(57)【要約】【課題】アクセルオフ時に要求制動力を車両に作用させるための新たな手法を提案する。【解決手段】エンジンと、第１モータと、第１モータとエンジンと車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が共線図においてこの順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に接続された第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、を備えるハイブリッド自動車において、アクセルオフ時には、エンジンを所定回転数で自立運転する際に比してエンジンの吸入空気量の制限および点火遅角が行なわれると共に第１モータによりエンジンが所定回転数よりも高回転数でモータリングされながら要求制動力が車両に作用するようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。【選択図】図３
2020111163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
第１モータと、
前記第１モータと前記エンジンと車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が共線図においてこの順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第２モータと、
前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、アクセルオフ時には、前記エンジンを所定回転数で自立運転する際に比して前記エンジンの吸入空気量の制限および点火遅角が行なわれると共に前記第１モータにより前記エンジンが前記所定回転数よりも高回転数でモータリングされながら要求制動力が車両に作用するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する、
ハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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自動車としては、排気系にガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ）が取り付けられたエンジンと第１モータと駆動輪に接続された第２モータとをプラネタリギヤのキャリヤとサンギヤとリングギヤとに接続し、第１モータおよび第２モータに電力ラインを介してバッテリを接続し、車両に制動力を付与可能な油圧ブレーキ装置を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、アクセルオフ時に、ＧＰＦの堆積量が所定堆積量を超えており且つＧＰＦの温度が所定温度を超えているときには、エンジンが自立運転されながら第２モータの回生制動や油圧ブレーキ装置により車両に制動トルクが付与されるようにエンジンと第２モータと油圧ブレーキ装置とを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１２８１５２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自動車では、アクセルオフ時に、バッテリの蓄電割合が高いとき（例えば満充電のとき）には、第２モータを回生駆動することができない。また、アクセルオフでの走行距離が長いとき（例えば、長い降坂路を走行するときなど）には、油圧ブレーキ装置の温度上昇が大きくなる可能性がある。このため、アクセルオフ時に要求制動力を車両に作用させるための上述の手法とは異なる手法を考案することは、技術の向上に有用である。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、アクセルオフ時に要求制動力を車両に作用させるための上述の手法とは異なる手法を提案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、
エンジンと、
第１モータと、
前記第１モータと前記エンジンと車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が共線図においてこの順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第２モータと、
前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、アクセルオフ時には、前記エンジンを所定回転数で自立運転する際に比して前記エンジンの吸入空気量の制限および点火遅角が行なわれると共に前記第１モータにより前記エンジンが前記所定回転数よりも高回転数でモータリングされながら要求制動力が車両に作用するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する、
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、アクセルオフ時には、エンジンを所定回転数で自立運転する際に比してエンジンの吸入空気量の制限および点火遅角が行なわれると共に第１モータによりエンジンが所定回転数よりも高回転数でモータリングされながら要求制動力が車両に作用するようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。これにより、エンジンを所定回転数で自立運転する際に比して、エンジンでの爆発燃焼トルクが小さくなると共にフリクショントルクが大きくなるから、エンジンから負トルクを出力しながら車両に要求制動力を作用させることができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、アクセルオフ時において、前記要求制動力が大きいときには小さいときに比して前記エンジンの回転数が大きくなるように前記第１モータを制御するものとしてもよい。これは、エンジンの回転数が大きいほどエンジンのフリクショントルクが大きくなるためである。
【００１０】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、アクセルオフ時において、前記要求制動力が大きいときには小さいときに比して前記エンジンの点火遅角量が大きくなるように前記エンジンを制御するものとしてもよい。これは、エンジンの点火遅角量が大きい（点火時期が遅い）ほどエンジンの爆発燃焼トルクが小さくなるためである。
【００１１】
この場合、前記エンジンの排気系には、前記エンジンの排気を浄化する触媒および粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられており、前記制御装置は、アクセルオフ時において、前記触媒および／または前記フィルタの温度が高いときには低いときに比して前記エンジンの点火遅角量を制限するものとしてもよい。こうすれば、触媒やフィルタの過度の温度上昇を抑制することができる。
【００１２】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、アクセルオフ時において、前記要求制動力が大きいときには小さいときに比して前記エンジンの吸入空気量が少なくなるように前記エンジンを制御するものとしてもよい。これは、エンジンの吸入空気量が少ないほどエンジンの爆発燃焼トルクが小さくなるためである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】ＨＶＥＣＵ７０により実行されるアクセルオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】走行用トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】目標吸入空気量設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】仮点火時期設定用マップの一例を示す説明図である。
【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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１６】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。図示するように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してスロットルバルブ１２４を通過させると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させて、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。燃焼室１２９から排気バルブ１３１を介して排気管１３３に排出される排気は、浄化装置１３４およびＰＭフィルタ１３６を介して外気に排出される。浄化装置１３４は、排気中の一酸化炭素（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。ＰＭフィルタ１３６は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉する。
【００１７】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒ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を挙げることができる。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３１を開閉するエキゾースト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からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。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ポジションセンサ１２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２３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、吸気管１２３に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。排気管１３３に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦや、排気管１３３に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。
【００１８】
エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、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１２４ｂへの制御信号や、燃料噴射弁１２６への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。
【００１９】
エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗなどに基づいて浄化装置１３４の浄化触媒１３４ａの温度（触媒温度）Ｔｃを演算したりしている。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて、負荷率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬに基づいて、ＰＭフィルタ１３６の温度としてのフィルタ温度Ｔｆを演算したりしている。
【００２０】
図１に示すように、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されており、サンギヤ３１と、リングギヤ３２と、それぞれサンギヤ３１およびリングギヤ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（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤ３４とを有する。プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１には、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤ３２には、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤ３４には、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。したがって、モータＭＧ１、エンジン２２、駆動軸３６は、プラネタリギヤ３０の共線図においてこの順に並ぶようにプラネタリギヤ３０の３つの回転要素としてのサンギヤ３１、キャリヤ３４、リングギヤ３２に接続されていると言える。
【００２１】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によってインバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２２】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、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からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２３】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ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により管理されている。
【００２４】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力量の割合である。
【００２５】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。大気圧センサ８９からの大気圧Ｐｏｕｔも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。
【００２６】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の回転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２の回転停止を伴って走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）を切り替えながら（エンジン２２を間欠運転しながら）走行する。
【００２７】
ＨＶ走行モードのときには、基本的には、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）走行用トルクＴｄ＊を設定し、設定した走行用トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄ＊を計算する。続いて、走行用パワーＰｄ＊からバッテリ５０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）を減じてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を演算し、演算した目標パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン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。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御を行なう。エンジン２２の運転制御としては、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などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００２８】
ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行用トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。
【００２９】
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、ＨＶ走行モードでアクセルオフのときの制御について説明する。図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行されるアクセルオフ時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、ＨＶ走行モードでアクセルオフのときに繰り返し実行される。
【００３０】
図３のアクセルオフ時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、車速Ｖや触媒温度Ｔｃ、フィルタ温度Ｔｆなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、車速Ｖは、車速センサ８８により検出された値を入力するものとした。触媒温度Ｔｃやフィルタ温度Ｔｆは、エンジンＥＣＵ２４により演算した値を通信により入力するものとした。
【００３１】
こうしてデータを入力すると、入力した車速Ｖに基づいて走行用トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ１１０）。ここで、走行用トルクＴｄ＊は、実施例では、車速Ｖと走行用トルクＴｄ＊との関係を予め定めて走行用トルク設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、車速Ｖが与えられると、このマップから対応する走行用トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。図４は、走行用トルク設定用マップの一例を示す説明図である。走行用トルクＴｄ＊は、図示するように、クリープトルクを出力するための極低車速領域を除いて負の範囲内で、車速Ｖが高いほど小さくなる（負側に大きくなる）ように設定される。以下、走行用トルクＴｄ＊が負の値のときについて説明する。
【００３２】
続いて、走行用トルクＴｄ＊に基づいて、エンジン２２の吸入空気量制御に用いる目標吸入空気量Ｑａ＊および点火制御に用いる目標点火時期Ｔｉ＊（進角側（早くする側）を大きい側、遅角側（遅くする側）を小さい側とする）を設定する（ステップＳ１２０）。
【００３３】
ここで、目標吸入空気量Ｑａ＊は、実施例では、走行用トルクＴｄ＊と目標吸入空気量Ｑａ＊との関係を予め定めて目標吸入空気量設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、走行用トルクＴｄ＊が与えられると、このマップから対応する目標吸入空気量Ｑａ＊を導出して設定するものとした。図５は、目標吸入空気量設定用マップの一例を示す説明図である。目標吸入空気量Ｑａ＊は、図示するように、上限空気量Ｑａｍａｘ未満で且つ下限空気量Ｑａｍｉｎ以上の範囲内で、走行用トルクＴｄ＊が小さい（負側に大きい）ほど少なくなるように設定される。これは、エンジン２２の吸入空気量Ｑａが少ないほどエンジン２２の爆発燃焼トルクが小さくなり、エンジン２２からの負トルク（制動トルク）が大きくなりやすく、エンジン２２からプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に出力される負トルク（制動トルク）が大きくなりやすいためである。上限空気量Ｑａｍａｘは、エンジン２２を比較的低い所定回転数Ｎｉｄで自立運転（無負荷運転）する際の目標吸入空気量Ｑａとして定められる。所定回転数Ｎｉｄとしては、エンジン２２を自立運転可能な下限回転数やそれよりも若干大きい回転数、例えば、９００ｒｐｍや１０００ｒｐｍ、１１００ｒｐｍなどが用いられる。下限空気量Ｑａｍｉｎは、吸入空気量Ｑａが少ないほどエンジン２２での爆発燃焼が不安定になりやすいことを考慮して、エンジン２２で爆発燃焼が可能な吸入空気量範囲の下限として定められる。
【００３４】
目標点火時期Ｔｉ＊は、目標点火時期Ｔｉ＊の仮値としての仮点火時期Ｔｉｔｍｐを下限点火時期Ｔｉｍｉｎｔｃ，Ｔｉｍｉｎｔｆで制限（下限ガード）して設定するものとした。仮点火時期Ｔｉｔｍｐは、実施例では、走行用トルクＴｄ＊と仮点火時期Ｔｉｔｍｐとの関係を予め定めて仮点火時期設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、走行用トルクＴｄ＊が与えられると、このマップから対応する目標点火時期Ｔｉ＊を導出して設定するものとした。図６は、仮点火時期設定用マップの一例を示す説明図である。仮点火時期Ｔｉｔｍｐは、上限点火時期Ｔｉｍａｘ未満で且つ下限点火時期Ｔｉｍｉｎ１以上の範囲内で、走行用トルクＴｄ＊が小さい（負側に大きい）ほど遅くなる（遅角量が大きくなる）ように設定される。これは、エンジン２２の点火時期が遅い（点火遅角量が大きい）ほどエンジン２２の爆発燃焼トルクが小さくなり、エンジン２２からの負トルク（制動トルク）が大きくなりやすく、エンジン２２からプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に出力される負トルク（制動トルク）が大きくなりやすいためである。上限点火時期Ｔｉｍａｘは、エンジン２２を上述の所定回転数Ｎｉｄで自立運転する際の目標点火時期Ｔｉ＊として定められる。下限点火時期Ｔｉｍｉｎは、点火時期Ｔｉが遅角側になるほど、即ち、上限点火時期Ｔｉｍａｘに対する点火遅角量が大きいほどエンジン２２での爆発燃焼が不安定になり失火が発生しやすくなることを考慮して、エンジン２２で爆発燃焼が可能な（失火の発生を抑制可能な）最遅角側の点火時期、即ち、上限点火時期Ｔｉｍａｘに対する点火遅角量が最大の点火時期として定められる。
【００３５】
下限点火時期Ｔｉｍｉｎｔｃ，Ｔｉｍｉｎｔｆは、それぞれ、点火時期Ｔｉが遅角側になるほど、即ち、上限点火時期Ｔｉｍａｘに対する点火遅角量が大きいほど排気温度が上昇して触媒温度Ｔｃやフィルタ温度Ｔｆが上昇しやすいことを考慮して、浄化触媒１３４ａやＰＭフィルタ１３６の過熱を抑制するために設定される。したがって、下限点火時期Ｔｉｍｉｎｔｃ，Ｔｉｍｉｎｔｆは、触媒温度Ｔｃやフィルタ温度Ｔｆが高いほど、進角側になるように、即ち、上限点火時期Ｔｉｍａｘに対する点火遅角量が小さくなるように設定されるのが好ましい。
【００３６】
そして、走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２からプラネタリギヤ３０のキャリヤ３４に出力すべきキャリヤ目標トルクＴｃｒ＊を設定する（ステップＳ１３０）。キャリヤ目標トルクＴｃｒ＊は、プラネタリギヤ３０の共線図を考慮すれば、走行用トルクＴｄ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて演算することができる。
【００３７】
次に、目標吸入空気量Ｑａ＊と目標点火時期Ｔｉ＊とキャリヤ目標トルクＴｃｒ＊とに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１４０）。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン２２の回転数Ｎｅが大きいほどエンジン２２のフリクショントルクが大きくなることを踏まえて、目標吸入空気量Ｑａ＊や目標点火時期Ｔｉ＊を用いてエンジン２２の運転制御を行なったときにエンジン２２からプラネタリギヤ３０のキャリヤ３４に出力されるトルク（エンジン２２での爆発燃焼トルクとフリクショントルクとのトータル）がキャリヤ目標トルクＴｃｒ＊となるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する処理である。このエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、実施例では、目標吸入空気量Ｑａ＊と目標点火時期Ｔｉ＊とキャリヤ目標トルクＴｃｒ＊と目標回転数Ｎｅ＊との関係を予め定めて目標回転数設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、目標吸入空気量Ｑａ＊と目標点火時期Ｔｉ＊とキャリヤ目標トルクＴｃｒ＊とが与えられると、このマップから対応する目標回転数Ｎｅ＊を導出して設定するものとした。
【００３８】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ１５０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に値０を設定する（ステップＳ１６０）。そして、エンジン２２の目標吸入空気量Ｑａ＊や目標点火時期Ｔｉ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。エンジンＥＣＵ２４は、目標吸入空気量Ｑａ＊や目標点火時期Ｔｉ＊に基づいてエンジン２２の運転制御を行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３９】
こうした制御により、エンジン２２を所定回転数Ｎｉｄで自立運転（無負荷運転）する際に比して、エンジン２２での爆発燃焼トルクが小さくなると共にフリクショントルクが大きくなるから、エンジン２２からプラネタリギヤ３０のキャリヤ３４に負トルクを出力しながら、駆動軸３６に走行用トルクＴｄ＊（負の値）を出力して走行することができる。
【００４０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオフ時には、エンジン２２を所定回転数Ｎｉｄで自立運転（無負荷運転）する際に比してエンジン２２の吸入空気量Ｑａの制限および点火時期Ｔｉの遅角が行なわれると共にモータＭＧ１によりエンジン２２が所定回転数Ｎｉｄよりも高回転数でモータリングされながら、走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。これにより、エンジン２２から負トルクを出力しながら走行用トルクＴｄ＊を駆動軸３６に出力することができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオフ時には、上限空気量Ｑａｍａｘ未満で且つ下限空気量Ｑａｍｉｎ以上の範囲内で、走行用トルクＴｄ＊に基づいて目標吸入空気量Ｑａ＊を設定するものとしたが、この範囲内で一律の値を目標吸入空気量Ｑａ＊に設定するものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオフ時には、上限点火時期Ｔｉｍａｘ未満で且つ下限点火時期Ｔｉｍｉｎ１以上の範囲内で、走行用トルクＴｄ＊に基づいて目標点火時期Ｔｉ＊を設定するものとしたが、この範囲内で一律の値を目標点火時期Ｔｉ＊に設定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、アクセルオフ時には、エンジン２２の運転およびモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングと、モータＭＧ２の値０のトルクでの駆動と、により走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとした。しかし、アクセルオフ時には、エンジン２２の運転およびモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングと、モータＭＧ２の回生駆動と、により走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものとしてもよい。
【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、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。
【００４５】
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。
【００４６】
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】
【００４７】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジンＥＣＵ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータＥＣＵ、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ  電流センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリＥＣＵ、５４  電力ライン、５７  コンデンサ、７０  ＨＶＥＣＵ、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、８９  大気圧センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２４ａ  スロットルポジションセンサ、１２３  吸気管、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１２９  燃焼室、１３０  点火プラグ、１３１  排気バルブ、１３２  ピストン、１３３  排気管、１３４  浄化装置、１３４ａ  浄化触媒、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６  ＰＭフィルタ、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、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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