ハイブリッド車およびその制御方法
【課題】アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されて排気の吸気系への再循環であるＥＧＲを停止するときに内燃機関の排気を浄化する浄化触媒が過熱されるのをより抑制する。
【解決手段】アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときには、エンジンから要求パワーＰ２が出力されるまでは燃費優先時動作ラインを用いてＥＧＲを伴ってエンジンを運転し（ポイントＡ→ポイントＢ）、エンジンから要求パワーＰ２が出力された以降はエンジンが高トルク要求時動作ライン上で運転されるまでエンジンから要求パワーＰ２が出力される状態を保持してエンジンの回転数ＮｅおよびトルクＴｅを高トルク要求時動作ライン上に向けて変更する（ポイントＢ→ポイントＣ）。
【解決手段】アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときには、エンジンから要求パワーＰ２が出力されるまでは燃費優先時動作ラインを用いてＥＧＲを伴ってエンジンを運転し（ポイントＡ→ポイントＢ）、エンジンから要求パワーＰ２が出力された以降はエンジンが高トルク要求時動作ライン上で運転されるまでエンジンから要求パワーＰ２が出力される状態を保持してエンジンの回転数ＮｅおよびトルクＴｅを高トルク要求時動作ライン上に向けて変更する（ポイントＢ→ポイントＣ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、排気の吸気側への供給（ＥＧＲ）が可能なエンジンと、動力を入出力する第１のモータと、エンジンと第１のモータと車軸とに接続された遊星歯車機構と、車軸に動力を入出力する第２のモータと、第１のモータおよび第２のモータと電力をやりとりするバッテリと、を備え、車速に対してエンジンに要求されるパワーが小さいときにはＥＧＲを伴ってエンジンを運転し、車速に対してエンジンに要求されるパワーが大きいときにはＥＧＲを伴わずにエンジンを運転するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、ＥＧＲを伴わずにエンジンを運転するときにはエンジンの回転数およびトルクの関係である燃費優先動作ライン上でエンジンを運転し、ＥＧＲを伴ってエンジンを運転するときには燃費優先動作ラインに比して回転数に対するトルクが小さい傾向のＥＧＲ動作ライン上でエンジンを運転することにより、車両のエネルギ効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３６０６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド車では、ＥＧＲを伴ってエンジンを運転しているときに操作者によってアクセルペダルが踏み込まれてＥＧＲを停止する場合には、エンジンの排気を浄化する浄化触媒が過熱状態になるおそれがある。操作者によってアクセルペダルが踏み込まれたときにはエンジンから走行用に出力されるパワーが大きくなって排気の温度が上昇し、ＥＧＲを伴わずにエンジンを運転するときにはＥＧＲを伴ってエンジンを運転するときに比して排気の温度が高くなるため、アクセルペダルが踏み込まれたときに直ちにＥＧＲを停止してエンジンを燃費優先動作ライン上で運転すると、浄化触媒の温度が上昇してしまう。
【０００５】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されて排気の吸気系への再循環を停止するときに内燃機関の排気を浄化する浄化触媒が過熱されるのをより抑制する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車およびその制御方法は、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車は、
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記検出されたアクセル開度が大きいほど大きくなる傾向に前記駆動軸に出力すべき要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクを前記駆動軸に出力するのに必要なパワーと前記蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記検出されたアクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で前記内燃機関を運転するために該内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出されたアクセル開度が前記所定開度以上の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で前記内燃機関を運転するための制約として前記第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出されたアクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときには、前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるまでは前記第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力された以降は前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで該内燃機関から前記設定された要求パワーが出力される状態を保持して前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
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車では、アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向の駆動軸に出力すべき要求トルクを駆動軸に出力するのに必要なパワーと蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして内燃機関から出力すべき要求パワーを設定し、アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で内燃機関を運転するために内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度以上の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で内燃機関を運転するための制約として第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときには、内燃機関から要求パワーが出力されるまでは第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、内燃機関から要求パワーが出力された以降は第２の動作ライン上で内燃機関が運転されるまで内燃機関から要求パワーが出力される状態を保持して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときに、内燃機関から出力されるパワーに拘わらず直ちに第２の動作ライン上で内燃機関を運転するものに比して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関を運転する時間をより長くすることができ、内燃機関の浄化触媒が過熱されるのを抑制することができる。なお、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記浄化触媒の温度が予め定められた所定温度未満のときには、前記内燃機関から出力されるパワーに拘わらず前記第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、浄化触媒の温度が所定温度未満のときには、より迅速に内燃機関を第２の動作ライン上で運転することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるまでは、前記第１の動作ラインを用いて前記内燃機関から前記設定された要求パワーに緩変化処理を施して得られるパワーが出力されるよう制御する手段である、ものとすることもできるし、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力された以降は、前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで前記第２の動作ラインに前記設定された要求パワーを適用して得られる回転数に緩変化処理を施した回転数で前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向の前記駆動軸に出力すべき要求トルクを該駆動軸に出力するのに必要なパワーと前記蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定し、
アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で前記内燃機関を運転するために該内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、アクセル開度が前記所定開度以上の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で前記内燃機関を運転するための制約として前記第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときには、前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されるまでは前記第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力された以降は前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで該内燃機関から前記設定した要求パワーが出力される状態を保持して前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、 ことを要旨とする。
【００１２】
この本発明のハイブリッド車では、アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向の駆動軸に出力すべき要求トルクを駆動軸に出力するのに必要なパワーと蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして内燃機関から出力すべき要求パワーを設定し、アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で内燃機関を運転するために内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度以上の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で内燃機関を運転するための制約として第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときには、内燃機関から要求パワーが出力されるまでは第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、内燃機関から要求パワーが出力された以降は第２の動作ライン上で内燃機関が運転されるまで内燃機関から要求パワーが出力される状態を保持して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときに、内燃機関から出力されるパワーに拘わらず直ちに第２の動作ライン上で内燃機関を運転するものに比して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関を運転する時間をより長くすることができ、内燃機関の浄化触媒が過熱されるのを抑制することができる。なお、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】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】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図６】エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図７】動作ライン変更時設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときのエンジン２２の目標運転ポイントの変化の様子の一例を示す説明図である。
【図９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、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。
【００１６】
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と共にＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１６０は、浄化装置１３４の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのＥＧＲ管１６２と、ＥＧＲ管１６２に配置されステッピングモータ１６３により駆動されるＥＧＲバルブ１６４とを備え、ＥＧＲバルブ１６４の開度の調整により、不燃焼ガスとしての排気を供給量を調整して吸気側に供給する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。以下、エンジン２２の排気を吸気側に供給することをＥＧＲという。
【００１７】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、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，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からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，浄化装置１３４に取り付けられた触媒温度センサ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，ＥＧＲバルブ１６４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶ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，ＥＧＲバルブ１６４の開度を調整するステッピングモータ１６３への駆動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。また、ＥＧＲバルブ開度ＥＶは、０％のときにＥＧＲバルブ１６４が全閉であることを示し、値が大きいほどエンジン２２の吸気側に供給される排気が多くなる。
【００１８】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２０】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２１】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２２】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２３】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。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。
【００２４】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０を充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）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の充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした
【００２５】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅｄとを設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求パワーＰｅｄに基づいてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を次式（１）により設定する（ステップＳ１２０）。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。要求トルクＴｒ＊は、図示するように、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど大きい傾向に且つ車速Ｖが大きいほど小さい傾向に設定される。また、要求パワーＰｅｄは、設定された要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するのに必要なパワーとバッテリ５０を充放電するためのパワーとの和のパワーとして、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものから充放電要求パワーＰｂ＊を減じて計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。また、式（１）は、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊を要求パワーＰｅｄに向けて緩変化させるためのなまし処理としての関係式であり、式（１）中、「ｋ１」はなまし係数である。
【００２６】
Pe*=(1-k1)・(前回Pe*)+k1・Ped (1)
【００２７】
次に、後述する動作ライン変更時設定処理中に値１が設定されると共に動作ライン変更時設定処理中でないときに値０が設定される変更時フラグＦの値を調べ（ステップＳ１３０）、変更時フラグＦが値０のときには、動作ライン変更時設定処理中ではないと判断し、アクセル開度Ａｃｃを所定開度Ａｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、所定開度Ａｒｅｆは、運転者によって走行用に大きなトルクの出力が要求されている高トルク要求時であるか否かを判定するために用いられるものであり、例えば５０％や６０％などを用いることができる。アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満のときには、高トルク要求時ではないと判断し、燃費優先時動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいて目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊を設定する（ステップＳ１６０）。高トルク要求時でないときの目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、エンジン２２の排気を吸気側に供給するＥＧＲを伴ってエンジン２２を効率よく動作させるための燃費優先時動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。なお、図５には、実線に高トルク要求時でないときに用いる燃費優先時動作ラインを示し、一点鎖線に高トルク要求時に用いる高トルク要求時動作ラインを示している。図示するように、高トルク要求時でないときには、燃費優先時動作ライン（実線）と目標パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点によりエンジン２２の目標運転ポイントが設定され、図５の例では、目標回転数Ｎｅ＊として値Ｎ１が設定されると共に目標トルクＴｅ＊として値Ｔ１が設定される。また、目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊は、エンジン２２が効率よく運転されるように目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊との関係として予め定められた図示しないマップに対して目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を適用することにより導出して設定するものとした。
【００２８】
続いて、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（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（２）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（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ２１０）、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のトルク指令Ｔｍ２＊を式（４）により計算する（ステップＳ２２０）。ここで、式（２）および式（４）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（２）および式（４）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（３）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（３）中、右辺第２項の「ｋｐ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋｉ」は積分項のゲインである。
【００２９】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (2)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+kp(Nm1*-Nm1)+ki∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
【００３０】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊，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＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２３０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊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と共にＥＧＲバルブ開度ＥＶが目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊となるようにスロットルバルブ１２４の開度を制御する吸入空気量制御や燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御，点火プラグ１３０の点火時期を制御する点火制御，吸気バルブ１２８の開閉タイミングを制御する吸気バルブタイミング可変制御，ＥＧＲバルブ１６４の開度を制御するＥＧＲ制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、運転手によって走行用に大きなトルクの出力が要求されている高トルク要求時でないときには、排気を吸気側に再循環するＥＧＲを伴ってエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
【００３１】
ステップＳ１３０，Ｓ１４０で変更時フラグＦが値０であってアクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上のときには、動作ライン変更時設定処理中ではないと共に運転者によって走行用に大きなトルクの出力が要求される高トルク要求時であると判断し、前回本ルーチンが実行されたときにステップＳ１００で入力されたアクセル開度（前回Ａｃｃ）を所定開度Ａｒｅｆと比較する（ステップＳ１７０）。そして、前回のアクセル開度（前回Ａｃｃ）が所定開度Ａｒｅｆ以上のときには、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態で継続されていると判断し、高トルク要求時動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共に（ステップＳ１８０）、エンジン２２の排気を吸気側に供給するＥＧＲが行なわれないよう目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊に値０を設定し（ステップＳ１９０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を用いて上述した処理によりモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータ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Ｓ２３０）、本ルーチンを終了する。高トルク要求時の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、ＥＧＲを伴わずにエンジン２２から大きなトルクを出力するための高トルク要求時動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。高トルク要求時動作ラインは、図５中一点鎖線に示すように、燃費優先時動作ライン（実線）に比して回転数Ｎｅに対するトルクＴｅが大きい傾向に定められており、図５の例では、目標回転数Ｎｅ＊として値Ｎ２が設定されると共に目標トルクＴｅ＊として値Ｔ２が設定される。なお、実施例では、高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２が運転されるときには、燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２が運転されるときに比して吸気バルブ１２８の開閉タイミングが早くなるようにエンジンＥＣＵ２４によって吸気バルブタイミング可変制御が行なわれるものとした。こうした制御により、高トルク要求時には、ＥＧＲを伴わずにエンジン２２から比較的大きなトルクを出力して走行することができる。
【００３２】
一方、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上であって前回のアクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満のときには（ステップＳ１４０，Ｓ１７０）、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたと判断し、エンジン２２の回転数ＮｅおよびトルクＴｅからなる運転ポイントを燃費優先時動作ライン上から高トルク要求時動作ライン上に変更するための動作ライン変更時設定処理を実行し（ステップＳ２００）、この動作ライン変更時設定処理で設定されるエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を用いて上述のステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。動作ライン変更時設定処理の一例を図７に示し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときのエンジン２２の目標運転ポイントの変化の様子の一例を図８に示す。以下、動作ライン変更時設定処理について説明する。
【００３３】
動作ライン変更時設定処理では、まず、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍であるか否かを判定する（ステップＳ３００）。ここで、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍であるか否かの判定は、例えば、目標パワーＰｅ＊と要求パワーＰｅｄとの差が予め定められた所定値未満であるか否かを判定することにより行なうことができる。いまは、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満から所定開度Ａｒｅｆ以上に変更されたときを考えているから、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊やこの要求トルクＴｒ＊に基づくエンジン２２の要求パワーＰｅｄは前回に設定された値より大きな値が設定され（図８中、値Ｐ１から値Ｐ２）、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊にはこの要求パワーＰｅｄに向けて徐々に大きくなる値が設定される。エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍でないときには、エンジン２２から未だ要求パワーＰｅｄは出力されていないと判断し、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１６０の処理と同様に、排気を吸気側に再循環するＥＧＲを伴って燃費時優先動作ライン上の運転ポイントでエンジン２２が運転されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とを設定すると共に（ステップＳ３１０，Ｓ３２０）、変更時フラグＦに値１を設定して（ステップＳ３３０）、動作ライン変更時設定処理を終了する。このようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄに向けて徐々に大きくなる間は、排気の吸気系への再循環であるＥＧＲを伴って燃費優先時動作ライン上でエンジン２２が運転されることになる（図８中、ポイントＡ→ポイントＢ）。
【００３４】
そして、ＥＧＲを伴って燃費優先時動作ライン上でエンジン２２が運転されているときにエンジン２２の目標パワーＰｅ＊が徐々に大きくなって目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至ったときには（ステップＳ３００）、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されていると判断し、高トルク要求時動作ラインとエンジン２２の要求パワーＰｅｄとを用いて動作ライン変更後のエンジン２２の回転数およびトルク（図８中、ポイントＣ）としての変更後回転数Ｎｅｔｇｔおよび変更後トルクＴｅｔｇｔを設定し（ステップＳ３３０）、設定した変更後回転数Ｎｅｔｇｔに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を次式（５）により設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を除することによりエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定し（ステップＳ３４０）、排気の吸気側への供給が停止されるよう目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊に値０を設定する（ステップＳ３５０）。式（５）は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を変更後回転数Ｎｅｔｇｔに向けて緩変化させるためのなまし処理としての関係式であり、式（５）中、「ｋ２」はなまし係数である。いまは、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至ってエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されているときを考えているから、このように目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力される状態を保持してエンジン２２の運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に向けて徐々に変化するようにエンジン２２の目標運転ポイントを設定することができる（図８中、ポイントＢ→ポイントＣ）。こうしてエンジン２２の目標運転ポイントを設定すると、目標回転数Ｎｅ＊が変更後回転数Ｎｅｔｇｔ近傍であるか否かを判定し（ステップＳ３６０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が変更後回転数Ｎｅｔｇｔ近傍でないときには、エンジン２２は未だ高トルク要求時動作ライン上で運転されていない即ちエンジン２２の動作ラインの変更は完了していないと判断し、変更時フラグＦに値１を設定して（ステップＳ３７０）、動作ライン変更時設定処理を終了する。ここで、目標回転数Ｎｅ＊が変更後回転数Ｎｅｔｇｔ近傍であるか否かの判定は、例えば、目標回転数Ｎｅ＊と変更後回転数Ｎｅｔｇｔとの差が予め定められた所定値未満であるか否かを判定することにより行なうことができる。こうした制御により、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降は、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された状態を保持してエンジン２２の運転ポイントを高トルク要求時動作ライン上に向けて徐々に変更することができる。
【００３５】
Ne*=(1-k2)・前回Ne*+k2・Netgt (5)
【００３６】
そして、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力される状態を保持してエンジン２２の運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に向けて徐々に変更され、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が変更後回転数Ｎｅｔｇｔに至ったときには（ステップＳ３６０）、エンジン２２が高トルク要求時動作ライン上で運転され、エンジン２２の動作ラインの変更を完了したと判断し、変更時フラグＦを値０にリセットして（ステップＳ３７０）、動作ライン変更時設定処理を終了する。このように動作ライン変更時設定処理が実行されると、図３の駆動制御ルーチンでは、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されて変更時フラグＦに値１が設定されている間は、ステップＳ１３０で動作ライン変更時設定処理中であると判断して動作ライン変更時設定処理を実行する（ステップＳ２００）。そして、エンジン２２の運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に変更されて変更時フラグＦが値０にリセットされると、ステップＳ１３０で動作ライン変更時設定処理中ではないと判断し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態が継続されていれば（ステップＳ１４０，Ｓ１７０）、排気の吸気側への再循環であるＥＧＲを伴わずに高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２が運転されることになる（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）。
【００３７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときには、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されるまでは燃費優先時動作ラインを用いてＥＧＲを伴ってエンジン２２を運転し、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降はエンジン２２が高トルク要求時動作ライン上で運転されるまでエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力される状態を保持してエンジン２２の運転ポイントを高トルク要求時動作ライン上に向けて変更するから、エンジン２２の運転状態を変更するときに直ちにＥＧＲを停止して高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２を運転するものに比してＥＧＲを伴ってエンジン２２を運転する時間をより長くすることができ、エンジン２２の排気を浄化する浄化触媒１３４ａが過熱されるのを抑制することができる。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときには、常にエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されるまでは燃費優先時動作ラインを用いてＥＧＲを伴ってエンジン２２を運転するものとしたが、エンジン２２の排気を浄化する浄化触媒１３４ａの触媒温度Ｔｃが過熱状態になるおそれがないと考えられる予め定められた所定温度Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２から出力されるパワーに拘わらず直ちにＥＧＲを停止して高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２を運転するものとしても構わない。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されてエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降は、ＥＧＲが停止されるよう目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊に値０を設定するものとしたが、エンジン２２の運転ポイントが燃費優先時動作ライン上から高トルク要求時動作ライン上に移行されるのに伴って徐々に排気の吸気側への供給量を減少させるものとしてもよく、例えば、値０に向けて徐々に小さくなる値を目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊に設定するものとしても構わない。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至ったときに、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されていると判断するものとしたが、エンジン２２から出力されるパワーを推定または検出してエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されているか否かを判断するものとしてもよく、例えば、エンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいてエンジン２２から出力されていると推定される推定パワーＰｅｅｓｔを次式（６）により演算すると共に演算した推定パワーＰｅｅｓｔを要求パワーＰｅｄを比較することによりエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されているか否かを判定するものとしてもよい。
【００４１】
Peest=-Ne・Tm1*・(1+ρ)/ρ (6)
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅｄに対してなまし処理を施して目標パワーＰｅ＊を設定するものとしたが、要求パワーＰｅｄに対してレート処理を施して目標パワーＰｅ＊を設定するものとしてもよいし、要求パワーＰｅｄをそのまま目標パワーＰｅ＊に設定するものとしても構わない。ここで、要求パワーＰｅｄをそのまま目標パワーＰｅ＊に設定する場合には、動作ライン変更時設定処理ではエンジン２２から出力されているパワーＰｅを推定または検出してエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されているか否かを判定すればよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されてエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降は、要求パワーＰｅｄと高トルク要求時動作ラインとから得られる変更後目標回転数Ｎｅｔｇｔに対してなまし処理を施してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊で要求パワーＰｅｄを除することによりエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定するものとしたが、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降は、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されている状態を保持してエンジン２２の運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に変更されるものとすればよく、変更後回転数Ｎｅｔｇｔに対してレート処理を施して目標回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたり、直ちに変更後回転数Ｎｅｔｇｔを目標回転数Ｎｅ＊に設定するものとしてもよい。また、変更後トルクＴｅｔｇｔに基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に設定した目標トルクＴｅ＊で要求パワーＰｅｄを除することにより目標回転数Ｎｅ＊を設定するものとしても構わない。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態から所定開度Ａｒｅｆ未満の状態に変更されたときには、直ちにＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２の目標運転ポイントを設定するものとしたが、高トルク要求時動作ライン上の運転ポイントから任意の運転ポイントを経由して燃費優先時動作ライン上の運転ポイントにエンジン２２の運転ポイントが変更されるものとすればよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の燃料噴射制御について、その詳細な説明を省略したが、エンジン２２の排気を浄化する浄化触媒１３４ａの触媒温度Ｔｃが予め定められた所定温度以上のときには、触媒温度Ｔｃが所定温度未満のときに比してエンジン２２への燃料噴射が増量されるように燃料噴射制御を実行するものとしてもよい。この場合、実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されるときには、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されるまでＥＧＲを伴って燃費優先動作ライン上でエンジン２２を運転することにより直ちにＥＧＲを停止して高トルク要求時動作ライン上でエンジン２２を運転するものに比してＥＧＲを行なう時間を長くすることができるから、エンジン２２への燃料噴射の増量に伴うエミッションの低下を抑制することができる。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００４７】
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８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９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。
【００４８】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、列車などの自動車以外のハイブリッド車の形態としても構わない。さらに、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【００４９】
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、ＥＧＲシステムと浄化触媒１３４ａを有する浄化装置１３４とが取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、アクセルペダルポジションセンサ８４が「アクセル開度検出手段」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「要求トルク設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものからバッテリ５０を充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊を減じて要求パワーＰｅｄ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「要求パワー設定手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態のときには排気を吸気側に再循環するＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２から要求パワーＰｅｄに基づく目標パワーＰｅ＊が出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にエンジン２２が目標運転ポイントで運転されて要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態が継続されているときにはＥＧＲを伴わずに高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２から要求パワーＰｅｄに基づく目標パワーＰｅ＊が出力されるようエンジン２２の目標運転ポイントと目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にエンジン２２が目標運転ポイントで運転されて要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときには、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至るまではＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２から目標パワーＰｅ＊が出力されるようエンジン２２の目標運転ポイントと目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にエンジン２２が目標運転ポイントで運転されて要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至った以降はエンジン２２が高トルク要求時動作ライン上で運転されるまでエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されている状態を保持してＥＧＲを停止してエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとからなる運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に変更されるようエンジン２２の目標運転ポイントを設定すると共にエンジン２２が目標運転ポイントで運転されて要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２を設定してモータＥＣＵ４０に送信する図３の駆動制御ルーチンおよび図７の動作ライン変更時設定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＊および目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００５０】
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、排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関であれば水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせたものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「アクセル開度検出手段」としては、アクセルペダルポジションセンサ８４に限定されるものではなく、アクセル開度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求トルク設定手段」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ものなど、アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向に駆動軸に出力すべき要求トルク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。「要求パワー設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものからバッテリ５０を充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊を減じて要求パワーＰｅｄを設定するものに限定されるものではなく、設定された要求トルクを駆動軸に出力するのに必要なパワーと蓄電手段を充放電するためのパワーとして内燃機関から出力すべき要求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。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態のときには排気を吸気側に再循環するＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２から要求パワーＰｅｄに基づく目標パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態が継続されているときにはＥＧＲを伴わずに高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２から要求パワーＰｅｄに基づく目標パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときには、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至るまではＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２から目標パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至った以降はエンジン２２が高トルク要求時動作ライン上で運転されるまでエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されている状態を保持してＥＧＲを停止して要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で内燃機関を運転するために内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度以上の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で内燃機関を運転するための制約として第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときには、内燃機関から要求パワーが出力されるまでは第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、内燃機関から要求パワーが出力された以降は第２の動作ライン上で内燃機関が運転されるまで内燃機関から要求パワーが出力される状態を保持して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５１】
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。
【００５２】
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】
【００５３】
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】
【００５４】
２０，１２０ 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 触媒温度センサ、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、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、１５２ ＥＧＲ管、１５４ ＥＧＲバルブ、１５６ 温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、排気の吸気側への供給（ＥＧＲ）が可能なエンジンと、動力を入出力する第１のモータと、エンジンと第１のモータと車軸とに接続された遊星歯車機構と、車軸に動力を入出力する第２のモータと、第１のモータおよび第２のモータと電力をやりとりするバッテリと、を備え、車速に対してエンジンに要求されるパワーが小さいときにはＥＧＲを伴ってエンジンを運転し、車速に対してエンジンに要求されるパワーが大きいときにはＥＧＲを伴わずにエンジンを運転するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、ＥＧＲを伴わずにエンジンを運転するときにはエンジンの回転数およびトルクの関係である燃費優先動作ライン上でエンジンを運転し、ＥＧＲを伴ってエンジンを運転するときには燃費優先動作ラインに比して回転数に対するトルクが小さい傾向のＥＧＲ動作ライン上でエンジンを運転することにより、車両のエネルギ効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３６０６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド車では、ＥＧＲを伴ってエンジンを運転しているときに操作者によってアクセルペダルが踏み込まれてＥＧＲを停止する場合には、エンジンの排気を浄化する浄化触媒が過熱状態になるおそれがある。操作者によってアクセルペダルが踏み込まれたときにはエンジンから走行用に出力されるパワーが大きくなって排気の温度が上昇し、ＥＧＲを伴わずにエンジンを運転するときにはＥＧＲを伴ってエンジンを運転するときに比して排気の温度が高くなるため、アクセルペダルが踏み込まれたときに直ちにＥＧＲを停止してエンジンを燃費優先動作ライン上で運転すると、浄化触媒の温度が上昇してしまう。
【０００５】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されて排気の吸気系への再循環を停止するときに内燃機関の排気を浄化する浄化触媒が過熱されるのをより抑制する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車およびその制御方法は、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車は、
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記検出されたアクセル開度が大きいほど大きくなる傾向に前記駆動軸に出力すべき要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクを前記駆動軸に出力するのに必要なパワーと前記蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記検出されたアクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で前記内燃機関を運転するために該内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出されたアクセル開度が前記所定開度以上の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で前記内燃機関を運転するための制約として前記第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出されたアクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときには、前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるまでは前記第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力された以降は前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで該内燃機関から前記設定された要求パワーが出力される状態を保持して前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
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車では、アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向の駆動軸に出力すべき要求トルクを駆動軸に出力するのに必要なパワーと蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして内燃機関から出力すべき要求パワーを設定し、アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で内燃機関を運転するために内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度以上の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で内燃機関を運転するための制約として第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときには、内燃機関から要求パワーが出力されるまでは第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、内燃機関から要求パワーが出力された以降は第２の動作ライン上で内燃機関が運転されるまで内燃機関から要求パワーが出力される状態を保持して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときに、内燃機関から出力されるパワーに拘わらず直ちに第２の動作ライン上で内燃機関を運転するものに比して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関を運転する時間をより長くすることができ、内燃機関の浄化触媒が過熱されるのを抑制することができる。なお、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記浄化触媒の温度が予め定められた所定温度未満のときには、前記内燃機関から出力されるパワーに拘わらず前記第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、浄化触媒の温度が所定温度未満のときには、より迅速に内燃機関を第２の動作ライン上で運転することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるまでは、前記第１の動作ラインを用いて前記内燃機関から前記設定された要求パワーに緩変化処理を施して得られるパワーが出力されるよう制御する手段である、ものとすることもできるし、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力された以降は、前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで前記第２の動作ラインに前記設定された要求パワーを適用して得られる回転数に緩変化処理を施した回転数で前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向の前記駆動軸に出力すべき要求トルクを該駆動軸に出力するのに必要なパワーと前記蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定し、
アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で前記内燃機関を運転するために該内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、アクセル開度が前記所定開度以上の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で前記内燃機関を運転するための制約として前記第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときには、前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されるまでは前記第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力された以降は前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで該内燃機関から前記設定した要求パワーが出力される状態を保持して前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、 ことを要旨とする。
【００１２】
この本発明のハイブリッド車では、アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向の駆動軸に出力すべき要求トルクを駆動軸に出力するのに必要なパワーと蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして内燃機関から出力すべき要求パワーを設定し、アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で内燃機関を運転するために内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度以上の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で内燃機関を運転するための制約として第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときには、内燃機関から要求パワーが出力されるまでは第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、内燃機関から要求パワーが出力された以降は第２の動作ライン上で内燃機関が運転されるまで内燃機関から要求パワーが出力される状態を保持して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときに、内燃機関から出力されるパワーに拘わらず直ちに第２の動作ライン上で内燃機関を運転するものに比して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関を運転する時間をより長くすることができ、内燃機関の浄化触媒が過熱されるのを抑制することができる。なお、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】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】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図６】エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図７】動作ライン変更時設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときのエンジン２２の目標運転ポイントの変化の様子の一例を示す説明図である。
【図９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、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。
【００１６】
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と共にＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１６０は、浄化装置１３４の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのＥＧＲ管１６２と、ＥＧＲ管１６２に配置されステッピングモータ１６３により駆動されるＥＧＲバルブ１６４とを備え、ＥＧＲバルブ１６４の開度の調整により、不燃焼ガスとしての排気を供給量を調整して吸気側に供給する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。以下、エンジン２２の排気を吸気側に供給することをＥＧＲという。
【００１７】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、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，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からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，浄化装置１３４に取り付けられた触媒温度センサ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，ＥＧＲバルブ１６４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶ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，ＥＧＲバルブ１６４の開度を調整するステッピングモータ１６３への駆動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。また、ＥＧＲバルブ開度ＥＶは、０％のときにＥＧＲバルブ１６４が全閉であることを示し、値が大きいほどエンジン２２の吸気側に供給される排気が多くなる。
【００１８】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２０】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２１】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２２】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２３】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。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。
【００２４】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０を充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）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の充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした
【００２５】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅｄとを設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求パワーＰｅｄに基づいてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を次式（１）により設定する（ステップＳ１２０）。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。要求トルクＴｒ＊は、図示するように、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど大きい傾向に且つ車速Ｖが大きいほど小さい傾向に設定される。また、要求パワーＰｅｄは、設定された要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するのに必要なパワーとバッテリ５０を充放電するためのパワーとの和のパワーとして、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものから充放電要求パワーＰｂ＊を減じて計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。また、式（１）は、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊を要求パワーＰｅｄに向けて緩変化させるためのなまし処理としての関係式であり、式（１）中、「ｋ１」はなまし係数である。
【００２６】
Pe*=(1-k1)・(前回Pe*)+k1・Ped (1)
【００２７】
次に、後述する動作ライン変更時設定処理中に値１が設定されると共に動作ライン変更時設定処理中でないときに値０が設定される変更時フラグＦの値を調べ（ステップＳ１３０）、変更時フラグＦが値０のときには、動作ライン変更時設定処理中ではないと判断し、アクセル開度Ａｃｃを所定開度Ａｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、所定開度Ａｒｅｆは、運転者によって走行用に大きなトルクの出力が要求されている高トルク要求時であるか否かを判定するために用いられるものであり、例えば５０％や６０％などを用いることができる。アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満のときには、高トルク要求時ではないと判断し、燃費優先時動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいて目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊を設定する（ステップＳ１６０）。高トルク要求時でないときの目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、エンジン２２の排気を吸気側に供給するＥＧＲを伴ってエンジン２２を効率よく動作させるための燃費優先時動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。なお、図５には、実線に高トルク要求時でないときに用いる燃費優先時動作ラインを示し、一点鎖線に高トルク要求時に用いる高トルク要求時動作ラインを示している。図示するように、高トルク要求時でないときには、燃費優先時動作ライン（実線）と目標パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点によりエンジン２２の目標運転ポイントが設定され、図５の例では、目標回転数Ｎｅ＊として値Ｎ１が設定されると共に目標トルクＴｅ＊として値Ｔ１が設定される。また、目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊は、エンジン２２が効率よく運転されるように目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊との関係として予め定められた図示しないマップに対して目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を適用することにより導出して設定するものとした。
【００２８】
続いて、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（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（２）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（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ２１０）、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のトルク指令Ｔｍ２＊を式（４）により計算する（ステップＳ２２０）。ここで、式（２）および式（４）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（２）および式（４）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（３）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（３）中、右辺第２項の「ｋｐ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋｉ」は積分項のゲインである。
【００２９】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (2)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+kp(Nm1*-Nm1)+ki∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
【００３０】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊，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＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２３０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊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と共にＥＧＲバルブ開度ＥＶが目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊となるようにスロットルバルブ１２４の開度を制御する吸入空気量制御や燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御，点火プラグ１３０の点火時期を制御する点火制御，吸気バルブ１２８の開閉タイミングを制御する吸気バルブタイミング可変制御，ＥＧＲバルブ１６４の開度を制御するＥＧＲ制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、運転手によって走行用に大きなトルクの出力が要求されている高トルク要求時でないときには、排気を吸気側に再循環するＥＧＲを伴ってエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
【００３１】
ステップＳ１３０，Ｓ１４０で変更時フラグＦが値０であってアクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上のときには、動作ライン変更時設定処理中ではないと共に運転者によって走行用に大きなトルクの出力が要求される高トルク要求時であると判断し、前回本ルーチンが実行されたときにステップＳ１００で入力されたアクセル開度（前回Ａｃｃ）を所定開度Ａｒｅｆと比較する（ステップＳ１７０）。そして、前回のアクセル開度（前回Ａｃｃ）が所定開度Ａｒｅｆ以上のときには、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態で継続されていると判断し、高トルク要求時動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共に（ステップＳ１８０）、エンジン２２の排気を吸気側に供給するＥＧＲが行なわれないよう目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊に値０を設定し（ステップＳ１９０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を用いて上述した処理によりモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータ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Ｓ２３０）、本ルーチンを終了する。高トルク要求時の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との設定は、ＥＧＲを伴わずにエンジン２２から大きなトルクを出力するための高トルク要求時動作ラインと目標パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。高トルク要求時動作ラインは、図５中一点鎖線に示すように、燃費優先時動作ライン（実線）に比して回転数Ｎｅに対するトルクＴｅが大きい傾向に定められており、図５の例では、目標回転数Ｎｅ＊として値Ｎ２が設定されると共に目標トルクＴｅ＊として値Ｔ２が設定される。なお、実施例では、高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２が運転されるときには、燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２が運転されるときに比して吸気バルブ１２８の開閉タイミングが早くなるようにエンジンＥＣＵ２４によって吸気バルブタイミング可変制御が行なわれるものとした。こうした制御により、高トルク要求時には、ＥＧＲを伴わずにエンジン２２から比較的大きなトルクを出力して走行することができる。
【００３２】
一方、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上であって前回のアクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満のときには（ステップＳ１４０，Ｓ１７０）、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたと判断し、エンジン２２の回転数ＮｅおよびトルクＴｅからなる運転ポイントを燃費優先時動作ライン上から高トルク要求時動作ライン上に変更するための動作ライン変更時設定処理を実行し（ステップＳ２００）、この動作ライン変更時設定処理で設定されるエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を用いて上述のステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。動作ライン変更時設定処理の一例を図７に示し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときのエンジン２２の目標運転ポイントの変化の様子の一例を図８に示す。以下、動作ライン変更時設定処理について説明する。
【００３３】
動作ライン変更時設定処理では、まず、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍であるか否かを判定する（ステップＳ３００）。ここで、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍であるか否かの判定は、例えば、目標パワーＰｅ＊と要求パワーＰｅｄとの差が予め定められた所定値未満であるか否かを判定することにより行なうことができる。いまは、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満から所定開度Ａｒｅｆ以上に変更されたときを考えているから、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊やこの要求トルクＴｒ＊に基づくエンジン２２の要求パワーＰｅｄは前回に設定された値より大きな値が設定され（図８中、値Ｐ１から値Ｐ２）、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊にはこの要求パワーＰｅｄに向けて徐々に大きくなる値が設定される。エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍でないときには、エンジン２２から未だ要求パワーＰｅｄは出力されていないと判断し、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１６０の処理と同様に、排気を吸気側に再循環するＥＧＲを伴って燃費時優先動作ライン上の運転ポイントでエンジン２２が運転されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とを設定すると共に（ステップＳ３１０，Ｓ３２０）、変更時フラグＦに値１を設定して（ステップＳ３３０）、動作ライン変更時設定処理を終了する。このようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄに向けて徐々に大きくなる間は、排気の吸気系への再循環であるＥＧＲを伴って燃費優先時動作ライン上でエンジン２２が運転されることになる（図８中、ポイントＡ→ポイントＢ）。
【００３４】
そして、ＥＧＲを伴って燃費優先時動作ライン上でエンジン２２が運転されているときにエンジン２２の目標パワーＰｅ＊が徐々に大きくなって目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至ったときには（ステップＳ３００）、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されていると判断し、高トルク要求時動作ラインとエンジン２２の要求パワーＰｅｄとを用いて動作ライン変更後のエンジン２２の回転数およびトルク（図８中、ポイントＣ）としての変更後回転数Ｎｅｔｇｔおよび変更後トルクＴｅｔｇｔを設定し（ステップＳ３３０）、設定した変更後回転数Ｎｅｔｇｔに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を次式（５）により設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を除することによりエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定し（ステップＳ３４０）、排気の吸気側への供給が停止されるよう目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊に値０を設定する（ステップＳ３５０）。式（５）は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を変更後回転数Ｎｅｔｇｔに向けて緩変化させるためのなまし処理としての関係式であり、式（５）中、「ｋ２」はなまし係数である。いまは、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至ってエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されているときを考えているから、このように目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力される状態を保持してエンジン２２の運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に向けて徐々に変化するようにエンジン２２の目標運転ポイントを設定することができる（図８中、ポイントＢ→ポイントＣ）。こうしてエンジン２２の目標運転ポイントを設定すると、目標回転数Ｎｅ＊が変更後回転数Ｎｅｔｇｔ近傍であるか否かを判定し（ステップＳ３６０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が変更後回転数Ｎｅｔｇｔ近傍でないときには、エンジン２２は未だ高トルク要求時動作ライン上で運転されていない即ちエンジン２２の動作ラインの変更は完了していないと判断し、変更時フラグＦに値１を設定して（ステップＳ３７０）、動作ライン変更時設定処理を終了する。ここで、目標回転数Ｎｅ＊が変更後回転数Ｎｅｔｇｔ近傍であるか否かの判定は、例えば、目標回転数Ｎｅ＊と変更後回転数Ｎｅｔｇｔとの差が予め定められた所定値未満であるか否かを判定することにより行なうことができる。こうした制御により、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降は、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された状態を保持してエンジン２２の運転ポイントを高トルク要求時動作ライン上に向けて徐々に変更することができる。
【００３５】
Ne*=(1-k2)・前回Ne*+k2・Netgt (5)
【００３６】
そして、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力される状態を保持してエンジン２２の運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に向けて徐々に変更され、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が変更後回転数Ｎｅｔｇｔに至ったときには（ステップＳ３６０）、エンジン２２が高トルク要求時動作ライン上で運転され、エンジン２２の動作ラインの変更を完了したと判断し、変更時フラグＦを値０にリセットして（ステップＳ３７０）、動作ライン変更時設定処理を終了する。このように動作ライン変更時設定処理が実行されると、図３の駆動制御ルーチンでは、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されて変更時フラグＦに値１が設定されている間は、ステップＳ１３０で動作ライン変更時設定処理中であると判断して動作ライン変更時設定処理を実行する（ステップＳ２００）。そして、エンジン２２の運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に変更されて変更時フラグＦが値０にリセットされると、ステップＳ１３０で動作ライン変更時設定処理中ではないと判断し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態が継続されていれば（ステップＳ１４０，Ｓ１７０）、排気の吸気側への再循環であるＥＧＲを伴わずに高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２が運転されることになる（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）。
【００３７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときには、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されるまでは燃費優先時動作ラインを用いてＥＧＲを伴ってエンジン２２を運転し、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降はエンジン２２が高トルク要求時動作ライン上で運転されるまでエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力される状態を保持してエンジン２２の運転ポイントを高トルク要求時動作ライン上に向けて変更するから、エンジン２２の運転状態を変更するときに直ちにＥＧＲを停止して高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２を運転するものに比してＥＧＲを伴ってエンジン２２を運転する時間をより長くすることができ、エンジン２２の排気を浄化する浄化触媒１３４ａが過熱されるのを抑制することができる。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときには、常にエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されるまでは燃費優先時動作ラインを用いてＥＧＲを伴ってエンジン２２を運転するものとしたが、エンジン２２の排気を浄化する浄化触媒１３４ａの触媒温度Ｔｃが過熱状態になるおそれがないと考えられる予め定められた所定温度Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２から出力されるパワーに拘わらず直ちにＥＧＲを停止して高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２を運転するものとしても構わない。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されてエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降は、ＥＧＲが停止されるよう目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊に値０を設定するものとしたが、エンジン２２の運転ポイントが燃費優先時動作ライン上から高トルク要求時動作ライン上に移行されるのに伴って徐々に排気の吸気側への供給量を減少させるものとしてもよく、例えば、値０に向けて徐々に小さくなる値を目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊に設定するものとしても構わない。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至ったときに、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されていると判断するものとしたが、エンジン２２から出力されるパワーを推定または検出してエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されているか否かを判断するものとしてもよく、例えば、エンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいてエンジン２２から出力されていると推定される推定パワーＰｅｅｓｔを次式（６）により演算すると共に演算した推定パワーＰｅｅｓｔを要求パワーＰｅｄを比較することによりエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されているか否かを判定するものとしてもよい。
【００４１】
Peest=-Ne・Tm1*・(1+ρ)/ρ (6)
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅｄに対してなまし処理を施して目標パワーＰｅ＊を設定するものとしたが、要求パワーＰｅｄに対してレート処理を施して目標パワーＰｅ＊を設定するものとしてもよいし、要求パワーＰｅｄをそのまま目標パワーＰｅ＊に設定するものとしても構わない。ここで、要求パワーＰｅｄをそのまま目標パワーＰｅ＊に設定する場合には、動作ライン変更時設定処理ではエンジン２２から出力されているパワーＰｅを推定または検出してエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されているか否かを判定すればよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されてエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降は、要求パワーＰｅｄと高トルク要求時動作ラインとから得られる変更後目標回転数Ｎｅｔｇｔに対してなまし処理を施してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊で要求パワーＰｅｄを除することによりエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定するものとしたが、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力された以降は、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されている状態を保持してエンジン２２の運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に変更されるものとすればよく、変更後回転数Ｎｅｔｇｔに対してレート処理を施して目標回転数Ｎｅ＊を設定するものとしたり、直ちに変更後回転数Ｎｅｔｇｔを目標回転数Ｎｅ＊に設定するものとしてもよい。また、変更後トルクＴｅｔｇｔに基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に設定した目標トルクＴｅ＊で要求パワーＰｅｄを除することにより目標回転数Ｎｅ＊を設定するものとしても構わない。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態から所定開度Ａｒｅｆ未満の状態に変更されたときには、直ちにＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２の目標運転ポイントを設定するものとしたが、高トルク要求時動作ライン上の運転ポイントから任意の運転ポイントを経由して燃費優先時動作ライン上の運転ポイントにエンジン２２の運転ポイントが変更されるものとすればよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の燃料噴射制御について、その詳細な説明を省略したが、エンジン２２の排気を浄化する浄化触媒１３４ａの触媒温度Ｔｃが予め定められた所定温度以上のときには、触媒温度Ｔｃが所定温度未満のときに比してエンジン２２への燃料噴射が増量されるように燃料噴射制御を実行するものとしてもよい。この場合、実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されるときには、エンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されるまでＥＧＲを伴って燃費優先動作ライン上でエンジン２２を運転することにより直ちにＥＧＲを停止して高トルク要求時動作ライン上でエンジン２２を運転するものに比してＥＧＲを行なう時間を長くすることができるから、エンジン２２への燃料噴射の増量に伴うエミッションの低下を抑制することができる。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００４７】
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８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９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。
【００４８】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、列車などの自動車以外のハイブリッド車の形態としても構わない。さらに、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【００４９】
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、ＥＧＲシステムと浄化触媒１３４ａを有する浄化装置１３４とが取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、アクセルペダルポジションセンサ８４が「アクセル開度検出手段」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「要求トルク設定手段」に相当し、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものからバッテリ５０を充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊を減じて要求パワーＰｅｄ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「要求パワー設定手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態のときには排気を吸気側に再循環するＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２から要求パワーＰｅｄに基づく目標パワーＰｅ＊が出力されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にエンジン２２が目標運転ポイントで運転されて要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態が継続されているときにはＥＧＲを伴わずに高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２から要求パワーＰｅｄに基づく目標パワーＰｅ＊が出力されるようエンジン２２の目標運転ポイントと目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にエンジン２２が目標運転ポイントで運転されて要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときには、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至るまではＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２から目標パワーＰｅ＊が出力されるようエンジン２２の目標運転ポイントと目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にエンジン２２が目標運転ポイントで運転されて要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至った以降はエンジン２２が高トルク要求時動作ライン上で運転されるまでエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されている状態を保持してＥＧＲを停止してエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとからなる運転ポイントが高トルク要求時動作ライン上に変更されるようエンジン２２の目標運転ポイントを設定すると共にエンジン２２が目標運転ポイントで運転されて要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２を設定してモータＥＣＵ４０に送信する図３の駆動制御ルーチンおよび図７の動作ライン変更時設定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＊および目標トルクＴｅ＊と目標ＥＧＲバルブ開度ＥＶ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００５０】
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、排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関であれば水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせたものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「アクセル開度検出手段」としては、アクセルペダルポジションセンサ８４に限定されるものではなく、アクセル開度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求トルク設定手段」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ものなど、アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向に駆動軸に出力すべき要求トルク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。「要求パワー設定手段」としては、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものからバッテリ５０を充放電すべき充放電要求パワーＰｂ＊を減じて要求パワーＰｅｄを設定するものに限定されるものではなく、設定された要求トルクを駆動軸に出力するのに必要なパワーと蓄電手段を充放電するためのパワーとして内燃機関から出力すべき要求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。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態のときには排気を吸気側に再循環するＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２から要求パワーＰｅｄに基づく目標パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ以上の状態が継続されているときにはＥＧＲを伴わずに高トルク要求時動作ラインを用いてエンジン２２から要求パワーＰｅｄに基づく目標パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、アクセル開度Ａｃｃが所定開度Ａｒｅｆ未満の状態から所定開度Ａｒｅｆ以上の状態に変更されたときには、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至るまではＥＧＲを伴って燃費優先時動作ラインを用いてエンジン２２から目標パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、目標パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｄ近傍に至った以降はエンジン２２が高トルク要求時動作ライン上で運転されるまでエンジン２２から要求パワーＰｅｄが出力されている状態を保持してＥＧＲを停止して要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で内燃機関を運転するために内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度以上の状態で継続されているときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で内燃機関を運転するための制約として第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで内燃機関から要求パワーが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、アクセル開度が所定開度未満の状態から所定開度以上の状態に変更されたときには、内燃機関から要求パワーが出力されるまでは第１の動作ラインを用いて排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、内燃機関から要求パワーが出力された以降は第２の動作ライン上で内燃機関が運転されるまで内燃機関から要求パワーが出力される状態を保持して排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに要求トルクが駆動軸に出力されるよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５１】
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。
【００５２】
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】
【００５３】
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】
【００５４】
２０，１２０ 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 触媒温度センサ、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、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、１５２ ＥＧＲ管、１５４ ＥＧＲバルブ、１５６ 温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記検出されたアクセル開度が大きいほど大きくなる傾向に前記駆動軸に出力すべき要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクを前記駆動軸に出力するのに必要なパワーと前記蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記検出されたアクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で前記内燃機関を運転するために該内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出されたアクセル開度が前記所定開度以上の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で前記内燃機関を運転するための制約として前記第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出されたアクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときには、前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるまでは前記第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力された以降は前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで該内燃機関から前記設定された要求パワーが出力される状態を保持して前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記浄化触媒の温度が予め定められた所定温度未満のときには、前記内燃機関から出力されるパワーに拘わらず前記第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるまでは、前記第１の動作ラインを用いて前記内燃機関から前記設定された要求パワーに緩変化処理を施して得られるパワーが出力されるよう制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力された以降は、前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで前記第２の動作ラインに前記設定された要求パワーを適用して得られる回転数に緩変化処理を施した回転数で前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるよう制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項５】
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向の前記駆動軸に出力すべき要求トルクを該駆動軸に出力するのに必要なパワーと前記蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定し、
アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で前記内燃機関を運転するために該内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、アクセル開度が前記所定開度以上の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で前記内燃機関を運転するための制約として前記第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときには、前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されるまでは前記第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力された以降は前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで該内燃機関から前記設定した要求パワーが出力される状態を保持して前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
【請求項１】
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記検出されたアクセル開度が大きいほど大きくなる傾向に前記駆動軸に出力すべき要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクを前記駆動軸に出力するのに必要なパワーと前記蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記検出されたアクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で前記内燃機関を運転するために該内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出されたアクセル開度が前記所定開度以上の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で前記内燃機関を運転するための制約として前記第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出されたアクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときには、前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるまでは前記第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力された以降は前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで該内燃機関から前記設定された要求パワーが出力される状態を保持して前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記浄化触媒の温度が予め定められた所定温度未満のときには、前記内燃機関から出力されるパワーに拘わらず前記第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるまでは、前記第１の動作ラインを用いて前記内燃機関から前記設定された要求パワーに緩変化処理を施して得られるパワーが出力されるよう制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときに前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力された以降は、前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで前記第２の動作ラインに前記設定された要求パワーを適用して得られる回転数に緩変化処理を施した回転数で前記内燃機関から前記設定された要求パワーが出力されるよう制御する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項５】
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と排気を浄化する浄化触媒を有する排気浄化装置とが取り付けられた内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
アクセル開度が大きいほど大きくなる傾向の前記駆動軸に出力すべき要求トルクを該駆動軸に出力するのに必要なパワーと前記蓄電手段を充放電するためのパワーとの和のパワーとして前記内燃機関から出力すべき要求パワーを設定し、
アクセル開度が所定開度未満の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴った状態で前記内燃機関を運転するために該内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として予め設定された第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、アクセル開度が前記所定開度以上の状態で継続されているときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わない状態で前記内燃機関を運転するための制約として前記第１の動作ラインよりトルクが大きくなるよう予め設定された第２の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴わないで前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されると共に前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、アクセル開度が前記所定開度未満の状態から前記所定開度以上の状態に変更されたときには、前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力されるまでは前記第１の動作ラインを用いて前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴って前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記内燃機関から前記設定した要求パワーが出力された以降は前記第２の動作ライン上で前記内燃機関が運転されるまで該内燃機関から前記設定した要求パワーが出力される状態を保持して前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環の有無に拘わらずに前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８８４６６（Ｐ２０１１−８８４６６Ａ）
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４１３４１（Ｐ２００９−２４１３４１）
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【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２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【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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