回転数との関係である制御対応関係に前記駆動電圧系の電圧と前記第２の電動機から出力すべき駆動目標トルクと前記第２の電動機の回転数とを適用して前記第２のインバータの制御モードを選択し、前記制振制御モードを選択したときには前記駆動目標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のトルクが前記第２の電動機から出力されるよう前記第２のインバータを制御し、前記非制振制御モードを選択したときには前記駆動目標トルクが前記第２の電動機から出力されるよう前記第２のインバータを制御する手段であり、
   更に、前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関の始動時に想定される前記第２の電動機のトルクおよび回転数を前記制御対応関係に適用して、前記内燃機関の始動時に前記制振制御モードで前記第２のインバータを制御することになる前記駆動電圧系の電圧である始動時制振制御電圧を設定し、前記駆動電圧系の電圧が前記始動時制振制御電圧より低いときには、前記駆動電圧系の電圧を前記始動時制振制御電圧以上に上昇させた後に、前記制振制御モードで前記第２のインバータを制御しながら前記第１の電動機によって前記内燃機関をモータリングして始動するよう前記内燃機関と前記第１のインバータと前記第２のインバータと前記昇圧コンバータとを制御する手段である、
   ハイブリッド車。
2. 請求項１記載のハイブリッド車であって、
   前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記内燃機関の始動時に想定される前記第２の電動機のトルクおよび回転数と前記制御対応関係とにより、前記駆動電圧系の最大許容電圧以下の範囲内に前記始動時制振制御電圧がないときには、直ちに、前記非制振制御モードで前記第２のインバータを制御しながら前記第１の電動機によって前記内燃機関をモータリングして始動するよう制御する手段である、
   ハイブリッド車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
   前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記駆動電圧系の電圧が前記始動時制振制御電圧以上のときには、直ちに、前記制振制御モードで前記第２のインバータを制御しながら前記第１の電動機によって前記内燃機関をモータリングして始動するよう制御する手段である、
   ハイブリッド車。
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車であって、
   前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記駆動電圧系の電圧が前記始動時制振制御電圧より低いときには、前記駆動電圧系の電圧が前記始動時制振制御電圧以上に上昇するのに要する時間が経過したときに前記第１の電動機による前記内燃機関のモータリングを開始する手段である、
   ハイブリッド車。
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車であって、
   前記制振制御モードは、パルス幅変調による擬似的三相交流電圧を前記電動機に供給する正弦波制御モードであり、
   前記非制振制御モードは、矩形波電圧を前記電動機に供給する矩形波制御モードまたは擬似的三相交流電圧と矩形波電圧との中間の過変調電圧を前記電動機に供給する過変調制御モードである、
   ハイブリッド車。
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車であって、
   前記内燃機関の出力軸と前記第１の電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構を備え、
   前記第２の電動機は、前記駆動軸に接続されてなり、
   前記制御手段は、前記内燃機関の始動が指示されたとき、前記要求トルクと、前記内燃機関を始動する際に前記第１の電動機から出力されて前記遊星歯車機構を介して前記駆動軸に作用する最大トルクを打ち消すためのトルクと、の和のトルクと前記第２の電動機の回転数とを前記制御対応関係に適用して前記始動時制振制御電圧を設定する手段である、
   ハイブリッド車。

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