JP2008285085A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関に供給する燃料が少なくなった状態で内燃機関をモータリングして始動できる回数をより多くする。
【解決手段】燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ以上のときには（Ｓ１７０，Ｓ１８０）、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときや燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のときに比して小さい所定回転数Ｎ２を制御開始回転数Ｎｓｔに設定すると共に（Ｓ２１０）、これらのときに比して小さいトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（Ｓ２２０）、このトルクを用いてエンジンを所定回転数Ｎ２までモータリングして始動する。これにより、燃料残量Ｑｆが燃料残量Ｑｆが少なくなった状態でモータＭＧ１によりエンジンをモータリングして始動する際の電力消費を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、燃料タンクからの燃料の供給を受けて運転されるエンジンと、エンジンをモータリングするエンジンスタータと、燃料タンク内の燃料残量を検出すると共に燃料残量が所定残量以下のときに警報信号を出力する燃料残量検出装置と、を備え、無線によりエンジン始動指示がなされたときにエンジンを始動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、無線によりエンジン始動指示がなされたときに、燃料残量が所定残量以下のときにはエンジンの始動を禁止することにより、その後の運転時に運転者が初めて燃料が少なくなっているのに気付くのを回避し、燃料切れを抑制することができる、としている。
実開平６−４７６６５号公報

ところで、エンジンと、エンジンをモータリングするモータリング用モータと、走行用の動力を出力する走行用モータと、モータリング用モータおよび走行用モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるハイブリッド車両では、エネルギ効率の向上のために、走行状態に応じてエンジンを運転したり運転停止したりする。また、一般に、車両では、通常、燃料残量が所定残量以下で警報信号が出力された以降でも、しばらくはエンジンを運転することができる。これらを踏まえて、ハイブリッド車両では、燃料が少なくなったときに、モータリング用モータによってエンジンをモータリングして始動できる回数をできるだけ多くすることが望まれる。

本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関に供給する燃料が少なくなった状態で内燃機関をモータリングして始動できる回数をより多くすることを主目的とする。

本発明の車両およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、
該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記モータリング手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクにおける燃料の残量を検出する残量検出手段と、
前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記検出された燃料の残量が所定残量以上のとき及び前記検出された燃料の残量が前記所定残量未満を継続している最中に前記内燃機関の始動が行なわれた回数である燃料少量時始動回数が第１の所定回数未満のときには前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関の回転数が第１の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関を始動する通常始動により該内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御し、前記燃料少量時始動回数が前記第１の所定回数以上のときには前記通常始動より電力消費が少ない前記モータリング手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関の回転数が前記第１の回転数より小さな第２の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関を始動する低電力消費始動により該内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する始動制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、内燃機関の始動指示がなされたときに、内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクにおける燃料の残量が所定残量以上のときや燃料の残量が所定残量未満を継続している最中に内燃機関の始動が行なわれた回数である燃料少量時始動回数が第１の所定回数未満のときには、モータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関の回転数が第１の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して内燃機関を始動する通常始動により内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御する。一方、内燃機関の始動指示がなされたときに燃料少量時始動回数が第１の所定回数以上のときには、通常始動より電力消費が少ないモータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関の回転数が第１の回転数より小さな第２の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して内燃機関を始動する低電力消費始動により内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御する。これにより、燃料少量時始動回数が第１の所定回数以上のときに内燃機関を始動する際の電力消費を抑制することができる。この結果、燃料の残量が少ない状態でモータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関を始動できる回数をより多くすることができる。

こうした本発明の車両において、前記始動制御手段は、前記内燃機関を前記低電力消費始動により始動する際には、前記内燃機関を前記通常始動により始動する際より小さなトルクで該内燃機関がモータリングされるよう前記モータリング手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関を低電力消費始動により始動する際の電力消費をより抑制することができる。

また、本発明の車両において、前記始動制御手段は、前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記燃料少量時始動回数が前記第１の所定回数より多い第２の所定回数以上のときには、前記始動指示に拘わらず前記モータリング手段により前記内燃機関をモータリングしない手段であるものとすることもできる。ここで、第２の所定回数は、ガス欠になったと考えられる回数などを用いることができる。こうすれば、ガス欠のときにモータリング手段により内燃機関をモータリングすることによる電力消費を抑制することができる。

さらに、本発明の車両において、前記始動制御手段は、前記内燃機関を前記低電力始動により始動する際には、前記燃料噴射と前記点火制御とを開始した以降に前記内燃機関の回転数が前記第１の所定回転数まで上昇するよう前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御する手段である手段であるものとすることもできる。

あるいは、本発明の車両において、前記始動制御手段は、前記内燃機関を前記通常始動または前記低電力消費始動により始動する際には、前記内燃機関が始動されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記モータリング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。こうすれば、内燃機関を始動する際でも要求駆動力に対応して走行することができる。

加えて、本発明の車両において、前記モータリング手段は、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段を備える手段であるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される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、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の車両の制御方法は、
燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関の始動指示がなされたとき、該内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクにおける燃料の残量が所定残量以上のとき及び前記燃料の残量が前記所定残量未満を継続している最中に前記内燃機関の始動が行なわれた回数である燃料少量時始動回数が第１の所定回数未満のときには前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関の回転数が第１の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関を始動する通常始動により該内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御し、前記燃料少量時始動回数が前記第１の所定回数以上のときには前記通常始動より電力消費が少ない前記モータリング手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関の回転数が前記第１の回転数より小さな第２の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関を始動する低電力消費始動により該内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、内燃機関の始動指示がなされたときに、内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクにおける燃料の残量が所定残量以上のときや燃料の残量が所定残量未満を継続している最中に内燃機関の始動が行なわれた回数である燃料少量時始動回数が第１の所定回数未満のときには、モータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関の回転数が第１の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して内燃機関を始動する通常始動により内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御する。一方、内燃機関の始動指示がなされたときに燃料少量時始動回数が第１の所定回数以上のときには、通常始動より電力消費が少ないモータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関の回転数が第１の回転数より小さな第２の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して内燃機関を始動する低電力消費始動により内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御する。これにより、燃料少量時始動回数が第１の所定回数以上のときに内燃機関を始動する際の電力消費を抑制することができる。この結果、燃料の残量が少ない状態でモータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関を始動できる回数をより多くすることができる。

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、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載した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に取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５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、燃料タンク２１からの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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

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を介して減速ギヤ３５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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

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，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（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の残容量（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。

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，燃料タンク２１に取り付けられて燃料の残量を検出する燃料残量センサ２１ａからの燃料残量Ｑｆ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に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

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、特に燃料タンク２１の燃料残量Ｑｆが少なくなったときにエンジン２２を始動する際の動作について説明する。図２はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動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、エンジン２２の始動指示がなされたときに実行される。

始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、燃料残量センサ２１ａからの燃料残量Ｑｆを入力すると共に（ステップＳ１００）、入力した燃料残量Ｑｆを閾値Ｑｒｅｆと比較する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値Ｑｒｅｆは、燃料残量Ｑｆが少ないか否かを判定するために用いられる閾値であり、もうじきガス欠になると考えられる値として設定され、例えば、燃料タンク２１の全容量の５％や７％，１０％、または、５リットルや７リットル，１０リットルなどの値を用いることができる。以下、まず、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときについて説明し、その後に、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満になったときについて説明する。

燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときには、燃料残量Ｑｆは少なくないと判断し、燃料少量判定フラグＦに値０を設定すると共に（ステップＳ１２０）、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満の状態でエンジン２２を始動した回数である燃料少量時始動回数ｎを値０にリセットする（ステップＳ１２５）。そして、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，モータリング経過時間ｔ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Ｓ１５０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。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の残容量（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。モータリング経過時間ｔは、モータＭＧ１によりエンジン２２のモータリングが開始されてからの時間として図示しないタイマにより計測された時間を入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１６０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。

続いて、燃料少量判定フラグＦの値を調べる（ステップＳ１７０）。いま、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上で燃料少量判定フラグＦが値０のときを考えているから、続いて、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制御開始回転数Ｎｓｔに所定回転数Ｎ１（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）を設定すると共に（ステップＳ１９０）、エンジン２２の回転数Ｎｅやモータリング経過時間ｔを用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００）。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅやモータリング経過時間ｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊との関係を予め定めてトルク指令設定用マップとして記憶しておき、エンジン２２の回転数Ｎｅやモータリング経過時間ｔが与えられると記憶したマップから対応するトルク指令Ｔｍ１＊を導出して設定するものとした。この場合のトルク指令設定用マップの一例を図４に示す。トルク指令設定用マップでは、図示するように、エンジン２２の始動指示がなされた時刻ｔ１の直後からレート処理を用いて迅速に比較的大きなトルクＴ１までトルク指令Ｔｍ１＊を大きくしていくと共にその後はトルクＴ１をトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯（例えば、４００ｒｐｍ〜５００ｒｐｍなど）を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間を経過した以降の時刻ｔ２以降に、エンジン２２を安定して制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ１）以上でモータリングすることができるトルクＴ２までトルク指令Ｔｍ１＊を小さくしていくと共にその後はトルクＴ２をトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにおける反力を小さくする。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔに至った時刻ｔ３からレート処理を用いて迅速にトルク指令Ｔｍ１＊を値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時刻ｔ４に終了する。このようにエンジン２２の始動指示がなされた直後に大きなトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してエンジン２２をモータリングすることにより、迅速にエンジン２２を制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ１）以上に回転させて始動させることができる。

こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）により計算すると共に（ステップＳ２３０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（２）および式（３）により計算すると共に（ステップＳ２４０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（４）によりトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２６０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、エンジン２２をクランキングするトルク（モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊）に基づいてリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルすると共にリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータ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。エンジン２２をモータリングして始動するときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図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であるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。式（１）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)/Gr (1)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tmax),Tmin) (4)

次に、エンジン２２の回転数Ｎｅを制御開始回転数Ｎｓｔと比較し（ステップＳ２７０）、回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ未満のときには、燃料噴射制御や点火制御の開始はまだ行なわないと判断し、ステップＳ１５０に戻ってステップＳ１５０〜Ｓ２００，Ｓ２３０〜Ｓ２７０の処理を繰り返す。エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔに至ったときには、燃料噴射制御と点火制御を開始する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ２８０）。この制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御と点火制御とを開始する。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Ｓ２９０）、エンジン２２が完爆に至っていないときにはステップＳ１５０に戻る。そして、エンジン２２が完爆に至ったときには（ステップＳ２９０）、燃料少量判定フラグＦの値を調べ（ステップＳ３００）、いま燃料少量判定フラグＦが値０のときを考えているから、そのまま始動制御ルーチンを終了する。

次に、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満になったときを考える。このときには、ステップＳ１１０で燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であり、燃料少量判定フラグＦに値１を設定すると共に（ステップＳ１３０）、燃料少量時始動回数ｎを閾値ｎｍａｘと比較し（ステップＳ１４０）、燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｍａｘ以上のときには、エンジン２２の始動のためにモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングすることなく、始動制御ルーチンを終了する。ここで、閾値ｎｍａｘは、エンジン２２を始動してもよいか否かを判定するために用いられる閾値である。燃料残量Ｑｆが少ない状態でエンジン２２がある程度運転されるとガス欠になり、その後に、ガス欠のままエンジン２２の始動指示がなされたとしても、エンジン２２を始動することはできない。したがって、この閾値ｎｍａｘは、ガス欠に至ると考えられる回数やそれよりも若干小さい回数などを用いることができる。燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｍａｘ以上のときにエンジン２２を始動しないことにより、エンジン２２を始動できないにも拘わらずモータＭＧ１によりエンジン２２がモータリングされるのを回避することができ、モータＭＧ１により無駄に電力が消費されるのを抑制することができる。

燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｍａｘ未満のときには、制御に必要なデータを入力すると共に（ステップＳ１５０）、要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１６０）、燃料少量判定フラグＦの値を調べ（ステップＳ１７０）、いま、燃料少量判定フラグＦが値１のときを考えているから、続いて、燃料少量時始動回数ｎを閾値ｎｒｅｆと比較する（ステップＳ１８０）。ここで、閾値ｎｒｅｆは、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときと同様にエンジン２２を始動してもよいか否かを判定するために用いられる閾値であり、前述の閾値ｎｍａｘより小さい値を用いることができる。燃料少量判定フラグＦが値１（燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満）であっても、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満になった直後などには、まだ燃料タンク２１に燃料がある程度残っており、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときと同様にエンジン２２を始動してもよいと考えられるため、ステップＳ１８０の燃料少量時始動回数ｎと閾値ｎｒｅｆとの比較によってこれを判定するのである。

燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のときには、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときと同様にエンジン２２を始動してもよいと判断し、制御開始回転数Ｎｓｔに所定回転数Ｎ１を設定すると共に（ステップＳ１９０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ２００）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２３０〜Ｓ２５０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２６０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔと比較し（ステップＳ２７０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ未満のときには、ステップＳ１５０に戻り、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ以上になったときに燃料噴射制御と点火制御を開始する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２８０）、完爆したか否かを判定する（ステップＳ２９０）。そして、完爆していないときにはステップＳ１５０に戻り、完爆したときに燃料少量判定フラグＦの値を調べ（ステップＳ３００）、いま、燃料少量判定フラグＦが値１のときを考えているから、燃料少量時始動回数ｎを値１だけインクリメントして（ステップＳ３１０）、始動制御ルーチンを終了する。

ステップＳ１８０で燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ以上のときには、制御開始回転数Ｎｓｔに所定回転数Ｎ１より小さい所定回転数Ｎ２を設定すると共に（ステップＳ２１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅやモータリング経過時間ｔを用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ２２０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２３０〜Ｓ２５０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２６０）。ここで、所定回転数Ｎ２は、燃料噴射制御や点火制御を開始可能な下限回転数やそれよりも若干大きい回転数（例えば、３００ｒｐｍや４００ｒｐｍなど）を用いることができる。また、この場合のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅとモータリング経過時間ｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊との関係を予め定めてトルク指令設定用マップとして記憶しておき、モータリング経過時間ｔが与えられると記憶したマップから対応するトルク指令Ｔｍ１＊を導出して設定するものとした。この場合のトルク指令設定用マップの一例を図６に示す。なお、図６では、参考のために、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときや燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満で燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のとき（以下、通常始動時という）のトルク指令Ｔｍ１＊やエンジン２２の回転数Ｎｅについて破線で示した。この場合には、図中実線に示すように、エンジン２２の始動指示がなされた時刻ｔ１の直後から前述のトルクＴ１やトルクＴ２より小さいトルクＴ３まで通常始動時に比して緩やかにトルク指令Ｔｍ１＊を大きくしていき、その後は、少なくともエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎ２以上に至る時刻ｔ５まではトルクＴ３をトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。ここで、トルクＴ３は、例えば、エンジン２２を制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ２）以上で回転させるために必要なトルクなどを用いることができる。この場合には、エンジン２２を始動する際に、通常始動時に比して小さいトルクでモータＭＧ１によりエンジン２２を所定回転数Ｎ１より小さい所定回転数Ｎ２までモータリングするのである。これにより、通常始動時に比して電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する反力をより小さくすることができる。

そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ２）と比較し（ステップＳ２７０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ未満のときには、ステップＳ１５０に戻り、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ以上になったときに燃料噴射制御と点火制御を開始する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２８０）、完爆したか否かを判定する（ステップＳ２９０）。そして、完爆していないときにはステップＳ１５０に戻り、完爆したときに燃料少量判定フラグＦの値を調べ（ステップＳ３００）、いま、燃料少量判定フラグＦが値１のときを考えているから、燃料少量時始動回数ｎを値１だけインクリメントして（ステップＳ３１０）、始動制御ルーチンを終了する。このように、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ以上のときには、通常始動時に比して小さいトルクでモータＭＧ１によりエンジン２２を所定回転数Ｎ２までモータリングしてエンジン２２を始動するから、通常始動時に比してエンジン２２を始動する際の電力消費を抑制することができる。なお、図示は省略したが、この場合、エンジン２２の完爆後に、エンジン２２から出力されるトルクとモータＭＧ１によるエンジン２２をモータリングするためのトルクとによってエンジン２２の回転数Ｎｅを通常始動時と同様の回転数（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）まで上昇させるものとしてもよい（図６中、実線の時刻ｔ５以降参照）。こうすれば、共振周波数帯近傍でエンジン２２を運転するものに比してエンジン２２をより安定した状態で運転することができる。勿論、エンジン２２を所定回転数Ｎ１まで上昇させることなく、所定回転数Ｎ２近傍で運転するものとしてもよい。

なお、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満になって燃料少量判定フラグＦに値１が設定された以降に燃料が補給され燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上になったときには、エンジン２２の始動指示がなされて図２の始動制御ルーチンが実行されると、ステップＳ１１０で燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上であるから、燃料少量判定フラグＦに値０が設定され、ステップＳ１９０，Ｓ２００で設定される制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ１）およびモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を用いてエンジン２２を始動することになる。

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の始動指示がなされたときに、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ以上のときには、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときや燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のときに比して小さいトルクを用いたモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴ってエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎ１より小さい所定回転数Ｎ２以上に至ったときに燃料噴射制御と点火制御とを開始してエンジン２２を始動するから、燃料残量Ｑｆが少なくなった状態でモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングして始動する際の電力消費を抑制することができる。この結果、燃料残量Ｑｆが少なくなった状態でモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴ってエンジン２２を始動できる回数をより多くすることができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の始動指示がなされたときに、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｍａｘ以上のときには、始動指示に拘わらず、エンジン２２の始動のためにモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしないから、ガス欠でエンジン２２を始動できないと考えられるときにモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングするのを回避することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動指示がなされたときに、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｍａｘ以上のときには、始動指示に拘わらずモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしないものとしたが、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングするものとしてもよい。

エンジン２２の始動指示がなされたときに、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ以上のときには、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときや燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のときに比して小さいトルクを用いてモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングして始動するものとしたが、これに加えて、電力消費をより抑制するために、バッテリ５０と電力をやりとり可能な電気機器（例えば、エアコンのコンプレッサや、電力ライン５４の電圧を降圧して低電圧系の補機やバッテリなどに供給するＤＣ／ＤＣコンバータなど）の動作を停止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、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７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７における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続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８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。

実施例では、駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと電動機とを備えるいわゆるパラレル型のハイブリッド自動車について説明したが、エンジンと、エンジンをモータリング可能であると共にエンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、駆動軸に動力を出力可能な電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい
。

また、こうした自動車に適用するものに限定されるものではなく、列車など自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。

ここで、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、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「モータリング手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、燃料残量Ｑｆを検出する燃料残量センサ２１ａが「燃料残量検出手段」に相当し、エンジン２２の始動指示がなされたときに、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときや燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であっても燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のときには制御開始回転数Ｎｓｔに所定回転数Ｎ１を設定する処理やエンジン２２をモータリングするためのトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信する処理，エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ１）以上に至ったときにエンジンＥＣＵ２４に燃料噴射制御や点火制御を開始する制御信号を送信する処理を実行し、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ以上のときには制御開始回転数Ｎｓｔに所定回転数Ｎ１より小さい所定回転数Ｎ２を設定する処理や燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときや燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であっても燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のときに比して小さいエンジン２２をモータリングするためのトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信する処理，エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ２）以上に至ったときにエンジンＥＣＵ２４に燃料噴射制御や点火制御を開始する制御信号を送信する処理を実行する図２の始動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御を実行するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されるようインバータ４１を制御するモータＥＣＵ４０とが「始動制御手段」に相当する。また、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。さらに、対ロータ電動機２３０も「モータリング手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど、燃料の供給を受けて動力を出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「モータリング手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、エンジンをモータリング可能であると共にエンジンからの動力を用いて発電可能な発電機など、内燃機関をモータリング可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、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電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、モータリング手段や電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「残量検出手段」としては、燃料残量検出センサ２１ａに限定されるものではなく、内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクにおける燃料の残量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「始動制御手段」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、「始動制御手段」としては、エンジン２２の始動指示がなされたときに、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときや燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であっても燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のときには制御開始回転数Ｎｓｔに所定回転数Ｎ１を設定すると共にエンジン２２をモータリングするためのトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してトルク指令Ｔｍ１＊を用いたモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴ってエンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ１）以上に至ったときにエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始してエンジン２２を始動し、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ以上のときには制御開始回転数Ｎｓｔに所定回転数Ｎ１より小さい所定回転数Ｎ２を設定すると共に燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ以上のときや燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であっても燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ未満のときに比して小さいエンジン２２をモータリングするためのトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してトルク指令Ｔｍ１＊を用いたモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴ってエンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｔ（所定回転数Ｎ２）以上に至ったときにエンジン２２の燃料噴射と点火制御とを開始してエンジン２２を始動するもの限定されるものではなく、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆより大きい閾値ｎｍａｘ以上のときにはモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしないものや、燃料残量Ｑｆが閾値Ｑｒｅｆ未満であって燃料少量時始動回数ｎが閾値ｎｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の完爆後にエンジン２２から出力されるトルクやモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングするためのトルクによってエンジン２２を所定回転数Ｎ１まで上昇させるものとするなど、内燃機関の始動指示がなされたとき、燃料の残量が所定残量以上のとき及び燃料の残量が所定残量未満を継続している最中に内燃機関の始動が行なわれた回数である燃料少量時始動回数が第１の所定回数未満のときにはモータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関の回転数が第１の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して内燃機関を始動する通常始動により内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御し、燃料少量時始動回数が第１の所定回数以上のときには通常始動より電力消費が少ないモータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関の回転数が第１の回転数より小さな第２の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して内燃機関を始動する低電力消費始動により内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御する始動ものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力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最良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、車両の製造産業などに利用可能である。

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。 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。 トルク指令設定用マップの一例を示す説明図である。 モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングして始動するときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 トルク指令設定用マップ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１２０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、２１ 燃料タンク、２１ａ 燃料残量センサ、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、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 (8)

1. 燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、
   該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
   走行用の動力を出力可能な電動機と、
   前記モータリング手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   前記内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクにおける燃料の残量を検出する残量検出手段と、
   前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記検出された燃料の残量が所定残量以上のとき及び前記検出された燃料の残量が前記所定残量未満を継続している最中に前記内燃機関の始動が行なわれた回数である燃料少量時始動回数が第１の所定回数未満のときには前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関の回転数が第１の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関を始動する通常始動により該内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御し、前記燃料少量時始動回数が前記第１の所定回数以上のときには前記通常始動より電力消費が少ない前記モータリング手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関の回転数が前記第１の回転数より小さな第２の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関を始動する低電力消費始動により該内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する始動制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記始動制御手段は、前記内燃機関を前記低電力消費始動により始動する際には、前記内燃機関を前記通常始動により始動する際より小さなトルクで該内燃機関がモータリングされるよう前記モータリング手段を制御する手段である請求項１記載の車両。
3. 前記始動制御手段は、前記内燃機関の始動指示がなされたとき、前記燃料少量時始動回数が前記第１の所定回数より多い第２の所定回数以上のときには、前記始動指示に拘わらず前記モータリング手段により前記内燃機関をモータリングしない手段である請求項１または２記載の車両。
4. 前記始動制御手段は、前記内燃機関を前記低電力始動により始動する際には、前記燃料噴射と前記点火制御とを開始した以降に前記内燃機関の回転数が前記第１の所定回転数まで上昇するよう前記内燃機関と前記モータリング手段とを制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
5. 前記始動制御手段は、前記内燃機関を前記通常始動または前記低電力消費始動により始動する際には、前記内燃機関が始動されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記モータリング手段と前記電動機とを制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載の車両。
6. 前記モータリング手段は、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段を備える手段である請求項１ないし５いずれか記載の車両。
7. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される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、を備える手段である請求項６記載の車両。
8. 燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関と、該内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
   前記内燃機関の始動指示がなされたとき、該内燃機関に供給する燃料を貯留する燃料タンクにおける燃料の残量が所定残量以上のとき及び前記燃料の残量が前記所定残量未満を継続している最中に前記内燃機関の始動が行なわれた回数である燃料少量時始動回数が第１の所定回数未満のときには前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関の回転数が第１の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関を始動する通常始動により該内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御し、前記燃料少量時始動回数が前記第１の所定回数以上のときには前記通常始動より電力消費が少ない前記モータリング手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関の回転数が前記第１の回転数より小さな第２の回転数以上に至ったときに燃料噴射と点火とを開始して該内燃機関を始動する低電力消費始動により該内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する、
   ことを特徴とする車両の制御方法。

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