CN103201151A

CN103201151A - 混合动力汽车

Info

Publication number: CN103201151A
Application number: CN2010800700206A
Authority: CN
Inventors: 山崎诚
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-08
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2013-07-10
Also published as: EP2639129A4; JP5505513B2; WO2012063299A1; JPWO2012063299A1; US8914178B2; EP2639129B1; US20130226389A1; EP2639129A1

Abstract

在电动行驶优先模式下起动发动机时，对第一电动机和第二电动机进行控制，使得在电池的输入输出限制的范围内，从第一电动机输出带动用的转矩，并且，从第二电动机输出抵消从第一电动机输出并作用于驱动轴的转矩用的转矩与所需转矩之和的转矩。而且，此时，对发动机进行控制，使得与混合动力行驶优先模式下起动发动机时相比，随着进行更多的燃料供给而起动（S740、S760）。

Description

混合动力汽车

技术领域

本发明涉及混合动力汽车，详细而言，涉及如下的混合动力汽车：具备：内燃机；发电机，能够输入输出动力；行星齿轮机构，在与车轴连接的驱动轴、内燃机的输出轴和发电机的旋转轴这三个轴上连接有三个旋转要素；电动机，能够相对驱动轴输入输出动力；及二次电池，能够与发电机及电动机进行电力的交换，该混合动力汽车能够进行混合动力行驶和电动行驶，其中，该混合动力行驶使用从内燃机输出的动力和从电动机输入输出的动力行驶，该电动行驶仅使用从电动机输入输出的动力行驶。

背景技术

以往，作为这种混合动力汽车，提出了如下方案（例如，参照专利文献1）：具备：发动机；第一电动发电机；行星齿轮机构，在发动机的输出轴、第一电动发电机的旋转轴和与驱动轮连接的驱动轴上连接有三个轴；第二电动发电机，与驱动轴连接；及电池，与第一电动发电机及第二电动发电机交换电力，在停车期间中起动发动机时，以根据电池能够最大输出的最大电力和曲柄转动时的能量损失所设定的最大的曲柄转动转矩来驱动第一电动发电机，从而使发动机曲柄转动地起动。在该混合动力汽车中，通过如此起动发动机，能够顺畅地起动发动机。

专利文献1：日本特开2005-180230号公报

发明内容

作为近年的混合动力汽车，也提出了所谓的插电式混合动力汽车，能够在系统停止的状态下与外部电源连接，通过来自外部电源的电力对电池充电。在该插电式混合动力汽车中，由于能够在系统停止时对电池充电，因此为了在系统停止之前降低电池的蓄电比例，与使用来自发动机的功率和来自第二电动发电机的功率行驶的混合动力行驶相比，以电动行驶优先模式行驶，该电动行驶优先模式在发动机运转停止的状态下使仅利用来自第二电动发电机的功率行驶的电动行驶优先地行驶。而且，在该行驶模式下通过电动行驶的方式行驶时，当驾驶者较大地踩下加速踏板而需要以较大的驱动力进行行驶时，由于不能仅以来自第二电动发电机的功率来输出所需求的驱动力，因此起动发动机，通过混合动力行驶的方式行驶。之后，当电动行驶优先模式下通过电动行驶的方式行驶等而使电池的蓄电比例变小某一程度时，将行驶模式切换为混合动力行驶比电动行驶优先的混合动力行驶优先模式。在这样的混合动力汽车中，在边以电动行驶优先模式行驶边通过第一电动发电机带动发动机起动时，由于所需求的驱动力比较大，因此第二电动发电机不能充分地抵消从第一电动发电机输出并经由行星齿轮机构作用于驱动轴的转矩而有时产生振动，并且，在发动机的燃料喷射和点火开始至初爆、使发动机的转速增加的方向的转矩（内燃机机正转矩）开始作用于行星齿轮机构时也有时会产生振动。因此，驾驶者有时会分别感到因带动发动机所产生的振动和内燃机正转矩开始作用于行星齿轮机构时的振动。

本发明的混合动力汽车的主要目的在于，在以电动行驶优先模式行驶中通过发电机带动内燃机起动时，抑制驾驶者多次感到振动这一情况。

本发明的混合动力汽车为了完成上述主要目的而采用以下方法。

本发明的第一混合动力汽车其要点在于，具备：内燃机；发电机，能够输入输出动力；行星齿轮机构，在与车轴连接的驱动轴、所述内燃机的输出轴和所述发电机的旋转轴这三个轴上连接有三个旋转要素；电动机，能够相对所述驱动轴输入输出动力；及二次电池，能够与所述发电机及所述电动机进行电力的交换，所述混合动力汽车能够进行混合动力行驶和电动行驶，其中，所述混合动力行驶使用从所述内燃机输出的动力和从所述电动机输入输出的动力行驶，所述电动行驶仅使用从所述电动机输入输出的动力行驶，所述混合动力汽车的特征在于，具备：

所需转矩设定单元，设定行驶所需求的所需转矩；

输出限制设定单元，根据所述二次电池的状态，设定可以从所述二次电池输出的最大容许电力即输出限制；

行驶模式设定单元，将所述电动行驶比所述混合动力行驶优先地行驶的电动行驶优先模式和所述混合动力行驶比所述电动行驶优先地行驶的混合动力行驶优先模式中的一方设定为行驶模式；及

控制单元，在通过所述行驶模式设定单元将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式时由所述发电机带动所述内燃机而起动所述内燃机的电动行驶优先模式起动时，所述控制单元对所述发电机和所述电动机进行控制，使得在所设定的所述输出限制的范围内，从所述发电机输出用于带动所述内燃机的转矩，并且，从所述电动机输出抵消从所述发电机输出并作用于所述驱动轴的转矩用的转矩与所设定的所述所需转矩之和的转矩，并且所述控制单元对所述内燃机进行控制，使得与在通过所述行驶模式设定单元将所述混合动力行驶优先模式设定为所述行驶模式时由所述发电机带动所述内燃机而起动所述内燃机的混合动力行驶优先模式起动时相比，随着进行更多的燃料供给而起动。

在该本发明的第一混合动力汽车中，在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时通过发电机带动内燃机起动的电动行驶优先模式起动时，对发电机和电动机进行控制，使得在根据二次电池的状态所设定的可以从二次电池输出的最大容许电力即输出限制的范围内，从发电机输出用于带动内燃机的转矩，并且，从电动机输出抵消从发电机输出并作用于驱动轴的转矩用的转矩与行驶所需求的所需转矩之和的转矩，并对内燃机进行控制，使得与将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时通过发电机带动内燃机起动的混合动力行驶优先模式起动时相比，随着进行更多的燃料供给而起动。由此，与混合动力行驶优先模式起动时相比，能够提高以规定次数（例如，一次或两次等）以内的点火达到初爆的可能性，若以内燃机起动多次的平均来考虑，则能够缩短从点火开始到达到初爆的点火次数（时间）。其结果为，在产生因带动内燃机所引起的振动和达到初爆在行星齿轮机构开始作用使内燃机的转速增大方向的转矩时的振动的情况下，能够使两者更加重复。即，能够抑制使驾驶者多次感到振动。

在这样的本发明的第一混合动力汽车中，所述控制单元也可以采用如下的单元：在所述电动行驶优先模式起动时对所述内燃机进行控制，使得与所述混合动力行驶优先模式起动时相比随着在提前的点火时刻进行点火而起动。若如此，则能够使达到初爆的时间更加提前。

本发明的第二混合动力汽车其要点在于，具备：内燃机；发电机，能够输入输出动力；行星齿轮机构，在与车轴连接的驱动轴、所述内燃机的输出轴和所述发电机的旋转轴这三个轴上连接有三个旋转要素；电动机，能够相对所述驱动轴输入输出动力；及二次电池，能够与所述发电机及所述电动机进行电力的交换，所述混合动力汽车能够进行混合动力行驶和电动行驶，其中，所述混合动力行驶使用从所述内燃机输出的动力和从所述电动机输入输出的动力行驶，所述电动行驶仅使用从所述电动机输入输出的动力行驶，所述混合动力汽车的特征在于，具备：

所需转矩设定单元，设定行驶所需要的所需转矩；

输出限制设定单元，根据所述二次电池的状态，设定可从所述二次电池输出的最大容许电力即输出限制；

行驶模式设定单元，将所述电动行驶比所述混合动力行驶优先地进行行驶的电动行驶优先模式和所述混合动力行驶比所述电动行驶优先地进行行驶的混合动力行驶优先模式中的一个模式设定为行驶模式；及

控制单元，在通过所述行驶模式设定单元将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式时由所述发电机带动所述内燃机而起动所述内燃机的电动行驶优先模式起动时，所述控制单元对所述发电机和所述电动机进行控制，使得在所设定的所述输出限制的范围内，从所述发电机输出用于带动所述内燃机的转矩，并且，从所述电动机输出抵消从所述发电机输出并作用于所述驱动轴的转矩用的转矩与所设定的所述所需转矩之和的转矩，而且，所述控制单元对所述内燃机进行控制，使得与在通过所述行驶模式设定单元将所述混合动力行驶优先模式设定为所述行驶模式时由所述发电机带动所述内燃机而起动所述内燃机的混合动力行驶优先模式起动时相比，随着在提前的点火时刻进行点火而起动。

在该本发明的第二混合动力汽车中，在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时通过发电机带动内燃机起动的电动行驶优先模式起动时，对发电机和电动机进行控制，使得在根据二次电池的状态所设定的可以从二次电池输出的最大容许电力即输出限制的范围内，从发电机输出用于带动内燃机的转矩，并且，从电动机输出抵消从发电机输出并作用于驱动轴的转矩用的转矩与行驶所需求的所需转矩之和的转矩，并对内燃机进行控制，使得与将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时通过发电机带动内燃机起动的混合动力行驶优先模式起动时相比，随着在提前的点火时刻进行点火而起动。由此，能够使达到初爆的时间提前。其结果为，在产生因带动内燃机所引起的振动和达到初爆在行星齿轮机构开始作用使内燃机的转速增大方向的转矩时的振动的情况下，能够使两者更加重复。即，能够抑制使驾驶者多次感到振动。

而且，在本发明的第一或第二混合动力汽车中，所述控制单元可以采用如下的单元：在通过所述行驶模式设定单元将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式时通过所述电动行驶而行驶时，进行控制，使得在车辆行驶所需求的行驶用功率大于与所述二次电池的输出限制相当的功率即输出限制相当功率时，由所述发电机带动所述内燃机而起动所述内燃机；在通过所述行驶模式设定单元将所述混合动力行驶优先模式设定为所述行驶模式时通过所述电动行驶而行驶时，进行控制，使得在应从所述内燃机输出的内燃机需求功率大于阈值功率时，由所述发电机带动所述内燃机而起动所述内燃机，其中，所述阈值功率被规定为比在通过所述行驶模式设定单元将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式时的所述输出限制相当功率的下限值小的值。

而且，在本发明的第一或第二混合动力汽车中，所述控制单元也可以采用如下的单元：在所述电动行驶优先模式起动时，对所述内燃机进行控制，使得由于所述发电机对所述内燃机的带动而使该内燃机的转速增大时，开始进行燃料喷射及点火。

而且，在本发明的第一或第二混合动力汽车中，也可以具备：充电器，在系统停止的状态下与外部电源连接，并使用来自所述外部电源的电力对所述二次电池充电；及蓄电比例运算单元，基于所述二次电池的状态，计算所述二次电池所存储的蓄电量相对于全部容量的比例即蓄电比例，所述行驶模式设定单元可以采用如下的单元：在系统起动时所计算出的所述蓄电比例为第一规定比例以上时，将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式，直到所计算出的所述蓄电比例随着行驶而小于比所述第一规定比例小的第二规定比例为止，并且，在不将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式时，将所述混合动力行驶优先模式设定为所述行驶模式。

附图说明

图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的结构的概略的结构图。

图2是表示发动机22的结构的概略的结构图。

图3是表示电池温度Tb和输入输出限制Win、Wout的关系的一个示例的说明图。

图4是表示电池50的蓄电比例SOC和输入输出限制Win、Wout的校正系数的关系的一个示例的说明图。

图5是表示由混合动力用电子控制单元70执行的行驶模式设定程序的一个示例的流程图。

图6是表示由混合动力用电子控制单元70执行的电动行驶优先模式驱动控制程序的一个示例的流程图。

图7是表示由混合动力用电子控制单元70执行的混合动力行驶优先模式驱动控制程序的一个示例的流程图。

图8是表示由混合动力用电子控制单元70执行的起动时驱动控制程序的一个示例的流程图。

图9是表示所需转矩设定用映射的一个示例的说明图。

图10是表示设定发动机22的动作线的一个示例、目标转速Ne*和目标转矩Te*的情况的说明图。

图11是表示共线图的一个示例的说明图，其中该共线图表示在从发动机22输出功率的状态下行驶时的动力分配综合机构30的旋转要素的转速和转矩的力学关系。

图12是表示由发动机ECU24执行的起动控制程序的一个示例的流程图。

图13是示意性地表示边以电动行驶优先模式或混合动力行驶优先模式行驶边起动发动机22时的发动机22的转速Ne、燃料喷射量Qf、点火时刻Tf和作为作用于动力分配综合机构30的行星架34的转矩的行星架转矩Tc的时间变化的情况的说明图。

具体实施方式

接着，使用实施例对用于实施本发明的方式进行说明。

图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的结构的概略的结构图。实施例的混合动力汽车20如图所示，具备：发动机22，构成为通过例如汽油或轻油等的碳化氢系的燃料输出动力的内燃机；三轴式动力分配综合机构30，在作为发动机22的输出轴的曲柄轴26上经由减震器28连接有将多个小齿轮33连接而成的行星架34，并且，在作为经由齿轮机构37和差动齿轮38而与驱动轮39a、39b连接的驱动轴的内齿轮轴32a上连接内齿轮32，从而构成为行星齿轮机构；电动机MG1，构成为例如公知的同步发电电动机，并在动力分配综合机构30的太阳轮31上连接转子；电动机MG2，构成为例如公知的同步发电电动机，并经由减速齿轮35在作为驱动轴的内齿轮轴32a上连接转子；逆变器41、42，用于驱动电动机MG1、MG2；电池50，构成为例如锂离子二次电池；升压电路55，构成为将来自电池50的电力升压并向逆变器41、42供给的公知的升压转换器；系统主继电器56，进行电池50和升压电路55的连接或连接的解除；充电器90，安装于比升压电路55更靠系统主继电器56侧的低压系电线59，将来自外部电源100的交流电变换为直流电而对电池50充电；及混合动力用电子控制单元70，控制车辆整体。

发动机22如图2所示，经由节流阀124吸入由空气净化器122清洁后的空气，并且，从燃料喷射阀126喷射汽油，混合所吸入的空气和汽油，经由进气门128将该混合气吸入到燃料室，通过由火花塞130形成的电火花使该混合气爆发燃烧，将由于其能量而被推下的活塞132的往复运动变换为曲柄轴26的旋转运动。来自发动机22的废气经由净化一氧化碳（CO）、碳化氢（HC）或氮氧化物（NO_X）的有害成分的净化装置（三效催化剂）134向大气排出。

发动机22由发动机用电子控制单元（以下，称为发动机ECU）24控制。发动机ECU24构成为以CPU24a为中心的微处理器，除CPU24a之外，具备存储处理程序的ROM24b、临时存储数据的RAM24c和未图示的输入输出口及通信口。经由输入口向发动机ECU24输入来自检测发动机22的状态的各种传感器的信号，例如，来自检测曲柄轴26的旋转位置的曲柄位置传感器140的曲柄位置θcr、来自检测发动机22的冷却水的温度的水温传感器142的冷却水温Tw、来自安装于燃烧室内的压力传感器143的筒内压力Pin、来自检测使向燃烧室进行吸气进气的进气门128及排气门开闭的凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器144的凸轮位置θca、来自检测节流阀124的位置的节流阀位置传感器146的节流阀位置、来自安装于进气管的空气流量计148的吸入空气量Qa、来自同样安装于进气管的温度传感器149的进气温度、来自空燃比传感器135a的空燃比、来自氧气传感器135b的氧气信号等。而且，经由输出口从发动机ECU24输出用于驱动发动机22的各种控制信号，例如，对燃料喷射阀126的驱动信号、对调节节流阀124的位置的节流阀电动机136的驱动信号、对与点火器一体化的点火线圈138的控制信号、对能够变更进气门128的开闭时间的可变气门正时机构150的控制信号等。发动机ECU24与混合动力用电子控制单元70进行通信，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号对发动机22进行运转控制，并且根据需要输出与发动机22的运转状态有关的数据。另外，发动机ECU24也基于来自曲柄位置传感器140的曲柄位置计算曲柄轴26的转速，即发动机22的转速Ne。

电动机MG1、MG2均由电动机用电子控制单元（以下，称为电动机ECU）40控制驱动。电动机ECU40输入有驱动控制电动机MG1、MG2所需的信号，例如来自检测电动机MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的信号或向由未图示的电流传感器检测的施加于电动机MG1、MG2的相电流等，从电动机ECU40输出对逆变器41、42的开关控制信号。电动机ECU40与混合动力用电子控制单元70进行通信，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号对电动机MG1、MG2进行驱动控制，并且，根据需要将与电动机MG1、MG2的运转状态有关的数据向混合动力用电子控制单元70输出。另外，电动机ECU40也基于来自旋转位置检测传感器43、44的信号计算电动机MG1、MG2的转速Nm1，Nm2。

电池50由电池用电子控制单元（以下，称为电池ECU）52管理。向电池ECU52输入管理电池50所需的信号，例如，来自设置于电池50的端子间的电压传感器51a的端子间电压Vb，来自安装于电池50的正极侧的输出端子的电流传感器51b的充放电电流Ib，来自安装于电池50的温度传感器51c的电池温度Tb等，根据需要将与电池50的状态有关的数据通过通信向混合动力用电子控制单元70输出。而且，为了管理电池50，电池ECU52基于由电流传感器51b检测出的充放电电流Ib的积累值来计算相对于存储于电池50的蓄电量的全部容量（蓄电容量）的比例即蓄电比例SOC，或基于计算出的蓄电比例SOC和电池温度Tb来计算可以对电池50充放电的最大容许电力即输入输出限制Win、Wout。另外，基于电池温度Tb设定输入输出限制Win、Wout的基本值，基于电池50的蓄电比例SOC设定输出限制用校正系数和输入限制用校正系数，从而能够通过将所设定的输入输出限制Win、Wout的基本值乘以校正系数来设定电池50的输入输出限制Win、Wout。图3表示电池温度Tb和输入输出限制Win、Wout的关系的一个示例，图4表示电池50的蓄电比例SOC和输入输出限制Win、Wout的校正系数的关系的一个示例。

充电器90通过将车辆侧连接器92与外部电源100的外部电源侧连接器102连接，使用来自外部电源100的电力对电池50充电。虽未图示，但充电器90具备：进行低压系电线59与车辆侧连接器92的连接或连接的解除的充电用继电器；将来自外部电源100的交流电变换为直流电的AC/DC转换器；及变换由AC/DC转换器变换而得到的直流电的电压并向低压系电线59侧供给的DC/DC转换器等。

混合动力用电子控制单元70构成为以CPU72为中心的微处理器，除CPU72之外，具备存储处理程序的ROM74、临时存储数据的RAＭ76和未图示的输入输出口及通信口。经由输入口向混合动力用电子控制单元70输入：来自安装于比升压电路55更靠逆变器41、42侧的高压系电线54的电容器57的端子间所安装的电压传感器57a的电压（高压系的电压）VH、来自安装于低压系电线59的电容器58的端子间所安装的电压传感器58a的电压（低压系的电压）VL、来自点火开关80的点火信号、来自检测变速杆81的操作位置的档位传感器82的档位SP、来自检测加速踏板83的踩下量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V等。经由输出口从混合动力用电子控制单元70输出对升压电路55的开关元件的开关控制信号、对系统主继电器56的驱动信号及对充电器90的控制信号等。混合动力用电子控制单元70如上所述，经由通信口与发动机ECU24、电动机ECU40及电池ECU52连接，与发动机ECU24、电动机ECU40及电池ECU52进行各种控制信号、数据的交换。

如此构成的实施例的混合动力汽车20基于与驾驶者对加速踏板83的踩下量对应的加速器开度Acc和车速V来计算应向作为驱动轴的内齿轮轴32a输出的所需转矩，并对发动机22、电动机MG1和电动机MG2进行运转控制，使得与该所需转矩对应的需求动力被输出给内齿轮轴32a。作为发动机22、电动机MG1和电动机MG2的运转控制，具有转矩变换运转模式、充放电运转模式及电动机运转模式等，其中，转矩变换运转模式下对发动机22进行运转控制以从发动机22输出与需求动力相应的动力，并且对电动机MG1及电动机MG2进行驱动控制，使得从发动机22输出的全部动力由动力分配综合机构30、电动机MG1和电动机MG2进行转矩变换并向内齿轮轴32a输出；充放电运转模式下对发送机进行运转控制以从发动机22输出与需求动力和电池50的充放电所需的电力之和相应的动力，并且，对电动机MG1及电动机MG2进行驱动控制，使得伴随电池50的充放电从发动机22输出的动力的全部或其一部分伴随由动力分配综合机构30、电动机MG1和电动机MG2进行的转矩变换而将需求动力向内齿轮轴32a输出；电动机运转模式下进行运转控制，使得发动机22的运转停止并向内齿轮轴32a输出与来自电动机MG2的需求动力相应的动力。另外，由于转矩变换运转模式和充放电运转模式均是控制发动机22、电动机MG1和MG2使得伴随发动机22的运转将需求动力向内齿轮轴32a输出的模式，因此，以下可以将两者结合而当作发动机运转模式。

而且，在实施例的混合动力汽车20中，在行驶过程中进行电池50的充放电的控制，使得电池50的蓄电比例SOC变低为在到达自家或预先设定的充电点时能够充分地进行发动机22的起动的程度。在自家或预先设定的充电点系统停止车辆后，将充电器90的车辆侧连接器92与外部电源100的外部电源侧连接器102连接，控制充电器90的未图示的DC/DC转换器和AC/DC转换器，从而通过来自外部电源100的电力使电池50处于满充电或比满充电低的规定的充电状态。而且，在电池50的充电后系统起动时，如图5中例示的行驶模式设定程序所示，在系统起动时的电池50的蓄电比例SOC为作为能够进行某一程度的电动机运转模式的行驶（电动行驶）的蓄电比例SOC而预先被设定的阈值Sref1（例如40%或50%等）以上时（步骤S100、S110），将电动行驶比发动机运转模式下的行驶（混合动力行驶）优先地行驶的电动行驶优先模式设定为行驶模式而行驶（步骤S120～S140），直到电池50的蓄电比例SOC未达到被设定为能够进行发动机22的起动的程度下的阈值Sref2（例如20%或30%等）。在系统起动时的电池50的蓄电比例SOC未达到阈值Sref1时、或即使系统起动时的电池50的蓄电比例SOC为阈值Sref1以上但之后在电池50的蓄电比例SOC未达到阈值Sref2后（步骤S100～S130），将混合动力行驶比电动行驶优先地行驶的混合动力行驶优先模式设定为行驶模式而行驶（步骤S150）。

接着，对实施例的混合动力汽车20的动作、特别是在边以电动行驶优先模式或混合动力行驶优先模式行驶边通过电动机MG1带动发动机22起动时的动作进行说明。首先，作为前提，对以电动行驶优先模式或混合动力行驶优先模式行驶时的驱动控制进行说明，之后，对边以这些模式行驶边通过电动机MG1带动发动机22起动时的驱动控制进行说明。图6是表示在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时由混合动力用电子控制单元70执行的电动行驶优先模式驱动控制程序的一个示例的流程图，图7是表示在将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时由混合动力用电子控制单元70执行的混合动力行驶优先模式驱动控制程序的一个示例的流程图，图8是表示在起动发动机22时由混合动力用电子控制单元70执行的起动时驱动控制程序的一个示例的流程图。除起动发动机22时以外，每隔规定时间（例如，每隔数毫秒）反复地执行图6及图7的程序。

当执行图6的电动行驶优先模式驱动控制程序时，混合动力用电子控制单元70的CPU72首先执行输入来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、电动机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2、电池50的输入输出限制Win、Wout等控制所需的数据的处理（步骤S200）。此处，关于电动机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2，将基于由旋转位置检测传感器43、44检测出的电动机MG1、MG2的转子的旋转位置计算出的值作为通过通信从电动机ECU40输入的值。而且，关于电池50的输入输出限制Win、Wout，将基于电池50的电池温度Tb和电池50的蓄电比例SOC所设定的值作为通过通信从电池ECU52输入的值。

当如此输入数据时，基于所输入的加速器开度Acc和车速V设定作为车辆所需求的转矩而应向作为与驱动轮39a、39b连接的驱动轴的内齿轮轴32a输出的所需转矩Tr*和车辆为了行驶所需的行驶用功率Pdrv*（步骤S210），将输出限制相当功率（kw·Wout）设定为用于起动发动机22的阈值Pstart（步骤S220），其中通过把电力换算为驱动系统的功率的换算系数kw与电池50的输出限制Wout相乘而得到该输出限制相当功率（kw·Wout）。此处，所需转矩Tr*在实施例中设定如下：预先规定加速器开度Acc、车速V和所需转矩Tr*的关系，作为所需转矩设定用映射存储于ROM74，当给与加速器开度Acc和车速V时，从所存储的映射中导出对应的所需转矩Tr*。图9表示所需转矩设定用映射的一个示例。而且，行驶用功率Pdrv*能够作为所设定的所需转矩Tr*乘以内齿轮轴32a的转速Nr而得到的值与作为损失的损失值Loss之和来计算。另外，内齿轮轴32a的转速Nr能够通过车速V乘以换算系数k（Nr＝k·V）来求算，或能够通过电动机MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿数比Gr（Nr＝Nm2/Gr）来求算。

接着，判定发动机22处于运转过程中还是处于运转停止过程中（步骤S230），在发动机22处于运转停止过程中时，判定所设定的行驶用功率Pdrv*是否为阈值Pstart以下（步骤S240），在行驶用功率Pdrv*为阈值Pstart以下时，判断能够继续电动行驶，将电动机MG1的转矩指令Tm1*设定为值0（步骤S250），并且，将所需转矩Tr*除以减速齿轮35的齿数比Gr而得到的值设定为电动机MG2的转矩指令Tm2*（步骤S260），将所设定的转矩指令Tm1*、Tm2*发送到电动机ECU40（步骤S270），结束本程序。接受到转矩指令Tm1*、Tm2*的电动机ECU40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制，使得以转矩指令Tm1*驱动电动机MG1，并且以转矩指令Tm2*驱动电动机MG2。通过这样的控制，能够从电动机MG2向作为驱动轴的内齿轮轴32a输出所需转矩Tr*而行驶。

当在步骤S240中判定为行驶用功率Pdrv*大于阈值Pstart时，判断应起动发动机22，为了边行驶边通过电动机MG1带动发动机22起动，执行图8的起动时驱动控制程序。

若发动机22的起动完毕，则在步骤S230中判定为发动机22处于运转过程中，因此将行驶用功率Pdrv*与从阈值Pstart中减去作为余量的规定功率α而得到的值进行比较（步骤S290）。此处，规定功率α用于保持滞后以使得当行驶用功率Pdrv*处于阈值Pstart附近时不使发动机22的起动和停止频繁地产生，并能够适当地设定。

在行驶用功率Pdrv*为从阈值Pstart中减去规定功率α而得到的值以上时，判断为发动机22的运转应继续，将从行驶用功率Pdrv*中减去应对电池50充放电的充放电需求功率Pb*（在从电池50放电时为正值）而得到的值设定为应从发动机22输出的发动机需求功率Pe*（步骤S300），并且，基于所设定的发动机需求功率Pe*和使发动机22高效率地动作的动作线来设定作为应使发动机22运转的运转点的目标转速Ne*和目标转矩Te*（步骤S310）。此处，充放电需求功率Pb*设定如下：在电池50的蓄电比例SOC处于以发动机22的起动请求时的蓄电比例SOC即起动请求时蓄电比例SOCst为中心的目标管理范围（例如，正负5%或10%的范围等）内时被设定为值0，在电池50的蓄电比例SOC大于目标管理范围的上限时被设定为放电用的正值，在电池50的蓄电比例SOC小于目标管理范围的下限时被设定为充电用的负值。图10表示设定发动机22的动作线的一个示例、目标转速Ne*和目标转矩Te*的情况。如图所示，能够通过动作线与发动机需求功率Pe*（Ne*×Te*）为恒定的曲线的交点求算目标转速Ne*和目标转矩Te*。

接着，使用发动机22的目标转速Ne*、电动机MG2的转速Nm2和动力分配综合机构30的齿数比（太阳轮的齿数/内齿轮的齿数）ρ，通过下式（1）计算电动机MG1的目标转速Nm1*，并且，基于所计算出的目标转速Nm1*和所输入的电动机MG1的转速Nm1，通过式（2）计算电动机MG1的转矩指令Tm1*（步骤S320）。此处，式（1）是相对于动力分配综合机构30的旋转要素的力学的关系式。图11表示共线图的一个示例，该共线图表示在从发动机22输出功率的状态下行驶时的动力分配综合机构30的旋转要素中的转速和转矩的力学的关系。图中，左边的S轴表示电动机MG1的转速Nm1即太阳轮31的转速，C轴表示发动机22的转速Ne即行星架34的转速，R轴表示电动机MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿数比Gr而得到的内齿轮32的转速Nr。另外，R轴上的两个粗线箭头表示从电动机MG1输出的转矩Tm1作用于内齿轮轴32a的转矩和从电动机MG2输出的转矩Tm2经由减速齿轮35作用于内齿轮轴32a的转矩。若使用该共线图则能够容易地推导式（1）。而且，式（2）是用于使电动机MG1以目标转速Nm1*旋转的反馈控制的关系式，式（2）中，右边第2项的“k1”为比例项的增益，右边第3项的“k2”为积分项的增益。

Nm1*=Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr·ρ) (1)

Tm1*=-ρ·Te*/(1+ρ)+k1·(Nm1*-Nm1)+k2·∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

而且，将所需转矩Tr*加上电动机MG1的转矩指令Tm1*除以动力分配综合机构30的齿数比ρ得到的值再除以减速齿轮35的齿数比Gr作为应从电动机MG2输出的转矩的暂定值即暂定转矩Tm2tmp，并通过下式（3）进行计算（步骤S330），将电池50的输入输出限制Win、Wout与所设定的转矩指令Tm1*乘以当前电动机MG1的转速Nm1而得到的电动机MG1的消耗电力（发电电力）之差再除以电动机MG2的转速Nm2作为可以从电动机MG2输出的转矩的上下限的转矩限制Tm2min、Tm2max，并通过式（4）及式（5）进行计算（步骤S340），通过式（6）利用转矩限制Tm2min、Tm2max限制所设定的暂定转矩Tm2tmp，设定电动机MG2的转矩指令Tm2*（步骤S350），分别将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送到发动机ECU24，将电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送到电动机ECU40（步骤S360），结束本程序。能够从图11的共线图中容易地推导式（3）。而且，接收到目标转速Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU24进行发动机22的燃料喷射控制、点火控制及吸入空气量调节控制等的控制，使得发动机22以由目标转速Ne*和目标转矩Te*构成的运转点（目标运转点）运转。而且，接收到转矩指令Tm1*、Tm2*的电动机ECU40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制，使得以转矩指令Tm1*驱动电动机MG1，并且以转矩指令Tm2*驱动电动机MG2。通过这样的控制，从发动机22输出发动机需求功率Pe*，并且在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内驱动电动机MG1、MG2，从而能够将基于所需转矩Tr*的转矩输出到作为驱动轴的内齿轮轴32a而行驶。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)

Tm2min=(Win-Tm1*·Nm1)/Nm2 (4)

Tm2max=(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2 (5)

Tm2*=max(min(Tm2tmp，Tm2max)，Tm2min) (6)

当在步骤S290中判定为行驶用功率Pdrv*未达到从阈值Pstart中减去规定功率α而得到的值时，停止发动机22的运转（步骤S370），为了通过电动行驶的方式行驶，将电动机MG1的转矩指令Tm1*设定为值0，并且将所需转矩Tr*除以减速齿轮35的齿数比Gr而得到的值设定为电动机MG2的转矩指令Tm2*，将所设定的转矩指令Tm1*、Tm2*发送到电动机ECU40（步骤S250～S270），结束本程序。

通过执行这样的电动行驶优先模式驱动控制程序，在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时，基本上，在行驶用功率Pdrv*为输出限制相当功率（kw·Wout）以下时通过电动行驶的方式行驶，在行驶用功率Pdrv*大于输出限制相当功率（kw·Wout）时通过混合动力行驶的方式行驶。如此减小电池50的蓄电比例SOC直到系统停止。

接着，对以混合动力行驶优先模式行驶时的驱动控制进行说明。当执行图7的混合动力行驶优先模式驱动控制程序时，混合动力用电子控制单元70的CPU72首先与图6的程序的步骤S200、S210、S300的处理同样地，输入加速器开度Acc、车速V、电动机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2、电池50的输入输出限制Win、Wout等控制所需的数据，基于所输入的加速器开度Acc和车速V来设定应向作为驱动轴的内齿轮轴32a输出的所需转矩Tr*和为了行驶车辆所需求的行驶用功率Pdrv*，并设定发动机需求功率Pe*（步骤S400、S410、S412）。在这种情况下，发动机需求功率Pe*的设定所使用的充放电需求功率Pb*设定如下：在电池50的蓄电比例SOC处于以用于从电动行驶优先模式向混合动力行驶优先模式的转移判定的阈值Sref2（例如20%或30%等）或比该阈值Sref2略大的值为中心的目标管理范围（例如，正负5%或10%的范围等）内时被设定为值0，在电池50的蓄电比例SOC大于目标管理范围的上限时被设定放电用的正值，在电池50的蓄电比例SOC小于目标管理范围的下限时被设定为充电用的负值。

接着，将作为能够高效率地运转发动机22的功率区域的下限值而预先被设定的HV优先时判定功率Phv设定为用于起动发动机22的阈值Pstart（步骤S420）。此处，HV优先时判定功率Phv在实施例中被设定为比在将电动行驶优先模式设定为行驶模式且电池温度Tb为常温（例如20℃或25℃等）时的输出限制相当功率（kw·Wout）的下限值（电池温度Tb为常温且电池50的蓄电比例SOC为阈值Sref2时的输出限制相当功率（kw·Wout），以下，称为EV优先时判定下限功率Pev）小的值。

而且，判定发动机22处于运转过程中还是处于运转停止过程中（步骤S430），在发动机22处于运转停止过程中时，判定所设定的发动机需求功率Pe*是否为阈值Pstart以下（步骤S440），在发动机需求功率Pe*为阈值Pstart以下时，判断为能够继续进行电动行驶，与图6的程序的步骤S250～S270的处理同样地，设定电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*并发送到电动机ECU40（步骤S450～S470），结束本程序。

当在步骤S440中判定为发动机需求功率Pe*大于阈值Pstart时，判断为应起动发动机22，为了边行驶边通过电动机MG1带动发动机22起动，执行图8的起动时驱动控制程序（步骤S480）。

若发动机22的起动完毕，则在步骤S430中判定为发动机22处于运转过程中，因此将发动机需求功率Pe*与从阈值Pstart中减去作为余量的规定功率β而得到的值进行比较（步骤S490）。此处，规定功率β用于保持滞后以使得在发动机需求功率Pe*处于阈值Pstart附近时不使发动机22的起动和停止频繁地产生，并能够适当地设定，也可以使用与上述的规定功率α相同的值。在发动机需求功率Pe*为从阈值Pstart中减去规定功率β得到的值以上时，判断为发动机22的运转应继续，与图6的程序的步骤S310～S360的处理同样地，设定发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*并发送到发动机ECU24及电动机ECU40（步骤S510～S560），结束本程序。

当在步骤S490中判定为发动机需求功率Pe*未达到从阈值Pstart中减去规定功率β而得到的值时，停止发动机22的运转（步骤S570），为了通过电动行驶的方式行驶，通过步骤S450～S470的处理，设定电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*并发送到电动机ECU40，结束本程序。

通过执行这样的混合动力行驶优先模式驱动控制程序，在将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时，基本上，在发动机需求功率Pe*为HV优先时判定功率Phv以下时以电动行驶的方式行驶，在发动机需求功率Pe*大于HV优先时判定功率Phv时以混合动力行驶的方式行驶。

接着，对边以电动行驶优先模式或混合动力行驶优先模式行驶边起动发动机22时的驱动控制进行说明。当执行图8的起动时驱动控制程序时，混合动力用电子控制单元70的CPU72首先输入加速器开度Acc、车速V、发动机22的转速Ne、电动机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2、电池50的输入输出限制Win、Wout等控制所需的数据（步骤S600），基于所输入的加速器开度Acc和车速V来设定应向作为驱动轴的内齿轮轴32a输出的所需转矩Tr*和为了行驶车辆所需求的行驶用功率Pdrv*（步骤S610）。这些处理除在步骤S600中输入发动机22的转速Ne这一点以外，是与图6的程序的步骤S200、S210的处理同样的处理。关于发动机22的转速Ne，将基于来自未图示的曲柄位置传感器的信号计算出的值作为通过通信从发动机ECU24输入的值。

接着，将带动转矩Tst设定为电动机MG1的转矩指令Tm1*（步骤S620），该带动转矩Tst被规定为用于使发动机22的转速Ne增加到作为能够使发动机22稳定地运转的转速的下限值所规定的规定转速Nref（例如，1000rpm或1200rpm等）以上的转矩，并且，与图6的程序的步骤S330～S350的处理同样地设定电动机MG2的转矩指令Tm2*（步骤S630～S650），将所设定的转矩指令Tm1*、Tm2*发送到电动机ECU40（步骤S660），判定发动机22的转速Ne是否为上述的规定转速Nref以下且为被规定为开始燃料喷射控制和点火控制的转速的规定转速Nst（例如，600rpm或700rpm等）以上（步骤S670），在判定为发动机22的转速Ne未达到规定转速Nst时，返回到步骤S600，反复执行步骤S600～S670的处理直到发动机22的转速Ne达到规定转速Nst以上。即，控制电动机MG1、MG2，使得在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内，从电动机MG1输出带动转矩Tst，并且，从电动机MG2输出抵消从电动机MG1输出并作用于内齿轮轴32a的转矩用的转矩与所需转矩Tr*之和的转矩，直到发动机22的转速Ne达到规定转速Nst以上，从而边行驶边带动发动机22。

而且，若正在反复执行步骤S600～S670的处理时发动机22的转速Ne达到规定转速Nst以上，则将开始发动机22的燃料喷射控制和点火控制这一内容的控制信号发送到发动机ECU24（步骤S680）。接收到该控制信号的发动机ECU24开始发动机22的燃料喷射控制和点火控制。而且，判定发动机22是否达到完爆（步骤S690），在未达到完爆时返回到步骤S600，在达到完爆时，结束本程序。

接着，对起动发动机22时的发动机22的控制进行说明。图12是表示由发动机ECU24执行的起动控制程序的一个示例的流程图。在从混合动力用电子控制单元70接收到开始燃料喷射控制及点火控制这一内容的控制信号时执行该程序。

当执行起动控制程序时，发动机ECU24的CPU24a首先输入行驶模式（步骤S700），并且，判定所输入的行驶模式是电动行驶优先模式还是混合动力行驶优先模式（步骤S710）。以下，为方便说明，首先对行驶模式为混合动力行驶优先模式时进行说明，之后对行驶模式为电动行驶优先模式时进行说明。

在行驶模式为混合动力行驶优先模式时，将值Qfup1设定为作为用于使燃料喷射量相对于基本燃料喷射量（基于发动机22的吸入空气量Qa所设定的喷射量，使得空燃比变为规定空燃比（例如，理论空燃比等））Qfb增加的校正量的增量校正量Qfup（步骤S720），将值Tfd1设定为作为用于使点火时刻比用于使发动机22高效率地运转的点火时刻（燃耗用点火时刻）迟后的校正量的点火迟后角量Tfd（步骤S730），在使用了基于所设定的增量校正量Qfup的目标燃料喷射量Qf*的燃料喷射控制和使用了基于所设定的点火迟后角量Tfd的目标点火时刻Tf*的点火控制开始而起动发动机22达到完爆时（步骤S760），结束本程序。此处，关于值Qfup1及值Tfd1，能够使用预先通过实验或分析等确定出的值作为初爆时使发动机22的转速Ne增加的方向上的转矩（以下，称为发动机正转矩）不作用于动力分配综合机构30的行星架34的程度（例如，发动机22初爆时的转矩与发动机22的摩擦基本抵消的程度等）的校正值。值Qfup1可以使用固定值，也可以使用伴随时间的经过有变小（目标燃料喷射量Qf*变小）倾向的值。而且，值Tfd1可以使用固定值，也可以使用伴随时间的经过有变小（目标点火时刻Tf*提前）倾向的值。通过如此起动发动机22，能够抑制在初爆时产生振动。

当在步骤S710中行驶模式为电动行驶优先模式时，将比值Qfup1大的值Qfup2设定为增量校正量Qfup（步骤S740），并且将比值Tfd1小的值Tfd2设定为点火迟后角量Tfd（步骤S750），在使用了基于所设定的增量校正量Qfup的目标燃料喷射量Qf*的燃料喷射控制及使用了基于所设定的点火迟后角量Tfd的目标点火时刻Tf*的点火控制开始而起动发动机22达到完爆时（步骤S760），结束本程序。此处，值Qfup2可以使用固定值，也可以使用伴随时间的经过有变小（目标燃料喷射量Qf*变小）倾向的值。而且，值Tfd2可以使用固定值，也可以使用伴随时间的经过有变小（目标点火时刻Tf*提前）倾向的值。在这种情况下，与行驶模式为混合动力行驶优先模式时相比增大了燃料喷射量，从而能够提高以点火控制的开始后的规定次数（例如，1次或2次等）以内的点火达到初爆的可能性，若以发动机22起动的多次的平均来考虑，则能够减少直到达到初爆的点火次数（时间）。而且，在这种情况下，与行驶模式为混合动力行驶优先模式时相比使点火时刻提前，从而能够使达到初爆的时间提前。而且，在这种情况下可认为，与行驶模式为混合动力行驶优先模式时相比，增大了燃料喷射量并且使点火时刻提前，从而达到初爆时，来自发动机22的输出转矩克服发动机22的摩擦，发动机正转矩作用于动力分配综合机构30的行星架34，该转矩经由动力分配综合机构30被传递到作为驱动轴的内齿轮轴32a。以上，在行驶模式为电动行驶优先模式时，与行驶模式为混合动力行驶优先模式时相比，能够缩短从通过电动机MG1开始发动机22的带动到发动机22达到初爆而使发动机正转矩开始作用于行星架34为止的时间（以下，称为发动机正转矩所需时间）。

如上所述，在电动行驶优先模式下通过电动行驶的方式行驶时，在行驶用功率Pdrv*变得比输出限制相当功率（kw·Wout）大时，通过电动机MG1带动发动机22而使其起动，在混合动力行驶优先模式下通过电动行驶的方式行驶时，在发动机需求功率Pe*大于较小的HV优先时判定功率Phv时，通过电动机MG1带动发动机22而使其起动。因此，通常，前者的情况与后者的情况相比，在所需转矩Tr*较大的状态下通过电动机MG1带动发动机22，从而电动机MG2的转矩容易被基于电池50的输出限制Wout的转矩限制Tm2max所限制，容易产生因向作为驱动轴的内齿轮轴32a输出的转矩的变动（对所需转矩Tr*的不足）而引起的振动。在这样的情况下，若发动机正转矩所需时间较长，则驾驶者会分别感到因发动机22的带动引起的振动和正转矩开始作用于动力分配综合机构30的行星架34时的振动。相对于此，在实施例中，电动行驶优先模式下通过电动机MG1带动发动机22起动时与混合动力行驶优先模式下通过电动机MG1带动发动机22起动时相比，增大燃料喷射量或使点火时刻提前而缩短发动机正转矩所需时间，因此在产生因发动机22的带动引起的振动和正转矩开始作用于动力分配综合机构30的行星架34时的振动的情况下，能够使两者更加重复，能够抑制驾驶者多次地感到振动。

图13是示意性地表示边以电动行驶优先模式或混合动力行驶优先模式行驶边起动发动机22时的发动机22的转速Ne、燃料喷射量Qf、点火时刻Tf和作为作用于动力分配综合机构30的行星架34上的转矩的行星架转矩Tc随时间变化的情况的说明图。另外，图中，关于行星架转矩Tc为负的部分，表示在初爆前或初爆后因爆发燃烧产生的转矩小于摩擦力（旋转阻力）这一情况。如图所示，在由电动机MG1开始带动发动机22而使发动机22的转速Ne达到规定转速Nst以上时（时刻t1），电动行驶优先模式时与混合动力行驶优先模式时相比，使燃料喷射量Qf增多并使点火时刻Tf提前而起动发动机22，从而能够缩短内燃机正转矩所需时间。

根据以上说明的实施例的混合动力汽车20，在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时，在通过电动机MG1带动发动机22而起动时，对电动机MG1和电动机MG2进行控制，使得在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内，从电动机MG1输出带动转矩Tst，并且，从电动机MG2输出抵消从电动机MG1输出并作用于内齿轮轴32a的转矩用的转矩与所需转矩Tr*之和的转矩，对发动机22进行控制，使得与在将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时通过电动机MG1带动发动机22起动时相比，随着进行更多的燃料供给和在提前的点火时刻进行点火而起动发动机22，因此在产生因发动机22的带动引起的振动和正转矩开始作用于动力分配综合机构30的行星架34时的振动的情况下，能够使两者更加重复，能够抑制驾驶者多次感到振动。

在实施例的混合动力汽车20中，在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时通过电动机MG1带动发动机22起动时，与在将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时通过电动机MG1带动发动机22起动时相比，使燃料喷射量增多并使点火时刻提前，但也可以使燃料喷射量增多而将点火时刻设为相同，还可以使点火时刻提前而将燃料喷射量设为相同。

在实施例的混合动力汽车20中，在将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时通过电动机MG1带动发动机22起动时，将值Qfup1设定为增量校正量Qfup，并且将值Tfd1设定为点火迟后角量Tfd，随着进行使用了基于所设定的增量校正量Qfup的目标燃料喷射量Qf*的燃料喷射控制和使用了基于点火迟后角量Tfd的目标点火时刻Tf*的点火控制来起动发动机22，在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时通过电动机MG1带动发动机22起动时，将比值Qfup1大的值Qfup2设定为增量校正量Qfup，并且将比值Tfd1小的Tfd2设定为点火迟后角量Tfd，随着进行使用了基于所设定的增量校正量Qfup的目标燃料喷射量Qf*的燃料喷射控制和使用了基于点火迟后角量Tfd的目标点火时刻Tf*的点火控制来起动发动机22，但对于增量校正量Qfup而言，也可以预先规定行驶模式、燃料喷射控制开始之后的经过时间和增量校正量Qfup的关系并将其作为增量校正量设定用映射存储于ROM24b，并采用将行驶模式和燃料喷射控制之后开始的时间适用于该映射而得到的值，对于点火迟后角量Tfd而言，也可以预先规定行驶模式、点火控制开始之后的经过时间和点火迟后角量Tfd的关系并将其作为点火迟后角量设定用映射存储于ROM24b，并采用将行驶模式和点火控制开始之后的时间适用于该映射而得到的值。

在实施例的混合动力汽车20中，在电动行驶优先模式下通过电动行驶的方式行驶时，在行驶用功率Pdrv*大于输出限制相当功率（kw·Wout）时，通过电动机MG1带动发动机22起动，在混合动力行驶优先模式下通过电动行驶的方式行驶时，在发动机需求功率Pe*大于HV优先时判定功率Phv时，通过电动机MG1带动发动机22起动，但电动行驶优先模式时只要是与混合动力行驶优先模式时相比使电动行驶优先即可，因而也可以设为，例如，在电动行驶优先模式下通过电动行驶的方式行驶时，在所需转矩Tr*大于预定的阈值Tref1时，通过电动机MG1带动发动机22起动，在混合动力行驶优先模式下通过电动行驶的方式行驶时，在所需转矩Tr*大于预先被规定为未达到阈值Terf1的值的阈值Tref2时，通过电动机MG1带动发动机22起动。

在实施例的混合动力汽车20中，对边以电动行驶优先模式或混合动力行驶优先模式行驶边通过电动机MG1带动发动机22起动时的动作进行了说明，但也可以为，在停车期间，由于使用来自发动机22的热能对车室内进行供暖的未图示的供暖装置的供暖需求等而通过电动机MG1带动发动机22起动时，电动机MG2的转矩被电池50的输入输出限制Win、Wout限制的可能性较低，因此无论行驶模式是电动行驶优先模式还是混合动力行驶优先模式，都可以与边以混合动力行驶优先模式行驶边通过电动机MG1带动发动机22起动时同样地，将值Qfup1设定为增量校正量Qfup，并且将值Tfd1设定为点火迟后角量Tfd，随着进行使用了基于所设定的增量校正量Qfup的目标燃料喷射量Qf*的燃料喷射控制和使用了基于点火迟后角量Tfd的目标点火时刻Tf*的点火控制来起动发动机22。

对实施例的主要要素和用于解决问题的方法栏中所记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。在实施例中，发动机22相当于“内燃机”，电动机MG1相当于“发电机”，动力分配综合机构30相当于“行星齿轮机构”，电动机MG2相当于“电动机”，电池50相当于“二次电池”，执行基于加速器开度Acc和车速V来设定所需转矩Tr*的图6的电动行驶优先模式驱动控制程序的步骤S210的处理、图7的混合动力行驶优先模式驱动控制程序的步骤S410的处理及图8的起动时驱动控制程序的步骤S610的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“所需转矩设定单元”，基于电池50的蓄电比例SOC和电池温度Tb来设定电池50的输出限制Wout的电池ECU52相当于“输出限制设定单元”，执行图5的行驶模式设定程序的混合动力用电子控制单元70相当于“行驶模式设定单元”，该图5的行驶模式设定程序中，在系统起动时的电池50的蓄电比例SOC为阈值Sref1（例如40%或50%等）以上时，将电动行驶优先模式设定为行驶模式直到电池50的蓄电比例SOC未达到比阈值Sref1小的阈值Sref2（例如20%或30%等），在系统起动时的电池50的蓄电比例SOC未达到阈值Sref1时、或即使系统起动时的电池50的蓄电比例SOC为阈值Sref1以上但之后在电池50的蓄电比例SOC未达到阈值Sref2后，将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式。

在实施例和本发明的第一混合动力汽车的关系中，执行图8的起动时驱动控制程序的混合动力用电子控制单元70、基于转矩指令Tm1*、Tm2*来控制电动机MG1、MG2的电动机ECU40和执行图12的起动控制程序的发动机ECU24相当于“控制单元”，其中，该图8的起动时驱动控制程序中，在通过电动机MG1带动发动机22起动时，设定电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*并发送给电动机ECU40，使得在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内，从电动机MG1输出带动转矩Tst，并且，从电动机MG2输出抵消从电动机MG1输出并作用于内齿轮轴32a的转矩用的转矩与所需转矩Tr*之和的转矩，并在发动机22的转速Ne达到规定转速Nst以上时，将开始发动机22的燃料喷射控制及点火控制这一内容的控制信号发送给发动机ECU24；其中，发动机ECU24在从混合动力用电子控制单元70接收到开始燃料喷射控制及点火控制这一内容的控制信号时，执行该图12的起动控制程序，控制发动机22使得在行驶模式为电动行驶优先模式时，与行驶模式为混合动力行驶优先模式时相比，随着进行更多的燃料供给而起动。

在实施例和本发明的第二混合动力汽车的关系中，执行图8的起动时驱动控制程序的混合动力用电子控制单元70、基于转矩指令Tm1*、Tm2*来控制电动机MG1、MG2的电动机ECU40和执行图12的起动控制程序的发动机ECU24相当于“控制单元”，其中，该图8的起动时驱动控制程序中，在通过电动机MG1带动发动机22而使其起动时，设定电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*并发送给电动机ECU40，使得在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内，从电动机MG1输出带动转矩Tst，并且，从电动机MG2输出抵消从电动机MG1输出并作用于内齿轮轴32a的转矩用的转矩与所需转矩Tr*之和的转矩，并在发动机22的转速Ne达到规定转速Nst以上时，将开始发动机22的燃料喷射控制及点火控制这一内容的控制信号发送给发动机ECU24；其中，发动机ECU24在从混合动力用电子控制单元70接收到开始燃料喷射控制及点火控制这一内容的控制信号时，执行该图12的起动控制程序，控制发动机22使得在行驶模式为电动行驶优先模式时，与行驶模式为混合动力行驶优先模式时相比随着在提前的点火时刻进行点火而起动。

此处，作为本发明的第一混合动力汽车及第二混合动力汽车中的“内燃机”，并不限定于通过汽油或轻油等碳化氢系的燃料来输出动力的内燃机，也可以是氢发动机等任何类型的内燃机。作为“发电机”，并不限定于作为同步发电电动机所构成的电动机MG1，若为感应电动机等能够输入输出动力的发电机则可以是任何类型的发电机。作为“行星齿轮机构”，并不限定于上述的动力分配综合机构30，若为使用双小齿轮式的行星齿轮机构的机构或组合多个行星齿轮机构而与四个以上的轴连接的机构等在与车轴连接的驱动轴、内燃机的输出轴和发电机的旋转轴这三个轴上连接有三个旋转要素的机构，则可以是任何机构。作为“电动机”，并不限定于构成为同步发电电动机的电动机MG2，若为感应电动机等能够相对驱动轴输入输出动力的电动机则可以是任何类型的电动机。作为“二次电池”，并不限定于作为锂离子二次电池所构成的电池50，若为镍氢二次电池、镍镉二次电池或铅蓄电池等能够与发电机、电动机进行电力的交换则可以是任何类型的二次电池。作为“所需转矩设定单元”，并不限定于基于加速器开度Acc和车速V设定所需转矩Tr*，若为仅基于加速器开度Acc来设定所需转矩Tr*的单元等设定行驶所需求的所需转矩的单元则可以是任何单元。作为“输出限制设定单元”，并不限定于基于电池50的蓄电比例SOC和电池温度Tb来设定电池50的输出限制Wout，若为基于除蓄电比例SOC及电池温度Tb之外例如电池50的内部电阻等来设定电池50的输出限制Wout等根据二次电池的状态设定可以从二次电池输出的最大容许电力即输出限制则可以是任何单元。作为“行驶模式设定单元”，并不限定于：在系统起动时的电池50的蓄电比例SOC为阈值Sref1（例如40%或50%等）以上时，将电动行驶优先模式设定为行驶模式直到电池50的蓄电比例SOC未达到比阈值Sref1小的阈值Sref2（例如20%或30%等）；在系统起动时的电池50的蓄电比例SOC未达到阈值Sref1时、或即使系统起动时的电池50的蓄电比例SOC为阈值Sref1以上但之后在电池50的蓄电比例SOC未达到阈值Sref2后，将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式，只要是将电动行驶比混合动力行驶优先地行驶的电动行驶优先模式和混合动力行驶比电动行驶优先地行驶的混合动力行驶优先模式中的一方设定为行驶模式则可以是任何单元。

作为本发明的第一混合动力汽车中“控制单元”，并不限定于由混合动力用电子控制单元70、发动机ECU24和电动机ECU40构成的组合，也可以由单一的电子控制单元构成等。而且，作为“控制单元”，并不限定于：在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时通过电动机MG1带动发动机22起动时，对电动机MG1和电动机MG2进行控制，使得在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内，从电动机MG1输出带动转矩Tst，并且，从电动机MG2输出抵消从电动机MG1输出并作用于内齿轮轴32a的转矩用的转矩与所需转矩Tr*之和的转矩，并对发动机22进行控制，使得与将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时起动发动机22时相比，随着进行更多的燃料供给而起动，只要是：在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时通过发电机带动内燃机起动的电动行驶优先模式起动时，对发电机和电动机进行控制，使得在输出限制的范围内，从发电机输出用于带动内燃机的转矩，并且，从电动机输出抵消从发电机输出并作用于驱动轴的转矩用的转矩与所需转矩之和的转矩，并对内燃机进行控制，使得与将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时通过发电机带动内燃机动起动的混合动力行驶优先模式起动时相比，随着进行更多的燃料供给而起动，则可以是任何控制单元。

作为本发明的第二混合动力汽车中的“控制单元”，并不限定于由混合动力用电子控制单元70、发动机ECU24和电动机ECU40构成的组合，也可以是由单一的电子控制单元构成等。而且，作为“控制单元”，并不限定于：在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时通过电动机MG1带动发动机22起动时，对电动机MG1和电动机MG2进行控制，使得在电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内，从电动机MG1输出带动转矩Tst，并且，从电动机MG2输出抵消从电动机MG1输出并作用于内齿轮轴32a的转矩用的转矩与所需转矩Tr*之和的转矩，并对发动机22进行控制，使得与将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时起动发动机22时相比，随着在提前的点火时刻进行点火而起动，只要是：在将电动行驶优先模式设定为行驶模式时通过发电机带动内燃机起动的电动行驶优先模式起动时，对发电机和电动机进行控制，使得在输出限制的范围内，从发电机输出用于带动内燃机的转矩，并且，从电动机输出抵消从发电机输出并作用于驱动轴的转矩用的转矩与所需转矩之和的转矩，并对内燃机进行控制，使得与将混合动力行驶优先模式设定为行驶模式时通过发电机带动内燃机起动的混合动力行驶优先模式起动时相比，随着在提前的点火时刻进行点火而起动，则可以是任何控制单元。

另外，实施例的主要要素和记载于发明内容栏的发明的主要要素的对应关系中，由于实施例是用于具体地说明用于实施发明内容栏所记载的技术方案的实施方式的一个示例，因此并不限定发明内容栏所记载的发明要素。即，对记载于发明内容栏的技术方案的解释应基于该栏的记载进行，实施例只不过是发明内容栏所记载的技术方案的具体的一个示例。

以上，使用实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明完全不受这样的实施例限定，不言而喻，在不脱离本发明要旨的范围内可以以各种方式进行实施。

工业实用性

本发明能够用于混合动力汽车的制造产业等。

Claims

1.一种混合动力汽车，具备：内燃机；发电机，能够输入输出动力；行星齿轮机构，在与车轴连接的驱动轴、所述内燃机的输出轴和所述发电机的旋转轴这三个轴上连接有三个旋转要素；电动机，能够相对所述驱动轴输入输出动力；及二次电池，能够与所述发电机及所述电动机进行电力的交换，所述混合动力汽车能够进行混合动力行驶和电动行驶，其中，所述混合动力行驶使用从所述内燃机输出的动力和从所述电动机输入输出的动力行驶，所述电动行驶仅使用从所述电动机输入输出的动力行驶，所述混合动力汽车的特征在于，具备：

所需转矩设定单元，设定行驶所需求的所需转矩；

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车，其中，

所述控制单元是如下的单元：在所述电动行驶优先模式起动时对所述内燃机进行控制，使得与所述混合动力行驶优先模式起动时相比随着在提前的点火时刻进行点火而起动。

3.一种混合动力汽车，具备：内燃机；发电机，能够输入输出动力；行星齿轮机构，在与车轴连接的驱动轴、所述内燃机的输出轴和所述发电机的旋转轴这三个轴上连接有三个旋转要素；电动机，能够相对所述驱动轴输入输出动力；及二次电池，能够与所述发电机及所述电动机进行电力的交换，所述混合动力汽车能够进行混合动力行驶和电动行驶，其中，所述混合动力行驶使用从所述内燃机输出的动力和从所述电动机输入输出的动力行驶，所述电动行驶仅使用从所述电动机输入输出的动力行驶，所述混合动力汽车的特征在于，具备：

所需转矩设定单元，设定行驶所需要的所需转矩；

4.根据权利要求1～3中任一项所述的混合动力汽车，其中，

所述控制单元是如下的单元：在通过所述行驶模式设定单元将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式时通过所述电动行驶而行驶时，进行控制，使得在车辆行驶所需求的行驶用功率大于与所述二次电池的输出限制相当的功率即输出限制相当功率时，由所述发电机带动所述内燃机而起动所述内燃机；在通过所述行驶模式设定单元将所述混合动力行驶优先模式设定为所述行驶模式时通过所述电动行驶而行驶时，进行控制，使得在应从所述内燃机输出的内燃机需求功率大于阈值功率时，由所述发电机带动所述内燃机而起动所述内燃机，其中，所述阈值功率被规定为比在通过所述行驶模式设定单元将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式时的所述输出限制相当功率的下限值小的值。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力汽车，其中，

所述混合动力汽车具备：

充电器，在系统停止的状态下与外部电源连接，并使用来自所述外部电源的电力对所述二次电池充电；及

蓄电比例运算单元，基于所述二次电池的状态，计算所述二次电池所存储的蓄电量相对于全部容量的比例即蓄电比例，

所述行驶模式设定单元是如下的单元：在系统起动时所计算出的所述蓄电比例为第一规定比例以上时，将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式，直到所计算出的所述蓄电比例随着行驶而小于比所述第一规定比例小的第二规定比例为止，并且，在不将所述电动行驶优先模式设定为所述行驶模式时，将所述混合动力行驶优先模式设定为所述行驶模式。