(57)【要約】【課題】低温の状態でエンジンを始動した後にバッテリの状態に応じてバッテリをより適正に充電する。【解決手段】バッテリが低温の状態でエンジンの始動指示がなされたときには、エンジンの始動を伴って要求トルクＴｒ＊に応じたトルクにより走行するよう２つのモータを制御し（Ｓ２３０，Ｓ２９０〜Ｓ３２０）、エンジンの始動を開始してから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでのバッテリの充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比である電流電圧比Ｒｉｖを演算してこの電流電圧比Ｒｉｖが大きいほど長い傾向に充電時間ｔｃｈｇを設定する（Ｓ１１０，Ｓ１７０，Ｓ１８０）。そして、エンジンの始動後には設定した充電時間ｔｃｈｇに亘ってバッテリが入力制限Ｗｉｎに応じて充電されると共に要求トルクＴｒ＊に応じたトルクにより走行するようエンジンと２つのモータとを制御する（Ｓ２４０〜Ｓ３２０）。【選択図】図４
2010100136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段に入出力される電流である入出力電流を検出する入出力電流検出手段と、
前記蓄電手段の端子間の電圧である端子間電圧を検出する端子間電圧検出手段と、
前記内燃機関の始動時に前記検出された入出力電流の時間変化量に対する前記検出された端子間電圧の時間変化量の比が大きいほど長い傾向に充電時間を設定する充電時間設定手段と、
前記蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に前記内燃機関の始動指示がなされたときには、前記内燃機関の始動がなされるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関の始動後に前記設定された充電時間に亘って前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記設定された充電時間に亘る前記蓄電手段の充電を完了した以降は、前記蓄電手段から放電可能な電力の蓄電量が所定の目標蓄電量となるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記電動機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記電動機とは異なり、前記駆動軸に動力を出力可能な第２の電動機と、
を備え、
前記蓄電手段は、前記電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な手段であり、
前記制御手段は、前記低温時に前記内燃機関の始動指示がなされたときには、前記内燃機関の始動を伴って走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記第２の電動機とを制御し、前記内燃機関の始動後に前記設定された充電時間に亘る前記蓄電手段の充電を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記第２の電動機を制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に前記内燃機関の始動指示がなされたときには、前記内燃機関の始動がなされるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御すると共に前記蓄電手段に入出力される電流である入出力電流の時間変化量に対する該蓄電手段の端子間の電圧である端子間電圧の時間変化量の比である電流電圧比を演算し、前記内燃機関の始動後に前記演算した電流電圧比が大きいほど長い時間に亘って前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド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この内燃機関をクランキング可能な電動機とこの電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段とを備えるハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、バッテリの入出力電流を積算することによりバッテリの蓄電量を算出すると共に、この蓄電量が目標蓄電量になるよう制御が行なわれるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、システム起動時にバッテリが低温のときには、目標蓄電量を現在のバッテリの蓄電量より高く設定することにより、バッテリの充電を促してバッテリの劣化を回避している。
【特許文献１】特開２００６−２１７７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、こうしたハイブリッド車では、低温時には、エンジンの回転抵抗が大きくなってエンジンの始動に要する電力が大きくなることや、バッテリの性能を十分に発揮できずバッテリから放電可能な電力量が小さいこと、バッテリの性能を十分に発揮できるようバッテリの暖機が求められることなどを理由に、エンジンを始動した直後にバッテリを充電することが行なわれる。このとき、エンジンの始動後に所定時間に亘ってバッテリを充電することも考えられるが、バッテリの状態に応じてより適正に充電することが好ましい。
【０００４】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、低温の状態で内燃機関を始動した後に二次電池などの蓄電装置の状態に応じて蓄電装置をより適正に充電することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のハイブリッド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。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段に入出力される電流である入出力電流を検出する入出力電流検出手段と、
前記蓄電手段の端子間の電圧である端子間電圧を検出する端子間電圧検出手段と、
前記内燃機関の始動時に前記検出された入出力電流の時間変化量に対する前記検出された端子間電圧の時間変化量の比が大きいほど長い傾向に充電時間を設定する充電時間設定手段と、
前記蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に前記内燃機関の始動指示がなされたときには、前記内燃機関の始動がなされるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関の始動後に前記設定された充電時間に亘って前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、内燃機関の始動時には蓄電手段に入出力される電流である入出力電流の時間変化量に対する蓄電手段の端子間の電圧である端子間電圧の時間変化量の比が大きいほど長い傾向に充電時間を設定し、蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に内燃機関の始動指示がなされたときには、内燃機関の始動がなされるよう内燃機関と電動機とを制御すると共に内燃機関の始動後には設定した充電時間に亘って蓄電手段が充電されるよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、蓄電手段の状態に応じて蓄電手段をより適正に充電することができる。なお、一般的に、蓄電手段の入出力電流の時間変化量に対する端子間電圧の時間変化量の比は、蓄電手段の内部抵抗などに相当し、蓄電手段の温度や劣化などの状態を示す。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記設定された充電時間に亘る前記蓄電手段の充電を完了した以降は、前記蓄電手段から放電可能な電力の蓄電量が所定の目標蓄電量となるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、設定された充電時間に亘る蓄電手段の充電を完了した以降に蓄電手段がより適正な蓄電量となるよう制御することができる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記電動機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記電動機とは異なり、前記駆動軸に動力を出力可能な第２の電動機と、を備え、前記蓄電手段は、前記電動機および前記第２の電動機と電力のやりとりが可能な手段であり、前記制御手段は、前記低温時に前記内燃機関の始動指示がなされたときには、前記内燃機関の始動を伴って走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記第２の電動機とを制御し、前記内燃機関の始動後に前記設定された充電時間に亘る前記蓄電手段の充電を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記第２の電動機を制御する手段である、ものとすることもできる。なお、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【００１０】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に前記内燃機関の始動指示がなされたときには、前記内燃機関の始動がなされるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御すると共に前記蓄電手段に入出力される電流である入出力電流の時間変化量に対する該蓄電手段の端子間の電圧である端子間電圧の時間変化量の比である電流電圧比を演算し、前記内燃機関の始動後に前記演算した電流電圧比が大きいほど長い時間に亘って前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１１】
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に内燃機関の始動指示がなされたときには、内燃機関の始動がなされるよう内燃機関と電動機とを制御すると共に蓄電手段に入出力される電流である入出力電流の時間変化量に対する蓄電手段の端子間電圧である端子間電圧の時間変化量の比である電流電圧比を演算し、内燃機関の始動後には演算した電流電圧比が大きいほど長い時間に亘って蓄電手段が充電されるよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、蓄電手段の状態に応じて蓄電手段をより適正に充電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【実施例】
【００１３】
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。
【００１４】
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する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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の出力端子に接続された電力ライン５４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５０ｃ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蓄電量ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電量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の蓄電量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。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、バッテリ５０が低温の状態でエンジン２２を始動する際の動作について説明する。図４はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが所定温度（例えば、０℃や−５℃など）未満でエンジン２２の始動指示がなされたときに開始され、エンジン２２の始動中やエンジン２２が始動され負荷運転されているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２１】
始動時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、エンジン２２の始動指示がなされたときに値０にリセットされる初期処理完了フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ１００）、初期処理完了フラグＦ１が値０のときには、電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂと電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂとを入力してそれぞれ初期電圧Ｖ１と初期電流Ｉ１とに設定すると共に初期処理が行なわれたとして初期処理完了フラグＦ１に値１を設定する（ステップＳ１１０）。即ち、エンジン２２の始動指示がなされたときには、まず、初期処理として、エンジン２２の始動を開始するときのバッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと充放電電流Ｉｂとを初期電圧Ｖ１と初期電流Ｉ１とに設定するのである。こうして初期処理が行なわれ、初期処理完了フラグＦ１に値１が設定されると、次回以降にこのルーチンが実行されたときにはステップＳ１１０の処理を実行することなくステップＳ１２０以降の処理に進む。
【００２２】
次に、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，始動処理時間ｔ１，始動後時間ｔ２など制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１２０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣは、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演算されたものを、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の蓄電量ＳＯＣとに基づいて設定されたものを、それぞれバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。始動処理時間ｔ１は、エンジン２２の始動指示がなされてからの経過時間として図示しないタイマにより計測された時間を入力するものとした。始動後時間ｔ２は、エンジン２２の始動が完了してからの経過時間（エンジン２２の始動中は値０）として図示しないタイマにより計測された時間を入力するものとした。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１３０）。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。
【００２４】
次に、エンジン２２の始動が完了したか否かを示す完爆フラグＦ３の値を調べる（ステップＳ１４０）。ここで、完爆フラグＦ３は、エンジン２２の始動指示がなされたときに値０にリセットされ、エンジン２２がクランキングされて完爆したときに値１が設定されるフラグである。完爆フラグＦ３が値０のときには、まだエンジン２２の始動が完了していないと判断して、エンジン２２の始動処理時間ｔ１を所定時間ｔｒｅｆと比較する（ステップＳ１５０）。いまは、エンジン２２の始動指示がなされた直後を考えているから、始動処理時間ｔ１は所定時間ｔｒｅｆに至っていないと判定され、続いて、エンジン２２を始動するときに用いる始動時トルクマップと入力した始動処理時間ｔ１とに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２３０）。ここで、所定時間ｔｒｅｆは、実施例では、エンジン２２の始動を開始してからエンジン２２の始動用のトルクとしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が最大となるまでの時間を用いるものとした。また、始動時トルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子の一例とを図６に示す。実施例の始動時トルクマップでは、図示するように、本ルーチンが開始される時刻ｔ１１（始動処理時間ｔ１の計時が開始される時刻）からレート処理を用いてエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させるために比較的大きなトルクがモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定され、エンジン２２の回転数Ｎｅが車両の共振回転数帯（例えば、４００ｒｐｍ〜５００ｒｐｍなど）を通過するのに必要な時間が経過した時刻ｔ１３からはエンジン２２を点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ（例えば、９００ｒｐｍや１０００ｒｐｍなど）以上で安定してモータリングすることができるトルクがトルク指令Ｔｍ１＊に設定され、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至った時刻ｔ１４からはレート処理を用いて値０がトルク指令Ｔｍ１＊に設定される。なお、所定時間ｔｒｅｆは、図６中、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの時間に相当する。
【００２５】
続いて、要求トルクＴｒ＊に設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）で除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべき仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）により計算し（ステップＳ２９０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との差をモータ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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（２）および式（３）により計算すると共に（ステップＳ３００）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ３１０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ３２０）、始動時制御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＊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。エンジン２２を始動する際の動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図７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にダンパ２８を介して接続されたキャリア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、この共線図から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。
【００２６】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr                           (1)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2                       (2)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2                    (3)
【００２７】
こうしてエンジン２２の始動が開始されエンジン２２の始動処理時間ｔ１が所定時間ｔｒｅｆに至ったときには（ステップＳ１５０）、エンジン２２の始動指示がなされたときに値０にリセットされる充電時間設定フラグＦ２の値を調べ（ステップＳ１６０）、充電時間設定フラグＦ２が値０のときには、電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂと電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂとを入力すると共に入力した端子間電圧Ｖｂと初期電圧Ｖ１との差を入力した充放電電流Ｉｂと初期電流Ｉ１との差で除したものの絶対値として電流電圧比Ｒｉｖを演算する（ステップＳ１７０）。即ち、エンジン２２の始動指示がなされてから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比として電流電圧比Ｒｉｖを演算するのである。そして、演算した電流電圧比Ｒｉｖに基づいてエンジン２２の始動後の制御で用いる充電時間ｔｃｈｇを設定すると共に充電時間設定フラグＦ２に値１を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、充電時間ｔｃｈｇは、実施例では、電流電圧比Ｒｉｖと充電時間ｔｃｈｇとの関係を予め定めて充電時間設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、電流電圧比Ｒｉｖが与えられると記憶したマップから対応する充電時間ｔｃｈｇを導出して設定するものとした。図８に充電時間設定用マップの一例を示す。図示するように、充電時間ｔｃｈｇは、電流電圧比Ｒｉｖが大きいほど長くなる傾向に設定されるが、このように充電時間ｔｃｈｇを設定する理由についてはエンジン２２の始動後の制御と共に後述する。こうして充電時間ｔｃｈｇが設定されて充電時間設定フラグＦ２に値１が設定されると、次回以降にこのルーチンが実行されたときにはステップＳ１６０で充電時間設定フラグＦ２が値１であると判定され、ステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理を実行することなくステップＳ１９０以降の処理に進む。
【００２８】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅを点火開始回転数Ｎｆｉｒｅと比較し（ステップＳ１９０）、いまは、エンジン２２の始動処理時間ｔ１が所定時間ｔｒｅｆに至った直後を考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っていないと判定され、エンジン２２をクランキングをすると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊により走行するよう上述のステップＳ２３０，Ｓ２９０〜Ｓ３２０の処理を実行して始動時制御ルーチンを終了する。そして、次回以降にこのルーチンが実行されたときには、初期処理完了フラグＦ１は値１と判定されると共に（ステップＳ１００）、制御に必要なデータを入力する処理と駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定する処理とを実行し（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、エンジン２２の始動が完了したか否かを示す完爆フラグＦ３は値０と判定され（ステップＳ１４０）、エンジン２２の始動指示がなされてから所定時間ｔｒｅｆは経過しており（ステップＳ１５０）、充電時間設定フラグＦ２は値１と判定され（ステップＳ１６０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至るまでは（ステップＳ１９０）、モータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを継続すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊により走行するよう制御が行なわれる（ステップＳ２３０，Ｓ２９０〜Ｓ３２０）。即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至るまでエンジン２２のクランキングを継続するのである。
【００２９】
こうしてエンジン２２のクランキングを継続することによりエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときには（ステップＳ１９０）、エンジン２２に対する燃料噴射や点火制御が開始されるよう制御指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２００）、エンジン２２が完爆したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。制御指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する。エンジン２２が完爆していないときにはエンジン２２のモータリングを伴ってバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊により走行するよう上述のステップＳ２３０，Ｓ２９０〜Ｓ３２０の処理を実行して始動時制御ルーチンを終了し、エンジン２２が完爆したときには完爆フラグＦ３に値１を設定すると共に（ステップＳ２２０）、同様に上述のステップＳ２３０，Ｓ２９０〜Ｓ３２０の処理を実行して始動時制御ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン２２を始動しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。
【００３０】
こうしてエンジン２２が完爆して完爆フラグＦ３に値１が設定されると、ステップＳ１４０で完爆フラグＦ３が値１であると判定され、エンジン２２を負荷運転して走行すると判断し、エンジン２２の始動が完了してからの経過時間、即ちエンジン２２が完爆してからの経過時間である始動後時間ｔ２を充電時間ｔｃｈｇと比較し（ステップＳ２４０）、始動後時間ｔ２が充電時間ｔｃｈｇに至っていないときには、バッテリ５０を充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを設定する（ステップＳ２５０）。即ち、エンジン２２の始動後に充電時間ｔｃｈｇが経過するまでは、充放電要求パワーＰｂ＊にバッテリ５０を充電してもよい最大許容電力を設定するのである。そして、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものから充放電要求パワーＰｂ＊を減じてロスＬｏｓｓを加えることによりエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定すると共に（ステップＳ２６０）、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ２７０）。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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。ここで、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９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。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。
【００３１】
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ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（４）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とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて次式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ２８０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定すると共に（ステップＳ２９０〜Ｓ３１０）、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Ｓ３２０）、始動時制御ルーチンを終了する。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図１０に示す。式（４）は、この共線図や上述した図７の共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（５）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（５）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。こうした制御により、エンジン２２の始動後に充電時間ｔｃｈｇが経過するまでは、バッテリ５０が入力制限Ｗｉｎに応じて充電されると共にエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に応じたトルクを出力して走行することができる。
【００３２】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)                        (4)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt     (5)
【００３３】
そして、エンジン２２の始動後時間ｔ２が充電時間ｔｃｈｇに至ったときには（ステップＳ２４０）、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定すると共に（ステップＳ３３０）、設定した充放電要求パワーＰｂ＊を用いてエンジン２２の目標運転ポイントを設定し（ステップＳ２６０，Ｓ２７０）、上述したステップＳ２８０〜Ｓ３２０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。ここで、蓄電量ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊は、実施例では、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めて充放電要求パワー設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、蓄電量ＳＯＣが与えられると記憶したマップから対応する充放電要求パワーＰｂ＊を導出して設定するものとした。充放電要求パワー設定用マップの一例を図１１に示す。充放電要求パワーＰｂ＊は、図示するように、蓄電量ＳＯＣが目標蓄電量ＳＯＣ＊（例えば、６０％など）よりも大きいときには正（放電側）の値が設定され、蓄電量ＳＯＣが目標蓄電量ＳＯＣ＊よりも小さいときには負（充電側）の値が設定される。即ち、エンジン２２の始動後に充電時間ｔｃｈｇが経過した以降には、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣが目標蓄電量ＳＯＣ＊に近づくように充放電要求パワーＰｂ＊を設定するのである。こうした制御により、エンジン２２の始動が完了した後に充電時間ｔｃｈｇが経過した以降は、バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣが目標蓄電量ＳＯＣ＊となるようバッテリ５０が充放電されると共にエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に応じたトルクを出力して走行することができる。
【００３４】
ここで、エンジン２２の始動後に充電時間ｔｃｈｇが経過するまではバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊に一様に入力制限Ｗｉｎを設定する理由と、充電時間ｔｃｈｇをバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比である電流電圧比Ｒｉｖが大きいほど長くなる傾向に設定する理由と、について説明する。一般に、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが低いときには、エンジン２２の回転抵抗が大きくなってエンジン２２の始動に要する電力が大きくなることや、バッテリ５０の性能を十分に発揮できずにバッテリ５０から放電可能な電力が小さくなること、バッテリ５０の自己放電が大きくなる傾向があること、バッテリ５０の性能を十分に発揮できるようバッテリ５０の暖機が求められることなどを理由に、エンジン２２の始動後にバッテリ５０を充電することが望まれる。このため、実施例では、エンジン２２の始動後には、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊にバッテリ５０を充電してもよい最大許容電力としての入力制限Ｗｉｎを設定するのである。さらに、こうしたバッテリ５０の充電がバッテリ５０の状態に応じて適正に行われるように、実施例では、エンジン２２の始動後にバッテリ５０を充電する充電時間ｔｃｈｇを電流電圧比Ｒｉｖに応じて設定するものとした。これは、電流電圧比Ｒｉｖがバッテリ５０の内部抵抗などに相当し、電流電圧比Ｒｉｖが大きいほどバッテリ５０の状態が電圧降下が生じやすい状態や温度が低い状態，劣化している状態にあると考えられることに基づく。このため、実施例では、バッテリ５０の温度や劣化などの状態を示す指標として電流電圧比Ｒｉｖを演算し、電流電圧比Ｒｉｖが大きいほど蓄電量ＳＯＣをより確保する必要があると共にバッテリ５０をより暖機する必要があると判断して充電時間ｔｃｈｇを長い傾向に設定するのである。こうした制御により、エンジン２２の始動後にバッテリ５０の状態に応じてバッテリ５０をより適正に充電することができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０が低温の状態でエンジン２２の始動指示がなされたときには、エンジン２２の始動を伴って要求トルクＴｒ＊に応じたトルクにより走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２を制御すると共にエンジン２２の始動を開始してから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比である電流電圧比Ｒｉｖを演算し、この電流電圧比Ｒｉｖが大きいほど長い傾向に充電時間ｔｃｈｇを設定し、エンジン２２の始動後には設定した充電時間ｔｃｈｇに亘るバッテリ５０の充電を伴って要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、バッテリ５０の状態に応じてバッテリ５０をより適正に充電することができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動を開始してから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比として電流電圧比Ｒｉｖを演算するものとしたが、電流電圧比Ｒｉｖとしては、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの時間変化量に対する端子間電圧Ｖｂの時間変化量の比として演算されるものとすればよく、例えば、エンジン２２の始動を開始してからエンジン２２が完爆するまでのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比として演算されるものとしたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数に亘って変化する間のバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比として演算されるものとしても構わない。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動後に充電時間ｔｃｈｇが経過した以降は、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、蓄電量ＳＯＣが目標蓄電量ＳＯＣ＊よりも大きいときには正（放電側）の値が設定され蓄電量ＳＯＣが目標蓄電量ＳＯＣ＊よりも小さいときには負（充電側）の値が設定されるものとしたが、蓄電量ＳＯＣが目標蓄電量ＳＯＣ＊より大きい所定の上限側閾値より大きいときには正の値が設定され蓄電量ＳＯＣが目標蓄電量ＳＯＣ＊より小さい所定の下限側閾値より小さいときには負の値が設定されるものとしても構わない。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図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。
【００４０】
実施例では、本発明の内容をエンジン２２と２つのモータとを備えるハイブリッド自動車２０の構成に適用して説明したが、本発明の内容は、走行用の動力を出力可能なエンジンとこのエンジンをクランキング可能なモータとこのモータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備えるハイブリッド車の構成に適用するものとすればよく、例えば、図１３に例示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸に接続されたモータＭＧと、エンジン２２の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された変速機２３０と、を備えるハイブリッド自動車２２０の構成に適用するものとしても構わない。
【００４１】
また、こうしたハイブリッド車に適用するものに限定されるものではなく、列車など自動車以外のハイブリッド車の形態としても構わない。さらに、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【００４２】
ここで、実施例や変形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ＭＧ，ＭＧ１が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、電流センサ５１ｂが「入出力電流検出手段」に相当し、電圧センサ５１ａが「端子間電圧検出手段」に相当し、エンジン２２の始動を開始してから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比として電流電圧比Ｒｉｖを演算すると共に演算した電流電圧比Ｒｉｖが大きいほど長い傾向に充電時間ｔｃｈｇを設定する図４の始動時制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１７０，Ｓ１８０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「充電時間設定手段」に相当し、バッテリ５０が低温の状態でエンジン２２の始動指示がなされたときには、エンジン２２の始動を伴って要求トルクＴｒ＊に応じたトルクにより走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信すると共にエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときにはエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御が開始されるようエンジンＥＣＵ２４に制御指令を送信し、エンジン２２の始動後には充電時間ｔｃｈｇが経過するまでバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊に入力制限Ｗｉｎを設定すると共に充電時間ｔｃｈｇが経過した以降はバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣに基づいて充放電要求パワーＰｂ＊を設定し、この充放電要求パワーＰｂ＊に基づいてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定し、エンジン２２が効率よく運転されて要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とエンジン２２の目標運転ポイントとを設定してモータＥＣＵ４０とエンジンＥＣＵ２４とに送信する図４の始動時制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１７０，Ｓ１８０を除く処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０と制御指令や目標運転ポイントに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とが「制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当する。
【００４３】
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、走行用の動力を入出力可能な内燃機関であれば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ＭＧ，ＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関をクランキング可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「入出力電流検出手段」としては、電流センサ５１ｂに限定されるものではなく、蓄電手段に入出力される電流である入出力電流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。「端子間電圧検出手段」としては、電圧センサ５１ａに限定されるものではなく、蓄電手段の端子間の電圧である端子間電圧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。「充電時間設定手段」としては、エンジン２２の始動を開始してから所定時間ｔｒｅｆが経過するまでのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂの変化量に対する端子間電圧Ｖｂの変化量の比として電流電圧比Ｒｉｖを演算すると共に演算した電流電圧比Ｒｉｖが大きいほど長い傾向に充電時間ｔｃｈｇを設定するものに限定されるものではなく、内燃機関の始動に入出力電流の時間変化量に対する端子間電圧の時間変化量の比が大きいほど長い傾向に充電時間を設定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、バッテリ５０が低温の状態でエンジン２２の始動指示がなされたときには、エンジン２２の始動を伴って要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御すると共にエンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときにはエンジン２２への燃料噴射や点火が開始されるようエンジン２２を制御し、エンジン２２の始動後には充電時間ｔｃｈｇが経過するまでバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊に入力制限Ｗｉｎを設定すると共に充電時間ｔｃｈｇが経過した以降はバッテリ５０の蓄電量ＳＯＣに基づいて充放電要求パワーＰｂ＊を設定し、この充放電要求パワーＰｂ＊に基づいてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定し、エンジン２２が効率よく運転して要求トルクＴｒ＊により走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とエンジン２２の目標運転ポイントとを設定してモータＭＧ１，ＭＧ２とエンジン２２とを制御するものに限定されるものではなく、蓄電手段の温度が所定温度未満である低温時に内燃機関の始動指示がなされたときには、内燃機関の始動がなされるよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関の始動後には設定された充電時間に亘って蓄電手段が充電されるよう内燃機関と電動機と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。
【００４４】
なお、実施例や変形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。
【００４５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】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。
【図２】電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】バッテリ５０の蓄電量ＳＯＣと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図４】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】始動時トルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図７】エンジン２２を始動する際の動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図８】充電時間設定用マップの一例を示す説明図である。
【図９】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示す説明図である。
【図１０】エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【符号の説明】
【００４８】
２０，１２０，２２０  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、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、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、２３０  変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2010100136.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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