JP2017185943A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】不要に長い期間、エンジンの出力が大きく制限されることを抑制する。
【解決手段】エンジンが始動されたときにエンジンの冷却水温が所定温度よりも低いときには、出力上限値Ｐｅｍａｘを、バルブ温度Ｔｖが高いときに低いときより大きくなり、且つ、推定付着量Ｗａｄが小さいときには大きいときより大きくなり、且つ、アルコール濃度Ｄａｌが大きいときには小さいときより大きくなるように設定する（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）。これにより、不要に長い期間、エンジン２２から出力するパワーが大きく制限されることを抑制することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、モータ（モータジェネレータ）と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。エンジン，モータは、走行用の動力を出力している。この自動車では、エンジン水温が閾値より低い場合には、エンジンの要求パワーを小さくしてエンジンから出力するパワーを小さくし、モータから出力するパワーを大きくする。これにより、吸気ポートの内壁や吸気バルブの壁面に付着した燃料に起因するスモークの発生を抑制している。

特開２０１４−１９６０１３号公報

上述のハイブリッド自動車では、エンジン水温が閾値より低い場合には、エンジン自体の温度に拘わらず、一律にエンジンからの出力を制限している。エンジン本体の温度の上昇に対して、エンジン水温は上昇するまでにある程度の時間を要する。したがって、エンジン水温が低温であっても、エンジン自体の温度がある程度上昇している場合がある。エンジン自体の温度が上昇すると、吸気ポートの内壁や吸気バルブの壁面に付着する燃料が少なくなり、エミッションの発生も少ない。そのため、エンジン水温が閾値より低い場合に、一律にエンジンからの出力を制限すると、エンジン自体の温度が上昇しても出力を制限することになり、不要に長い期間、エンジンの出力が大きく制限されることになってしまう。

本発明のハイブリッド自動車は、不要に長い期間、エンジンの出力が大きく制限されること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、
走行用のエンジンと、
走行用のモータと、
前記エンジンが始動されたときに前記エンジンを冷却する冷却水の温度が所定温度より低い低水温始動時には、前記冷却水の温度が前記所定温度以上であるときよりも低い出力上限値で制限された要求パワーを前記エンジンから出力しながら走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記低水温始動時において、前記エンジンの吸気バルブの温度が高いときには低いときより前記出力上限値を大きくする、
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は、エンジンが始動されたときにエンジンを冷却する冷却水の温度が所定温度より低い低水温始動時には、冷却水の温度が所定温度以上であるときよりも低い出力上限値で制限された要求パワーをエンジンから出力しながら走行するようにエンジンとモータとを制御する。そして、低水温始動時において、エンジンの吸気バルブの温度が高いときには低いときより出力上限値を大きくする。これにより、吸気バルブの温度が高いときには低いときよりエンジンから出力するパワーの制限を緩和する。吸気バルブの温度が高いときには、吸気バルブの温度が低いときより吸気ポートや吸気バルブに付着する燃料の量が少なくなり、エミッションの発生が少ない。したがって、吸気バルブの温度が高いときには低いときよりエンジンから出力するパワーの制限を緩和することにより、不要に長い期間、エンジンから出力するパワーが大きく制限されること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、前記制御手段は、前記低水温始動時において、前記出力上限値を、前記吸気バルブの温度が高いときには低いときより大きくなり、且つ、前記吸気バルブの壁面の燃料の付着量の推定値が小さいときには大きいときより大きくなるように設定してもよい。吸気バルブの温度と付着量の推定値に基づいて出力上限値を設定することにより、吸気バルブの温度のみに基づいて出力上限値を設定する場合に比べて、より適正に出力上限値を設定することができる。これにより、不要に長い期間、エンジンから出力するパワーが大きく制限されることをより適正に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、前記エンジンは、アルコールを含む燃料によって運転可能であり、前記制御手段は、前記出力上限値を、前記吸気バルブの温度が高いときには低いときより大きくなり、且つ、前記吸気バルブの壁面の燃料の付着量の推定値が多いときには少ないときより大きくなり、且つ、前記燃料のアルコール濃度が高いときには低いときより大きくなるように設定してもよい。燃料のアルコール濃度が高いときには、低いときより吸気ポートや吸気バルブに付着する燃料の量が少なくなる。したがって、吸気バルブの温度と付着量の推定値と燃料のアルコール濃度とに基づいて出力上限値を設定することにより、吸気バルブの温度のみに基づいて出力上限値を設定する場合に比べて、より適正に出力上限値を設定することができる。これにより、不要に長い期間、エンジンから出力するパワーが大きく制限されることをより適正に抑制することができる。

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。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される出力上限値設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 バルブ温度設定用マップの一例を示す説明図である。 パワー抑制マップの一例を示す説明図である。 オフセット補正用マップの一例を示す説明図である。 比較例のハイブリッド自動車と実施例のハイブリッド自動車２０におけるエンジン２２から実際に出力するパワー（エンジン出力）とバルブ温度Ｔｖと冷却水温Ｔｗとエンジン運転フラグＦｅｎとの時間変化の一例を示す説明図である。

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、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンとアルコールとの混合燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２は、図示するように、エアクリーナ１２２によって清浄された空気を吸気ポート１２３に配置されたスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室（筒内）に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって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。燃焼室（筒内）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触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。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によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。

エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、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からのクランク角θｃｒ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、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からのスロットル開度ＴＨ、吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ、燃料タンク１２７に取り付けられたアルコール濃度センサ１２９からのアルコール濃度Ｄａｌを挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、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への駆動制御信号や燃料噴射弁１２６への駆動制御信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への駆動制御信号を挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、すなわち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１２６への駆動制御信号に基づいて、燃料噴射弁１２６から燃料噴射された燃料の総量である燃料噴射量Ｖｆを演算している。なお、燃料噴射量Ｖｆは、エンジン２２の運転が停止されたときに値０にリセットされる。

図１に示すように、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ねじれ要素としてのダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、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からの回転位置θｍ１，θｍ２が入力ポートを介して入力されている。

モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０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の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。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は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂや電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー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を挙げることができる。

ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４，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，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第１実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード），電動走行モード（ＥＶ走行モード）などの走行モードで走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２を駆動して走行する走行モードである。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｐを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｐとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御などを行なう。エンジン２２の燃料噴射制御では、エンジンＥＣＵ２４は、空燃比を理論空燃比とするように目標燃料噴射量（１回の燃料噴射量の目標値）を設定し、目標燃料噴射量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁１２６を制御する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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ＨＶ走行モードでは、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止して、ＥＶ走行モードに移行する。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶ走行モードでの走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードでの走行に移行する。

エンジン２２を始動してＨＶ走行モードでの走行を開始した後に、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ（例えば、５０℃，５５℃，６０℃など）以下であるときには、上述のＨＶ走行モードにおいて、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じたものを仮要求パワーＰｅｔｍｐに設定する。ここで、所定温度Ｔｒｅｆは、エンジン２２が十分に暖機されているか否かを判定するための閾値である。そして、仮要求パワーＰｅｔｍｐと出力上限値Ｐｅｍａｘとのうちの小さいほうの値（仮要求パワーＰｅｔｍｐを出力上限値Ｐｅｍａｘで制限した値）を要求パワーＰｅ＊に設定して、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。出力上限値Ｐｅｍａｘについては後述する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。こうした制御により、エンジン２２から出力するパワーの上限を低くして、エンジン２２の暖機が十分ではないことに起因するエミッションの悪化を抑制している。

次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に、出力上限値Ｐｅｍａｘを設定する際の動作について説明する。図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される出力上限値設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードでの走行を開始した後に、冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ以下であるときに、所定時間（例えば、数ｍｓｅｃなど）毎に繰り返し実行される。

本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、燃料噴射量Ｖｆやエンジン運転時間ｔｅｏ、吸入空気量Ｑａ、アルコール濃度Ｄａｌを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。燃料噴射量Ｖｆは、エンジンＥＣＵ２４から通信により入力している。エンジン運転時間ｔｅｏは、ＨＶ走行モードを継続している時間であって、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードへ移行したときに値０にリセットされる。吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ１４８により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４を介して通信により入力している。アルコール濃度Ｄａｌは、アルコール濃度センサ１２９により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４を介して通信により入力している。

続いて、入力された燃料噴射量Ｖｆとエンジン運転時間ｔｅｏとを用いて吸気バルブ１２８のバルブ温度Ｔｖを設定する（ステップＳ１１０）。バルブ温度Ｔｖの設定は、燃料噴射量Ｖｆとエンジン運転時間ｔｅｏとを用いて次式（１）によりエンジン投入熱量Ｅｅｎを演算し、エンジン投入熱量Ｅｅｎとバルブ温度設定用マップとを用いて行なわれる。式（１）中、「Ｒｇｅ」は、燃料１ｇを燃焼させたときに発生するエネルギとして予め定められた値である。「Ｒｇｅ」は、燃料の種類毎に値が異なる。「ηｅｎ」は、エンジン２２の熱効率として予め定められた値である。図４は、バルブ温度設定用マップの一例を示す説明図である。バルブ温度設定用マップは、予め実験や解析などにより導出したエンジン投入熱量Ｅｅｎとバルブ温度Ｔｖとの関係を示している。バルブ温度Ｔｖは、エンジン投入熱量Ｅｅｎが与えられるとバルブ温度設定用マップから対応するバルブ温度Ｔｖを導出して設定される。

Een=Vf・Rge・(1-ηen)・teo ・・・(1)

続いて、吸入空気量Ｑａを用いて推定付着量Ｗａｄを設定する（ステップＳ１２０）。推定付着量Ｗａｄは、予め実験や解析などにより吸入空気量Ｑａと推定付着量Ｗａｄとの関係を付着量設定用マップとして求めておき、吸入空気量Ｑａと付着量設定用マップとから対応する推定付着量Ｗａｄを導出して設定される。

こうしてバルブ温度Ｔｖを設定すると、バルブ温度Ｔｖと推定付着量Ｗａｄとアルコール濃度Ｄａｌとに基づいて出力上限値Ｐｅｍａｘを設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。出力上限値Ｐｅｍａｘは、バルブ温度Ｔｖと推定付着量Ｗａｄとに基づくベース値Ｐｅｂに、アルコール濃度Ｄａｌに基づくオフセット値ｄｐｅを加えた値として設定される。

ベース値Ｐｅｂは、予め実験や解析などにより、バルブ温度Ｔｖと推定付着量Ｗａｄとベース値Ｐｅｂとの関係をパワー抑制マップとしてＨＶＥＣＵ７０の図示しないＲＯＭに記憶しておき、バルブ温度Ｔｖと推定付着量Ｗａｄとが与えられるとパワー抑制マップから対応するベース値Ｐｅｂを導出して設定する。図５は、パワー抑制マップの一例を示す説明図である。ベース値Ｐｅｂは、図示するように、バルブ温度Ｔｖが高いときには低いときより大きくなり、且つ、推定付着量Ｗａｄが小さいときには大きいときより大きくなるように設定される。すなわち、ベース値Ｐｅｂは、バルブ温度Ｔｖが高いほど大きくなり、推定付着量Ｗａｄが小さいほど大きくなるように設定される。

オフセット量ｄｐｅは、予め実験や解析などにより、アルコール濃度Ｄａｌとオフセット量ｄｐｅとの関係をオフセット補正用マップとしてＨＶＥＣＵ７０の図示しないＲＯＭに記憶しておき、アルコール濃度Ｄａｌが与えられるとオフセット補正用マップから対応するオフセット量ｄｐｅを導出して設定する。図６は、オフセット補正用マップの一例を示す説明図である。オフセット量ｄｐｅは、図示するように、アルコール濃度Ｄａｌが大きいときには小さいときより大きくなるように設定される。すなわち、オフセット量ｄｐｅは、アルコール濃度Ｄａｌが大きいほど大きくなるように設定される。

このようにベース値Ｐｅｂ，オフセット量ｄｐｅを設定することにより、出力上限値Ｐｅｍａｘは、バルブ温度Ｔｖが高いほど大きくなり、推定付着量Ｗａｄが小さいほど大きくなり、アルコール濃度Ｄａｌが大きいほど大きくなるように設定される。こうして出力上限値Ｐｅｍａｘを設定することにより、バルブ温度Ｔｖが高いほど、且つ、推定付着量Ｗａｄが小さいほど、且つ、アルコール濃度Ｄａｌが大きいほど、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊の上限値が大きくなり、エンジン２２から出力するパワーの制限が緩和される。これにより、エネルギ効率の低下の抑制やドライバビリティの低下の抑制を図ることができる。また、エンジン２２からの出力を制限するとモータＭＧ２から出力が増加し、バッテリ５０の負荷が増加するが、こうしたバッテリ５０の負荷の増加を抑制することができるから、バッテリ５０の寿命の低下を抑制することができる。

図７は、比較例のハイブリッド自動車と実施例のハイブリッド自動車２０におけるエンジン２２から実際に出力するパワー（エンジン出力）とバルブ温度Ｔｖと冷却水温Ｔｗとエンジン運転フラグＦｅｎとの時間変化の一例を示す説明図である。比較例のハイブリッド自動車２０では、バルブ温度Ｔｖに拘わらず出力上限値Ｐｅｍａｘを一定の値としている。エンジン運転フラグＦｅｎは、エンジン２２が運転されているか否かを示すフラグであって、ＨＶ走行モードのときには値１に設定され、ＥＶ走行モードのときには値０に設定される。

エンジン２２を運転すると、エンジン２２自体の温度は比較的迅速に上昇するのに対して、冷却水温Ｔｗの上昇はある程度の時間を要する。そのため、ＨＶ走行モードでの走行とＥＶ走行モードでの走行とが短い時間に繰り返されると、エンジン２２の１回の運転時間が短いため、冷却水温Ｔｗは比較的低い状態で推移し、バルブ温度Ｔｖは徐々に上昇していく。バルブ温度Ｔｖが高くなると、吸気ポート１２３や吸気バルブ１２８に付着する燃料が少なくなる。比較例のハイブリッド自動車では、冷却水温Ｔｗが低い場合、バルブ温度Ｔｖに拘わらず出力上限値Ｐｅｍａｘを一定の値とするから、エンジン２２から出力するパワーが比較的長い期間大きく制限される。実施例のハイブリッド自動車２０では、バルブ温度Ｔｖが高いときには低いときより大きくなるように出力上限値Ｐｅｍａｘを設定するから、出力上限値Ｐｅｍａｘが徐々に高くなり、エンジン２２からの出力制限が緩和され、エンジン２２から出力するパワーが徐々に大きくなる。したがって、不要に長い期間、エンジン２２から出力するパワーが大きく制限されること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、さらに、推定付着量Ｗａｄが小さいほど大きくなり、アルコール濃度Ｄａｌが大きいほど大きくなるように、出力上限値Ｐｅｍａｘを設定する。エンジン２２から比較的大きなパワーを出力する場合、推定付着量Ｗａｄが小さいときには大きいときよりエミッションの悪化が小さく、アルコール濃度Ｄａｌが大きいときには小さいときより、エミッションの悪化が小さい。したがって、推定付着量Ｗａｄが小さいほど大きくなり、アルコール濃度Ｄａｌが大きいほど大きくなるように、出力上限値Ｐｅｍａｘを設定することにより、バルブ温度Ｔｖのみに基づいて出力上限値Ｐｅｍａｘを設定する場合と比較すると、より適正に、出力上限値Ｐｅｍａｘを設定することができる。これにより、不要に長い期間、エンジン２２から出力するパワーが大きく制限されることをより適正に、抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、出力上限値Ｐｅｍａｘを、バルブ温度Ｔｖが高いときに低いときより大きくなり、且つ、推定付着量Ｗａｄが小さいときには大きいときより大きくなり、且つ、アルコール濃度Ｄａｌが大きいときには小さいときより大きくなるように設定することにより、不要に長い期間、エンジン２２から出力するパワーが大きく制限されることをより適正に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、アルコール濃度Ｄａｌとバルブ温度Ｔｖと推定付着量Ｗａｄとに基づいて出力上限値Ｐｅｍａｘを設定しているが（ステップＳ１００〜Ｓ１３０）、ステップＳ１００、Ｓ１２０の処理を実行せずに、バルブ温度Ｔｖのみに基づいて出力上限値Ｐｅｍａｘを設定してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１１０の処理で、燃料噴射量Ｗａｄとエンジン運転時間ｔｅｏとに基づいてバルブ温度Ｔｖを設定しているが、エンジン運転時間ｔｅｏのみに基づいてバルブ温度Ｔｖを設定していもよい。この場合、バルブ温度Ｔｖは、エンジン運転時間ｔｅｏが長いときには短いときより高くなるように、すなわち、エンジン運転時間ｔｅｏが長いほど高くなるように設定するのが望ましい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２をガソリンとアルコールとの混合燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成しているが、ガソリンを含むがアルコールを含まない燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されていもよい。

実施例では、本発明を、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とプラネタリギヤ３０とを備えるハイブリッド自動車に適用する場合について例示しているが、走行用のパワーを出力するエンジンと、走行用のパワーを出力するモータと、を備えるハイブリッド自動車であれば、如何なるものに適用しても構わない。

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「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「制御手段」に相当する。

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 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 プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 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 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ７０）、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、１２２ エアクリーナ、１２３ 吸気ポート、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２７ 燃料タンク、１２８ 吸気バルブ、１２９ アルコール濃度センサ、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、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 走行用のパワーを出力するエンジンと、
   走行用のパワーを出力するモータと、
   前記エンジンが始動されたときに前記エンジンを冷却する冷却水の温度が所定温度より低い低水温始動時には、前記冷却水の温度が前記所定温度以上であるときよりも低い出力上限値で制限された要求パワーを前記エンジンから出力しながら走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記低水温始動時において、前記エンジンの吸気バルブの温度が高いときには低いときより前記出力上限値を大きくする、
   ハイブリッド自動車。

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