(57)【要約】【課題】操作者の指示による要求駆動力が発生したときに内燃機関が低温で始動できない状況だったとしても走行可能とする。【解決手段】始動時制御ルーチンにおいて、燃料デリバリパイプの燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下であり燃料の霧化や気化が十分でなくエンジンの始動性が不良になると推測される場合には（ステップＳ１４０でＹＥＳ）、燃料デリバリパイプに巻き付けられたリボンヒータをオンすることにより（ステップＳ１５０）、燃料を加熱して燃料温Ｔｄが上昇するのを待ってエンジンを始動するため、良好な始動性を確保することができる。また、操作者の指示による要求駆動力が発生したときに燃料温Ｔｄが低温のためにエンジンが始動できない状況だったとしても、モータによる走行が可能なため（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）、操作者の要求に応えることができる。【選択図】図３
2008284916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸に動力を出力する内燃機関と、
燃料タンクから前記内燃機関の各気筒に燃料を供給する燃料供給系と、
前記燃料供給系の燃料を加熱する燃料加熱手段と、
前記燃料供給系の燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、
駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
操作者の指示に基づいて前記駆動軸の要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、前記燃料供給系の燃料温度が所定の適正温度範囲に入るよう前記燃料加熱手段を制御すると共に前記内燃機関を停止させたまま前記駆動軸の要求駆動力に基づく動力が前記電動機によって前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、その後前記燃料供給系の燃料温度が前記適正温度範囲に入った場合には前記内燃機関が始動するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段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自動車。
【請求項２】
前記燃料加熱手段は、前記燃料供給系の構成要素である燃料噴射弁を加熱する手段である、請求項１に記載のハイブリッド自動車。
【請求項３】
前記燃料加熱手段は、前記燃料供給系の構成要素である燃料デリバリパイプを加熱する手段である、請求項１又は２に記載のハイブリッド自動車。
【請求項４】
出力軸に動力を出力する内燃機関と、
燃料タンクから前記内燃機関の各気筒に燃料を供給する燃料供給系と、
前記燃料供給系の燃料を加圧する燃料加圧手段と、
前記燃料供給系の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
操作者の指示に基づいて前記駆動軸の要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、前記燃料供給系の燃料圧力が通常時よりも高圧力である所定の高圧力範囲に入るよう前記燃料加圧手段を制御すると共に前記内燃機関を停止させたまま前記駆動軸の要求駆動力に基づく動力が前記電動機によって前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、その後前記燃料供給系の燃料圧力が前記高圧力範囲に入った場合には前記内燃機関が始動するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段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自動車。
【請求項５】
前記内燃機関は、燃料として低級アルコールとガソリンをそれぞれ単独で又は混合して使用可能である、
請求項１〜４のいずれかに記載のハイブリッド自動車。
【請求項６】
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される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、を備える手段である、
請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッド自動車。
【請求項７】
出力軸に動力を出力する内燃機関と、燃料タンクから前記内燃機関の各気筒に燃料を供給する燃料供給系と、前記燃料供給系の燃料を加熱する燃料加熱手段と、前記燃料供給系の燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）操作者の指示に基づいて前記駆動軸の要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、前記燃料供給系の燃料温度が所定の適正温度範囲に入るよう前記燃料加熱手段を制御すると共に前記内燃機関を停止させたまま前記駆動軸の要求駆動力に基づく動力が前記電動機によって前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、その後前記燃料供給系の燃料温度が前記適正温度範囲に入った場合には前記内燃機関が始動するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項８】
出力軸に動力を出力する内燃機関と、燃料タンクから前記内燃機関の各気筒に燃料を供給する燃料供給系と、前記燃料供給系の燃料を加圧する燃料加圧手段と、前記燃料供給系の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）操作者の指示に基づいて前記駆動軸の要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、前記燃料供給系の燃料圧力が通常時よりも高圧力である所定の高圧力範囲に入るよう前記燃料加圧手段を制御すると共に前記内燃機関を停止させたまま前記駆動軸の要求駆動力に基づく動力が前記電動機によって前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、その後前記燃料供給系の燃料圧力が前記高圧力範囲に入った場合には前記内燃機関が始動するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温時にエンジンを円滑且つ速やかに始動させることが可能な自動車が提案されている。例えば、特許文献１には、アルコールとガソリンとの混合燃料あるいはアルコールのみで走行が可能なフレキシブル・フューエル・ビークル（ＦＦＶ）と呼ばれる自動車において、燃料の循環によりアルコール濃度分布が均一化するまで設定時間の経過を待ち、その後アルコール濃度をパラメータとして始動可能判定水温を設定し、エンジンの冷却水温が始動可能判定水温以下のときには、エンジン始動不能と判定して燃料噴射前に燃料の霧化や気化を促進するヒータに通電し、エンジンの冷却水温が始動可能判定水温を超えるときには、エンジン始動可能と判定する技術が提案されている。
【特許文献１】特開平５−２６０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の自動車では、エンジン冷却水温が低くてエンジン始動不能と判定されたときにはその冷却水温が高くなるまでエンジンは始動されないため、操作者が直ちに運転を開始したいと要求している場合にその要求に応えられないという問題があった。
【０００４】
本発明のハイブリッド自動車およびその制御方法は、操作者の指示による要求駆動力が発生したときに内燃機関が低温で始動できない状況だったとしても走行可能と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自動車およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１のハイブリッド自動車は、
出力軸に動力を出力する内燃機関と、
燃料タンクから前記内燃機関の各気筒に燃料を供給する燃料供給系と、
前記燃料供給系の燃料を加熱する燃料加熱手段と、
前記燃料供給系の燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、
駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
操作者の指示に基づいて前記駆動軸の要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、前記燃料供給系の燃料温度が所定の適正温度範囲に入るよう前記燃料加熱手段を制御すると共に前記内燃機関を停止させたまま前記駆動軸の要求駆動力に基づく動力が前記電動機によって前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、その後前記燃料供給系の燃料温度が前記適正温度範囲に入った場合には前記内燃機関が始動するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段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】
この本発明の第１のハイブリッド自動車では、内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、燃料供給系の燃料温度が所定の適正温度範囲に入るよう燃料加熱手段を制御すると共に内燃機関を停止させたまま駆動軸の要求駆動力に基づく動力が電動機によって駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、その後燃料供給系の燃料温度が適正温度範囲に入った場合や通電時間によって燃料温度が適正温度範囲に入ったと推測される場合には内燃機関が始動するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすることにより、内燃機関の始動時に内燃機関の始動性が低温のため燃料の霧化や気化が十分でなく始動性が不良になると推測される場合（例えば内燃機関、燃料又は外気の温度が所定の適正温度範囲を下回っている場合）には、燃料を加熱して燃料温度が上昇するのを待って内燃機関を始動するため、良好な始動性を確保することができる。また、操作者の指示による要求駆動力が発生したときに低温のために内燃機関が始動できない状況だったとしても、電動機による走行が可能なため、操作者の要求に応えることができる。
【０００８】
また、本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記燃料加熱手段は、前記燃料供給系の構成要素である燃料噴射弁を加熱する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃料の霧化や気化との関連性の高い燃料噴射弁を加熱するため、短時間で内燃機関を始動可能な状態にすることができる。
【０００９】
さらに、本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記燃料加熱手段は、前記燃料供給系の構成要素である燃料デリバリパイプを加熱する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃料の霧化や気化との関連性の高い燃料デリバリパイプを加熱するため、短時間で内燃機関を始動可能な状態にすることができる。
【００１０】
本発明の第２のハイブリッド自動車は、
出力軸に動力を出力する内燃機関と、
燃料タンクから前記内燃機関の各気筒に燃料を供給する燃料供給系と、
前記燃料供給系の燃料を加圧する燃料加圧手段と、
前記燃料供給系の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、
駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
操作者の指示に基づいて前記駆動軸の要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、前記燃料供給系の燃料圧力が通常時よりも高圧力である所定の高圧力範囲に入るよう前記燃料加圧手段を制御すると共に前記内燃機関を停止させたまま前記駆動軸の要求駆動力に基づく動力が前記電動機によって前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、その後前記燃料供給系の燃料圧力が前記高圧力範囲に入った場合には前記内燃機関が始動するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段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。
【００１１】
この本発明の第２のハイブリッド自動車では、内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、燃料供給系の燃料圧力が通常時（例えば内燃機関、燃料又は外気が０〜３０℃のとき）よりも高圧力である所定の高圧力範囲に入るよう燃料加圧手段を制御すると共に内燃機関を停止させたまま駆動軸の要求駆動力に基づく動力が電動機によって駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、その後燃料供給系の燃料圧力が高圧力範囲に入った場合には内燃機関が始動するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすることにより、内燃機関の始動時に内燃機関の始動性が低温のため燃料の霧化や気化が十分でなく始動性が不良になると推測される場合（例えば内燃機関または燃料の温度が所定の適正温度範囲を下回っている場合）には、燃料を加圧して通常時よりも高圧力になるのを待って内燃機関を始動するので燃料の霧化や気化を促進することができると共に同じ燃料噴射時間でも燃料噴射量を増量することができるため、良好な始動性を確保することができる。また、操作者の指示による要求駆動力が発生したときに低温のために内燃機関が始動できない状況だったとしても、電動機による走行が可能なため、操作者の要求に応えることができる。
【００１２】
本発明の第１および第２のハイブリッド自動車において、前記内燃機関は、燃料として低級アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパノールなど）とガソリンをそれぞれ単独で又は混合して使用可能であるものとすることもできる。一般にアルコール燃料は、ガソリン燃料に比較して気化しにくいなどの特性を有しており、温度条件によって始動性が変化しやすいことから、本発明を適用する意義が高い。
【００１３】
本発明の第１および第２のハイブリッド自動車において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される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、を備える手段であるものとすることもできる。
【００１４】
本発明の第１のハイブリッド自動車の制御方法は、
出力軸に動力を出力する内燃機関と、燃料タンクから前記内燃機関の各気筒に燃料を供給する燃料供給系と、前記燃料供給系の燃料を加熱する燃料加熱手段と、前記燃料供給系の燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）操作者の指示に基づいて前記駆動軸の要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記内燃機関の始動要求があったとき、前記燃料供給系の燃料温度が所定の適正温度範囲を下回っていた場合には前記燃料供給系の燃料温度が前記適正温度範囲に入るよう前記燃料加熱手段を制御すると共に前記内燃機関を停止させたまま前記駆動軸の要求駆動力に基づく動力が前記電動機によって前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、その後前記燃料供給系の燃料温度が前記適正温度範囲に入った場合には前記内燃機関が始動するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の第１のハイブリッド自動車の制御方法では、内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、燃料供給系の燃料温度が所定の適正温度範囲に入るよう燃料加熱手段を制御すると共に内燃機関を停止させたまま駆動軸の要求駆動力に基づく動力が電動機によって駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、その後燃料供給系の燃料温度が適正温度範囲に入った場合や通電時間によって燃料温度が適正温度範囲に入ったと推測される場合には内燃機関が始動するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすることにより、内燃機関の始動時に内燃機関の始動性が低温のため燃料の霧化や気化が十分でなく始動性が不良になると推測される場合（例えば内燃機関、燃料又は外気の温度が所定の適正温度範囲を下回っている場合）には、燃料を加熱して燃料温度が上昇するのを待って内燃機関を始動するため、良好な始動性を確保することができる。また、操作者の指示による要求駆動力が発生したときに低温のために内燃機関が始動できない状況だったとしても、電動機による走行が可能なため、操作者の要求に応えることができる。なお、このハイブリッド自動車の制御方法において、上述したいずれかのハイブリッド自動車の機能を実現するためのステップを追加してもよい。
【００１６】
本発明の第２のハイブリッド自動車の制御方法は、
出力軸に動力を出力する内燃機関と、燃料タンクから前記内燃機関の各気筒に燃料を供給する燃料供給系と、前記燃料供給系の燃料を加圧する燃料加圧手段と、前記燃料供給系の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）操作者の指示に基づいて前記駆動軸の要求駆動力を設定し、
（ｂ）前記内燃機関の始動要求があったとき、前記燃料供給系の燃料温度が所定の適正温度範囲を下回っていた場合には前記燃料供給系の燃料圧力が通常時よりも高圧力である所定の高圧力範囲に入るよう前記燃料加圧手段を制御すると共に前記内燃機関を停止させたまま前記駆動軸の要求駆動力に基づく動力が前記電動機によって前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、その後前記燃料供給系の燃料圧力が前記高圧力範囲に入った場合には前記内燃機関が始動するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１７】
この本発明の第２のハイブリッド自動車の制御方法では、内燃機関の始動要求があったときに該内燃機関の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、燃料供給系の燃料圧力が通常時（例えば内燃機関、燃料の温度又は外気が０〜３０℃のとき）よりも高圧力である所定の高圧力範囲に入るよう燃料加圧手段を制御すると共に内燃機関を停止させたまま駆動軸の要求駆動力に基づく動力が電動機によって駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、その後燃料供給系の燃料圧力が高圧力範囲に入った場合には内燃機関が始動するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすることにより、内燃機関の始動時に内燃機関の始動性が低温のため燃料の霧化や気化が十分でなく始動性が不良になると推測される場合（例えば内燃機関または燃料の温度が所定の適正温度範囲を下回っている場合）には、燃料を加圧して通常時よりも高圧力になるのを待って内燃機関を始動するので燃料の霧化や気化を促進することができると共に同じ燃料噴射時間でも燃料噴射量を増量することができるため、良好な始動性を確保することができる。また、操作者の指示による要求駆動力が発生したときに低温のために内燃機関が始動できない状況だったとしても、電動機による走行が可能なため、操作者の要求に応えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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】
【００１９】
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、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。
【００２０】
エンジン２２は、低級アルコール（例えばメタノールやエタノールなど）とガソリンとを単独で又は混合した燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、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燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合して混合気とし、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、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。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。エンジン２２の燃料供給系は、燃料タンク１３６からデリバリパイプ１３８を経て燃料タンク１３６に戻る循環経路１４０と、その循環経路１４０のうち燃料タンク１３６からデリバリパイプ１３８に至る区間に設けられた燃料ポンプ１４２と、循環経路１４０のうちデリバリパイプ１３８から燃料タンク１３６に戻る区間に設けられた電磁弁であるリターンバルブ１４４とを備える。燃料タンク１３６に蓄えられた燃料は、燃料ポンプ１４２によりデリバリパイプ１３８に圧送され、デリバリパイプ１３８から各気筒の燃料噴射弁１２６に分配される。デリバリパイプ１３８に取り付けられたリターンバルブ１４４は、燃料噴射弁１２６に送る燃料の圧力を所定の圧力に保つ役割を果たすものであり、所定の圧力を超えるときには開弁してデリバリパイプ１３８内の燃料を燃料タンク１３６に戻す。また、デリバリパイプ１３８には、低温時に燃料を加熱するための帯状のリボンヒータ１３９が巻き付けられている。なお、この実施例では、ポート噴射すなわち吸気管の吸入ポートに燃料を噴射する構成としたが、直噴すなわち燃焼室内に直接燃料を噴射する構成としてもよいし、ポート噴射と直噴を併用してもよい。
【００２１】
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は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、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１５６からのクランクポジションやエンジン２２に取り付けられた冷却水温センサ１５８からの冷却水温、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１６０からのスロットルポジション，デリバリパイプ１３８に取り付けられたデリバリ燃料温センサ１６２からのデリバリ燃料温，吸気管に取り付けられた図示しないエアフローメータからのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた図示しない吸気温センサからの吸気温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、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や燃料ポンプ１４２への駆動信号、リターンバルブ１４４への駆動信号、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１６４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１６６への制御信号、デリバリパイプ１３８に巻き付けられたリボンヒータ１３９への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、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、例えば回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２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。
【００２４】
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。実施例のバッテリ５０は、二次電池（例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池、ニッカド電池、鉛蓄電池など）であるが、電気二重層キャパシタやハイブリッドキャパシタ、疑似容量キャパシタなどのキャパシタを採用することもできる。
【００２５】
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。
【００２６】
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Ｔｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊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、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。ここで、トルク変換運転モードは、充放電運転モードにおいてバッテリ５０の充放電電力が値０のときであるから、充放電運転モードの一態様として考えることができる。したがって、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータ運転モードと充放電運転モードとを切り替えて走行することになる。
【００２７】
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、特に運転停止しているエンジン２２を始動する際の動作について説明する。図３は、エンジン２２の始動要求があったときに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。ここで、エンジン２２の始動要求は、例えばモータ運転モードで走行中にアクセルペダル８３が踏み込まれて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに大きな動力を出力する必要が生じたときや、モータ運転モードで走行中にバッテリ５０のＳＯＣが低下してエンジン２２の動力を用いてモータＭＧ１を発電させてバッテリ５０を充電する必要が生じたときなどに発生する。
【００２８】
この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、燃焼制御フラグを値０にリセットする（ステップＳ１００）。燃焼制御フラグは、エンジンＥＣＵ２４への燃焼制御（点火制御や燃料噴射制御など）の開始を指令していないときには値０、既に指令済みのときには値１に設定されるフラグである。続いて、ＣＰＵ７２は、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やクランク角θ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，デリバリ燃料温センサ１６２からのデリバリ燃料温Ｔｄ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Ｓ１１０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角θは、クランクポジションセンサ１５６により検出されたクランク角θとこのクランク角θに基づいて計算された回転数ＮｅとをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとし、デリバリ燃料温Ｔｄはデリバリ燃料温センサ１６２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。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。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。
【００２９】
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＊とリングギヤ軸３２ａに出力すべき駆動用のパワーとして要求パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。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４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｒ＊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。
【００３０】
続いて、燃焼制御フラグが値０か否かの判定を行なう（ステップＳ１３０）。この始動時制御ルーチンが開始された直後などでは、燃焼制御フラグは値０のままであるためステップＳ１３０では肯定判定される。次に、入力したデリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆを超えるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここでは、所定温度Ｔｄｒｅｆは、次のように定められている。すなわち、冷間時のエンジン２２の始動が要求された場合を想定し、そのときに燃料噴射弁１２６から噴射される燃料が低温のため霧化や気化しにくく混合気に含まれる燃料が理論量よりも減少してしまい、エンジン２２の始動に支障の生じるようなデリバリ燃料温の温度領域を実験等により求め、その温度領域の上限値を所定温度Ｔｄｒｅｆとした。このような所定温度Ｔｄｒｅｆは、例えば−１０℃に設定される。
【００３１】
いま、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下のときを考えると、ステップＳ１４０で肯定判定される。そして、エンジン２２の始動禁止指令、すなわち、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を値０に設定する指令と共にデリバリパイプ１３８に巻き付けられたリボンヒータ１３９をオンする指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１５０）。これにより、デリバリパイプ１３８はリボンヒータ１３９により加熱され、デリバリ燃料温Ｔｄが徐々に高くなる。また、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する（ステップＳ１６０）。
【００３２】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅと制御開始回転数Ｎｒｅｆとを比較する（ステップＳ１９０）。いま、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下でエンジン２２の始動が禁止されているときを考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅは値０であり、エンジン２２の回転数Ｎｅは制御開始回転数Ｎｒｅｆ未満であると判定される。続いて、設定された要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて計算されるモータＭＧ２から出力すべきトルクを仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとして式（１）により計算する（ステップＳ２１０）。この式（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。図６はエンジン２２の始動が禁止されているとき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である。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に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。いま、エンジン２２の始動が禁止されているときを考えているから、エンジン２２の回転数Ｎｅは値０でありキャリア３４の回転数が値０となるので、共線図はＣ軸上の値０の点を通るものとなっている。なお、式（１）は、後述する図７の共線図を用いれば容易に導くことができる。ここでは、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下でトルク指令Ｔｍ１＊が値０に設定された場合を考えているため、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐはＴｒ＊／Ｇｒとなる。また、このときの走行は、図６の共線図から明らかなように、モータ運転モードとなる。
【００３３】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  (1)
【００３４】
こうして仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐが設定されると、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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（２）および式（３）により計算し（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘ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Ｓ２３０）。
【００３５】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2        (2)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2       (3)
【００３６】
続いて、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２４０）。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。
【００３７】
そして、エンジン２２が完爆したか否かを判定する（ステップＳ２５０）。エンジン２２が完爆していないときにはステップＳ１１０の処理に戻り、リボンヒータ１３９によるデリバリパイプ１３８内の燃料の加熱を継続し、エンジン２２が完爆しているときには本ルーチンを終了する。いま、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下でエンジン２２の始動が禁止されているときを考えているから、ステップＳ２５０の処理でエンジン２２は完爆したとは判定されず、ステップＳ１１０の処理に戻ることになる。
【００３８】
こうしてエンジン２２の始動が禁止されている間にリボンヒータ１３９によってデリバリパイプ１３８が加熱されてデリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆを超えたときには（ステップＳ１４０でＮＯ）、低温によるエンジン２２の始動不良は生じないため、エンジンＥＣＵ２４へリボンヒータ１３９のオフを指令する（ステップＳ１７０）。これにより、デリバリパイプ１３８の加熱処理が停止される。なお、この始動時制御ルーチンを開始した当初からデリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆを超えていたときには、リボンヒータ１３９をオンすることはないが、念のためリボンヒータ１３９のオフをエンジンＥＣＵ２４へ指令することとした。こうしてエンジンＥＣＵ２４へリボンヒータ１３９のオフを指令したあと、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角θ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Ｓ１８０）。実施例では、トルク指令Ｔｍ１＊は、図５のエンジン２２を始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例に示されるように、エンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角θとに基づいて設定される。図示するように、エンジン２２の始動指示がなされた時間ｔ１の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。エンジン２２の回転数Ｎｅが共振周波数を通過した時間ｔ２以降のエンジン２２のいずれかの気筒が膨張行程にさしかかるタイミングでトルク指令Ｔｍ１＊にエンジン２２を安定して回転数Ｎｒｅｆ以上にモータリングできるトルクを設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにおける反力を小さくする。なお、膨張行程にさしかかるタイミングはクランク角θによって判断することができる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆに至った時間ｔ３からレート処理を用いてトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、エンジン２２の完爆が判定された時間ｔ４から発電用のトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。
【００３９】
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅと制御開始回転数Ｎｒｅｆとを比較する（ステップＳ１９０）。モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始した直後のようにエンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆ未満のときには、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（１）により計算する（ステップＳ２１０）。図７はエンジン２２をモータリングしている最中における動力分配統合機構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である。図７中のＲ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊のトルクを出力してエンジン２２をクランキングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する反力としてのトルクと、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している。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、モータＭＧ２から、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する反力としてのトルクを受け持つと共に運転者が要求する要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力することができる。
【００４０】
こうして仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐが設定されると、トルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを式（２）および式（３）により計算し（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘ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＊を設定し（ステップＳ２３０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２４０）。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。そして、エンジン２２が完爆したか否かを判定する（ステップＳ２５０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆ未満のときには、そもそも点火制御や燃料噴射制御が開始されていないことからエンジン２２は当然完爆していないため、ステップＳ１１０の処理に戻り、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを継続する。こうしてエンジン２２のモータリングを継続するうちに、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆ以上になったときには（ステップＳ１９０でＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ２４に点火制御や燃料噴射制御の開始指示を送信すると共に燃焼制御フラグに値１をセットし（ステップＳ２００）、その後ステップＳ２１０〜Ｓ２５０の処理を実行するが、ステップＳ２５０でエンジン２２が完爆していないときには、再びステップＳ１１０に戻る。そして、必要なデータの入力（ステップＳ１１０）と要求パワーＰｒ＊の設定（ステップＳ１２０）のあと、燃焼制御フラグは値１であるためステップＳ１３０で否定判定されてステップＳ２１０へスキップする。そして、エンジン２２が完爆したときには、本ルーチンを終了する。
【００４１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動時にデリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下であり燃料の霧化や気化が十分でなくエンジン２２の始動性が不良になると推測される場合には、リボンヒータ１３９をオンすることによりデリバリパイプ１３８内の燃料を加熱してデリバリ燃料温Ｔｄが上昇するのを待ってエンジン２２を始動するため、良好な始動性を確保することができる。また、操作者の指示による要求パワーＰｒ＊が発生したときにデリバリ燃料温Ｔｄが低温のためにエンジン２２が始動できない状況だったとしても、モータＭＧ２による走行が可能なため、操作者の要求に応えることができる。さらに、エンジン２２の燃料として低級アルコールとガソリンとを混合したものを使用した場合には、ガソリン単独の場合に比べて低温時に燃料の霧化や気化が起きにくいため、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下のときにデリバリパイプ１３８を加熱してデリバリ燃料温Ｔｄを高くする意義が高い。
【００４２】
実施例では、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下のときにはリボンヒータ１３９をオンにしてデリバリパイプ１３８の燃料を加熱し、その後デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆを超えたときにリボンヒータ１３９をオフすることとしたが、デリバリ燃料温Ｔｄとリボンヒータ１３９への通電時間との関係をあらかじめ実験等で求めておき、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下のときにはその関係に基づいてリボンヒータ１３９への通電時間を設定し、設定した通電時間だけリボンヒータ１３９をオンするようにしてもよい。
【００４３】
実施例では、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下のときにエンジン２２の始動性が不良になると推測したが、エンジン２２の冷却水温が所定温度以下のときにエンジン２２の始動性が不良になると推測してもよいし、外気の温度が所定温度以下のときにエンジン２２の始動性が不良になると推測してもよい。
【００４４】
実施例では、リボンヒータ１３９をデリバリパイプ１３８に巻き付けると共にデリバリ燃料温Ｔｄをデリバリ燃料温センサ１６２により検出する構成を採用し、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下のときにリボンヒータ１３９によりデリバリパイプ１３８の燃料を加熱するようにしたが、リボンヒータを燃料噴射弁１２６に巻き付けると共に燃料噴射弁１２６内の燃料の温度（弁内燃料温）Ｔｉを弁内燃料温センサにより検出する構成を採用し、弁内燃料温Ｔｉが所定温度Ｔｉｒｅｆ以下のときにリボンヒータにより燃料噴射弁１２６を加熱するようにしてもよい。また、リボンヒータを燃料噴射弁１２６に巻き付ける代わりに加熱用ヒータを内蔵した燃料噴射弁を用いるとしてもよい。
【００４５】
実施例では、エンジン２２の始動要求があったときにデリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下でありエンジン２２の始動性が不良になると推測される場合には、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆを超えるようリボンヒータ１３９を制御すると共にエンジン２２を停止させたまま要求パワーＰｒ＊に基づく動力がモータＭＧ２によって駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、その後デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆを超えた場合にはエンジン２２が始動するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御したが、図８に示す始動時制御ルーチンを採用してもよい。この始動時制御ルーチンでは、ステップＳ１１０のデータ入力時にデリバリパイプ１３８の燃料の圧力（燃圧）Ｐｆを入力する。この燃圧Ｐｆは、デリバリパイプ１３８に取り付けた燃料圧力センサ（図示せず）によって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する。そして、ステップＳ１４０でデリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下のときには、燃圧Ｐｆが所定圧力Ｐｒｅｆ以上か否かを判定する（ステップＳ１４２）。ここで、所定圧力Ｐｒｅｆは以下のようにして定めた。すなわち、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下では、燃料の霧化や気化が起きにくいため燃圧Ｐｆが通常の圧力であるとするとエンジン２２の始動性が悪化するが、燃圧Ｐｆを通常の圧力よりも高く設定すれば燃料の霧化や気化を促進すると共に同じ噴射時間であっても実質的な燃料噴射量が増える。その結果、霧化や気化する燃料が増えるため、エンジン２２の始動性が良好になる。したがって、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下であってもエンジン２２の始動性が良好になるような燃圧Ｐｆを実験等により求め、そのときの燃圧Ｐｆを所定圧力Ｐｒｅｆとした。そして、ステップＳ１４２で燃圧Ｐｆが所定圧力Ｐｒｅｆ以下のときには、エンジン２２の始動禁止指令、すなわち、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を値０に設定する指令と共に燃料ポンプ１４２の駆動を開始しリターンバルブ１４４を開放するときの圧力を通常よりも高い所定圧力Ｐｒｅｆに設定する燃料加圧指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１４４）。これにより、デリバリパイプ１３８の燃圧は徐々に高くなる。その後は図３の始動時制御ルーチンのステップＳ１６０以降と同様の処理を行なう。こうしてエンジンＥＣＵ２４へ燃料加圧指令を送信したあと、燃圧Ｐｆが所定圧力Ｐｒｅｆを超えたとき（ステップＳ１４２でＹＥＳ）、図３の始動時制御ルーチンのステップＳ１８０以降と同様の処理を行なうことにより、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしてエンジン２２を完爆するのを待って本ルーチンを終了する。このように、エンジン２２の始動時にデリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下であり燃料の霧化や気化が十分でなくエンジン２２の始動性が不良になると推測される場合には、燃料を加圧して通常時よりも高圧力になるのを待ってエンジン２２を始動するので燃料の霧化や気化を促進すると共に同じ燃料噴射時間でも燃料噴射量を増量することができるため、良好な始動性を確保することができる。また、操作者の指示による要求パワーＰｒ＊が発生したときにデリバリ燃料温Ｔｄが低温のためにエンジン２２が始動できない状況だったとしても、モータＭＧ２による走行が可能なため、操作者の要求に応えることができる。さらに、エンジン２２の燃料として低級アルコールとガソリンとを混合したものを使用した場合には、ガソリン単独の場合に比べて低温時に燃料の霧化や気化が起きにくいため、デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆ以下のときに燃圧Ｐｆを高くする意義が高い。
【００４６】
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９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９における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂ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、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、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２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸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。
【００４８】
ここで、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、燃料タンク１３６からエンジン２２の各気筒に燃料を供給するデリバリパイプ１３８や燃料噴射弁１２６が「燃料供給系」に相当し、デリバリパイプ１３８内の燃料を加熱するリボンヒータ１３９が「燃料加熱手段」に相当し、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されると共にリングギヤ軸３２ａとは独立に回転可能にエンジン２２のクランクシャフト２６に接続され、電力と動力の入出力を伴ってリングギヤ軸３２ａとクランクシャフト２６とに動力を入出力可能なモータＭＧ１および動力分配統合機構３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、操作者のアクセルペダル８１の踏み込み量（指示）に基づいてリングギヤ軸３２ａの要求トルクＴｒ＊を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、エンジン２２の始動要求があったときにエンジン２２の始動性が低温のため不良になると推測される場合には燃料供給系の一つであるデリバリパイプ１３８の燃料温度であるデリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆを超えるようリボンヒータ１３９を制御すると共にエンジン２２を停止させたまま要求トルクＴｒ＊に基づく動力（パワー）がモータＭＧ２によってリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、その後デリバリ燃料温Ｔｄが所定温度Ｔｄｒｅｆを超えた場合にはエンジン２２が始動するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、図８の始動時制御ルーチンを採用した場合、燃料ポンプ１４２およびリターンバルブ１４４が「燃料加圧手段」に相当し、エンジン２２の始動要求があったときにエンジン２２の始動性が低温のため不良になると推測される場合には、デリバリパイプ１３８の燃圧Ｐｆが通常時よりも高圧力である所定圧力Ｐｒｅｆを超えるよう燃料ポンプ１４２およびリターンバルブ１４４を制御すると共にエンジン２２を停止させたまま要求トルクＴｒ＊に基づく動力（パワー）がモータＭＧ２によってリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御し、その後燃圧Ｐｆが所定圧力Ｐｒｅｆを超えた場合にはエンジン２２が始動するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。
【００４９】
ここで、「内燃機関」としては、低級アルコールやガソリン、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、揮発性の燃料により動力を出力するものであれば如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「燃料加熱手段」としては、燃料供給系の燃料を加熱可能なものであれば如何なるタイプのものであってもよく、例えば燃料タンク１３６を加熱するヒータであってもよい。「燃料加圧手段」としては、燃料供給系の燃料を加圧可能なものであれば如何なるタイプのものであってもよい。「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ＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力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。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０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としてもよいし、バッテリＥＣＵ５２などの他の電子制御ユニットを加えて構成されるとしてもよい。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。
【００５０】
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】
【００５１】
本発明は、自動車の製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【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】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【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時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２を始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例を示す説明図である。
【図６】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７】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８】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時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】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。
【符号の説明】
【００５３】
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）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、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、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、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３６  燃料タンク、１３８  デリバリパイプ、１３９  リボンヒータ、１４０  循環経路、１４２  燃料ポンプ、１４４  リターンバルブ、１５６  クランクポジションセンサ、１５８  冷却水温センサ、１６０  スロットルバルブポジションセンサ、１６２  デリバリ燃料温センサ、１６４  スロットルモータ、１６６  イグニッションコイル、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ  ２３４  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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