ハイブリッド自動車
【課題】浄化触媒の暖機を効率良く行なう。
【解決手段】エンジンの浄化触媒の暖機要求がなされたときには（Ｓ１２０）、バッテリの蓄電割合ＳＯＣに基づいて略値０のパワーを出力する回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊としてエンジンを運転する第１暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ１を設定し、第１暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ１に基づいて暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとこの暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを出力する回転数Ｎｅ２およびトルクＴｅ２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊としてエンジンを運転する第２暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ２とを設定し（Ｓ１４０，Ｓ１５０）、第１暖機制御を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って実行し（Ｓ１７０〜Ｓ２４０）、その後、第２暖機制御を第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に亘って実行する（Ｓ２５０〜Ｓ２７０，Ｓ２００〜Ｓ２４０）。
【解決手段】エンジンの浄化触媒の暖機要求がなされたときには（Ｓ１２０）、バッテリの蓄電割合ＳＯＣに基づいて略値０のパワーを出力する回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊としてエンジンを運転する第１暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ１を設定し、第１暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ１に基づいて暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとこの暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを出力する回転数Ｎｅ２およびトルクＴｅ２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊としてエンジンを運転する第２暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ２とを設定し（Ｓ１４０，Ｓ１５０）、第１暖機制御を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って実行し（Ｓ１７０〜Ｓ２４０）、その後、第２暖機制御を第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に亘って実行する（Ｓ２５０〜Ｓ２７０，Ｓ２００〜Ｓ２４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気系に浄化触媒が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、浄化装置が取り付けられたエンジンと、モータと、モータと電力をやり取りするバッテリと、を備え、システム起動してエンジンが始動されたときから吸入空気量に応じてカウントされる触媒暖機カウンタＣが閾値Ｃ１に至るまでは、エンジンの目標回転数Ｎｅ＊に暖機促進用の回転数Ｎｓｅｔを設定すると共にエンジンの目標トルクＴｅ＊に値０を設定しエンジンの点火時期を通常の運転時に比して遅角させた運転状態でエンジンを運転しながら走行するようエンジンとモータとを制御し、触媒暖機カウンタＣが閾値Ｃ１に至ると、さらに閾値Ｃ２に至って触媒暖機が完了と判定されるまで、エンジンを軽負荷運転するための負荷制限と駆動軸に出力すべき要求トルクに基づく車両の要求パワーとのうち小さい方のパワーに基づいて設定した運転ポイントでエンジンを運転しながら走行するようエンジンとモータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２０９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したハイブリッド自動車では、要求パワーを考えなければ、触媒暖機カウンタＣにより一律にエンジンの運転状態が決定されるため、必ずしも効率良く浄化触媒を暖機できない場合が生じる。効率の悪い触媒暖機は、車両全体の燃費にも悪影響を及ぼすため、これを改善することが望ましい。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、２つの暖機制御の分担を適切に配分して触媒暖機を効率良く行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
排気系に浄化触媒が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、前記浄化触媒の暖機が要求されたときには、予め定められた第１のパワーを出力する第１の運転ポイントで前記内燃機関が継続して運転されながら前記設定された走行用パワーにより走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する第１の暖機制御を実行し、該第１の暖機制御を実行した後に、前記第１のパワーよりも大きな第２のパワーを出力する第２の運転ポイントで前記内燃機関が継続して運転されながら前記設定された走行用パワーにより走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する第２の暖機制御とを実行する暖機時制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記二次電池の全容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
前記演算された蓄電割合に基づいて、前記第１の暖機制御の実行時間に関する設定値と前記第２の暖機制御の実行時間と前記第２のパワーの少なくとも一方に関する設定値との組み合わせを設定する暖機設定手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、浄化触媒の暖機が要求されたときには、予め定められた第１のパワーを出力する第１の運転ポイントで内燃機関が継続して運転されながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する第１の暖機制御を実行し、第１の暖機制御を実行した後に、第１のパワーよりも大きな第２のパワーを出力する第２の運転ポイントで内燃機関が継続して運転されながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する第２の暖機制御とを実行する。そして、二次電池の蓄電割合に基づいて、第１の暖機制御の実行時間に関する設定値と第２の暖機制御の実行時間と第２のパワーの少なくとも一方に関する設定値との組み合わせを設定する。これにより、第１の暖機制御と第２の暖機制御とを適切に分担させて浄化触媒を効率良く暖機することができる。このとき、第１の暖機制御と第２の暖機制御との分担の割合を、第１および第２の暖機制御の実行時間を含む走行期間中の燃費が低くなるように設定するものとすれば、燃費をより向上させることができる。ここで、第１のパワーは、略値０のパワー、即ち、内燃機関を自立運転することが含まれる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど長くなる傾向に前記第１の暖機制御の実行時間を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど短くなる傾向に前記第２の暖機制御の実行時間を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど小さくなる傾向に前記第２のパワーを設定する手段であるものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としての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】バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと第１暖機時間Ｔｓｅｔ１との関係の一例を示す説明図である。
【図６】第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２との関係および第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図７】第１暖機制御と第２暖機制御の暖機熱量を示す説明図である。
【図８】エンジン２２の浄化触媒１３４ａを暖機しながら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】燃費用動作ラインの一例と触媒暖機時に目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図１０】燃費用動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図１１】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１２】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。
【図１３】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての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、サンギヤ３１とリングギヤ３２と複数のピニオンギヤ３３とキャリア３４とを有しエンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続された遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されロータが動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されロータが動力分配統合機構３０のリングギヤ３２に連結されたリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されると共にギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するの駆動回路として構成されたインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ５０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。
【００１５】
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を介して燃焼室に吸入し、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触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。
【００１６】
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、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ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図示しない圧力センサからの筒内圧力，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からの吸入空気量Ｑａ，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Ｔｉｎ，浄化触媒１３４ａの所定部位（例えば、略中央部など）の温度を検出する温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃ，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への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。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。
【００１７】
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。
【００１８】
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の正極側の出力端子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バッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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を演算したりする。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の蓄電割合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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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の浄化装置１３４の浄化触媒１３ａを暖機する際の動作について説明する。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。
【００２２】
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，浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされているか否かを示す触媒暖機要求フラグＦｃ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。さらに、触媒暖機要求フラグＦｃは、温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃが浄化触媒１３４ａの全体が活性化していると想定される活性化温度Ｔｃａｃｔ（例えば、４００℃や４２０℃，４５０℃など）未満のときに値１が設定されるものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。
【００２３】
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＊と走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊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４に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーＰｄｒｖ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓとを加え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に換算係数を乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めたりすることができる。
【００２４】
続いて、触媒暖機要求フラグＦｃの値を調べ（ステップＳ１２０）、触媒暖機要求フラグＦｃが値１のときには、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされていると判断し、暖機が開始されたか否かを示す暖機開始フラグＦｃｓｔａｒｔが値０か否かを判定する（ステップＳ１３０）。触媒暖機要求フラグＦｃが値１となってから最初にこのルーチンを実行したときには暖機開始フラグＦｃｓｔａｒｔが値０と判定され、次に、入力したバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を設定し、さらに設定した第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に基づいて第２暖機時間Ｔｓｅｔ２を設定すると共に暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを設定し（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、暖機開始フラグＦｃｓｔａｒｔに値１を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１は、略値０のパワーを出力する運転ポイント（回転数Ｎｅ１，トルクＴｅ１）でエンジン２２を継続して運転することで浄化触媒１３４ａを暖機する暖機制御（以下、この制御を第１暖機制御という。）の実行時間であり、実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと第１暖機時間Ｔｓｅｔ１との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられるとマップから対応する第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図５に示す。また、第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔは、第１暖機制御を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って実行した後に一定のパワーを出力する運転ポイント（回転数Ｎｅ２，トルクＴｅ２）でエンジン２２を継続して運転することで浄化触媒１３４ａを暖機する暖機制御（以下、この制御を第２暖機制御という。）の実行時間と第２暖機制御時のエンジン２２の出力パワーであり、実施例では、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２との関係および第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの関係をそれぞれ予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が与えられるとマップから対応する第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図６に示す。図５に示すように、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１については蓄電割合ＳＯＣが高いほど長くなるよう設定され、図６に示すように、第１暖機時間Ｔｓｅｔ２については第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が長いほど短くなるよう設定され、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔについては第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が長いほど小さくなるよう設定される。図７に、第１暖機制御と第２暖機制御の暖機熱量の一例を示す。図７に示すように、実施例では、第１暖機制御は、浄化触媒１３４ａの暖機を優先した制御（点火遅角制御など）が可能であり、第２暖機制御よりも暖機熱量が高く、浄化触媒１３４ａの暖機を促進できるが、走行用パワーＰｄｒｖ＊のほぼ全てをバッテリ５０からの出力だけで賄う必要がある。実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いときには、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を長く設定することにより、第２暖機時間Ｔｓｅｔ２を短く設定すると共に暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを小さく設定することができる結果、浄化触媒１３４ａの暖機を短時間で効率良く行なうものとしている。一方、蓄電割合ＳＯＣが低いときには、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１は短くなるが、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔは大きくなるため、蓄電割合ＳＯＣが低いときでも浄化触媒１３４ａを比較的短時間で暖機することができる。
【００２５】
こうして第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを設定すると、浄化触媒１３４ａの暖機を開始してから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７０）。浄化触媒１３４ａの暖機が開始された直後では、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過していないと判定され、走行用パワーＰｄｒｖ＊を、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに換算係数ｋを乗じてパワーに換算したバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）と比較し（ステップＳ１８０）、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）以下のときには、浄化触媒１３４ａの暖機用の運転ポイント（以下、第１所定運転ポイントという。）としての回転数Ｎｅ１とトルクＴｅ１とをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに設定する（ステップＳ１９０）。ここで、第１所定運転ポイントは、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ未満のときの浄化触媒１３４ａの浄化能力の範囲内で定めることができ、例えば、回転数Ｎｅ１としては、エンジン２２を運転する際の下限値（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ、１３００ｒｐｍ）やそれよりも若干大きな値などを用いることができ、トルクＴｅ１としては、値０やそれよりも若干大きな値などを用いることができる。バッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）は、エンジン２２からパワーを出力しない場合の走行用の出力可能パワーの上限に相当するから、ステップＳ１８０の処理は、エンジン２２からの出力パワーを略値０とみなしたときに、バッテリ５０からの出力だけで走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行することができるか否かを判定する処理であると考えることができる。なお、ステップＳ１８０の処理において、走行用パワーＰｄｒｖ＊をバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）と比較するのに代えて、走行用パワーＰｄｒｖ＊をバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）とパワー（Ｎｅ１・Ｔｅ１）との和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｎｅ１・Ｔｅ１）と比較するものとしてもよい。
【００２６】
続いて、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２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とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２００）。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を浄化触媒１３４ａの暖機用の運転状態で運転しながら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。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。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。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。第１所定運転ポイントにおけるトルクＴｅ１は小さな値（例えば値０など）であるから、エンジン２２が回転数Ｎｅ１で運転されているときにはモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には絶対値が小さな値が設定されることになる。図８の共線図では、図示の必要上、一部の矢印については誇張している。
【００２７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1tmp=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
【００２８】
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（３）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、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）との差分をモータ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（４）および式（５）により計算し（ステップＳ２２０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）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Ｓ２３０）。ここで、式（３）は、図８の共線図から容易に導くことができる。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、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。ここで、第１所定運転ポイントにおけるトルクＴｅ１が小さく、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の大きさも小さいことを考えると、トルク指令Ｔｍ１＊を値０とすれば、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐには要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値が設定される。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）以下であることを考慮すると、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐ、即ち要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値が設定されることになる。
【００２９】
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)
【００３０】
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Ｓ２４０）、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。このとき、浄化触媒１３４ａを暖機をより促進させるために、エンジン２２の点火時期については、エンジン２２を効率よく運転するための点火時期（以下、燃費用点火時期という）に比して遅く且つ触媒暖機に適した点火時期（以下、触媒暖機用点火時期という）を用いるものとした。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。このように第１所定運転ポイント（回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１）でエンジン２２を継続して運転することにより、エンジン２２の燃焼を安定させて浄化触媒１３４ａを効率良く暖機することができる。
【００３１】
ステップＳ１７０で浄化触媒１３４ａの暖機を開始してから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過したと判定されると、さらに第２暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ２５０）。第２暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過していないと判定されたときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊を、バッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）とステップＳ１５０で設定した暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｐｓｅｔ）と比較する（ステップＳ２６０）。この処理は、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔをエンジン２２から出力しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行することができるか否かを判定する処理である。走行用パワーＰｄｒｖ＊が和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｐｓｅｔ）以下のときには、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ２７０）、エンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの制約としてエンジン２２を効率よく運転する動作ライン（以下、燃費用動作ラインという）と要求パワーＰｅ＊とを用いて得られる回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定し（ステップＳ２８０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を上述したステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理によって設定し、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にそれぞれ送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。燃費用動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子とを図９に示す。なお、図９には、参考のために、第１所定運転ポイント（回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１）についても図示した。目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊は、図示するように、燃費用動作ラインと要求パワーＰｅ＊が一定の曲線との交点により求めることができ、この場合、回転数Ｎｅ２およびトルクＴｅ２（以下、第２所定運転ポイントという。）として求めることができる。また、実施例では、エンジン２２の点火時期については、触媒暖機用点火時期から燃費用点火時期に向けて徐々に早くしていき、燃費用点火時期になってからはその時期を保持するものとした。このように第２所定運転ポイントでエンジン２２を継続して運転することにより、エンジン２２を安定燃焼させながら浄化触媒１３４ａを暖機することができる。
【００３２】
ステップＳ１８０で走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）より大きいと判定されたり、ステップＳ２６０で走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの和より大きいと判定されたときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）を減じて得られるパワー（以下、差分パワー（Ｐｄｒｖ＊−Ｐｓｅｔ）という）をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ２９０）、前述した燃費用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とを用いて得られる回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定し（ステップＳ２８０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を上述したステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理によって設定し、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にそれぞれ送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。この処理は、走行用パワーＰｄｒｖ＊に対してバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）では不足する不足分（差分パワー（Ｐｄｒｖ＊−ｋ・Ｗｏｕｔ））がエンジン２２から出力されるように要求パワーＰｅ＊を設定してエンジン２２を運転する処理である。これにより、走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力するためのエンジン２２の出力パワーの増加は最小限とすることができるため、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００３３】
ステップＳ２５０で第２暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過したと判定されると、浄化触媒１３４ａの暖機は完了したと判断し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されるバッテリ５０を充放電するのに必要なパワーとしての充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を走行用パワーＰｄｒｖ＊から減じたパワー（Ｐｄｒｖ＊−Ｐｂ＊）をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ３００）、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を停止するか否かを判定するための閾値Ｐｒｅｆと比較し（ステップＳ３１０）、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆよりも大きいときには、エンジン２２の運転を継続すると判断し、要求パワーＰｅ＊と燃費用動作ラインとを用いて得られる回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定し（ステップＳ２９０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を上述したステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理によって設定し、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にそれぞれ送信して（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。この場合、エンジン２２の点火時期については、前述の燃費用点火時期が用いられる。浄化触媒１３４ａの暖機が完了すると、触媒暖機要求フラグＦｃには値０が設定され、以降の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０では否定的な判定がなされてステップＳ３００に進むことになる。
【００３４】
ステップＳ３１０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下と判定されると、エンジン２２の運転を停止すると判断し、エンジン２２の運転を停止するようエンジンＥＣＵ２４に停止指令を出力すると共に（ステップＳ３２０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ３３０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値をモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐに設定し（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除した値をトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘに設定し（ステップＳ２２０）、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（ステップＳ２３０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２の運転を停止してバッテリ５０からの出力を用いてモータ走行が行なわれる。浄化触媒１３４ａの暖機を短時間で完了させることができれば、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下となったときに、エンジン２２を停止してバッテリ５０からの出力により走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力してモータ走行を行なうことができるから、燃費を良好なものとすることができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされたときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて略値０のパワーを出力する運転ポイント（回転数Ｎｅ１，トルクＴｅ１）でエンジン２２を運転する第１暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ１を設定し、設定した第１暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ１に基づいて暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとこの暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを出力する運転ポイント（回転数Ｎｅ２，トルクＴｅ２）でエンジン２２を運転する第２暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ２とを設定し、第１暖機制御を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って実行し、その後、第２暖機制御を第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に亘って実行するから、浄化触媒１３４ａの暖機を短時間で効率良く行なうことができ、燃費を良好なものとすることができる。もとより、第１暖機制御を実行している最中や第２暖機制御を実行している最中にも走行用パワーＰｄｒｖ＊により走行することができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を設定すると共に設定した第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に基づいて第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを設定するものとしたが、蓄電割合ＳＯＣに基づいて直接に第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを設定するものとしてもよい。この場合、第２暖機時間Ｔｓｅｔ２としては蓄電割合ＳＯＣが高いほど短くなるよう設定するものとし、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとしては蓄電割合ＳＯＣが高いほど小さくなるよう設定することができる。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２とを設定し、第１の暖機制御を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って実行し、その後、第２の暖機制御を第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に亘って実行するものとしたが、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１や第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に代えて、例えば、蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１閾値Ｑｒｅｆ１と第２閾値Ｑｒｅｆ２とを設定し、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａなどの時間積算値Ｑｉｎｔが第１の閾値Ｑｒｅｆ１以上となるまで第１暖機制御を実行し、その後、時間積算値Ｑｉｎｔが第２閾値Ｑｒｅｆ２以上となるまで第２暖機制御を実行するなど、蓄電割合ＳＯＣに基づいて時間の要素を含むパラメータを設定するものであれば、如何なるパラメータであってもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを設定するものとしたが、蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２との組み合わせだけを設定するものとしてもよいし、蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの組み合わせだけを設定するものとしてもよい。前者の場合、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとしては蓄電割合ＳＯＣに拘わらず固定値に設定するものとしてもよいし、他のパラメータに基づいて変化させるものとしてもよい。後者の場合、第２暖機時間Ｔｓｅｔ２としては蓄電割合ＳＯＣに拘わらず固定時間を設定し、この固定時間が経過するまで第２暖機制御を実行するものとしてもよい。また、後者の場合 第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に代えて、触媒温度Ｔｃが触媒活性化温度Ｔｃａｃｔ以上となるまで第２暖機制御を実行するものとしてもよいし、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗやエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａの積算値，温度センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎなどに基づいて浄化触媒１３４ａの温度を推定し、この推定した温度が触媒活性化温度Ｔｃａｃｔ以上となるまで第２暖機制御を実行するものとしてもよいし、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗやエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａの積算値などを直接用いて浄化触媒１３４ａの暖機が完了したと判断されるまで第２暖機制御を実行するものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機を開始してから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過したときに、エンジン２２の運転ポイントを第１所定運転ポイント（回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１）から第２所定運転ポイント（回転数Ｎｅ２およびトルクＴｅ２）に切り替えるものとしたが、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過してからエンジン２２の運転ポイントを第１所定運転ポイントから第２所定運転ポイントまで徐々に変化させると共にエンジン２２の運転ポイントが第２所定運転ポイントまで変化した以降は第２所定ポイントを保持するものとしてもよい。こうすれば、エンジン２２の運転ポイントの急変を抑制することができる。なお、エンジン２２の運転ポイントを第１所定運転ポイントから第２所定運転ポイントに徐々に変化させる際には、エンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を第１パワー（Ｎｅ１・Ｔｅ１）から暖機時エンジンパワーＰｓｅｔ（＝Ｎｅ２・Ｔｅ２）まで徐々に変化させるものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされているときにおいて、浄化触媒１３４ａの暖機を開始してから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過したときには、エンジン２２の点火時期を触媒暖機用点火時期から燃費用点火時期に向けて徐々に早くしていき、燃費用点火時期になってからはその時期を保持するものとしたが、触媒暖機用点火時期を保持するものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされてから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過する前において、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）以下のときには、第１所定運転ポイントでエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）より大きいときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）を減じて得られるパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定してエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしたが、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）以下であるか否かに拘わらず、第１所定運転ポイントでエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊に基づくパワーによって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしてもよい。なお、この場合、第１所定運転ポイントでエンジン２２を運転したときのエンジン２２からの出力パワー（例えば、略値０など）とバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）との和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｎｅ１・Ｔｅ１）で走行用パワーＰｄｒｖ＊を制限したパワーを出力して走行することになる。同様に、実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされてから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過し且つ第２暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過する前において、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｎｅ１・Ｔｅ１）以下のときには、第２所定運転ポイントでエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、走行用パワーＰｄｒｖ＊がパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｎｅ１・Ｔｅ１）より大きいときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）を減じて得られるパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定してエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしたが、走行用パワーＰｄｒｖ＊がパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｐｓｅｔ）以下であるか否かに拘わらず、第２所定運転ポイントでエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊に基づくパワーによって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしてもよい。なお、この場合、パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｐｓｅｔ）で走行用パワーＰｄｒｖ＊を制限したパワーを出力して走行することになる。
【００４２】
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１１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１１における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２から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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図１３の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。即ち、走行用の動力を出力する内燃機関と走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。
【００４４】
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、浄化触媒１３４ａを有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えた値として走行用パワーＰｄｒｖ＊を設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０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「走行用パワー設定手段」に相当し、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされているか否かを示す触媒暖機要求フラグＦｃが値１のときには、浄化触媒１３４ａの暖機用の第１所定運転ポイントとしての回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に設定すると共にその運転ポイントでエンジン２２を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って継続して運転しながら要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、第１暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過したときには、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔをエンジン２２から出力するための第２所定運転ポイントとしての回転数Ｎｅ２およびトルクＴｅ２をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に設定すると共にその運転ポイントでエンジン２２を継続して運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊に基づくパワーによって走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１７０以降の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊を受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０と、が「暖機時制御手段」に相当し、バッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算するバッテリＥＣＵ５２が「蓄電割合演算手段」に相当し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが大きいほど長くなるよう第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を設定し、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が長いほど短くなるよう第２暖機時間Ｔｓｅｔ２を設定すると共に第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が長いほど小さくなるよう暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０〜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が「暖機設定手段」に相当する。
【００４５】
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、走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたものであれば如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「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、走行用の動力を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。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「走行用パワー設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えた値として走行用パワーＰｄｒｖを設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定すると共にこの要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定すると共にこの要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものなど、走行に要求される走行用パワー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。「暖機時制御手段」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。
【００４６】
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。
【００４７】
以上、本発明を実施するため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】
【００４８】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
２０，１２０，２２０，３２０ 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、１３４ａ 浄化触媒、１３４ｂ 温度センサ、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、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、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、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気系に浄化触媒が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、浄化装置が取り付けられたエンジンと、モータと、モータと電力をやり取りするバッテリと、を備え、システム起動してエンジンが始動されたときから吸入空気量に応じてカウントされる触媒暖機カウンタＣが閾値Ｃ１に至るまでは、エンジンの目標回転数Ｎｅ＊に暖機促進用の回転数Ｎｓｅｔを設定すると共にエンジンの目標トルクＴｅ＊に値０を設定しエンジンの点火時期を通常の運転時に比して遅角させた運転状態でエンジンを運転しながら走行するようエンジンとモータとを制御し、触媒暖機カウンタＣが閾値Ｃ１に至ると、さらに閾値Ｃ２に至って触媒暖機が完了と判定されるまで、エンジンを軽負荷運転するための負荷制限と駆動軸に出力すべき要求トルクに基づく車両の要求パワーとのうち小さい方のパワーに基づいて設定した運転ポイントでエンジンを運転しながら走行するようエンジンとモータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２０９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したハイブリッド自動車では、要求パワーを考えなければ、触媒暖機カウンタＣにより一律にエンジンの運転状態が決定されるため、必ずしも効率良く浄化触媒を暖機できない場合が生じる。効率の悪い触媒暖機は、車両全体の燃費にも悪影響を及ぼすため、これを改善することが望ましい。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、２つの暖機制御の分担を適切に配分して触媒暖機を効率良く行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
排気系に浄化触媒が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、前記浄化触媒の暖機が要求されたときには、予め定められた第１のパワーを出力する第１の運転ポイントで前記内燃機関が継続して運転されながら前記設定された走行用パワーにより走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する第１の暖機制御を実行し、該第１の暖機制御を実行した後に、前記第１のパワーよりも大きな第２のパワーを出力する第２の運転ポイントで前記内燃機関が継続して運転されながら前記設定された走行用パワーにより走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する第２の暖機制御とを実行する暖機時制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記二次電池の全容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
前記演算された蓄電割合に基づいて、前記第１の暖機制御の実行時間に関する設定値と前記第２の暖機制御の実行時間と前記第２のパワーの少なくとも一方に関する設定値との組み合わせを設定する暖機設定手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、浄化触媒の暖機が要求されたときには、予め定められた第１のパワーを出力する第１の運転ポイントで内燃機関が継続して運転されながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する第１の暖機制御を実行し、第１の暖機制御を実行した後に、第１のパワーよりも大きな第２のパワーを出力する第２の運転ポイントで内燃機関が継続して運転されながら走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する第２の暖機制御とを実行する。そして、二次電池の蓄電割合に基づいて、第１の暖機制御の実行時間に関する設定値と第２の暖機制御の実行時間と第２のパワーの少なくとも一方に関する設定値との組み合わせを設定する。これにより、第１の暖機制御と第２の暖機制御とを適切に分担させて浄化触媒を効率良く暖機することができる。このとき、第１の暖機制御と第２の暖機制御との分担の割合を、第１および第２の暖機制御の実行時間を含む走行期間中の燃費が低くなるように設定するものとすれば、燃費をより向上させることができる。ここで、第１のパワーは、略値０のパワー、即ち、内燃機関を自立運転することが含まれる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど長くなる傾向に前記第１の暖機制御の実行時間を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど短くなる傾向に前記第２の暖機制御の実行時間を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど小さくなる傾向に前記第２のパワーを設定する手段であるものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としての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】バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと第１暖機時間Ｔｓｅｔ１との関係の一例を示す説明図である。
【図６】第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２との関係および第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図７】第１暖機制御と第２暖機制御の暖機熱量を示す説明図である。
【図８】エンジン２２の浄化触媒１３４ａを暖機しながら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】燃費用動作ラインの一例と触媒暖機時に目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図１０】燃費用動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図１１】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１２】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。
【図１３】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての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、サンギヤ３１とリングギヤ３２と複数のピニオンギヤ３３とキャリア３４とを有しエンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続された遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されロータが動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されロータが動力分配統合機構３０のリングギヤ３２に連結されたリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されると共にギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するの駆動回路として構成されたインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ５０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。
【００１５】
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を介して燃焼室に吸入し、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触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。
【００１６】
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、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ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図示しない圧力センサからの筒内圧力，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からの吸入空気量Ｑａ，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Ｔｉｎ，浄化触媒１３４ａの所定部位（例えば、略中央部など）の温度を検出する温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃ，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への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。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。
【００１７】
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。
【００１８】
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の正極側の出力端子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バッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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を演算したりする。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の蓄電割合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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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の浄化装置１３４の浄化触媒１３ａを暖機する際の動作について説明する。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。
【００２２】
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，浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされているか否かを示す触媒暖機要求フラグＦｃ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。さらに、触媒暖機要求フラグＦｃは、温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃが浄化触媒１３４ａの全体が活性化していると想定される活性化温度Ｔｃａｃｔ（例えば、４００℃や４２０℃，４５０℃など）未満のときに値１が設定されるものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。
【００２３】
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＊と走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊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４に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーＰｄｒｖ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓとを加え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に換算係数を乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めたりすることができる。
【００２４】
続いて、触媒暖機要求フラグＦｃの値を調べ（ステップＳ１２０）、触媒暖機要求フラグＦｃが値１のときには、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされていると判断し、暖機が開始されたか否かを示す暖機開始フラグＦｃｓｔａｒｔが値０か否かを判定する（ステップＳ１３０）。触媒暖機要求フラグＦｃが値１となってから最初にこのルーチンを実行したときには暖機開始フラグＦｃｓｔａｒｔが値０と判定され、次に、入力したバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を設定し、さらに設定した第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に基づいて第２暖機時間Ｔｓｅｔ２を設定すると共に暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを設定し（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、暖機開始フラグＦｃｓｔａｒｔに値１を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１は、略値０のパワーを出力する運転ポイント（回転数Ｎｅ１，トルクＴｅ１）でエンジン２２を継続して運転することで浄化触媒１３４ａを暖機する暖機制御（以下、この制御を第１暖機制御という。）の実行時間であり、実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと第１暖機時間Ｔｓｅｔ１との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられるとマップから対応する第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図５に示す。また、第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔは、第１暖機制御を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って実行した後に一定のパワーを出力する運転ポイント（回転数Ｎｅ２，トルクＴｅ２）でエンジン２２を継続して運転することで浄化触媒１３４ａを暖機する暖機制御（以下、この制御を第２暖機制御という。）の実行時間と第２暖機制御時のエンジン２２の出力パワーであり、実施例では、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２との関係および第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの関係をそれぞれ予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が与えられるとマップから対応する第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図６に示す。図５に示すように、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１については蓄電割合ＳＯＣが高いほど長くなるよう設定され、図６に示すように、第１暖機時間Ｔｓｅｔ２については第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が長いほど短くなるよう設定され、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔについては第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が長いほど小さくなるよう設定される。図７に、第１暖機制御と第２暖機制御の暖機熱量の一例を示す。図７に示すように、実施例では、第１暖機制御は、浄化触媒１３４ａの暖機を優先した制御（点火遅角制御など）が可能であり、第２暖機制御よりも暖機熱量が高く、浄化触媒１３４ａの暖機を促進できるが、走行用パワーＰｄｒｖ＊のほぼ全てをバッテリ５０からの出力だけで賄う必要がある。実施例では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高いときには、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を長く設定することにより、第２暖機時間Ｔｓｅｔ２を短く設定すると共に暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを小さく設定することができる結果、浄化触媒１３４ａの暖機を短時間で効率良く行なうものとしている。一方、蓄電割合ＳＯＣが低いときには、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１は短くなるが、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔは大きくなるため、蓄電割合ＳＯＣが低いときでも浄化触媒１３４ａを比較的短時間で暖機することができる。
【００２５】
こうして第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを設定すると、浄化触媒１３４ａの暖機を開始してから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７０）。浄化触媒１３４ａの暖機が開始された直後では、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過していないと判定され、走行用パワーＰｄｒｖ＊を、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに換算係数ｋを乗じてパワーに換算したバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）と比較し（ステップＳ１８０）、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）以下のときには、浄化触媒１３４ａの暖機用の運転ポイント（以下、第１所定運転ポイントという。）としての回転数Ｎｅ１とトルクＴｅ１とをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに設定する（ステップＳ１９０）。ここで、第１所定運転ポイントは、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ未満のときの浄化触媒１３４ａの浄化能力の範囲内で定めることができ、例えば、回転数Ｎｅ１としては、エンジン２２を運転する際の下限値（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ、１３００ｒｐｍ）やそれよりも若干大きな値などを用いることができ、トルクＴｅ１としては、値０やそれよりも若干大きな値などを用いることができる。バッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）は、エンジン２２からパワーを出力しない場合の走行用の出力可能パワーの上限に相当するから、ステップＳ１８０の処理は、エンジン２２からの出力パワーを略値０とみなしたときに、バッテリ５０からの出力だけで走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行することができるか否かを判定する処理であると考えることができる。なお、ステップＳ１８０の処理において、走行用パワーＰｄｒｖ＊をバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）と比較するのに代えて、走行用パワーＰｄｒｖ＊をバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）とパワー（Ｎｅ１・Ｔｅ１）との和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｎｅ１・Ｔｅ１）と比較するものとしてもよい。
【００２６】
続いて、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２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とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２００）。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を浄化触媒１３４ａの暖機用の運転状態で運転しながら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。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。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。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。第１所定運転ポイントにおけるトルクＴｅ１は小さな値（例えば値０など）であるから、エンジン２２が回転数Ｎｅ１で運転されているときにはモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には絶対値が小さな値が設定されることになる。図８の共線図では、図示の必要上、一部の矢印については誇張している。
【００２７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1tmp=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
【００２８】
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（３）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、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）との差分をモータ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（４）および式（５）により計算し（ステップＳ２２０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）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Ｓ２３０）。ここで、式（３）は、図８の共線図から容易に導くことができる。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、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。ここで、第１所定運転ポイントにおけるトルクＴｅ１が小さく、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の大きさも小さいことを考えると、トルク指令Ｔｍ１＊を値０とすれば、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐには要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値が設定される。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）以下であることを考慮すると、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐ、即ち要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値が設定されることになる。
【００２９】
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)
【００３０】
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Ｓ２４０）、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。このとき、浄化触媒１３４ａを暖機をより促進させるために、エンジン２２の点火時期については、エンジン２２を効率よく運転するための点火時期（以下、燃費用点火時期という）に比して遅く且つ触媒暖機に適した点火時期（以下、触媒暖機用点火時期という）を用いるものとした。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。このように第１所定運転ポイント（回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１）でエンジン２２を継続して運転することにより、エンジン２２の燃焼を安定させて浄化触媒１３４ａを効率良く暖機することができる。
【００３１】
ステップＳ１７０で浄化触媒１３４ａの暖機を開始してから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過したと判定されると、さらに第２暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ２５０）。第２暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過していないと判定されたときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊を、バッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）とステップＳ１５０で設定した暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｐｓｅｔ）と比較する（ステップＳ２６０）。この処理は、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔをエンジン２２から出力しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行することができるか否かを判定する処理である。走行用パワーＰｄｒｖ＊が和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｐｓｅｔ）以下のときには、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ２７０）、エンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの制約としてエンジン２２を効率よく運転する動作ライン（以下、燃費用動作ラインという）と要求パワーＰｅ＊とを用いて得られる回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定し（ステップＳ２８０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を上述したステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理によって設定し、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にそれぞれ送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。燃費用動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子とを図９に示す。なお、図９には、参考のために、第１所定運転ポイント（回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１）についても図示した。目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊は、図示するように、燃費用動作ラインと要求パワーＰｅ＊が一定の曲線との交点により求めることができ、この場合、回転数Ｎｅ２およびトルクＴｅ２（以下、第２所定運転ポイントという。）として求めることができる。また、実施例では、エンジン２２の点火時期については、触媒暖機用点火時期から燃費用点火時期に向けて徐々に早くしていき、燃費用点火時期になってからはその時期を保持するものとした。このように第２所定運転ポイントでエンジン２２を継続して運転することにより、エンジン２２を安定燃焼させながら浄化触媒１３４ａを暖機することができる。
【００３２】
ステップＳ１８０で走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）より大きいと判定されたり、ステップＳ２６０で走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの和より大きいと判定されたときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）を減じて得られるパワー（以下、差分パワー（Ｐｄｒｖ＊−Ｐｓｅｔ）という）をエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ２９０）、前述した燃費用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とを用いて得られる回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定し（ステップＳ２８０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を上述したステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理によって設定し、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にそれぞれ送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。この処理は、走行用パワーＰｄｒｖ＊に対してバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）では不足する不足分（差分パワー（Ｐｄｒｖ＊−ｋ・Ｗｏｕｔ））がエンジン２２から出力されるように要求パワーＰｅ＊を設定してエンジン２２を運転する処理である。これにより、走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力するためのエンジン２２の出力パワーの増加は最小限とすることができるため、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００３３】
ステップＳ２５０で第２暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過したと判定されると、浄化触媒１３４ａの暖機は完了したと判断し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されるバッテリ５０を充放電するのに必要なパワーとしての充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を走行用パワーＰｄｒｖ＊から減じたパワー（Ｐｄｒｖ＊−Ｐｂ＊）をエンジン２２の要求パワーＰｅ＊として設定すると共に（ステップＳ３００）、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を停止するか否かを判定するための閾値Ｐｒｅｆと比較し（ステップＳ３１０）、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆよりも大きいときには、エンジン２２の運転を継続すると判断し、要求パワーＰｅ＊と燃費用動作ラインとを用いて得られる回転数とトルクとをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定し（ステップＳ２９０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を上述したステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理によって設定し、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にそれぞれ送信して（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。この場合、エンジン２２の点火時期については、前述の燃費用点火時期が用いられる。浄化触媒１３４ａの暖機が完了すると、触媒暖機要求フラグＦｃには値０が設定され、以降の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０では否定的な判定がなされてステップＳ３００に進むことになる。
【００３４】
ステップＳ３１０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下と判定されると、エンジン２２の運転を停止すると判断し、エンジン２２の運転を停止するようエンジンＥＣＵ２４に停止指令を出力すると共に（ステップＳ３２０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ３３０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値をモータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐに設定し（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除した値をトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘに設定し（ステップＳ２２０）、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（ステップＳ２３０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２の運転を停止してバッテリ５０からの出力を用いてモータ走行が行なわれる。浄化触媒１３４ａの暖機を短時間で完了させることができれば、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下となったときに、エンジン２２を停止してバッテリ５０からの出力により走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力してモータ走行を行なうことができるから、燃費を良好なものとすることができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされたときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて略値０のパワーを出力する運転ポイント（回転数Ｎｅ１，トルクＴｅ１）でエンジン２２を運転する第１暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ１を設定し、設定した第１暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ１に基づいて暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとこの暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを出力する運転ポイント（回転数Ｎｅ２，トルクＴｅ２）でエンジン２２を運転する第２暖機制御の実行時間Ｔｓｅｔ２とを設定し、第１暖機制御を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って実行し、その後、第２暖機制御を第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に亘って実行するから、浄化触媒１３４ａの暖機を短時間で効率良く行なうことができ、燃費を良好なものとすることができる。もとより、第１暖機制御を実行している最中や第２暖機制御を実行している最中にも走行用パワーＰｄｒｖ＊により走行することができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を設定すると共に設定した第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に基づいて第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを設定するものとしたが、蓄電割合ＳＯＣに基づいて直接に第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを設定するものとしてもよい。この場合、第２暖機時間Ｔｓｅｔ２としては蓄電割合ＳＯＣが高いほど短くなるよう設定するものとし、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとしては蓄電割合ＳＯＣが高いほど小さくなるよう設定することができる。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２とを設定し、第１の暖機制御を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って実行し、その後、第２の暖機制御を第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に亘って実行するものとしたが、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１や第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に代えて、例えば、蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１閾値Ｑｒｅｆ１と第２閾値Ｑｒｅｆ２とを設定し、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａなどの時間積算値Ｑｉｎｔが第１の閾値Ｑｒｅｆ１以上となるまで第１暖機制御を実行し、その後、時間積算値Ｑｉｎｔが第２閾値Ｑｒｅｆ２以上となるまで第２暖機制御を実行するなど、蓄電割合ＳＯＣに基づいて時間の要素を含むパラメータを設定するものであれば、如何なるパラメータであってもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとを設定するものとしたが、蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と第２暖機時間Ｔｓｅｔ２との組み合わせだけを設定するものとしてもよいし、蓄電割合ＳＯＣに基づいて第１暖機時間Ｔｓｅｔ１と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの組み合わせだけを設定するものとしてもよい。前者の場合、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとしては蓄電割合ＳＯＣに拘わらず固定値に設定するものとしてもよいし、他のパラメータに基づいて変化させるものとしてもよい。後者の場合、第２暖機時間Ｔｓｅｔ２としては蓄電割合ＳＯＣに拘わらず固定時間を設定し、この固定時間が経過するまで第２暖機制御を実行するものとしてもよい。また、後者の場合 第２暖機時間Ｔｓｅｔ２に代えて、触媒温度Ｔｃが触媒活性化温度Ｔｃａｃｔ以上となるまで第２暖機制御を実行するものとしてもよいし、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗやエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａの積算値，温度センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎなどに基づいて浄化触媒１３４ａの温度を推定し、この推定した温度が触媒活性化温度Ｔｃａｃｔ以上となるまで第２暖機制御を実行するものとしてもよいし、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗやエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａの積算値などを直接用いて浄化触媒１３４ａの暖機が完了したと判断されるまで第２暖機制御を実行するものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機を開始してから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過したときに、エンジン２２の運転ポイントを第１所定運転ポイント（回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１）から第２所定運転ポイント（回転数Ｎｅ２およびトルクＴｅ２）に切り替えるものとしたが、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過してからエンジン２２の運転ポイントを第１所定運転ポイントから第２所定運転ポイントまで徐々に変化させると共にエンジン２２の運転ポイントが第２所定運転ポイントまで変化した以降は第２所定ポイントを保持するものとしてもよい。こうすれば、エンジン２２の運転ポイントの急変を抑制することができる。なお、エンジン２２の運転ポイントを第１所定運転ポイントから第２所定運転ポイントに徐々に変化させる際には、エンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を第１パワー（Ｎｅ１・Ｔｅ１）から暖機時エンジンパワーＰｓｅｔ（＝Ｎｅ２・Ｔｅ２）まで徐々に変化させるものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされているときにおいて、浄化触媒１３４ａの暖機を開始してから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過したときには、エンジン２２の点火時期を触媒暖機用点火時期から燃費用点火時期に向けて徐々に早くしていき、燃費用点火時期になってからはその時期を保持するものとしたが、触媒暖機用点火時期を保持するものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされてから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過する前において、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）以下のときには、第１所定運転ポイントでエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）より大きいときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）を減じて得られるパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定してエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしたが、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）以下であるか否かに拘わらず、第１所定運転ポイントでエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊に基づくパワーによって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしてもよい。なお、この場合、第１所定運転ポイントでエンジン２２を運転したときのエンジン２２からの出力パワー（例えば、略値０など）とバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）との和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｎｅ１・Ｔｅ１）で走行用パワーＰｄｒｖ＊を制限したパワーを出力して走行することになる。同様に、実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされてから第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が経過し且つ第２暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過する前において、走行用パワーＰｄｒｖ＊がバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）と暖機時エンジンパワーＰｓｅｔとの和のパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｎｅ１・Ｔｅ１）以下のときには、第２所定運転ポイントでエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、走行用パワーＰｄｒｖ＊がパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｎｅ１・Ｔｅ１）より大きいときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ出力可能パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ）を減じて得られるパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定してエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊によって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしたが、走行用パワーＰｄｒｖ＊がパワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｐｓｅｔ）以下であるか否かに拘わらず、第２所定運転ポイントでエンジン２２を運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊に基づくパワーによって走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしてもよい。なお、この場合、パワー（ｋ・Ｗｏｕｔ＋Ｐｓｅｔ）で走行用パワーＰｄｒｖ＊を制限したパワーを出力して走行することになる。
【００４２】
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１１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１１における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２から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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図１３の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図１３における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。即ち、走行用の動力を出力する内燃機関と走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。
【００４４】
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、浄化触媒１３４ａを有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えた値として走行用パワーＰｄｒｖ＊を設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０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「走行用パワー設定手段」に相当し、浄化触媒１３４ａの暖機要求がなされているか否かを示す触媒暖機要求フラグＦｃが値１のときには、浄化触媒１３４ａの暖機用の第１所定運転ポイントとしての回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に設定すると共にその運転ポイントでエンジン２２を第１暖機時間Ｔｓｅｔ１に亘って継続して運転しながら要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信し、第１暖機時間Ｔｓｅｔ２が経過したときには、暖機時エンジンパワーＰｓｅｔをエンジン２２から出力するための第２所定運転ポイントとしての回転数Ｎｅ２およびトルクＴｅ２をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に設定すると共にその運転ポイントでエンジン２２を継続して運転しながら走行用パワーＰｄｒｖ＊に基づくパワーによって走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１７０以降の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊を受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０と、が「暖機時制御手段」に相当し、バッテリ５０から放電可能な蓄電量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算するバッテリＥＣＵ５２が「蓄電割合演算手段」に相当し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが大きいほど長くなるよう第１暖機時間Ｔｓｅｔ１を設定し、第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が長いほど短くなるよう第２暖機時間Ｔｓｅｔ２を設定すると共に第１暖機時間Ｔｓｅｔ１が長いほど小さくなるよう暖機時エンジンパワーＰｓｅｔを設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１４０〜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が「暖機設定手段」に相当する。
【００４５】
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、走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたものであれば如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「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、走行用の動力を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。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「走行用パワー設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものに損失としてのロスＬｏｓｓを加えた値として走行用パワーＰｄｒｖを設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定すると共にこの要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定すると共にこの要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものなど、走行に要求される走行用パワー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。「暖機時制御手段」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。
【００４６】
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。
【００４７】
以上、本発明を実施するため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】
【００４８】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
２０，１２０，２２０，３２０ 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、１３４ａ 浄化触媒、１３４ｂ 温度センサ、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、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、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、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系に浄化触媒が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、前記浄化触媒の暖機が要求されたときには、予め定められた第１のパワーを出力する第１の運転ポイントで前記内燃機関が継続して運転されながら前記設定された走行用パワーにより走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する第１の暖機制御を実行し、該第１の暖機制御を実行した後に、前記第１のパワーよりも大きな第２のパワーを出力する第２の運転ポイントで前記内燃機関が継続して運転されながら前記設定された走行用パワーにより走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する第２の暖機制御とを実行する暖機時制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記二次電池の全容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
前記演算された蓄電割合に基づいて、前記第１の暖機制御の実行時間に関する設定値と前記第２の暖機制御の実行時間と前記第２のパワーの少なくとも一方に関する設定値との組み合わせを設定する暖機設定手段と
を備えることを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど長くなる傾向に前記第１の暖機制御の実行時間を設定する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど短くなる傾向に前記第２の暖機制御の実行時間を設定する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど小さくなる傾向に前記所定パワーを設定する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項１】
排気系に浄化触媒が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な二次電池と、走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、前記浄化触媒の暖機が要求されたときには、予め定められた第１のパワーを出力する第１の運転ポイントで前記内燃機関が継続して運転されながら前記設定された走行用パワーにより走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する第１の暖機制御を実行し、該第１の暖機制御を実行した後に、前記第１のパワーよりも大きな第２のパワーを出力する第２の運転ポイントで前記内燃機関が継続して運転されながら前記設定された走行用パワーにより走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する第２の暖機制御とを実行する暖機時制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記二次電池の全容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
前記演算された蓄電割合に基づいて、前記第１の暖機制御の実行時間に関する設定値と前記第２の暖機制御の実行時間と前記第２のパワーの少なくとも一方に関する設定値との組み合わせを設定する暖機設定手段と
を備えることを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど長くなる傾向に前記第１の暖機制御の実行時間を設定する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど短くなる傾向に前記第２の暖機制御の実行時間を設定する手段である
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記暖機設定手段は、前記演算された蓄電割合が大きいほど小さくなる傾向に前記所定パワーを設定する手段である
ハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１５８３０３（Ｐ２０１２−１５８３０３Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９９０（Ｐ２０１１−２０９９０）
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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