JP2014218130A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液化ガス燃料を使用するエンジンを搭載したハイブリッド車両に対し、ＥＶ走行中に、バッテリの状態に応じてエンジンを始動させる際、運転者の要求に応じた駆動力を得ることが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】ＬＰＧ燃料を使用するエンジン１を搭載したハイブリッド車両において、ＥＶ走行中、燃料ポンプ１０ｅが停止し且つ燃料還流管１０ｆに備えられた電磁弁１０ｉが閉鎖している状態で、バッテリ３００の入出力制限や充電量等が所定値まで低下すると、電磁弁１０ｉを開放すると共に燃料ポンプ１０ｅを作動させ、燃料供給管１０ｃおよび燃料タンク１０ｄの比較的低温の燃料をデリバリパイプ１０ｂ内に流入させる。さらに入出力制限や充電量等が低くなって、エンジン始動要求が生じるとエンジン始動動作を実行する。これにより、エンジン始動時に気相燃料が噴射されることが回避できる。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に係る。特に、本発明は、液化ガス燃料を使用する内燃機関を搭載したハイブリッド車両において、電動機のみを走行駆動力源として走行している状態から内燃機関を始動する際の制御に関する。

従来、内燃機関（以下、「エンジン」という場合もある）の停止後に、燃料供給系内の燃料が高温となっている状況（例えば、エンジン本体からの輻射熱や熱伝導等によって燃料供給系の温度、特にデリバリパイプの温度が上昇し、燃料温度が飽和蒸気温度を超えている状況）では気相燃料（ベーパ）が発生する可能性がある。そして、この気相燃料が発生した状態でエンジンが再始動すると、適正な燃料噴射量が得られずドライバビリティの悪化を招いてしまう可能性がある。

このことに鑑み、エンジンの高温再始動時に、エンジンの始動を遅延させ、その遅延期間中に燃料ポンプを作動させることで、燃料循環路で燃料を循環させ、燃料供給系を冷却して気相燃料の発生を抑制することが提案されている（例えば特許文献１を参照）。

ところで、燃料としてＬＰＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ）等の液化ガス燃料を使用するエンジンを搭載した車両が知られている（例えば特許文献２を参照）。この液化ガス燃料は沸点が比較的低く気相燃料が発生しやすいため、この液化ガス燃料を使用するエンジンを搭載した車両に対して前記特許文献１の技術を適用することは、気相燃料の発生を抑制してドライバビリティの悪化を防止する上で有効である。

特開平９−１８４４５９号公報 特開２００４−５２５６０号公報

前記特許文献２では、前記液化ガス燃料を使用するエンジンをハイブリッド車両に搭載することが開示されている。このハイブリッド車両は、電動モータのみを駆動力源として走行する状態（以下、「ＥＶ走行」という）と、エンジンを駆動力源として走行する状態（以下、「ＨＶ走行」という）とが切り換え可能である。

前記ＥＶ走行では、バッテリに蓄電されている電力が使用されて電動モータが走行駆動力を発生する。このため、このＥＶ走行が継続し、バッテリの蓄電量が所定量を下回った場合などにあっては、ＥＶ走行の継続が不能になることを考慮し、エンジン再始動要求の発生に伴ってエンジンが再始動してＥＶ走行からＨＶ走行に切り換えられることになる。

ところが、前記エンジンの再始動要求が生じた際に、前述の如く気相燃料の発生の抑制を目的としてエンジンの始動を遅延（燃料ポンプを作動させることによる燃料供給系の冷却時間だけ遅延）させると、この遅延期間にあっては、バッテリの電力量が十分に得られていないこと等に起因して運転者の要求に応じた駆動力が得られなくなりドライバビリティの悪化に繋がってしまう可能性がある。

なお、ＥＶ走行中、燃料供給系における燃料温度および燃料圧力を推定し、気相燃料の発生が懸念される状況となった際に燃料ポンプを作動させることで気相燃料の発生を抑制することが考えられる。しかし、これら燃料温度および燃料圧力を正確に推定することは難しく、また、気相燃料が発生する温度および圧力は燃料の性状によって異なるため、この手法は実用性に欠けるものである。

さらに、ＥＶ走行中、燃料ポンプを常時作動させることで気相燃料の発生を抑制することは可能であるが、これでは、無駄に燃料ポンプを作動させてしまう期間が生じ（燃料温度が比較的低く気相燃料が発生しない状況であるにも拘わらず燃料ポンプを作動させてしまう期間が生じ）、エネルギ効率の悪化を招いてしまうことになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液化ガス燃料を使用するエンジンを搭載したハイブリッド車両に対し、ＥＶ走行中に、バッテリの状態（充放電電力量の制限値等）に応じてエンジンを始動させる際、運転者の要求に応じた駆動力を得ることが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

−発明の解決原理−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、液化ガス燃料を使用するエンジンを搭載したハイブリッド車両に対し、電動機のみを走行駆動力源とするＥＶ走行中にエンジンの始動要求が生じる可能性があることをバッテリの状態に基づいて推定し、エンジン始動タイミングに先立って燃料ポンプを作動させることにより、燃料供給系内での気相燃料の発生が回避された状態でエンジンの始動タイミングが迎えられるようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、液化ガス燃料を使用する内燃機関と電動機とを駆動力源として備え、前記電動機のみで走行可能なハイブリッド車両の制御装置を前提とする。このハイブリッド車両の制御装置に対し、前記内燃機関における燃料供給系に、燃料タンクから燃料噴射弁に向けて前記液化ガス燃料を供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプから供給された液化ガス燃料を貯留する燃料蓄圧容器と、この燃料蓄圧容器から前記燃料タンクへ液化ガス燃料を還流させる還流経路と、この還流経路に備えられて電気的に開度が制御可能な制御弁とを設ける。そして、前記電動機のみを走行駆動力源として走行している状態で、この電動機に電力を供給している蓄電池の状態量であって内燃機関始動要求に関連するパラメータが内燃機関始動要求値に近付いて所定の第１閾値に達したときに前記制御弁を開状態にすると共に前記燃料ポンプを作動させて前記燃料蓄圧容器内の燃料を還流経路に流す。また、その走行状態で、前記パラメータが前記内燃機関始動要求値である所定の第２閾値に達したときに前記内燃機関を始動させる構成としている。

この特定事項により、まず、電動機のみを走行駆動力源とする走行が開始された際には、内燃機関は駆動しないことから燃料ポンプは停止される。そして、この状態で、蓄電池の状態量であって内燃機関始動要求に関連するパラメータが内燃機関始動要求値に近付いて所定の第１閾値に達したときには、還流経路に備えられた制御弁を開状態にすると共に燃料ポンプを作動させて燃料蓄圧容器内の燃料を還流経路に流す。これにより、仮に、燃料蓄圧容器内に高温度の燃料が存在していたとしても、この燃料は燃料蓄圧容器から還流経路に流出され、燃料蓄圧容器には比較的低温度の燃料（燃料供給経路内や燃料タンク内の燃料）が流入されていくことになる。この動作により、燃料蓄圧容器内での気相燃料の発生は抑制された状態になる。そして、この電動機のみを走行駆動力源とする走行状態で、前記パラメータが前記内燃機関始動要求値である所定の第２閾値に達したときに前記内燃機関を始動させる。例えば、内燃機関の気筒内への燃料噴射や点火栓による点火等を行って内燃機関を始動させる。この内燃機関の始動の際には、前述した如く、燃料蓄圧容器内での気相燃料の発生が抑制された状態で気筒内への燃料噴射が行われるため、気相燃料が燃料噴射弁から噴射されてしまうといったことは回避される。このため、適正な燃料噴射量が得られた状態で内燃機関を始動させることができ、運転者の要求に応じた駆動力を得ることができる。

前記内燃機関始動要求に関連するパラメータ（蓄電池の状態量）としては、蓄電池の「充放電電力量の制限値」や「蓄電量」や「温度」が挙げられる。

前記パラメータが蓄電池の「充放電電力量の制限値」である場合の具体構成としては、前記電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から前記内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換えられる「充放電電力量の制限値」を前記第２閾値として予め記憶しておく。そして、前記第１閾値を、前記第２閾値である「充放電電力量の制限値」よりも所定量だけ高い「充放電電力量の制限値」として設定している。

また、前記パラメータが蓄電池の「蓄電量」である場合の具体構成としては、前記電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から前記内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換えられる「蓄電量」を前記第２閾値として予め記憶しておく。そして、前記第１閾値を、前記第２閾値である「蓄電量」よりも所定量だけ多い「蓄電量」として設定している。

また、前記パラメータが蓄電池の「温度」である場合の具体構成としては、前記蓄電池の「温度」が上昇している際に、前記電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から前記内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換えられる「蓄電池の温度」を前記第２閾値として予め記憶しておく。そして、前記第１閾値を、前記第２閾値である「蓄電池の温度」よりも所定量だけ低い「蓄電池の温度」として設定している。

また、前記蓄電池の「温度」が下降している際に、前記電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から前記内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換えられる「蓄電池の温度」を前記第２閾値として予め記憶しておく。そして、前記第１閾値を、前記第２閾値である「蓄電池の温度」よりも所定量だけ高い「蓄電池の温度」として設定している。

これらの特定事項によれば、内燃機関始動要求に関連するパラメータ（蓄電池の状態量）を具体化でき、制御の実用性を高めることができる。また、これら解決手段では、前記パラメータが第２閾値に達して走行状態が切り換わる（電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換わる）前段階、つまり、パラメータが第１閾値に達した段階で、制御弁を開状態にすると共に燃料ポンプを作動させて燃料蓄圧容器内の燃料を還流経路に流すことになる。つまり、前記蓄電池の状態量に基づいて、内燃機関の再始動が行われる可能性があることを予測し、実際に内燃機関が再始動する前段階で燃料蓄圧容器内に比較的低温度の燃料を流入させておくことが可能になる。これにより、燃料蓄圧容器内での気相燃料の発生が抑制された状態で内燃機関を再始動させることが可能になり、適正な燃料噴射量が得られることによって運転者の要求に応じたドライバビリティを得ることができる。

前記第１閾値として具体的には、前記電動機のみを走行駆動力源とする走行状態において必要とされる上限駆動力の出力が可能な電力量が蓄電池に確保された状態の値として設定している。

電動機のみを走行駆動力源とする走行状態においては、運転者のアクセル操作量が大きくなるなどして車両加速要求が大きくなるに従って電動機の出力が上限駆動力に近付いていく。この場合に、上限駆動力の出力が可能な電力量よりも低い電力量しか残存しない値を前記第１閾値としてしまうと、この第１閾値から第２閾値に達するまでの期間で要求駆動力が得られなくなる可能性がある。このため、本解決手段では、電動機のみを走行駆動力源とする走行状態において必要とされる上限駆動力の出力が可能な電力量が蓄電池に確保された状態の値として第１閾値を設定し、電動機の出力に余裕がある状況で制御弁を開状態にすると共に燃料ポンプを作動させて燃料蓄圧容器内の燃料を還流経路に流して内燃機関の始動要求に備えるようにしている。

また、前記内燃機関の始動時に電動機によるクランキングを行うものにあっては、前記前記第２閾値を、前記内燃機関のクランキングに必要な電力量が蓄電池に確保された状態の値として設定している。

つまり、内燃機関の始動に必要な電力（電動機によるクランキングを行う際の消費電力）が確保されている状態で、内燃機関の始動タイミングが迎えられるように第２閾値を設定している。これにより、前記パラメータが第２閾値に達して内燃機関を再始動させる際の始動性を良好に確保することができる。その結果、電動機のみを走行駆動力源として走行している状態から内燃機関を走行駆動力源として走行する状態への移行を円滑に行うことができ、駆動力不足等に起因するドライバビリティの悪化を防止することができる。

前記ハイブリッド車両の動力伝達系の構成として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、前記内燃機関の出力軸が連結されるプラネタリキャリアと、第１の発電電動機が連結されるサンギヤと、第２の発電電動機が連結されるリングギヤとを備えた遊星歯車機構により構成される動力分割機構が備えられ、前記電動機のみを走行駆動力源として走行する際には、前記第２の発電電動機を走行駆動力源として走行する構成となっている。

本発明では、ハイブリッド車両において、電動機のみを走行駆動力源として走行している際、蓄電池の状態量に基づいて、内燃機関の始動要求が生じる前に燃料ポンプを作動させるようにしている。このため、燃料供給系において気相燃料の発生が抑制された状態で内燃機関を始動させることができる。

実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成図である。 ハイブリッド車両に搭載されたエンジンの概略構成図である。 エンジンの１気筒のみを示す概略構成図である。 ハイブリッド車両の制御系を示すブロック図である。 バッテリ温度Ｔｂと、基本出力制限Ｗｏｕｔｂおよび基本入力制限Ｗｉｎｂとの関係の一例を示す図である。 バッテリの蓄電割合ＳＯＣと、出力制限用補正係数ｋｏおよび入力制限用第１補正係数ｋｉ１との関係の一例を示す図である。 予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒと入力制限用第２補正係数ｋｉ２との関係の一例を示す図である。 要求トルク設定マップの一例を示す図である。 選択された走行モードそれぞれにおけるアクセル開度と要求トルクとの関係の一例を示す図である。 エンジンの動作点を説明するための図である。 駆動力源マップの一例を示す図である。 ＥＶ走行中にエンジンを再始動させる際の第１モータジェネレータおよびエンジンそれぞれの回転速度の変化を説明するための共線図である。 ＥＶ走行中のエンジン再始動制御の手順を示すフローチャート図である。 ＥＶ走行中のエンジン再始動時におけるバッテリの出力制限Ｗｏｕｔ、燃料ポンプおよび電磁弁の動作、デリバリパイプ内の燃料温度、エンジン始動フラグそれぞれの推移を示すタイミングチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明する。また、本実施形態では液化ガス燃料としてＬＰＧを使用するエンジン（内燃機関）に本発明を適用した場合について説明する。

図１は本実施形態に係るハイブリッド車両ＨＶを示す概略構成図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両ＨＶは、車両走行用の駆動力を発生するエンジン１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１（第１の発電電動機）、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２（第２の発電電動機）、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、前輪車軸（ドライブシャフト）６１，６１、前輪（駆動輪）６Ｌ，６Ｒ、および、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、このＥＣＵ１００により実行されるプログラム等によって本発明の制御装置が実現される。

なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶ（ハイブリッド）ＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、モータＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。

次に、エンジン１、燃料供給系、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、および、ＥＣＵ１００などの各部について説明する。

−エンジン−
図２および図３はエンジン１の概略構成を示す図である。なお、図３ではエンジン１の１気筒の構成のみを示している。

エンジン１は、火花点火式４気筒レシプロエンジンであり、ポート噴射式のインジェクタ（燃料噴射弁；以下、単に「インジェクタ」という）１０ａを備え、このインジェクタ１０ａから噴射された液化ガス燃料（以下、「ＬＰＧ燃料」という）により燃焼室１２内で混合気を生成するようになっている。なお、このインジェクタ１０ａは、ＬＰＧ燃料を液相状態でミスト状に噴射するものであって、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて開弁開始時期および開弁期間が制御されるようになっている。

また、エンジン１の各気筒１１（♯１〜♯４）内にはピストン１３が設けられており、前記混合気の燃焼に伴ってこのピストン１３が気筒１１内で往復運動する。

前記各インジェクタ１０ａ，１０ａ，…は、それぞれ燃料蓄圧容器としてのデリバリパイプ１０ｂに接続されており、このデリバリパイプ１０ｂからＬＰＧ燃料が供給されるようになっている。これらインジェクタ１０ａ，１０ａ，…にＬＰＧ燃料を供給する燃料供給系の構成については後述する。

また、インジェクタ１０ａによって燃焼室１２内に向けて噴射されたＬＰＧ燃料は、吸気通路１４の一部を構成するインテークマニホールド１４ａを通って燃焼室１２内へ導入される空気Ａと共に混合気を形成し、点火プラグ１５で着火されて燃焼する。混合気の燃焼圧力はピストン１３に伝えられ、ピストン１３を往復運動させる。吸気バルブ１６は、吸気カムシャフト１６ａにより駆動される。この吸気カムシャフト１６ａは、クランクシャフト（エンジン１の出力軸）１８から取り出される動力がタイミングベルト等によって伝達されて回転駆動される。なお、この吸気バルブ１６の動弁系には図示しないＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）機構が備えられ、吸気バルブ１６のバルブ開閉タイミングが可変となっている。

ピストン１３の往復運動はコネクティングロッド１３ａを介してクランクシャフト１８に伝えられ、ここで回転運動に変換されて、エンジン１の出力として取り出される。このエンジン１の出力は、クランクシャフト１８およびダンパ２０（図１を参照）を介してインプットシャフト２１に伝達される。このダンパ２０は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。

また、燃焼後の混合気は排気ガスＥｘとなり、排気バルブ１７の開弁動作に伴って排気通路１９の一部であるエキゾーストマニホールド１９ａへ排出される。排気ガスＥｘは、エキゾーストマニホールド１９ａの下流側に設けられた触媒コンバータ１９ｂにより浄化された後、大気中へ放出される。前記排気バルブ１７は、排気カムシャフト１７ａにより駆動される。この排気カムシャフト１７ａは、クランクシャフト１８から取り出される動力がタイミングベルト等によって伝達されて回転駆動される。なお、この排気バルブ１７の動弁系にもＶＶＴ機構が備えられていてもよい。

また、エンジン１は、吸気通路１４におけるエアクリーナ１４ｂの下流側に設けられたスロットルボディ８により吸入空気量が調整される。このスロットルボディ８は、バタフライバルブで成るスロットルバルブ８１と、このスロットルバルブ８１を開閉駆動するスロットルモータ８２と、スロットルバルブ８１の開度を検出するスロットル開度センサ１０３とを備えている。ＥＣＵ１００は、運転者（ドライバ）により操作されるアクセルの開度を検知するアクセル開度センサ１０１からの出力を取得して、スロットルモータ８２に制御信号を送り、スロットル開度センサ１０３からのスロットルバルブ８１の開度のフィードバック信号に基づいて、スロットルバルブ８１を適切な開度に制御する。これにより、エンジン１の気筒１１内へ導入する空気Ａの量を調整する。なお、アクセルの開度とスロットルバルブ８１の開度との関係は、後述する走行モード選択スイッチ１２０（図４を参照）によって選択される走行モードによって異なるものとなる。これら走行モードについては後述する。

前記触媒コンバータ１９ｂの上流側（排気流れの上流側）の排気通路１９には空燃比（Ａ／Ｆ）センサ１１０が配置されている。このＡ／Ｆセンサ１１０は、空燃比に対してリニアな特性を示すセンサである。また、触媒コンバータ１９ｂの下流側の排気通路１９にはＯ₂センサ１１１が配置されている。このＯ₂センサ１１１は、排気ガス中の酸素濃度に応じて起電力を発生するものであり、理論空燃比に相当する電圧（比較電圧）よりも出力が高いときはリッチと判定し、逆に比較電圧よりも出力が低いときはリーンと判定する。これらＡ／Ｆセンサ１１０およびＯ₂センサ１１１の出力信号は空燃比フィードバック制御（例えば、特開２０１０−００７５６１号公報に記載の技術を参照）に用いられる。

−燃料供給系−
前記各インジェクタ１０ａ，１０ａ，…にＬＰＧ燃料を供給する燃料供給系は、図２に示すように、燃料タンク１０ｄ、燃料ポンプ１０ｅ、前記デリバリパイプ１０ｂ、燃料タンク１０ｄとデリバリパイプ１０ｂとを接続する燃料供給管（供給経路）１０ｃおよび燃料還流管（還流経路）１０ｆを備えている。

燃料タンク１０ｄにはＬＰＧ燃料が液相状態で貯留されている。この燃料タンク１０ｄは、耐圧性が要求されるため、ボンベ形状を成す金属製のものが使用されている。

燃料ポンプ１０ｅは、電動ポンプで構成されており、前記ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて作動と停止とが切り換えられる。また、この燃料ポンプ１０ｅは、燃料タンク１０ｄの底部に設置されており、燃料タンク１０ｄ内のＬＰＧ燃料が減少したときにも、確実にＬＰＧ燃料を汲み出すことができるようになっている。そして、この燃料ポンプ１０ｅが作動すると、燃料タンク１０ｄ内のＬＰＧ燃料が燃料供給管１０ｃを経てデリバリパイプ１０ｂに圧送されることになる。

また、前記燃料タンク１０ｄには、燃料タンク１０ｄ内のＬＰＧ燃料の温度を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するタンク内燃料温度センサ１１５と、燃料タンク１０ｄ内のＬＰＧ燃料の圧力を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力するタンク内燃料圧力センサ１１６とが設けられている。

デリバリパイプ１０ｂは、圧送された燃料を液相のまま貯留する燃料蓄圧容器としての機能を有している。このデリバリパイプ１０ｂ内の余剰燃料は燃料還流管１０ｆを経て燃料タンク１０ｄに還流されるようになっている。具体的に、この燃料還流管１０ｆにはプレッシャレギュレータ１０ｇおよび電磁弁（本発明でいう「電気的に開度が制御可能な制御弁」）１０ｉが設けられており、電磁弁１０ｉが開放状態にある場合には、デリバリパイプ１０ｂ内の燃料圧力が燃料タンク１０ｄ内の圧力よりも所定圧力（例えば０．４ＭＰａ）だけ高くなった際にプレッシャレギュレータ１０ｇが開放されて燃料の一部が燃料タンク１０ｄに向けて還流されることになる。これにより、デリバリパイプ１０ｂの内部圧力は所定値（燃料タンク１０ｄ内の圧力に対して所定値だけ高い圧力）に調圧され、インジェクタ１０ａからの燃料噴射が安定的に行われるようになっている。例えば、燃料タンク１０ｄ内の圧力が０．４ＭＰａとなっており、プレッシャレギュレータ１０ｇが開弁する差圧（プレッシャレギュレータ１０ｇのデリバリパイプ側圧力と燃料タンク側圧力との差圧）も０．４ＭＰａとなっている場合には、デリバリパイプ１０ｂ内の燃料圧力は０．８ＭＰａに調整されることになる。これら値はこれに限定されるものではなく適宜設定される。

また、前記電磁弁１０ｉは、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて開放状態と閉鎖状態とが切り換えられる。例えば、後述するＥＶ走行中において、デリバリパイプ１０ｂ内の燃料圧力が所定圧力に上昇するまでは電磁弁１０ｉは閉鎖状態とされ、この燃料圧力が所定圧力に上昇した場合には電磁弁１０ｉが開放されてデリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料を燃料タンク１０ｄに戻すようになっている。これによりデリバリパイプ１０ｂ内の燃料圧力の過上昇を防止する。

前記燃料還流管１０ｆにおける前記デリバリパイプ１０ｂとプレッシャレギュレータ１０ｇとの間には、燃料還流管１０ｆ内のＬＰＧ燃料の温度（デリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料の温度と同等）を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力する燃料温度センサ１１３と、燃料還流管１０ｆ内のＬＰＧ燃料の圧力（デリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料の圧力と同等）を検出し、その検出結果に応じた電気信号を出力する燃料圧力センサ１１４とが設けられている。

前記燃料供給管１０ｃには遮断弁１０ｈが配設されている。この遮断弁１０ｈは、前記ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて開放状態と閉鎖状態とが切り換えられる。また、この遮断弁１０ｈは、前記電磁弁１０ｉと同様に、ＥＶ走行中において、デリバリパイプ１０ｂ内の燃料圧力が所定圧力に上昇するまでは閉鎖状態とされ、この燃料圧力が所定圧力に上昇した場合には開放されてデリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料を燃料タンク１０ｄに戻し得るように逆流を許容する。

このような燃料供給系の構成により、エンジン１の駆動中にあっては、前記電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈが共に開放し、燃料ポンプ１０ｅが作動する。これにより、燃料ポンプ１０ｅからデリバリパイプ１０ｂに圧送されたＬＰＧ燃料のうちインジェクタ１０ａから気筒内に噴射されたＬＰＧ燃料以外の余剰のＬＰＧ燃料が、デリバリパイプ１０ｂ内の圧力上昇に伴うプレッシャレギュレータ１０ｇの開弁動作によって燃料還流管１０ｆから燃料タンク１０ｄ内に戻されるといったＬＰＧ燃料の循環が行われる。このエンジン１の駆動中におけるＬＰＧ燃料の循環により、デリバリパイプ１０ｂ内の圧力および温度は所定範囲内に維持され、沸点が比較的低いＬＰＧ燃料であってもデリバリパイプ１０ｂ内において液相状態が維持されることになる。

−モータジェネレータ−
前記第１モータジェネレータＭＧ１は、前記インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。

図４に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ２００を介してバッテリ（蓄電池）３００に接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。回生時の回生電力はインバータ２００を介してバッテリ３００に充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ３００からインバータ２００を介して供給される。

前記バッテリ３００は、前記バッテリＥＣＵ（図示省略）によって管理されている。このバッテリＥＣＵには、バッテリ３００を管理するために必要となる信号、例えば、バッテリ３００の端子間に設置された電圧センサ１１７からの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ３００の正極側の出力端子に取り付けられた電流センサ１１８からの充放電電流Ｉｂ，バッテリ３００に取り付けられたバッテリ温度センサ１１９からのバッテリ温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ３００の状態に関するデータを通信により前記ＨＶＥＣＵに出力する。また、バッテリＥＣＵは、バッテリ３００を管理するために、電流センサ１１７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３００に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を演算している。この蓄電割合ＳＯＣはバッテリ３００の充電量（蓄電残量）と一義的に対応しているため、以下では、このＳＯＣをバッテリ３００の充電量として表す場合もある。

−動力分割機構−
図１に示すように、動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。

そして、このような構成の動力分割機構３において、プラネタリキャリアＣＡ３に入力されるエンジン１の出力トルクに対して、第１モータジェネレータＭＧ１による反力トルクがサンギヤＳ３に入力されると、出力要素であるリングギヤＲ３には、エンジン１から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。この場合、第１モータジェネレータＭＧ１は発電機として機能する。第１モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、プラネタリキャリアＣＡ３から入力されるエンジン１の駆動力が、サンギヤＳ３側とリングギヤＲ３側とにそのギヤ比に応じて分配される。

一方、エンジン１の始動要求時にあっては、第１モータジェネレータＭＧ１が電動機（スタータモータ）として機能し、この第１モータジェネレータＭＧ１の駆動力がサンギヤＳ３およびプラネタリキャリアＣＡ３を介してクランクシャフト１８に与えられてエンジン１がクランキングされる。

また、車両の走行中にあっては、動力分割機構３において、リングギヤＲ３の回転速度（出力軸回転速度）が一定であるときに、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度を上下に変化させることにより、エンジン１の回転速度を連続的に（無段階に）変化させることができる。つまり、動力分割機構３が変速部として機能する。

−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリヤ（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、前記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。

このリダクション機構４は、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力を適宜の減速比で減速する。この減速された駆動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、および、ドライブシャフト６１，６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、エンジン１およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびバックアップＲＡＭなどを備えている。

ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは図示しないパワースイッチ（イグニッションスイッチ）のＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

ＥＣＵ１００には、図４に示すように、前記アクセル開度センサ１０１、レゾルバで構成されクランクシャフト１８の回転角度位置を検出するクランクポジションセンサ１０２、前記スロットル開度センサ１０３、シフト操作装置７に備えられたシフトレバー７１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ１０４、車輪６Ｌ，６Ｒの回転速度を検出する車輪速センサ１０５、ブレーキペダルに対する踏力（ブレーキ踏力）を検出するブレーキペダルセンサ１０６、エンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ１０７、吸入空気量を計測するエアフローメータ１０８、吸入空気温度を検出する吸気温センサ１０９、前記Ａ／Ｆセンサ１１０、Ｏ₂センサ１１１、吸気カムシャフト１６ａの近傍に配設されて気筒判別センサとして使用されるカムポジションセンサ１１２、前記各燃料温度センサ１１３，１１５、各燃料圧力センサ１１４，１１６、前記電圧センサ１１７、電流センサ１１８、バッテリ温度センサ１１９等が接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力されるようになっている。

また、運転席近傍には走行モード選択スイッチ１２０が設けられている。この走行モード選択スイッチ１２０は、運転者の操作により、走行モードとして、パワーモード、エコモード、ＥＶ走行モードの選択（切り換え）が可能となっている。この走行モード選択スイッチ１２０が操作された際、その選択された走行モードに応じた出力信号がＥＣＵ１００に入力されるようになっている。

走行モードがパワーモードに選択された場合には、車輪６Ｌ，６Ｒに向けて出力されるトルクを高めると共にエンジン１の回転速度を高めて運転者によるアクセル操作量に対するトルク出力の応答性が向上するようにエンジン１および各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。また、走行モードがエコモードに選択された場合には、走行用の動力の出力応答性よりも燃費の改善を優先させながら走行されるようにエンジン１および各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。また、必要に応じてエンジン１は停止される。また、走行モードがＥＶ走行モードに選択された場合には、エンジン１を停止し、第２モータジェネレータＭＧ２のみを走行駆動力源とする走行が行われる。また、走行モード選択スイッチ１２０上の何れの走行モードも選択されていない場合には、通常モードとしてのノーマルモードとなる。なお、走行モード選択スイッチ１２０としては、前記各走行モードが選択可能なダイヤル式スイッチであってもよいし、パワーモードスイッチ、エコモードスイッチおよびＥＶ走行モードスイッチそれぞれが独立した押し込み式スイッチで構成されたものであってもよい。

また、ＥＣＵ１００には、エンジン１のスロットルバルブ８１を開閉駆動するスロットルモータ８２、前記インジェクタ１０ａ、前記点火プラグ１５の点火タイミングを調整するイグナイタ１５ａ、前記燃料ポンプ１０ｅ、前記遮断弁１０ｈ、前記電磁弁１０ｉなどが接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、前記した各種センサからの出力信号や走行モード選択スイッチ１２０からの走行モード選択信号等に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、および、点火時期制御などのエンジン１の各種制御を実行する他、ハイブリッドシステム全体の制御（各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク制御等）を行う。また、ＥＣＵ１００は、後述するＥＶ走行を行っている状態からエンジン１を始動するエンジン再始動制御も行う。

さらに、ＥＣＵ１００（バッテリＥＣＵ）は、バッテリ３００を管理するために、前記電流センサ１１８にて検出された充放電電流Ｉｂの積算値や、バッテリ温度センサ１１９にて検出されたバッテリ温度Ｔｂなどに基づいて、バッテリ３００の充電状態（ＳＯＣ）や、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔなどを演算する（詳しくは後述する）。

また、ＥＣＵ１００には前記インバータ２００が接続されている。インバータ２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２それぞれの制御用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ：インテリジェントパワーモジュール）を備えている。その各ＩＰＭは、複数（例えば６個）の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ））などによって構成されている。

インバータ２００は、例えば、ＥＣＵ１００からの指令信号（例えば、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値）に応じてバッテリ３００からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力により第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流、および、回生ブレーキにより第２モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を、バッテリ３００に充電するための直流電流に変換する。また、インバータ２００は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を、走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。

−Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの演算手法−
ここで前記バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔの演算手法について説明する。

これら入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔを演算するためのルーチンとしては、これら値を演算するために使用するデータの入力処理、予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒの設定処理、入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔの演算処理が順に行われる。以下、具体的に説明する。

まず、バッテリ３００の蓄電割合ＳＯＣ、バッテリ温度Ｔｂ、アクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションＢＰ、車速Ｖなどのデータを入力する処理を実行する。

前記バッテリ３００の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ１１８により検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて演算される。また、バッテリ温度Ｔｂ、アクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションＢＰ、車速Ｖは、それぞれバッテリ温度センサ１１９、アクセル開度センサ１０１，ブレーキペダルセンサ１０６，車輪速センサ１０５により検出される。

これらデータが入力されると、車速Ｖ、アクセル開度ＡｃｃおよびブレーキペダルポジションＢＰに基づいて、バッテリ３００が充電される際の充電継続時間Ｔｃｈの予測値としての予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒを設定する。

具体的には、車速Ｖ、アクセル開度ＡｃｃおよびブレーキペダルポジションＢＰと、予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒとの関係を予め定めて予測充電継続時間設定用マップを作成し、この予測充電継続時間設定用マップを前記ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶しておく。そして、各センサから取得した車速Ｖ、アクセル開度ＡｃｃおよびブレーキペダルポジションＢＰを予測充電継続時間設定用マップに当て嵌めることによって予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒを導出するようにしている。

この予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒは、車速Ｖが高いほど長くなる傾向となり、ブレーキペダルポジションＢＰが大きいほど（ブレーキ踏み込み量が多いほど）短くなる傾向となり、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど長くなる傾向となるように設定される。この理由を以下に説明する。バッテリ３００の充電継続時間Ｔｃｈは、通常、運転者がアクセルペダルを離したりブレーキペダルを踏み込んだりする減速要求の継続時間が長いほど長くなる。本実施形態では、このことを踏まえ、車速Ｖが高いほど減速要求時にその継続時間が長くなることが多いと考えられ、ブレーキペダルポジションＢＰが大きいほど運転者が急減速を要求しているために継続時間としては短くなることが多いと考えられ、アクセル開度Ａｃｃが大きいほどその後に運転者が減速要求を行うときに継続時間が長くなることが多いと考えられるとの判断に基づいて、車速Ｖ、ブレーキペダルポジションＢＰおよびアクセル開度Ａｃｃに応じて予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒを設定するものとしている。

続いて、バッテリ３００の蓄電割合ＳＯＣ、バッテリ温度Ｔｂおよび予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒに基づいてバッテリ３００の入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔの演算処理を行う。

バッテリ３００の出力制限Ｗｏｕｔの演算処理としては、まず、バッテリ温度Ｔｂに基づいて出力制限Ｗｏｕｔの基本値としての基本出力制限Ｗｏｕｔｂを設定し、バッテリ３００の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数ｋｏを設定する。そして、基本出力制限Ｗｏｕｔｂに出力制限用補正係数ｋｏを乗算して出力制限Ｗｏｕｔを求めるようにしている。

また、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎの演算処理としては、まず、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入力制限Ｗｉｎの基本値としての基本入力制限Ｗｉｎｂを設定する。また、バッテリ３００の蓄電割合ＳＯＣに基づいて入力制限用第１補正係数ｋｉ１を設定し、予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒに基づいて入力制限用第２補正係数ｋｉ２を設定し、バッテリ３００を保護するためやバッテリ３００の劣化を抑制するための劣化抑制補正係数ｋｉ３を設定する。そして、基本入力制限Ｗｉｎｂに、入力制限用第１補正係数ｋｉ１、入力制限用第２補正係数ｋｉ２および劣化抑制補正係数ｋｉ３をそれぞれ乗算して入力制限Ｗｉｎを求めるようにしている。

図５は、バッテリ温度Ｔｂと、基本出力制限Ｗｏｕｔｂおよび基本入力制限Ｗｉｎｂとの関係の一例を示している。また、図６は、バッテリ３００の蓄電割合ＳＯＣと、出力制限用補正係数ｋｏおよび入力制限用第１補正係数ｋｉ１との関係の一例を示している。また、図７は、予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒと入力制限用第２補正係数ｋｉ２との関係の一例を示している。バッテリ温度Ｔｂと、基本出力制限Ｗｏｕｔｂおよび基本入力制限Ｗｉｎｂとの関係や、バッテリ３００の蓄電割合ＳＯＣと、出力制限用補正係数ｋｏおよび入力制限用第１補正係数ｋｉ１との関係や、予測充電継続時間Ｔｃｈｐｒと入力制限用第２補正係数ｋｉ２との関係については公知（例えば特開２０１２−９６６４７号公報）であるため、詳細な説明は省略する。

以上がバッテリ３００の入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔの演算手法である。なお、これら値の演算手法としては、前述したものには限定されない。

−ハイブリッドシステムにおける駆動力の流れ−
このように構成されたハイブリッド車両ＨＶは、運転者によるアクセルペダル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、駆動輪６Ｌ，６Ｒに出力すべきトルク（要求トルク）を計算し、この要求トルクに対応する要求駆動力により走行するように、エンジン１と各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが運転制御される。図８は、前記ノーマルモード選択時において、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに応じて要求トルクＴｒを求める要求トルク設定マップの一例を示している。この要求トルク設定マップは、前記ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されており、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられることで要求トルクＴｒを抽出するものとなっている。

なお、前記走行モード選択スイッチ１２０の操作によってパワーモードやエコモードが選択された場合には、その選択されたモードに応じて、アクセル開度に応じた要求トルクが変更されることになる。図９は、選択された走行モードそれぞれにおけるアクセル開度と要求トルクとの関係の一例を示す図である。この図９における実線はノーマルモード選択時におけるアクセル開度と要求トルクとの関係を示している。また、図９における破線はパワーモード選択時におけるアクセル開度と要求トルクとの関係を示している。さらに、図９における一点鎖線はエコモード選択時におけるアクセル開度と要求トルクとの関係を示している。この図９から解るように、同一アクセル開度であっても、パワーモード選択時にはノーマルモード選択時に比べて要求トルクは高く設定され、逆に、エコモード選択時にはノーマルモード選択時に比べて要求トルクは低く設定されることになる。

走行モードに応じた要求トルクを求めるための具体的な手法としては、例えば、図９に基づいて、ノーマルモード選択時に対するパワーモード選択時およびエコモード選択時それぞれの要求トルク補正係数を求め（ノーマルモード選択時の補正係数を「１」とした場合、パワーモード選択時の補正係数は「１」よりも大きな値となり、エコモード選択時の補正係数は「０」〜「１」の間の値となる）、図８（ノーマルモード選択時の要求トルク設定マップ）から求められる要求トルクに前記要求トルク補正係数を乗算することによって、現在選択されている走行モードに応じた要求トルクを求めることが挙げられる。また、図８に示したような要求トルク設定マップを、各走行モード（ノーマルモード、パワーモード、エコモード）それぞれに対応して作成しておき、これらをＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶させて、現在選択されている走行モードに応じた要求トルク設定マップを読み出すことで要求トルクを求めるようにしてもよい。なお、要求トルクを求めるための手法としてはこれらに限定されるものではない。

前記エンジン１およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転制御として具体的には、燃料消費量の削減を図るために、要求トルクが比較的低い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用して前記要求トルクが得られるようにする。一方、要求トルクが比較的高い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用すると共に、エンジン１を駆動し、これら駆動力源（走行駆動力源）からの駆動力により、前記要求トルクが得られるようにする。

より具体的には、車両の発進時や低速走行時等であってエンジン１の運転効率が低い場合には、バッテリ３００の充電量ＳＯＣが所定量以上であることを条件として、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行（以下、「ＥＶ走行」または「モータ走行」という）を行う。また、車室内に配置された前記走行モード選択スイッチ１２０によって運転者がＥＶ走行モードを選択している場合にもＥＶ走行を行う。

一方、エンジン１を駆動させる通常走行（以下、「ＨＶ走行」または「エンジン走行」という）時には、例えば前記動力分割機構３によりエンジン１の駆動力を２経路に分け、その一方の駆動力で駆動輪６Ｌ，６Ｒの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方の駆動力で第１モータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。このとき、第１モータジェネレータＭＧ１の駆動により発生する電力で第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して駆動輪６Ｌ，６Ｒの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。

このように、前記動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン１からの動力の主部を駆動輪６Ｌ，６Ｒに機械的に伝達し、そのエンジン１からの動力の残部を第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される電気式無段変速機としての機能が発揮される。これにより、駆動輪６Ｌ，６Ｒの回転速度およびトルクに依存することなく、エンジン回転速度およびエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６Ｌ，６Ｒに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジン１の運転状態（後述する最適燃費動作ライン上の運転状態）を得ることが可能となる。

具体的に、図１０を用いて説明する。この図１０は横軸をエンジン回転速度とし、縦軸をエンジントルクとしたエンジン１の動作点を表す図である。図中の実線は最適燃費動作ラインであって、前述した動力分割機構３を利用した電気的変速機能によって、エンジン１を、この最適燃費動作ライン上の運転状態に制御することが可能となっている。具体的には、アクセル開度等に応じて決定される要求パワーライン（図中に二点鎖線で示すライン）と、前記最適燃費動作ラインとの交点(図中の点Ａ)をエンジン１の目標動作点（目標運転点）としてハイブリッドシステムが制御されることになる。

また、高速走行時には、さらにバッテリ３００からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６Ｌ，６Ｒに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。

前記ＥＶ走行とＨＶ走行との切り換えは図１１に示す駆動力源マップに従って行われる。この駆動力源マップは、車速Ｖと要求トルクＴｒとに基づいて走行モード（ＥＶ走行およびＨＶ走行）を選択するためのマップである。この駆動力源マップにおける実線Ｂよりも低車速側および低要求トルク側がＥＶ走行領域とされ、バッテリ３００の充電量ＳＯＣが所定量以上であることを条件として、第２モータジェネレータＭＧ２のみを走行駆動力源としたＥＶ走行を行う。また、実線Ｂよりも高車速側および高要求トルク側がＨＶ走行領域とされ、エンジン１を走行駆動力源とした（また、必要に応じて第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力を併用した）ＨＶ走行を行う。

さらに、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリ３００に蓄える。なお、バッテリ３００の充電量（残容量；ＳＯＣ）が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ３００に対する充電量を増加する。また、低速走行時においても必要に応じてエンジン１の出力を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリ３００の充電が必要な場合や、エアコンディショナ等の補機を駆動する場合や、エンジン１の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合などである。

また、本実施形態のハイブリッド車両ＨＶにおいては、車両の運転状態やバッテリ３００の状態によって、燃費を改善させるために、エンジン１を停止させる。そして、その後も、ハイブリッド車両ＨＶの運転状態やバッテリ３００の状態を検知して、エンジン１を再始動させる。このように、ハイブリッド車両ＨＶにおいては、エンジン１が間欠運転（エンジン停止と再始動とを繰り返す運転）される。

ここでＥＶ走行中にエンジン始動要求が生じ、それに伴ってエンジン１を始動させてＨＶ走行に移行する際の動作について説明する。エンジン始動要求としては、運転者の車両加速要求（アクセルペダルの踏み増しによる要求トルクの増大）などによって車速Ｖおよび要求トルクＴｒが、前記駆動力源マップ（図１１）におけるＥＶ走行領域からＨＶ走行領域に移行した際に生じる。また、バッテリ３００の状態量によってもエンジン始動要求は生じる。具体的には、出力制限Ｗｏｕｔが所定の閾値以下に低下した場合、入力制限Ｗｉｎが所定の閾値以下に低下した場合、充電量ＳＯＣが所定の閾値以下に低下した場合、バッテリ温度Ｔｂが所定範囲を逸脱した場合、つまり、バッテリ温度Ｔｂが上昇して所定の閾値以上に達した場合やバッテリ温度Ｔｂが下降して所定の閾値以下に達した場合には、エンジン始動要求が生じてＥＶ走行からＨＶ走行に移行する。前記各閾値は本発明でいう第２閾値（内燃機関始動要求値）に相当する。つまり、バッテリ３００の状態量であってエンジン始動要求に関連するパラメータの閾値として、エンジン再始動要求が生じる（ＥＶ走行中にエンジン始動要求が生じる）閾値である。

図１２は、ＥＶ走行中にエンジン始動要求が生じてエンジン１を再始動させる際の第１モータジェネレータＭＧ１およびエンジン１それぞれの回転速度の変化を説明するための共線図である。図中の左側のＳ軸は第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度であるサンギヤＳ３の回転速度を示し、Ｃ軸はエンジン１の回転速度であるプラネタリキャリアＣＡ３の回転速度を示し、Ｒ軸は第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度をリダクション機構４のギヤ比で除した値であるリングギヤＲ４の回転速度Ｎｒを示している。

ここでは、図１２に実線で示すようにエンジン１の回転速度が「０」で第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度がＮｍＩ（負回転）となっているＥＶ走行状態から、破線で示すように第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度をＮｍII（正回転）まで変化させてエンジン１の回転速度をＮｅIIへ引き上げて（クランキングして）エンジン１を再始動させる場合について説明する。具体的には、第１モータジェネレータＭＧ１を電動機として駆動させることによって、動力分配機構３のサンギヤＳ３を正回転側に駆動することにより、ピニオンギヤＰ３ならびにキャリヤＣＡ３を介してエンジン１のクランクシャフト１８に正回転向きの正駆動力を入力させる（図１２における正駆動力を示す矢印を参照）。これにより、エンジン１がクランキングされる。このクランキングの開始と略同時に、インジェクタ１０ａからの燃料の供給および点火プラグ１５の点火を行うことにより、エンジン１が始動される。そして、エンジン回転速度が自律回転可能な回転速度（例えば完爆時の回転速度）まで上昇したときに、第１モータジェネレータＭＧ１によるクランキングを終了する。

このようなエンジン１の再始動が行われる場合にあっては、前述した如く再始動開始時における第１モータジェネレータＭＧ１の回転が負回転であった場合、すなわち前記インプットシャフト２１の正転方向（車両前進方向）の回転を正方向とした場合における負方向の回転（回転速度ＮｍＩ＜０）であった場合には、この第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度が「０」となるまで第１モータジェネレータＭＧ１により発電（バッテリ３００に対する電気エネルギの供給）が行われ、第１モータジェネレータＭＧ１の回転方向が正回転方向となった以降は放電（バッテリ３００からの電気エネルギの持ち出し）が行われる。

このため、エンジン１の再始動開始時における車速Ｖ（またはリングギヤＲ４の回転速度Ｎｒ）が高いほど第１モータジェネレータＭＧ１の負回転側の回転速度ＮｍＩは高くなっており、ＥＶ走行状態からのエンジン再始動に伴う第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度引き上げ量が増加するため、第１モータジェネレータＭＧ１により発電される発電量（バッテリ３００に供給される電気エネルギ）が増加する傾向にある。

−ＥＶ走行中のエンジン再始動制御−
次に、本実施形態の特徴とする動作であるＥＶ走行中におけるエンジン再始動制御について説明する。

まず、このＥＶ走行中におけるエンジン再始動制御の概略について説明する。

前記ＥＶ走行中にあっては、エンジン１が駆動されないため、エンジン１に燃料を供給する必要がないことから燃料ポンプ１０ｅを停止してしまうと燃料供給系（燃料供給管１０ｃ、デリバリパイプ１０ｂ、燃料還流管１０ｆなど）にＬＰＧ燃料が流れない状況になる。つまり、上述した燃料供給系におけるＬＰＧ燃料の循環が行われない状況になる。このような状況において、エンジン本体からの輻射熱や熱伝導等によって燃料供給系、特にデリバリパイプ１０ｂ内の温度が上昇し、燃料温度が飽和蒸気温度を超えた場合には、デリバリパイプ１０ｂ内に気相燃料が発生することになる。このようにデリバリパイプ１０ｂ内に気相燃料が発生した状態で、バッテリ３００の蓄電量ＳＯＣが所定量を下回るなどしてエンジンの再始動要求が生じてＥＶ走行からＨＶ走行に切り換わった際（エンジン１が再始動した際）には、インジェクタ１０ａから気相燃料が噴射されることになり、適正な燃料噴射量が得られなくなる。その結果、運転者の要求に応じた駆動力が得られなくなり、ドライバビリティの悪化を招いてしまう可能性がある。

また、前記特許文献１に開示されているように気相燃料の発生を抑制することを目的としてエンジンの始動を遅延させて燃料ポンプを作動させることで、デリバリパイプ内を冷却した後にエンジンを再始動させるようにした場合、この遅延期間にあっては運転者の要求に応じた駆動力が得られなくなり、この場合にもドライバビリティの悪化に繋がってしまうことになる。

この点に鑑み、本実施形態では、ＥＶ走行中におけるエンジン再始動制御にあっては、まず、バッテリ３００の状態量であってエンジン始動要求（内燃機関始動要求）に関連するパラメータがエンジン始動要求値（内燃機関始動要求値）に近付いて所定の第１閾値に達したときに前記電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈを開状態にすると共に前記燃料ポンプ１０ｅを作動させて前記デリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料を燃料還流管１０ｆに流す。これにより、デリバリパイプ１０ｂ内の比較的高温度のＬＰＧ燃料を燃料タンク１０ｄに向けて流出させると共に、燃料供給管１０ｃ内や燃料タンク１０ｄ内の比較的低温度の燃料をデリバリパイプ１０ｂ内に導入して、このデリバリパイプ１０ｂ内での気相燃料の発生を抑制する。そして、その走行状態（ＥＶ走行状態）で、前記パラメータが前記エンジン始動要求値である所定の第２閾値に達したときにエンジン１の再始動を行うようにしている。

また、前記バッテリ３００の状態量であってエンジン始動要求に関連するパラメータとしては、バッテリ３００の充放電電力量の制限値、つまり前記入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔや、バッテリ３００の蓄電量、つまり前記蓄電量ＳＯＣや、バッテリ３００の温度（前記バッテリ温度センサ１１９によって検出されるバッテリ温度Ｔｂ）等が挙げられる。

以下、ＥＶ走行中におけるエンジン再始動制御について具体的に説明する。

図１３は本実施形態に係るＥＶ走行中におけるエンジン再始動制御の手順を示すフローチャート図である。この図１３に示すフローチャートは、ハイブリッドシステムの稼働中において数ｍｓｅｃ毎に実行される。また、このフローチャートはバッテリ３００の充電量ＳＯＣが十分に確保されている状況で開始される。

まず、ステップＳＴ１において、前記ＥＣＵ１００に予め記憶されているＥＶ走行フラグがＯＮとなっているか否かを判定する。このＥＶ走行フラグは、後述するＥＶ走行条件が成立してＥＶ走行が実施されている場合にＯＮとされ、このＥＶ走行条件が成立していない場合（ＥＶ走行条件が解除された場合）にはＯＦＦとされる。

ＥＶ走行フラグがＯＦＦでありステップＳＴ１でＮＯ判定された場合にはステップＳＴ２に移る。

ステップＳＴ２では、ＥＶ走行条件が成立したか否かを判定する。つまり、前記間欠運転においてエンジン１を停止させてＥＶ走行に移行する条件が成立したか否かを判定する。このＥＶ走行条件として具体的には、バッテリ３００の充電量ＳＯＣが所定量以上となっていることを条件として、車速Ｖおよび要求トルクＴｒが、前記駆動力源マップ（図１１）におけるＨＶ走行領域からＥＶ走行領域に移行した際に成立する。つまり、車速Ｖの低下によってＨＶ走行領域からＥＶ走行領域に移行した場合や、要求トルクＴｒの低下によってＨＶ走行領域からＥＶ走行領域に移行した場合にＥＶ走行条件が成立することになる。また、車両走行中に、運転者が前記走行モード選択スイッチ１２０を操作してＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行条件が成立したと判定される。なお、ＥＶ走行条件としては、これらには限定されない。

このＥＶ走行条件が成立しておらず、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、そのままリターンされる。つまり、ハイブリッド車両ＨＶは停車中またはＨＶ走行中であって、その状態が継続されることになる。

一方、ＥＶ走行条件が成立し、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移る。このステップＳＴ３では、ＥＶ走行条件の成立に伴い、エンジン１を停止させてＥＶ走行が開始される。つまり、インジェクタ１０ａからの燃料噴射および点火プラグ１５の点火動作を共に停止してエンジン１を停止させ、前記第２モータジェネレータＭＧ２のみを走行駆動力源とするＥＶ走行が開始される。この場合に、第２モータジェネレータＭＧ２が発生する駆動トルクは、図８に示した要求トルク設定マップ等から求められる要求トルクに従って設定される。また、このＥＶ走行の開始に伴い、前記燃料ポンプ１０ｅが停止されると共に、前記電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈが共に閉鎖される。これにより、燃料供給系におけるＬＰＧ燃料の流れが停止されることになる。さらに、前記ＥＶ走行フラグがＯＮとされる。これら燃料ポンプ１０ｅの停止や各弁１０ｈ，１０ｉの閉鎖は、ＥＶ走行の開始と略同時に実行するようにしてもよいし、ＥＶ走行が開始された後、所定時間（例えば数ｓｅｃ）経過後に実行するようにしてもよい。

このようにしてＥＶ走行が開始された後、ステップＳＴ４に移り、以下の（ａ１）〜（ｅ１）のうち少なくとも一つの条件が成立したか否かを判定する。
（ａ１） 出力制限Ｗｏｕｔが所定の第１閾値α１以下になったこと、
（ｂ１） 入力制限Ｗｉｎが所定の第１閾値β１以下になったこと、
（ｃ１） バッテリ３００の充電量ＳＯＣが所定の第１閾値γ１以下になったこと、
（ｄ１） バッテリ温度Ｔｂが所定の上昇側第１閾値δ１以上になったこと、
（ｅ１） バッテリ温度Ｔｂが所定の下降側第１閾値ε１以下になったこと、
前記各条件における第１閾値α１〜ε１としては、前記ＥＶ走行中にエンジン始動要求が生じる閾値である前記第２閾値に対して所定の偏差を存した値として予め実験やシミュレーションによって設定されている。

具体的に、前記（ａ１）の条件における第１閾値α１は第２閾値（後述するα２）よりも所定量だけ高い値に設定されている。この（ａ１）の条件におけるパラメータである出力制限Ｗｏｕｔは、前述した如くバッテリ３００の充電量ＳＯＣやバッテリ温度Ｔｂに相関のある値であり、この充電量ＳＯＣが少なくなってＥＶ走行の継続が不能になる状況や、バッテリ温度Ｔｂの変化によってＥＶ走行で出力可能なパワーが低下して要求パワーが出力できなくなる状況（図５における基本出力制限Ｗｏｕｔｂの変化に伴う出力可能なパワーの変化を参照）を認識できるパラメータとなっている。そして、充電量ＳＯＣが少なくなってＥＶ走行の継続が不能になる状況や、バッテリ温度Ｔｂが変化して要求パワーが出力できなくなる状況になるとエンジン１が再始動されることになる。このため、出力制限Ｗｏｕｔが所定の第１閾値α１以下になったか否かを判断することによって、このままＥＶ走行が継続された場合に、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切り換えられる可能性があるか否かが判定できることになる。

また、前記（ｂ１）の条件における第１閾値β１は第２閾値（後述するβ２）よりも所定量だけ高い値に設定されている。この（ｂ１）の条件におけるパラメータである入力制限Ｗｉｎも、前述した如くバッテリ３００の充電量ＳＯＣやバッテリ温度Ｔｂに相関のある値であり、この充電量ＳＯＣが多くなってバッテリ３００の過充電に至る可能性がある状況や、バッテリ温度Ｔｂの変化によってＥＶ走行で出力可能なパワーが低下して要求パワーが出力できなくなる状況（図５における基本入力制限Ｗｉｎｂの変化に伴う出力可能なパワーの変化を参照）を認識できるパラメータとなっている。前記バッテリ３００の過充電に至る可能性がある状況の一つとしては、ＥＶ走行状態からエンジン１が再始動される場合が挙げられる。具体的には、図１２を用いて前述した如く、エンジン再始動開始時における第１モータジェネレータＭＧ１の回転が負回転であった場合に、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度が「０」になるまでの第１モータジェネレータＭＧ１の発電によってバッテリ３００が過充電となることが挙げられる。このため、前記第１閾値β１としては、このエンジン再始動時におけるバッテリ３００の過充電が生じない値として設定されている。そして、充電量ＳＯＣの過充電に至る可能性がある状況や、バッテリ温度Ｔｂが変化して要求パワーが出力できなくなる状況になるとエンジン１が再始動されることになる。このため、入力制限Ｗｉｎが所定の第１閾値β１以下になったか否かを判断することによって、このままＥＶ走行が継続された場合に、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切り換えられる可能性があるか否かが判定できることになる。

また、前記（ｃ１）の条件における第１閾値γ１は第２閾値（後述するγ２）よりも所定量だけ高い値に設定されている。この（ｃ１）の条件におけるパラメータである充電量ＳＯＣはＥＶ走行の継続が不能になる状況を認識できるパラメータとなっている。そして、充電量ＳＯＣが少なくなってＥＶ走行の継続が不能になる状況になるとエンジン１が再始動されることになる。このため、充電量ＳＯＣが所定の第１閾値γ１以下になったか否かを判断することによって、このままＥＶ走行が継続された場合に、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切り換えられる可能性があるか否かが判定できることになる。

また、前記（ｄ１）の条件における第１閾値δ１は第２閾値（後述するδ２）よりも所定量だけ低い値に設定されている。さらに、前記（ｅ１）の条件における第１閾値ε１は第２閾値（後述するε２）よりも所定量だけ高い値に設定されている。これら（ｄ１），（ｅ１）の条件におけるパラメータであるバッテリ温度Ｔｂは、ＥＶ走行で出力可能なパワーが低下して要求パワーが出力できなくなる状況（図５における基本出力制限Ｗｏｕｔｂの変化に伴う出力可能なパワーの変化、および、基本入力制限Ｗｉｎｂの変化に伴う出力可能なパワーの変化を参照）を認識できるパラメータとなっている。そして、要求パワーが出力できなくなる状況になるとエンジン１が再始動されることになる。このため、バッテリ温度Ｔｂが、所定の上昇側第１閾値δ１以上になったか否か、または、所定の下降側第１閾値ε１以下になったか否かを判断することによって、このままＥＶ走行が継続された場合に、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切り換えられる可能性があるか否かが判定できることになる。なお、前記バッテリ温度Ｔｂはバッテリ３００の劣化度合いに影響を与えるパラメータである。このため、この劣化度合いに影響を与えるバッテリ温度Ｔｂに達するとエンジン１が再始動されることを考慮して前記第１閾値δ１，ε１を設定するようにしてもよい。

前述した如く前記第２閾値に対する各第１閾値の偏差は、実験やシミュレーションに基づいて予め設定されている。例えば、種々の走行状況を考慮し、前記パラメータの値が第１閾値に達してから第２閾値に達するまでの期間が数ｓｅｃ（例えば２ｓｅｃ）以上確保されるように設定される。具体例について挙げると、バッテリ３００の充電量ＳＯＣが「３５％」まで低下した時点でエンジン始動要求が生じる場合にあっては、前記第１閾値γ１としては「４０％」が設定されている。また、バッテリ３００の充電量ＳＯＣが「７０％」まで上昇した時点でエンジン始動要求が生じる場合にあっては、前記第１閾値δ１としては「６５％」が設定されている。これらの値はこれに限定されるものではない。

また、前記各条件において設定されている第１閾値（特に、（ａ１），（ｃ１）の条件における第１閾値）は、ＥＶ走行状態において必要とされる上限駆動力の出力が可能な電力量がバッテリ３００に確保された状態の値として設定されている。その理由について以下に説明する。ＥＶ走行にあっては、運転者のアクセル操作量が大きくなるなどして車両加速要求が大きくなるに従って第２モータジェネレータＭＧ２の出力が上限駆動力に近付いていく。この場合に、上限駆動力の出力が可能な電力量よりも低い電力量しか残存しない値を前記第１閾値としてしまうと、この第１閾値から第２閾値に達するまでの期間で要求駆動力が得られなくなる可能性がある。このため、本実施形態では、ＥＶ走行状態において必要とされる上限駆動力の出力が可能な電力量がバッテリ３００に確保された状態の値として第１閾値を設定し、第２モータジェネレータＭＧ２の出力に余裕がある状況で、燃料ポンプ１０ｅの起動と電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈの開放とを行ってデリバリパイプ１０ｂ内の燃料を燃料還流管１０ｆに流してエンジン１の始動要求に備えるようにしている。

これら（ａ１）〜（ｅ１）の何れの条件も成立しておらず、ステップＳＴ４でＮＯ判定された場合には、バッテリ３００の状態量の変化に起因してエンジン１が再始動する可能性は未だ無いとして、そのままリターンされる。つまり、ＥＶ走行を継続する。

このようにしてＥＶ走行が継続されると、ＥＶ走行フラグがＯＮされていることで（前記ステップＳＴ３でＯＮされたことで）、ステップＳＴ１ではＹＥＳ判定されてステップＳＴ４に移ることになる。つまり、このステップＳＴ４でＹＥＳ判定されるまで（前記（ａ１）〜（ｅ１）のうち少なくとも一つの条件が成立するまで）、ステップＳＴ１，ＳＴ４の動作を繰り返すことになる。

一方、前記（ａ１）〜（ｅ１）のうち少なくとも一つの条件が成立し、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、エンジン１が再始動する可能性がある（バッテリ３００の状態量の変化に起因してエンジン１が再始動する可能性がある）として、燃料ポンプ１０ｅを起動すると共に、電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈを共に開放させる。これにより、ＥＶ走行中であっても燃料供給系でのＬＰＧ燃料の循環を行い、燃料タンク１０ｄ内のＬＰＧ燃料をデリバリパイプ１０ｂに供給すると共に、このデリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料を燃料タンク１０ｄ内に向けて戻す。これにより、デリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料が入れ替わっていくことになり、このデリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料の温度は次第に低下していき気相燃料の発生が抑制される。

なお、このように燃料ポンプ１０ｅの起動と電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈの開放とを行った状態にあっては、インジェクタ１０ａの燃料噴射停止状態および点火プラグ１５の点火停止状態は継続され、エンジン始動要求が生じるまで（バッテリ３００の状態量の変化に起因してエンジン始動要求が生じるまで）エンジン１の停止状態は維持される。また、前記燃料ポンプ１０ｅを起動させるタイミングと、電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈを開放させるタイミングとは必ずしも一致させておく必要はない。例えば、電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈを開放させ、その後に、燃料ポンプ１０ｅを起動させるようにしてもよい。

このように、ＥＶ走行中において燃料ポンプ１０ｅが起動され且つ電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈが共に開放される状態となった後、ステップＳＴ６に移り、以下の（ａ２）〜（ｅ２）のうち少なくとも一つの条件が成立したか否かを判定する。
（ａ２） 出力制限Ｗｏｕｔが所定の第２閾値α２以下になったこと、
（ｂ２） 入力制限Ｗｉｎが所定の第２閾値β２以下になったこと、
（ｃ２） バッテリ３００の充電量ＳＯＣが所定の第２閾値γ２以下になったこと、
（ｄ２） バッテリ温度Ｔｂが所定の上昇側第２閾値δ２以上になったこと、
（ｅ２） バッテリ温度Ｔｂが所定の下降側第２閾値ε２以下になったこと、
前記各条件における第２閾値α２〜ε２は、前述したように、ＥＶ走行中にエンジン始動要求が生じる閾値（本発明でいう「内燃機関始動要求値である所定の第２閾値」）に設定されている。

これら（ａ２）〜（ｅ２）の何れの条件も成立しておらず、ステップＳＴ６でＮＯ判定された場合には、未だエンジン始動要求は生じていない（エンジン始動に至るバッテリ３００の状態量には達していない）として、ステップＳＴ８に移る。

一方、前記（ａ２）〜（ｅ２）のうち少なくとも一つの条件が成立し、ステップＳＴ６でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ７に移る。

このステップＳＴ６でＹＥＳ判定される場合としては、（ｉ）出力制限Ｗｏｕｔが第１閾値α１となった後に（前記条件（ａ１）が成立した後に）第２閾値α２まで低下した（前記条件（ａ２）が成立した）場合、（ii）入力制限Ｗｉｎが第１閾値β１となった後に（前記条件（ｂ１）が成立した後に）第２閾値β２まで低下した（前記条件（ｂ２）が成立した）場合、（iii）バッテリ３００の充電量ＳＯＣが第１閾値γ１となった後に（前記条件（ｃ１）が成立した後に）第２閾値γ２まで低下した（前記条件（ｃ２）が成立した）場合、（iv）バッテリ温度Ｔｂが上昇側第１閾値δ１まで上昇した後に（前記条件（ｄ１）が成立した後に）第２閾値δ２まで上昇した（前記条件（ｄ２）が成立した）場合、（ｖ）バッテリ温度Ｔｂが下降側第１閾値ε１まで下降した後に（前記条件（ｅ１）が成立した後に）第２閾値ε２まで下降した（前記条件（ｅ２）が成立した）場合に限らず、その他の状態量同士の組み合わせによってステップＳＴ６でＹＥＳ判定される場合もある。例えば、バッテリ３００の充電量ＳＯＣが第１閾値γ１となった後に（前記条件（ｃ１）が成立した後に）、出力制限Ｗｏｕｔが第２閾値α２まで低下した（前記条件（ａ２）が成立した）場合や、出力制限Ｗｏｕｔが第１閾値α１となった後に（前記条件（ａ１）が成立した後に）、バッテリ温度Ｔｂが第２閾値δ２まで上昇した（前記条件（ｄ２）が成立した）場合等である。

ステップＳＴ６でＹＥＳ判定されてステップＳＴ７に移ると、エンジン始動要求が生じたとして、エンジン始動制御を実行する。つまり、前記第１モータジェネレータＭＧ１の駆動力をサンギヤＳ３およびプラネタリキャリアＣＡ３を介してクランクシャフト１８に与えてエンジン１をクランキングさせながら、インジェクタ１０ａの燃料噴射および点火プラグ１５の点火を実施することにより、エンジン１を再始動させる。また、このエンジン始動制御の実行に伴い、前記ＥＶ走行フラグをＯＦＦにする。

なお、エンジン始動制御では、第１モータジェネレータＭＧ１の駆動力を利用したエンジン１のクランキングによりバッテリ３００の蓄電量が消費されることになる。従って、エンジン始動制御が実行される際には、バッテリ３００の充電量ＳＯＣとしては、少なくともエンジン始動制御に必要な電力量を確保しておく必要がある。このため、前記第２閾値としては、このエンジン始動制御に必要な電力量が確保された範囲内におけるバッテリ３００の状態量を考慮して設定されることになる。これにより、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切り換わる際の駆動力不足を回避することが可能になる。

また、このエンジン始動制御に必要な電力量としては、エンジン１の慣性が大きいほど、また車速が低いほど大きな電力量が必要になり、エンジン始動制御で消費される電力量も多くなる傾向にある。このため、このようにエンジン始動制御に必要な電力量が多くなる状況であるほど、前記第２閾値（特にα２，γ２）としては高い値に設定して（車速等に応じて第２閾値を逐次更新して）バッテリ３００の蓄電量が十分に確保されている状況でエンジン始動制御が開始されるようにしている。また、この第２閾値の更新に伴って第１閾値の更新も行われる。つまり、第２閾値が高い値に更新された場合には、それに伴い第１閾値も高い値に更新する。これは、アクセル開度等が第１閾値に達してから第２閾値に達するまでの時間を適切に確保することで、デリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料の入れ替わり時間を確保するためである。

前記（ａ２）〜（ｅ２）の何れの条件も成立しておらず（未だ、エンジン始動要求は生じておらず）ステップＳＴ８に移った場合には、以下の（ａ３）〜（ｄ３）の全ての条件が成立しているか否かを判定する。
（ａ３） 出力制限Ｗｏｕｔが所定の第３閾値α３以上になったこと、
（ｂ３） 入力制限Ｗｉｎが所定の第３閾値β３以上になったこと、
（ｃ３） バッテリ３００の充電量ＳＯＣが所定の第３閾値γ３以上になったこと、
（ｄ３） バッテリ温度Ｔｂが所定の下降側第３閾値ε３以上で且つ所定の上昇側第３閾値δ３以下の範囲になったこと、
前記（ａ３）の第３閾値α３は前記第１閾値α１よりも高い値に設定されている。また、前記（ｂ３）の第３閾値β３は前記第１閾値β１よりも高い値に設定されている。また、前記（ｃ３）の第３閾値γ３は前記第１閾値γ１よりも高い値に設定されている。また、前記（ｄ３）の下降側第３閾値ε３は前記下降側第１閾値ε１よりも高い値に設定されている。さらに、前記（ｄ３）の上昇側第３閾値δ３は前記上昇側第１閾値δ１よりも低い値に設定されている。これら第３閾値α３〜ε３は実験やシミュレーションに基づいて設定される。

これら（ａ３）〜（ｄ３）のうち少なくとも一つの条件が成立しておらず、ステップＳＴ８でＮＯ判定された場合には、未だエンジン始動要求は生じていないものの、バッテリ３００の状態量の変化に起因するエンジン始動要求が生じる可能性があるとして、そのままリターンされる。つまり、燃料ポンプ１０ｅを起動すると共に電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈを共に開放させた状態でのＥＶ走行を継続する。この状態が継続された場合には、ステップＳＴ１，ＳＴ４〜ＳＴ６，ＳＴ８の動作を繰り返すことになる。

一方、前記（ａ３）〜（ｄ３）の全ての条件が成立しており、ステップＳＴ８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、バッテリ３００の状態量の変化に起因してエンジン１が再始動される状況にはないとして、燃料ポンプ１０ｅを停止すると共に、電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈを共に閉鎖する。これにより、燃料供給系におけるＬＰＧ燃料の流れが停止されることになる。この場合、前記燃料ポンプ１０ｅを停止させるタイミングと、電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈを共に閉鎖させるタイミングとは必ずしも一致させておく必要はない。例えば、燃料ポンプ１０ｅを停止させ、その後に、電磁弁１０ｉおよび遮断弁１０ｈを閉鎖させるようにしてもよい。

以上の動作が繰り返されることにより、ＥＶ走行中におけるエンジン再始動時には、デリバリパイプ１０ｂ内での気相燃料の発生が抑制された状態でエンジン１の再始動が行われることになる。

図１４は、本実施形態におけるＥＶ走行中のエンジン再始動時における出力制限Ｗｏｕｔ、燃料ポンプ１０ｅおよび電磁弁１０ｉの動作、デリバリパイプ１０ｂ内の燃料温度、エンジン始動フラグそれぞれの推移を示すタイミングチャート図である。

ＥＶ走行の開始に伴って燃料ポンプ１０ｅが停止され且つ電磁弁１０ｉが閉鎖されると（図１３におけるステップＳＴ２でＹＥＳ判定されたことによるステップＳＴ３の動作）、デリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料温度が次第に上昇していく。そして、出力制限Ｗｏｕｔが低下していき、その値が第１閾値α１に達した時点（図１４におけるタイミングｔ１）で、燃料ポンプ１０ｅを起動すると共に、電磁弁１０ｉを開放する（図１３におけるステップＳＴ４でＹＥＳ判定されたことによるステップＳＴ５の動作）。これによりデリバリパイプ１０ｂ内のＬＰＧ燃料温度は次第に低下していく。

その後、出力制限Ｗｏｕｔがさらに低下していき、その値が第２閾値α２に達した時点（図１４におけるタイミングｔ２）で、エンジン始動制御が開始される（図１３におけるステップＳＴ６でＹＥＳ判定されたことによるステップＳＴ７の動作）。

一方、出力制限Ｗｏｕｔが第１閾値α１に達して燃料ポンプ１０ｅの起動および電磁弁１０ｉの開放が行われた場合であっても、その後に、回生動作が行われたりバッテリ３００の温度が改善される等して出力制限Ｗｏｕｔが第２閾値α２に達することなく第３閾値α３まで上昇した場合には（図１４におけるタイミングｔ３）、図１４に一点鎖線で示すように、燃料ポンプ１０ｅを停止すると共に電磁弁１０ｉを閉鎖する（図１３におけるステップＳＴ８でＹＥＳ判定されたことによるステップＳＴ９の動作）。この場合、その後のデリバリパイプ１０ｂ内でのＬＰＧ燃料の流れは停止することになるので、このデリバリパイプ１０ｂ内の燃料温度としては、一定に維持されるか、または、デリバリパイプ１０ｂからの受熱（熱伝導）等によって徐々に上昇していくことになる。

以上説明したように、本実施形態では、ＥＶ走行中に、バッテリ３００の状態量であってエンジン始動要求に関連するパラメータ（入力制限Ｗｉｎや、出力制限Ｗｏｕｔや、蓄電量ＳＯＣ等）が所定の第１閾値に達したときには、燃料ポンプ１０ｅを起動すると共に電磁弁１０ｉを開放してデリバリパイプ１０ｂ内の燃料を燃料還流管１０ｆに流すようにしている。これにより、仮に、デリバリパイプ１０ｂ内に高温度の燃料が存在していたとしても、この燃料はデリバリパイプ１０ｂから燃料還流管１０ｆに流出され、デリバリパイプ１０ｂには比較的低温度の燃料（燃料供給管１０ｃ内や燃料タンク１０ｄ内の燃料）が流入されていくことになり、デリバリパイプ１０ｂ内での気相燃料の発生は抑制された状態になる。そして、このＥＶ走行中に、前記パラメータが前記第２閾値に達したときにエンジン１が始動することになるため、このエンジン１の始動の際には、デリバリパイプ１０ｂ内での気相燃料の発生が抑制された状態で気筒内への燃料噴射が行われる。その結果、気相燃料がインジェクタ１０ａから噴射されてしまうといったことが回避され、適正な燃料噴射量が得られることによって運転者の要求に応じたドライバビリティを得ることができる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態では、ＦＦ方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式のハイブリッド車両や、４輪駆動方式のハイブリッド車両にも適用できる。また、外部電源によるバッテリ３００の充電（プラグイン充電）を可能としたプラグインハイブリッド車両にも本発明は適用可能である。

また、前記実施形態では、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の２つの発電電動機が搭載されたハイブリッド車両ＨＶに本発明を適用した場合について説明したが、一つの発電電動機が搭載されたハイブリッド車両や３つ以上の発電電動機が搭載されたハイブリッド車両にも本発明は適用可能である。

また、本発明の適用が可能なエンジン１としては、気筒数やエンジン形式（直列型やＶ型や水平対向型等の別）については特に限定されない。

また、液化ガス燃料を使用するエンジン１としてはＬＰＧを使用するものに限らず、液化天然ガス（ＬＮＧ）、ジメチルエーテル、液体水素等を使用するものであってもよい。

また、前記実施形態では、液化ガス燃料のみを使用するエンジン１を搭載したハイブリッド車両ＨＶに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、複数種類の燃料を使用するバイフューエルタイプのエンジンを搭載したハイブリッド車両に対しても適用可能である。

さらに、燃料供給系における燃料温度および燃料圧力の検出箇所としては、燃料還流管１０ｆには限定されず、デリバリパイプ１０ｂ内であってもよい。

また、前記実施形態では、燃料還流管１０ｆに電磁弁１０ｉおよびプレッシャレギュレータ１０ｇを設けていたが、電磁弁１０ｉの開閉制御によってデリバリパイプ１０ｂの内部圧力を調整可能とする構成とした場合には、前記プレッシャレギュレータ１０ｇは必要なくなる。

また、前記実施形態では、バッテリ３００の状態量（エンジン始動要求に関連するパラメータ）のみに基づいて燃料ポンプ１０ｅおよび電磁弁１０ｉの制御を行うようにしていた。本発明はこれに限らず、燃料還流管１０ｆに設けられた燃料温度センサ１１３および燃料圧力センサ１１４のセンシング値から気相燃料の発生の有無を判定し、気相燃料が発生していると判定した場合に、燃料ポンプ１０ｅを起動すると共に電磁弁１０ｉを開放するといった制御を組み合わせてもよい。

本発明は、ＬＰＧ等の液化ガス燃料を使用するエンジンを搭載したハイブリッド車両に対し、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行時の制御に適用可能である。

１ エンジン（内燃機関）
３ 動力分割機構
１０ａ インジェクタ（燃料噴射弁）
１０ｂ デリバリパイプ（燃料貯留容器）
１０ｄ 燃料タンク
１０ｅ 燃料ポンプ
１０ｆ 燃料還流管（還流経路）
１０ｉ 電磁弁（制御弁）
１５ 点火プラグ
１００ ＥＣＵ
１１７ 電圧センサ
１１８ 電流センサ
１１９ バッテリ温度センサ
３００ バッテリ（蓄電池）
ＭＧ１ 第１モータジェネレータ（第１の発電電動機）
ＭＧ２ 第２モータジェネレータ（第２の発電電動機）
ＨＶ ハイブリッド車両
Ｓ３ サンギヤ
Ｒ３ リングギヤ
ＣＡ３ プラネタリキャリア

Claims (8)

1. 液化ガス燃料を使用する内燃機関と電動機とを駆動力源として備え、前記電動機のみで走行可能なハイブリッド車両の制御装置において、
   前記内燃機関における燃料供給系には、燃料タンクから燃料噴射弁に向けて前記液化ガス燃料を供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプから供給された液化ガス燃料を貯留する燃料蓄圧容器と、この燃料蓄圧容器から前記燃料タンクへ液化ガス燃料を還流させる還流経路と、この還流経路に備えられて電気的に開度が制御可能な制御弁とが設けられており、
   前記電動機のみを走行駆動力源として走行している状態で、この電動機に電力を供給している蓄電池の状態量であって内燃機関始動要求に関連するパラメータが内燃機関始動要求値に近付いて所定の第１閾値に達したときに前記制御弁を開状態にすると共に前記燃料ポンプを作動させて前記燃料蓄圧容器内の燃料を還流経路に流し、
   その走行状態で、前記パラメータが前記内燃機関始動要求値である所定の第２閾値に達したときに前記内燃機関を始動させる構成となっていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記パラメータは、前記蓄電池の「充放電電力量の制限値」であり、
   前記電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から前記内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換えられる「充放電電力量の制限値」が前記第２閾値として予め記憶されており、前記第１閾値は、前記第２閾値である「充放電電力量の制限値」よりも所定量だけ高い「充放電電力量の制限値」として設定されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記パラメータは、前記蓄電池の「蓄電量」であり、
   前記電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から前記内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換えられる「蓄電量」が前記第２閾値として予め記憶されており、前記第１閾値は、前記第２閾値である「蓄電量」よりも所定量だけ多い「蓄電量」として設定されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記パラメータは、前記蓄電池の「温度」であり、
   前記蓄電池の「温度」が上昇している際に、前記電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から前記内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換えられる「蓄電池の温度」が前記第２閾値として予め記憶されており、前記第１閾値は、前記第２閾値である「蓄電池の温度」よりも所定量だけ低い「蓄電池の温度」として設定されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記パラメータは、前記蓄電池の「温度」であり、
   前記蓄電池の「温度」が下降している際に、前記電動機のみを走行駆動力源として走行する状態から前記内燃機関を走行駆動力源として走行する状態へ切り換えられる「蓄電池の温度」が前記第２閾値として予め記憶されており、前記第１閾値は、前記第２閾値である「蓄電池の温度」よりも所定量だけ高い「蓄電池の温度」として設定されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項１〜５のうち何れか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記第１閾値は、前記電動機のみを走行駆動力源とする走行状態において必要とされる上限駆動力の出力が可能な電力量が蓄電池に確保された状態の値として設定されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
7. 請求項１〜６のうち何れか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記内燃機関の始動時に電動機によるクランキングを行うものにあっては、前記第２閾値は、前記内燃機関のクランキングに必要な電力量が蓄電池に確保された状態の値として設定されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
8. 請求項１〜７のうち何れか一つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記ハイブリッド車両の動力伝達系には、前記内燃機関の出力軸が連結されるプラネタリキャリアと、第１の発電電動機が連結されるサンギヤと、第２の発電電動機が連結されるリングギヤとを備えた遊星歯車機構により構成される動力分割機構が備えられており、
   前記電動機のみを走行駆動力源として走行する際には、前記第２の発電電動機を走行駆動力源として走行する構成となっていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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