(57)【要約】【課題】内燃機関に不具合を発生させることなく内燃機関の異常をより適切に判定する。【解決手段】エンジンの運転を伴う走行時にはエンジン要求パワーに対して実パワーが不足しているときに異常カウンタＣ１をインクリメントし不足していないときに異常カウンタＣ１を値０に設定し、エンジン始動時には燃料噴射制御と点火制御とを開始した後のエンジン回転数が所定回転数未満のときに異常カウンタＣ２をインクリメントし所定回転数以上のときに異常カウンタＣ２を値０に設定する。そして、異常カウンタＣ１が異常確定用の閾値α１未満で閾値α２以上のときや異常カウンタＣ２が異常確定用の閾値β１未満で閾値β２以上のとき、燃料残量Ｆｒが燃料切れ寸前の所定量Ｆｒｅｆ以上のときには目標吸入空気量Ｑ＊の増量を伴ってエンジンを運転制御し、所定量Ｆｒｅｆ未満のときには目標吸入空気量Ｑ＊の増量を伴わずにエンジンを運転制御する（Ｓ５２０〜Ｓ５８０）。【選択図】図１３
2008232072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の供給を受けて該燃料の燃焼により動力を出力する内燃機関を備える車両であって、
前記内燃機関の燃焼状態を検出または推定する燃焼状態検出推定手段と、
前記燃焼状態検出推定手段により前記内燃機関の通常とは異なる非通常燃焼状態が検出または推定されたとき、該非通常燃焼状態の継続時間に基づいて該内燃機関の異常を段階的に判定する異常判定手段と、
燃料残量を検出する燃料残量検出手段と、
前記異常判定手段により前記内燃機関の異常のおそれが判定されたときに該異常を確定するに先立って、前記燃料残量検出手段により検出された燃料残量が燃料切れ寸前の所定量以上のときには前記内燃機関への吸入空気量の増量を伴って該内燃機関を運転制御し、前記燃料残量検出手段により検出された燃料残量が前記所定量未満のときには吸入空気量の増量を伴わずに前記内燃機関を運転制御する異常判定時制御手段と
を備える車両。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記燃焼状態検出推定手段により前記非通常燃焼状態が第１所定時間に亘って継続して検出または推定されたときに前記内燃機関の異常を確定する手段であり、前記燃焼状態検出推定手段により前記非通常燃焼状態が前記第１所定時間よりも短い第２所定時間に亘って継続して検出または推定されたときに前記内燃機関の異常のおそれを判定する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両であって、
前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、
前記内燃機関の始動が要求されたときには、該内燃機関がモータリングされるよう前記モータリング手段を制御すると共に該モータリングした後に該内燃機関の燃料噴射制御と点火制御とを開始する始動制御手段と、を備え、
前記燃焼状態検出推定手段は、前記燃料噴射制御と前記点火制御とが開始された後の前記内燃機関の回転数またはトルクを検出または推定する手段であり、
前記異常判定手段は、前記検出または推定された内燃機関の回転数またはトルクに基づいて該内燃機関の始動異常を判定する手段である
車両。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の車両であって、
前記内燃機関に要求される要求動力に基づいて該内燃機関を運転制御する運転制御手段を備え、
前記燃焼状態検出推定手段は、前記内燃機関から出力されている動力を検出または推定する手段であり、
前記異常判定手段は、前記検出または推定された内燃機関から出力されている動力に基づいて該内燃機関の出力異常を判定する手段である
車両。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の車両であって、
車軸に接続された駆動軸と該駆動軸に対して独立して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入出力可能な電動機と
を備える車両。
【請求項６】
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１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５記載の車両。
【請求項７】
燃料の供給を受けて該燃料の燃焼により動力を出力する内燃機関を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が通常とは異なる非通常燃焼状態にあるとき、該非通常燃焼状態の継続時間に基づいて該内燃機関の異常を段階的に判定し、
（ｂ）前記内燃機関の異常のおそれが判定されたときに該異常を確定するに先立って、燃料残量が燃料切れ寸前の所定量以上のときには前記内燃機関への吸入空気量の増量を伴って該内燃機関を運転制御し、燃料残量が前記所定量未満のときには吸入空気量の増量を伴わずに前記内燃機関を運転制御する
車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料の供給を受けて該燃料の燃焼により動力を出力する内燃機関を備える車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、モータによりエンジンを所定回転数までモータリングして燃料噴射制御や点火制御を開始しエンジンの完爆が判定されたときにモータリングを停止するエンジンの始動制御を行なう際に、エンジンの完爆が判定されないまま（燃焼不良）の状態でモータリングが所定時間（予備時間）に亘って継続されたときにはエンジンの吸入空気量の増量を伴ってエンジンを運転制御し、吸入空気量の増量にも拘わらずエンジンの完爆が判定されないままモータリングが予備時間よりも長い異常決定時間に亘って継続されたときにエンジンの異常を確定するものものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、エンジンの異常を確定する前に、吸入空気量の増加を伴ってエンジンを運転制御することにより、エンジンの一時的な出力低下によってエンジンの異常が確定されるのを防止している。
【特許文献１】特開２００６−２７４９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した車両において、燃料タンク内が燃料切れ寸前の状態になると、エンジンへの燃料の供給が断続的になる場合があり、この場合、燃焼不良の発生により吸入空気量の増加を伴ってエンジンを運転制御すると、正常燃焼と燃焼不良とが繰り返されてエンジンの異常が確定されない状態が長時間に亘って続くおそれがある。こうした状態は、触媒の温度上昇などのエンジンの不具合の発生を招くことから、より適切に対処することが望まれる。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関に不具合を発生させることなく内燃機関の燃焼異常をより適切に判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両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】
本発明の車両は、
燃料の供給を受けて該燃料の燃焼により動力を出力する内燃機関を備える車両であって、
前記内燃機関の燃焼状態を検出または推定する燃焼状態検出推定手段と、
前記燃焼状態検出推定手段により前記内燃機関の通常とは異なる非通常燃焼状態が検出または推定されたとき、該非通常燃焼状態の継続時間に基づいて該内燃機関の異常を段階的に判定する異常判定手段と、
燃料残量を検出する燃料残量検出手段と、
前記異常判定手段により前記内燃機関の異常のおそれが判定されたときに該異常を確定するに先立って、前記燃料残量検出手段により検出された燃料残量が燃料切れ寸前の所定量以上のときには前記内燃機関への吸入空気量の増量を伴って該内燃機関を運転制御し、前記燃料残量検出手段により検出された燃料残量が前記所定量未満のときには吸入空気量の増量を伴わずに前記内燃機関を運転制御する異常判定時制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、内燃機関が通常とは異なる非通常燃焼状態にあるときこの非通常燃焼状態の継続時間に基づいて内燃機関の異常を段階的に判定し、内燃機関の異常のおそれが判定されたときに異常を確定するに先立って、燃料残量が燃料切れ寸前の所定量以上のときには内燃機関への吸入空気量の増量を伴って内燃機関を運転制御し、燃料残量が所定量未満のときには吸入空気量の増量を伴わずに内燃機関を運転制御する。したがって、内燃機関の異常をより適切に判定することができると共に燃料残量が燃料切れ寸前の所定量未満のときに吸入空気量の増量によって内燃機関の異常の確定が遅れることに起因する不具合の発生を抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記異常判定手段は、前記燃焼状態検出推定手段により前記非通常燃焼状態が第１所定時間に亘って継続して検出または推定されたときに前記内燃機関の異常を確定する手段であり、前記燃焼状態検出推定手段により前記非通常燃焼状態が前記第１所定時間よりも短い第２所定時間に亘って継続して検出または推定されたときに前記内燃機関の異常のおそれを判定する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、前記内燃機関の始動が要求されたときには、該内燃機関がモータリングされるよう前記モータリング手段を制御すると共に該モータリングした後に該内燃機関の燃料噴射制御と点火制御とを開始する始動制御手段と、を備え、前記燃焼状態検出推定手段は、前記燃料噴射制御と前記点火制御とが開始された後の前記内燃機関の回転数またはトルクを検出または推定する手段であり、前記異常判定手段は、前記検出または推定された内燃機関の回転数またはトルクに基づいて該内燃機関の始動異常を判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の不具合の発生を抑制しながら内燃機関の始動異常をより適切に判定することができる。
【００１０】
さらに、本発明の車両において、前記内燃機関に要求される要求動力に基づいて該内燃機関を運転制御する運転制御手段を備え、前記燃焼状態検出推定手段は、前記内燃機関から出力されている動力を検出または推定する手段であり、前記異常判定手段は、前記検出または推定された内燃機関から出力されている動力に基づいて該内燃機関の出力異常を判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の不具合の発生を抑制しながら内燃機関の出力異常をより適切に判定することができる。
【００１１】
また、本発明の車両において、車軸に接続された駆動軸と該駆動軸に対して独立して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入出力可能な電動機とを備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１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。
【００１２】
本発明の車両の制御方法は、
燃料の供給を受けて該燃料の燃焼により動力を出力する内燃機関を備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が通常とは異なる非通常燃焼状態にあるとき、該非通常燃焼状態の継続時間に基づいて該内燃機関の異常を段階的に判定し、
（ｂ）前記内燃機関の異常のおそれが判定されたときに該異常を確定するに先立って、燃料残量が燃料切れ寸前の所定量以上のときには前記内燃機関への吸入空気量の増量を伴って該内燃機関を運転制御し、燃料残量が前記所定量未満のときには吸入空気量の増量を伴わずに前記内燃機関を運転制御する
ことを要旨とする。
【００１３】
本発明の車両の制御方法によれば、内燃機関が通常とは異なる非通常燃焼状態にあるときこの非通常燃焼状態の継続時間に基づいて内燃機関の異常を段階的に判定し、内燃機関の異常のおそれが判定されたときに異常を確定するに先立って、燃料残量が燃料切れ寸前の所定量以上のときには内燃機関への吸入空気量の増量を伴って内燃機関を運転制御し、燃料残量が所定量未満のときには吸入空気量の増量を伴わずに内燃機関を運転制御する。したがって、内燃機関の異常をより適切に判定することができると共に燃料残量が燃料切れ寸前の所定量未満のときに吸入空気量の増量によって内燃機関の異常の確定が遅れることに起因する不具合の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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】
【００１５】
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。
【００１６】
エンジン２２は、燃料タンク２３から供給される例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料の燃焼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。
【００１７】
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およ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、燃料タンク２３に取り付けられた燃料残量センサ２３ａからの燃料残量Ｆｒやクランクシャフト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，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，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，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からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号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、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の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、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に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１８】
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。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２０】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電圧センサ５１ａにより検出された端子間電圧Ｖｂと電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂとに基づいて充放電電力Ｐｂ（＝Ｖｂ×Ｉｂ）を演算したり、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（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ることにより設定することができる。図３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４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。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算したバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいてバッテリ５０が充放電すべき電力としての充放電要求パワーＰｂ＊を設定している。
【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。
【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。
【００２３】
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、エンジン２２の運転を伴って走行する駆動制御とエンジン２２を始動する始動制御とについて説明する。まず、駆動制御について説明し、その後に、始動制御について説明する。図５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、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２４】
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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊，バッテリ５０の充放電電力Ｐｂ，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、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクポジションセンサ１４０からの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の充放電電力Ｐｂは、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと充放電電流Ｉｂとに基づいて演算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。バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）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。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（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。
【００２５】
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＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊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。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものからバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて更にロスＬｏｓｓを加え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（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。
【００２６】
続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図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。
【００２７】
次に、入力したバッテリ５０の充放電電力Ｐｂから前回このルーチンで入力した充放電要求パワー（前回Ｐｂ＊）を減じて電力偏差ΔＰｂ（＝Ｐｂ−前回Ｐｂ＊）を計算し（ステップＳ１３０）、計算した電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ以上か否かを判定する（ステップＳ１４０）。後述するように、エンジン２２はリングギヤ軸３２ａへの要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものからバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて更にロスＬｏｓｓを加えたものとして計算された要求パワーＰｅ＊が出力されるよう制御され、モータＭＧ１，ＭＧ２はリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるよう制御される。モータＭＧ１，ＭＧ２はエンジン２２に比して制御性が良いから、エンジン２２から実際に出力されている実パワーが要求パワーＰｅ＊に一致していれば、バッテリ５０の充放電電力Ｐｂは充放電要求パワー（前回Ｐｂ＊）に一致し、エンジン２２の実パワーが要求パワーＰｅ＊に対して不足していると、充放電電力Ｐｂと充放電要求パワー（前回Ｐｂ＊）とに偏差が生じる。即ち、実パワーが要求パワーＰｅ＊に一致すると電力偏差ΔＰｂは値０となり、実パワーが要求パワーＰｅ＊に対して不足すると電力偏差ΔＰｂは値０よりも大きくなり、場合によっては閾値Ｐｒｅｆ以上になる。したがって、ステップＳ１４０の判定は、エンジン２２の実パワーが要求パワーＰｅ＊に対して許容範囲を超えて不足しているか否かを判定するものとなる。閾値Ｐｒｅｆは、要求パワーＰｅ＊に対する実パワーの許容範囲を定めるものであり、車両の仕様に応じて設定される。電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ未満のときには異常カウンタＣ１に値０をセットし（ステップＳ１５０）、電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ以上のときには異常カウンタＣ１を値１だけインクリメントする（ステップＳ１６０）。
【００２８】
そして、エンジン２２の目標回転数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＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１７０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図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、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。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。
【００２９】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-(Nm2/Gr)/ρ    (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３０】
続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよりトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ１８０、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１９０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図９に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。
【００３１】
0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr*  (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout  (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min)  (5)
【００３２】
そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算すると共に（ステップＳ２００）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータ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（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、式（６）は、図８の共線図から容易に導くことができる。
【００３３】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr            (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2           (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2          (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)  (9)
【００３４】
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（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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。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。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。以上、駆動制御ルーチンについて説明した。
【００３５】
次に、エンジン２２の始動制御について説明する。図１０は、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、エンジン２２の始動が要求されたときに実行される。
【００３６】
始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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ３００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて図６の要求トルク設定用マップを用いてリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ３１０）。なお、エンジン２２の回転数ＮｅやモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔについては前述した。
【００３７】
続いて、始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔ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Ｓ３２０）。エンジン２２の始動時にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定するトルクマップの一例とエンジン２２の回転数Ｎｅの変化の様子の一例とを図１１に示す。実施例のトルクマップは、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＊に設定してエンジン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が共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時間ｔ２にエンジン２２を安定して回転数Ｎ１（例えば８００ｒｐｍなど）以上でモータリングすることができるトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、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。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ１よりも大きい回転数Ｎ２（例えば１０００ｒｐｍなど）以上となった時刻ｔ３からその状態（Ｎｅ≧Ｎ２）が所定時間継続した時刻ｔ４にエンジン２２が完爆したと判定されたときに発電用のトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。ここで、回転数Ｎ１は、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数である。
【００３８】
モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、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と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとに基づいてモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐを前述した式（６）により計算すると共に（ステップＳ３３０）、モータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを前述した式（７）および式（８）により計算し（ステップＳ３４０）、前述した式（９）により仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（ステップＳ３５０）、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３６０）。図１２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。図１２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。
【００３９】
そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが燃料噴射制御と点火制御とを開始する回転数としての所定回転数Ｎ１以上か否かを判定する（ステップＳ３７０）。エンジン２２のモータリングを開始した直後を考えると、エンジン２２の回転数Ｎｅは所定回転数Ｎ１未満と判定されてステップＳ３００に戻ってステップＳ３００〜Ｓ３７０の処理を繰り返す。エンジン２２のモータリングが継続されてエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎ１以上となると、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始していなければ（ステップＳ３８０）、燃料噴射制御と点火制御の開始指示をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３９０）。これにより、燃焼噴射制御と点火制御の開始指示を受けたエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が始動されるよう燃焼噴射制御と点火制御とを開始する。
【００４０】
エンジン２２の燃料噴射制御と点火制御が開始された以降には、エンジン２２の回転数Ｎｅと回転数Ｎ１よりも大きい回転数Ｎ２とを比較し（ステップＳ４００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２未満のときには異常カウンタＣ２を値１だけインクリメントして（ステップＳ４１０）、ステップＳ３００に戻ってステップＳ３００〜Ｓ４００の処理を繰り返す。一方、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２以上のときには、異常カウンタＣ２を値０に設定し（ステップＳ４２０）、その状態（Ｎｅ≧Ｎ２）が所定時間（例えば０．５秒など）継続したか否かを判定し（ステップＳ４３０）、所定時間継続していないときには未だエンジン２２は完爆していないと判断してステップＳ３００に戻って処理を繰り返し、所定時間継続したときにはエンジン２２が完爆したと判断して本ルーチンを終了する。
【００４１】
次に、図５の駆動制御ルーチンや図１０の始動制御ルーチンでハイブリッド用電子制御ユニット７０から送信された各種設定値や制御指示を受信したエンジンＥＣＵ２４によるエンジン２２の運転制御について説明する。エンジン２２の運転制御は、図５の駆動制御ルーチンで設定される異常カウンタＣ１と図１０の始動制御ルーチンで設定される異常カウンタＣ２とを用いるエンジン２２の異常の判定を伴って行なわれる。図１３は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン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、ハイブリッド用電子制御ユニット７０から各種設定値や制御指示を受信したときに実行される。
【００４２】
エンジン制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，エンジン２２を始動する際の燃料噴射制御や点火制御の開始指示，異常カウンタＣ１，Ｃ２，燃料残量センサ２３ａからの燃料残量Ｆｒなどの制御や異常判定に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ５００）。ここで、目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，燃料噴射制御や点火制御の開始指示，異常カウンタＣ１，Ｃ２は、図５の駆動制御ルーチンや図１０の始動制御ルーチンで設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。
【００４３】
こうしてデータを入力すると、図５の駆動制御ルーチンで設定された目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を入力したときにはエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とで示される運転ポイントで運転されるよう目標吸入空気量Ｑ＊（目標スロットル開度）を設定し、図１０の始動制御ルーチンで送信された燃料噴射制御や点火制御の開始指示を入力したときにはエンジン２２が良好な始動性をもって始動されるよう目標吸入空気量Ｑ＊を設定する（ステップＳ５１０）。
【００４４】
続いて、入力した異常カウンタＣ１と閾値α１，α２とを比較すると共に入力した異常カウンタＣ２と閾値β１，β２とを比較する（ステップＳ５２０〜Ｓ５５０）。ここで、閾値α１，α２は、図５の駆動制御ルーチンによるエンジン２２の出力異常を段階的に判定するためのものであり、例えば、閾値α１はエンジン２２の出力異常を確定するために駆動制御ルーチンで異常カウンタＣ１のインクリメントが７〜８秒程度継続したときの値として設定され、閾値α２はエンジン２２の出力異常を確定する前の出力異常のおそれを判定するために異常カウンタＣ１のインクリメントが４〜５秒程度継続したときの値として設定されている。また、閾値β１，β２は、図１０の始動制御ルーチンによるエンジン２２の始動異常を段階的に判定するためのものであり、例えば、閾値β１はエンジン２２の始動異常を確定するために始動制御ルーチンで異常カウンタＣ２のインクリメントが７〜８秒程度継続したときの値として設定され、閾値β２はエンジン２２の始動異常を確定する前の始動異常のおそれを判定するために異常カウンタＣ２のインクリメントが４〜５秒程度継続したときの値として設定されている。ステップＳ５４０で異常カウンタＣ１が閾値α２未満と判定されると共にステップＳ５５０で異常カウンタＣ２が閾値β２未満と判定されたときには、ステップＳ５１０で設定された目標吸入空気量Ｑ＊を用いてエンジン２２を運転制御して（ステップＳ５８０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２の運転制御は、具体的には、目標吸入空気量Ｑ＊で吸気されるようスロットルモータ１３６の駆動制御すると共にエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａｉｒに基づいて所定空燃比となるよう燃料噴射弁１２６を制御し、点火プラグ１３０が圧縮行程の所定タイミングで点火されるよう制御することにより行なわれる。一方、異常カウンタＣ１が閾値α１以上と判定されたときにはエンジン２２の出力異常を確定し、ステップＳ５３０で異常カウンタＣ２が閾値β１以上と判定されたときにはエンジン２２の始動異常を確定して（ステップＳ５９０）、本ルーチンを終了する。
【００４５】
異常カウンタＣ１が閾値α２以上で閾値α１未満と判定されたり異常カウンタＣ２が閾値β２以上で閾値β１未満と判定されたときには、エンジン２２に出力異常や始動異常のおそれがあると判断し、入力した燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満か否かを判定し（ステップＳ５６０）、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ以上のときには、ステップＳ５１０で設定された目標吸入空気量Ｑ＊を所定量ΔＱだけ増量して目標吸入空気量Ｑ＊を再設定し（ステップＳ５７０）、再設定した目標吸入空気量Ｑ＊でエンジン２２を運転制御して（ステップＳ５８０）、本ルーチンを終了する。異常カウンタＣ１が閾値α２以上で閾値α１未満のときに目標吸入空気量Ｑ＊を増量すると、エンジン２２の実パワーが大きくなるから、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０で計算される電力偏差ΔＰｂは小さくなり、電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ以下となると、異常カウンタＣ１は値０にリセットされる。また、異常カウンタＣ２が閾値β２以上で閾値β１未満のときに目標吸入空気量Ｑ＊を増量すると、エンジン２２の燃焼状態が良好となり、図１０の始動制御ルーチンのステップＳ４００でエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２以上となると、異常カウンタＣ２は値０にリセットされる。このように、異常カウンタＣ１が閾値α２以上で閾値α１未満のときや異常カウンタＣ２が閾値β２以上で閾値β１未満のときに目標吸入空気量Ｑ＊を増量することにより、エンジン２２の一時的な燃焼不良によって異常カウンタＣ１，Ｃ２が閾値α１，β１までインクリメントされて異常が確定されてしまうのを抑制しているのである。これにより、エンジン２２の異常の誤判定を抑制することができる。また、所定量Ｆｒｅｆは、燃料タンク２３内が燃料切れ寸前の状態にあるかを判定するための閾値である。
【００４６】
一方、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満と判定されると、ステップＳ５１０で設定した目標吸入空気量Ｑ＊を維持してエンジン２２を運転制御して（ステップＳ５８０）、本ルーチンを終了する。いま、図５の駆動制御ルーチンが実行されている最中に燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満でエンジン２２への燃料の供給が断続的になり、エンジン２２が正常燃焼と燃焼不良とを繰り返している状態を考える。この状態で目標吸入空気量Ｑ＊を増量すると、エンジン２２から出力されるトルクが大きく変動するから、図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０で電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ未満の判定と電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ以上の判定とが繰り返される場合がる。電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ以上のときには異常カウンタＣ１は値０にリセットされるから、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満（燃料切れ寸前）のときには完全に燃料切れとなるまで異常カウンタＣ１が閾値α１未満の状態（エンジン２２の出力異常が確定されない状態）が長時間に亘って継続し、浄化装置１３４の触媒が異常な高温となるなどの不具合を招く場合が考えられる。実施例では、異常カウンタＣ１が閾値α２以上で閾値α１未満のときに燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満のときには、吸入空気量Ｑ＊を増量しないから、エンジン２２の出力異常の確定が遅れることに基づく上述したエンジン２２の不具合の発生を抑制することができる。次に、図１０の始動制御ルーチンが実行されている最中に燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満でエンジン２２への燃料の供給が断続的になり、エンジン２２が正常燃焼と燃焼不良とを繰り返している状態を考える。この状態で目標吸入空気量Ｑ＊を増量すると、エンジン２２から出力されるトルクが大きく変動するから、図１０の始動制御ルーチンのステップＳ４００でエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２未満の判定と回転数Ｎｅが回転数Ｎ２以上の判定とが繰り返される場合がある。エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２以上のときには異常カウンタＣ２は値０にリセットされるから、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満（燃料切れ寸前）のときには完全に燃料切れとなるまで異常カウンタＣ２が閾値β１未満の状態（エンジン２２の始動異常が確定されない状態）が長時間に亘って継続し、浄化装置１３４の触媒が異常な高温となるなどの不具合を招く場合が考えられる。実施例では、異常カウンタＣ２が閾値β２以上で閾値β１未満のときに燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満のときには、吸入空気量Ｑ＊を増量しないから、エンジン２２の始動異常の確定が遅れることに基づく上述したエンジン２２の不具合の発生を抑制することができる。
【００４７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、図５の駆動制御ルーチンで電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ以上（エンジン２２の実パワーが要求パワーＰｅ＊に対して不足）のときには異常カウンタＣ１を値１だけインクリメントし電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ未満のときには異常カウンタＣ１を値０にリセットしてこの異常カウンタＣ１が閾値α１以上のときにエンジン２２の出力異常を確定するものとして、異常カウンタＣ１が閾値α１未満で閾値α１よりも小さい閾値α２以上のときに燃料残量Ｆｒが燃料切れ寸前の所定量Ｆｒｅｆ以上のときには吸入空気量Ｑ＊の増量を伴ってエンジン２２を運転制御し、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満のときには吸入空気量Ｑ＊を増量しないでエンジン２２を運転制御するから、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の一時的な燃焼不良によって異常が確定されてしまうのを抑制でき、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満のときには異常の確定が遅れることに基づくエンジン２２の不具合（浄化装置１３４の触媒が異常な高温になるなどの不具合）の発生を抑制することができる。
【００４８】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、図１０の始動制御ルーチンでエンジン２２の燃料噴射制御と点火制御を開始してからエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２未満のときには異常カウンタＣ２を値１だけインクリメントし回転数Ｎｅが回転数Ｎ２以上のときには異常カウンタＣ２を値０にリセットしてこの異常カウンタＣ２が閾値β１以上のときにエンジン２２の始動異常を確定するものとして、異常カウンタＣ２が閾値β１未満で閾値β１よりも小さい閾値β２以上のときに燃料残量Ｆｒが燃料切れ寸前の所定量Ｆｒｅｆ以上のときには吸入空気量Ｑ＊の増量を伴ってエンジン２２を運転制御し、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満のときには吸入空気量Ｑ＊を増量しないでエンジン２２を運転制御するから、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の一時的な燃焼不良によって異常が確定されてしまうのを抑制でき、燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満のときには異常の確定が遅れることに基づくエンジン２２の不具合（浄化装置１３４の触媒が異常な高温になるなどの不具合）の発生を抑制することができる。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図１３のエンジン制御ルーチンにおけるエンジン２２の異常の判定を図５の駆動制御ルーチンと図１０の始動制御ルーチンの両方に適用するものとしたが、いずれか一方のみに適用するものとしてもよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、上述した式（３），（４）を満たす範囲内でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐを制限するトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを求めてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したが、式（３），（４）を満たす範囲内によるトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの制限を受けることなくモータトルクＴｍ１ｔｍｐをそのままモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共にこのトルク指令Ｔｍ１＊を用いて式（７），（８）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを求めてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するものとしても構わない。この他、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や予想モータ回転数Ｎｍ２ｅｓｔを用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊Ｔｍ２＊を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００５２】
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１４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１４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。
【００５３】
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１５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。
【００５４】
実施例では、本発明をエンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車に適用して説明したが、ハイブリッド自動車に限定されるものではなく、動力源として内燃機関のみを搭載する自動車に適用するものとしてもよい。
【００５５】
また、こうした自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。
【００５６】
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、電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ以上（エンジン２２の実パワーが要求パワーＰｅ＊に対して不足）のときには異常カウンタＣ１を値１だけインクリメントし電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ未満のときには異常カウンタＣ１を値０にリセットする図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ１６０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０やエンジン２２を始動する際の燃料噴射制御や点火制御を開始した後にエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２未満のときには異常カウンタＣ２を値１だけインクリメントしエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２以上のときには異常カウンタＣ２を値０にリセットする図１０の始動制御ルーチンのステップＳ４００〜Ｓ４２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「燃焼状態検出推定手段」に相当し、異常カウンタＣ１と閾値α１，α２との比較によりエンジン２２の出力異常を段階的に判定し、異常カウンタＣ２と閾値β１，β２との比較によりエンジン２２の始動異常を段階的に判定する図１３のエンジン制御ルーチンのステップＳ５２０〜Ｓ５５０，Ｓ５９０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「異常判定手段」に相当し、燃料残量センサ２３ａが「燃料残量検出手段」に相当し、異常カウンタＣ１が閾値α２以上で閾値α１未満のときや異常カウンタＣ２が閾値β２以上で閾値β１未満のときに燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ以上のときには目標吸入空気量Ｑ＊の増量を伴ってエンジン２２を運転制御し燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満のときには目標吸入空気量Ｑ＊の増量を伴わずにエンジン２２を運転制御する図１３のエンジン制御ルーチンのステップＳ５６０〜Ｓ５８０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「異常判定時制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当する。また、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。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、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。「燃焼状態検出推定手段」としては、電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ以上のときには異常カウンタＣ１を値１だけインクリメントし電力偏差ΔＰｂが閾値Ｐｒｅｆ未満のときには異常カウンタＣ１を値０にリセットしたり、エンジン２２を始動する際の燃料噴射制御や点火制御を開始した後にエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２未満のときには異常カウンタＣ２を値１だけインクリメントしエンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎ２以上のときには異常カウンタＣ２を値０にリセットするものに限定されるものではなく、内燃機関から出力されるトルクを直接検出したりエンジン２２からのトルク反力を受けるモータＭＧ１から出力されるトルクにより内燃機関から出力されるトルクを推定するなど、内燃機関の燃焼状態を検出または推定するものであれば如何なるものとしても構わない。「異常判定手段」としては、異常カウンタＣ１と閾値α１，α２との比較によりエンジン２２の出力異常を段階的に判定し、異常カウンタＣ２と閾値β１，β２との比較によりエンジン２２の始動異常を段階的に判定するものに限定されるものではなく、内燃機関の通常とは異なる非通常燃焼状態が検出または推定されたとき、その非通常燃焼状態の継続時間に基づいて内燃機関の異常を段階的に判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「燃料残量検出手段」としては、燃料残量センサ２３ａに限定されるものではなく、燃料残量を検出するものであれば如何なるものであっても構わない。「異常判定時制御手段」としては、異常カウンタＣ１が閾値α２以上で閾値α１未満のときや異常カウンタＣ２が閾値β２以上で閾値β１未満のときに燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ以上のときには目標吸入空気量Ｑ＊の増量を伴ってエンジン２２を運転制御し燃料残量Ｆｒが所定量Ｆｒｅｆ未満のときには目標吸入空気量Ｑ＊の増量を伴わずにエンジン２２を運転制御するものに限定されるものではなく、異常判定手段により内燃機関の異常のおそれが判定されたときに異常を確定するに先立って、燃料残量検出手段により検出された燃料残量が燃料切れ寸前の所定量以上のときには内燃機関への吸入空気量の増量を伴って内燃機関を運転制御し、燃料残量検出手段により検出された燃料残量が所定量未満のときには吸入空気量の増量を伴わずに内燃機関を運転制御するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された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ものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータ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。「発電機」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、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれかに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ものであれば如何なるものとしても構わない。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��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。
【００５７】
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】
【００５８】
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】
【００５９】
【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】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４】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５】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と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図８】エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図９】トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。
【図１０】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制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】始動時のトルクマップの一例を示す説明図である。
【図１２】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の一例を示す説明図である。
【図１３】実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１４】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１５】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】
【００６０】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  燃料タンク、２３ａ  燃料残量センサ、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、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、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，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、１４３  圧力センサ、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  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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