次に、本発明を実施するための最良の形� ��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� ��る。実施例のハイブリッド自動車20は、図� �するように、エンジン22と、エンジン22の出� ��軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を 介して接続された3軸式の動力分配統合機構30 と、動力分配統合機構30に接続された発電可� ��なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続� �れた回転軸としてのリングギヤ軸32aに接続� �れたモータMG2と、リングギヤ軸32aの動力を� �速して駆動輪39a,39bに連結された駆動軸36に� �力する変速機60と、駆動輪39a,39bをロックす� �パーキングロック機構90と、自動車全体をコ ントロールするハイブリッド用電子制御ユニ ット70とを備える。

 エンジン22は、ガソリンまたは軽油など� �炭化水素系の燃料により動力を出力する内� �機関であり、エンジン22の運転状態を検出す る各種センサから信号を入力するエンジン用 電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)2 4により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量� ��節制御などの運転制御を受けている。エン� ��ンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニッ� �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� �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。

 動力分配統合機構30は、外歯歯車のサン� �ヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置さ� ��た内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に 噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数� ��ピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を 自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを� ��え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34� ��を回転要素として差動作用を行なう遊星歯� ��機構として構成されている。動力分配統合� ��構30は、キャリア34にはエンジン22のクラン� ��シャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、 リングギヤ32には回転軸としてのリングギヤ� ��32aがそれぞれ連結されており、モータMG1が� ��電機として機能するときにはキャリア34か� �入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ 31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて� �配し、モータMG1が電動機として機能すると� �にはキャリア34から入力されるエンジン22か� ��の動力とサンギヤ31から入力されるモータMG 1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力 する。リングギヤ32に出力された動力は、リ� ��グギヤ軸32aから変速機60,駆動軸36,デファレ� ��シャルギヤ38を介して、最終的には車両の� �動輪39a,39bに出力される。

 図2は、モータMG1,MG2やバッテリ50を中心と した電気駆動系の構成の概略を示す構成図で ある。モータMG1,MG2は、図1および図2に示すよ うに、いずれも永久磁石が貼り付けられたロ ータ45a,46aと三相コイルが巻回されたステー� �45b,46bとを有し、発電機として駆動できると� ��に電動機として駆動できる周知の同期発電� ��動機として構成されており、インバータ41,4 2を介してバッテリ50と電力のやりとりを行な う。インバータ41,42は、いずれも6個のトラン ジスタT1~T6,T7~T12とトランジスタT1~T6,T7~T12に逆 並列接続された6個のダイオードD1~D6,D7~D12と� �より構成されている。各6個のトランジスタT 1~T6,T7~T12は、バッテリ50の正極が接続された� �極母線とバッテリ50の負極が接続された負極 母線とに対してソース側とシンク側とになる よう2個ずつペアで配置され、その接続点に� �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、対をなすトラ ンジスタT1~T6,T7~T12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� �。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する� ��力ライン54は、各インバータ41,42が共用する 正極母線および負極母線から構成されており 、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力� �他のモータで消費することができるように� �っている。したがって、バッテリ50は、モー タMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足す� �電力により充放電されることになる。なお� �モータMG1,MG2により電力収支のバランスをと� ��ものとすれば、バッテリ50は充放電されな� �。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制� ��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は、CPU40aを中� ��とするマイクロプロセッサとして構成され� ��おり、CPU40aの他に処理プログラムを記憶す� ��ROM40bと、データを一時的に記憶するRAM40cと� ��図示しない入出力ポートおよび通信ポート� ��を備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を� ��動制御するために必要な信号、例えばモー� ��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からのモータMG1,MG2のロータ 45a,46aの回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の三� ��コイルのU相,V相に流れる相電流を検出する� ��流センサ45U,45V,46U,46Vからの相電流Iu1,Iv1,Iu2,I v2などが入力されており、モータECU40からは� �インバータ41,42のトランジスタT1~T6,T7~T12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� ��70と通信しており、ハイブリッド用電子制� �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� �MG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリ� ��ド用電子制御ユニット70に出力する。

 変速機60は、図示しないブレーキやクラ� �チを有し、回転軸としてのリングギヤ軸32a� �駆動軸36との接続および接続の解除を行なう と共に両軸の接続をリングギヤ軸32aの回転数 を4段に変速して駆動軸36に伝達できるよう構 成されている。

 パーキングロック機構90は、駆動軸36に取 り付けられたパーキングギヤ92と、パーキン� ��ギヤ92と噛み合ってその回転駆動を停止し� �状態でロックするパーキングロックポール94 と、から構成されている。パーキングロック ポール94は、他のポジションから駐車ポジシ� ��ン(Pポジション)への操作信号または駐車ポ� ��ションから他のポジションへの操作信号を� ��力したハイブリッド用電子制御ユニット70� �より図示しないアクチュエータが駆動制御� �れることによって作動し、パーキングギヤ92 との噛合およびその解除によりパーキングロ ックおよびその解除を行なう。駆動軸36は機� ��的に駆動輪39a,39bに接続されているから、パ ーキングロック機構90は間接的に駆動輪39a,39b をロックしていることになる。

 バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニ� �ト(以下、バッテリECUという)52によって管理� ��れている。バッテリECU52には、バッテリ50を 管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ 50の端子間に設置された電圧センサ51aからの� ��ッテリ電圧Vb,バッテリ50の出力端子に接続� �れた電力ライン54に取り付けられた電流セン サ51bからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付� ��られた温度センサ51cからの電池温度Tbなど� �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。なお、� ��ッテリECU52では、バッテリ50を管理するため に電流センサ51bにより検出された充放電電流 の積算値に基づいて残容量SOCも演算している 。

 ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CP U72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� ��憶するROM74と、データを一時的に記憶するRA M76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、モータMG2の温度を検出する温� ��センサ47からのモータ温度αm2,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� ��ョンセンサ82からのシフトポジションSP,ア� �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� ��度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出� ��るブレーキペダルポジションセンサ86から� �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� �ている。ハイブリッド用電子制御ユニット70 からは、変速機60の図示しないブレーキやク� ��ッチのアクチュエータへの駆動信号やパー� ��ングロック機構90の図示しないアクチュエ� �タへの駆動信号などが出力ポートを介して� �力されている。ハイブリッド用電子制御ユ� �ット70は、前述したように、エンジンECU24や� ��ータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介し� �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� ��りを行なっている。

 なお、実施例のハイブリッド自動車20で� �、シフトポジションセンサ82により検出する シフトレバー81のポジションとしては、駐車� ��ジション(Pポジション)や中立ポジション(N� �ジション),ドライブポジション(Dポジション) ,リバースポジション(Rポジション)などがあ� �。シフトレバー81が駐車ポジションの状態の ときには、通常、変速機60の図示しないブレ� ��キやクラッチが開放されて回転軸としての� ��ングギヤ軸32aが駆動軸36から切り離される� �

 こうして構成された実施例のハイブリッ� ��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とに基づいて回転軸としてのリングギヤ� �32aに出力すべき要求トルクを計算し、この� �求トルクに対応する要求動力がリングギヤ� �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� �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� ��力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2と� �よってトルク変換されてリングギヤ軸32aに� �力されるようモータMG1およびモータMG2を駆� �制御するトルク変換運転モードや要求動力� �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� ��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� ��の全部またはその一部が動力分配統合機構3 0とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換� �伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力さ� �るようモータMG1およびモータMG2を駆動制御� �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。

 次に、こうして構成された実施例のハイ� ��リッド自動車20の動作、特にシフトレバー81 が駐車ポジションにあるときの動作について 説明する。図3は、ハイブリッド用電子制御� �ニット70により実行される駐車ポジション時 始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、シフトレバー81� ��駐車ポジションにある状態でエンジン22の� �動指示がなされたときに実行される。

 駐車ポジション時始動制御ルーチンが実� ��されると、ハイブリッド用電子制御ユニッ� ��70のCPU72は、温度センサ47からのモータMG2の� ��度αm2やエンジン22の回転数Ne,バッテリ50か� �の放電電力Pb,バッテリ50の出力制限Woutなど� �御に必要なデータを入力する処理を実行す� �(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数 Neは、クランクシャフト26に取り付けられた� �示しないクランクポジションセンサからの� �号に基づいて計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、 バッテリ50からの放電電力Pbは、電圧センサ51 aにより検出されたバッテリ電圧Vbと電流セン サ51bにより検出された充放電電流Ibとの積を� ��ッテリECU52から通信により入力するものと� �た。さらに、バッテリ50の出力制限Woutは、� �度センサ51cにより検出されたバッテリ50の電 池温度Tbとバッテリ50の残容量SOCとに基づい� �設定されたものをバッテリECU52から通信によ り入力するものとした。

 こうしてデータを入力すると、エンジン2 2をモータリングするモータリングトルクと� �てのモータMG1ののトルク指令Tm1*を設定する( ステップS110)。このモータMG1のトルク指令Tm1* は、実施例では、図3の駐車ポジション時始� �制御ルーチンと並行してハイブリッド用電� �制御ユニット70により実行される図4に例示� �るトルク指令設定ルーチンにより設定され� �ものを用いるものとした。以下、図3の駐車� ��ジション時始動制御ルーチンの説明を一旦� ��断し、図4のトルク指令設定ルーチンについ て説明する。

 トルク指令設定ルーチンが実行されると� ��まず、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設� �する(ステップS300)。続いて、モータMG1のト� �ク指令Tm1*が最大トルクTm1maxに至るまでトル� ��指令Tm1*を上昇レートTupずつ増加させてトル ク指令Tm1*を設定していく処理を実行し(ステ� ��プS310,S320)、モータMG1のトルク指令Tm1*が最� �トルクTm1max以上に至ったときにモータMG1の� �ルク指令Tm1*に最大トルクTm1maxを設定し(ステ ップS330)、エンジン22の回転数Neを入力し(ス� �ップS335)、入力したエンジン22の回転数Neが� �値Nref以上に至るのを待つ(ステップS340)。こ� ��で、上昇レートTupは、トルク指令Tm1*の上昇 の程度であり、トルク指令Tm1*を上昇レートTu pずつ増加させる処理を繰り返す時間間隔に� �って定められる。また、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� �リングすることができるトルクとして設定� �れ、エンジン22やモータMG1の仕様などにより 定められる。さらに、閾値Nrefは、エンジン22 の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数 である。そして、エンジン22の回転数Neが閾� �Neref以上に至ると(ステップS340)、モータMG1の トルク指令Tm1*が値0以下に至るまで下降レー� ��Tdownずつ減少させてトルク指令Tm1*を設定し� ��いく処理を実行し(ステップS350,S360)、モー� �MG1のトルク指令Tm1*が値0以下に至ったときに トルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS370)、� ��ンジン22が完爆するのを待って(ステップS380 )、モータリングトルク設定ルーチンを終了� �る。ここで、下降レートTdownは、トルク指令 Tm1*の下降の程度であり、トルク指令Tm1*を下� ��レートTdownずつ減少させる処理を繰り返す� �間間隔によって定められる。

 図3の駐車ポジション時始動制御ルーチンの 説明に戻る。ステップS110でモータMG1のトル� �指令Tm1*を設定すると、トルク指令Tm1*に対応 するトルクがモータMG1から出力されたときに 回転軸としてのリングギヤ軸32aに作用すると 推定されるトルクとしての推定軸トルクTrest� ��トルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ� ��ρとを用いて次式(1)により計算する(ステッ� ��S120)。ここで、モータMG1によってエンジン22 をモータリングする際の動力分配統合機構30� ��回転要素における回転数とトルクとの力学� ��な関係を示す共線図を図5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� ��あるキャリア34の回転数を示し、R軸はモー� ��MG2の回転数Nm2であるリングギヤ32(リングギ� ��軸32a)の回転数を示す。また、図中、R軸上� �太線矢印は、モータMG1から出力されたトル� �Tm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクを示� �。式(1)は、図5の共線図から容易に導き出す� ��とができる。

 続いて、推定軸トルクTrestの絶対値に所� �トルクδTを加えたものを回転制限制御用ト� �クTm2として設定する(ステップS130)。ここで� �回転制限制御用トルクTm2は、モータMG2のス� �ータ46bに形成される磁界の向きを固定する� �とによりモータMG2のロータ46a(回転軸として� ��リングギヤ軸32a)が回転しないようにする制 御(以下、回転制限制御という)を実行する際� ��モータMG2の三相コイルに通電させる電流値� ��設定するために用いるトルクである。この� ��転制限制御用トルク制限Tm2は、実施例では� ��値0以上の値が設定されるものとした。また 、所定トルクδTは、モータMG1によりエンジン 22をモータリングして始動させる際にエンジ� ��22やモータMG1からなる回転系のイナーシャ� �外乱などによってリングギヤ軸32aに作用し� �るトルクの大きさやそれよりも若干大きい� �ルクの大きさなどを用いることができ、予� �実験などにより定めることができる。図6は� ��回転制限制御の様子を示す説明図である。� ��ータMG2を制御する際には、図6に示すように 、モータMG2のステータ46bには、電流が通電さ れたU相,V相,W相の各々で形成される磁界を合� ��した合成磁界(図中、実線太線矢印参照)が� �成される。回転制限制御では、この合成磁� �が回転しないようにモータMG2を制御する。� �下、こうした回転しない合成磁界を固定磁� �と呼ぶ。固定磁界の向きがモータMG2のロー� �46aの永久磁石により形成される磁界の向き(d -q座標系におけるd軸の向き)と一致するとき� �は、モータMG2から回転軸としてのリングギ� �軸32aにはトルクは出力されない。しかしな� �ら、リングギヤ軸32aにトルクが作用するこ� �によってロータ46aが回転してステータ46bに� �成される固定磁界の向きとロータ46aの現在� �磁界の向き(d軸の向き)とがズレると、ステ� �タ46bに形成される固定磁界の向きとロータ46 aの現在の磁界の向きとが一致する方向にズ� �に応じてロータ46aにトルクが作用し(以下、� ��のトルクを吸引トルクという)、リングギヤ 軸32aに作用するトルクと吸引トルクとが釣り 合う位置でロータ46aは停止する。ここで、吸 引トルクは、固定磁界の向きとロータ46aの現 在の磁界の向きとのズレが電気角でπ/2以下� �範囲内のときにはそのズレが大きいほど大� �くなり、且つ、固定磁界を形成させるため� �ステータ46bの三相コイルに通電させる電流� �が大きいほど大きくなる。前述の回転制限� �御用トルクTm2は、この三相コイルに通電さ� �る電流値を定めるために用いられるもので� �る。実施例では、回転制限制御用トルクTm2� �大きいほど大きくなる傾向で、且つ、回転� �限制御用トルクTm2以下の大きさ(-Tm2~Tm2の範� �内)でリングギヤ軸32aに作用するトルクに対� ��てリングギヤ軸32aが回転しないようにする� ��とができる電流値を設定するものとした。� ��ータMG1からトルク指令Tm1*に対応するトルク が出力されたときにリングギヤ軸32aに作用す るトルクは、-Tm2~Tm2の範囲内となるため、こ� ��ように設定した電流値に対応する電流をモ� ��タMG2のステータ46bの三相コイルに通電させ� ��ば、リングギヤ軸32aが回転しないようにす� ��ことができる。こうしたモータMG2の制御の� ��細については後述する。なお、d-q座標系に� ��いて、d軸はロータ46aに貼り付けられた永久 磁石により形成される磁界の方向であり、q� �はd軸に対して電気角でπ/2だけ進角させた方 向である。

 そして、モータMG2の温度αm2とバッテリ50� ��らの放電電力Pbとに基づいて回転制限制御� �トルク上限Tm2limを設定する(ステップS140)。� �転制限制御用トルク制限Tm2limは、実施例で� �、モータMG2の温度αm2に基づく補正係数k1と� �ッテリ50からの放電電力Pbに基づく補正係数k 2とをモータMG2の定格に基づく基本値Tm2limtmp� �乗じることにより設定するものとした。モ� �タMG2の温度αm2と補正係数k1との関係を図7に� ��し、放電電力Pbと補正係数k2との関係を図8� �示す。図7の例では、補正係数k1は、モータMG 2の温度αm2が所定温度αm2ref以下のときには値 1を設定し、モータMG2の温度αm2が所定温度αm2 refより高いときには温度αm2が高いほど値0に� ��けて小さくなる傾向に設定するものとした� ��ここで、所定温度αm2refは、予め設定された モータMG2の許容温度やそれよりも若干低い温 度などを用いることができる。図8の例では� �放電電力Pbが所定電力Pbref以下のときには値1 を設定し、放電電力Pbが所定電力Pbより大き� �ときには放電電力Pbが所定電力Pbrefを超えて� ��る程度が大きいほど値0に向けて小さくなる 傾向に設定するものとした。ここで、所定電 力Pbrefは、バッテリ50の出力制限Woutに対応す� ��電力やそれよりも若干小さい電力などを用� ��ることができる。これらのように補正係数k 1および補正係数k2を設定することにより、回 転制限制御用トルク制限Tm2limは、モータMG2の 温度αm2が所定温度αm2ref以下で且つバッテリ5 0からの放電電力Pbが所定電力Pbref以下のとき� ��は基本値Tm2limtmpが設定され、モータMG2の温� ��αm2が所定温度αm2refより高いときやバッテ� �50からの放電電力Pbが所定電力Pbrefより大き� �ときには、モータMG2の温度αm2やバッテリ50� �らの放電電力Pbに応じて基本値Tm2limtmpより小 さい値が設定されることになる。このように 回転制限制御用トルク制限Tm2limを設定する理 由については後述する。

 こうして回転制限制御用トルク制限Tm2lim� ��設定すると、回転制限制御用トルクTm2を回� ��制限制御用トルク制限Tm2limと比較する(ステ ップS150)。この回転制限制御用トルクTm2と回� ��制限制御用トルク制限Tm2limとの比較は、モ� ��タMG1からトルク指令Tm1*に対応するトルクが 出力されたときに、モータMG2の温度αm2やバ� �テリ50からの放電電力Pbを考慮して、回転制� ��制御用トルクTm2をそのまま用いて回転制限� ��御を実行してもよいか否かを判定する処理� ��ある。回転制限制御用トルクTm2が回転制限� ��御用トルク制限Tm2lim以下のときには、回転� ��限制御用トルクTm2をそのまま用いて回転制� ��制御を実行してもよいと判断し、モータMG1� ��トルク指令Tm1*と回転制限制御用トルクTm2と をモータECU40に送信する(ステップS190)。トル� ��指令Tm1*と回転制限制御用トルクTm2とを受信 したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1 が駆動されるようインバータ41のスイッチン� ��素子のスイッチング制御を行なうと共に後� ��の図9に例示する回転制限制御用トルク受信 時第2モータ制御ルーチンを実行する。この� �合、トルク指令Tm1*に対応するトルク、即ち� ��ングギヤ軸32aに作用するトルク(-Tm1*/ρ)がト ルク(-Tm2)~Tm2の範囲内となるトルクがモータMG 1から出力されるようモータMG1が制御され、� �ルク(-Tm2)~Tm2の範囲内でリングギヤ軸32aに作� ��するトルクに対してリングギヤ軸32aが回転� ��ないようにすることができるようモータMG2� ��制御されることになるから、モータMG1によ� ��エンジン22をモータリングして始動する際� �リングギヤ軸32aが回転するのを抑制するこ� �ができる。

 一方、回転制限制御用トルクTm2が回転制� ��制御用トルク制限Tm2limより大きいときには� ��回転制限制御用トルク制限Tm2limを回転制限� ��御用トルクTm2として再設定すると共に(ステ ップS160)、再設定した回転制限制御用トルクT m2と前述の所定トルクδTと動力分配統合機構3 0のギヤ比ρとを用いて式(2)によりモータMG1の トルク制限Tm1limを計算し(ステップS170)、ステ ップS110で設定したモータMG1のトルク指令Tm1*� ��トルク制限Tm1lim,(-Tm1lim)で制限してトルク指 令Tm1*を再設定し(ステップS180)、再設定した� �ルク指令Tm1*と回転制限制御用トルクTm2とを� ��ータECU40に送信する(ステップS190)。このよ� �に、ステップS160でモータMG2の温度αm2とバッ テリ50からの放電電力Pbとを反映した回転制� �制御用トルク制限Tm2limを回転制限制御用ト� �クTm2として再設定することにより、モータMG 2の温度αm2の過度の上昇やバッテリ50からの� �電電力Pbの過度の増加を抑制することができ る。また、ステップS170,S180で回転軸としての リングギヤ軸32aに作用するトルクが回転制限 制御用トルクTm2(回転制限制御用トルク制限Tm 2lim)に対応する範囲(-Tm2~Tm2の範囲)よりも狭い 範囲((-Tm2+δT)~(Tm2-δT)の範囲)内となるようモ� �タMG1のトルク指令Tm1*を再設定することによ� ��、モータMG1によりエンジン22をモータリン� �する際にリングギヤ軸32aが回転するのを抑� �することができる。

 次に、エンジン22の回転数Neを閾値Nrefと� �較し(ステップS200)、エンジン22の回転数Neが� ��値Nrefに至っていないときにはステップS100� �戻る。こうしてモータMG1からトルクを出力� �てエンジン22をモータリングすることによっ てエンジン22の回転数Neが閾値Nrefに至ると(ス テップS210)、燃料噴射制御や点火制御の指示� ��エンジンECU24に送信する(ステップS220)。こ� �指示を受信したエンジンECU24は、エンジン22� ��燃料噴射制御や点火制御を行なう。そして� ��エンジン22が完爆したか否かを判定し(ステ� ��プS220)、エンジン22が完爆していないときに はステップS100に戻り、エンジン22が完爆した ときに、始動時制御ルーチンを終了する。

 次に、モータECU40により実行される図9の� ��転制限制御用トルク受信時第2モータ制御ル ーチンについて説明する。このルーチンは、 ハイブリッド用電子制御ユニット70から回転� ��限制御用トルクTm2を受信したときに実行さ� ��る。回転制限制御用トルク受信時第2モータ 制御ルーチンが実行されると、モータECU40のC PU40aは、まず、電流センサ46U,46Vからの三相コ イルのU相,V相に流れる相電流Iu2,Iv2や回転制� �制御用トルクTm2など制御に必要なデータを� �力する処理を実行する(ステップS400)。ここ� �、回転制限制御用トルクTm2は、前述の図3の� ��車ポジション時始動制御ルーチンにより設� ��されたものをハイブリッド用電子制御ユニ� ��ト70から通信により入力するものとした。

 続いて、フラグGの値を調べ(ステップS410) 、フラグGが値0のときには、回転位置検出セ� ��サ44からのモータMG2のロータ46aの回転位置θ m2を入力すると共に(ステップS420)、入力した� ��ータMG2のロータ46aの回転位置θm2に基づいて 電気角θe2を計算し(ステップS430)、計算した� �気角θe2を制御用電気角θesetとして設定し(ス テップS440)、フラグGに値1を設定する(ステッ� ��S250)。そして、フラグGに値1が設定されると 、次回以降はステップS420~S450の処理を行なわ ない。ここで、フラグGは、初期値として値0� ��設定され、制御用電気角θesetを設定したと� ��に値1が設定されるフラグである。したがっ て、ステップS420~S450の処理は、シフトポジシ ョンSPが駐車ポジションの状態でエンジン22� �始動指示がなされてこのルーチンが初めて� �行されるときのモータMG2のロータ46aの回転� �置θm2を用いて制御用電気角θesetを設定する� ��理となる。

 続いて、モータMG2の三相コイルのU相,V相, W相に流れる相電流Iu2,Iv2,Iw2の総和を値0とし� �制御用電気角θesetを用いて次式(3)により相� �流Iu2,Iv2をd軸およびq軸の電流Id2,Iq2に座標変� ��(3相-2相変換)し(ステップS460)、回転制限制� �用トルクTm2に基づいて制御用電気角θesetに� �けるd軸の電流指令Id2*を設定すると共にq軸� �電流指令Iq2*に値0を設定する(ステップS470)。 d軸の電流指令Id2*は、実施例では、回転制限� ��御用トルクTm2が大きいほど大きくなる傾向� ��、且つ、回転制限制御用トルクTm2以下の大� ��さ(-Tm2~Tm2の範囲内)でリングギヤ軸32aに作用 するトルクに対してリングギヤ軸32aが回転し ないようにすることができる電流値を設定す るものとした。

 こうして電流指令Id2*,Iq2*を設定すると、� ��定した電流指令Id2*,Iq2*と電流Id2,Iq2とを用い て次式(4)および式(5)によりd軸およびq軸の電� ��指令Vd2*,Vq2*を計算すると共に(ステップS480)� ��計算したd軸およびq軸の電圧指令Vd2*,Vq2*を� �御用電気角θesetを用いて式(6)および式(7)に� �りモータMG2の三相コイルのU相,V相,W相に印加 すべき電圧指令Vu2*,Vv2*,Vw2*に座標変換(2相-3相 変換)し(ステップS490)、座標変換した電圧指� �Vu2*,Vv2*,Vw2*をインバータ42のトランジスタT7~T 12をスイッチングするためのPWM信号に変換し( ステップS500)、変換したPWM信号をインバータ4 2のトランジスタT7~T12に出力することにより� �ータMG2を駆動制御して(ステップS510)、回転� �限制御用トルク受信時第2モータ制御ルーチ� ��を終了する。ここで、式(4)および式(5)中、� ��k1」および「k3」は比例係数であり、「k2」� ��よび「k4」は積分係数である。

 以上説明した実施例のハイブリッド自動� ��20によれば、シフトポジションSPが駐車ポジ ションにある状態でエンジン22の始動指示が� ��されたときには、モータMG2の温度αm2やバッ テリ50からの放電電力Pbに基づく回転制限制� �用トルクTm2以下の大きさ(-Tm2~Tm2の範囲内)で� ��転軸としてのリングギヤ軸32aに作用するト� ��クに対してリングギヤ軸32aの回転を制限で� ��る程度をもってモータMG2のステータ46bに固� ��磁界が形成されるようモータMG2を制御する� ��共にリングギヤ軸32aに作用するトルクがト� ��ク(Tm2-δT)以下の大きさとなるトルクがモー� ��MG1から出力されてエンジン22がモータリン� �されるようモータMG1を制御し、このモータ� �ングに伴ってエンジン22が始動されるようエ ンジン22を制御するから、エンジン22をモー� �リングして始動させる際にリングギヤ軸32a� �回転するのを抑制することができる。しか� �、モータMG2の温度αm2が所定温度αm2refより高 いときやバッテリ50からの放電電力Pbが所定� �力Pbrefより大きいときに、モータMG2の温度αm 2が所定温度αm2ref以下で且つバッテリ50から� �放電電力Pbが所定電力Pbref以下のときに比し� ��小さい回転制限制御用トルクTm2を設定する� ��ら、モータMG2の温度αm2の過度の上昇やバッ テリ50からの放電電力Pbの過度の増加を抑制� �ることができる。

 実施例のハイブリッド自動車20では、モ� �タMG2の温度αm2とバッテリ50からの放電電力Pb とに基づいて設定される回転制限制御用トル ク制限Tm2lim以下の範囲で回転制限制御用トル クTm2を設定するものとしたが、モータMG2の温 度αm2とバッテリ50からの放電電力Pbとのうち� ��方だけに基づいて設定される回転制限制御� ��トルク制限Tm2lim以下の範囲で回転制限制御� ��トルクTm2を設定するものとしてもよい。ま� ��、モータMG2の温度αm2とバッテリ50からの放� ��電力Pbとのうち少なくとも一方に基づいて� �転制限制御用トルクTm2を直接設定するもの� �してもよい。

 実施例のハイブリッド自動車20では、モ� �タMG2の温度αm2が所定温度αm2refより高いとき には、モータMG2の温度αm2が高いほど値0に向� ��て直線的に小さくなる傾向に補正係数k1を� �定するものとしたが、値1より小さい値であ� ��ば、一定の値(例えば、0.5など)を補正係数k1 として設定するものとしてもよいし、1段以� �の段数をもって段階的に小さくなる傾向に� �正係数k1を設定するものとしてもよい。また 、実施例のハイブリッド自動車20では、バッ� ��リ50からの放電電力Pbが所定電力Pbrefより大� ��いときには、バッテリ50からの放電電力Pbが 大きいほど値0に向けて直線的に小さくなる� �向に補正係数k2を設定するものとしたが、値 1より小さい値であれば、一定の値(例えば、0 .5など)を補正係数k2として設定するものとし� ��もよいし、1段以上の段数をもって段階的に 小さくなる傾向に補正係数k2を設定するもの� ��してもよい。

 実施例のハイブリッド自動車20では、回� �制限制御用トルク制限Tm2limを設定する際に� �モータMG2の温度αm2を用いるものとしたが、� ��れに代えて、インバータ42の温度や、モー� �MG2やインバータ42を冷却する冷却水の温度な どを用い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� �タMG2の温度αm2が所定温度αm2refより高いとき やバッテリ50からの放電電力Pbが所定電力Pbref より大きいときに、モータMG2の温度αm2が所� �温度αm2ref以下で且つバッテリ50からの放電� �力Pbが所定電力Pbref以下のときに比して小さ� ��回転制限制御用トルクTm2を設定するものと� ��たが、モータMG2の温度αm2が所定温度αm2ref� �下で且つバッテリ50からの放電電力Pbが所定� ��力Pbref以下のときであっても、モータMG2の� �度αm2が所定温度αm2refより高くなるのが予測 されるときやバッテリ50からの放電電力Pbが� �定電力Pbrefより大きくなるのが予測されると きには、これらが予測されないときに比して 小さな回転制限制御用トルクTm2を設定するも のとしてもよい。こうすれば、モータMG2の温 度αm2が所定温度αm2refより高くなる前やバッ� ��リ50からの放電電力Pbが所定電力Pbrefより大� ��くなる前から小さな回転制限制御用トルクT m2を設定することになるから、モータMG2の温� ��αm2の過度の温度上昇やバッテリ50からの放� ��電力Pbの過度の増加をより抑制することが� �きる。なお、モータMG2の温度αm2が所定温度� �m2refより高くなるか否かの予測は、例えば、 モータMG2の温度αm2の変化やモータMG2のステ� �タ46bの三相コイルに通電させている電流な� �に基づいて行なうことができる。また、バ� �テリ50からの放電電力Pbが所定電力Pbrefより� �きくなるか否かの予測は、例えば、モータMG 1のトルク指令Tm1*や回転制限制御用トルクTm2� ��ど基づいて行なうことができる。

 実施例のハイブリッド自動車20では、図3の� ��車ポジション時始動制御ルーチンのステッ� ��S130でモータMG1からトルク指令Tm1*に対応す� �トルクを出力したときに回転軸としてのリ� �グギヤ軸32aに作用すると推定される推定軸� �ルクTrestの大きさよりも所定トルクδTだけ大 きな回転制限制御用トルクTm2を設定し、ステ ップS170,S180で回転制限制御用トルクTm2よりも 所定トルクδTだけリングギヤ軸32aに作用する トルクの大きさが小さくなるようモータMG1の トルク指令Tm1*を設定するものとしたが、ス� �ップS130で推定軸トルクTrestの大きさに等し� �回転制限制御用トルクTm2を設定するものと� �てもよいし、ステップS170,S180でリングギヤ� �32aに作用するトルクが回転制限制御用トル� �Tm2に等しくなるようモータMG1のトルク指令Tm 1*を設定するものとしてもよい。また、ステ� ��プS170,S180で、前述の式(2)に代えて、回転制� ��制御用トルクTm2と所定トルクδT2と動力分配 統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(8)によ� �計算されるトルク制限Tm1limを用いて、トル� �指令Tm1*を設定するものとしてもよい。この� ��合、推定軸トルクTrestは、トルク(-Tm2+δT2/ρ) ~トルク(Tm2-δT2/ρ)の範囲内となるため、この� ��合でも、リングギヤ軸32aが回転しないよう� ��することができる。ここで、「δT2/ρ」は、 前述の所定トルクδTに相当するものとしても よい。

 実施例のハイブリッド自動車20では、モ� �タMG2として三相交流電動機を用いるものと� �たが、三相以外の多相交流電動機を用いる� �のとしてもよい。

 実施例のハイブリッド自動車20では、停� �状態のエンジン22のモータリングが開始され たときの電気角θe2を制御用電気角θesetとし� �設定するものとしたが、停止状態のエンジ� �22のモータリングが開始されたときの電気角 θe2に限られず、例えば、エンジン22が停止状 態であるとき即ちエンジン22のモータリング� ��開始される前の電気角θe2などを制御用電気 角θesetとして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、d-q� �標系に対して回転制限制御用トルクTm2に基� �いて制御用電気角θesetにおけるd軸の電流指� ��Id2*を設定すると共にq軸の電流指令Iq2*に値0 を設定し、設定したd軸およびq軸の電流指令I d2*,Iq2*に基づいてモータMG2を制御するものと� ��たが、回転制限制御用トルクTm2に基づく電� ��をモータMG2に通電させてモータMG2のステー� ��46bの磁界の向きを固定するものであれば、3 相-2相変換することなくモータMG2を制御する� ��のとしてもよい。

 実施例のハイブリッド自動車20では、4段� ��変速段をもって変速可能な変速機60を用い� �ものとしたが、変速段は4段に限られるもの� ��はなく、2段以上の変速段をもって変速可能 な変速機であればよい。

 実施例のハイブリッド自動車20では、駆� �輪39a,39bに連結された駆動軸36に変速機60を介 して接続された動力軸としてのリングギヤ軸 32aにエンジン22からの動力を動力分配統合機� ��30を介して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、エンジン22のクランクシャフト26に接続� �れたインナーロータ132と駆動輪39a,39bに動力� ��出力する駆動軸36に変速機60を介して接続さ れた動力軸32bに接続されたアウターロータ134 とを有し、エンジン22の動力の一部を動力軸3 2b,変速機60,駆動軸36を介して駆動輪39a,39b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130を備えるものとしてもよい。

 実施例では、ハイブリッド自動車の形態� ��して用いるものとしたが、列車など自動車� ��外の車両の形態としてもよいし、自動車を� ��めた車両の制御方法の形態としてもよい。� �

 ここで、実施例や変形例の主要な要素と� ��明の開示の欄に記載した発明の主要な要素� ��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、エン� �ン22の出力軸としてのクランクシャフト26に� ��ャリア34が接続されると共に回転軸として� �リングギヤ軸32aにリングギヤ32が接続された 動力分配統合機構30および動力分配統合機構3 0のサンギヤ31に接続されたモータMG1が「モー タリング手段」に相当し、回転軸としてのリ ングギヤ軸32aにロータ46aが接続されステータ 46bの回転磁界によりロータ46aを回転駆動させ てリングギヤ軸32aに動力を入出力するモータ MG2が「電動機」に相当し、モータMG1,MG2と電� �をやりとりするバッテリ50が「蓄電手段」に 相当し、リングギヤ軸32aと駆動輪39a,39bに連� �された駆動軸36との間の変速段の変更を伴う 動力の伝達およびその解除を行なう変速機60� ��「変速手段」に相当し、シフトポジションS Pが駐車ポジションにある状態でエンジン22の 始動指示がなされたときにモータMG2の温度αm 2とバッテリ50からの放電電力Pbとに基づいて� ��転制限制御用トルクTm2を設定する処理やリ� ��グギヤ軸32aに作用するトルクの大きさが回� ��制限制御用トルクTm2以下となる範囲でモー� ��MG1のトルク指令Tm1*を設定する処理,エンジ� �22のモータリングに伴ってエンジン22の回転� ��Neが閾値Nref以上になったときにエンジン22� �燃料噴射制御や点火制御の指示を行なう処� �を実行するハイブリッド用電子制御ユニッ� �70およびハイブリッド用電子制御ユニット70� ��ら受信した回転制限制御用トルクTm2に基づ� ��て回転制限制御用トルクTm2以下の大きさで� ��ングギヤ軸32aに作用するトルク(トルク-Tm2~T m2の範囲内のトルク)に対してリングギヤ軸32a が回転しないようにすることができる電流を モータMG2に通電させてモータMG2を制御する処 理やトルク指令Tm1*に基づいてモータMG1を制� �する処理を実行するモータECU40およびハイブ リッド用電子制御ユニット70からの指示に応� ��て燃料噴射制御や点火制御を実行するエン� ��ンECU24が「制御手段」に相当する。なお、� �施例や変形例の主要な要素と発明の開示の� �に記載した発明の主要な要素との対応関係� �、実施例が発明の開示の欄に記載した発明� �実施するための最良の形態を具体的に説明� �るための一例であることから、発明の開示� �欄に記載した発明の要素を限定するもので� �ない。即ち、発明の開示の欄に記載した発� �についての解釈はその欄の記載に基づいて� �なわれるべきものであり、実施例は発明の� �示の欄に記載した発明の具体的な一例に過� �ないものである。

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