JP2010024891A - 自動車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低温時における内燃機関の始動性を向上させる。
【解決手段】システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、エンジンが停止しているときにはエンジンを始動し、吸気バルブの開閉タイミングをエンジンの着火性が良好となる所定のタイミング（所定進角位置）として、エンジンを停止する。これにより、次回のシステム起動後に最初にエンジンを始動するときの着火性が向上させることができ、エンジン２２の始動性を向上させることができる。この結果、低温時にエンジンをより確実に始動することができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、自動車およびその制御方法に関し、詳しくは、吸気弁の開閉タイミングを変更可能な内燃機関と内燃機関の出力軸に動力を入出力する電動機と電動機と電力のやりとりを行なう二次電池とを備える自動車およびこうした自動車の制御方法に関する。

従来、この種の自動車としては、次回のエンジン始動時のバッテリー温度を予測し、バッテリー温度予測値に応じた蓄電量（ＳＯＣ）となるようにバッテリの充放電を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、こうした制御を行なうことにより、次回のエンジン始動時にバッテリー温度が低くても、エンジンを始動するのに必要な出力を得ることができるようにし、低温時におけるエンジンの始動性を向上させている。
特開平１１−３５５９６７号公報

上述の自動車では、次回のエンジン始動時のバッテリー温度を予測してバッテリーの蓄電量（ＳＯＣ）を制御するが、次回のエンジンの始動時がいつであるかを予測することが困難であることから、実際のバッテリー温度が予測値より低いときや高いときが生じ、エンジンの始動性が十分でないときも生じる。この場合、低めの温度を予測値としてバッテリーの蓄電量（ＳＯＣ）を高めにすることも考えられるが、不必要にバッテリーを充電することとなり、燃費を悪化させてしまう。エンジンの始動性は、吸気バルブの開閉タイミングを変更することができるタイプのエンジンの場合には、エンジンをクランキングする際に必要な電力を供給するバッテリの状態だけでなく、吸気バルブの開閉タイミングを変更することによっても変化するため、吸気バルブの開閉タイミングも考慮することが好ましい。

本発明の自動車およびその制御方法は、低温時における内燃機関の始動性を向上させることを主目的とする。

本発明の自動車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
吸気弁の開閉タイミングを変更可能な内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、を備える自動車であって、
所定の低温時処理の実行を指示する低温時処理実行スイッチと、
システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされていないときには前記開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御し、システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときには前記開閉タイミングを前記第１のタイミングより早い第２のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の自動車では、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていないときには吸気弁の開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングとした後に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関を制御し、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされているときには開閉タイミングを第１のタイミングより早い第２のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関を制御する。これにより、次に内燃機関を始動するときには、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていなかったときには第１のタイミングで吸気弁が開閉されながら内燃機関がクランキングされて始動され、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていたときには第２のタイミングで吸気弁が開閉されながら内燃機関がクランキングされて始動される。これにより、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていなかったときには吸気弁の開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングで内燃機関を始動することにより、吸入空気量を少なくしてクランキング時における内燃機関の圧縮圧を小さくし、内燃機関の回転数の上昇を迅速に行なうことができ、内燃機関の回転数が低い領域に生じ得る共振を抑制することができる。また、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていたときには吸気弁の開閉タイミングをスイッチがオンされていなかったときの第１のタイミングより早い第２のタイミングで内燃機関を始動することにより、クランキング時の圧縮圧を大きくして着火性を向上させ、これにより、内燃機関の始動性を向上させることができる。しかも、操作者による低温時処理実行スイッチのオンオフに基づいて吸気弁の開閉タイミングを変更するから、次回の内燃機関の始動時の二次電池の温度を予測する必要もない。

こうした本発明の自動車において、前記制御手段は、システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときに前記内燃機関の運転が停止されているときには、前記内燃機関を始動して前記開閉タイミングを前記第２のタイミングとして前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関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、より確実に内燃機関の吸気弁の開閉タイミングを第２のタイミングとすることができるから、より確実に内燃機関の始動性を向上させることができる。

また、本発明の自動車において、前記制御手段は、システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときに外気温度が所定温度以上のときには、前記低温時処理実行スイッチがオンされているにも拘わらずに前記開閉タイミングを前記第１のタイミングとして前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関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、操作者が不用意に低温時処理実行スイッチをオンとしたときでも、より適正に対処することができる。

さらに、本発明の自動車において、前記制御手段は、走行中に前記低温時処理実行スイッチがオンされたときには該低温時処理実行スイッチのオンを無効として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、運転者が運転中に誤動作により低温時処理実行スイッチをオンとしたときでも、より適正に対処することができる。

あるいは、本発明の自動車において、前記制御手段は、シフトレバーが駐車ポジション以外のポジションのときに前記低温時処理実行スイッチがオンされたときには該低温時処理実行スイッチのオンを無効として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、運転者が運転中に誤動作により低温時処理実行スイッチをオンとしたときでも、より適正に対処することができる。

また、本発明の自動車において、前記制御手段は、前記内燃機関が運転されている最中に前記低温時処理実行スイッチがオンされていないときには前記二次電池の充電状態の満充電に対する割合である充電割合として第１の割合を制御中心として用いて前記二次電池の充放電が行なわれるよう前記電動機を制御し、前記内燃機関が運転されている最中に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときには前記充電割合として前記第１の割合より大きな第２の割合を制御中心として用いて前記二次電池の充放電が行なわれるよう前記電動機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、内燃機関の始動時に電動機に供給する電力を十分なものとすることができ、内燃機関の始動性を向上させることができる。この場合、前記第２の割合は、外気温度が高いほど小さく設定されてなるものとすることもできる。

本発明の自動車の制御方法は、
吸気弁の開閉タイミングを変更可能な内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、所定の低温時処理の実行を指示する低温時処理実行スイッチと、を備える自動車の制御方法であって、
システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされていないときには前記開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御し、システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときには前記開閉タイミングを前記第１のタイミングより早い第２のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の自動車の制御方法では、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていないときには吸気弁の開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングとした後に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関を制御し、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされているときには開閉タイミングを第１のタイミングより早い第２のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関を制御する。これにより、次に内燃機関を始動するときには、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていなかったときには第１のタイミングで吸気弁が開閉されながら内燃機関がクランキングされて始動され、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていたときには第２のタイミングで吸気弁が開閉されながら内燃機関がクランキングされて始動される。これにより、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていなかったときには吸気弁の開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングで内燃機関を始動することにより、吸入空気量を少なくしてクランキング時における内燃機関の圧縮圧を小さくし、内燃機関の回転数の上昇を迅速に行なうことができ、内燃機関の回転数が低い領域に生じ得る共振を抑制することができる。また、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていたときには吸気弁の開閉タイミングをスイッチがオンされていなかったときの第１のタイミングより早い第２のタイミングで内燃機関を始動することにより、クランキング時の圧縮圧を大きくして着火性を向上させ、これにより、内燃機関の始動性を向上させることができる。しかも、操作者による低温時処理実行スイッチのオンオフに基づいて吸気弁の開閉タイミングを変更するから、次回の内燃機関の始動時の二次電池の温度を予測する必要もない。

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、車両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、例えば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可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、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１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８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１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４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１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、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１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６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１３８への制御信号、吸気バルブ１２８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１５０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。なお、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出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０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，運転席近傍に設けられ低温時が予測されるときに運転者により操作される低温時スイッチ９０からの低温時スイッチＳＷＬ，外気を取り入れ可能な位置に取り付けられた外気温センサ９２からの外気温Ｔｏｕｔ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。ここで、シフトポジションＳＰとしては、駐車時用の駐車ポジション（Ｐポジション），前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション），ニュートラルポジション（Ｎポジション），後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション），走行中にアクセルオフしたときにドライブポジションのときより大きな制動力を作用させるブレーキポジション（Ｂポジション）などが用意されている。また、低温時スイッチ９０は、イグニッションスイッチ８０をオフし、次回のイグニッションスイッチ８０のオンにより最初にエンジン２２を始動するときに、外気温度が−２０℃や−３０℃などの低温となり、そのためにエンジン２２の始動性が低下すると運転者に予測されたときに、運転者によって操作されるものである。

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、特に低温時スイッチ９０がオンとされた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、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、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，低温時スイッチ９０からの低温時スイッチＳＷＬ，外気温センサ９２からの外気温Ｔｏｕｔ，バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ），入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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、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。また、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）や入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の充放電電流の積算値に基づいて演算されたものやこれと電池温度Ｔｂ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。

こうしてデータを入力すると、低温時スイッチＳＷＬを調べ（ステップＳ１１０）、低温時スイッチＳＷＬがオフのときにはバッテリ５０の充放電を管理するための制御中心ＳＯＣ＊に所定値Ｓｓｅｔを設定し（ステップＳ１２０）、低温時スイッチＳＷＬがオンのときには外気温Ｔｏｕｔに基づく値を制御中心ＳＯＣ＊に設定する（ステップＳ１３０）。ここで、所定値Ｓｓｅｔとしては、例えば、バッテリ５０から放電可能な電力量の全容量に対する割合として５０％や６０％などの値を用いることができる。低温時スイッチＳＷＬがオンのときの制御中心ＳＯＣ＊は、実施例では、外気温Ｔｏｕｔと制御中心ＳＯＣ＊との関係を予め定めて制御中心設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、外気温Ｔｏｕｔが与えられるとマップから対応する制御中心ＳＯＣ＊を導出して設定するものとした。制御中心設定用マップの一例を図４に示す。図示するように、実施例では、制御中心ＳＯＣ＊は、外気温Ｔｏｕｔが０℃未満に至るまでは所定値Ｓｓｅｔが設定され、外気温Ｔｏｕｔが０℃未満では外気温Ｔｏｕｔが低いほど大きな値が設定される。このように、低温時（例えば、−１０℃や−２０℃，−３０℃など）に制御中心ＳＯＣ＊を大きくすることにより、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）を高めに保持し、低温時にエンジン２２を始動するときにモータＭＧ１やモータＭＧ２に供給することができるバッテリ５０からの電力を確保するのである。

制御中心ＳＯＣ＊を設定すると、制御中心ＳＯＣ＊とバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいてバッテリ５０を充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊を設定する（ステップＳ１４０）。充放電要求パワーＰｂ＊は、実施例では、制御中心ＳＯＣ＊に基づいて設定される残容量（ＳＯＣ）と充放電要求パワーＰｂ＊との関係を示す充放電要求パワー設定用マップを用いて設定される。充放電要求パワー設定用マップの一例を図５に示す。図示するように、残容量（ＳＯＣ）が制御中心ＳＯＣ＊のときには、値０が充放電要求パワーＰｂ＊に設定され、残容量（ＳＯＣ）が制御中心ＳＯＣ＊より大きいときには制御中心ＳＯＣ＊に値Ｓ１を加えた値となるまで充放電最大電力Ｐｂｍａｘに徐々に至る値が設定され、残容量（ＳＯＣ）が制御中心ＳＯＣ＊に値Ｓ１を加えた値より大きいときには充放電最大電力Ｐｂｍａｘが設定され、逆に、残容量（ＳＯＣ）が制御中心ＳＯＣ＊より小さいときには制御中心ＳＯＣ＊から値Ｓ１を減じた値となるまで充放電最小電力Ｐｂｍｉｎに徐々に至る値が設定され、残容量（ＳＯＣ）が制御中心ＳＯＣ＊から値Ｓ１を減じた値より小さいときには充放電最小電力Ｐｂｍｉｎが設定される。ここで、充放電最大電力Ｐｂｍａｘとしてはバッテリ５０から放電してもよい最大電力より若干小さい電力を用いることができ、充放電最小電力Ｐｂｍｉｎとしてはバッテリ５０を充電してもよい最小電力（絶対値としては最大）より若干大きな（絶対値としては小さな）電力を用いることができる。このように充放電要求パワーＰｂ＊を設定し、この充放電要求パワーＰｂ＊によりバッテリ５０を充放電することによってバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）を制御中心ＳＯＣ＊に近づけている。したがって、制御中心ＳＯＣ＊を大きくすればバッテリ５０の平均的な残容量（ＳＯＣ）も大きくなり、制御中心ＳＯＣ＊を小さくすればバッテリ５０の平均的な残容量（ＳＯＣ）も小さくなる。

続いて、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＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（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６に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊に値（−１）を乗じたものとロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。また、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図７に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

次に、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１７０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。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８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。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。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。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、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/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１８０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ１９０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２００）。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、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルク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。なお、式（５）は、前述した図８の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)

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＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２１０）、駆動制御ルーチンを終了する。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＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における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＊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。このように、低温時スイッチＳＷＬのオンオフに基づいて設定した制御中心ＳＯＣ＊を用いてアクセル開度Ａｃｃに応じた要求トルクＴｒ＊で走行するよう制御することにより、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）を制御中心ＳＯＣ＊に近づけながら走行することができる。これにより、低温時にはバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）を高くしておくことができ、低温時にイグニッションスイッチ８０をオンして最初にエンジン２２を始動するときにクランキングに必要な電力を確保することができる。この結果、エンジン２２の始動性を向上させることができる。

次に、イグニッションスイッチ８０をオフしたとき（システムオフ時）の動作について説明する。図９は、イグニッションスイッチ８０がオフされてシステムオフするときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるシステムオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、低温時スイッチ９０からの低温時スイッチＳＷＬや外気温センサ９２からの外気温Ｔｏｕｔなどを入力し（ステップＳ３００）、低温時スイッチＳＷＬがオンであるか否か（ステップＳ３１０）、外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ３２０）を判定する。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、エンジン２２の始動性が低下しない下限近傍の外気温度として設定されており、例えば、０℃や−１０℃などの温度を用いることができる。

低温時スイッチＳＷＬがオフであるときや低温時スイッチＳＷＬがオンであっても外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、エンジン２２が運転中であるか否かを判定し（ステップＳ３３０）、エンジン２２が運転中のときには吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとする制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ３４０）、その後、エンジン２２の運転を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信してエンジン２２の運転を停止し（ステップＳ３８０）、本ルーチンを終了する。吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとする制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、可変バルブタイミング機構１５０を駆動し、開閉タイミングを可変できるクランク角範囲で最遅角（最も遅いタイミング）とする。エンジン２２の運転を停止する制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、可変バルブタイミング機構１５０の駆動終了後に燃料噴射や点火を停止してエンジン２２の運転を停止する。また、エンジン２２の運転を停止する制御信号を受信したモータＥＣＵ４０は、エンジン２２の停止位置が所定のクランク角位置となると共にエンジン２２の停止に伴って駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する駆動力をキャンセルするようモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御する。こうしたエンジン２２の運転停止の制御については、本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。このように、システムオフ時に吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとしてエンジン２２の運転を停止するのは、次回のシステム起動後に最初にエンジン２２を始動するときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとするためである。吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとしてエンジン２２を始動すると、エンジン２２の吸入空気量が少なくなり、クランキング時におけるエンジン２２の圧縮圧も小さくなるため、エンジン２２の回転数Ｎｅが迅速に上昇する。この結果、エンジン２２の回転数Ｎｅが３００ｒｐｍ〜５００ｒｐｍ程度に存在する共振周波数帯を迅速に抜けることができ、共振を抑制することができる。なお、ステップＳ３３０でエンジン２２の運転が停止していると判定されたときには、このまま本ルーチンを終了する。

ステップＳ３１０およびステップＳ３２０で低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であると判定されたときには、エンジン２２が運転中であるか否かを判定し（ステップＳ３５０）、エンジン２２が運転されていないときにはエンジン２２を始動する制御信号をエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とに送信してエンジン２２を始動し（ステップＳ３６０）、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングより早い所定のタイミングとする制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ３７０）、その後、エンジン２２の運転を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信してエンジン２２の運転を停止し（ステップＳ３８０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２を始動する制御信号を受信したモータＥＣＵ４０は、エンジン２２がクランキングされるようモータＭＧ１を駆動すると共にエンジン２２のクランキングに伴って駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルするようモータＭＧ２を駆動する。また、エンジン２２を始動する制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、クランキングに伴って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。こうしたエンジン２２の始動制御は、本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。また、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを所定のタイミングとする制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、可変バルブタイミング機構１５０を駆動し、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを所定のタイミングとする。ここで、所定のタイミングとしては、エンジン２２に吸入された混合気（燃料と空気）の着火性が良好となる圧縮比に対応するタイミングやこれに準じるタイミングであり、エンジン２２の可変バルブタイミング機構１５０による可変領域に基づいて設定することができる。このように、システムオフ時に吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとしてエンジン２２の運転を停止するのは、次回のシステム起動後に最初にエンジン２２を始動するときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングを所定のタイミングとするためである。吸気バルブ１２８の開閉タイミングを所定のタイミングとしてエンジン２２を始動すると、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとしたときに比してエンジン２２の吸入空気量が多くなり、クランキング時におけるエンジン２２の圧縮圧も大きくなる。このため、エンジン２２の始動時における着火性が向上し、エンジン２２の始動性が向上する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオフであるときや低温時スイッチＳＷＬがオンであっても外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとしてエンジン２２の運転を停止することにより、次回のシステム起動後に最初にエンジン２２を始動するときのエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇を迅速に行なうことができ、エンジン２２の始動時に生じ得る共振を抑制することができる。また、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとしてエンジン２２の運転を停止することにより、次回のシステム起動後に最初にエンジン２２を始動するときの始動性を向上させることができる。これにより、低温時にエンジン２２をより確実に始動することができる。更に、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、低温時スイッチＳＷＬがオンとされているときには、オフとされているときより大きな値を制御中心ＳＯＣ＊に設定し、この制御中心ＳＯＣ＊を用いて設定される充放電要求パワーＰｂ＊を用いてバッテリ５０の充放電を行なうようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、低温時スイッチＳＷＬがオンとされたときのバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）を高めに保持することができる。この結果、低温時にイグニッションスイッチ８０をオンして最初にエンジン２２を始動するときにクランキングに必要な電力を確保することができ、エンジン２２の始動性を向上させることができる。しかも、外気温Ｔｏｕｔが低いほど大きな値を制御中心ＳＯＣ＊に設定するから、不必要にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が高くなるのを抑制することができ、車両の燃費を向上させることができる。また、操作者による低温時スイッチ９０のオンオフに基づいて吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更するから、次回のエンジン２２の始動時のバッテリ５０の温度を予測する必要もない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであっても外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとしてエンジン２２の運転を停止するものとしたが、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであれば、外気温Ｔｏｕｔに拘わらずに、吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとしてエンジン２２の運転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、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにエンジン２２の運転が停止しているときには、エンジン２２を始動して吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとしてからエンジン２２の運転を停止するものとしたが、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにエンジン２２が運転されているときにだけ、吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとし、システムオフ時にエンジン２２の運転が停止されているときにはエンジン２２を始動せずに吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更しない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、低温時スイッチＳＷＬがオンとされているときには外気温Ｔｏｕｔが低いほど大きな値を制御中心ＳＯＣ＊に設定するものとしたが、低温時スイッチＳＷＬがオンとされているときにはオフとされているときの所定値Ｓｓｅｔより大きな所定値を制御中心ＳＯＣ＊に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、低温時スイッチＳＷＬがオフとされているときには所定値Ｓｓｅｔを制御中心ＳＯＣ＊に設定し、低温時スイッチＳＷＬがオンとされているときには外気温Ｔｏｕｔに応じた値を制御中心ＳＯＣ＊に設定するものとしたが、低温時スイッチＳＷＬのオンオフに拘わらずに、所定値Ｓｓｅｔを制御中心ＳＯＣ＊に設定するものとしてもよいし、外気温Ｔｏｕｔに応じた値を制御中心ＳＯＣ＊に設定す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、低温時スイッチＳＷＬのオンオフを有効なものとして制御するものとしたが、シフトポジションＳＰがＰポジション以外のポジションで低温時スイッチ９０がオンとされても低温時スイッチ９０のオンを無効として取り扱うものとしてもよい。即ち、シフトポジションＳＰがＰポジションのときにだけ低温時スイッチ９０のオンを有効なものとして取り扱うのである。この場合、図９のシステムオフ時制御ルーチンの低温時スイッチＳＷＬの代わりに図１０の低温時スイッチ処理ルーチンにより設定される定温始動フラグＦを用いればよい。図１０の低温時スイッチ処理ルーチンでは、低温時スイッチＳＷＬとシフトポジションＳＰとを読み込み（ステップＳ４００）、低温時スイッチＳＷＬがオフのときや低温時スイッチＳＷＬがオンであってもシフトポジションＳＰがＰポジション以外のときには低温始動フラグＦに値０をセットし（ステップＳ４１０〜Ｓ４３０）、低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つシフトポジションＳＰがＰポジションのときには低温始動フラグＦに値１をセットする（ステップＳ４４０）。したがって、図９のシステムオフ時制御ルーチンの実行に際して、低温始動フラグＦに値０がセットされている状態を低温時スイッチＳＷＬがオフされている状態とし、低温始動フラグＦに値１がセットされている状態を低温時スイッチＳＷＬがオンされている状態とするのである。こうすれば、走行中などに運転者等が不用意に低温時スイッチ９０をオンとしたときでも、低温時スイッチ９０のオンを無効として取り扱うことができ、意に反して低温時スイッチＳＷＬがオンとされたときの処理を行なうのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、低温時スイッチＳＷＬのオンオフを有効なものとして制御するものとしたが、走行中に低温時スイッチ９０がオンとされても低温時スイッチ９０のオンを無効として取り扱うものとしてもよい。即ち、停車中に低温時スイッチ９０がオンとされたときにだけ有効なものとして取り扱うのである。この場合、図９のシステムオフ時制御ルーチンの低温時スイッチＳＷＬの代わりに図１１の低温時スイッチ処理ルーチンにより設定される定温始動フラグＦを用いればよい。図１１の低温時スイッチ処理ルーチンでは、低温時スイッチＳＷＬと車速Ｖとを読み込み（ステップＳ５００）、低温時スイッチＳＷＬがオフのときや低温時スイッチＳＷＬがオンであっても車速Ｖが値０ではないときには低温始動フラグＦに値０をセットし（ステップＳ５１０〜Ｓ５３０）、低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ車速Ｖが値０のときには低温始動フラグＦに値１をセットする（ステップＳ５４０）。したがって、図９のシステムオフ時制御ルーチンの実行に際して、低温始動フラグＦに値０がセットされている状態を低温時スイッチＳＷＬがオフされている状態とし、低温始動フラグＦに値１がセットされている状態を低温時スイッチＳＷＬがオンされている状態とするのである。こうすれば、走行中に運転者等が不用意に低温時スイッチ９０をオンとしたときでも、低温時スイッチ９０のオンを無効として取り扱うことができ、意に反して低温時スイッチＳＷＬがオンとされたときの処理を行なうのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２から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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２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に出力すると共にモータＭＧ２から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１２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から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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３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からの動力を、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を介して駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された駆動軸に出力する
と共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸に出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力を動力分配統合機構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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１４の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。更に、図１５の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２の動力により発電する発電機４３０と、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に取り付けられたモータＭＧとを有し、エンジン２２からの動力を用いて発電機４３０により発電された電力によるバッテリ５０の充放電を伴って発電機４３０やバッテリ５０からの電力を用いてモータＭＧからの動力を駆動軸に出力するものとしてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、ハイブリッド以外の自動車の形態としてもよく、自動車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、可変バルブタイミング機構１５０を有するエンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に動力を入出力可能なモータＭＧ１が「電動機」に相当し、モータＭＧ１と電力のやりとりが可能なバッテリ５０が「二次電池」に相当し、低温時スイッチ９０が「低温時処理実行スイッチ」に相当し、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオフであるときや低温時スイッチＳＷＬがオンであっても外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとしてエンジン２２の運転を停止するようエンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２を制御し、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとしてエンジン２２の運転を停止するようエンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０やエンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、図１３の対ロータ電動機２３０や図１４のモータＭＧ，図１５の発電機４３０も「電動機」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、水素エンジンとするなど、吸気弁の開閉タイミングを変更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動力分配統合機構３０を介してエンジン２２のクランクシャフト２６に動力を入出力するモータＭＧ１に限定されるものではなく、エンジン２２のクランクシャフト２６に直接接続された図１３の対ロータ電動機２３０や図１４のモータＭＧ，図１５の発電機４３０とするなど、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ものとしても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池，鉛蓄電池など種々の二次電池を用いることができる。
「低温時処理実行スイッチ」としては、低温時スイッチ９０に限定されるものではなく、シフトポジションＳＰがＰポジションのときにアクセルペダル８３とブレーキペダル８５とを同時に短時間だけ踏み込むなどの所定の操作が行なわれたときにこの操作を低温時スイッチ９０のスイッチ操作として用いるものとするなど、所定の低温時処理の実行を指示するものであれば如何なるものとしても構わない。「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、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオフであるときや低温時スイッチＳＷＬがオンであっても外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最も遅いタイミングとしてエンジン２２の運転を停止するようエンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２を制御し、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとしてエンジン２２の運転を停止するようエンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであれば、外気温Ｔｏｕｔに拘わらずに、吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとしてエンジン２２の運転を停止するよう制御するものとしたり、システムオフ時に低温時スイッチＳＷＬがオンであり且つ外気温Ｔｏｕｔが閾値Ｔｒｅｆ未満であるときにエンジン２２が運転されているときにだけ、吸気バルブ１２８の開閉タイミングをエンジン２２の着火性が良好となる所定のタイミングとし、システムオフ時にエンジン２２の運転が停止されているときにはエンジン２２を始動せずに吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更しないものとしたりするなど、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされていないときには開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングとした後に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関を制御し、システムオフ時に低温時処理実行スイッチがオンされているときには開閉タイミングを第１のタイミングより早い第２のタイミングとした後に内燃機関の運転が停止されるよう内燃機関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、本発明の実施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、自動車の製造産業などに利用可能である。

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。 エンジン２２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により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 制御中心設定用マップの一例を示す説明図である。 充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 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の回転要素を力学的に説明するための共線図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により実行されるシステムオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される低温時スイッチ処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される低温時スイッチ処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０，３２０，４２０ 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）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、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、９０ 低温時スイッチ、９２ 外気温センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構。２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３２９ クラッチ、３３０ 変速機、４３０ 発電機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

1. 吸気弁の開閉タイミングを変更可能な内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、を備える自動車であって、
   所定の低温時処理の実行を指示する低温時処理実行スイッチと、
   システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされていないときには前記開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御し、システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときには前記開閉タイミングを前記第１のタイミングより早い第２のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御する制御手段と、
   を備える自動車。
2. 前記制御手段は、システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときに前記内燃機関の運転が停止されているときには、前記内燃機関を始動して前記開閉タイミングを前記第２のタイミングとして前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御する手段である請求項１記載の自動車。
3. 前記制御手段は、システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときに外気温度が所定温度以上のときには、前記低温時処理実行スイッチがオンされているにも拘わらずに前記開閉タイミングを前記第１のタイミングとして前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御する手段である請求項１または２記載の自動車。
4. 前記制御手段は、走行中に前記低温時処理実行スイッチがオンされたときには該低温時処理実行スイッチのオンを無効として制御する手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の自動車。
5. 前記制御手段は、シフトレバーが駐車ポジション以外のポジションのときに前記低温時処理実行スイッチがオンされたときには該低温時処理実行スイッチのオンを無効として制御する手段である請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の自動車。
6. 前記制御手段は、前記内燃機関が運転されている最中に前記低温時処理実行スイッチがオンされていないときには前記二次電池の充電状態の満充電に対する割合である充電割合として第１の割合を制御中心として用いて前記二次電池の充放電が行なわれるよう前記電動機を制御し、前記内燃機関が運転されている最中に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときには前記充電割合として前記第１の割合より大きな第２の割合を制御中心として用いて前記二次電池の充放電が行なわれるよう前記電動機を制御する手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の自動車。
7. 前記第２の割合は、外気温度が高いほど小さく設定されてなる請求項６記載の自動車。
8. 吸気弁の開閉タイミングを変更可能な内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、所定の低温時処理の実行を指示する低温時処理実行スイッチと、を備える自動車の制御方法であって、
   システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされていないときには前記開閉タイミングを基準タイミングより遅い第１のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御し、システムオフ時に前記低温時処理実行スイッチがオンされているときには前記開閉タイミングを前記第１のタイミングより早い第２のタイミングとした後に前記内燃機関の運転が停止されるよう前記内燃機関を制御する、
   ことを特徴とする自動車の制御方法。

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