(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時のエミッションの悪化を抑制すると共に始動直後に高負荷かつ高回転で内燃機関が運転されても十分に潤滑されるようにする。【解決手段】ハイブリッド自動車がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジンが始動されることなく電動走行により走行しているときに、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか加速度αの絶対値が閾値αｒｅｆ以上のときにモータＭＧ１を駆動制御して燃料噴射も点火も行なうことなくエンジンを逆回転方向にモータリングする（Ｓ２２０，Ｓ２４０〜Ｓ２８０）。これにより、燃料噴射弁からの油密漏れによって燃料が漏れていても、その漏れた燃料を吸気系に戻し、エンジンの始動時におけるエミッションが悪化するのを抑制することができ、潤滑オイルによるエンジンの潤滑が行なえる状態とすることができる。【選択図】図３
2011105275.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、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング用電動機と、走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、前記モータリング用電動機および前記走行用電動機に電力を供給可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記ハイブリッド自動車がシステム起動されてから前記内燃機関を運転することなく前記走行用電動機からの動力により走行している最中である起動後電動走行中に燃料噴射も点火も行なうことなく前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう前記内燃機関と前記モータリング用電動機とを制御する始動前制御手段、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記始動前制御手段は、前記起動後電動走行中に車速が前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするときに生じる振動や騒音によっても乗員に不快感を与えないようにすることができる車速として予め定められた所定車速以上のときに前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう前記内燃機関と前記モータリング用電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記始動前制御手段は、前記起動後電動走行中に車両の加速度が前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするときに生じる振動や騒音によっても乗員に不快感を与えないようにすることができる加速度として予め定められた所定加速度以上または車両の減速度が前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするときに生じる振動や騒音によっても乗員に不快感を与えないようにすることができる減速度として予め定められた所定減速度以下のときに前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう前記内燃機関と前記モータリング用電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記始動前制御手段は、前記起動後電動走行中に前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするときには５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲内で予め設定された回転数で１秒〜２０秒の範囲内で予め設定された時間に亘って前記内燃機関が逆回転方向にモータリングされるよう前記内燃機関と前記モータリング用電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記始動前制御手段は、前記内燃機関の冷却水の温度が所定温度以上のときには前記内燃機関の逆回転方向のモータリングを行なわない手段である、
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
外部電源に接続されて前記二次電池を充電可能な充電手段を備える、
ハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の出力軸と前記モータリング用電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構を備え、
前記走行用電動機は、前記駆動軸に動力を入出力する発電機としても駆動する電動機であり、
前記モータリング用電動機は、発電機としても駆動する電動機である、
ハイブリッド自動車。
【請求項８】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング用電動機と、走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、前記モータリング用電動機および前記走行用電動機に電力を供給可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記ハイブリッド自動車がシステム起動されてから前記内燃機関を運転することなく前記走行用電動機からの動力により走行している最中に燃料噴射も点火も行なうことなく前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう前記内燃機関と前記モータリング用電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、内燃機関をモータリング可能なモータリング用電動機と、走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、モータリング用電動機および走行用電動機に電力を供給可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車およびこうしたハイブリッド自動車の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、モータの回転軸を変速機を介して車軸側に接続すると共にモータの回転軸に摩擦クラッチを介してエンジンの出力軸を取り付けてなるハイブリッド自動車において、モータ走行している最中に摩擦クラッチを徐々に系合してエンジンをモータリングし、エンジンの回転数が２００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍ程度になったときに燃料噴射と点火とを開始してエンジンを始動してエンジンからの動力を用いて走行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、摩擦クラッチを用いてエンジンに徐々にトルクを伝達してエンジンの回転数を上昇させることにより、エンジンを始動するときのショックを回避している。
【０００３】
また、ハイブリッド自動車に搭載される内燃機関装置としては、内燃機関をモータリングする電動モータを有し、内燃機関を始動する際に、内燃機関の温度が温度閾値より低い場合には、内燃機関を逆回転させるように電動モータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、内燃機関を逆回転すると共に気筒内に吸引された空気を含む気筒内の雰囲気中に燃料を噴射し、更に、噴射された燃料に点火することにより、内燃機関を始動するために電動モータが消費する電力を大きく低減することができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０５９０７号公報
【特許文献２】特開２００８−１９０４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前者のハイブリッド自動車では、エンジンを始動するときにモータリングするため、燃料噴射弁から油密漏れによって漏れた燃料がそのまま排出されることにより、エミッションが悪化する場合が生じる。後者のハイブリッド自動車でも、内燃機関の温度が温度閾値より高い場合には、内燃機関を通常の回転方向に回転させて始動するため、燃料噴射弁から油密漏れによって漏れた燃料がそのまま排出されてしまう。
【０００６】
近年では、停車中に外部電源を用いて車載された二次電池を充電し、起動後は走行に必要なパワーが内燃機関を始動すべきパワーとして予め設定された始動用パワーより小さいときには二次電池の蓄電量がある程度低下するまでは内燃機関を始動せずに走行用モータからのパワーにより走行し、こうした走行用モータからの動力によって走行している最中に走行に必要なパワーが始動用パワーを超えたときには内燃機関を始動すると共に内燃機関からのパワーを用いて走行するハイブリッド自動車も提案されている。こうしたタイプのハイブリッド自動車では、内燃機関は始動直後から大きなパワーの出力が要求されるため、内燃機関は始動直後から高負荷かつ高回転で運転されることになるが、ハイブリッド自動車がシステム起動されてから始めて内燃機関を始動するときには、潤滑オイルによる潤滑が十分に行なわれる状態に至る前に内燃機関が高負荷かつ高回転で運転される場合が生じる。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、内燃機関の始動時のエミッションの悪化を抑制すると共に始動直後に高負荷かつ高回転で内燃機関が運転されても十分に潤滑されるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００９】
本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング用電動機と、走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、前記モータリング用電動機および前記走行用電動機に電力を供給可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記ハイブリッド自動車がシステム起動されてから前記内燃機関を運転することなく前記走行用電動機からの動力により走行している最中である起動後電動走行中に燃料噴射も点火も行なうことなく前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう前記内燃機関と前記モータリング用電動機とを制御する始動前制御手段、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明のハイブリッド自動車では、ハイブリッド自動車がシステム起動されてから内燃機関を運転することなく走行用電動機からの動力により走行している最中に燃料噴射も点火も行なうことなく内燃機関を逆回転方向にモータリングする。これにより、燃料噴射弁から油密漏れによって漏れた燃料は吸気側に送られるから、内燃機関を始動するときに排出されるのを抑制することができ、内燃機関の始動時にエミッションが悪化するのを抑制することができる。また、内燃機関を逆回転方向にモータリングすることにより、潤滑オイルは内燃機関の各部に供給されるから、潤滑オイルによる潤滑が十分でない状態で内燃機関が運転されるのを回避することができる。この結果、始動直後に内燃機関を高負荷かつ高回転で運転しても十分な潤滑が行なわれた状態として内燃機関を運転することができる。
【００１１】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記始動前制御手段は、前記起動後電動走行中に車速が前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするときに生じる振動や騒音によっても乗員に不快感を与えないようにすることができる車速として予め定められた所定車速以上のときに前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう前記内燃機関と前記モータリング用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し、前記始動前制御手段は、前記起動後電動走行中に車両の加速度が前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするときに生じる振動や騒音によっても乗員に不快感を与えないようにすることができる加速度として予め定められた所定加速度以上または車両の減速度が前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするときに生じる振動や騒音によっても乗員に不快感を与えないようにすることができる減速度として予め定められた所定減速度以下のときに前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう前記内燃機関と前記モータリング用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。これらのようにすれば、内燃機関を逆回転方向にモータリングするときに生じる振動や騒音によって乗員に不快感を与えるのを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記始動前制御手段は、前記起動後電動走行中に前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするときには５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲内で予め設定された回転数で１秒〜２０秒の範囲内で予め設定された時間に亘って前記内燃機関が逆回転方向にモータリングされるよう前記内燃機関と前記モータリング用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。
【００１３】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記始動前制御手段は、前記内燃機関の冷却水の温度が所定温度以上のときには前記内燃機関の逆回転方向のモータリングを行なわない手段である、ものとすることもできる。これは、内燃機関の冷却水の温度がある程度高いときには内燃機関の運転を停止してから長時間経過していないと判断できること、即ち、燃料噴射弁からの油密漏れによる燃料の漏れもまだ生じておらず、内燃機関の潤滑もある程度行なうことができる状態にあると判断できることに基づく。
【００１４】
あるいは、本発明のハイブリッド自動車において、外部電源に接続されて前記二次電池を充電可能な充電手段を備える、ものとすることもできる。
【００１５】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記内燃機関の出力軸と前記モータリング用電動機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構を備え、前記走行用電動機は前記駆動軸に動力を入出力する発電機としても駆動する電動機であり、前記モータリング用電動機は発電機としても駆動する電動機である、ものとすることもできる。
【００１６】
本発明のハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング用電動機と、走行用の動力を出力可能な走行用電動機と、前記モータリング用電動機および前記走行用電動機に電力を供給可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記ハイブリッド自動車がシステム起動されてから前記内燃機関を運転することなく前記走行用電動機からの動力により走行している最中に燃料噴射も点火も行なうことなく前記内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう前記内燃機関と前記モータリング用電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１７】
この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、ハイブリッド自動車がシステム起動されてから内燃機関を運転することなく走行用電動機からの動力により走行している最中に燃料噴射も点火も行なうことなく内燃機関を逆回転方向にモータリングする。これにより、燃料噴射弁から油密漏れによって漏れた燃料は吸気側に送られるから、内燃機関を始動するときに排出されるのを抑制することができ、内燃機関の始動時にエミッションが悪化するのを抑制することができる。また、内燃機関を逆回転方向にモータリングすることにより、潤滑オイルは内燃機関の各部に供給されるから、潤滑オイルによる潤滑が十分でない状態で内燃機関が運転されるのを回避することができる。この結果、始動直後に内燃機関を高負荷かつ高回転で運転しても十分な潤滑が行なわれた状態として内燃機関を運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される走行モード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動前逆回転処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】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５】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６】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。
【図７】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【実施例】
【００２０】
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、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２の冷却水の温度を検出する温度センサ２３からの冷却水温度Ｔｗなどのエンジン２２の状態を検出するセンサからの検出信号などを入力してエンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）と、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、直流電力の電圧を変換してバッテリ５０に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ５６と交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ５８と電源コード５９とからなりバッテリ５０が接続された電力ライン５４に接続された充電器５５と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０と通信して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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランク角センサからの信号に基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅなども演算しており、モータＥＣＵ４０は、図示しない回転位置検出センサからの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２なども演算している。
【００２１】
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，加速度センサ８９からの加速度αなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６へのスイッチング制御信号やＡＣ／ＤＣコンバータ５８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。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、バッテリ５０を管理するために図示しない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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の温度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も演算している。
【００２２】
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３２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駆動軸３２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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２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プラネタリギヤ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駆動軸３２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駆動軸３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。
【００２３】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定した充電ポイントに到達するときにエンジン２２の始動については十分に行なうことができる程度にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が低くなるように走行中にバッテリ５０の充放電の制御を行ない、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に充電器５５の電源コード５９を商用電源に接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６とＡＣ／ＤＣコンバータ５８とを制御することによって商用電源から電力によりバッテリ５０を満充電や満充電より低い所定の充電状態とする。そして、バッテリ５０の充電後にシステム起動したときには、図２に例示する走行モード設定ルーチンに示すように、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）がエンジン２２の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Ｓｈｖに至るまでモータ運転モードによる走行（電動走行）を優先して走行する電動走行優先モードを設定して走行し（ステップＳ１００〜Ｓ１２０）、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｈｖに至った以降はエンジン運転モードによる走行（ハイブリッド走行）を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを設定して走行する（ステップＳ１３０）。
【００２４】
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、特にイグニッションスイッチ８０がオンされてハイブリッド自動車２０がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときの動作について説明する。図３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前逆回転処理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、ハイブリッド自動車２０がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときに逆回転終了フラグＦｅｎｄが値１に設定されるまで所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。逆回転終了フラグＦｅｎｄは、システム起動後にエンジン２２が始動されたときに図示しない初回始動ルーチンやこの始動前逆回転処理ルーチンにより値１に設定される。
【００２５】
始動前逆回転処理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、車速センサ８８からの車速Ｖやエンジン２２の回転数Ｎｅ，エンジン２２の冷却水の水温（以下、「エンジン水温」という。）Ｔｗ，加速度センサ８９からの加速度αなどの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Ｓ２００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、図示しないクランク角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。エンジン水温Ｔｗは、温度センサ２３により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。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、まず、逆回転開始フラグＦｓｔａｒｔの値を調べる（ステップＳ２１０）。ここで、逆回転開始フラグＦｓｔａｒｔは、システム起動したときには図示しない初期化ルーチンにより値０が設定され、その後、このルーチンによりエンジン２２の逆回転方向のモータリングを開始したときに値１が設定される。いま、システム起動直後を考えれば、逆回転開始フラグＦｓｔａｒｔは値０が設定されている。逆回転開始フラグＦｓｔａｒｔが値０のときには、エンジン水温Ｔｗとエンジン２２がある程度まだ暖かいと判断できる程度の温度、例えば、４０℃や４５℃などに予め設定された閾値Ｔｗｒｅｆとを比較し（ステップＳ２２０）、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の逆回転方向のモータリングは不要と判断し、逆回転終了フラグＦｅｎｄに値１を設定して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の運転を停止してから長時間経過していないと判断できることから、燃料噴射弁からの油密漏れによる燃料の漏れもまだ生じておらず、エンジン２２の潤滑オイルによる潤滑もある程度行なうことができる状態にあると判断できるため、エンジン２２を逆回転方向にモータリングする必要性が低いからである。逆回転終了フラグＦｅｎｄに値１が設定されると、これ以降は、システム起動が行なわれるまでは始動前逆回転処理ルーチンは実行されない。
【００２７】
ステップＳ２２０でエンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満のときには、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか否か又は加速度αの絶対値が閾値αｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ここで、閾値Ｖｒｅｆは、エンジン２２を逆回転方向にモータリングしたときに生じる振動や騒音が走行による暗騒音に紛れて運転者や乗員に不快感を与えないようにすることができる車速として予め定められるものであり、車両の特性などにより定めることができる。また、閾値αｒｅｆは、エンジン２２を逆回転方向にモータリングしたときに生じる振動や騒音が走行による暗騒音に紛れて運転者や乗員に不快感を与えないようにすることができる加速度や減速度として予め定められるものであり、車両の特性などにより定めることができる。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満であり且つ加速度αの絶対値が閾値αｒｅｆ未満のときには、エンジン２２を逆回転方向にモータリングすると、その際に生じる振動や騒音により運転者や乗員に不快感を与える恐れがあると判断し、エンジン２２の逆回転方向のモータリングを行なうことなく本ルーチンを終了する。
【００２８】
車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であったり加速度αの絶対値が閾値αｒｅｆ以上のときには、逆回転開始フラグＦｓｔａｒｔに値１を設定すると共に（ステップＳ２５０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として逆回転用回転数Ｎｓｅｔを設定し（ステップＳ２６０）、エンジン２２を逆回転用回転数Ｎｓｅｔで定常回転させるのにモータＭＧ１から出力すべきトルクとして予め設定されたトルクＴｓｅｔとエンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊との差を打ち消す方向に作用するフィードバック項との和としてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ２７０）、目標回転数Ｎｅ＊と燃料噴射と点火を行なわない制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と燃料噴射と点火を行なわない制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が逆回転方向にモータリングが開始されても、燃料噴射や点火は行なわない。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊に相当するトルクが出力されるようインバータ４１の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御する。このように制御することにより、燃料噴射も点火も行なわれることなくエンジン２２は逆回転方向にモータリングされる。なお、モータＭＧ１からエンジン２２を逆回転方向にモータリングするためのトルクＴｍ１を出力すると、プラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を用いると−Ｔｍ１／ρのトルクが駆動軸３２に作用する。このため、実施例のハイブリッド自動車２０の図示しない駆動制御ルーチンでは、エンジン２２の逆回転方向のモータリングが開始されると、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊としては、走行のために駆動軸３２に要求される要求トルクとエンジン２２を逆回転方向にモータリングする際に駆動軸３２に作用するトルク（−Ｔｍ１／ρ）を打ち消すためのトルクとの和が設定される。これにより、走行用の要求トルクを駆動軸３２に出力しながらエンジン２２を逆回転方向にモータリングすることができる。ここで、逆回転用回転数Ｎｓｅｔとしては、潤滑オイルによるエンジン２２の潤滑が十分に行なわれる程度の回転数、例えば、５００ｒｐｍや７００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍ，１５００ｒｐｍなどの値を用いることができる。
【００２９】
こうしてエンジン２２の逆回転方向のモータリングが開始されると、次に始動前逆回転処理ルーチンが実行されたときにはステップＳ２１０で逆回転開始フラグＦｓｔａｒｔは値１であると判定される。このとき、エンジン２２の逆回転方向のモータリングが開始されてからエンジン２２の逆回転によりエンジン２２の潤滑が十分に行なうことができる時間として予め設定された時間、例えば、２秒や５秒，７秒，１０秒などの所定時間が経過しているか否かを判定し（ステップＳ２９０）、所定時間が経過していないときには、所定時間が経過するまで、エンジン２２を逆回転用回転数Ｎｓｅｔで回転させるためのトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定する処理（ステップＳ２７０）と、目標回転数Ｎｅ＊と燃料噴射と点火を行なわない制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する処理（ステップＳ２８０）とを行なって、本ルーチンを終了する。
【００３０】
エンジン２２の逆回転方向のモータリングが開始されてから所定時間経過すると、逆回転終了フラグＦｅｎｄに値１を設定し（ステップＳ３００）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として値０を設定すると共に（ステップＳ３１０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ３２０）、目標回転数Ｎｅ＊とエンジン２２の逆回転方向のモータリングを停止する制御信号とをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に設定した値０のトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。
【００３１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ハイブリッド自動車２０がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときに、モータＭＧ１を駆動制御して燃料噴射も点火も行なうことなくエンジン２２を逆回転方向にモータリングすることにより、燃料噴射弁からの油密漏れによって燃料が漏れていても、その漏れた燃料を吸気系に戻し、エンジン２２を始動するときに漏れた燃料が排出されるのを抑制することができ、エミッションが悪化するのを抑制することができる。しかも、エンジン２２の逆回転方向のモータリングとして潤滑オイルによるエンジン２２の潤滑が行なえるようにするから、走行用のパワーが大きくなってエンジン２２を始動し、始動直後にエンジン２２を高負荷・高回転で運転しても潤滑オイルによる潤滑不足によって生じる不都合（例えば、焼き付けや破損）を抑制することができる。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の逆回転方向のモータリングとして潤滑オイルによるエンジン２２の潤滑が行なえるようにするものとしたが、燃料噴射弁からの油密漏れによる燃料の排出を抑制するだけでよい場合には、エンジン２２の逆回転方向のモータリングは小さな回転数で僅かな時間だけ行なうものとしても構わない。
【００３３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド自動車２０がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときに、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか加速度αの絶対値が閾値αｒｅｆ以上のときにエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしたが、ハイブリッド自動車２０がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときには、エンジン水温Ｔｗに拘わらずにエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしたり、車速Ｖに拘わらずにエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしたり、加速度αに拘わらずにエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしたりするもの、即ち、ハイブリッド自動車２０がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときには、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以下で車速Ｖも閾値Ｖｒｅｆ未満で加速度αの絶対値も閾値α未満のときでもエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしてもよいし、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以下でも車速Ｖは閾値Ｖｒｅｆ以上であったり加速度αの絶対値が閾値α以上のときにはエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしてもよいし、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であれば車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満であり且つ加速度αの絶対値も閾値α未満のときでもエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしてもよい。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図４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の動力を駆動軸３２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４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。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸３２に出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸３２に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に変速機３３０を介してモータＭＧ２を取り付け、モータＭＧ２の回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続すると共にエンジン２２のクランクシャフトにモータＭＧ１を取り付ける構成とし、エンジン２２やモータＭＧ１からの動力をモータＭＧ２の回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図７の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、モータＭＧ１やエンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図７における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０や上述の変形例のハイブリッド自動車１２０，２２０，３２０，４２０では、商用電源からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ５０を充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ５６やＡＣ／ＤＣコンバータ５８を有する充電器５５を備える、いわゆるプラグインハイブリッド車として構成したが、商用電源からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ５０を充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ５６やＡＣ／ＤＣコンバータ５８を有する充電器５５を備えないハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。
【００３８】
即ち、走行用の動力を出力するエンジンとエンジンをモータリングするモータリング用電動機と走行用の動力を出力する走行用電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、ハイブリッド自動車の制御方法の形態としてもよい。
【００３９】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「モータリング用電動機」に相当し、モータＭＧ２が「走行用電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、ハイブリッド自動車２０がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときに、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか加速度αの絶対値が閾値αｒｅｆ以上のときにモータＭＧ１を駆動制御して燃料噴射も点火も行なうことなくエンジン２２を逆回転方向にモータリングする図３の始動前逆回転処理ルーチン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＊を受信してモータＭＧ１を駆動制御するモータＥＣＵ４０と制御信号を受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とが「始動前制御手段」に相当する。
【００４０】
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、走行用の動力を出力可能なものであれば、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。「モータリング用電動機」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、内燃機関をモータリング可能なものであれば如何なるタイプの電動機としても構わない。「走行用電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機としても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など如何なるタイプの二次電池としても構わない。「始動前制御手段」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とを組み合わせたものに限定されるものでなく、単一の電子制御ユニットとしてもよい。また、「始動前制御手段」としては、ハイブリッド自動車２０がシステム起動され、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときに、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか加速度αの絶対値が閾値αｒｅｆ以上のときにモータＭＧ１を駆動制御して燃料噴射も点火も行なうことなくエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものに限定されるものではなく、電動走行優先モードによりエンジン２２が始動されることなく電動走行により走行しているときには、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以下で車速Ｖも閾値Ｖｒｅｆ未満で加速度αの絶対値も閾値α未満のときでもエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしたり、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以下でも車速Ｖは閾値Ｖｒｅｆ以上であったり加速度αの絶対値が閾値α以上のときにはエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしたり、エンジン水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であれば車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満であり且つ加速度αの絶対値も閾値α未満のときでもエンジン２２を逆回転方向にモータリングするものとしたりするなど、ハイブリッド自動車がシステム起動されてから内燃機関を運転することなく走行用電動機からの動力により走行している最中に燃料噴射も点火も行なうことなく内燃機関を逆回転方向にモータリングするよう内燃機関とモータリング用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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
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。
【符号の説明】
【００４４】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、３２  駆動軸、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、５０  バッテリ、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、５５  充電器、５６  ＤＣ／ＤＣコンバータ、５８  ＡＣ／ＤＣコンバータ、５９  電源コード、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、８９  加速度センサ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、３２９  クラッチ、３３０，４３０  変速機、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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