(57)【要約】【課題】筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関が始動した直後にエミッションが悪化するのを抑制する。【解決手段】始動時水温Ｔｗｓｔが所定温度Ｔｒｅｆ未満の状態でエンジンが始動されたとき、ピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１が筒内用燃料噴射弁からピストン頂面に向けて噴射された燃料が十分に気化して完全燃料するための所定温度Ｔ１以上となるまで筒内用燃料噴射弁の燃料噴射量が制限されるようパワー制限Ｐｅｍａｘ１を上限として車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定すると共に（Ｓ１４０〜Ｓ１７０）、バッテリの入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸に出力されるようトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（Ｓ２００〜Ｓ２２０）、エンジンとモータとを制御する。これにより、要求トルクＴｒ＊に対応しながら筒内用燃料噴射弁から噴射された燃料の不完全燃料によりエミッションが悪化するのを抑制できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える駆動装置であって、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記筒内の温度状態を推定する温度状態推定手段と、
前記内燃機関が低温状態で始動した際には、前記温度状態推定手段により推定される筒内の温度状態が前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の燃焼が該筒内で良好に行なわれる所定温度状態に至るまで所定出力を上限として前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と
を備える駆動装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料に燃焼不良が生じない程度の出力を前記所定出力として前記内燃機関を制御する手段である請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動装置であって、
前記筒内用燃料噴射弁は、燃焼室内部における所定表面部位に向けて燃料噴射されるよう取り付けられてなり、
前記温度状態推定手段は、前記筒内の温度状態として前記所定表面部位の温度を推定する温度推定手段であり、
前記制御手段は、前記温度推定手段により推定される所定表面部位の温度が所定温度以上に至るまで前記所定出力を上限として前記内燃機関を制御する手段である
駆動装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記所定出力を上限とした範囲内で前記所定表面部位の暖機が促進されるよう前記内燃機関を制御する手段である請求項３記載の駆動装置。
【請求項５】
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備える駆動装置であって、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記筒内の温度状態を推定する温度状態推定手段と、
前記内燃機関が低温状態で始動した際には、前記温度状態推定手段により推定される筒内の温度状態が前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の燃焼が該筒内で良好に行なわれる所定温度状態に至るまで該筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されると共に前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射により前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と
を備える駆動装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射のみにより前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である請求項５記載の駆動装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記筒内用燃料噴射弁が上限温度を超えない程度の出力を上限として前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する手段である請求項５または６記載の駆動装置。
【請求項８】
請求項５ないし７いずれか記載の駆動装置であって、
前記筒内用燃料噴射弁の温度を推定する弁温度推定手段を備え、
前記制御手段は、前記弁温度推定手段により推定された筒内用燃料噴射弁の温度が所定温度以上のときには、前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射により前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である
駆動装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料に燃焼不良が生じない程度の出力を上限として前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である請求項８記載の駆動装置。
【請求項１０】
請求項５ないし９いずれか記載の駆動装置であって、
前記筒内用燃料噴射弁は、燃焼室内部における所定表面部位に向けて燃料噴射されるよう取り付けられてなり、
前記温度状態推定手段は、前記筒内の温度状態として前記所定表面部位の温度を推定する温度推定手段であり、
前記制御手段は、前記温度推定手段により推定される所定表面部位の温度が所定温度以上に至るまで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されると共に前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射により前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である
駆動装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記所定表面部位の暖機が促進されるよう前記内燃機関を制御する手段である請求項１０記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記温度推定手段は、始動後の前記内燃機関における吸入空気量の積算値，該内燃機関を冷却する冷却系の冷却媒体の温度，該内燃機関を潤滑する潤滑油の温度を含む該内燃機関の運転状態の少なくとも一つを用いて前記燃焼室内部における所定表面部位の温度を推定する手段である請求項３，４，１０，１１いずれか記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記所定表面部位は、ピストン頂面部位である請求項３，４，１０ないし１２いずれか記載の駆動装置。
【請求項１４】
内燃機関からの動力を直接または間接に用いて駆動軸に動力を出力可能な請求項１ないし１３いずれか記載の駆動装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて要求動力を設定する要求動力設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力され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
駆動装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を制御する手段である請求項１４記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の入出力制限を設定する入出力制限設定手段を備える請求項１５記載の駆動装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１６いずれか記載の駆動装置を搭載する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を有する駆動装置およびこれを搭載する自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、燃焼室内に直接燃料を噴射する主燃料噴射弁（筒内に燃料噴射する筒内用燃料噴射弁）と吸気通路内に燃料を噴射する補助燃料噴射弁（吸気ポートに燃料噴射するポート用燃料噴射弁）とを有するエンジンを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンを始動する際には主燃料噴射弁からの燃料噴射を禁止して補助燃料噴射弁から燃料噴射し、始動を開始してから所定時間が経過したときに主燃料噴射弁からの燃料噴射を開始することにより、主燃料噴射弁から燃焼室内に噴射された燃料の気化が促進されずに液体のまま蓄積されるのを抑制し、未燃成分の排出量を減少させている。
【特許文献１】特開２００１−７３８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の駆動装置では、エンジンを始動する際の処理については言及されているものの、始動後の処理については考慮されておらず、改善の余地がある。例えば、低温時にエンジンを始動した直後には、燃焼室内壁やピストン頂面の温度は十分に上がっていないから、エンジンの負荷（筒内用燃料噴射弁の燃料噴射量）によっては、筒内用燃料噴射弁から噴射された燃料が燃焼室内壁やピストン頂面に付着しこれが十分に気化されないまま点火される場合があり、この場合、不完全燃焼して排気エミッションが悪化する。このことは、筒内用燃料噴射弁とポート用燃料噴射弁とを備える内燃機関に限られず、筒内用燃料噴射弁のみを備える内燃機関についても同様に考えることができる。
【０００４】
本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車は、筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関が低温状態で始動した直後に排気エミッションが悪化するのを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車は、筒内用燃料噴射弁とポート用燃料噴射弁とを有する内燃機関が低温状態で始動した直後に排気エミッションが悪化するのを抑制することを目的の一つとする。さらに、本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車は、要求動力に対応することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１の駆動装置は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える駆動装置であって、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記筒内の温度状態を推定する温度状態推定手段と、
前記内燃機関が低温状態で始動した際には、前記温度状態推定手段により推定される筒内の温度状態が前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の燃焼が該筒内で良好に行なわれる所定温度状態に至るまで所定出力を上限として前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１の駆動装置では、内燃機関が低温状態で始動した際には、内燃機関の運転状態に基づいて温度状態推定手段により推定される筒内の温度状態が筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の燃焼が筒内で良好に行なわれる所定温度状態に至るまで所定出力を上限として内燃機関が運転されるよう制御する。従って、内燃機関が低温状態で始動した直後に内燃機関に比較的大きな出力が要求されたときに筒内用燃料噴射弁から噴射された燃料が完全燃焼されずに排出されるのを抑制することができ、排気エミッションが悪化するのを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の第１の駆動装置において、前記制御手段は、前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料に燃焼不良が生じない程度の出力を前記所定出力として前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の第１の駆動装置において、前記筒内用燃料噴射弁は、燃焼室内部における所定表面部位に向けて燃料噴射されるよう取り付けられてなり、前記温度状態推定手段は、前記筒内の温度状態として前記所定表面部位の温度を推定する温度推定手段であり、前記制御手段は、前記温度推定手段により推定される所定表面部位の温度が所定温度以上に至るまで前記所定出力を上限として前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の始動直後の排気エミッションの悪化をより確実に抑制することができる。この場合、前記制御手段は、前記所定出力を上限とした範囲内で前記所定表面部位の暖機が促進されるよう前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃焼室内部における所定表面部位の暖機を促進することができるから、早期に内燃機関を良好な状態で運転することができる。
【００１０】
本発明の第２の駆動装置は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備える駆動装置であって、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記筒内の温度状態を推定する温度状態推定手段と、
前記内燃機関が低温状態で始動した際には、前記温度状態推定手段により推定される筒内の温度状態が前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の燃焼が該筒内で良好に行なわれる所定温度状態に至るまで該筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されると共に前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射により前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１１】
この本発明の第２の駆動装置では、内燃機関が低温状態で始動した際には、内燃機関の運転状態に基づいて温度状態推定手段により推定される筒内の温度状態が筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の燃焼が筒内で良好に行なわれる所定温度状態に至るまで筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されると共にポート用燃料噴射弁からの燃料噴射により内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する。従って、内燃機関が低温状態で始動した直後に筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を制限しないものに比して燃焼室内の燃料が完全燃焼されずに排出されるのを抑制でき、排気エミッションが悪化するのを抑制することができる。
【００１２】
こうした本発明の第２の駆動装置において、前記制御手段は、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射のみにより前記内燃機関が運転されるよう制御する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、本発明の第２の駆動装置において、前記制御手段は、前記筒内用燃料噴射弁が上限温度を超えない程度の出力を上限として前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射によって自身の冷却を行なえない場合であっても筒内用燃料噴射弁の温度が上限温度を超えるのを抑止することができる。
【００１４】
さらに、本発明の第２の駆動装置において、前記筒内用燃料噴射弁の温度を推定する弁温度推定手段を備え、前記制御手段は、前記弁温度推定手段により推定された筒内用燃料噴射弁の温度が所定温度以上のときには、前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射により前記内燃機関が運転されるよう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、筒内用燃料噴射弁の温度が上限温度を超えるのをより確実に抑止することができる。この場合、前記制御手段は、前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料に燃焼不良が生じない程度の出力を上限として前記内燃機関が運転されるよう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、筒内用燃料噴射弁から噴射された燃料が完全燃焼されずに排出されるのを抑制でき、排気エミッションが悪化するのを抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の駆動装置において、前記筒内用燃料噴射弁は、燃焼室内部における所定表面部位に向けて燃料噴射されるよう取り付けられてなり、前記温度状態推定手段は、前記筒内の温度状態として前記所定表面部位の温度を推定する温度推定手段であり、前記制御手段は、前記温度推定手段により推定される所定表面部位の温度が所定温度以上に至るまで前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されると共に前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射により前記内燃機関が運転されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の始動直後の排気エミッションの悪化をより確実に抑制することができる。この場合、前記制御手段は、前記所定表面部位の暖機が促進されるよう前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃焼室内部における所定表面部位の暖機を促進することができるから、早期に内燃機関を良好な状態で運転することができる。なお、所定表面部位の暖機の促進は、例えば、筒内用燃料噴射弁が上限温度を超えない程度の出力を上限として内燃機関を運転する場合や筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料に燃焼不良が生じない程度の出力を上限として内燃機関を運転する場合には、これら上限の範囲内で所定表面部位の暖機が促進されるよう内燃機関を制御することにより行うものとすることもできる。
【００１６】
温度状態推定手段が内燃機関における所定表面部位の温度を推定する温度推定手段である態様の本発明の第１または第２の駆動装置において、前記温度推定手段は、始動後の前記内燃機関における吸入空気量の積算値，該内燃機関を冷却する冷却系の冷却媒体の温度，該内燃機関を潤滑する潤滑油の温度を含む該内燃機関の運転状態の少なくとも一つを用いて前記燃焼室内部における所定表面部位の温度を推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より正確に内燃機関における所定表面部位の温度を推定することができる。
【００１７】
また、所定表面部位の温度を推定する態様の本発明の第１または第２の駆動装置において、前記所定表面部位は、ピストン頂面部位であるものとすることもできる。
【００１８】
内燃機関からの動力を直接または間接に用いて動力を駆動軸に出力可能な本発明の第１または第２の駆動装置において、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、操作者の操作に基づいて要求動力を設定する要求動力設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力され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、内燃機関の出力に拘わらず要求動力に対応することができる。この場合、前記制御手段は、前記蓄電手段の入出力制限の範囲内で前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段が過大な電力により充放電するのを抑止することができる。さらにこの場合、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の入出力制限を設定する入出力制限設定手段を備えるものとすることもできる。ここで、「蓄電手段の状態」には、蓄電手段の残容量や蓄電手段の温度などが含まれる。
【００１９】
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の第１または第２の駆動装置、即ち、基本的には、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関を備える駆動装置であって、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記筒内の温度状態を推定する温度状態推定手段と、前記内燃機関が低温状態で始動した際には前記温度状態推定手段により推定される筒内の温度状態が前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の燃焼が該筒内で良好に行なわれる所定温度状態に至るまで所定出力を上限として前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段とを備える第１の駆動装置、または、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有する内燃機関を備える駆動装置であって、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記筒内の温度状態を推定する温度状態推定手段と、前記内燃機関が低温状態で始動した際には前記温度状態推定手段により推定される筒内の温度状態が前記筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の燃焼が該筒内で良好に行なわれる所定温度状態に至るまで該筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されると共に前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射により前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段とを備える第２の駆動装置を搭載する
ことを要旨とする。
【００２０】
この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の第１または第２の駆動装置を搭載するから、本発明の第１または第２の駆動装置が奏する効果と同様の効果、例えば、筒内用燃料噴射弁を有する内燃機関が低温状態で始動した直後に排気エミッションが悪化するのを抑制することができる効果や筒内用燃料噴射弁とポート用燃料噴射弁とを有する内燃機関が低温状態で始動した直後に排気エミッションが悪化するのを抑制することができる効果、要求動力に対応することができる効果などを奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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１】
【００２２】
図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載した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。第１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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結するキャリア３４が接続されると共にギヤ機構３７とデファレンシャルギヤ３８とを介して駆動輪３９ａ、３９ｂにリングギヤ３２が連結されたリングギヤ軸３２ａが接続された動力分配統合機構３０と、この動力分配統合機構３０のサンギヤ３１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のリングギヤ３２にリングギヤ軸３２ａと減速ギヤ３５とを介して接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置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。        
【００２３】
エンジン２２は、図２に示すように、筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ１２５（図１には１２５ａ〜１２５ｄと表示）と、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ１２６（図１には１２６ａ〜１２６ｄと表示）とを備える内燃機関として構成されている。エンジン２２は、こうした二種類の燃料噴射バルブ１２５，１２６を備えることにより、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ポート用燃料噴射バルブ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を介して燃焼室に吸入し、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ポート噴射駆動モードと、同様にして空気を燃焼室に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内用燃料噴射バルブ１２５からピストン１３２の頂面に向けて燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得る筒内噴射駆動モードと、空気を燃焼室に燃焼する際にポート用燃料噴射バルブ１２６から燃料噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料噴射してクランクシャフト２６の回転運動を得る共用噴射駆動モードと、のいずれかの駆動モードにより運転制御される。これらの駆動モードは、エンジン２２の運転状態やエンジン２２に要求される運転状態などに基づいて切り替えられる。なお、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。
【００２４】
図１に示すように、ポート用燃料噴射バルブ１２６ａ〜１２６ｄには、燃料ポンプ６２により燃料タンク６０の燃料が供給されている。筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｄには、燃料タンク６０から燃料ポンプ６２により供給され高圧燃料ポンプ６４により加圧された燃料がデリバリパイプ６６によって供給されている。なお、燃料ポンプ６２や高圧燃料ポンプ６４のアクチュエータとしての電動機６２ａ，６４ａには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０を介してバッテリ５０からの電力が供給されている。また、図示しないが、高圧燃料ポンプ６４の吐出側には燃料の逆流を防止すると共にデリバリパイプ６６内の燃料圧力（燃圧）を保持するチェックバルブが取り付けられている。デリバリパイプ６６には、燃圧が過剰となるのを防止するリリーフバルブ６７を介して燃料を燃料タンク６０に戻すリリーフパイプ６８が取り付けられている。なお、エンジン２２の停止中における筒内用燃料噴射弁１２５ａ〜１２５ｄに供給される燃料の燃圧は、筒内用燃料噴射弁１２５ａ〜１２５ｄからの燃料漏れを防止するために所定圧力まで降下するようになっている。
【００２５】
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には、エンジン２２の状態などを検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、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からの冷却水温度Ｔｗ，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からのスロットルバルブポジション，エンジン２２に吸入される空気量（質量流量）を検出するエアフロメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｄに燃料を供給するデリバリパイプ６６に取り付けられた燃圧センサ６９からの燃圧Ｐｆ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が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンＥＣＵ２４からは、筒内用燃料噴射バルブ１２５ａ〜１２５ｄやポート用燃料噴射バルブ１２６ａ〜１２６ｄ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の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，燃料ポンプ６２や高圧燃料ポンプ６４の電動機６２ａ，６４ａへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、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。
【００２６】
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を介して電力ライン５４により接続されたバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。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。
【００２７】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
次に、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の動作、特にシステムが起動されて最初にエンジン２２が始動された直後の動作について説明する。図３は、第１実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される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、システムが起動されて最初にエンジン２２が始動されたときに所定時間毎（数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３１】
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，エンジン２２の吸入空気量Ｑａ，冷却水温度Ｔｗ，始動時水温Ｔｗｓｔ，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Ｓ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計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、吸入空気量Ｑａと冷却水温度Ｔｗは、エアフロメータ１４８と水温センサ１４２によりそれぞれ検出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。始動時水温Ｔｗｓｔは、エンジン２２を始動するときに水温センサ１４２により検出されエンジンＥＣＵ２４の図示しないＲＡＭに記憶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。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（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。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することができる。図４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５にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００３２】
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＊と車両に要求される車両要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図６に要求トルク設定用マップの一例を示す。車両要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロス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を乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。また、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）やアクセル開度Ａｃｃに基づいて設定することができる。
【００３３】
そして、入力した始動時水温Ｔｗｓｔと所定温度Ｔｒｅｆとを比較する（ステップＳ１２０）。ここで、所定温度Ｔｒｅｆは、筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料が最大量噴射されたときでも燃料が完全に気化して燃焼が良好に行なわれるために必要な温度として定められている。なお、始動時水温Ｔｗｓｔを用いるのは、エンジン２２を始動するときの冷却水温度Ｔｗ（始動時水温Ｔｗｓｔ）であれば、これをピストン１３２の頂面の温度に相当するものとして考えることができることに基づく。始動時水温Ｔｗｓｔが所定温度Ｔｒｅｆ以上と判定されたときには、車両要求パワーＰ＊をエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ１３０）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊とエンジン２２から効率よく動力を出力するための動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１８０）。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図７に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインとエンジン要求パワー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。
【００３４】
目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１９０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図８に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３５】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３６】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ２００）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ２１０）、計算したトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図８の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３７】
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (3)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (5)
【００３８】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２３０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３９】
ステップＳ１２０で始動時水温Ｔｗｓｔが所定温度Ｔｒｅｆ未満と判定されると、前回このルーチンで計算された積算吸入空気量Ｑｉｎｔに入力した吸入空気量Ｑａを加えたものを新たな積算吸入空気量Ｑｉｎｔとして計算する（ステップＳ１４０）。なお、積算吸入空気量Ｑｉｎｔは、本ルーチンが初めて実行されたときに初期化ルーチンにより値０に設定される。本ルーチンはエンジン２２が始動されたときから所定時間毎に繰り返し実行されるから、積算吸入空気量Ｑｉｎｔはエンジン２２が始動されてからの吸入空気量Ｑａの積算値としての意味をもつことになる。そして、計算した積算吸入空気量Ｑｉｎｔと入力した冷却水温度Ｔｗとに基づいてピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１を推定する（ステップＳ１５０）。ここで、ピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１は、積算吸入空気量Ｑｉｎｔが大きいほど且つ冷却水温度Ｔｗが高いほど高くなる傾向に推定され、実施例では、積算吸入空気量Ｑｉｎｔと冷却水温度Ｔｗとピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、積算吸入空気量Ｑｉｎｔと冷却水温度Ｔｗとが与えられると記憶しているマップから対応するピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１を導出するものとした。
【００４０】
ピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１を推定すると、推定したピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１と所定温度Ｔ１とを比較する（ステップＳ１６０）。ここで、所定温度Ｔ１は、前述した所定温度Ｔｒｅｆに対応するものであり、筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料が最大量噴射されたときでも燃料が完全に気化して燃焼が良好に行なわれるために必要なピストン１３２の頂面温度として定められている。いま、ステップＳ１２０で始動時水温Ｔｗｓｔが所定温度Ｔｒｅｆ未満と判定されたときを考えているから、本ルーチンが最初に実行されたときにはピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１は所定温度Ｔ１未満と判定され、エンジン２２から出力してもよいパワーの上下限としてのパワー制限Ｐｅｍａｘ１，ＰｅｍｉｎでステップＳ１１０で設定した車両要求パワーＰ＊を制限した値としてエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１７０）。ここで、パワー制限Ｐｅｍａｘ１は、燃焼室内の燃料が完全に気化するために筒内用燃料噴射バルブ１２５から噴射してもよい燃料の上限量に相当するエンジン２２の上限パワーを定めるものであり、パワー制限Ｐｅｍｉｎは、ピストン１３２の頂面の暖機を促進させるためのエンジン２２の下限パワーを定めるものであり、これらはエンジン２２の特性に基づいて設定される。このように、車両要求パワーＰ＊をパワー制限Ｐｅｍａｘ１，Ｐｅｍｉｎで制限してエンジン要求パワーＰｅ＊を設定することで、筒内用燃料噴射バルブ１２５から噴射される燃料が気化されずに不完全燃焼することによる排気エミッションの悪化（黒煙の発生など）を抑制することができると共にピストン１３２の頂面の暖機を促進させて筒内の温度状態を早期に筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用に適した温度状態とすることができる。エンジン要求パワーＰｅ＊を設定すると、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊とエンジン２２の動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ１８０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊に基づいて前述した式（１）および式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に（ステップＳ１９０）設定したトルク指令Ｔｍ１＊と要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとに基づいて前述した式（３）〜式（５）によりモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２００〜Ｓ２２０）、各設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。これにより、パワー制限Ｐｅｍａｘ１，Ｐｅｍｉｎをもって車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定したときであっても、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力することができる。
【００４１】
その後、本ルーチンが繰り返し実行されてステップＳ１６０でピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１が所定温度Ｔ１以上と判定されると、ピストン１３２の頂面の暖機が完了したとして車両要求パワーＰ＊をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ１３０）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊をもってステップＳ１８０以降の処理を行なって、本ルーチンを終了する。
【００４２】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、始動時水温Ｔｗｓｔが所定温度Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２が始動した際には、ピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１が所定温度Ｔ１となるまでパワー制限Ｐｅｍａｘ１を上限として車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定してエンジン２２を制御するから、筒内用燃料噴射バルブ１２５からピストン１３２の頂面に向けて噴射された燃料が十分に気化せずに不完全燃焼するのを抑制することができる。この結果、黒煙が発生するなどの排気エミッションの悪化を抑制することができる。しかも、パワー制限Ｐｅｍａｘ１に加えてパワー制限Ｐｅｍｉｎを下限として車両要求パワーＰ＊を制限してエンジン要求パワーＰｅ＊を設定するから、ピストン１３２の頂面の暖機を促進することができ、筒内の温度状態を早期に筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用に適した温度状態としてエンジン２２を良好な状態で運転することができる。
【００４３】
また、第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、パワー制限Ｐｅｍａｘ１やパワー制限Ｐｅｍｉｎによって車両要求パワーＰ＊を制限してエンジン要求パワーＰｅ＊を設定したときであっても要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力することができる。しかも、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を出力するから、過大な電力がバッテリ５０に入出力されるのを抑止することができる。
【００４４】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、筒内用燃料噴射バルブ１２５とポート用燃料噴射バルブ１２６とを備えるエンジン２２に適用するものとしたが、筒内用燃料噴射バルブ１２５を備えポート用燃料噴射バルブ１２６を備えないエンジン２２に適用するものとしてもよい。
【実施例２】
【００４５】
次に、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０における処理が異なる点を除いて第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成をしている。従って、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの各構成について第１実施例のハイブリッド自動車２０の構成と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４６】
図８は、第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例の一部を示すフローチャートである。このルーチンは、システムが起動されて最初にエンジン２２が始動されたときに所定時間毎（数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、図８の駆動制御ルーチンの各処理のうち図３の駆動制御ルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
【００４７】
ステップＳ１６０でピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１が所定温度Ｔ１未満と判定されると、入力した吸入空気量Ｑａと冷却水温度Ｔｗとに基づいて筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度Ｔｅｓｔ２を推定し（ステップＳ３００）、推定した先端温度Ｔｅｓｔ２と所定温度Ｔ２とを比較する（ステップＳ３１０）。ここで、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度Ｔｅｓｔ２は、吸入空気量Ｑａが多いほど且つ冷却水温度Ｔｗが高いほど高くなる傾向に推定され、実施例では、吸入空気量Ｑａと冷却水温度Ｔｗと先端温度Ｔｅｓｔ２との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、吸入空気量Ｑａと冷却水温度Ｔｗとが与えられると記憶しているマップから対応する先端温度Ｔｅｓｔ２を導出するものとした。また、所定温度Ｔ２は、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端にデポジットが付着したりその先端が溶損したりするなどの不具合が発生するおそれのある上限温度よりも低い温度として定められている。筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度Ｔｅｓｔ２が所定温度Ｔ２未満と判定されると、筒内用燃料噴射バルブ１２５から噴射された燃料が不完全燃焼することによる排気エミッションの悪化を抑制するために筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用を禁止すると共に（ステップＳ３２０）、エンジン２２から出力してもよいパワーの上下限としてのパワー制限Ｐｅｍａｘ２，Ｐｅｍｉｎで車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ３３０）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊をもって図３のルーチンのステップＳ１８０以降と同様の処理を行なって本ルーチンを終了する。ここで、パワー制限Ｐｅｍａｘ２は、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射により自身の冷却が行なえないときであっても筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端が過熱しない範囲内でエンジン２２から出力してもよいパワーの上限として定められ、筒内用燃料噴射バルブ１２５の性能などにより設定される。なお、パワー制限Ｐｅｍｉｎについては上述した。一方、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度Ｔｅｓｔ２が所定温度Ｔ２以上と判定されると、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端に過熱のおそれがあると判断して、筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用禁止を解除すると共に（ステップＳ３４０）、図３のルーチンのステップＳ１７０の処理と同様にエンジン２２から出力してもよいパワーの上下限としてのパワー制限Ｐｅｍａｘ１，Ｐｅｍｉｎで車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ３５０）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊をもってステップＳ１８０以降の処理を行なって本ルーチンを終了する。これにより、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射によりその先端を冷却することができる。このとき、パワー制限Ｐｅｍａｘ１，Ｐｅｍｉｎにより車両要求パワーＰ＊を制限してエンジン要求パワーＰｅ＊を設定するから、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射に基づく排気エミッションの悪化を抑制することができると共に筒内の温度状態を早期に筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用に適した温度状態とすることができる。
【００４８】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、始動時水温Ｔｗｓｔが所定温度Ｔｒｅｆ未満のときにエンジン２２が始動した際には、ピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１が所定温度Ｔ１以上となるまで筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用を禁止するから、ピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１が所定温度Ｔ１未満の状態で筒内用燃料噴射バルブ１２５を使用することによる不具合の発生すなわち筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射に基づく排気エミッションの悪化を抑制することができる。しかも、パワー制限Ｐｅｍａｘ２を上限として車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定してエンジン２２を制御するから、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度Ｔｅｓｔ２が上限温度を超えて過熱するのを抑制することができる。さらに、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度Ｔｅｓｔ２が所定温度Ｔ２以上と推定されるときには筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用禁止を解除するから、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射によりその先端を冷却することができる。
【００４９】
また、第２実施例のハイブリッド自動車２０によれば、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に、パワー制限Ｐｅｍａｘ１，Ｐｅｍａｘ２やパワー制限Ｐｅｍｉｎによって車両要求パワーＰ＊を制限してエンジン要求パワーＰｅ＊を設定したときであっても要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力することができる。しかも、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を出力するから、過大な電力がバッテリ５０に入出力されるのを抑止することができる。
【００５０】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１が所定温度Ｔ１以上となるまで筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用を禁止するものとしたが、若干量の燃料噴射であれば筒内用燃料噴射バルブ１２５を使用するものとしてもよい。
【００５１】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度Ｔｅｓｔ２が所定温度Ｔ２以上と推定されて筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用禁止を解除するときには、パワー制限Ｐｅｍａｘ１を上限として車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定するものとしたが、パワー制限Ｐｅｍａｘ１による車両要求パワーＰ＊の制限を行なわないものとしてもよい。
【００５２】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用を禁止した状態でパワー制限Ｐｅｍａｘ２を上限として車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定してエンジン２２を運転しているときにステップＳ３００，Ｓ３１０で筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度Ｔｅｓｔ２が所定温度Ｔ２以上と推定されたときには、ステップＳ３４０で筒内用燃料噴射バルブ１２５の使用禁止を解除すると共にステップＳ３５０でパワー制限Ｐｅｍａｘ１を上限として車両要求パワーＰ＊を制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定するものとしたが、パワー制限Ｐｅｍａｘ２として筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度が所定温度Ｔ２以上とならない程度に十分に小さな値を定めるものとすれば、ステップＳ３００，Ｓ３１０，Ｓ３４０，Ｓ３５０の処理を省略するものとしても差し支えない。
【００５３】
第１および第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、ピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１が所定温度Ｔ１以上となるまで、車両要求パワーＰ＊をエンジン２２から出力してもよいパワーの下限としてのパワー制限Ｐｅｍｉｎで制限した値をエンジン要求パワーＰｅ＊に設定してピストン１３２の頂面の暖機を促進するものとしたが、車両要求パワーＰ＊に拘わらずパワー制限Ｐｅｍａｘ１やパワー制限Ｐｅｍａｘ２を超えない範囲でできる限り大きい所定パワーをエンジン要求パワーＰｅ＊に設定してピストン１３２の頂面の暖機を促進するものとしてもよいし、こうしたピストン１３２の頂面の暖機の促進を行なわないものとしてもよい。
【００５４】
第１および第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、積算吸入空気量Ｑｉｎｔと冷却水温度Ｔｗとに基づいてピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１を推定するものとしたが、積算吸入空気量Ｑｉｎｔだけに基づいてピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１を推定するものとしてもよいし、エンジン２２の運転状態を示す他のパラメータ（例えば、エンジン２２の回転数やエンジン２２を潤滑する潤滑オイルの温度など）も考慮してピストン頂面温度Ｔｅｓｔ１を推定するものとしてもよい。
【００５５】
実施例では、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に出力するものとしたが、筒内用燃料噴射バルブ１２５を有するエンジン２２（第２実施例では筒内用燃料噴射バルブ１２５とポート用燃料噴射バルブ１２６とを有するエンジン２２）を搭載するものであれば、図１０の変形例のハイブリッド自動車２２０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１０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１１の変形例のハイブリッド自動車３２０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３３２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３３４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３３０を備えるものとしてもよいし、この他の如何なるタイプのハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。また、エンジンから出力される動力の過不足を補うことはできないものの走行用のモータを搭載しない通常の自動車に適用するものとしてもよい。勿論、自動車に搭載されていない駆動装置の形態としてもよい。
【００５６】
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】
【００５７】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態としての駆動装置を搭載した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】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】バッテリ５０における電池温度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５】バッテリ５０の残容量（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６】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の動作ラインの一例およびエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図８】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図９】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例の一部を示すフローチャートである。
【図１０】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。
【図１１】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。
【符号の説明】
【００５９】
２０，２２０，３２０  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、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、６０  燃料タンク、６２  燃料ポンプ、６２ａ，６４ａ  電動機、６４  高圧燃料ポンプ、６６  デリバリパイプ、６７  リリーフバルブ、６８  リリーフパイプ、６９  燃圧センサ、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  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２５，１２５ａ〜１２５ｄ  筒内用燃料噴射バルブ、１２６，１２６ａ〜１２６ｄ  ポート用燃料噴射バルブ、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、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  エアフロメータ、１５０  可変バルブタイミング機構、３３０  対ロータ電動機、３３２  インナーロータ  ３３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【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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