JP2011162124A - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動走行を優先して走行している最中に暖機が必要な内燃機関を間欠運転する際の内燃機関の始動をより適正に行なって始動時におけるエミッションの悪化を抑制する。
【解決手段】電動走行優先モードでの走行中にエンジン始動の際に冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジンの燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを用いて燃焼室の温度が高くなるほど燃料増量が小さくなる傾向に補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を設定し（Ｓ５３０）、補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３をエンジンの暖機が必要なときに必要な燃料増量として予め定められた基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算し（Ｓ５４０）、計算した燃料増量ταを用いた燃料噴射を行なってエンジン２２を始動する（Ｓ５５０）。これにより、よりエンジンを適正に始動し、エミッションの悪化を抑制する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車およびこうしたハイブリッド自動車の制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、内燃機関の排気管に取り付けられたＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘ吸蔵量に基づいて内燃機関を自動始動するときの燃料増量を補正して内燃機関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）。このハイブリッド自動車では、内燃機関の自動始動時にＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘ吸蔵量が少ないときには燃料増量が少なくなるよう補正することによって未浄化の未燃焼燃料ＨＣや一酸化炭素の排出を防止し、内燃機関の自動始動時にＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘ吸蔵量が多いときには燃料増量が多くなるよう補正することによって吸蔵されたＮＯｘの浄化を行なっている。

また、内燃機関を間欠運転する自動車において、前回の機関停止からの経過時間や機関停止の頻度により吸気ポート周辺への燃料付着量を推定し、この推定した燃料付着量が多いほど少なくなるよう機関始動時の燃料増量を設定し、さらに、機関停止後間もない再始動時には機関停止からの時間経過と共に漸減する補正量だけ燃料増量を減じて機関始動するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。このハイブリッド自動車では、吸気ポート周辺への燃料付着量に応じて燃料増量を設定することや、機関停止した直後や機関停止してから短時間のうちに機関始動するときの燃料増量を少なくすることにより、機関始動時におけるエミッションの悪化を抑制している。

さらに、エンジンとモータとを備え、エンジンを間欠運転するハイブリッド自動車において、エンジンに対する燃料の供給を停止してから再起動するまでの吸入空気量の積算値または停止時間に応じて再起動時の空燃比を目標値よりも一時的に濃く補正するものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。このハイブリッド自動車では、再起動するまでの吸入空気量の積算値が大きいほど又は停止時間が長いほど再起動時の空燃比を目標値よりも一時的に濃くなるよう補正することにより、再起動時における排気ガスを還元雰囲気として、三元触媒でのＮＯｘの浄化効率を良好にしている。

特開２００６−１３２５０６号公報 特開２００２−３２７６４０号公報 特開２０００−１０４５８８号公報

近年のハイブリッド自動車には、システム停止の状態で外部電源に接続して外部電源からの電力によりモータに電力を供給する二次電池を充電することができるいわゆるプラグインハイブリッド自動車も提案されている。このプラグインハイブリッド自動車では、システム起動される毎に二次電池が充電されるため、システム停止するまでに二次電池の蓄電量を低くするために、エンジンの運転を停止した状態でモータからのパワーだけで走行する電動走行を優先して走行するが、電動走行している最中に、運転者が大きくアクセルペダルを踏み込んで大きな駆動力による走行が要求されたときには、モータからのパワーだけでは要求される駆動力を出力することができないため、暖機がなされていないエンジンを始動してエンジンからのパワーとモータからのパワーとにより要求される駆動力により走行するよう制御が切り替えられる。エンジンが始動されても、上述したように、システム停止するまでに二次電池の蓄電量をできるだけ低くするために、エンジンからのパワーが不要となると、エンジンの暖機が完了するのを待つことなくエンジンの運転を停止することも行なわれる。このように、暖機が行なわれていないエンジンを必要に応じて始動したり運転停止するハイブリッド自動車では、ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘ吸蔵量や吸気ポート周辺への燃料付着量に基づいて燃料増量を補正しても、エンジンの暖機が完了していない結果、適正な燃料増量とはならず、エンジンを良好に始動することができなかったり、エミッションの悪化が生じてしまう。

本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、電動走行を優先して走行している最中に暖機が必要な内燃機関を間欠運転する際の内燃機関の始動をより適正に行なって内燃機関の始動時におけるエミッションの悪化を抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車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。

本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の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が可能な二次電池と、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、
前記ハイブリッド走行に比して前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関の始動が要請され且つ該内燃機関の始動の要請時に前記冷却媒体温度検出手段により検出された前記冷却媒体の温度が前記内燃機関の暖機が必要な温度として予め定められた所定温度未満のときには、前記内燃機関の燃焼室の温度と相関のある前記冷却媒体の温度以外の少なくとも一つのパラメータを用いて前記燃焼室の温度が高いほど燃料増量が小さくなる傾向に増量補正を設定すると共に該設定した増量補正を用いて前記内燃機関を始動する始動制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に比して電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関の始動が要請され、且つ、内燃機関の始動の要請時に内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度として予め定められた所定温度未満のときには、内燃機関の燃焼室の温度と相関のある冷却媒体の温度以外の少なくとも一つのパラメータを用いて燃焼室の温度が高いほど燃料増量が小さくなる傾向に増量補正を設定すると共にこの設定した増量補正を用いて内燃機関を始動する。暖機が必要な内燃機関の燃焼室の温度と相関のあるパラメータを用いて燃料増量を設定するから、より適正な燃料増量とすることができ、内燃機関をより良好に始動することができると共に内燃機関の始動時におけるエミッションの悪化を抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記始動制御手段は、システム起動から前記内燃機関を始動した回数である始動回数が大きいほど前記燃焼室の温度が高いとの相関を有する際の該始動回数を前記パラメータの一つとして用いて前記増量補正を設定する手段である、ものとすることもできるし、前記始動制御手段は、システム起動後において直前に前記内燃機関を運転したときの運転を継続した時間である直前運転継続時間が長いほど前記燃焼室の温度が高いとの相関を有する際の該直前運転継続時間を前記パラメータの一つとして用いて前記増量補正を設定する手段である、ものとすることもできるし、前記始動制御手段は、直前の前記内燃機関の運転停止からの経過時間である直前停止経過時間が長いほど前記燃焼室の温度が低いとの相関を有する際の該直前停止経過時間を前記パラメータの一つとして用いて前記増量補正を設定する手段である、ものとすることもできる。これらは、システム起動から内燃機関を始動した回数が多いほど内燃機関の燃焼室の温度が高くなると考えられること、直前に内燃機関を運転したときの運転を継続した時間が長いほど内燃機関の燃焼室の温度が高いと考えられること、直前の内燃機関の運転停止からの経過時間が長いほど内燃機関の燃焼室の温度が低いと考えられることに基づく。

また、本発明のハイブリッド自動車において、システムオフの状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、前記二次電池の状態に基づいて該二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、前記二次電池の状態に基づいて該二次電池から出力可能な最大電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、システム起動されたときに少なくとも前記演算された蓄電割合が第１の所定割合以上のときには走行に伴って前記演算される蓄電割合が前記第１の所定割合より小さい第２の所定割合未満に至るまでは前記電動走行優先モードを実行用走行モードとして設定し、前記電動走行優先モードが設定されないときには前記ハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを実行用走行モードとして設定する走行モード設定手段と、前記設定された実行用走行モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、を備えるものとすることもできる。上述の本発明の効果はこうしたハイブリッド自動車では特に顕著なものとなる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記二次電池と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電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と、を備え、前記駆動制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段である、ものとすることもできる。

本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の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が可能な二次電池と、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記ハイブリッド走行に比して前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関の始動が要請され且つ該内燃機関の始動の要請時に前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が所定温度未満のときには、前記内燃機関の燃焼室の温度と相関のある前記冷却媒体の温度以外の少なくとも一つのパラメータを用いて前記燃焼室の温度が高いほど燃料増量が小さくなる傾向に増量補正を設定すると共に該設定した増量補正を用いて前記内燃機関を始動する、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行に比して電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関の始動が要請され、且つ、内燃機関の始動の要請時に内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度として予め定められた所定温度未満のときには、内燃機関の燃焼室の温度と相関のある冷却媒体の温度以外の少なくとも一つのパラメータを用いて燃焼室の温度が高いほど燃料増量が小さくなる傾向に増量補正を設定すると共にこの設定した増量補正を用いて内燃機関を始動する。暖機が必要な内燃機関の燃焼室の温度と相関のあるパラメータを用いて燃料増量を設定するから、より適正な燃料増量とすることができ、内燃機関をより良好に始動することができると共に内燃機関の始動時におけるエミッションの悪化を抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車の制御方法において、システム起動から前記内燃機関を始動した回数である始動回数が大きいほど前記燃焼室の温度が高いとの相関を有する際の該始動回数、システム起動後において直前に前記内燃機関を運転したときの運転を継続した時間である直前運転継続時間が長いほど前記燃焼室の温度が高いとの相関を有する際の該直前運転継続時間、直前の前記内燃機関の運転停止からの経過時間である直前停止経過時間が長いほど前記燃焼室の温度が低いとの相関を有する際の該直前停止経過時間、のいずれか一つ又はいずれか二つ或いは全てを前記パラメータとして用いて前記増量補正を設定する、ことを特徴とするものとすることもできる。これは、システム起動から内燃機関を始動した回数が多いほど内燃機関の燃焼室の温度が高くなると考えられること、直前に内燃機関を運転したときの運転を継続した時間が長いほど内燃機関の燃焼室の温度が高いと考えられること、直前の内燃機関の運転停止からの経過時間が長いほど内燃機関の燃焼室の温度が低いと考えられることに基づく。

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。 エンジン２２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により実行される走行モード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行優先モード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＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子の一例を示す説明図である。 エンジンＥＣＵ２４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。 第１補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。 第２補正係数設定用マップの一例を示す説明図である。 第３補正係数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。

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る。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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する内燃機関として構成されたエンジン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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリア３４が接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂにギヤ機構３７とデファレンシャルギヤ３８とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されて遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて動力分配統合機構３０のサンギヤ３１にロータが接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介してロータが接続されたモータ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、バッテリ５０からの電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する周知の昇圧コンバータとして構成された昇圧回路５５と、バッテリ５０と昇圧回路５５との接続や接続の解除を行なうシステムメインリレー５６と、昇圧回路５５よりシステムメインリレー５６側の低電圧系電力ライン５９に取り付けられて外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ５０を充電する充電器９０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、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、計時するタイマ２４ｄ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Ｔｗ，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。

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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の正極側の出力端子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。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５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合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を演算したりする。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。

充電器９０は、車両側コネクタ９２を外部電源１００の外部電源側コネクタ１０２に接続することにより、外部電源１００からの電力を用いてバッテリ５０を充電する。充電器９０は、図示しないが低電圧系電力ライン５９と車両側コネクタ９２との接続や接続の解除を行なう充電用リレーや、外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ，ＡＣ／ＤＣコンバータにより変換した直流電力の電圧を変換して低電圧系電力ライン５９側に供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどを備える。

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、昇圧回路５５よりインバータ４１，４２側の高電圧系電力ライン５４に取り付けられたコンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの電圧（高電圧系の電圧）ＶＨや、低電圧系電力ライン５９に取り付けられたコンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからの電圧（低電圧系の電圧）ＶＬ，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からは、昇圧回路５５のスイッチング素子へのスイッチング制御信号やシステムメインリレー５６への駆動信号，充電器９０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。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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定した充電ポイントに到達するときにエンジン２２の始動については十分に行なうことができる程度にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低くなるように走行中にバッテリ５０の充放電の制御を行ない、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に充電器９０の車両側コネクタ９２を外部電源１００の外部電源側コネクタ１０２に接続し、充電器９０の図示しないＤＣ／ＤＣコンバータとＡＣ／ＤＣコンバータとを制御することによって外部電源１００からの電力によりバッテリ５０を満充電や満充電より低い所定の充電状態とする。そして、バッテリ５０の充電後にシステム起動したときには、図３に例示する走行モード設定ルーチンに示すように、システム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがある程度の電動走行が可能な蓄電割合ＳＯＣとして予め設定された閾値Ｓｈｖ１（例えば４０％や５０％など）以上のときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがエンジン２２の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Ｓｈｖ２（例えば２０％や３０％など）に至るまでモータ運転モードによる走行（電動走行）を優先して走行する電動走行優先モードを設定して走行し（ステップＳ１００〜Ｓ１４０）、システム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１未満のときやシステム起動したときのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１以上であってもその後にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２に至った以降はエンジン運転モードによる走行（ハイブリッド走行）を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを設定して走行する（ステップＳ１５０）。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０で電動走行優先モードにより走行しているときの動作、特に、電動走行優先モードで走行している最中にエンジン２２を始動する際の動作について説明する。図４は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される電動走行優先モード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。

電動走行優先モード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，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限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の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて演算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。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。

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３９ａ，３９ｂ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＊と走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定すると共に（ステップＳ３１０）、電力を駆動系のパワーに換算する換算係数ｋｗをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに乗じて得られる値をエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔに設定する（ステップＳ３２０）。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５に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーＰｄｒｖ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと損失としてのロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、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（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）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（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。

続いて、エンジン２２が運転中であるか或いは運転停止中であるかを判定し（ステップＳ３３０）、エンジン２２が運転停止中であるときには、設定した走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるか否かを判定し（ステップＳ３４０）、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であるときには、電動走行を継続可能と判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ３５０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊として設定し（ステップＳ３６０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるようインバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御する。こうした制御により、モータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

ステップＳ３４０で走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔより大きいと判定されると、エンジン２２を始動する（ステップＳ３９０）。ここで、エンジン２２の始動は、モータＭＧ１からトルクを出力すると共にこのトルクの出力に伴って駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクをモータＭＧ２によりキャンセルするトルクを出力することによりエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより行なわれる。なお、このエンジン２２の始動の最中も要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２の駆動制御が行なわれる。即ち、モータＭＧ２から出力すべきトルクは、要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するためのトルクとエンジン２２をクランキングする際にリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルするためのトルクとの和のトルクとなる。エンジン２２を始動するときの燃料噴射制御については後述する。

エンジン２２を始動すると、走行用パワーＰｄｒｖ＊をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊とすると共に要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン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＊とを設定する（ステップＳ４００）。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６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。

続いて、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ４１０）。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。ここで、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 (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

そして、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トルク指令Ｔｍ２＊を次式（３）により計算して設定し（ステップＳ４２０）、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Ｓ４３０）、本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の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などを行い、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊のトルクがモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるようインバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御する。ここで、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で運転されている場合を考えると、エンジン２２から目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力し、動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒと要求トルクＴｒ＊とからなるパワーに変換して走行することになる。

Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)

こうしてエンジン２２からの動力を用いての走行を開始すると、次回このルーチンが実行されたときにはステップＳ３３０でエンジン２２は運転中であると判定されるから、走行用パワーＰｄｒｖ＊を閾値Ｐｓｔａｒｔからマージンとしての所定パワーαを減じた値と比較する（ステップＳ３８０）。ここで、所定パワーαは、走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ近傍のときにエンジン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のものであり、適宜設定することができる。走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーαを減じた値以上のときには、エンジン２２の運転を継続すべきと判断し、エンジン２２から走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力すると共に動力分配統合機構３０と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに回転数Ｎｒと要求トルクＴｒ＊とからなるパワーを出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する処理を実行して（ステップＳ４００〜Ｓ４３０）、本ルーチンを終了する。走行用パワーＰｄｒｖ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔから所定パワーαを減じた値未満のときには、エンジン２２の運転を停止し（ステップＳ４４０）、電動走行するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３５０〜Ｓ３７０）、本ルーチンを終了する。

次に、電動走行優先モードで走向している最中にエンジン２２を始動するときの処理について説明する。図７は、電動走行優先モードで走向している最中にエンジン２２を始動する際にエンジンＥＣＵ２４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。このルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗやシステム起動後にエンジン２２を始動した回数としてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，システム起動後において前回エンジン２２を始動したときの始動から運転停止までの運転継続時間としての前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，システム起動後にエンジン２２を始動したときの運転停止からの経過時間としての運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを入力する処理を実行する（ステップＳ５００）。ここで、エンジン始動回数Ｎｓｔについては、実施例では、システム起動後にエンジン２２を始動した回数をカウントしてＲＡＭ２４ｃの所定領域に記憶したものを読み込むことにより入力するものとした。また、前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔについては、前回エンジン２２を始動したときから運転停止するまでをタイマ２４ｄにより計時してＲＡＭ２４ｃの所定領域に記憶したものを読み込むことにより入力するものとした。なお、システム起動後にエンジン２２を始動していないときには、初期化ルーチンにより、前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔには初期値としての値０が設定されているものとした。さらに、運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐについては、システム起動の前後を問わずに前回エンジン２２を運転停止したときからタイマ２４ｄにより計時された経過時間を入力するものとした。

こうしてエンジン２２の始動制御に必要なデータを入力すると、冷却水温Ｔｗがエンジン２２の暖機が必要であると判断される温度として予め定められた所定温度Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定し（ステップＳ５１０）、冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上のときには暖機の必要がないと判断し、暖機が完了している状態でエンジン２２を始動するときの燃料増量として予め定められた値τ１を燃料増量ταに設定し（ステップＳ５２０）、設定した燃料増量ταを用いた燃料噴射を行なってエンジン２２を始動し（ステップＳ５５０）、本ルーチンを終了する。なお、エンジン２２の始動については上述した。

ステップＳ５１０で冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であると判定されると、燃料増量を補正する値０以上で値１以下の補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を、システム起動後のエンジン始動回数Ｎｓｔが多いほど小さくなるように、システム起動後において前回エンジン２２を始動したときから運転停止するまでの前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔが長いほど小さくなるように、前回エンジン２２を運転停止したときからの運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐが長くなるほど大きくなるように、それぞれ設定する（ステップＳ５３０）。補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３は、実施例では、補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３とエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐとの関係を実験などにより調べ予め第１補正係数設定用マップ，第２補正係数設定用マップ，第３補正係数設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、エンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐが与えられると各マップから対応する補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を導出することにより設定するものとした。第１補正係数設定用マップ，第２補正係数設定用マップ，第３補正係数設定用マップの一例を図８，９，１０に示す。このように、補正係数ｋ１をシステム起動後のエンジン始動回数Ｎｓｔが多いほど小さくなるように設定するのは、システム起動からエンジン２２を始動した回数が多いほどエンジン２２の燃焼室の温度が高くなると考えられることに基づき、補正係数ｋ２をシステム起動後において前回エンジン２２を始動したときから運転停止するまで前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔが長いほど小さくなるように設定するのは、直前にエンジン２２を運転したときの運転を継続した時間が長いほどエンジン２２の燃焼室の温度が高いと考えられることに基づき、補正係数ｋ３を前回エンジン２２を運転停止したときからの運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐが長くなるほど大きくなるように設定するのは、直前のエンジン２２の運転停止からの経過時間が長いほどエンジン２２の燃焼室の温度が低いと考えられることに基づく。即ち、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを用いてエンジン２２の燃焼室の温度が高くなるほど燃料増量が小さくなる傾向に補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を設定するのである。

そして、補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を設定すると、設定した補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３をエンジン２２の暖機が必要なときに必要な燃料増量として実験などにより予め定められた基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算し（ステップＳ５４０）、計算した燃料増量ταを用いた燃料噴射を行なってエンジン２２を始動して（ステップＳ５５０）、本ルーチンを終了する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、電動走行優先モードによって走行している最中にエンジン２２を始動するときにエンジン２２の暖機が必要と判断される冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを用いてエンジン２２の燃焼室の温度が高くなるほど燃料増量が小さくなる傾向に補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を設定し、設定した補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３をエンジン２２の暖機が必要なときに必要な燃料増量として実験などにより予め定められた基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算し、計算した燃料増量ταを用いた燃料噴射を行なってエンジン２２を始動することにより、より適正な燃料増量ταとすることができ、エンジン２２をより良好に始動することができると共にエンジン２２の始動時におけるエミッションの悪化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、電動走行優先モードによって走行している最中にエンジン２２を始動するときにエンジン２２の暖機が必要と判断される冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを用いてエンジン２２の燃焼室の温度が高くなるほど燃料増量が小さくなる傾向に補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を設定し、設定した補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算するものとしたが、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐのうちのいずれか２つを用いて２つの補正係数を設定し、設定した２つの補正係数を基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算するものとしてもよい。また、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐのうちのいずれか１つを用いて１つの補正係数を設定し、設定した１つの補正係数を基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算するものとしてもよい。さらに、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐ以外のパラメータを用いてエンジン２２の燃焼室の温度が高くなるほど燃料増量が小さくなる傾向に補正係数を設定し、設定した補正係数を基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算したり、設定した補正係数とエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを用いて設定した補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３のいずれか１つ或いは２つもしくは全部と共に基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算したり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３９ａ，３９ｂ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１１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３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよいし、図１２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３９ａ，３９ｂ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。また、図１３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３９ａ，３９ｂ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。あるいは、図１４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からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図１４における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。さらに、実施例やこれらの変形例のハイブリッド自動車２０，１２０，２２０，３２０，４２０から充電器９０を取り除いた構成としてもよい。即ち、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。

実施例では、本発明をハイブリッド自動車に適用した形態を用いて説明したが、ハイブリッド車の制御方法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ＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、水温センサ１４２が「冷却媒体温度検出手段」に相当し、電動走行優先モードによって走行している最中にエンジン２２を始動するときにエンジン２２の暖機が必要と判断される冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを用いてエンジン２２の燃焼室の温度が高くなるほど燃料増量が小さくなる傾向に補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を設定し、設定した補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３をエンジン２２の暖機が必要なときに必要な燃料増量として実験などにより予め定められた基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算し、計算した燃料増量ταを用いた燃料噴射を行なってエンジン２２を始動する図７の始動制御ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「始動制御手段」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、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「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、駆動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。「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５０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，鉛蓄電池など種々の二次電池を用いることができる。「冷却媒体温度検出手段」としては、水温センサ１４２に限定されるものではなく、内燃機関を冷却する冷却媒体の温度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、電動走行優先モードによって走行している最中にエンジン２２を始動するときにエンジン２２の暖機が必要と判断される冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを用いてエンジン２２の燃焼室の温度が高くなるほど燃料増量が小さくなる傾向に補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を設定し、設定した補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３をエンジン２２の暖機が必要なときに必要な燃料増量として実験などにより予め定められた基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算し、計算した燃料増量ταを用いた燃料噴射を行なってエンジン２２を始動するものに限定されるものではなく、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐのうちのいずれか２つ或いはいずれか１つを用いて２つ或いは１つの補正係数を設定し、設定した２つ或いは１つの補正係数を基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算するものとしたり、エンジン２２の燃焼室の温度と相関のあるパラメータとしてのエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐ以外のパラメータを用いてエンジン２２の燃焼室の温度が高くなるほど燃料増量が小さくなる傾向に補正係数を設定し、設定した補正係数だけを或いは設定した補正係数とエンジン始動回数Ｎｓｔ，前回運転継続時間Ｔｃｏｎｔ，運転停止経過時間Ｔｓｔｏｐを用いて設定した補正係数ｋ１，ｋ２，ｋ３のいずれか１つ或いは２つもしくは全部と共に基本燃料増量τ０に乗じて燃料増量ταを計算するものとしたりするなど、ハイブリッド走行に比して電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に内燃機関の始動が要請され且つ内燃機関の始動の要請時に冷却媒体温度検出手段により検出された冷却媒体の温度が内燃機関の暖機が必要な温度として予め定められた所定温度未満のときには、内燃機関の燃焼室の温度と相関のある冷却媒体の温度以外の少なくとも一つのパラメータを用いて燃焼室の温度が高いほど燃料増量が小さくなる傾向に増量補正を設定すると共に設定した増量補正を用いて内燃機関を始動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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

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）、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 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 高電圧系電力ライン、５５ 昇圧回路、５６ システムメインリレー、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５８ａ 電圧センサ、５９ 低電圧系電力ライン、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 充電器、９２ 車両側コネクタ、１００ 外部電源、１０２ 外部電源側コネクタ、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、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、３３０，４３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

1. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の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が可能な二次電池と、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であって、
   前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、
   前記ハイブリッド走行に比して前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関の始動が要請され且つ該内燃機関の始動の要請時に前記冷却媒体温度検出手段により検出された前記冷却媒体の温度が前記内燃機関の暖機が必要な温度として予め定められた所定温度未満のときには、前記内燃機関の燃焼室の温度と相関のある前記冷却媒体の温度以外の少なくとも一つのパラメータを用いて前記燃焼室の温度が高いほど燃料増量が小さくなる傾向に増量補正を設定すると共に該設定した増量補正を用いて前記内燃機関を始動する始動制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車。
2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記始動制御手段は、システム起動から前記内燃機関を始動した回数である始動回数が大きいほど前記燃焼室の温度が高いとの相関を有する際の該始動回数を前記パラメータの一つとして用いて前記増量補正を設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
   前記始動制御手段は、システム起動後において直前に前記内燃機関を運転したときの運転を継続した時間である直前運転継続時間が長いほど前記燃焼室の温度が高いとの相関を有する際の該直前運転継続時間を前記パラメータの一つとして用いて前記増量補正を設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。
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自動車であって、
   前記始動制御手段は、直前の前記内燃機関の運転停止からの経過時間である直前停止経過時間が長いほど前記燃焼室の温度が低いとの相関を有する際の該直前停止経過時間を前記パラメータの一つとして用いて前記増量補正を設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。
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自動車であって、
   システムオフの状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記二次電池を充電する充電器と、
   走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
   前記二次電池の状態に基づいて該二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
   前記二次電池の状態に基づいて該二次電池から出力可能な最大電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、
   システム起動されたときに少なくとも前記演算された蓄電割合が第１の所定割合以上のときには走行に伴って前記演算される蓄電割合が前記第１の所定割合より小さい第２の所定割合未満に至るまでは前記電動走行優先モードを実行用走行モードとして設定し、前記電動走行優先モードが設定されないときには前記ハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを実行用走行モードとして設定する走行モード設定手段と、
   前記設定された実行用走行モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する駆動制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車。
6. 請求項５記載のハイブリッド自動車であって、
   前記二次電池と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、
   前記内燃機関の出力軸と前記発電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と、
   を備え、
   前記駆動制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段である、
   ハイブリッド自動車。
7. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の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が可能な二次電池と、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車の制御方法であって、
   前記ハイブリッド走行に比して前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行している最中に前記内燃機関の始動が要請され且つ該内燃機関の始動の要請時に前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度が所定温度未満のときには、前記内燃機関の燃焼室の温度と相関のある前記冷却媒体の温度以外の少なくとも一つのパラメータを用いて前記燃焼室の温度が高いほど燃料増量が小さくなる傾向に増量補正を設定すると共に該設定した増量補正を用いて前記内燃機関を始動する、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
8. 請求項７記載のハイブリッド自動車の制御方法において、
   システム起動から前記内燃機関を始動した回数である始動回数が大きいほど前記燃焼室の温度が高いとの相関を有する際の該始動回数、システム起動後において直前に前記内燃機関を運転したときの運転を継続した時間である直前運転継続時間が長いほど前記燃焼室の温度が高いとの相関を有する際の該直前運転継続時間、直前の前記内燃機関の運転停止からの経過時間である直前停止経過時間が長いほど前記燃焼室の温度が低いとの相関を有する際の該直前停止経過時間、のいずれか一つ又はいずれか二つ或いは全てを前記パラメータとして用いて前記増量補正を設定する、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。

Images