JP2007137374A - エンジン装置、それを備えたハイブリッド自動車、およびエンジン装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタからの油密漏れを抑制し、内燃機関の始動時におけるエミッションの改善を図る。
【解決手段】エンジン装置２１では、エンジン２２の停止中にインジェクタ燃料温度Ｔｉｆを推定し（ステップＳ２１０）、推定したインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上であるときにインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ未満となるように冷却システム２００のウォータポンプ２０２が制御され（ステップＳ２６０）、エンジン２２の停止中にエンジン２２の始動条件が成立したときに、冷却システム２００によりエンジン２２が冷却されている場合には冷却システム２００のよるエンジン２２の冷却の完了後にエンジン２２が始動される一方、冷却システム２００によりエンジン２２が冷却されていない場合には直ちにエンジン２２が始動される。
【選択図】図９

Description

本発明は、エンジン装置、それを備えたハイブリッド自動車、およびエンジン装置の制御方法に関に関する。

従来から、エンジンの冷却装置として、エンジンにより駆動されるウォータポンプに加えて、エンジンと熱交換器としてのラジエータとを含む冷却経路内で冷却水を循環させることができる電動ウォータポンプを備え、冷却水の温度が所定温度よりも上昇している状態でエンジンの始動が予測されたときに、エンジン冷却水から熱を放出させるために電動ウォータポンプを作動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、エンジンの冷却装置としては、エンジン冷却水循環経路内に含まれる蓄熱器と、エンジンにより駆動されるウォータポンプとは別に循環経路内のエンジン冷却水を循環させる電動ウォータポンプとを備え、エンジン停止時に電動ウォータポンプを作動させてエンジン停止直後に生ずるエンジン冷却水の温度上昇分の熱を蓄熱器に吸収させるものも知られている（例えば特許文献２参照。）。更に、エンジンの制御装置として、エンジン停止後に所定時間だけラジエータファンによりエンジンを強制冷却すると共に、インジェクタ内部に燃料を循環させ、エンジンからの熱によるインジェクタ内の燃料温度の高騰を抑制して高温再始動性を向上させるものも知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００４−１０８１５９号公報 特開平６−０１７６４８号公報 特開平７−１０３０２２号公報

ところで、近年では、内燃機関の始動時に早期の圧縮行程での燃料噴射を可能にして内燃機関の始動性を向上させるべく、内燃機関の始動前に燃料噴射用のインジェクタにおける燃料を所定圧力に加圧しておく技術が提案されている。ただし、内燃機関の停止中には、停止している内燃機関からの受熱によりインジェクタ近傍における燃料の温度が高まり、それに伴ってインジェクタ近傍における燃料の圧力も高まってしまう。このため、特に内燃機関の始動前にインジェクタにおける燃料を加圧しておく場合には、いわゆる油密漏れが発生しやすくなり、油密漏れにより燃料が蒸発した状態でシリンダ内に滞留してしまうことがある。この場合、シリンダ内に滞留した燃料は次の内燃機関の始動時に燃焼することなくそのまま外部へと排出されてしまうおそれもある。

そこで、本発明によるエンジン装置、それを備えたハイブリッド自動車、およびエンジン装置の制御方法は、インジェクタからの油密漏れを抑制することを目的の一つとする。また、本発明によるエンジン装置、それを備えたハイブリッド自動車、およびエンジン装置の制御方法は、内燃機関の始動時におけるエミッションの改善を図ることを目的の一つとする。

本発明によるエンジン装置、それを備えたハイブリッド自動車およびエンジン装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っている。

本発明によるエンジン装置は、内燃機関を含むエンジン装置であって、
前記内燃機関を冷却する冷却手段と、
前記内燃機関のインジェクタまたは該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度を取得するインジェクタ燃料温度取得手段と、
前記内燃機関の停止中に該内燃機関の始動条件が成立したときに、前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却が先行された後に前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御する一方、前記取得されたインジェクタ燃料温度が前記所定温度未満である場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却に関わりなく前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御する制御手段と、
を備えるものである。

このエンジン装置では、内燃機関の停止中に内燃機関の始動条件が成立したときに、内燃機関のインジェクタまたは当該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合には冷却手段による内燃機関の冷却が先行された後に内燃機関が始動するように冷却手段と内燃機関とが制御され、インジェクタ燃料温度が所定温度未満である場合には冷却手段による内燃機関の冷却に関わりなく内燃機関が始動するように冷却手段と内燃機関とが制御される。このように、停止している内燃機関の始動条件が成立したときにインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合には、冷却手段による内燃機関の冷却を先行させて停止している内燃機関からの受熱によるインジェクタ燃料温度の高まりとそれに起因する燃料圧力の高まりとを抑えることにより、インジェクタからの油密漏れを抑制することができる。そして、このように油密漏れを抑制した上で内燃機関を始動させることにより、内燃機関の始動時におけるエミッションの改善を図ることが可能となる。なお、インジェクタ燃料温度は、直接検出されてもよく、各種パラメータに基づいて推定されてもよい。

また、前記制御手段は、前記内燃機関の停止中に前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに該インジェクタ燃料温度が前記所定温度未満となるように前記冷却手段を制御すると共に、前記内燃機関の停止中に該内燃機関の始動条件が成立したときに、前記冷却手段により前記内燃機関が冷却されている場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却の完了後に前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御する一方、前記冷却手段により前記内燃機関が冷却されていない場合には直ちに前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御するものであってもよい。すなわち、内燃機関の停止中に当該内燃機関の始動条件が成立したときに、インジェクタ燃料温度が所定温度未満となるように冷却手段を制御している場合には冷却手段の制御終了後に内燃機関を始動させる一方、インジェクタ燃料温度が所定温度未満となるように冷却手段を制御していない場合には直ちに内燃機関を始動させてもよい。

更に、前記冷却手段は、前記内燃機関と冷却媒体との熱交換を可能とする循環流路と、前記制御手段により制御され、前記循環流路で前記冷却媒体を循環させる電動循環手段とを備えるものであってもよい。このように、電動ポンプ等の電動循環手段を備えた冷却手段を用いることにより、内燃機関の停止中に内燃機関を冷却して停止している内燃機関からの受熱によるインジェクタ燃料温度の高まりを抑えることが可能となる。

また、前記冷却手段は、前記冷却媒体を冷却する冷媒冷却手段を更に備えてもよく、前記制御手段は、前記内燃機関の停止中に前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに前記冷却媒体の冷却条件が成立した場合には前記冷媒冷却手段による前記冷却媒体の冷却を伴って前記内燃機関が冷却されるように前記冷却手段を制御するものであってもよい。このように、内燃機関との熱交換を行う冷却媒体の温度が高く、そのままでは内燃機関を十分に冷却し得ないような冷却媒体の冷却条件の成立時には、冷媒冷却手段により冷却媒体を冷却することにより、内燃機関を良好に冷却して停止している内燃機関からの受熱によるインジェクタ燃料温度の高まりを抑えることが可能となる。

更に、前記制御手段は、前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに所定の条件が成立した場合には、前記冷却手段により前記内燃機関の冷却が実行されないように前記電動循環手段を制御するものであってもよい。このように、インジェクタ燃料温度が所定温度以上であっても所定の条件が成立した場合には、電動循環手段を停止させて冷却手段による内燃機関の冷却を実行しないことにより、冷却手段による内燃機関の冷却に伴う無駄なエネルギ消費を抑制することが可能となる。

また、本発明による第１のエンジン装置は、前記内燃機関の始動前に前記インジェクタにおける燃料の圧力が所定圧力になるように前記インジェクタに燃料を加圧して供給可能な燃料供給手段を更に備えるものであってもよい。すなわち、上述のように内燃機関の停止中のインジェクタ燃料温度に基づき内燃機関の始動に先立って内燃機関を冷却することは、内燃機関の始動前にインジェクタにおける燃料が加圧されるエンジン装置において、インジェクタからの油密漏れを抑制するのに極めて有効である。

本発明によるハイブリッド自動車は、走行用の動力を出力する動力出力源として、上記何れかのエンジン装置を含むハイブリッド自動車であって、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機を制御する電動機制御手段とを備え、前記内燃機関の停止中に該内燃機関の始動条件が成立したときに、前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合、前記制御手段は、前記冷却手段による前記内燃機関の冷却が先行された後に前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御し、前記電動機制御手段は、前記内燃機関が始動されるまで走行用の動力のすべてが前記電動機により出力されるように前記電動機を制御するものである。このようなエンジン装置に加えて電動機を動力出力源として備えたハイブリッド自動車においては、内燃機関の始動に先行させて内燃機関を十分に冷却してインジェクタからの油密漏れを良好に抑制しつつ、内燃機関の冷却が行われている間、走行に要求される動力のすべてを電動機によりまかなうことが可能となる。

本発明による第２のエンジン装置は、
内燃機関を含むエンジン装置であって、
前記内燃機関を冷却する冷却手段と、
前記内燃機関の停止中に該内燃機関のインジェクタにおける燃料の圧力が所定圧力になるように前記インジェクタに燃料を加圧して供給可能な燃料供給手段と
前記内燃機関のインジェクタまたは該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度を取得するインジェクタ燃料温度取得手段と、
前記内燃機関の停止中、前記燃料供給手段によって前記インジェクタにおける燃料の圧力が前記所定圧力になるように前記インジェクタに燃料が供給されており、かつ前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに、前記内燃機関が冷却されるように前記冷却手段を制御する冷却制御手段と、
を備えるものである。

このエンジン装置では、内燃機関の停止中に当該内燃機関のインジェクタにおける燃料の圧力が所定圧力になるようにインジェクタに燃料が加圧されて供給されると共に、内燃機関の停止中に内燃機関のインジェクタまたは当該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合には冷却手段による内燃機関の冷却が実行される。このように、内燃機関の停止中にインジェクタ燃料温度に応じて内燃機関を冷却すれば、内燃機関の始動前にインジェクタにおける燃料の圧力が所定圧力に加圧されていても、インジェクタからの油密漏れを良好に抑制して、内燃機関の始動時におけるエミッションの改善を図ることができる。

本発明による第１のエンジン装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関を冷却する冷却手段とを備えたエンジン装置の制御方法であって、
前記内燃機関の停止中に該内燃機関の始動条件が成立したときに、前記内燃機関のインジェクタまたは該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却が先行された後に前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御する一方、前記インジェクタ燃料温度が前記所定温度未満である場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却に関わりなく前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御するものである。

この方法のように、停止している内燃機関の始動条件が成立したときにインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合に、冷却手段による内燃機関の冷却を先行させて停止している内燃機関からの受熱によるインジェクタ燃料温度の高まりとそれに起因する燃料圧力の高まりとを抑えることにより、インジェクタからの油密漏れを抑制することができる。そして、このように油密漏れを抑制した上で内燃機関を始動させることにより、内燃機関の始動時におけるエミッションの改善を図ることが可能となる。

本発明による第２のエンジン装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関を冷却する冷却手段と、前記内燃機関の始動前に該内燃機関のインジェクタにおける燃料の圧力が所定圧力になるように前記インジェクタに燃料を加圧して供給可能な燃料供給手段と備えたエンジン装置の制御方法であって、
前記内燃機関の停止中、前記燃料供給手段によって前記インジェクタにおける燃料の圧力が前記所定圧力になるように前記インジェクタに燃料が供給されており、かつ前記内燃機関のインジェクタまたは該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに、前記内燃機関が冷却されるように前記冷却手段を制御するものである。

この方法のように、内燃機関の停止中のインジェクタ燃料温度に基づき内燃機関の始動に先立って内燃機関を冷却すれば、内燃機関の始動前にインジェクタにおける燃料が加圧されていても、インジェクタからの油密漏れを良好に抑制して、内燃機関の始動時におけるエミッションの改善を図ることができる。

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。

図１は、本発明の一実施例に係るエンジン装置２１を備えたハイブリッド自動車２０を示す概略構成図である。図１に示すハイブリッド自動車２０は、実施例のエンジン装置２１を構成するエンジン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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。

エンジン２２は、図１および図２に示すように、筒内（燃焼室）にガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を直接噴射する筒内噴射用インジェクタ１２５（図１では１２５ａ〜１２５ｄと表記する）と、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射用インジェクタ１２６（図１では１２６ａ〜１２６ｄと表記する）とをそれぞれ複数備えた内燃機関として構成されている。エンジン２２は、これら２種類のインジェクタ１２５，１２６を備えることにより、ポート噴射駆動モード、筒内噴射駆動モードおよび共用噴射駆動モードの何れかの駆動モードのもとで運転制御され得る。ポート噴射駆動モードは、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を介して吸気ポートに取り入れると共にポート噴射用インジェクタ１２６からガソリンを噴射して吸入空気とガソリンとを混合させ、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入すると共に点火プラグ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ものである。また、筒内噴射駆動モードは、上述のようにして空気を燃焼室に吸入すると共に吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内噴射用インジェクタ１２５から燃料を燃焼室に噴射し、混合気を点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得るものである。更に、共用噴射駆動モードは、空気を燃焼室に吸入する際にポート噴射用インジェクタ１２６から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内噴射用インジェクタ１２５から燃料を燃焼室に噴射してクランクシャフト２６の回転運動を得るものである。これらの駆動モードは、エンジン２２の運転状態やエンジン２２に要求される運転状態などに基づいて切り替えられる。なお、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。

図１に示すように、ポート噴射用インジェクタ１２６ａ〜１２６ｄには、燃料ポンプ６２により燃料タンク６０からの燃料が供給される。また、筒内噴射用インジェクタ１２５ａ〜１２５ｄには、燃料タンク６０から燃料ポンプ６２により圧送されると共に高圧燃料ポンプ６４により加圧された燃料がデリバリパイプ６６を介して供給される。なお、燃料ポンプ６２や高圧燃料ポンプ６４のアクチュエータである電動モータ６２ａ，６４ａには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０を介してバッテリ５０からの電力が供給される。また、図示を省略するが、高圧燃料ポンプ６４の吐出側には燃料の逆流を防止すると共にデリバリパイプ６６内の燃料圧力（燃圧）を保持するチェックバルブが配置されている。更に、デリバリパイプ６６には、燃圧が過大となることを防止するリリーフバルブ６７を介して燃料を燃料タンク６０に戻すリリーフパイプ６８が接続されている。そして、エンジン２２の停止中（始動前）には、筒内噴射用インジェクタ１２５ａ〜１２５ｄに供給される燃料の燃圧が所定圧力に設定（加圧）される。当該所定圧力は、筒内噴射用インジェクタ１２５ａ〜１２５ｄからの燃料漏れを抑制可能としつつ、ある程度高い圧力として定められる。

このように構成されるエンジン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により制御される。エンジンＥＣＵ２４は、図２に示されるように、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、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ２４ｄと、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等とを備えるものである。そして、エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態などを検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力される。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、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、燃焼室への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、エンジン２２の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ１４８からの吸入空気量、筒内噴射用インジェクタ１２５ａ〜１２５ｄに燃料を供給するデリバリパイプ６６に取り付けられた燃圧センサ６９からの燃圧Ｐｆなどが入力ポートを介して入力されている。更に、エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２が停止されてからの経過時間であるＥ／Ｇ停止時間Ｓｔを計測するソークタイマ１６０が接続されている。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が図示しない出力ポートを介して出力される。例えば、エンジンＥＣＵ２４からは、筒内噴射用インジェクタ１２５ａ〜１２５ｄやポート噴射用インジェクタ１２６ａ〜１２６ｄ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の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号、燃料ポンプ６２や高圧燃料ポンプ６４の電動モータ６２ａ，６４ａへの駆動信号などが出力ポートを介して出力される。更に、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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ハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。

また、エンジン装置２１に対しては、図３に示すような冷却システム２００が備えられている。冷却システム２００は、例えばエチレングリコールや防錆剤、酸化防止剤、水等を含むＬＬＣ（ロングライフクーラント）といった冷却媒体を用いて発熱体としてのエンジン２２を冷却するものであり、冷却媒体との熱交換を可能とするようにエンジン２２のシリンダブロックやシリンダヘッドに形成された熱交換部としてのウォータジャケット２３を中途に含んで冷却媒体の循環路を形成する循環流路２０１と、循環流路２０１にて冷却媒体を循環させる電動循環手段としてのウォータポンプ２０２と、冷却媒体を外気により冷却するラジエータ２０３とを備える。実施例のウォータポンプ２０２としては、エンジン２２により駆動されるメカニカルポンプに代えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ９０を介してバッテリ５０からの電力が供給されると共に、エンジンＥＣＵ２４により制御（ＰＷＭ制御）される電動モータ２０４を駆動源とする電動ポンプが採用されている。また、ラジエータ２０３の近傍には、電動モータ２０５により駆動されてラジエータ２０３に外気を強制的に取り込み可能なクーリングファン２０６が配置されている。更に、循環流路２０１は、エンジン２２の近傍あるいはエンジン２２よりも下流側で分岐したバイパス流路２０７を含み、このバイパス流路２０７は、サーモスタットバルブ２０８を介してウォータポンプ２０２の上流側（吸入口側）で循環流路２０１と合流している。サーモスタットバルブ２０８は、それを流通する冷却媒体の温度に応じてラジエータ２０３を通過した冷却媒体あるいはバイパス流路２０７を流通した冷却媒体の何れかがウォータポンプ２０２の吸入口に流入するように流路を切り替えるものであり、冷却媒体の温度が所定温度以下であるときには、バイパス流路２０７を流通した冷却媒体をウォータポンプ２０２の吸入口に流入させる。そして、バイパス流路２０７には、エンジン２２の近傍で冷却媒体の温度（Ｅ／Ｇ水温）Ｔｅｇを検出するエンジン水温センサ２０９が設けられている。

更に、循環流路２０１には、流路２１０が接続されており、この流路２１０を介してエンジン２２と熱交換した冷却媒体がＡ／Ｃブロワ２２０やエアミックスダンパ、冷凍ユニット（何れも図示省略）、これらを制御する空調用電子制御ユニット（以下、「Ａ／ＣＥＣＵ」という）２２１等と共に車両用空調装置を構成するヒータコア２２２へと導かれる。ヒータコア２２２を通過した冷却媒体は、流路２１０を介してウォータポンプ２０２の上流側（吸入口側、実施例ではサーモスタットバルブ２０８とウォータポンプ２０２との間）へと返送される。また、車両用空調装置には、循環流路２０１からヒータコア２２２に供給された冷却媒体を熱源として調和される調和空気の温度（もしくは空調装置の吹き出し口における空気の温度）を検出可能なＡ／Ｃ温度センサ２２３が備えられている。Ａ／Ｃ温度センサ２２３により検出される調和空気の温度（Ａ／Ｃ温度）Ｔａｃは、Ａ／Ｃ温度センサ２２３からＡ／ＣＥＣＵ２２１に入力される。

このように構成される冷却システム２００のウォータポンプ２０２や、クーリングファン２０６の電動モータ２０５等は、エンジンＥＣＵ２４によって制御される。そして、エンジンＥＣＵ２４には、エンジン水温センサ２０９により検出されるＥ／Ｇ水温Ｔｅｇ、が入力される。また、エンジンＥＣＵ２４は、上述のＡ／ＣＥＣＵ２２１と通信ポートを介して接続されており、Ａ／ＣＥＣＵ２２１と各種制御信号やデータのやりとりを行なって、これらの制御信号やデータに基づいてエンジン２２と共に冷却システム２００を制御する。すなわち、ハイブリッド自動車２０においては、その走行中あるいは停止中にエンジン２２の熱効率を損なうことがないように、エンジンＥＣＵ２４により、エンジン２２の温度（シリンダ壁温）がハイブリッド自動車２０の状態（走行状態等）に応じた所望の温度となるように冷却システム２００が制御される。実施例では、エンジンＥＣＵ２４により、Ｅ／Ｇ水温Ｔｅｇやエンジン２２の回転数Ｎｅや吸入空気量（負荷）ＧＡに応じた冷却媒体の目標温度と循環流路２０１（エンジン２２）で循環させるべき冷却媒体の目標流量が設定され、エンジンＥＣＵ２４により、冷却媒体の温度が目標温度となり、目標流量分の冷却媒体が循環流路２０１を循環するようにクーリングファン２０６の電動モータ２０５やウォータポンプ２０２の電動モータ２０４が制御（ＰＷＭ制御）される。

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。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、動力分配統合機構３０は、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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して、最終的には車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも発電機として作動することができると共に電動機として作動可能な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の何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の何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、何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等が入力されており、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ＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０に出力する。

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等が入力されており、バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０に出力する。なお、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）も演算している。

ハイブリッドＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０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の操作位置であるシフトポジションＳＰ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等が入力ポートを介して入力される。ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、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。

上述のように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の運転制御モードとしては、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に出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。

次に、上述のハイブリッド自動車２０の動作、特に、イグニッションスイッチ８０がＯＮされた直後の発進時や軽負荷走行時であって走行に要求される動力がモータＭＧ２のみから出力されるときのハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図４は、ハイブリッドＥＣＵ７０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、所定時間毎に繰り返し実行される。

図４の駆動制御ルーチンが開始されると、ハイブリッドＥＣＵ７０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、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が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。この場合、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。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）等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。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。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て入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することが可能である。図５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６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。

ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂに接続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＊とハイブリッド自動車２０の走行に要求される要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。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とが与えられると当該マップから両者に対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図７に示す。また、実施例では、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として要求パワーＰ＊を設定するものとした。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは、車速Ｖに換算計数ｋを乗じることにより求められる。要求トルクＴｒ＊と要求パワーＰ＊とを設定すると、続いて、ハイブリッド自動車２０においてエンジン２２を始動させるための条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。実施例において、エンジン２２の始動条件は、要求パワーＰ＊が予め定められた閾値Ｐｒｅｆ以上であることとした。閾値Ｐｒｅｆは、エンジン２２を比較的効率よく運転することができる領域における下限のパワー近傍に設定される。

エンジン２２の始動条件が成立していない場合、すなわち、ハイブリッド自動車２０の運転モードをモータ運転モードに維持すべき場合には、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをそれぞれ値０に設定すると共に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定した上で（ステップＳ１３０）、次式（１）および（２）に従ってバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除す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Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎを計算する（ステップＳ１４０）。更に、次式（３）に従って要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除することにより仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ１５０）、計算した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで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Ｓ１６０）。そして、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＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信する（ステップＳ１７０）。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行ない、これにより、モータＭＧ２のみから要求動力に見合う動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようにするモータ運転モードが継続されることになる。図８に、このようなモータ運転モードにおける動力分配統合機構３０の各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。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と一致するサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅと一致するキャリア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（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。図８に示すように、モータ運転モードのもとでは、エンジン２２は回転数０で停止し、モータＭＧ１は連れ回された状態となる。なお、モータ運転モードのもとでは、必ずしもモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する必要はないが、実施例では、モータＭＧ１からのトルクがゼロとなるように積極的にモータＭＧ１を駆動制御するものとした。

Tmax＝Wout／Nm2 …（１）
Tmax＝Win／Nm2 …（２）
Tm2tmp＝Tr*／Gr …（３）

ここで、図４の駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、上述のようにエンジン２２が停止されている間にエンジン２２を適宜冷却すべくエンジンＥＣＵ２４によって実行されるエンジン停止時冷却制御ルーチンについて説明する。図９は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン停止時冷却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が停止されているときに実行されるものである。なお、実施例において、エンジン２２が停止されると、ウォータポンプ２０２やクーリングファン２０６が停止され、エンジン２２の冷却が停止されるものとする。図９のエンジン停止時冷却制御ルーチンが開始されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、Ｅ／Ｇ停止時水温Ｔｓｔｏｐ、Ｅ／Ｇ停止時間Ｓｔ、エンジン水温センサ２０９からのＥ／Ｇ水温（現在のＥ／Ｇ水温）ＴｅｇおよびＡ／Ｃ温度Ｔａｃといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ２００）。実施例において、Ｅ／Ｇ停止時水温Ｔｓｔｏｐは、直近のエンジン２４の停止時にエンジン水温センサ２０９により検出されて記憶された値か、その値に基づいて推定された値とし、Ｅ／Ｇ停止時間Ｓｔは、エンジン２２の停止と同時に計時を開始するソークタイマ１６０による計時値を入力するものとした。また、Ａ／Ｃ温度Ｔａｃは、Ａ／ＣＥＣＵ２２１による制御のもと、Ａ／Ｃブロワ２２０を作動させると共に、循環流路２０１からヒータコア２２２に供給される冷却媒体のみを熱源として車室への空気が調和されるようにしたときにＡ／Ｃ温度センサ２２３により検出される調和空気の温度をＡ／ＣＥＣＵ２２１から通信により入力するものとした。

ステップＳ２００のデータ入力処理の後、入力したＥ／Ｇ停止時水温ＴｓｔｏｐとＥ／Ｇ停止時間Ｓｔとに基づいて、エンジン２２の各筒内噴射用インジェクタ１２５あるいはそれぞれの内部の燃料の温度であるインジェクタ燃料温度Ｔｉｆを推定する（ステップＳ２１０）。実施例では、Ｅ／Ｇ停止時水温ＴｓｔｏｐとＥ／Ｇ停止時間Ｓｔとインジェクタ燃料温度Ｔｉｆとの関係を予め実験、解析に基づいて定めてインジェクタ燃料温度推定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、Ｅ／Ｇ停止時水温ＴｓｔｏｐとＥ／Ｇ停止時間Ｓｔとが与えられると当該マップから両者に対応するインジェクタ燃料温度Ｔｉｆを導出するものとした。インジェクタ燃料温度推定用マップの一例を図１０に示す。こうしてインジェクタ燃料温度Ｔｉｆを推定したならば、推定したインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが予め定められた閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。閾値Ｔｉｆｒｅｆは、エンジン２２の停止時に各筒内噴射用インジェクタ１２５の燃圧を上記所定圧力に設定した状態で各筒内噴射用インジェクタ１２５からの油密漏れを抑制し得る温度として定められ、例えば７０℃程度の値とすることができる。そして、推定したインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが予め定められた閾値Ｔｉｆｒｅｆ未満である場合、その時点では冷却システム２００を用いたエンジン２２の冷却が不要であるとみなし、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。

また、推定したインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが予め定められた閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上である場合には、ステップＳ２００で入力したＥ／Ｇ水温ＴｅｇからＡ／Ｃ温度Ｔａｃを減じた偏差が予め定められた閾値α（例えば値０に近い比較的小さい値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。ここで、エンジン水温センサ２０９により検出されるＥ／Ｇ温度Ｔｅｇは、発熱体としてのエンジン２２の温度を表すのに対して、ステップＳ２００で入力したＡ／Ｃ温度Ｔａｃは、エンジン２２に供給されることになる冷却媒体の温度を表すものである。従って、Ｅ／Ｇ水温ＴｅｇからＡ／Ｃ温度Ｔａｃを減じた偏差が予め定められた閾値α未満であるときには、エンジン２２の温度とエンジン２２に供給されることになる冷却媒体の温度との偏差が小さいことから、その時点では冷却システム２００を作動させてもエンジン２２を十分に冷却し得る見込みが少ないとみなすことができる。このため、ステップＳ２３０でＥ／Ｇ水温ＴｅｇからＡ／Ｃ温度Ｔａｃを減じた偏差が予め定められた閾値α未満であると判断された場合、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。

これに対して、ステップＳ２２０でインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが予め定められた閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上であると判断されると共に、ステップＳ２３０でＥ／Ｇ水温ＴｅｇからＡ／Ｃ温度Ｔａｃを減じた偏差が予め定められた閾値α以上であると判断された場合には、冷却システム２００の停止時に値０とされるフラグＦを値１に設定すると共に（ステップＳ２４０）、ステップＳ２１０で推定したインジェクタ燃料温度Ｔｉｆに基づいて冷却システム２００のウォータポンプ２０２の駆動時間ｔｗｐを設定する（ステップＳ２５０）。実施例では、インジェクタ燃料温度Ｔｉｆと、ウォータポンプ２０２（電動モータ２０４）への指令デューティ比ｄＢを循環流路２０１における冷却媒体の単位時間あたりの流量が所定値となるようにする一定の値としたときにインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆを十分に下回るようにするのに要求されるウォータポンプ２０２の駆動時間ｔｗｐとの関係を予め定めてウォータポンプ駆動時間設定用マップ（図示省略）としてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、インジェクタ燃料温度Ｔｉｆが与えられると当該マップから対応するウォータポンプ２０２の駆動時間ｔｗｐを導出して設定するものとした。そして、ウォータポンプ２０２の駆動時間ｔｗｐを設定すると、予め定められた指令デューティ比ｄＢに従ってウォータポンプ２０２の電動モータ２０４を駆動制御すると共に（ステップＳ２６０）、設定された駆動時間ｔｗｐが経過したか否か判定する（ステップＳ２７０）。なお、ステップＳ２７０の処理は、ステップＳ２６０にてウォータポンプ２０２の駆動を開始するのと概ね同時に計時を開始するタイマ２４ｄによる計時値を読み込み、設定された駆動時間ｔｗｐと比較するものとした。

そして、駆動時間ｔｗｐが経過したならば、ウォータポンプ２０２を停止させると共に（ステップＳ２８０）、フラグＦを値０に設定し（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了させる。このように、ハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の停止中に各筒内噴射用インジェクタ１２５における燃圧が所定圧力になるように各筒内噴射用インジェクタ１２５に燃料が加圧されて供給されると共に、エンジン２２の停止中にインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上である場合には冷却システム２００によるエンジン２２の冷却が実行される。これにより、エンジン２２の始動前に各筒内噴射用インジェクタ１２５における燃圧が所定圧力に加圧されていても、エンジン２２の停止中にインジェクタ燃料温度Ｔｉｆに応じてエンジン２２を冷却することにより、各筒内噴射用インジェクタ１２５からの油密漏れを良好に抑制して、エンジン２２の始動時におけるエミッションの改善を図ることができる。

さて、再度図４に戻って、走行に要求される動力がモータＭＧ２のみから出力されるときの駆動制御ルーチンについて説明する。上述のように、ステップＳ１２０でエンジン２２の始動条件が成立していないと判断された場合には、モータ運転モードを継続させるが、ステップＳ１２０でエンジン２２の始動条件が成立していると判断された場合には、上述のエンジン停止時冷却制御ルーチンの実行に伴って値０または値１に設定されるフラグＦが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。フラグＦが値０ではなく値１である場合、すなわち、ウォータポンプ２０２が駆動されて冷却システム２００によるエンジン２２の冷却が行われている場合には、上述のステップＳ１３０からＳ１７０の処理が実行され、ハイブリッド自動車２０の運転モードがモータ運転モードに維持される。つまり、ステップＳ１８０でフラグＦが値１であると判断される場合には、エンジン２２の始動条件が成立していたとしても、エンジン２２の始動に先行させてエンジン２２の冷却が行われ、これにより、エンジン２２を十分に冷却して各筒内噴射用インジェクタ１２５からの油密漏れを良好に抑制することが可能となる。そして、エンジン２２の冷却が行われている間、走行に要求される動力のすべてがモータＭＧ２によりまかなわれることになる。これに対して、フラグＦが値０である場合、すなわち、ウォータポンプ２０２が駆動されておらず冷却システム２００によるエンジン２２の冷却が行われていない場合には、直ちにエンジン２２が始動されるようにステップＳ１９０のエンジン始動処理（図示省略）が実行され、その後、トルク変換運転モード等に対応した駆動制御ルーチン（図示省略）が実行されることになる。なお、ステップＳ１９０のエンジン始動処理については、本発明に直接的に関連するものではないため、ここではその詳細な説明を省略する。

以上説明したように、エンジン装置２１を動力出力源として含むハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の停止中にエンジン２２の始動条件が成立したときに、筒内噴射用インジェクタ１２５または各インジェクタ１２５の近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上である場合には冷却システム２００によるエンジン２２の冷却が先行された後にエンジン２２が始動するように冷却システム２００とエンジン２２とが制御される一方、インジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ未満である場合には冷却システム２００によるエンジン２２の冷却に関わりなくエンジン２２が始動するように冷却システム２００とエンジン２２とが制御される。このように、停止しているエンジン２２の始動条件が成立したときにインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上である場合には、冷却システム２００によるエンジン２２の冷却を先行させて停止しているエンジン２２からの受熱によるインジェクタ燃料温度Ｔｉｆの高まりとそれに起因する燃料圧力の高まりとを抑えることにより、各筒内噴射用インジェクタ１２５からの油密漏れを抑制することができる。そして、このように油密漏れを抑制した上でエンジン２２を始動させることにより、エンジン２２の始動時におけるエミッションの改善を図ることが可能となる。特に上述のエンジン装置２１のように、エンジン２２の始動前に各筒内噴射用インジェクタ１２５における燃料が加圧される場合、このようにエンジン２２の停止中におけるインジェクタ燃料温度Ｔｉｆに基づきエンジン２２の始動に先立ってエンジン２２を冷却することは、各筒内噴射用インジェクタ１２５からの油密漏れを抑制するのに極めて有効である。

また、エンジン２２の冷却に関し、エンジン装置２１には、循環流路２０１で冷却媒体を循環させる電動循環手段としてのウォータポンプ２０２を含む冷却システム２００が備えられているので、エンジン２２の停止中にエンジン２２を冷却して停止しているエンジン２２からの受熱によるインジェクタ燃料温度Ｔｉｆの高まりを容易に抑えることが可能となる。更に、エンジン装置２１では、インジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上であっても、エンジン２２の温度を表すＥ／Ｇ水温Ｔｅｇとエンジン２２に供給されることになる冷却媒体の温度を表すＡ／Ｃ温度Ｔａｃとの偏差が閾値α未満であるという条件が成立した場合には、冷却システム２００によるエンジン２２の冷却が実行されないことになる。このように、エンジン２２を十分に冷却し得る見込みが少ないと判断される場合には冷却システム２００によるエンジン２２の冷却を実行しないことにより、冷却システム２００によるエンジン２２の冷却に伴う無駄なエネルギ消費（電動モータ２０４による電力消費）を抑制することが可能となる。

ただし、循環流路２０１を循環させる冷却媒体の温度等に基づいてエンジン２２を十分に冷却し得る見込みが少ないと判断される場合には、次のような制御を行ってもよい。すなわち、上述の冷却システム２００において、サーモスタットバルブ２０８に代えて、エンジンＥＣＵ２４により切り換え制御される三方弁を設け、例えばインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上であり、かつエンジン２２の温度を表すＥ／Ｇ水温Ｔｅｇとエンジン２２に供給されることになる冷却媒体の温度を表すＡ／Ｃ温度Ｔａｃとの偏差が閾値α未満である場合に、三方弁をラジエータ２０３側に切り換えて冷却媒体を冷却する冷媒冷却手段としてのラジエータ２０３で外気により冷却媒体を冷却したり、更に、冷却媒体をラジエータに導いた上でクーリングファン２０６を作動させて冷却媒体を冷却したりしながら、エンジン２２を冷却してもよい。このように、エンジン２２との熱交換を行う冷却媒体の温度が高く、そのままではエンジン２２を十分に冷却し得ないような冷却媒体の冷却条件の成立時に、ラジエータ２０３やクーリングファン２０６を用いて冷却媒体を冷却することにより、エンジン２２を良好に冷却して停止しているエンジン２２からの受熱によるインジェクタ燃料温度Ｔｉｆの高まりを抑えることが可能となる。

更に、図９のエンジン停止時冷却制御ルーチンにおいては、ステップＳ２００のデータ入力処理の後、入力したＥ／Ｇ停止時水温ＴｓｔｏｐとＥ／Ｇ停止時間Ｓｔとに基づいてインジェクタ燃料温度Ｔｉｆを推定し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２５０にてウォータポンプ２０２の駆動時間ｔｗｐを設定しているが、これに限られるものではない。すなわち、図１１に例示するエンジン停止時冷却制御ルーチンのように、ステップＳ２００のデータ入力処理の後、入力したＥ／Ｇ停止時水温ＴｓｔｏｐとＥ／Ｇ停止時間Ｓｔとに基づいてウォータポンプ２０２の駆動時間ｔｗｐを設定してもよい（ステップＳ２１５）。この場合、エンジン停止中におけるインジェクタ燃料温度Ｔｉｆの変化を考慮しながら、Ｅ／Ｇ停止時水温ＴｓｔｏｐとＥ／Ｇ停止時間Ｓｔと、インジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆを十分に下回るようにするのに要求されるウォータポンプ２０２の駆動時間ｔｗｐとの関係を予め定めてウォータポンプ駆動時間設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶しておき、Ｅ／Ｇ停止時水温ＴｓｔｏｐとＥ／Ｇ停止時間Ｓｔとが与えられると当該マップから両者に対応するウォータポンプ２０２の駆動時間ｔｗｐを導出して設定すればよい。そして、駆動時間ｔｗｐを設定したならば、設定した駆動時間ｔｗｐが値０を上回っているか否かを判定することにより（ステップＳ２１５）、実質的にインジェクタ燃料温度Ｔｉｆが閾値Ｔｉｆｒｅｆ以上であるか否かを判定し、以後、上述したステップＳ２３０，Ｓ２４０，Ｓ２６０〜Ｓ２９０の処理を実行すればよい。このような図１１のエンジン停止時冷却制御ルーチンを採用しても、エンジン２２の停止中にインジェクタ燃料温度Ｔｉｆに応じてエンジン２２を冷却することにより、各筒内噴射用インジェクタ１２５からの油密漏れを良好に抑制して、エンジン２２の始動時におけるエミッションの改善を図ることができる。

また、上述のエンジン停止時冷却制御ルーチンは、筒内噴射用インジェクタ１２５からの油密漏れの抑制に関連するものであったが、これに限られるものではなく、ポート噴射用インジェクタ１２６からの油密漏れの抑制に適用され得る。そして、上述のエンジン停止時冷却制御ルーチンは、筒内噴射用インジェクタとポート噴射用インジェクタとの何れかのみを備えるエンジン装置に対して適用され得ることはいうまでもない。また、上述のエンジン停止時冷却制御ルーチンは、イグニションスイッチ８０がオフされた後の停車時（システム停止時）に適宜バッテリ５０の電力を利用してて実行されてもよく、エンジン始動前にインジェクタ内の燃料を加圧しないエンジン装置に上述のエンジン停止時冷却制御ルーチンを適用してもよい。

更に、本発明によるエンジン装置の適用対象は、ハイブリッド自動車に限られるものではなく、エンジンのみを動力出力源として備える自動車も含まれることはいうまでもない。エンジンのみを動力出力源として備える自動車において上述のエンジン停止時冷却制御ルーチンを実行するに際しては、冷却システム２００によるエンジン２２の冷却が実行されているときにエンジン２２の始動条件が成立した場合、冷却システム２００によるエンジン２２の冷却を継続させながら、エンジン２２を始動するようにしてもよい。

また、上記各実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結しているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有し、モータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。

更に、上記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により減速してリングギヤ軸３２ａに出力しているが、図１２に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ａのように、モータＭＧ２の動力を変速機３６により変速してリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に伝達するようにしてもよい。

そして、上記各実施例のハイブリッド自動車２０、２０Ａ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３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、図１３に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ｂのように、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３９ａ，３９ｂ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を備えるものであってもよい。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記各実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明の一実施例に係るエンジン装置２１を備えたハイブリッド自動車２０を示す概略構成図である。 本発明の一実施例に係るエンジン装置２１を示す概略構成図である。 実施例のエンジン装置２１に備えられた冷却システム２００を示す概略構成図である。 実施例のハイブリッドＥＣＵ７０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。 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。 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。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 モータ運転モードにおける動力分配統合機構３０の各回転要素を力学的に説明するための共線図である。 実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン停止時冷却制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 インジェクタ燃料温度推定用マップの一例を示す説明図である。 実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン停止時冷却制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車２０Ａの構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，２０Ａ，２０Ｂ ハイブリッド自動車、２１ エンジン装置、２２ エンジン、２３ ウォータジャケット、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、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、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、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 燃料タンク、６２ 燃料ポンプ、６４ 高圧燃料ポンプ、６６ デリバリパイプ、６７ リリーフバルブ、６８ リリーフパイプ、６９ 燃圧センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２，２４ａ ＣＰＵ、７４，２４ｂ ＲＯＭ、７６，２４ｃ 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、１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ 筒内燃料噴射インジェクタ、１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ ポート噴射用インジェクタ、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、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、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 バキュームセンサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、１６０ ソークタイマ、２００ 冷却システム、２０１ 循環流路、２０２ ウォータポンプ、２０３ ラジエータ、２０４，２０５ 電動モータ、２０６ クーリングファン、２０７ バイパス流路、２０８ サーモスタットバルブ、２０９ エンジン水温センサ、２１０ 流路、２２０ Ａ／Ｃブロワ、２２１ Ａ／ＣＥＣＵ、２２２ ヒータコア、２２３ Ａ／Ｃ温度センサ、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。

Claims (10)

1. 内燃機関を含むエンジン装置であって、
   前記内燃機関を冷却する冷却手段と、
   前記内燃機関のインジェクタまたは該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度を取得するインジェクタ燃料温度取得手段と、
   前記内燃機関の停止中に該内燃機関の始動条件が成立したときに、前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却が先行された後に前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御する一方、前記取得されたインジェクタ燃料温度が前記所定温度未満である場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却に関わりなく前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御する制御手段と、
   を備えるエンジン装置。
2. 請求項１に記載のエンジン装置において、
   前記制御手段は、前記内燃機関の停止中に前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに該インジェクタ燃料温度が前記所定温度未満となるように前記冷却手段を制御すると共に、前記内燃機関の停止中に該内燃機関の始動条件が成立したときに、前記冷却手段により前記内燃機関が冷却されている場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却の完了後に前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御する一方、前記冷却手段により前記内燃機関が冷却されていない場合には直ちに前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御するエンジン装置。
3. 請求項１または２に記載のエンジン装置において、
   前記冷却手段は、
   前記内燃機関と冷却媒体との熱交換を可能とする循環流路と、
   前記制御手段により制御され、前記循環流路で前記冷却媒体を循環させる電動循環手段とを備えるエンジン装置。
4. 請求項３に記載のエンジン装置において、
   前記冷却手段は、前記冷却媒体を冷却する冷媒冷却手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記内燃機関の停止中に前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに前記冷却媒体の冷却条件が成立した場合には前記冷媒冷却手段による前記冷却媒体の冷却を伴って前記内燃機関が冷却されるように前記冷却手段を制御するエンジン装置。
5. 前記制御手段は、前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに所定の条件が成立した場合には、前記冷却手段により前記内燃機関の冷却が実行されないように前記電動循環手段を制御する請求項３または４に記載のエンジン装置。
6. 前記内燃機関の始動前に前記インジェクタにおける燃料の圧力が所定圧力になるように前記インジェクタに燃料を加圧して供給可能な燃料供給手段を更に備える請求項１から５の何れかに記載のエンジン装置。
7. 走行用の動力を出力する動力出力源として、請求項１から６の何れかに記載のエンジン装置を含むハイブリッド自動車であって、
   走行用の動力を出力可能な電動機と、
   前記電動機を制御する電動機制御手段とを備え、
   前記内燃機関の停止中に該内燃機関の始動条件が成立したときに、前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合、前記制御手段は、前記冷却手段による前記内燃機関の冷却が先行された後に前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御し、前記電動機制御手段は、前記内燃機関が始動されるまで走行用の動力のすべてが前記電動機により出力されるように前記電動機を制御するハイブリッド自動車。
8. 内燃機関を含むエンジン装置であって、
   前記内燃機関を冷却する冷却手段と、
   前記内燃機関の停止中に該内燃機関のインジェクタにおける燃料の圧力が所定圧力になるように前記インジェクタに燃料を加圧して供給可能な燃料供給手段と
   前記内燃機関のインジェクタまたは該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度を取得するインジェクタ燃料温度取得手段と、
   前記内燃機関の停止中、前記燃料供給手段によって前記インジェクタにおける燃料の圧力が前記所定圧力になるように前記インジェクタに燃料が供給されており、かつ前記取得されたインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに、前記内燃機関が冷却されるように前記冷却手段を制御する冷却制御手段と、
   を備えるエンジン装置。
9. 内燃機関と、該内燃機関を冷却する冷却手段とを備えたエンジン装置の制御方法であって、
   前記内燃機関の停止中に該内燃機関の始動条件が成立したときに、前記内燃機関のインジェクタまたは該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度が所定温度以上である場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却が先行された後に前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御する一方、前記インジェクタ燃料温度が前記所定温度未満である場合には前記冷却手段による前記内燃機関の冷却に関わりなく前記内燃機関が始動するように前記冷却手段と前記内燃機関とを制御するエンジン装置の制御方法。
10. 内燃機関と、該内燃機関を冷却する冷却手段と、前記内燃機関の始動前に該内燃機関のインジェクタにおける燃料の圧力が所定圧力になるように前記インジェクタに燃料を加圧して供給可能な燃料供給手段と備えたエンジン装置の制御方法であって、
    前記内燃機関の停止中、前記燃料供給手段によって前記インジェクタにおける燃料の圧力が前記所定圧力になるように前記インジェクタに燃料が供給されており、かつ前記内燃機関のインジェクタまたは該インジェクタ近傍における燃料の温度であるインジェクタ燃料温度が所定温度以上であるときに、前記内燃機関が冷却されるように前記冷却手段を制御するエンジン装置の制御方法。
    

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