(57)【要約】【課題】内燃機関が始動されるときに内燃機関に要求されるパワーを適切に制御可能なハイブリッド車両の制御装置および制御方法を提供する。【解決手段】走行制御部２５０は、エンジン要求パワーＰｅの制御に関する複数のパターンのうちの１つを選択するとともに、そのパターンに従ってエンジン要求パワーＰｅを制御する。複数のパターンは、エンジンの始動開始にともなって要求値を発生させる第１のパターンと、エンジンの始動中には要求値を発生させない一方、エンジンが始動した後に要求値を発生させる第２のパターンと、エンジンの始動中およびエンジンが始動した後のいずれにおいても要求値を発生させない第３のパターンとを含む。走行制御部２５０は、基本的にエンジンが停止するＥＶモードでは第１および第３のパターンのいずれか１つを制御パターンとして選択する。【選択図】図５
2011042216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関とは独立に駆動力を発生可能な動力源とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の始動が要求されたときの前記ハイブリッド車両の状況に基づいて、前記内燃機関によって発生されるパワーの要求値の制御に関する複数のパターンの中から制御パターンを選択するとともに、前記制御パターンに従って前記要求値を生成するためのパワー制御部と、
前記要求値に基づいて、前記内燃機関により発生される前記パワーを制御するためのエンジン制御部とを備え、
前記複数のパターンは、
前記内燃機関の始動開始にともなって前記要求値を発生させる第１のパターンと、
前記内燃機関の始動中には前記要求値を発生させない一方、前記内燃機関が始動した後に前記要求値を発生させる第２のパターンと、
前記内燃機関の始動中および前記内燃機関が始動した後のいずれにおいても前記要求値を発生させない第３のパターンとを含み、
前記パワー制御部は、前記ハイブリッド車両の前記状況が、前記動力源により前記ハイブリッド車両が走行する第１の状況である場合には、前記第１および第３のパターンのいずれか１つを前記制御パターンとして選択する一方で、前記ハイブリッド車両の前記状況が、前記第１の状況と異なる第２の状況である場合には、前記第１、第２および第３のパターンのいずれか１つを前記制御パターンとして選択する、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン制御部は、前記要求値に基づいて、前記内燃機関に供給する燃料の量を制御することにより前記パワーを制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記動力源は、
電動機と、
前記電動機の駆動に用いられる電力を蓄えるための蓄電装置と、
前記蓄電装置に前記電力を供給するための発電機とを含み、
前記発電機は、前記内燃機関の回転数によって前記発電機の回転数が変化するように前記内燃機関と連結され、
前記パワー制御部は、前記第１の状況において前記内燃機関による前記ハイブリッド車両の駆動が要求された場合には、前記第１のパターンを選択するとともに、前記発電機の過回転を抑制することが要求された場合には、前記第３のパターンを選択する、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記ハイブリッド車両は、
前記蓄電装置を前記ハイブリッド車両の外部の電源によって充電するための充電装置をさらに備える、請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
内燃機関と、前記内燃機関とは独立に駆動力を発生可能な動力源とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記動力源による前記ハイブリッド車両の走行中に前記内燃機関の始動が要求された場合に、前記ハイブリッド車両の状況に基づいて、前記内燃機関によって発生されるパワーの要求値を生成するためのパワー制御部と、
前記要求値に基づいて、前記内燃機関により発生される前記パワーを制御するためのエンジン制御部とを備え、
前記パワー制御部は、前記内燃機関の始動中および前記内燃機関が始動した後のいずれにおいても前記パワーが不要であるという状況では、前記要求値を発生させない一方で、前記内燃機関の始動中に前記パワーが必要か否かにかかわらず前記内燃機関の始動後に前記パワーが必要であるという状況では、前記内燃機関の始動にともなって前記要求値を生成する、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
内燃機関と、前記内燃機関とは独立に駆動力を発生可能な動力源と、前記内燃機関を制御するための制御装置とを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記内燃機関の始動が要求されたときの前記ハイブリッド車両の状況に基づいて、前記内燃機関によって発生されるパワーの要求値の制御に関する複数のパターンの中から制御パターンを選択するステップと、
前記制御パターンに従って前記要求値を生成するステップと、
前記要求値に基づいて、前記内燃機関により発生される前記パワーを制御するステップとを備え、
前記複数のパターンは、
前記内燃機関の始動中に前記要求値を発生させる第１のパターンと、
前記内燃機関の始動中には前記要求値を発生させない一方、前記内燃機関の始動が完了した後に前記要求値を発生させる第２のパターンと、
前記内燃機関の始動中および前記内燃機関の始動後のいずれにおいても前記要求値を発生させない第３のパターンとを含み、
前記選択するステップは、
前記ハイブリッド車両の前記状況が、前記動力源により前記ハイブリッド車両が走行する第１の状況である場合には、前記第１および第３のパターンのいずれか１つを前記制御パターンとして選択するステップと、
前記ハイブリッド車両の前記状況が、前記第１の状況と異なる第２の状況である場合には、前記第１、第２および第３のパターンのいずれか１つを前記制御パターンとして選択するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項７】
内燃機関と、前記内燃機関とは独立に駆動力を発生可能な動力源と、前記内燃機関を制御するための制御装置とを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記動力源による前記ハイブリッド車両の走行中に前記内燃機関の始動が要求された場合に、前記ハイブリッド車両の状況に基づいて、前記内燃機関によって発生されるパワーの要求値を生成するステップと、
前記要求値に基づいて、前記内燃機関により発生される前記パワーを制御するステップとを備え、
前記要求値を生成するステップは、
前記内燃機関の始動中および前記内燃機関が始動した後のいずれにおいても前記パワーが不要であるという状況では、前記要求値を発生させない一方で、前記内燃機関の始動中に前記パワーが必要か否かにかかわらず前記内燃機関の始動後に前記パワーが必要であるという状況では、前記内燃機関の始動にともなって前記要求値を発生させる、ハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両の制御装置およびハイブリッド車両の制御方法に関し、特に、ハイブリッド車両に搭載された内燃機関を始動するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数種類の動力源を搭載したハイブリッド車両（Hybrid Vehicle）が環境に配慮した自動車として注目されている。一般には、ハイブリッド車両は、従来のエンジン（内燃機関）に加え、直流電源（代表的には、二次電池等の蓄電装置）と、インバータと、インバータによって駆動されるモータとを搭載する。
【０００３】
最近では、外部電源により直流電源を充電可能に構成されたハイブリッド車両が提案されている。このようなハイブリッド車両では、モータの出力のみによって走行可能な距離を長くすることが可能となる。その一方で、エンジンの停止時間が長くなることが予想される。エンジンの停止期間が長くなることによって、そのエンジンが始動した際にエンジン自体あるいはハイブリッド車両に何らかの影響が生じる可能性が考えられる。
【０００４】
たとえば特開２００８−２８５００８号公報（特許文献１）は、長期間停止したエンジンが始動してもエンジンの耐久性に影響が生じるのを防ぐことを可能にする、ハイブリッド車両の制御装置を開示する。この制御装置は、エンジンの潤滑不足が生じた場合に、エンジン始動時におけるエンジン回転数の上昇率を制限する。エンジン始動後からある程度の期間にわたりエンジンにオイルが供給されるため、エンジンの潤滑不足を解消することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８５００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モータのみによってハイブリッド車両が走行する期間が長い場合には、エンジン始動後のエンジンパワーの制御を考慮する必要がある。
【０００７】
たとえばエンジンの停止期間が長くなると、吸気通路の壁面に付着した燃料が気化するために、その壁面に付着した燃料の量が減少する。燃料が吸気通路の壁面に付着した状態を以下では「ポートウェット」とも呼ぶ。
【０００８】
ポートウェットのまま残留する燃料の量が減少することにより、エンジンに供給される燃料の量を精度よく見積もることが困難となる。このため空燃比を必ずしも十分な精度で制御することができなくなる可能性がある。空燃比を適切に制御できない場合には、車両の挙動および排気エミッション等に影響が生じる可能性がある。このような影響が生じることを防止するためには、エンジン始動後のエンジンパワーの制御を考慮することが求められる。
【０００９】
本発明の目的は、内燃機関が始動されるときに内燃機関に要求されるパワーを適切に制御可能なハイブリッド車両の制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ある局面では、内燃機関と、内燃機関とは独立に駆動力を発生可能な動力源とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、内燃機関の始動が要求されたときのハイブリッド車両の状況に基づいて、内燃機関によって発生されるパワーの要求値の制御に関する複数のパターンの中から制御パターンを選択するとともに、制御パターンに従って要求値を生成するためのパワー制御部と、要求値に基づいて、内燃機関により発生されるパワーを制御するためのエンジン制御部とを備える。複数のパターンは、内燃機関の始動開始にともなって要求値を発生させる第１のパターンと、内燃機関の始動中には要求値を発生させない一方、内燃機関が始動した後に要求値を発生させる第２のパターンと、内燃機関の始動中および内燃機関が始動した後のいずれにおいても要求値を発生させない第３のパターンとを含む。パワー制御部は、ハイブリッド車両の状況が、動力源によりハイブリッド車両が走行する第１の状況である場合には、第１および第３のパターンのいずれか１つを制御パターンとして選択する一方で、ハイブリッド車両の状況が、第１の状況と異なる第２の状況である場合には、第１、第２および第３のパターンのいずれか１つを制御パターンとして選択する。
【００１１】
好ましくは、エンジン制御部は、要求値に基づいて、内燃機関に供給する燃料の量を制御することによりパワーを制御する。
【００１２】
好ましくは、動力源は、電動機と、電動機の駆動に用いられる電力を蓄えるための蓄電装置と、蓄電装置に電力を供給するための発電機とを含む。発電機は、内燃機関の回転数によって発電機の回転数が変化するように内燃機関と連結される。パワー制御部は、第１の状況において内燃機関によるハイブリッド車両の駆動が要求された場合には、第１のパターンを選択するとともに、発電機の過回転を抑制することが要求された場合には、第３のパターンを選択する。
【００１３】
好ましくは、ハイブリッド車両は、蓄電装置をハイブリッド車両の外部の電源によって充電するための充電装置をさらに備える。
【００１４】
本発明は、他の局面では、内燃機関と、内燃機関とは独立に駆動力を発生可能な動力源とを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、動力源によるハイブリッド車両の走行中に内燃機関の始動が要求された場合に、ハイブリッド車両の状況に基づいて、内燃機関によって発生されるパワーの要求値を生成するためのパワー制御部と、要求値に基づいて、内燃機関により発生されるパワーを制御するためのエンジン制御部とを備える。パワー制御部は、内燃機関の始動中および内燃機関が始動した後のいずれにおいてもパワーが不要であるという状況では、要求値を発生させない一方で、内燃機関の始動中にパワーが必要か否かにかかわらず内燃機関の始動後にパワーが必要であるという状況では、内燃機関の始動にともなって要求値を生成する。
【００１５】
本発明は、さらに他の局面では、内燃機関と、内燃機関とは独立に駆動力を発生可能な動力源と、内燃機関を制御するための制御装置とを備えたハイブリッド車両の制御方法である。制御方法は、内燃機関の始動が要求されたときのハイブリッド車両の状況に基づいて、内燃機関によって発生されるパワーの要求値の制御に関する複数のパターンの中から制御パターンを選択するステップと、制御パターンに従って要求値を生成するステップと、要求値に基づいて、内燃機関により発生されるパワーを制御するステップとを備える。複数のパターンは、内燃機関の始動中に要求値を発生させる第１のパターンと、内燃機関の始動中には要求値を発生させない一方、内燃機関の始動が完了した後に要求値を発生させる第２のパターンと、内燃機関の始動中および内燃機関の始動後のいずれにおいても要求値を発生させない第３のパターンとを含む。選択するステップは、ハイブリッド車両の状況が、動力源によりハイブリッド車両が走行する第１の状況である場合には、第１および第３のパターンのいずれか１つを制御パターンとして選択するステップと、ハイブリッド車両の状況が、第１の状況と異なる第２の状況である場合には、第１、第２および第３のパターンのいずれか１つを制御パターンとして選択するステップとを含む。
【００１６】
本発明は、さらに他の局面では、内燃機関と、内燃機関とは独立に駆動力を発生可能な動力源と、内燃機関を制御するための制御装置とを備えたハイブリッド車両の制御方法である。制御方法は、動力源によるハイブリッド車両の走行中に内燃機関の始動が要求された場合に、ハイブリッド車両の状況に基づいて、内燃機関によって発生されるパワーの要求値を生成するステップと、要求値に基づいて、内燃機関により発生されるパワーを制御するステップとを備える。要求値を生成するステップは、内燃機関の始動中および内燃機関が始動した後のいずれにおいてもパワーが不要であるという状況では、要求値を発生させない一方で、内燃機関の始動中にパワーが必要か否かにかかわらず内燃機関の始動後にパワーが必要であるという状況では、内燃機関の始動にともなって要求値を発生させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内燃機関が始動されるときに内燃機関に要求されるパワーを適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両１の主たる構成を示す図である。
【図２】図１に示した各インバータの詳細な構成を示す回路図である。
【図３】図１に示した各コンバータの詳細な構成を示す回路図である。
【図４】図１に示したエンジン４の構成を説明するための概略図である。
【図５】図１の制御装置３０によって実現される、ハイブリッド車両１の制御に係る構成を説明するための機能ブロック図である。
【図６】図５の走行制御部２５０によって実現される、エンジン４の制御に係る構成を説明するための機能ブロック図である。
【図７】図６のパターン記憶部２５３に記憶される制御パターンを説明するための図である。
【図８】図６に示した走行制御部２５０によって実行されるエンジンの始動の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両１の主たる構成を示す図である。
図１を参照して、ハイブリッド車両１は、蓄電装置であるバッテリＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２と、接続部３９Ａ，３９Ｂと、コンバータ１２Ａ，１２Ｂと、平滑用コンデンサＣ１，Ｃ２，ＣＨと、電圧センサ１０Ａ，１０Ｂ１，１０Ｂ２，１３，２１Ａ，２１Ｂと、温度センサ１１Ａ，１１Ｂ１，１１Ｂ２と、電流センサ９Ａ，９Ｂ１，９Ｂ２と、給電ラインＰＬ２と、インバータ１４，２２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、車輪２と、動力分割機構３と、エンジン４と、制御装置３０とを含む。
【００２１】
本実施の形態に係るハイブリッド車両１は、動力源としてエンジン（内燃機関）４を含む。エンジン４は、燃料（代表的にはガソリン）の燃焼によって動力を発生させる。ハイブリッド車両１は、動力源として、さらに、蓄電装置（ＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２）と、インバータ（１４，２２）と、モータジェネレータ（ＭＧ１，ＭＧ２）とを含む。
【００２２】
ハイブリッド車両１に搭載される電源システムは、主蓄電装置であるバッテリＢＡと、モータジェネレータＭＧ２を駆動するインバータ１４に給電を行なう給電ラインＰＬ２と、主蓄電装置（ＢＡ）と給電ラインＰＬ２との間に設けられて双方向の電圧変換を行なう電圧変換器であるコンバータ１２Ａと、互いに並列的に設けられた複数の副蓄電装置であるバッテリＢＢ１，ＢＢ２と、複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と給電ラインＰＬ２との間に設けられて双方向の電圧変換を行なう電圧変換器であるコンバータ１２Ｂとを備える。電圧変換器（１２Ｂ）は、複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）のうちのいずれか１つに選択的に接続されて、給電ラインＰＬ２との間で双方向の電圧変換を行なう。
【００２３】
副蓄電装置（ＢＢ１またはＢＢ２の一方）と主蓄電装置（ＢＡ）とは、たとえば、同時使用することにより給電ラインに接続される電気負荷（２２，ＭＧ２）に許容された最大パワーを出力可能であるように蓄電可能容量が設定される。これによりエンジンを使用しないＥＶ（Electric  Vehicle）走行において最大パワーの走行が可能である。副蓄電装
置の蓄電状態が悪化したら、副蓄電装置を交換してさらに走行させればよい。そして副蓄電装置の電力が消費されてしまったら、主蓄電装置に加えてエンジンを使用することによって、副蓄電装置を使用しないでも最大パワーの走行を可能とすることができる。
【００２４】
また、このような構成とすることにより、コンバータ１２Ｂを複数の副蓄電装置で兼用するので、コンバータの数を蓄電装置の数ほど増やさなくて良くなる。ＥＶ走行距離をさらに伸ばすには、バッテリＢＢ１，ＢＢ２に並列にさらにバッテリを追加すればよい。
【００２５】
好ましくは、ハイブリッド車両１に搭載される主蓄電装置および副蓄電装置は、ハイブリッド車両１の外部の電源による充電が可能である。このために、ハイブリッド車両１は、さらに、たとえばＡＣ１００Ｖの商用電源である外部電源８に接続するためのバッテリ充電装置（充電用コンバータ）６を含む。バッテリ充電装置（６）は、交流を直流に変換するとともに電圧を調圧してバッテリの充電電力を供給する。なお、外部充電を可能とする構成としては、上記の他にも、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のステータコイルの中性点を交流電源に接続する方式やコンバータ１２Ａ，１２Ｂを合わせて交流直流変換装置として機能させる方式を用いても良い。
【００２６】
図１に示す構成では、バッテリ充電装置６は電源ラインＰＬ１Ａおよび接地ラインＳＬ２に接続される。ただしバッテリ充電装置６は電源ラインＰＬ１Ｂおよび接地ラインＳＬ２に接続されてもよい。
【００２７】
平滑用コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１Ａと接地ラインＳＬ２との間に接続される。電圧センサ２１Ａは、平滑用コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬＡを検出して制御装置３０に対して出力する。コンバータ１２Ａは、平滑用コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧して給電ラインＰＬ２へ供給することができる。
【００２８】
平滑用コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ１Ｂと接地ラインＳＬ２との間に接続される。電圧センサ２１Ｂは、平滑用コンデンサＣ２の両端間の電圧ＶＬＢを検出して制御装置３０に対して出力する。コンバータ１２Ｂは、平滑用コンデンサＣ２の端子間電圧を昇圧して給電ラインＰＬ２へ供給することができる。
【００２９】
平滑用コンデンサＣＨは、コンバータ１２Ａ，１２Ｂによって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣＨの端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。
【００３０】
あるいは、逆方向に、コンバータ１２Ａ，１２Ｂは、平滑用コンデンサＣＨによって平滑化された端子間電圧ＶＨを降圧して、電源ラインＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂへ供給することができる。
【００３１】
インバータ１４は、コンバータ１２Ｂおよび／または１２Ａから与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。インバータ２２は、コンバータ１２Ｂおよび／または１２Ａから与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。
【００３２】
動力分割機構３は、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。遊星歯車機構は、３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、他の１つの回転軸の回転は強制的に定まる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。
【００３３】
接続部３９Ａは、バッテリＢＡの正極と電源ラインＰＬ１Ａとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ２と、システムメインリレーＳＭＲ２と並列接続される直列に接続されたシステムメインリレーＳＭＲ１および制限抵抗Ｒと、バッテリＢＡの負極（接地ラインＳＬ１）とノードＮ２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ３とを含む。
【００３４】
システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、制御装置３０から与えられるリレー制御信号ＣＯＮＴ１〜ＣＯＮＴ３にそれぞれ応じて導通状態（オン）／非導通状態（オフ）が制御される。
【００３５】
電圧センサ１０Ａは、バッテリＢＡの端子間の電圧ＶＢＡを測定する。さらに、温度センサ１１Ａは、バッテリＢＡの温度ＴＡを測定し、電流センサ９Ａは、バッテリＢＡの入出力電流ＩＡを測定する。これらのセンサによる測定値は、制御装置３０へ出力される。制御装置３０は、これらの測定値に基づいて、ＳＯＣ（State  of  Charge）に代表されるバッテリＢＡの状態を監視する。
【００３６】
接続部３９Ｂは、電源ラインＰＬ１Ｂおよび接地ラインＳＬ２とバッテリＢＢ１，ＢＢ２との間に設けられている。接続部３９Ｂは、バッテリＢＢ１の正極と電源ラインＰＬ１Ｂとの間に接続されるリレーＳＲ１と、バッテリＢＢ１の負極と接地ラインＳＬ２との間に接続されるリレーＳＲ１Ｇと、バッテリＢＢ２の正極と電源ラインＰＬ１Ｂとの間に接続されるリレーＳＲ２と、バッテリＢＢ２の負極と接地ラインＳＬ２との間に接続されるリレーＳＲ２Ｇとを含む。
【００３７】
リレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０から与えられるリレー制御信号ＣＯＮＴ４，ＣＯＮＴ５にそれぞれ応じて導通状態（オン）／非導通状態（オフ）が制御される。リレーＳＲ１Ｇ，ＳＲ２Ｇは、制御装置３０から与えられるリレー制御信号ＣＯＮＴ６，ＣＯＮＴ７にそれぞれ応じて導通状態（オン）／非導通状態（オフ）が制御される。接地ラインＳＬ２は、後に説明するようにコンバータ１２Ａ，１２Ｂの中を通ってインバータ１４および２２側に延びている。
【００３８】
電圧センサ１０Ｂ１および１０Ｂ２は、バッテリＢＢ１およびＢＢ２の端子間の電圧ＶＢＢ１およびＶＢＢ２をそれぞれ測定する。さらに、温度センサ１１Ｂ１および１１Ｂ２は、バッテリＢＢ１およびＢＢ２の温度ＴＢＢ１およびＴＢＢ２をそれぞれ測定する。また電流センサ９Ｂ１および９Ｂ２は、バッテリＢＢ１およびＢＢ２の入出力電流ＩＢ１およびＩＢ２を測定する。これらのセンサによる測定値は、制御装置３０へ出力される。制御装置３０は、これらの測定値に基づいて、ＳＯＣに代表されるバッテリＢＢ１，ＢＢ２の状態を監視する。
【００３９】
なお、バッテリＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２としては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。
【００４０】
また、各蓄電装置の蓄電容量は、たとえばハイブリッド車両１に必要とされる走行性能等の条件に応じて定めることができる。よって、主蓄電装置と副蓄電装置とで蓄電容量が異なっていてもよい。また、複数の副蓄電装置間で蓄電容量が異なっていてもよい。
【００４１】
インバータ１４は、給電ラインＰＬ２および接地ラインＳＬ２に接続されている。インバータ１４は、コンバータ１２Ａおよび／または１２Ｂから昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力をコンバータ１２Ａおよび１２Ｂに戻す。このときコンバータ１２Ａおよび１２Ｂは、降圧コンバータとして動作するように制御装置３０によって制御される。
【００４２】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。
【００４３】
インバータ２２は、インバータ１４と並列的に、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２に接続されている。インバータ２２は車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対してコンバータ１２Ａおよび１２Ｂの出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力をコンバータ１２Ａおよび１２Ｂに戻す。このときコンバータ１２Ａおよび１２Ｂは、降圧コンバータとして動作するように制御装置３０によって制御される。
【００４４】
電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。
【００４５】
制御装置３０は、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリを内蔵した電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成され、当該メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、各センサによる測定値を用いた演算処理を行なう。なお、制御装置３０の一部については、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００４６】
具体的には、制御装置３０は、各種センサからの信号に基づいてエンジン４を制御する。さらに、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令値および各回転速度、電圧ＶＢＡ，ＶＢＢ１，ＶＢＢ２，ＶＬＡ，ＶＬＢ，ＶＨの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。そして制御装置３０は、コンバータ１２Ａに対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵＡ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤＡ、コンバータ１２Ａの上アームおよび下アームをそれぞれオン状態およびオフ状態に固定する制御信号ＰＷＦＡ、および動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。
【００４７】
さらに、制御装置３０は、コンバータ１２Ｂに対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵＢ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤＢ、コンバータ１２Ｂの上アームおよび下アームをそれぞれオン状態およびオフ状態に固定する制御信号ＰＷＦＢ、および動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。
【００４８】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対してコンバータ１２Ａ，１２Ｂの出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２Ａ，１２Ｂ側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ１とを出力する。
【００４９】
さらに、制御装置３０は、インバータ２２に対してモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２Ａ，１２Ｂ側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ２とを出力する。
【００５０】
図２は、図１に示した各インバータの詳細な構成を示す回路図である。
図２を参照して、インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に並列に接続される。
【００５１】
Ｕ相アーム１５は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、それぞれの逆並列ダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。
【００５２】
Ｖ相アーム１６は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、それぞれの逆並列ダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６および逆並列ダイオードＤ５，Ｄ６の接続は、Ｕ相アーム１５と同様である。
【００５３】
Ｗ相アーム１７は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、それぞれの逆並列ダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８および逆並列ダイオードＤ７，Ｄ８の接続も、Ｕ相アーム１５と同様である。
【００５４】
なお、本実施の形態において、ＩＧＢＴ素子は、オンオフ制御可能な電力用半導体スイッチング素子の代表例として示される。すなわち、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子をＩＧＢＴ素子に代えて用いることも可能である。
【００５５】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードから引出されたラインＵＬに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードから引出されたラインＶＬに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードから引出されたラインＷＬに接続される。
【００５６】
なお、図１のインバータ２２についても、モータジェネレータＭＧ２に接続される点が異なるが、内部の回路構成についてはインバータ１４と同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、図２には、インバータに制御信号ＰＷＭＩ，ＰＷＭＣが与えられることが記載されているが、記載が複雑になるのを避けるためであり、図１に示されるように、別々の制御信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１と制御信号ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ２がそれぞれインバータ１４，２２に入力される。
【００５７】
図３は、図１に示した各コンバータの詳細な構成を示す回路図である。
図３を参照して、コンバータ１２Ａは、一方端が電源ラインＰＬ１Ａに接続されるリアクトルＬ１と、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、それぞれの逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。
【００５８】
リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２は上アームおよび下アームにそれぞれ対応する。
【００５９】
なお、図１のコンバータ１２Ｂについても、電源ラインＰＬ１Ａに代えて電源ラインＰＬ１Ｂに接続される点がコンバータ１２Ａと異なるが、内部の回路構成についてはコンバータ１２Ａと同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、図３には、コンバータに制御信号ＰＷＵ，ＰＷＤ，ＰＷＦが与えられることが記載されているが、記載が複雑になるのを避けるためであり、図１に示されるように、別々の制御信号ＰＷＵＡ，ＰＷＤＡ，ＰＷＦＡと制御信号ＰＷＵＢ，ＰＷＤＢ，ＰＷＦＢとがそれぞれコンバータ１２Ａ，１２Ｂに入力される。
【００６０】
図４は、図１に示したエンジン４の構成を説明するための概略図である。図４を参照して、シリンダヘッドに吸気を導入するための吸気管１１１と、シリンダヘッドから排気するための排気管１１３とがエンジン４に連通する。
【００６１】
吸気管１１１の上流から順に、エアクリーナ１０２、エアフローメータ１０４、吸気温センサ１０６、スロットル弁１０７が設けられる。スロットル弁１０７は、電子制御スロットル１０８によってその開度が制御される。吸気管１１１の吸気弁の近くには燃料を噴射するインジェクタ１１０が設けられる。排気管１１３には、排気弁側から順に空燃比センサ１４５、触媒装置１２７、酸素センサ１４６が配置される。
【００６２】
エンジン４は、シリンダブロックに設けられたシリンダを上下するピストン１１４と、ピストン１１４の上下に応じて回転するクランクシャフトの回転を検知するクランクポジションセンサ１４３と、シリンダブロックの振動を検知してノッキングの発生を検出するノックセンサ１４４と、シリンダブロックの冷却水路に取付けられている水温センサ１４８とを含む。
【００６３】
制御装置３０は、アクセルポジションセンサ４２の出力に応じて電子制御スロットル１０８を制御することによりエンジン４の吸気量を変化させる。さらに制御装置３０は、クランクポジションセンサ１４３から得られるクランク角に基づいて、イグニッションコイル（点火プラグ）１１２に点火指示を出力するとともに、インジェクタ１１０による燃料の噴射を制御する。
【００６４】
吸気管１１１から導入された空気とインジェクタ１１０から噴射された燃料との混合気は、イグニッションコイル１１２により着火されて燃焼する。制御装置３０は、吸気温センサ１０６、ノックセンサ１４４、空燃比センサ１４５、酸素センサ１４６の出力に応じて燃料噴射量、吸気量、および点火タイミングを制御する。
【００６５】
エンジン４に供給される燃料ＦＬは燃料タンク１８０に蓄えられる。ポンプ１８６は燃料通路１８５を介して燃料タンク１８０から燃料ＦＬを吸い上げる。ポンプ１８６は、さらに、燃料ＦＬを加圧するとともに、その燃料ＦＬをインジェクタ１１０に連通する通路１８７に送出する。所定のタイミングでインジェクタ１１０が開くと、燃料ＦＬは吸気管１１１内に噴射される。
【００６６】
図５には、制御装置３０によって実現されるハイブリッド車両１の制御に係る構成を説明するための機能ブロック図が示される。なお、図５に示される各機能ブロックは、制御装置３０による予め記憶された所定プログラムの実行および／または制御装置３０内の電子回路（ハードウェア）による演算処理によって実現されるものとする。
【００６７】
図５を参照して、制御装置３０は、ＳＯＣ算出部２２０と、エンジン制御部２４０と、走行制御部２５０と、トータルパワー算出部２６０と、インバータ制御部２７０，２８０とを備える。走行制御部２５０は、本発明の「パワー制御部」に相当する。
【００６８】
ＳＯＣ算出部２２０は、バッテリＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２の各々の電流（ＩＡ，ＩＢＢ１，ＩＢＢ２）、電圧（ＶＡ，ＶＢＢ１，ＶＢＢ２）および温度（ＴＡ，ＴＢＢ１，ＴＢＢ２）に基づいて、バッテリＢＡ（主蓄電装置）および選択された副蓄電装置ＢＢ（ＢＢ１，ＢＢ２のいずれか）の充電状態値（ＳＯＣ）を算出する。充電状態値は、蓄電装置の満充電状態と基準にしたときの充電量（残存電荷量）を示すものであり、一例として、満充電容量に対する現在の充電量の比率（０〜１００％）で表わされる。ＳＯＣ算出部２２０は、バッテリＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２の各々のＳＯＣを算出する。あるいはＳＯＣ算出部２２０は、バッテリＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２の全体のＳＯＣを算出してもよい。
【００６９】
トータルパワー算出部２６０は、車速およびアクセルペダルの操作量、ならびにＳＯＣに基づいて、ハイブリッド車両１のトータル要求パワーＰｔｔｌを算出する。トータル要求パワーＰｔｔｌには、車両状況に応じて、モータジェネレータＭＧ１によるバッテリ充電電力の発生のために要求されるパワー（エンジン出力）も含まれ得る。
【００７０】
走行制御部２５０は、主蓄電装置ＢＡの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｍ）および選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）と、トータルパワー算出部２６０からのトータル要求パワーＰｔｔｌと、ブレーキペダル操作時の回生ブレーキ要求とを受ける。走行制御部２５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２トータルでの入出力電力が、主蓄電装置ＢＡおよび選択副蓄電装置ＢＢトータルの充電制限（Ｗｉｎ（Ｍ）＋Ｗｉｎ（Ｓ））および放電制限（Ｗｏｕｔ（Ｍ）＋Ｗｏｕｔ（Ｓ））の範囲内となるように、モータ制御指令としてのトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１およびＴｑｃｏｍ２を生成する。
【００７１】
さらに、走行制御部２５０は、トータル要求パワーＰｔｔｌが確保されるように、モータジェネレータＭＧ２による車両駆動パワーと、エンジン４による車両駆動パワーとを配分する。特に、外部充電されたバッテリ電力を最大限に利用してエンジン４の作動を抑制すること、あるいは、エンジン４による車両駆動パワーをエンジン４が高効率で作動可能な領域に対応して設定することによって、高燃費の車両走行制御が実現される。
【００７２】
走行制御部２５０は、エンジン４による車両駆動パワーとしてエンジン要求パワーＰｅをエンジン制御部２４０に出力する。走行制御部２５０は、さらに、エンジン４を始動するためのエンジン始動要求およびエンジン４を停止させるためのエンジン停止要求をエンジン制御部２４０に送信する。
【００７３】
エンジン制御部２４０は、エンジン要求パワーＰｅに基づいて、イグニッションコイル１１２、スロットル弁１０７およびインジェクタ１１０を制御する。これにより、エンジン４は、要求パワーＰｅに対応するパワーを発生させる。さらにエンジン制御部２４０は、エンジン４の現在の状態（モード）を示す状態信号を走行制御部２５０に送信する。
【００７４】
インバータ制御部２７０は、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１およびモータジェネレータＭＧ１のモータ電流値ＭＣＲＴ１に基づいて、インバータ１４の制御信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１を生成する。同様に、インバータ制御部２８０は、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ２およびモータジェネレータＭＧ２のモータ電流値ＭＣＲＴ２に基づいて、インバータ２２の制御信号ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ２を生成する。
【００７５】
ハイブリッド車両１は、バッテリ電力を積極的に使用して車両走行を行なう走行モード（ＥＶモード）の場合には、トータル要求パワーＰｔｔｌがバッテリ全体での出力上限電力Ｗｏｕｔ（Ｍ）＋Ｗｏｕｔ（Ｓ）以下であるときには、エンジン４を作動させることなく、モータジェネレータＭＧ２による車両駆動パワーのみによって走行する。一方で、トータル要求パワーＰｔｔｌがＷｏｕｔ（Ｍ）＋Ｗｏｕｔ（Ｓ）を超えたときには、エンジン４が始動される。
【００７６】
これに対して、当該ＥＶモードが選択されない走行モード（ＨＶモード）のときには、たとえばバッテリＳＯＣが所定目標値に維持されるように、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ２での間での駆動力パワー配分が制御される。すなわち、ＥＶモードと比較して、エンジン４が作動されやすい走行制御がなされる。
【００７７】
走行制御部２５０は、上記のような駆動パワー配分制御に従って、停止中のエンジン４を始動させる必要がある場合には、インバータ制御部２７０にモータ制御指令（Ｔｑｃｏｍ１）を出力する。インバータ制御部２７０はモータ制御指令に応じて、モータジェネレータＭＧ１が、エンジン４のクランキングトルク（正回転トルク）を発生するようにモータジェネレータＭＧ１を制御する。
【００７８】
同様に、走行制御部２５０は、上記のような駆動パワー配分制御に従って、作動中のエンジン４を停止させる必要がある場合には、エンジン停止要求を発生する。エンジン制御部２４０は、停止要求に応答してエンジン４への燃料の供給を停止させる（フューエルカット）。さらに振動抑制のため、フューエルカット後にはモータジェネレータＭＧ１によって、減速度制御のためのモータ駆動や、エンジン停止直前での回生ブレーキ使用が実行される。
【００７９】
図６には、走行制御部２５０によって実現される、エンジン４の制御に係る構成を説明するための機能ブロック図が示される。図６は、特に、エンジン４の始動時の制御に係る構成を説明するための機能ブロック図である。
【００８０】
図６を参照して、始動判定部２５１は、ＳＯＣ、ハイブリッド車両１のトータル要求パワーＰｔｔｌ、バッテリ（主蓄電装置）ＢＡの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｍ）および選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）に基づいて、エンジン４の始動の必要の有無を判定する。
【００８１】
たとえば、ＥＶモードでハイブリッド車両１が走行中にトータル要求パワーＰｔｔｌのがＷｏｕｔ（Ｍ）＋Ｗｏｕｔ（Ｓ）を超えたときには、始動判定部２５１は、エンジン４の始動が必要と判定する。あるいは、ＥＶモードでハイブリッド車両１が走行中にＳＯＣが所定の下限値まで低下した場合には、始動判定部２５１は、エンジン４の始動が必要と判定する。
【００８２】
なお、ハイブリッド車両１では、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが動力分割機構３を介して連結される構成となっていることから、動力分割機構３に連結された回転要素、たとえば、モータジェネレータＭＧ１の回転速度が過上昇したときにそれを抑制する目的で、部品保護のためのエンジン始動要求が発生されることがある。たとえば、エンジン４を始動させることにより、モータジェネレータＭＧ１の負方向の回転速度抑制を図るようなケースがこれに該当する。したがってこのような場合にも、始動判定部２５１は、モータジェネレータＭＧ１の回転数に基づいてエンジン４の始動が必要と判定する。
【００８３】
要求値生成部２５２は、制御パターンに従ってエンジン要求パワーＰｅの値を生成するとともに、そのエンジン要求パワーＰｅをエンジン制御部２４０（図５参照）に送る。
【００８４】
パターン記憶部２５３は、エンジン要求パワーＰｅの制御に関する複数の制御パターンを記憶する。要求値生成部２５２は、ハイブリッド車両１の状況に基づいて、複数の制御パターンの中からいずれかのパターンを選択するとともに、その選択されたパターンに従って要求値を生成する。
【００８５】
ハイブリッド車両１の状況は、具体的には、ＳＯＣ、ハイブリッド車両１のトータル要求パワーＰｔｔｌ、バッテリ（主蓄電装置）ＢＡの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｍ）および選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）、モータジェネレータＭＧ１の回転数等のパラメータによって示される。要求値生成部２５２は、これらのパラメータに基づいて、複数の制御パターンの中からいずれかのパターンを選択する。
【００８６】
各制御パターンでは、エンジン４の始動中のエンジン要求パワーおよびエンジン４の始動後（エンジン４の運転中）のエンジン要求パワーが定義される。要求値生成部２５２は、状態信号によって示されるエンジン４の状態に基づいて、要求値を変化させる。
【００８７】
走行モードがＥＶモードである場合、要求値生成部２５２によって選択される制御パターンの種類が制限される。一方、ハイブリッド車両１の状態がＥＶモードとは異なる状態である場合には、要求値生成部２５２によって選択される制御パターンの種類は制限されない。
【００８８】
要求値生成部２５２は、走行モードを示す走行モード信号に基づいて、ハイブリッド車両１の現在の走行モードを判断する。走行モード信号は、たとえば図７には示されない制御装置の他のブロックより要求値生成部２５２に与えられる。なお、要求値生成部２５２がハイブリッド車両１の現在の走行モードを判断するための方法は上記の方法に限定されるものではない。たとえばユーザがＥＶモードおよびＨＶモードの一方をスイッチによって選択する場合には、そのスイッチからの信号を走行モード信号に適用してもよい。
【００８９】
図７は、図６のパターン記憶部２５３に記憶される制御パターンを説明するための図である。図７を参照して、パターン記憶部２５３は、制御パターンＰ１〜Ｐ３を記憶する。
【００９０】
制御パターンＰ１は、主として、エンジン４が速やかにパワーを発生させることが求められる場合に採用される。具体的には、制御パターンＰ１は、たとえばハイブリッド車両１を駆動するためにエンジン４の始動が必要とされるときに採用される。
【００９１】
制御パターンＰ１は、エンジン４の始動中および始動後にエンジン要求パワーＰｅ（要求値）を発生させるパターンである。時刻ｔ１においてエンジン４の始動が開始される。制御パターンＰ１の場合、エンジン要求パワーＰｅの値は、始動開始直後から上昇する。
【００９２】
時刻ｔ２においてエンジン４の運転が開始される。エンジン要求パワーＰｅの値は、時刻ｔ２以後も上昇し続ける。エンジン４の運転開始後における要求値の時間変化率は、エンジン４の始動中における要求値の時間変化率より大きい。
【００９３】
制御パターンＰ２は、主として、エンジン４がパワーを発生させることが求められるものの、パワーがすぐに必要とされない場合に採用される。制御パターンＰ２は、たとえばバッテリＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２の充電のためにモータジェネレータＭＧ１の駆動が必要とされる際に採用される。
【００９４】
制御パターンＰ２の場合、エンジン４の始動中（時刻ｔ１〜ｔ２の期間）には、エンジン要求パワーＰｅ（要求値）が発生しない。すなわち要求値は０である。エンジン４は、その始動中は自立回転を行なう。制御パターンＰ２によれば、エンジン４の運転開始とともに要求値が発生する。時刻ｔ２においてエンジン要求パワーＰｅの値は、０から上昇する。すなわちエンジン４は負荷運転を行なう。
【００９５】
制御パターンＰ３は、主として、エンジン４を作動させることが求められるものの、エンジン４がパワーを発生させることが必要とされない場合に採用される。したがって制御パターンＰ３によれば、エンジン４は負荷運転を行なわずに自立回転を継続する。制御パターンＰ３は、たとえばモータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２でもよい）の過回転を抑制するためにエンジン４の始動が必要とされる際に採用される。制御パターンＰ３の場合、エンジン４の始動中（時刻ｔ１〜ｔ２の期間）およびエンジンの始動後（時刻ｔ２以後）のいずれにおいてもエンジン要求パワーＰｅ（要求値）が発生しない。すなわち要求値はエンジン４の始動中および始動後のいずれにおいても０である。
【００９６】
エンジン制御部２４０は、たとえばエンジン始動中のある時点におけるエンジン要求パワーＰｅの値に基づいて、エンジン４の運転開始時にエンジン４に供給する燃料の量を決定する。たとえば、時刻ｔ３におけるエンジン要求パワーＰｅの値に基づいてエンジン制御部２４０は、燃料の供給量（インジェクタ１１０による燃料の噴射量）を決定する。
【００９７】
図８は、図６に示した走行制御部２５０によって実行されるエンジンの始動の制御処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、一定の周期ごと、あるいは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００９８】
図８および図７を参照して、処理が開始されると、始動判定部２５１は、ステップＳ１において、ハイブリッド車両の状況に基づいて、エンジン４の始動が必要か否かを判定する。上述のように、たとえばトータル要求パワーＰｔｔｌが出力上限電力（＝Ｗｏｕｔ（Ｍ）＋Ｗｏｕｔ（Ｓ））を超えた場合、ＳＯＣが所定の下限値まで低下した場合、モータジェネレータＭＧ１が過回転である場合に、始動判定部２５１はエンジン４の始動が必要であると判定する。
【００９９】
始動判定部２５１によりエンジン４の始動が必要であると判定された場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２に進む。一方、始動判定部２５１によりエンジン４の始動が不要であると判定された場合（ステップＳ１においてＮＯ）、全体の処理はメインルーチンに戻される。
【０１００】
ステップＳ２において、要求値生成部２５２は、始動判定部２５１の判定結果を受ける。たとえばこの判定結果は、エンジン４の始動が必要か不要かを示すフラグであってもよい。要求値生成部２５２は、エンジン４の始動が必要と始動判定部２５１が判定した場合、走行モード信号に基づいて、ハイブリッド車両１の現在の走行モードがＥＶモードか否かを判定する。
【０１０１】
現在の走行モードがＥＶモードであると判定された場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、処理はステップＳ３に進む。一方、現在の走行モードがＥＶモードではない、すなわち現在の走行モードがＨＶモードであると判定された場合（ステップＳ２においてＮＯ）、処理はステップＳ４に進む。
【０１０２】
ステップＳ３において、要求値生成部２５２は、エンジン４の始動要件に従って、制御パターンＰ１，Ｐ３のいずれか１つを選択する。すなわち、ステップＳ３では、制御パターンＰ２の選択が制限される。ステップＳ３では、エンジン４の運転開始後にエンジン４によるパワーの発生が要求される場合には、要求値生成部２５２は、制御パターンＰ１を選択する。一方、エンジン４の始動中およびエンジン４の始動後にエンジン４によるパワーの発生が不要な場合（エンジン４の自立運転のみが求められる場合）、要求値生成部２５２は制御パターンＰ３を選択する。
【０１０３】
ステップＳ４において、要求値生成部２５２は、エンジン４の始動要件すなわち、パワーがすぐに必要か否か、あるいは、エンジン４の運転開始後もパワーが不要であるかという要件に従って、制御パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３のいずれか１つを選択する。
【０１０４】
ステップＳ３あるいはステップＳ４の処理に続いてステップＳ５の処理が実行される。ステップＳ５において、要求値生成部２５２は、選択された制御パターン、およびエンジン４の状態を示す状態信号に従って、エンジン要求パワーＰｅ（要求値）を発生させる。
【０１０５】
なお、図８は走行制御部２５０の処理を示しているため、エンジン制御部２４０の処理は示されていないが、エンジン制御部２４０は、エンジン要求パワーＰｅに基づいてエンジン４により発生されるパワーを制御する。たとえばエンジン制御部２４０は、エンジン４に供給される燃料の量、エンジン４の吸気量、燃料を燃焼させるための点火時期を制御する。
【０１０６】
本実施の形態によれば、ＥＶモードでの走行中（ＥＶモードからＨＶモードへの切換時も含むものとする）にエンジン４を始動する際のエンジンパワーを適切に制御できる。図４を再び参照して、インジェクタ１１０から噴射された燃料のうちの一部は吸気管１１１の内壁等に付着するとともに、その残部が筒内（燃焼室内）に導入される。吸気管１１１の内壁等に付着した燃料の一部は気化するとともにエンジン４の筒内に導入される。
【０１０７】
吸気管１１１の壁面に付着する燃料の量が一定であれば、エンジン４の筒内には一定量の燃料が供給される。しかしながらＥＶモードでは基本的にエンジン４が停止するので、インジェクタ１１０からエンジン４には燃料が供給されない。その一方、吸気管１１１の壁面から燃料が離脱する。このためＥＶモード中に、吸気管１１１の壁面に残留する燃料の量が次第に減少する。
【０１０８】
上述のように、エンジン制御部２４０は、エンジン始動中のエンジン要求パワーＰｅに基づいて、エンジン４の運転開始時にエンジン４に供給する燃料の量を決定する。たとえば制御パターンＰ２によれば、エンジン運転開始時にエンジン４に供給される燃料の量は、制御パターンＰ１によって定まる燃料の供給量と、制御パターンＰ３によって定まる燃料の供給量との中間の値となる。
【０１０９】
しかし、ＥＶモードでの走行時間が長くなると、吸気管１１１の壁面に付着する燃料の量、あるいは吸気管１１１の壁面からエンジン４の筒内に導入される燃料の量を予測することは容易ではない。したがって、エンジン４の運転開始時に、エンジン制御部２４０がインジェクタ１１０から噴射される燃料の量を高精度に算出することが難しくなる。
【０１１０】
この結果、空燃比（Ａ／Ｆ）を精度よく制御できないという問題が生じることが予測される。空燃比（Ａ／Ｆ）を精度よく制御できない場合、たとえば排気エミッションあるいはドライバビリティへの影響が生じうる。
【０１１１】
本実施の形態では、ハイブリッド車両１がＥＶ走行モードで走行中にエンジンの始動が必要と判断された場合、制御パターンＰ１，Ｐ３の中から制御パターンが選択される。したがって、エンジン運転開始後にエンジン４のパワーが必要な場合（エンジンの始動要件によれば制御パターンＰ２が選択される場合）であっても、エンジン要求パワーＰｅは、制御パターンＰ１に従って推移する。言い換えると、エンジン４の始動中にパワーが必要か否かにかかわらず、エンジン４の始動後にパワーが必要であるという状況では、要求値生成部２５２はエンジン４の始動にともなって要求値を生成する。
【０１１２】
制御パターンＰ１では、エンジン４の始動中にエンジン要求パワーＰｅが発生するので、インジェクタ１１０から噴射される燃料の量は、制御パターンＰ２が選択されたときのインジェクタ１１０からの噴射量より大きくなる。ＥＶモードでの走行中にポートウェット状態の燃料量が減少するものの、エンジン４の運転開始時にエンジン４に供給される燃料の量が増える。これにより空燃比の制御が不安定になる可能性を小さくすることができる。
【０１１３】
一方、ＨＶモードでハイブリッド車両１が走行中の場合、エンジン４の停止期間は、ＥＶモードでのエンジンの停止期間に比べて短いことが想定される。この場合には、ポートウェット状態の燃料の量の減少による空燃比制御への影響は小さいことが期待できる。よって、ＥＶモードと異なるハイブリッド車両１の状況、すなわち、ＨＶモードでは、すべての制御パターン（Ｐ１〜Ｐ３）の中から制御パターンが選択可能となる。
【０１１４】
なお、本発明は図１に示した構成を有するハイブリッド車両１に適用されるものと限定されない。本発明は、エンジンと、エンジン以外の動力源（代表的には蓄電装置およびモータ）を備え、エンジンを停止させたままその動力源によって走行可能なハイブリッド車両に適用可能である。したがって、バッテリの数は複数であると限定されず単数であってもよい。
【０１１５】
また、複数のバッテリがハイブリッド車両に搭載される場合、複数のバッテリに共通に１つのコンバータが設けられてもよい。あるいは、ハイブリッド車両は、バッテリの数と同数のコンバータを備えてもよい。
【０１１６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１７】
１  ハイブリッド車両、２  車輪、３  動力分割機構、４  エンジン、６  バッテリ充電装置、８  外部電源、９Ａ，９Ｂ１，９Ｂ２，２４，２５  電流センサ、１０Ａ，１０Ｂ１，１０Ｂ２，１３，２１Ａ，２１Ｂ  電圧センサ、１１Ａ，１１Ｂ１，１１Ｂ２  温度センサ、１２Ａ，１２Ｂ  コンバータ、１４，２２  インバータ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、３０  制御装置、３９Ａ，３９Ｂ  接続部、４２  アクセルポジションセンサ、１０２  エアクリーナ、１０４  エアフローメータ、１０６  吸気温センサ、１０７  スロットル弁、１０８  電子制御スロットル、１１０  インジェクタ、１１１  吸気管、１１２  イグニッションコイル、１１３  排気管、１１４  ピストン、１２７  触媒装置、１４３  クランクポジションセンサ、１４４  ノックセンサ、１４５  空燃比センサ、１４６  酸素センサ、１４８  水温センサ、１８０  燃料タンク、１８５  燃料通路、１８６  ポンプ、１８７  通路、２２０  ＳＯＣ算出部、２４０  エンジン制御部、２５０  走行制御部、２５１  始動判定部、２５２  要求値生成部、２５３  パターン記憶部、２６０  トータルパワー算出部、２７０，２８０  インバータ制御部、ＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２  バッテリ、Ｃ１，Ｃ２，ＣＨ  平滑用コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  逆並列ダイオード、ＦＬ  燃料、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎ２  ノード、ＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂ  電源ライン、ＰＬ２  給電ライン、Ｑ１〜Ｑ８  ＩＧＢＴ素子、Ｒ  制限抵抗、ＳＬ１，ＳＬ２  接地ライン、ＳＭＲ１-ＳＭＲ３  システムメインリレー、ＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ１Ｇ，ＳＲ２Ｇ  リレー、ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ  ライン。
【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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