(57)【要約】【課題】内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとする。【解決手段】第１モータのモータリングによりエンジンを始動する際に（Ｓ１２０，Ｓ１６０）、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまではノック判定結果をマスクして完爆に至っているか否かの運転状態に応じた点火時期でエンジンを制御し（Ｓ１８０〜Ｓ２１０）、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降は運転状態とノック判定結果に応じた点火時期でエンジンを制御する（Ｓ２１０，Ｓ２２０）。これにより、モータリングによるエンジンの回転数Ｎｅや吸気圧の急変のために誤ったノック判定結果を用いることなく点火制御するから、エンジンを始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる。【選択図】図３
2009061869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態を判定するノッキング判定手段と、
前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際、前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記ノッキング判定手段による判定の有無および結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング判定手段による判定結果とに基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、
前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記設定された目標点火時期で前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する始動時制御手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
前記目標点火時期設定手段は、前記所定時間経過した以降に前記ノッキング状態が判定されたときには、前記ノッキング状態が判定されないときより遅い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段である請求項１記載の内燃機関装置。
【請求項３】
前記目標点火時期設定手段は、前記所定時間経過するまでは、前記所定時間経過した以降に前記ノッキング状態が判定されないときより遅い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段である請求項１または２記載の内燃機関装置。
【請求項４】
前記目標点火時期設定手段は、前記内燃機関の始動を開始してから該内燃機関が完爆するまでは前記内燃機関の基準となる基準点火時期より遅い所定時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定し、前記内燃機関が完爆した以降は前記所定時期から前記基準点火時期に向けて徐々に早い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置。
【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内燃機関装置を備え、前記内燃機関からの動力を用いて駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記モータリング手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記モータリング手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際には前記始動時制御手段として機能する手段である、
動力出力装置。
【請求項６】
前記モータリング手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の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５記載の動力出力装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
【請求項８】
内燃機関と、前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、を備える内燃機関装置において、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際の内燃機関装置の制御方法であって、
前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記内燃機関の運転状態に基づいて判定される前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態の有無および判定結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づく前記内燃機関の目標点火時期で前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング状態の判定結果とに基づく前記内燃機関の目標点火時期で前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する、
ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置およびこれを備える動力出力装置並びにこれを搭載する車両、内燃機関装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、ノッキング発生の判定結果に基づいてエンジンの点火時期を制御する際に、エンジンの機関回転速度が適正なノッキング判定を実行するための実行最低回転速度よりも低いときにはノッキング判定の実行を禁止するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ノックセンサからのノック信号がこのノック信号や機関回転速度，吸入空気圧に基づいて随時更新されるノック判定レベルより大きいときにノッキング発生を判定する。また、エンジンの機関回転速度が実行最低回転速度よりも若干高い領域にあるときに、ノック判定レベルとこのノック判定レベルが有効となる下限値を示す限界判定レベルとを比較することにより実行最低回転速度を更新し、適正なノッキング判定を可能とするエンジンの運転領域の拡大を図ろうとしている。
【特許文献１】特開２００３−３１４４２１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、上述の内燃機関装置では、エンジンの機関回転速度が実行最低回転速度以上のときであっても、エンジンの始動が開始された直後にエンジンの運転状態が不安定なときにはノッキングを適正に判定することができない場合がある。特に、比較的急速にエンジンをモータリング可能な装置では、エンジンが始動されている最中にはエンジンの回転速度や吸入空気圧などが急変するため、ノッキングが誤って判定される結果としてエンジンの点火時期を適正に制御することができない場合が生じる。
【０００４】
本発明の内燃機関装置およびこれを備える動力出力装置並びにこれを搭載する車両、内燃機関装置の制御方法は、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なもの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】
本発明の内燃機関装置およびこれを備える動力出力装置並びにこれを搭載する車両、内燃機関装置の制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関と、
前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態を判定するノッキング判定手段と、
前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際、前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記ノッキング判定手段による判定の有無および結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング判定手段による判定結果とに基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、
前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記設定された目標点火時期で前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関装置では、モータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関を始動する際、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは内燃機関の運転状態に基づいて判定される内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態の有無および判定結果に拘わらずに内燃機関の運転状態に基づく内燃機関の目標点火時期で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御し、所定時間経過した以降は内燃機関の運転状態とノッキング状態の判定結果とに基づく内燃機関の目標点火時期でモータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御する。これにより、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる。ここで、「所定時間」としては、内燃機関が完爆した以降の時間などが含まれる。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記目標点火時期設定手段は、前記所定時間経過した以降に前記ノッキング状態が判定されたときには、前記ノッキング状態が判定されないときより遅い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関にノッキングが発生するのを抑制するなどにより、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過した以降の点火時期をより適正なものとすることができる。
【０００９】
また、本発明の内燃機関装置において、前記目標点火時期設定手段は、前記所定時間経過するまでは、前記所定時間経過した以降に前記ノッキング状態が判定されないときより遅い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の始動に伴う燃焼圧の変動を抑制するなどにより、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでの内燃機関の点火時期をより適正なものとすることができる。
【００１０】
さらに、本発明の内燃機関装置において、前記目標点火時期設定手段は、前記内燃機関の始動を開始してから該内燃機関が完爆するまでは前記内燃機関の基準となる基準点火時期より遅い所定時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定し、前記内燃機関が完爆した以降は前記所定時期から前記基準点火時期に向けて徐々に早い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転状態に基づいて目標点火時期を設定することができる。ここで「所定時期」としては、内燃機関の点火時期として制御可能な範囲内で最も遅い点火時期などが含まれる。
【００１１】
本発明の動力出力装置は、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関と、前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態を判定するノッキング判定手段と、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際、前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記ノッキング判定手段による判定の有無および結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング判定手段による判定結果とに基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記設定された目標点火時期で前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する始動時制御手段とを備え、前記内燃機関からの動力を用いて駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記モータリング手段と前記電動機とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際には前記始動時制御手段として機能する手段である、ことを要旨とする。
【００１２】
この本発明の動力出力装置では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を備えるから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる効果や、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過した以降の点火時期をより適正なものとすることができる効果，内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでの内燃機関の点火時期をより適正なものとすることができる効果，内燃機関の運転状態に基づいて目標点火時期を設定することができる効果などのうち少なくとも一部と同様の効果を奏することができる。
【００１３】
また、本発明の動力出力装置において、前記モータリング手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の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】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる効果や、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過した以降の点火時期をより適正なものとすることができる効果，内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでの内燃機関の点火時期をより適正なものとすることができる効果，内燃機関の運転状態に基づいて目標点火時期を設定することができる効果などのうち少なくとも一部と同様の効果を奏することができる。
【００１５】
本発明の内燃機関装置の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、を備える内燃機関装置において、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際の内燃機関装置の制御方法であって、
前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記内燃機関の運転状態に基づいて判定される前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態の有無および判定結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づく前記内燃機関の目標点火時期で前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング状態の判定結果とに基づく前記内燃機関の目標点火時期で前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する、
ことを特徴とする。
【００１６】
この本発明の内燃機関装置の制御方法では、モータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関を始動する際、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは内燃機関の運転状態に基づいて判定される内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態の有無および判定結果に拘わらずに内燃機関の運転状態に基づく内燃機関の目標点火時期でモータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関を制御し、所定時間経過した以降は内燃機関の運転状態とノッキング状態の判定結果とに基づく内燃機関の目標点火時期でモータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関が始動されるよう該内燃機関を制御する。これにより、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。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、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。ここで、実施例の内燃機関装置としては、主としてエンジン２２とこのエンジン２２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット２４とハイブリッド用電子制御ユニット７０とが該当する。
【００１９】
エンジン２２は、例えば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。
【００２０】
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、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，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，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，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，吸気管１２６内の圧力を検出する吸気圧センサ１５２からの吸気圧Ｐｉ，シリンダブロックに取り付けられたノックセンサ１５４からのノック信号Ｋｃｓ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。また、バッテリＥＣＵ５２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）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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。ここで、トルク変換運転モードは、充放電運転モードのうちバッテリ５０の充放電が行なわれない状態であるから、充放電運転モードとして取り扱うことができる。トルク変換運転モードを含む充放電運転モードとモータ運転モードとの切り替えは、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＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（車速Ｖと換算係数ｋとの積）を乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーとロスとの和としてエンジン２２に要求される要求パワーがヒステリシスをもった閾値より大きいか小さいかの判定と、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値より小さいか大きいかの判定と、図示しない空調装置によりエンジン２２を熱源として利用するための暖房要求の有無の判定との結果に基づいてエンジン２２の運転が必要か否かを判定することにより行なわれる。トルク変換運転モードで走行しているときにエンジン２２の運転が必要でないと判定されるとモータ運転モードに切り替えられ、モータ運転モードで走行しているときにエンジン２２の運転が必要であると判定されるとトルク変換運転モードに切り替えられる。こうした運転モードの切り替えにより、エンジン２２の始動と停止とが繰り返されて間欠運転が行なわれ、各運転モードで駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。
【００２６】
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を始動するときに点火時期を制御する際の動作について説明する。説明の都合上、まず、エンジン２２を始動するときのハイブリッド自動車２０の駆動制御の処理について説明し、その後、エンジン２２を始動するときの点火制御の処理について説明する。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時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、モータ運転モードで走行しているときにエンジン２２の運転が必要であると判定されたときに実行される。
【００２７】
始動時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータ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。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。
【００２８】
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＊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４に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２９】
次に、始動時駆動制御ルーチンの開始、即ちエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔと始動時のトルクマップ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Ｓ１２０）。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７に示す。実施例のトルクマップは、エンジン２２の始動が開始された時間ｔ１１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ｔ１２にエンジン２２を安定して点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ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が点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至った時間ｔ１３からレート処理を用いてトルク指令Ｔｍ１＊を値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時間ｔ１４からレート処理を用いて発電用のトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。ここで、点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ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。
【００３０】
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が設定されると、要求トルクＴｒ＊にトルク指令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（１）により計算し（ステップＳ１３０）、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（２）および式（３）により計算すると共に（ステップＳ１４０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（４）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Ｓ１５０）。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をモータリング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図６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からトルク指令Ｔｍ１＊のトルクを出力してエンジン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。
【００３１】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr      (1)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2    (2)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2      (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)  (4)
【００３２】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、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Ｓ１６０）。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。
【００３３】
モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し送信すると、燃料噴射制御や点火制御を開始するまでは値０がセットされ燃料噴射制御や点火制御を開始したときに値１がセットされる燃料噴射開始フラグＦｆｉｒｅの値を調べ（ステップＳ１７０）、燃料噴射開始フラグＦｆｉｒｅが値０のときには、まだ燃料噴射制御や点火制御を開始していないと判断して、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っているか否かを判定し（ステップＳ１８０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っていないときには、ステップＳ１００〜Ｓ１７０までの処理を繰り返す。エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ったときには、燃料噴射制御と点火制御の開始を指示する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に燃料噴射開始フラグＦｉｒｅに値１をセットし（ステップＳ１９０）、後述するノック判定の結果が用いられないようノック判定結果をマスクするノック判定マスク信号Ｋｍｓｋをオン信号としてエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ２００）。なお、燃料噴射制御と点火制御の開始を指示する制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の回転数Ｎｅや冷却水温Ｔｗ，始動開始からの経過時間ｔなどに基づく始動時用の燃料噴射量が適当なタイミングで燃料噴射弁１２６から噴射されるよう燃料噴射弁１２６を制御するが、点火制御の詳細については次に説明する。
【００３４】
ノック判定マスク信号Ｋｍｓｋをオン信号としてエンジンＥＣＵ２４に送信すると、エンジン２２が完爆に至ったか否かを判定するために始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ２１０）、エンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１が経過していないときにはステップＳ１００に戻る。いま、燃料噴射開始フラグＦｆｉｒｅに値１がセットされたときを考えているから、ステップＳ１７０で燃料噴射開始フラグＦｆｉｒｅが値１であると判定され、エンジン２２の回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至っているか否かを判定する処理を行なうことなく、エンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ２１０）、所定時間ｔｒｅｆ１が経過していないときにはステップＳ１００に戻り、所定時間ｔｒｅｆ１が経過したときには、ノック判定マスク信号Ｋｍｓｋをオフ信号としてエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定時間ｔｒｅｆ１は、実施例では、エンジン２２の始動開始から冷間始動時などでも完爆に至るのに十分な時間としてエンジン２２の特性や実験などにより予め定めたものを用いるものとした。こうした制御により、エンジン２２を始動しながらモータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。
【００３５】
次に、エンジン２２を始動するときの点火制御の処理について説明する。図９は、エンジンＥＣＵ２４により実行される始動時点火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の始動開始後に回転数Ｎｅが点火開始回転数Ｎｆｉｒｅ以上に至ったときに実行される。
【００３６】
始動時点火制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、上述の始動時駆動制御ルーチンで設定されたノック判定マスク信号Ｋｍｓｋ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し（ステップＳ３００）、入力したノック判定マスク信号Ｋｍｓｋのオンオフを判定し（ステップＳ３１０）、ノック判定マスク信号Ｋｍｓｋがオンのときには、ノック判定の結果を用いるべきでないと判断し、エンジン２２が実際に完爆に至っているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。
【００３７】
エンジン２２が完爆に至っていないときには、エンジン２２の点火時期として最も遅角側の最遅角時期Ｔｆｍａｘを目標点火時期Ｔｆ＊に設定し（ステップＳ３３０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火プラグ１３０により点火されるようイグニッションコイル１３８を制御し（ステップＳ３４０）、この始動時点火制御ルーチンの実行を終了する終了条件が成立しているか否かを判定して（ステップＳ３５０）、エンジン２２の始動開始直後などの終了条件が成立していないときにはステップＳ３００の処理に戻る。エンジン２２の始動開始直後には、完爆が判定されずに最遅角時期Ｔｆｍａｘで点火制御が行なわれるが、これは、燃焼室内の圧力変動を抑制して始動によるショックを低減するためなどの理由に基づく。また、終了条件としては、実施例では、所定時間ｔｒｅｆ１より長い時間として、最遅角時期Ｔｆｍａｘから基準となる点火時期に戻るのに必要な予め定めた所定時間ｔｒｅｆ２が始動開始後に経過する条件を用いるものとした。
【００３８】
ノック判定マスク信号Ｋｍｓｋがオンのときにエンジン２２が完爆に至ったときには、エンジン２２からの出力トルクをできるだけ大きくするための基準点火時期Ｔｆｂに向けてレート処理により徐々に進角側になるよう目標点火時期Ｔｆ＊を設定し（ステップＳ３８０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火制御を行なって（ステップＳ３４０）、終了条件を判定する（ステップＳ３５０）。なお、ステップＳ３６０でレート処理により目標点火時期Ｔｆ＊が基準点火時期Ｔｆｂになっているときには基準点火時期Ｔｆｂが保持される。
【００３９】
ノック判定マスク信号Ｋｍｓｋがオフのときには、ノック判定の結果を用いてもよいと判断し、エンジン２２にノッキングが発生している状態を示すノック判定フラグＦを入力し（ステップＳ３６０）、入力したノック判定フラグＦの値を調べる（ステップＳ３７０）。ここで、ノック判定フラグＦは、エンジン２２の始動開始からの運転中にエンジンＥＣＵ２４により実行される、図８のノック判定処理ルーチンにより設定されたものを入力するものとした。図８のルーチンでは、エンジン２２の回転数Ｎｅや吸気圧センサ１５２からの吸気圧Ｐｉ，ノックセンサ１５４からのノック信号Ｋｃｓなどを入力し（ステップＳ４００）、入力した回転数Ｎｅと吸気圧Ｐｉとに基づいて予めエンジン２２の特性や実験などにより定めたマップを用いて判定レベルＫｒｅｆを設定し（ステップＳ４１０）、入力したノック信号Ｋｃｓと設定した判定レベルＫｒｅｆとを比較して（ステップＳ４２０）、ノック信号Ｋｃｓが判定レベルＫｒｅｆ未満のときには、ノッキングは発生していないと判断してノック判定フラグＦに値０を設定し（ステップＳ４３０）、ノック信号Ｋｃｓが判定レベルＫｒｅｆ以上のときには、ノッキングが発生していると判断してノック判定フラグＦに値１を設定し（ステップＳ４４０）、ノック判定処理ルーチンを終了する。
【００４０】
ノック判定フラグＦが値０のときには、エンジン２２からより大きいトルクを出力すると判断して、基準点火時期Ｔｆｂに向けてレート処理により徐々に進角側になるよう目標点火時期Ｔｆ＊を設定し（ステップＳ３８０）、ノック判定フラグＦが値１のときには、エンジン２２に発生しているノッキングを抑制すると判断して、最遅角時期Ｔｆｍａｘに向けてレート処理により徐々に遅角側になるよう目標点火時期Ｔｆ＊を設定し（ステップＳ３９０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火制御を行なって（ステップＳ３４０）、終了条件を判定する（ステップＳ３５０）。そして、終了条件が成立したときには、始動時点火制御ルーチンを終了する。ここで、ノック判定結果によるステップＳ３９０の処理とステップＳ３８０の処理とを比較すると、ノック判定マスク信号Ｋｍｓｋをオフ信号として入力するエンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降にノック判定フラグＦが値１のときには、ノック判定フラグＦが値０のときより遅角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するものとなる。また、ノック判定マスク信号Ｋｍｓｋをオフ信号として入力するエンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまでのステップＳ３３０，Ｓ３８０の処理と所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降のステップＳ３８０の処理とを比較すると、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまでは、所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降にノック判定フラグＦが値０のときより、遅角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するものとなる。
【００４１】
図１１に、エンジン２２を始動する際のエンジン２２の回転数Ｎｅと目標点火時期Ｔｆ＊との時間変化の一例を示す。図示する時間ｔ１１から時間ｔ１４までの各時間は、図５で用いたものと共通である。図示するように、エンジン２２の回転数Ｎｅが始動開始後に点火開始回転数Ｎｆｉｒｅに至ってから実際に完爆が判定されるまでは最遅角時期Ｔｆｍａｘで点火制御が行なわれ（時間ｔ１３−ｔ１４）、その後、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１が経過するまでは徐々に進角側の時期で点火制御が行なわれる（時間ｔ１４−ｔ１５）。始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１が経過すると、ノック判定結果が用いられるようになり、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ２が経過して始動時点火制御ルーチンが終了するまではノック判定結果に応じてより遅角側又はより進角側の時期で点火制御が行なわれる（時間ｔ１５−ｔ１６）。こうしてモータＭＧ１のモータリングによるエンジン２２の始動開始直後にノック判定結果を用いられないようマスクして点火制御するのは、始動ショック低減などのために最遅角時期Ｔｆｍａｘで点火制御されてノッキングの発生が十分に抑制されている状態で、ノック判定結果を用いると、モータリングによる回転数Ｎｅや吸気圧Ｐｉの急変のために誤ったノック判定結果を用いる場合が生じ、却って点火時期を誤って遅角しようとする場合が生じるからである。しかも、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２は間欠運転されるから、エンジン２２が始動される度に点火時期が誤って制御される場合が生じ得る。このため、エンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまではノック判定結果が用いられないよう判定結果をマスクして点火制御することにより、始動時の点火時期をより適正なものとすることができるのである。
【００４２】
以上説明した実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１のモータリングによりエンジン２２を始動する際に、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまではノック判定結果をマスクして完爆に至っているか否かの運転状態に応じた点火時期でエンジン２２を制御し、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降は運転状態とノック判定結果に応じた点火時期でエンジン２２を制御するから、エンジン２２を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる。また、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降にノッキングが判定されたときには、ノッキングが判定されないときより遅角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するから、所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降の点火時期をより適正なものとすることができる。さらに、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまでは、所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降にノッキングが判定されないときより遅角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するから、所定時間ｔｒｅｆ１経過するまでの点火時期をより適正なものとすることができる。しかも、エンジン２２が完爆に至るまでは最遅角時期Ｔｆｍａｘを、また、完爆に至るとノッキングが判定されない限り徐々に進角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するから、エンジン２２の運転状態に基づいて目標点火時期Ｔｆ＊を設定することができる。もとより、エンジン２２を始動しながらモータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で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。
【００４３】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が完爆に至るまでは、最遅角時期Ｔｆｍａｘを目標点火時期Ｔｆ＊に設定するものとしたが、最遅角時期Ｔｆｍａｘより若干進角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するものとしてもよい。
【００４４】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が完爆に至ったか否かの運転状態に応じて目標点火時期Ｔｆ＊を設定するものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値以上に至った状態や回転数Ｎｅの変動量が閾値未満に至った状態などの運転状態に基づいて目標点火時期Ｔｆ＊を設定するものとしてもよい。
【００４５】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまでは、最遅角時期Ｔｆｍａｘまたは最遅角時期Ｔｆｍａｘから徐々に進角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するものとしたが、所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降にノッキングが判定されないときより遅角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するものであれば、最遅角時期Ｔｆｍａｘまたは最遅角時期Ｔｆｍａｘより若干進角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するなどとしてもよい。
【００４６】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過した以降に、ノッキングが判定されたか否かに応じてより遅角側またはより進角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するものとしたが、ノッキングが判定されたときにはノッキングが判定されないときより遅角側の時期を目標点火時期Ｔｆ＊に設定するものであれば、ノッキングが判定されないときには徐々に進角側の時期を設定するのに対してノッキングが判定されたときには最遅角時期Ｔｆｍａｘを目標点火時期Ｔｆ＊に設定するなどとしてもよい。
【００４７】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのノック判定マスク信号Ｋｍｓｋを受信したエンジンＥＣＵ２４がノック判定結果をマスクするものとしたが、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのノック判定マスク信号Ｋｍｓｋを受信することなく始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するのをエンジンＥＣＵ２４が自ら判定してノック判定結果をマスクするものとしもよい。
【００４８】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動開始からの運転中にノック判定処理ルーチンを実行するのに対して始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまではノック判定結果をマスクして目標点火時期Ｔｆ＊を設定するものとしたが、エンジン２２の始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過したときからの運転中にノック判定処理ルーチンを実行することにより始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまではノック判定処理ルーチンを実行することなく、即ち、始動開始から所定時間ｔｒｅｆ１経過するまではノック判定の有無に拘わらずに目標点火時期Ｔｆ＊を設定するものとしてもよい。
【００４９】
実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０では、ノック信号Ｋｃｓが回転数Ｎｅと吸気圧Ｐｉとに基づく判定レベルＫｒｅｆ以上のときにノッキングの発生を判定するものとしたが、ノック信号Ｋｃｓが判定レベルＫｒｅｆ以上となるのを所定回数カウントしたときにノッキングの発生を判定するものなど、エンジン２２の運転状態に基づいてノッキングを判定するものであれば如何なるものとしてもよい。
【００５０】
実施例の内燃機関装置を搭載する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１０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１０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。
【００５１】
実施例の内燃機関装置を搭載する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１１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。
【００５２】
実施例では、内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車２０に適用して説明したが、こうしたハイブリッド自動車に搭載された内燃機関装置に限定されるものではなく、ハイブリッド自動車以外の自動車や列車などの車両、船舶、航空機などの移動体などに搭載される動力出力装置や内燃機関装置の形態としてもよく、建設設備などの移動しないものに組み込まれる動力出力装置や内燃機関装置の形態としてもよい。また、こうした内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。
【００５３】
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、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「モータリング手段」に相当し、ノック判定フラグＦを設定する図８のノック判定処理ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「ノッキング判定手段」に相当し、ノック判定マスク信号Ｋｃｓとエンジン２２の完爆とノック判定フラグＦとを判定して目標点火時期Ｔｆ＊を設定する図９の始動時点火制御ルーチンのステップＳ３００〜Ｓ３３０，Ｓ３６０〜Ｓ３９０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「目標点火時期設定手段」に相当し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定して送信したり燃料噴射制御と点火制御とが開始されるよう制御信号を送信する図３の始動時駆動制御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と燃料噴射制御の処理や図７の始動時点火制御ルーチンのステップ３４０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０とが「始動時制御手段」に相当する。また、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、エンジン２２の運転の必要性に応じたエンジン２２の間欠運転を伴って要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるよう運転モードを切り替えてエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当し、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「モータリング手段」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。「モータリング手段」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、内燃機関をモータリングするものであれば如何なるものとしても構わない。「ノッキング判定手段」としては、図８のノック判定処理ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標点火時期設定手段」としては、ノック判定マスク信号Ｋｃｓとエンジン２２の完爆とノック判定フラグＦとを判定して目標点火時期Ｔｆ＊を設定する図７の始動時点火制御ルーチンの処理を実行するエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、モータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関を始動する際、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまではノッキング判定手段による判定の有無および結果に拘わらずに内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関の目標点火時期を設定し、所定時間経過した以降は内燃機関の運転状態とノッキング判定手段による判定結果とに基づいて内燃機関の目標点火時期を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「始動時制御手段」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などとしてもよい。また、「始動時制御手段」としては、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１を制御したり燃料噴射制御と点火制御とが開始されるようエンジン２２を制御するものに限定されるものではなく、モータリング手段によるモータリングを伴って設定された目標点火時期で内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段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。また、「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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、モータリング手段および電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０と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などとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン２２の間欠運転を伴って要求トルクＴｒ＊が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やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関の間欠運転を伴って駆動軸に要求される要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関とモータリング手段と電動機とを制御し、内燃機関を始動する際には始動時制御手段として機能するものであれば如何なるものとしても構わない。「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、動力を入出力する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差動作用を有するものなど、駆動軸と内燃機関の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。
【００５４】
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】
【００５５】
本発明は、内燃機関装置や動力出力装置，車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【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駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】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示す説明図である。
【図６】エンジン２２をモータリング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７】実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される始動時点火制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるノック判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】エンジン２２を始動する際のエンジン２２の回転数Ｎｅと目標点火時期Ｔｆ＊との時間変化の一例を示す説明図である。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す説明図である。
【図１１】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
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  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、１５２  吸気圧センサ、１５４  ノックセンサ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ  ２３４  アウターロータ、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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