JP2005105950A

JP2005105950A - 自動車

Info

Publication number: JP2005105950A
Application number: JP2003340628A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kashiwa; 康弘栢; Kiyoshiro Kamioka; 清城上岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】始動直後の内燃機関の負担を抑制して、内燃機関の排気を抑制したり不活性状態の触媒からの触媒臭の発生を抑制する。
【解決手段】エンジンとエンジンに接続されたモータとを備えるハイブリッド自動車において、シフトポジションがＰレンジの停車中に、バッテリの残容量が少なくなってバッテリへの充電が要求されたとき、エンジン始動時の冷却水温Ｔｗが高いほど短い時間として設定された負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過するまでは、バッテリへの充電を保留してエンジンの暖機運転を継続し（Ｓ１４０）、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過したときにエンジンからの動力をモータにより回生してバッテリへの充電を開始する（Ｓ１５０）。これにより、暖機運転中のエンジンへの負担を抑制してエンジンの排気を抑制したり不活性状態の触媒から触媒臭が発生するのを抑制できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは内燃機関を備える自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、エンジンの吸気の温度が低いときやエンジンの冷却水の温度が低いときに燃料噴射量を増量して暖機運転を行ない、吸気の温度や冷却水の温度が高くなったときに燃料噴射量の増量を停止して理論空燃比制御を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−３１１６３８号公報

上述の自動車では、こうした暖機運転中にエンジンに負荷をかけると、エンジンからの動力の出力が不安定となる場合や燃費が悪くなる場合，不活性状態の触媒によりエンジンの排気を十分に浄化できない場合，不活性状態の触媒から運転者に不快な触媒臭が発生する場合などが生じる。エンジンを備える通常の自動車では、運転者からの動力の要求がない限り、暖機運転中に大きな負荷がかかる頻度は少ないが、例えば、エンジンからの動力を用いて比較的大きな電力を発電する発電機を備えるハイブリッド自動車では、こうした運転者からの動力の要求がないときでもバッテリへの充電が要求されて暖機運転中に負荷がかかることがある。一方、運転者による動力の要求に対してはエンジンが暖機運転中であるか否かに拘わらずこれに対処する必要があるが、こうした動力が要求されているときでもできる限りエンジンに負荷がかからないようにすることが望ましい。

本発明の自動車は、こうした問題を解決し、暖機運転中などに内燃機関にかかる負荷を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の自動車は、内燃機関の排気の発生を抑制することを目的の一つとする。さらに、本発明の自動車は、内燃機関の排気を浄化する触媒の触媒臭を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の自動車は、燃費の悪化を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の自動車は、運転者からの動力の要求に対処することを目的の一つとする。

本発明の自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の自動車は、
内燃機関を備える自動車であって、
前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、
前記発電手段からの発電電力を入力可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあるか否かを推定する負荷運転可能状態推定手段と、
前記蓄電手段への充電が要求されたとき、該充電の要求に拘わらず前記負荷運転可能状態推定手段により前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあると推定されるまで前記蓄電手段への充電が制限されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制限制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の自動車では、蓄電手段への充電が要求されたとき、その充電の要求に拘わらず内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあると推定されるまで蓄電手段への充電を制限するよう内燃機関と発電手段とを制御するから、所定の負荷運転可能状態にあると推定されるまでの間に内燃機関に過剰な負荷がかかるのを抑制することができる。この結果、燃費の悪化を抑制したり、内燃機関の排気の発生を抑制したり、内燃機関の排気を浄化する触媒の触媒臭を抑制したりすることができる。

こうした本発明の第１の自動車において、前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段を備え、前記充電の要求は、前記検出された残容量が第１所定量を下回ったときを条件の一つとして行なわれる要求であり、前記制限制御手段は、前記検出された残容量が前記第１所定量よりも小さい第２所定量を下回ったときには前記蓄電手段への充電の制限を行なわない手段であるものとすることもできるし、前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記制限制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧が所定電圧より低いときには、前記蓄電手段への充電の制限を行なわない手段であるものとすることもできる。このように、蓄電手段の状態によっては蓄電手段への充電の制限を行なわないから、蓄電手段を含む電気システムの状態を良好な状態に維持できる。

また、本発明の第１の自動車において、車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な電動機を備えるものとすることもできる。

さらに、本発明の第１の自動車において、前記制限制御手段による制御は、前記自動車の停車時に行なわれる制御であるものとすることもできる。

本発明の第２の自動車は、
車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える自動車であって、
前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあるか否かを推定する負荷運転可能状態推定手段と、
前記負荷運転可能状態推定手段により前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあると推定されるまで前記内燃機関から出力される動力を制限すると共に該制限により不足する動力を前記蓄電手段により補って前記駆動軸に要求される要求動力が該駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制限制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の自動車では、内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあると推定されるまで内燃機関から出力される動力を制限すると共に制限により不足する動力を蓄電手段により補って駆動軸に要求される要求動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを制御するから、所定の負荷運転可能状態にあると推定されるまでの間に内燃機関に過剰な負荷がかかるのを抑制して要求動力を駆動軸に出力させることができる。この結果、燃費の悪化を抑制したり、内燃機関の排気の発生を抑制したり、内燃機関の排気を浄化する触媒の触媒臭を抑制したりすることができる。

こうした本発明の第２の自動車において、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電すると共に残余の動力を前記駆動軸に伝達可能な発電手段を備え、前記制限制御手段は、前記内燃機関と前記発電手段と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。

本発明の第１または第２の自動車において、前記負荷運転可能状態推定手段は、前記内燃機関が安定燃焼可能な状態にあるか否かを推定する安定燃焼推定手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関が安定燃焼可能な状態にあるか否かを推定することにより所定の負荷運転可能状態にあるか否かを推定することができる。

安定燃焼推定手段を備える態様の本発明の第１または第２の自動車において、前記内燃機関の冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出手段を備え、前記安定燃焼推定手段は、前記検出された冷却媒体の温度に基づいて前記内燃機関が安定燃焼可能な状態にあるか否かを推定する手段であるものとすることもできる。内燃機関の燃焼状態はその冷却媒体の温度に依存するから、冷却媒体の温度に基づいてより正確に内燃機関が安定燃焼可能な状態であるか否かを推定することができる。

この媒体温度検出手段を備える態様の本発明の第１または第２の自動車において、前記安定燃焼推定手段は、前記内燃機関を始動する際に前記媒体温度検出手段により検出された冷却媒体の温度に基づいて前記内燃機関の始動から安定燃焼に至るまでの安定燃焼到達予測時間を設定する安定燃焼到達予測時間設定手段を有し、前記設定した安定燃焼到達予測時間が経過したときに前記内燃機関が安定燃焼していると推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、冷却媒体の温度に基づいて設定された安定燃焼到達予測時間により内燃機関が安定燃焼可能な状態にあるか否かを推定することができる。この態様の本発明の第１または第２の自動車において、前記安定燃焼到達予測時間設定手段は、前記検出された冷却媒体の温度が高いほど短くなる傾向に前記安定燃焼到達予測時間を設定する手段であるものとすることもできる。

この安定燃焼到達予測時間設定手段を備える態様の本発明の第１または第２の自動車において、前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段を備え、前記安定燃焼到達予測時間設定手段は、前記検出された残容量に基づいて前記安定燃料到達予測時間を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の残容量によって蓄電手段への充電を制限する時間を調整することができる。この態様の本発明の第１または第２の自動車において、前記安定燃焼到達予測時間設定手段は、前記内燃機関を始動する際に前記残容量検出手段により検出された残容量が低いほど短くなる傾向に前記安定燃焼到達予測時間を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の残容量に基づいて蓄電手段への充電の制限が過度になるのを抑制でき、蓄電手段を含む電気システムの状態を良好な状態に維持できる。

また、本発明の第１または第２の自動車において、前記内燃機関の排気系に取り付けられた酸素検出手段を備え、前記負荷運転可能状態推定手段は、前記酸素検出手段による検出結果を用いて前記内燃機関の空燃比制御が可能な状態に至ったときに前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあると推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、酸素検出手段による検出結果を用いて内燃機関の空燃比制御が可能な状態に至ったか否かにより内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあるか否かを推定することができる。

発電手段を備える態様の本発明の第１または第２の自動車において、前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と車軸に接続された駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に接続された発電機と、を備える手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と車軸に接続された駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態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、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能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置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の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の状態を検出する各種センサからの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）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。燃料噴射制御では、エンジンＥＣＵ２４は、バキュームセンサにより検出されたエンジン２２の吸入空気量に基づいて最適な空燃比が得られるよう燃料噴射量の調節を行なう。このとき、エンジン２２の冷却水の温度を検出する温度センサ２３ａからの冷却水温Ｔｗに基づいてエンジン２２が冷えていると判定されるときには良好な燃料状態を確保するために燃料噴射量を増量補正する。また、排気管に取り付けられた酸素センサ２３ｂの温度状態が良好となって使用可能な状態となったときには酸素センサ２３ｂにより検出された酸素濃度に基づいて空燃比のフィードバック制御を行なう。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。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置され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に噛合する複数のピニオンギヤ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とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から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分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１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、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２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とバッテリ５０とを接続する電力ライン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として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。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る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るものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。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。

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電圧センサ５１ａからの端子間電圧ＶＢ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン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に取り付けられた温度センサ５１ｃ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。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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、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。

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に出力すべき駆動要求トルクＴｄ＊を計算し、この駆動要求トルクＴｄ＊に対応する要求動力が駆動軸としてのリングギヤ軸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ＭＧ１やモータＭＧ２から要求動力に見合う動力を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、バッテリ５０の充放電を行なうか否かの差があるだけで実質的な制御における差違はない。したがって、以下、両者をまとめて通常運転モードと呼ぶ。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、停車している状態でエンジン２２からの動力をモータＭＧ１で回生して必要な電力をバッテリ５０に充電することもできる。

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、特にシフトレバー８１の操作によりＰレンジで停車している最中にバッテリ５０への充電が要求されたとき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により実行される停車時充電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、シフトポジションセンサ８２により入力されたシフトポジションＳＰがＰレンジであるときにバッテリ５０の充電が要求されたときから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。ここで、バッテリ５０からの充電の要求は、例えば、電流センサ５１ｂにより検出される充放電電流の積算値に基づいて計算されバッテリＥＣＵ５２から通信により入力された残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓ１ｒｅｆ（例えば、５０％や５５％など）未満となったときに行なわれる。

停車時充電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、バッテリ５０の残容量ＳＯＣや端子間電圧ＶＢ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、バッテリ５０の端子間電圧ＶＢは、電圧センサ５１ａにより検出されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力することができる。続いて、入力した残容量ＳＯＣに基づいて充電要求パワーＰｂ＊を設定する。（ステップＳ１１０）。ここで、充電要求パワーＰｂ＊は、残容量ＳＯＣが小さいほど大きな値を設定することができる。勿論、所定値を設定するものとしてもよい。

次に、エンジン２２の始動から負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過した否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆは、エンジン２２の始動から安定燃焼可能な状態に至るまでに要する時間として図３に例示する始動時処理ルーチンにより設定され、これが、後述するエンジン２２の負荷運転が制限される時間となる。この始動時処理ルーチンは、所定の始動条件が成立したときに実行される。ここで、所定の始動条件は、エンジン２２が停止している最中に、残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓ１ｒｅｆ未満となってエンジン２２からの動力を用いてバッテリ５０を充電させる必要があるときや、冷却水温Ｔｗが所定水温Ｔｗｒｅｆ未満となってエンジン２２を暖機運転させる必要があるとき、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上あるいは駆動要求トルクＴｄ＊が所定トルクＴｒｅｆ以上となってエンジン２２からの動力を用いて走行する必要があるときなどに成立する。始動時処理ルーチンでは、図３に示すように、エンジン２２を始動して（ステップＳ２００）、エンジン始動時のエンジン２２の冷却水温Ｔｗやバッテリ５０の残容量ＳＯＣを入力し（ステップＳ２１０）、入力した冷却水温Ｔｗと残容量ＳＯＣとに基づいて負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを設定して（ステップＳ２２０）、終了する。負荷運転禁止時間ｔｒｅｆの設定は、実施例では、冷却水温Ｔｗと残容量ＳＯＣと負荷運転禁止時間ｔｒｅｆとの関係を予めマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、冷却水温Ｔｗと残容量ＳＯＣとが与えられると、マップから対応する負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを導出することにより行なうものとした。このマップの一例を図４に示す。図４に示すように、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆは、冷却水温Ｔｗが高いほど、また残容量ＳＯＣが低いほど、短い時間となるように設定される。冷却水温Ｔｗが高いほど短い時間に負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを設定するのは、冷却水温Ｔｗが高いほどエンジン２２の燃焼室内の温度上昇が早くなりその分エンジン２２が安定燃焼可能な状態に至るのが早くなるためであり、残容量ＳＯＣが低いほど短い時間に負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを設定するのは、エンジン２２の負荷運転の制限に伴うバッテリ５０への充電の過剰な制限を抑制してバッテリ５０を含む電気システムの状態を良好な状態に維持するためである。なお、図４に示すように、冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｗｒｅｆ以上のときには、エンジン２２を始動した後直ちに負荷運転可能であるとして負荷運転禁止時間ｔｒｅｆに値０が設定される。

エンジン２２の始動から負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過していないときには、残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓ２ｒｅｆ以上でバッテリ５０の端子間電圧ＶＢが所定電圧ＶＢｒｅｆ以上であるか否か、即ち、バッテリ５０の状態が良好であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、所定残容量Ｓ２ｒｅｆは、バッテリ５０に充電するための前述した所定残容量Ｓ１ｒｅｆよりも低い値（例えば、３５％や４０％など）に設定されている。バッテリ５０の状態が良好であると判定されると、ステップＳ１１０で設定された充放電要求パワーＰｂ＊に拘わらずバッテリ５０への充電を行なうことなくエンジン２２の暖機運転（無負荷運転）が維持されるようエンジン２２を駆動制御して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。一方、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過しているときには、充放電要求パワーＰｂ＊でバッテリ５０への充電が開始されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを駆動制御して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２やモータＭＧ１の駆動制御は、エンジン２２とモータＭＧ１を効率よく駆動しながらバッテリ５０が充電されるようエンジン２２の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊やモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信することにより行なわれる。このように、バッテリ５０への充電が要求されると、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過してエンジン２２が安定燃焼可能な状態に至るまでバッテリ５０への充電を保留し、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過したときにバッテリ５０への充電の保留を解除してエンジン２２からの動力をモータＭＧ１で回生してバッテリ５０への充電を開始するのである。負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過していないが、バッテリ５０の状態が良好でないときには、バッテリ５０を含む電気システムを保護を優先して、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆの経過を待たずに充放電要求パワーＰｂ＊でバッテリ５０が充電されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを駆動制御する（ステップＳ１５０）。

以上説明した実施例の自動車２０によれば、Ｐレンジの停車中にバッテリ５０への充電が要求されたとき、エンジン２２の始動から安定燃焼可能な状態に至るまでの時間として設定される負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過するのを待ってバッテリ５０への充電を開始するから、エンジン２２が安定燃焼可能な状態に至るのを待たずにバッテリ５０への充電を開始するものに比してエンジン２２への過剰な負担を抑制することができる。この結果、燃費の悪化を抑制したり、エンジン２２の排気を抑制したり、不活性状態にある触媒から発生する触媒臭を抑制したりすることができる。しかも、エンジン２２を始動する際に検出したエンジン２２の冷却水温Ｔｗに基づいて負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを設定するから、エンジン２２が安定燃焼可能な状態に至ったか否かをより正確に推定することができる。さらに、残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓ２ｒｅｆ未満のときや端子間電圧ＶＢが所定電圧ＶＢｒｅｆ未満のときには負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを待たずにバッテリ５０への充電を開始するから、バッテリ５０への充電が過度に制限されるのを防止して、バッテリ５０を含む電気システムの状態を良好な状態に維持することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過するまでは充電要求パワーＰｂ＊に拘わらずバッテリ５０への充電を保留してエンジン２２の暖機運転（無負荷運転）を維持するものとしたが、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過する前でも若干の電力をバッテリ５０に充電させるものとしてもよい。例えば、エンジン２２にかける負荷に上限値を設けてその上限値の範囲内でエンジン２２とモータＭＧ１とを駆動させてバッテリ５０を充電するものとしてもよい。

続いて、車両がモータ運転モードで走行している最中にエンジン２２の始動条件が成立して通常運転モードによる走行に切り替えられた際のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図５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、モータ運転モードから通常運転モードへの切り替えが指示されたときから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。モータ運転モードから通常運転モードへの切り替えの指示は、例えば、モータ運転モードによる走行中にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１ｒｅｆ未満となったり車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以上あるいは駆動要求トルクＴｄ＊が所定トルクＴｒｅｆ以上となってエンジン２２の始動条件が成立したときに行なわれる。

図５の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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２（リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ）、バッテリ５０の残容量ＳＯＣ、バッテリ５０の端子間電圧ＶＢ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により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力することができる。続いて、入力したバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて充電要求パワーＰｂ＊を設定する（ステップＳ３１０）。充電要求パワーＰｂ＊は、実施例では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓ１ｒｅｆ未満のときに、残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０への充電を要求するための要求値が設定されるものとした。この要求値は、残容量ＳＯＣが低いほど大きな値としてもよいし、所定値としてもよい。

そして、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき駆動要求トルクＴｄ＊と車両に必要な車両要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ３２０）。ここで、駆動要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊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駆動要求トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。図６に要求トルク設定用マップの一例を示す。車両要求パワーＰ＊は、設定した駆動要求トルクＴｄ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものにバッテリ５０の充電要求量Ｐｂ＊を加えたものとして計算することができる。

次に、エンジン２２の始動から負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過したか否かを判定する（ステップＳ３３０）。負荷運転禁止時間ｔｒｅｆは、前述したエンジン２２の始動条件の成立に伴って図３の始動時処理ルーチンにより設定される。

負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過していないと判定されると、バッテリ５０が良好な状態にあるか否か（残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓ２ｒｅｆ以上で端子間電圧ＶＢが所定電圧ＶＢｒｅｆ以上であるか否か）、駆動要求トルクＴｄ＊がモータＭＧ２のトルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３４０，Ｓ３５０）。ここで、トルク制限Ｔｍ２ｍａｘは、例えば、バッテリ５０の温度Ｔｂと残容量ＳＯＣに基づくバッテリ５０の出力制限から求められる値とモータＭＧ２の定格最大トルクから求められる値とのうち小さい方の値として求められる。バッテリ５０が良好な状態にあり、駆動要求トルクＴｄ＊がモータＭＧ２のトルク上限値Ｔｍ２ｍａｘ未満であるときには、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定すると共にトルク指令Ｔｍ２＊を駆動要求トルクＴｄ＊に設定し（ステップＳ３６０〜Ｓ３８０）、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，トルク指令Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ３９０）、本ルーチンを終了する。目標トルクＴｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標トルクＴｅ＊（値０）に見合うトルクがエンジン２２から出力、即ち、エンジン２２が暖機運転（無負荷運転）されるよう燃料噴射制御や点火制御などの制御）を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に見合うトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２から出力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。これにより、エンジン２２の始動から負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過してエンジン２２が安定燃焼可能な状態に至るまでは、エンジン２２の暖機運転（無負荷運転）が維持されると共にバッテリ５０の電力を用いてモータＭＧ２により駆動要求トルクＴｄ＊に見合うトルクがリングギヤ軸３２ａ（駆動軸）に出力される。

一方、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過したと判定されたり、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆは経過していないがバッテリ５０の状態が良好でないと判定されたときには、車両要求パワーＰ＊をエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊として設定してこのエンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ４００）。図７に、エンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊を設定する様子を示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、エンジン２２を効率よく運転させる動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊（Ｔｅ＊×Ｎｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。そして、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒと動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力した現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ４１０）、計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて次式（３）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算する（ステップＳ４２０）。図８に、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を示す。図中、左のＳ軸はサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。サンギヤ３１，キャリア３４，リングギヤ３２の回転数はそれぞれモータＭＧ１，エンジン２２，モータＭＧ２の回転数であるから、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊は、回転数Ｎｍ２と目標回転数Ｎｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（３）により計算することができる。したがって、この目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようトルク指令Ｔｍ１＊を設定してモータＭＧ１を駆動制御することによりエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させることができる。なお、式（３）中の「ｋ１」は比例項におけるゲインを示し、「ｋ２」は積分項におけるゲインを示す。また、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は、図８に示すように、トルク指令Ｔｍ１＊に基づいてモータＭＧ１から出力されるトルクによりエンジン２２からリングギヤ軸３２ａに直接伝達されるトルク（−Ｔｍ１＊／ρ）と駆動要求トルクＴｄ＊との偏差として計算することができる。こうして目標トルクＴｅ＊やトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を計算すると、これらを対応する各ＥＣＵに送信して（ステップＳ３９０）、本ルーチンを終了する。これにより、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過してエンジン２２が安定燃焼可能な状態に至ったときや負荷運転禁止時間ｔｒｅｆの経過前でもバッテリ５０の状態が良好でないときには、車両要求パワーＰｅ＊に見合うパワーがエンジン２２から出力されると共にエンジン２２から出力されるパワーがモータＭＧ１，ＭＧ２によりトルク変換されリングギヤ軸３２ａ（駆動軸）に駆動要求トルクＴｄ＊として出力される。

負荷運転禁止時間ｔｒｅｆは経過していないが、駆動要求トルクＴｄ＊がトルク制限Ｔｍ２ｍａｘより大きいと判定されたときには、モータＭＧ２から出力されるトルクだけでは駆動要求トルクＴｄ＊に対処できないと判断して、車両要求パワーＰ＊を駆動要求トルクＴｄ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとして再設定して（ステップＳ４３０）、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に前述した式（１）ないし式（３）によりモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を計算し（ステップＳ４００〜Ｓ４２０）、設定または計算したエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を対応する各ＥＣＵに送信する（ステップＳ３９０）。これにより、バッテリ５０への充電なしにエンジン２２から出力されるパワーがモータＭＧ１，ＭＧ２によりトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに駆動要求トルクＴｄ＊として出力される。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、停止中のエンジン２２を始動してモータ運転モードから通常運転モードへの走行に切り替える際に、エンジン２２の始動から安定燃焼可能な状態に至るまでの時間として設定される負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過するのを待って、エンジン２２から出力される動力をモータＭＧ１，ＭＧ２によりトルク変換してリングギヤ軸３２ａ（駆動軸）に出力して走行するから、エンジン２２が安定燃焼可能な状態に至るのを待たずにエンジン２２からの動力を用いて走行するものに比してエンジン２２にかかる過剰な負担を抑制することができる。この結果、燃費の悪化を抑制したり、エンジン２２の排気を抑制したり、不活性状態にある触媒から発生する触媒臭を抑制したりすることができる。しかも、エンジン２２を始動する際に検出したエンジン２２の冷却水温Ｔｗに基づいて負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを設定するから、エンジン２２が安定燃焼可能な状態にあるか否かをより正確に推定することができる。さらに、残容量ＳＯＣが所定残容量Ｓ２ｒｅｆ未満のときや端子間電圧ＶＢが所定電圧ＶＢｒｅｆ未満のときには負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを待たずにエンジン２２からの動力を用いて走行するから、バッテリ５０への過度の負担を制限でき、バッテリ５０を含む電気システムの状態を良好な状態に維持することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動から負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過するまでは、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊を値０に設定してエンジン２２を暖機運転、即ち、無負荷運転させるものとしたが、若干の負荷をエンジン２２に与えるものとしても構わない。例えば、エンジン２２のトルク上限値を設定しておき、エンジン２２の始動から負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過するまでは、設定したトルク上限値の範囲内でエンジン２２を駆動して、不足分をバッテリ５０からの電力を用いてモータＭＧ２から出力させ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、図４のマップで示すように、負荷運転禁止時間ｔｒｅｆとしてエンジン２２の冷却水温Ｔｗが高いほど直線的に短くなる時間を設定したが、冷却水温Ｔｗが高いほど短くなる傾向であれば階段的に設定してもよいし曲線的に設定してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の冷却水温Ｔｗとバッテリ５０の残容量ＳＯＣとに基づいて負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを設定するものとしたが、冷却水温Ｔｗだけに基づいて負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを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の冷却水温Ｔｗとバッテリ５０の残容量ＳＯＣとに基づいて負荷運転禁止時間ｔｒｅｆを設定し、設定した負荷運転禁止時間ｔｒｅｆが経過したか否かによりエンジン２２が安定燃焼可能な状態にあるか否かを判定したが、冷却水温Ｔｗを直接用いてエンジン２２が安定燃料可能な状態にあるか否かを判定するものとしてもよい。例えば、冷却水温Ｔｗが所定の閾値よりも高い温度に至ったときにエンジン２２が安定燃焼可能な状態にあると判断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の冷却水温Ｔｗに基づいて始動直後のエンジン２２の負荷運転を制限するものとしたが、エンジン２２が酸素センサ２３ｂにより検出される酸素濃度に基づいて空燃比のフィードバック制御を実行できる状態にあるか否かによりエンジン２２の負荷運転を制限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、バッテリ５０の残容量ＳＯＣと端子間電圧ＶＢとに基づいてバッテリ５０の状態が良好であるか否かの判定を行なうものとしたが、いずれか一方に基づいてバッテリ５０が良好な状態であるか否かを判定するものとしてもよいし、残容量ＳＯＣや端子間電圧ＶＢ以外の要素（例えば、バッテリ５０の温度Ｔｂなど）以外の要素を加味してバッテリ５０が良好な状態であるか否かを判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、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図９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の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図９における車輪６４ａ，６４ｂ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の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０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２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸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。

以上、本発明を実施するための最良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、自動車産業に利用可能である。

本発明の一実施例である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用電子制御ユニット７０により実行される停車時充電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。実施例の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処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。負荷運転禁止時間設定用マップの一例を示す説明図である。実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。動力分配統合機構３０の共線図の一例である。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。

符号の説明

２０，１２０，２２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３ａ温度センサ、２３ｂ酸素センサ、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、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，６４ａ，６４ｂ駆動輪、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、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

内燃機関を備える自動車であって、
前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、
前記発電手段からの発電電力を入力可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあるか否かを推定する負荷運転可能状態推定手段と、
前記蓄電手段への充電が要求されたとき、該充電の要求に拘わらず前記負荷運転可能状態推定手段により前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあると推定されるまで前記蓄電手段への充電が制限されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する制限制御手段と、
を備える自動車。
請求項１記載の自動車であって、
前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段を備え、
前記充電の要求は、前記検出された残容量が第１所定量を下回ったときを条件の一つとして行なわれる要求であり、
前記制限制御手段は、前記検出された残容量が前記第１所定量よりも小さい第２所定量を下回ったときには前記蓄電手段への充電の制限を行なわない手段である
自動車。
請求項１または２記載の自動車であって、
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制限制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧が所定電圧より低いときには、前記蓄電手段への充電の制限を行なわない手段である
自動車。
車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な電動機を備える請求項１ないし３いずれか記載の自動車。
前記制限制御手段による制御は、前記自動車の停車時に行なわれる制御である請求項１ないし４いずれか記載の自動車。
車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える自動車であって、
前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあるか否かを推定する負荷運転可能状態推定手段と、
前記負荷運転可能状態推定手段により前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあると推定されるまで前記内燃機関から出力される動力を制限すると共に該制限により不足する動力を前記蓄電手段により補って前記駆動軸に要求される要求動力が該駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制限制御手段と、
を備える自動車。
請求項６記載の自動車であって、
前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電すると共に残余の動力を前記駆動軸に伝達可能な発電手段を備え、
前記制限制御手段は、前記内燃機関と前記発電手段と前記電動機とを制御する手段である
自動車。
前記負荷運転可能状態推定手段は、前記内燃機関が安定燃焼可能な状態にあるか否かを推定する安定燃焼推定手段である請求項１ないし７いずれか記載の自動車。
請求項８記載の自動車であって、
前記内燃機関の冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出手段を備え、
前記安定燃焼推定手段は、前記検出された冷却媒体の温度に基づいて前記内燃機関が安定燃焼可能な状態にあるか否かを推定する手段である
自動車。
前記安定燃焼推定手段は、前記内燃機関を始動する際に前記媒体温度検出手段により検出された冷却媒体の温度に基づいて前記内燃機関の始動から安定燃焼に至るまでの安定燃焼到達予測時間を設定する安定燃焼到達予測時間設定手段を有し、前記設定した安定燃焼到達予測時間が経過したときに前記内燃機関が安定燃焼していると推定する手段である請求項９記載の自動車。
前記安定燃焼到達予測時間設定手段は、前記検出された冷却媒体の温度が高いほど短くなる傾向に前記安定燃焼到達予測時間を設定する手段である請求項１０記載の自動車。
請求項１０または１１記載の自動車であって、
前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段を備え、
前記安定燃焼到達予測時間設定手段は、前記検出された残容量に基づいて前記安定燃料到達予測時間を設定する手段である
自動車。
前記安定燃焼到達予測時間設定手段は、前記内燃機関を始動する際に前記残容量検出手段により検出された残容量が低いほど短くなる傾向に前記安定燃焼到達予測時間を設定する手段である請求項１２記載の自動車。
請求項１ないし１３いずれか記載の自動車であって、
前記内燃機関の排気系に取り付けられた酸素検出手段を備え、
前記負荷運転可能状態推定手段は、前記酸素検出手段による検出結果を用いて前記内燃機関の空燃比制御が可能な状態に至ったときに前記内燃機関が所定の負荷運転可能状態にあると推定する手段である
自動車。
前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と車軸に接続された駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に接続された発電機と、を備える手段である請求項１または７記載の自動車。
前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と車軸に接続された駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機である請求項１または７記載の自動車。