(57)【要約】【課題】過給還流エンジンを搭載したハイブリッド車両を適切に動作させることができるハードウェア構成及び制御方法を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両において、エンジン及びＭＧ１の各々はプラネタリギヤを介して駆動輪に機械的に連結される。プラネタリギヤ及びＭＧ２は、プラネタリギヤから出力される動力とＭＧ２から出力される動力とが合わさって駆動輪に伝達されるように構成される。エンジンは、過給機、ＥＧＲバルブ、及びＷＧＶ（ウェイストゲートバルブ）を含む。制御装置は、ＥＧＲバルブの開度が所定の開度以上であるときにはＷＧＶを全開状態に維持するように構成される。【選択図】図１２
2020159258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪と、
前記駆動輪と機械的に連結される、エンジン、第１モータジェネレータ、及び第２モータジェネレータと、
前記エンジン、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御する制御装置とを備えるハイブリッド車両であって、
前記エンジンは、燃焼を行なうエンジン本体と、前記エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、前記エンジン本体を経由せずに前記吸気通路と前記排気通路とを接続する還流路と、前記還流路に設けられたＥＧＲバルブと、過給機と、前記排気通路に接続されたバイパス路と、前記バイパス路に設けられたウェイストゲートバルブとを含み、
前記ＥＧＲバルブは、前記排気通路から前記吸気通路へ還流する排気の量を調整可能に構成され、
前記過給機は、前記吸気通路に設けられたコンプレッサと、前記排気通路に設けられたタービンとを備え、前記コンプレッサと前記タービンとは一体的に回転するように構成され、
前記バイパス路は、前記タービンを迂回して排気を流すように構成され、
前記エンジン及び前記第１モータジェネレータの各々は、プラネタリギヤを介して前記駆動輪に機械的に連結され、
前記プラネタリギヤ及び前記第２モータジェネレータは、前記プラネタリギヤから出力される動力と前記第２モータジェネレータから出力される動力とが合わさって前記駆動輪に伝達されるように構成され、
前記制御装置は、前記ＥＧＲバルブの開度が所定の第１開度を超えるときには前記ウェイストゲートバルブの開度を所定の第２開度以上に維持するように構成される、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ＥＧＲバルブが全閉状態であるときにのみ、前記ウェイストゲートバルブが前記第２開度未満に閉じることを許可するように構成される、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記エンジンが第１運転状態であるときに所定の第１要件が満たされると、前記ウェイストゲートバルブの開度を前記第２開度以上に維持して前記ＥＧＲバルブを前記第１開度よりも開き、前記エンジンが第２運転状態であるときに所定の第２要件が満たされると、前記ＥＧＲバルブを全閉状態に維持して前記ウェイストゲートバルブを前記第２開度未満の所定開度に閉じるように構成され、
前記第１運転状態と前記第２運転状態とは、同時には成立し得ない運転状態である、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記第１運転状態は、前記エンジンに要求されるトルクが所定の閾値よりも小さい状態であり、
前記第２運転状態は、前記エンジンに要求されるトルクが前記閾値よりも大きい状態である、請求項３に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記第２開度未満の前記所定開度は、全閉開度である、請求項３又は４に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記制御装置からの指令に従って前記ＥＧＲバルブを駆動する第１アクチュエータと、
前記制御装置からの指令に従って前記ウェイストゲートバルブを駆動する第２アクチュエータとをさらに備え、
前記第１要件は、前記制御装置が前記第２アクチュエータに全開駆動の指令を出してから所定の第１時間が経過したことを含み、
前記第２要件は、前記制御装置が前記第１アクチュエータに全閉駆動の指令を出してから所定の第２時間が経過したことを含む、請求項３〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記第１要件は、前記ウェイストゲートバルブの開度が前記第２開度以上であることと、前記エンジンの過給圧が所定値以下であることとを含み、
前記第２要件は、前記ＥＧＲバルブが全閉状態であることと、前記エンジン本体に供給される吸気のうち前記還流した排気が占める割合であるＥＧＲ率が所定値以下であることとを含む、請求項３〜６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記第１開度は全閉開度であり、前記第２開度は全開開度である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
ハイブリッド車両のエンジン制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
駆動輪と、
前記駆動輪と機械的に連結される、エンジン、第１モータジェネレータ、及び第２モータジェネレータと、
前記エンジン、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御する制御装置とを備え、
前記エンジンは、燃焼を行なうエンジン本体と、前記エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、前記エンジン本体を経由せずに前記吸気通路と前記排気通路とを接続する還流路と、前記還流路に設けられたＥＧＲバルブと、過給機と、前記排気通路に接続されたバイパス路と、前記バイパス路に設けられたウェイストゲートバルブとを含み、
前記ＥＧＲバルブは、前記排気通路から前記吸気通路へ還流する排気量を調整可能に構成され、
前記過給機は、前記吸気通路に設けられたコンプレッサと、前記排気通路に設けられたタービンとを備え、前記コンプレッサと前記タービンとは一体的に回転するように構成され、
前記バイパス路は、前記タービンを迂回して排気を流すように構成され、
前記エンジン及び前記第１モータジェネレータの各々は、プラネタリギヤを介して前記駆動輪に機械的に連結され、
前記プラネタリギヤ及び前記第２モータジェネレータは、前記プラネタリギヤから出力される動力と前記第２モータジェネレータから出力される動力とが合わさって前記駆動輪に伝達されるように構成され、
前記エンジン制御方法は、
前記ＥＧＲバルブを開くことが禁止されていないことと、所定のＥＧＲ実行条件が成立することとの両方が満たされるか否かを前記制御装置が判断することと、
前記ＥＧＲバルブを開くことが禁止されておらず、かつ、前記ＥＧＲ実行条件が成立すると前記制御装置が判断した場合に、前記制御装置が、前記ウェイストゲートバルブの開度を所定の第２開度以上にして、前記ＥＧＲバルブを所定の第１開度よりも開くとともに、前記ウェイストゲートバルブが前記第２開度未満に閉じることを禁止することと、
前記ＥＧＲバルブが前記第１開度よりも開いているときに所定のＥＧＲ停止条件が成立すると、前記制御装置は、前記ＥＧＲバルブを全閉状態にして、前記ウェイストゲートバルブが前記第２開度未満に閉じることの前記禁止を解除することと、
前記ウェイストゲートバルブを前記第２開度未満に閉じることが禁止されていないことと、所定の過給実行条件が成立することとの両方が満たされるか否かを前記制御装置が判断することと、
前記ウェイストゲートバルブを前記第２開度未満に閉じることが禁止されておらず、かつ、前記過給実行条件が成立すると前記制御装置が判断した場合に、前記制御装置が、前記ＥＧＲバルブを全閉状態にして、前記ウェイストゲートバルブを前記第２開度未満に閉じるとともに、前記ＥＧＲバルブが開くことを禁止することと、
前記ウェイストゲートバルブが前記第２開度未満に閉じているときに所定の過給停止条件が成立すると、前記制御装置は、前記ウェイストゲートバルブの開度を前記第２開度以上にして、前記ＥＧＲバルブが開くことの前記禁止を解除することと、
を含む、ハイブリッド車両のエンジン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ハイブリッド車両、及びハイブリッド車両のエンジン制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１８−１９２８２４号公報（特許文献１）には、駆動輪に動力を出力するエンジン及びモータを備えるハイブリッド車両が開示されている。エンジンは、過給機と、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）装置とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１９２８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過給機及びＥＧＲ装置を含むエンジン（以下、「過給還流エンジン」とも称する）をハイブリッド車両に搭載することは、特許文献１のように机上で発案されることはあっても、過給還流エンジンを現実にハイブリッド車両に搭載して動かすことは十分に検討されていない。
【０００５】
本願発明者は、過給還流エンジンが搭載されたハイブリッド車両を実際に動かしたときに生じる課題を洗い出し、過給還流エンジンを搭載したハイブリッド車両を適切に動作させることができるハードウェア構成及び制御方法について検討した。
【０００６】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、過給還流エンジンを搭載したハイブリッド車両を適切に動作させることができるハードウェア構成及び制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係るハイブリッド車両は、駆動輪と、エンジンと、第１モータジェネレータ（以下、「ＭＧ１」とも称する）と、第２モータジェネレータ（以下、「ＭＧ２」とも称する）と、制御装置とを備える。エンジン、ＭＧ１、及びＭＧ２の各々は、駆動輪と機械的に連結される。制御装置は、エンジン、ＭＧ１、及びＭＧ２を制御するように構成される。エンジンは、燃焼を行なうエンジン本体と、エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、エンジン本体を経由せずに吸気通路と排気通路とを接続する還流路と、還流路に設けられたＥＧＲバルブと、過給機と、排気通路に接続されたバイパス路と、バイパス路に設けられたウェイストゲートバルブ（以下、「ＷＧＶ」とも称する）とを含む。ＥＧＲバルブは、排気通路から吸気通路へ還流する排気の量（以下、「ＥＧＲ還流量」とも称する）を調整可能に構成される。過給機は、吸気通路に設けられたコンプレッサと、排気通路に設けられたタービンとを備え、コンプレッサとタービンとは一体的に回転するように構成される。バイパス路は、タービンを迂回して排気を流すように構成される。エンジン及びＭＧ１の各々はプラネタリギヤを介して駆動輪に機械的に連結される。プラネタリギヤ及びＭＧ２は、プラネタリギヤから出力される動力とＭＧ２から出力される動力とが合わさって駆動輪に伝達されるように構成される。そして、上記の制御装置は、ＥＧＲバルブの開度が所定の第１開度を超えるときにはＷＧＶの開度を所定の第２開度以上に維持するように構成される。なお、ＷＧＶの開度が第２開度以上に維持されることには、ＷＧＶの開度が第２開度以上の所定値に固定されることのほか、ＷＧＶの開度が第２開度以上の範囲で変動することも含まれる。
【０００８】
上記のハイブリッド車両では、ＷＧＶを閉じることによって、タービンを流れる排気量が増え、コンプレッサの回転速度が上昇し、エンジンの過給が行なわれる。また、ＥＧＲバルブを開くことによって、排気が排気通路から吸気通路へ還流する。以下では、排気通路から吸気通路に還流する排気を、「ＥＧＲガス」とも称する。
【０００９】
過給機及びＥＧＲ装置を含むエンジンでは、吸気通路の容積が大きくなるため、エンジン本体に吸入される空気量及びＥＧＲガス量を高い精度で検出することが難しくなる。また、エンジン本体に供給される吸気のうちＥＧＲガスが占める割合（以下、「ＥＧＲ率」とも称する）が高くなり過ぎると、エンジン本体における燃焼安定性が低下し、失火が起こりやすくなる。ＥＧＲバルブを開いて排気をエンジン本体に還流した状態（以下、「還流状態」とも称する）でＷＧＶを閉じて過給を実行するときには、ＥＧＲ還流量に影響するパラメータが多くなるため、ＥＧＲ還流量を高い精度でコントロールすることが難しくなる。たとえば、吸気通路の圧力がＥＧＲ還流量に影響し得る。吸気通路の圧力は、過給によって変動する。ＥＧＲガスが複数の気筒に分配されるエンジンでは、過給時と非過給時とで各気筒へのＥＧＲ分配の態様が変わる。還流状態で過給を実行すると、ＥＧＲ率のコントロール精度が低くなることに起因して、ＥＧＲ率が過剰に高くなりやすくなる。さらに、本願発明者は、ＥＧＲガスが吸気通路内に残っている状態で過給を行なったときにエンジン動作点が急激に変化すると、エンジン本体において失火が起こることを、実験により確認した。
【００１０】
本開示に係るハイブリッド車両は、上述した構成を有することにより、ＥＧＲ率が過剰に高くなることを抑制できる。ＥＧＲバルブの開度が大きくなるほどＥＧＲ還流量が多くなる。また、吸入空気量が変わらない場合には、ＥＧＲ還流量が多くなるほどＥＧＲ率が高くなる。上記の制御装置は、ＥＧＲ率が過剰に高くなる可能性があるとき（すなわち、ＥＧＲバルブの開度が第１開度を超えるとき）にＷＧＶの開度を所定の第２開度以上に維持することにより過給が行なわれないようにする。これにより、ＥＧＲ率が過剰に高くなることが抑制され、エンジン本体における失火が生じにくくなる。
【００１１】
さらに、上記のハイブリッド車両では、エンジンとＭＧ１とＭＧ２とプラネタリギヤとが上記の関係を有する。制御装置は、エンジン及びＭＧ１を協調制御して、エンジントルクに対応するトルクをプラネタリギヤから出力することができる。また、制御装置は、プラネタリギヤから出力されるトルクにＭＧ２のトルクを加えることができる。上述のようにＷＧＶの開度が第２開度以上に維持されてエンジントルクが小さくなり、走行トルクが不足するときには、不足した走行トルクをＭＧ２によって補うことができる。このため、過給が行なわれないようにＷＧＶの開度を第２開度以上に維持しても、トルク不足に起因した走行性の悪化は生じにくい。また、ＭＧ２によって走行トルクを調整できるため、車両の走行中にエンジントルク（ひいては、エンジン動作点）を急激に変化させることが要求される可能性は低い。このため、上記のハイブリッド車両では、エンジン動作点の急激な変化に起因した失火も生じにくい。このように、上記の構成によれば、過給還流エンジンを搭載したハイブリッド車両を適切に動作させることが可能になる。
【００１２】
上記の制御装置は、ＥＧＲバルブが全閉状態であるときにのみ、ＷＧＶが第２開度未満に閉じることを許可するように構成されてもよい。こうした構成によれば、たとえばエンジントルクを大きくしたいときに、ＥＧＲバルブを全閉状態にすることで、ＷＧＶを閉じること（すなわち、過給を行なうこと）が可能になる。
【００１３】
上記の制御装置は、エンジンが第１運転状態であるときに所定の第１要件が満たされると、ＷＧＶの開度を第２開度以上に維持してＥＧＲバルブを第１開度よりも開き、エンジンが第２運転状態であるときに所定の第２要件が満たされると、ＥＧＲバルブを全閉状態に維持してＷＧＶを第２開度未満の所定開度（以下、「過給開度」とも称する）に閉じるように構成されてもよい。第１運転状態と第２運転状態とは、同時には成立し得ない運転状態であってもよい。
【００１４】
上記の構成では、制御装置が、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ装置と過給機とを使い分ける。ＥＧＲ装置を作動させること（すなわち、ＥＧＲバルブを第１開度よりも開くこと）が要求される状態を予め第１運転状態として設定し、過給機を作動させること（すなわち、ＷＧＶを第２開度未満に閉じること）が要求される状態を予め第２運転状態として設定しておくことで、適切なエンジン制御が行なわれるようになる。また、第１運転状態と第２運転状態とが同時には成立し得ない運転状態であることで、ＥＧＲ装置と過給機とは同時には作動しない。これにより、ＥＧＲ率が過剰に高くなることが抑制され、エンジン本体における失火が生じにくくなる。
【００１５】
第１運転状態と第２運転状態とはエンジントルクの大きさによって区分されてもよい。具体的には、第１運転状態は、エンジンに要求されるトルクが所定の閾値よりも小さい状態であってもよい。第２運転状態は、エンジンに要求されるトルクが閾値よりも大きい状態であってもよい。こうした構成では、エンジンに要求されるトルクが大きいときに第２要件が満たされると、ＷＧＶが過給開度に閉じて、過給によって大きなエンジントルクを得ることが可能になる。また、エンジンに要求されるトルクが小さいときに第１要件が満たされると、ＥＧＲバルブが第１開度よりも開いて、排気エミッションを改善することができる。ＥＧＲガスを吸気に含ませることで、エンジンの燃焼温度が低下し、燃焼によるＮＯｘの発生が抑制される。上記の閾値は、固定値であってもよいし、所定パラメータ（たとえば、エンジン回転速度）に応じて可変であってもよい。
【００１６】
上記の制御装置は、ＷＧＶの開度が第２開度未満になったときに過給が開始されたと認識するように構成されてもよいし、ＷＧＶの開度が過給開度になったときに過給が開始された（ひいては、過給機が作動状態になった）と認識するように構成されてもよい。過給開度は、固定値であってもよいし、状況に応じて可変であってもよい。過給開度は全閉開度であってもよい。
【００１７】
上記のハイブリッド車両は、制御装置からの指令に従ってＥＧＲバルブを駆動する第１アクチュエータと、制御装置からの指令に従ってＷＧＶを駆動する第２アクチュエータとをさらに備えてもよい。第１要件は、制御装置が第２アクチュエータに全開駆動の指令（以下、「ＷＧＶ全開指令」とも称する）を出してから所定の第１時間が経過したことを含んでもよい。第２要件は、制御装置が第１アクチュエータに全閉駆動の指令（以下、「ＥＧＲ全閉指令」とも称する）を出してから所定の第２時間が経過したことを含んでもよい。
【００１８】
ＷＧＶを全開状態にして過給を停止すると、エンジンは過給状態から自然吸気の状態（以下、「ＮＡ状態」とも称する）に戻る。ただし、ＷＧＶを全開状態にしてからエンジンがＮＡ状態に戻るまでには、ある程度の時間を要する。そこで、上記の構成では、ＷＧＶ全開指令（すなわち、ＷＧＶを全開状態にすることを要求する指令）を出してから第１時間が経過するまで第１要件が満たされない（ひいては、ＥＧＲバルブが第１開度よりも開かない）ようにしている。これにより、過給状態でＥＧＲ装置が作動することが抑制され、エンジン本体における失火が抑制される。
【００１９】
ＥＧＲバルブを全閉状態にすると、ＥＧＲ率は低くなる。ただし、ＥＧＲバルブを全閉状態にしてからＥＧＲ率が十分低い値になる（ひいては、吸気通路内のＥＧＲガス量が十分少なくなる）までには、ある程度の時間を要する。そこで、上記の構成では、ＥＧＲ全閉指令（すなわち、ＥＧＲバルブを全閉状態にすることを要求する指令）を出してから第２時間が経過するまで第２要件が満たされない（ひいては、ＷＧＶが第２開度未満に閉じない）ようにしている。これにより、ＥＧＲガスが吸気通路内に残っている状態で過給が行なわれることに起因した失火が抑制される。
【００２０】
第１要件は、ＷＧＶの開度が第２開度以上であることと、エンジンの過給圧が所定値以下であることとを含んでもよい。第２要件は、ＥＧＲバルブが全閉状態であることと、ＥＧＲ率が所定値以下であることとを含んでもよい。
【００２１】
上記の構成では、過給圧が所定値以下になるまで第１要件が満たされない（ひいては、ＥＧＲバルブが第１開度よりも開かない）。これにより、過給状態でＥＧＲ装置が作動することが抑制され、エンジン本体における失火が抑制される。また、ＥＧＲ率が所定値以下になるまで第２要件が満たされない（ひいては、ＷＧＶが第２開度未満に閉じない）。これにより、ＥＧＲガスが吸気通路内に残っている状態で過給が行なわれることに起因した失火が抑制される。
【００２２】
エンジンの過給圧は、吸気通路に設けられた圧力センサの検出値（すなわち、実測値）であってもよいし、エンジン運転状態から推定される推定値であってもよい。上記の制御装置は、吸気通路に設けられたエアフローメータ及び圧力センサの各々の検出値を用いてＥＧＲ率を算出するように構成されてもよい。
【００２３】
ＥＧＲ装置は、ＷＧＶの開度が第２開度以上であるときに作動し、ＥＧＲ装置の作動中においては、ＥＧＲバルブの開度は、第１開度よりも大きくなり、ＥＧＲ還流量が所望の値（たとえば、ＥＧＲ率が目標値になる量）になるように制御される。ＷＧＶの開度が第２開度以上であるときには、過給機によるエンジンの過給が行なわれなくなる。第１開度は、ＥＧＲ率を目標値に制御するときに使用され得るＥＧＲバルブの開度範囲の下限値であってもよい。第１開度は、全閉に近い開度であってもよいし、全閉開度であってもよい。第２開度は、全開に近い開度であってもよいし、全開開度であってもよい。
【００２４】
還流路は、吸気通路におけるコンプレッサよりも上流側の部位と、排気通路におけるタービンよりも下流側の部位とを接続するように構成されてもよい。
【００２５】
吸気通路においてコンプレッサよりも下流側の圧力は過給によって高くなるが、上記の構成では、コンプレッサよりも上流側に排気が還流されるため、排気通路から吸気通路へ排気が還流されるときに過給圧の影響を受けにくくなる。
【００２６】
本開示に係るハイブリッド車両のエンジン制御方法は、以下に説明するハイブリッド車両において行なわれる方法であり、以下に説明するステップＡ〜Ｆを含む。
【００２７】
ハイブリッド車両は、駆動輪とエンジンとＭＧ１とＭＧ２と制御装置とを備える。エンジン、ＭＧ１、及びＭＧ２の各々は、駆動輪と機械的に連結される。制御装置は、エンジン、ＭＧ１、及びＭＧ２を制御するように構成される。エンジンは、燃焼を行なうエンジン本体と、エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、エンジン本体を経由せずに吸気通路と排気通路とを接続する還流路と、還流路に設けられたＥＧＲバルブと、過給機と、排気通路に接続されたバイパス路と、バイパス路に設けられたＷＧＶとを含む。ＥＧＲバルブは、ＥＧＲ還流量を調整可能に構成される。過給機は、吸気通路に設けられたコンプレッサと、排気通路に設けられたタービンとを備え、コンプレッサとタービンとは一体的に回転するように構成される。バイパス路は、タービンを迂回して排気を流すように構成される。エンジン及びＭＧ１の各々はプラネタリギヤを介して駆動輪に機械的に連結される。プラネタリギヤ及びＭＧ２は、プラネタリギヤから出力される動力とＭＧ２から出力される動力とが合わさって駆動輪に伝達されるように構成される。
【００２８】
ステップＡでは、ＥＧＲバルブを開くことが禁止されていないことと、所定のＥＧＲ実行条件が成立することとの両方が満たされるか否かを制御装置が判断する。
【００２９】
ステップＢでは、ＥＧＲバルブを開くことが禁止されておらず、かつ、ＥＧＲ実行条件が成立すると制御装置が判断した場合に、制御装置が、ＷＧＶの開度を所定の第２開度以上にして、ＥＧＲバルブを所定の第１開度よりも開くとともに、ＷＧＶが第２開度未満に閉じることを禁止する。
【００３０】
ステップＣでは、ＥＧＲバルブが第１開度よりも開いているときに所定のＥＧＲ停止条件が成立すると、制御装置は、ＥＧＲバルブを全閉状態にして、ＷＧＶが第２開度未満に閉じることの禁止を解除する。
【００３１】
ステップＤでは、ＷＧＶを第２開度未満に閉じることが禁止されていないことと、所定の過給実行条件が成立することとの両方が満たされるか否かを制御装置が判断する。
【００３２】
ステップＥでは、ＷＧＶを第２開度未満に閉じることが禁止されておらず、かつ、過給実行条件が成立すると制御装置が判断した場合に、制御装置が、ＥＧＲバルブを全閉状態にして、ＷＧＶを第２開度未満に閉じるとともに、ＥＧＲバルブが開くことを禁止する。
【００３３】
ステップＦでは、ＷＧＶが第２開度未満に閉じているときに所定の過給停止条件が成立すると、制御装置は、ＷＧＶの開度を第２開度以上にして、ＥＧＲバルブが開くことの禁止を解除する。
【００３４】
上記の方法では、ＥＧＲバルブが第１開度よりも開いているときには、ＷＧＶを第２開度未満に閉じることが禁止され、ＷＧＶの開度は第２開度以上に維持される。ＷＧＶが第２開度未満に閉じているときには、ＥＧＲバルブを開くことが禁止され、ＥＧＲバルブは全閉状態に維持される。これにより、ＥＧＲ率が過剰に高くなることが抑制され、エンジン本体における失火が生じにくくなる。上記の方法によれば、過給還流エンジンを搭載したハイブリッド車両を適切に動作させることが可能になる。
【発明の効果】
【００３５】
本開示によれば、過給還流エンジンを搭載したハイブリッド車両を適切に動作させることができるハードウェア構成及び制御方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置を示す図である。
【図２】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両のエンジンを示す図である。
【図３】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御システムを示す図である。
【図４】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両において、ＨＶ走行中におけるプラネタリギヤの各回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）の回転速度の関係の一例を示す共線図である。
【図５】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両において、ＥＶ走行中におけるプラネタリギヤの各回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）の回転速度の関係の一例を示す共線図である。
【図６】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両において、停車中におけるプラネタリギヤの各回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）の回転速度の関係の一例を示す共線図である。
【図７】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を説明するための図である。
【図８】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両のエンジン制御方法における第１運転状態及び第２運転状態を説明するための図である。
【図９】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両のエンジン動作点を決定する手順を示すフローチャートである。
【図１０】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置によって実行されるＥＧＲ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置によって実行される過給制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、電子制御ユニット（Electronic  Control  Unit）を「ＥＣＵ」とも称する。また、ハイブリッド車両（Hybrid  Vehicle）を「ＨＶ」、電気自動車（Electric  Vehicle）を「ＥＶ」とも称する。
【００３８】
図１は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置を示す図である。この実施の形態では、前輪駆動の４輪ハイブリッド車両を想定しているが、車輪の数及び駆動方式は適宜変更可能である。
【００３９】
図１を参照して、ハイブリッド車両（以下、単に「車両」とも称する）の駆動装置１０は、エンジン１３及びＭＧ（Motor  Generator）１４，１５を走行用の動力源として備える。ＭＧ１４及び１５の各々は、駆動電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより発電電力を発生する発電機としての機能との両方を兼ね備えるモータジェネレータである。ＭＧ１４及び１５の各々としては、交流モータ（たとえば、永久磁石式同期モータ又は誘導モータ）が用いられる。ＭＧ１４は、第１インバータ１６を含む電気回路を介してバッテリ１８に電気的に接続されている。ＭＧ１５は、第２インバータ１７を含む電気回路を介してバッテリ１８に電気的に接続されている。ＭＧ１４、１５はそれぞれロータ軸２３、３０を有する。ロータ軸２３、３０はそれぞれＭＧ１４、１５の回転軸に相当する。この実施の形態に係るＭＧ１４、ＭＧ１５はそれぞれ、本開示に係る「第１モータジェネレータ（ＭＧ１）」、「第２モータジェネレータ（ＭＧ２）」の一例に相当する。
【００４０】
バッテリ１８は、たとえば二次電池を含んで構成される。二次電池としては、たとえばリチウムイオン電池を採用できる。バッテリ１８は、電気的に接続された複数の二次電池（たとえば、リチウムイオン電池）から構成される組電池を含んでいてもよい。なお、バッテリ１８を構成する二次電池は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池（たとえば、ニッケル水素電池）であってもよい。バッテリ１８として、電解液式二次電池を採用してもよいし、全固体式二次電池を採用してもよい。バッテリ１８としては、任意の蓄電装置を採用可能であり、大容量のキャパシタなども採用可能である。
【００４１】
駆動装置１０は、遊星歯車機構２０を備える。エンジン１３及びＭＧ１４は、遊星歯車機構２０に連結されている。遊星歯車機構２０は、シングルピニオン型のプラネタリギヤであり、エンジン１３の出力軸２２と同一の軸線Ｃｎｔ上に配置されている。
【００４２】
遊星歯車機構２０は、サンギヤＳと、サンギヤＳと同軸に配置されたリングギヤＲと、サンギヤＳ及びリングギヤＲに噛み合うピニオンギヤＰと、ピニオンギヤＰを自転及び公転可能に保持するキャリヤＣとを有する。エンジン１３及びＭＧ１４の各々は遊星歯車機構２０を介して駆動輪２４に機械的に連結される。エンジン１３の出力軸２２は、キャリヤＣに連結されている。ＭＧ１４のロータ軸２３は、サンギヤＳに連結されている。リングギヤＲは、出力ギヤ２１に連結されている。
【００４３】
遊星歯車機構２０においては、キャリヤＣが入力要素に、リングギヤＲが出力要素に、サンギヤＳが反力要素になる。キャリヤＣには、エンジン１３が出力するトルクが入力される。遊星歯車機構２０は、エンジン１３が出力軸２２に出力するトルクをサンギヤＳ（ひいては、ＭＧ１４）とリングギヤＲ（ひいては、出力ギヤ２１）とに分割して伝達するように構成される。リングギヤＲは出力ギヤ２１へトルクを出力し、サンギヤＳには、ＭＧ１４による反力トルクが作用する。遊星歯車機構２０（プラネタリギヤ）から出力される動力（すなわち、出力ギヤ２１に出力される動力）は、以下に説明するドリブンギヤ２６、カウンタシャフト２５、ドライブギヤ２７、デファレンシャルギヤ２８、及びドライブシャフト３２，３３を介して、駆動輪２４に伝達される。
【００４４】
駆動装置１０は、カウンタシャフト２５、ドリブンギヤ２６、ドライブギヤ２７、デファレンシャルギヤ２８、ドライブギヤ３１、及びドライブシャフト３２，３３をさらに備える。デファレンシャルギヤ２８は、終減速機に相当し、リングギヤ２９を含んで構成される。
【００４５】
遊星歯車機構２０及びＭＧ１５は、遊星歯車機構２０から出力される動力とＭＧ１５から出力される動力とが合わさって駆動輪２４に伝達されるように構成される。具体的には、遊星歯車機構２０のリングギヤＲに連結された出力ギヤ２１は、ドリブンギヤ２６に噛み合っている。また、ＭＧ１５のロータ軸３０に取り付けられたドライブギヤ３１も、ドリブンギヤ２６に噛み合っている。カウンタシャフト２５は、ドリブンギヤ２６に取り付けられ、軸線Ｃｎｔと平行に配置されている。ドライブギヤ２７は、カウンタシャフト２５に取り付けられ、デファレンシャルギヤ２８のリングギヤ２９に噛み合っている。ドリブンギヤ２６は、ＭＧ１５がロータ軸３０に出力したトルクと、リングギヤＲから出力ギヤ２１に出力されたトルクとを合成するように作用する。このように合成された駆動トルクは、デファレンシャルギヤ２８から左右に延びたドライブシャフト３２，３３を介して駆動輪２４に伝達される。
【００４６】
駆動装置１０は、機械式のオイルポンプ３６と電動オイルポンプ３８とをさらに備える。オイルポンプ３６は、出力軸２２と同軸に設けられている。オイルポンプ３６は、エンジン１３によって駆動される。オイルポンプ３６は、エンジン１３が作動しているときに、遊星歯車機構２０、ＭＧ１４、ＭＧ１５、及びデファレンシャルギヤ２８に潤滑油を送る。電動オイルポンプ３８は、バッテリ１８又は図示しない他の車載バッテリ（たとえば、補機バッテリ）から供給される電力によって駆動され、後述するＨＶＥＣＵ６２（図３参照）によって制御される。電動オイルポンプ３８は、エンジン１３が停止しているときに、遊星歯車機構２０、ＭＧ１４、ＭＧ１５、及びデファレンシャルギヤ２８に潤滑油を送る。オイルポンプ３６及び電動オイルポンプ３８の各々によって送られる潤滑油は、冷却機能を有する。
【００４７】
図２は、エンジン１３の構成を示す図である。図２を参照して、エンジン１３は、たとえば直列４気筒型の火花点火式内燃機関である。エンジン１３は、４つの気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを含むエンジン本体１３ａを備える。エンジン本体１３ａにおいては、４つの気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが一方向に並べられている。以下、区別して説明する場合を除いて、気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々を「気筒４０」と記載する。
【００４８】
エンジン本体１３ａの各気筒４０には吸気通路４１及び排気通路４２が接続されている。吸気通路４１は、各気筒４０に２つずつ設けられた吸気バルブ４３により開閉され、排気通路４２は、各気筒４０に２つずつ設けられた排気バルブ４４により開閉される。吸気通路４１を通じてエンジン本体１３ａに供給される空気に燃料（たとえば、ガソリン）を加えることにより空気と燃料との混合気が生成される。燃料は、たとえば気筒４０毎に設けられたインジェクタ４６により気筒４０内で噴射され、気筒４０内で混合気が生成される。そして、気筒４０毎に設けられた点火プラグ４５が気筒４０内で混合気に点火する。こうして、各気筒４０で燃焼が行なわれる。各気筒４０で混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギーは、各気筒４０内のピストン（図示せず）により運動エネルギーに変換されて出力軸２２（図１）に出力される。なお、燃料供給方式は、上記筒内噴射に限られず、ポート噴射であってもよいし、筒内噴射とポート噴射との併用であってもよい。
【００４９】
エンジン本体１３ａのシリンダブロック（図示せず）には、ウォータージャケットが形成されており、ウォータージャケットにはエンジン本体１３ａの冷却水が流れている。エンジン本体１３ａには、ウォータージャケットを流れる冷却水の温度（以下、「エンジン冷却水温」とも称する）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する冷却水温センサ１３ｂが設けられている。
【００５０】
エンジン１３は、排気エネルギーを利用して吸入空気を過給するターボ式の過給機４７を備える。過給機４７は、コンプレッサ４８、タービン５３、及びシャフト５３ａを備えるターボチャージャである。コンプレッサ４８とタービン５３とは、互いにシャフト５３ａを介して連結されて一体的に回転するように構成される。エンジン本体１３ａから排出される排気の流れを受けて回転するタービン５３の回転力はシャフト５３ａを介してコンプレッサ４８に伝達される。コンプレッサ４８が回転することによって、エンジン本体１３ａへ向かう吸気が圧縮され、圧縮された空気がエンジン本体１３ａに供給される。過給機４７は、排気エネルギーを利用してタービン５３及びコンプレッサ４８を回転させることによって、吸入空気の過給（すなわち、エンジン本体１３ａに吸入される空気の密度を高めること）を行なうように構成される。
【００５１】
コンプレッサ４８は、吸気通路４１に配置されている。吸気通路４１においてコンプレッサ４８よりも上流側の位置には、エアフローメータ５０が設けられている。エアフローメータ５０は、吸気通路４１内を流れる空気の流量に応じた信号を出力するように構成される。吸気通路４１においてコンプレッサ４８よりも下流側の位置には、インタークーラ５１が設けられている。インタークーラ５１は、コンプレッサ４８により圧縮された吸気を冷却するように構成される。吸気通路４１においてインタークーラ５１よりも下流側の位置には、スロットル弁（吸気絞り弁）４９が設けられている。スロットル弁４９は、吸気通路４１内を流れる吸気の流量を調整可能に構成される。この実施の形態では、全閉から全開までの範囲で連続的に開度を変更可能なバルブ（以下、「連続可変バルブ」とも称する）を、スロットル弁４９として採用する。スロットル弁４９の開度は、後述するＨＶＥＣＵ６２（図３参照）によって制御される。吸気通路４１に流入する空気は、エアフローメータ５０、コンプレッサ４８、インタークーラ５１、及びスロットル弁４９を、この順に通ってエンジン本体１３ａの各気筒４０に供給される。
【００５２】
タービン５３は、排気通路４２に配置されている。また、排気通路４２におけるタービン５３よりも下流側には、スタート触媒コンバータ５６及び後処理装置５７が設けられている。さらに、排気通路４２には、以下に説明するＷＧＶ装置５００が設けられている。
【００５３】
ＷＧＶ装置５００は、エンジン本体１３ａから排出される排気をタービン５３を迂回して流すとともに、迂回させる排気の量を調整可能に構成される。ＷＧＶ装置５００は、バイパス路５１０と、ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）５２０と、ＷＧＶアクチュエータ５３０とを備える。この実施の形態に係るＷＧＶアクチュエータ５３０は、本開示に係る「第２アクチュエータ」の一例に相当する。
【００５４】
バイパス路５１０は、排気通路４２に接続され、タービン５３を迂回して排気を流すように構成される。バイパス路５１０は、排気通路４２におけるタービン５３よりも上流の部位（たとえば、エンジン本体１３ａとタービン５３との間）から分岐し、排気通路４２におけるタービン５３よりも下流の部位（たとえば、タービン５３とスタート触媒コンバータ５６との間）に合流する。
【００５５】
ＷＧＶ５２０は、バイパス路５１０に配置され、エンジン本体１３ａからバイパス路５１０に導かれる排気の流量を調整可能に構成される。エンジン本体１３ａからバイパス路５１０に導かれる排気の流量が増えるほど、エンジン本体１３ａからタービン５３に導かれる排気の流量が少なくなる。ＷＧＶ５２０の開度によって、タービン５３に流入する排気流量（ひいては、過給圧）が変わる。ＷＧＶ５２０が閉じるほど（すなわち、全閉状態に近づくほど）、タービン５３に流入する排気流量が多くなり、吸入空気の圧力（すなわち、過給圧）が高くなる。ＷＧＶ５２０の開度は、後述するＨＶＥＣＵ６２（図３参照）によって制御される。ＨＶＥＣＵ６２は、過給を実行するときに、ＷＧＶ５２０を全閉状態にする。ＷＧＶ５２０が全閉状態であることは、過給機４７が作動していることを意味する。
【００５６】
ＷＧＶ５２０は、ＷＧＶアクチュエータ５３０によって駆動される負圧式のバルブである。ＷＧＶアクチュエータ５３０は、負圧駆動式のダイアフラム５３１と、負圧調整バルブ５３２と、負圧ポンプ５３３とを備える。ダイアフラム５３１はＷＧＶ５２０に連結され、ダイアフラム５３１に導入された負圧によってＷＧＶ５２０が駆動される。この実施の形態では、ＷＧＶ５２０がノーマルオープンのバルブであり、ダイアフラム５３１に作用する負圧が大きくなるほどＷＧＶ５２０の開度が小さくなる。負圧ポンプ５３３は負圧調整バルブ５３２を介してダイアフラム５３１に接続されている。
【００５７】
負圧ポンプ５３３は、エンジン１３によって駆動される機械式ポンプ（たとえば、ベーンタイプの機械式ポンプ）である。負圧ポンプ５３３は、エンジン１３の出力軸２２（図１）に出力される動力を利用して負圧を発生するように構成される。エンジン１３が作動しているときには負圧ポンプ５３３も作動状態になり、エンジン１３が停止すると、負圧ポンプ５３３も停止する。負圧調整バルブ５３２は、ダイアフラム５３１に作用する負圧の大きさを調整可能に構成されるバルブである。負圧調整バルブ５３２の開度が大きくなるほど、ダイアフラム５３１に作用する負圧が大きくなる。負圧調整バルブ５３２は、後述するＨＶＥＣＵ６２（図３参照）によって制御される。この実施の形態では、全開（連通）／全閉（遮断）のいずれかの状態を択一的に選択可能な２位置電磁弁を、負圧調整バルブ５３２として採用する。
【００５８】
エンジン本体１３ａから排出される排気はタービン５３及びＷＧＶ５２０のいずれかを通り、スタート触媒コンバータ５６及び後処理装置５７により大気汚染物質が除去されてから大気に放出される。スタート触媒コンバータ５６及び後処理装置５７の各々は、排気浄化用の触媒（たとえば、三元触媒）を含んで構成される。スタート触媒コンバータ５６は、排気通路４２において後処理装置５７よりも上流側に配置されているため、スタート触媒コンバータ５６の温度は、エンジン１３の始動後、短時間で活性温度に到達する。後処理装置５７は、スタート触媒コンバータ５６で浄化できなかった大気汚染物質（たとえば、ＨＣ、ＣＯ、及びＮＯｘ）を浄化する。
【００５９】
エンジン１３は、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）装置６００をさらに備える。ＥＧＲ装置６００は、排気通路４２を流れる排気の一部を吸気通路４１に還流させるとともに、還流させる排気の量（すなわち、ＥＧＲ還流量）を調整可能に構成される。排気通路４２から吸気通路４１に還流する排気（ＥＧＲガス）がエンジン本体１３ａへの吸入空気に加えられることで、エンジン本体１３ａの燃焼温度が低下し、燃焼によるＮＯｘの発生が抑制される。
【００６０】
ＥＧＲ装置６００は、還流路６１０、ＥＧＲクーラ６２０、及びＥＧＲバルブ装置６３０を備える。還流路６１０は、エンジン本体１３ａを経由せずに吸気通路４１と排気通路４２とを接続するように構成される。この実施の形態では、還流路６１０が、吸気通路４１におけるコンプレッサ４８よりも上流側の部位（たとえば、吸気通路４１におけるコンプレッサ４８とエアフローメータ５０との間の部位）と、排気通路４２におけるタービン５３よりも下流側の部位（たとえば、排気通路４２におけるスタート触媒コンバータ５６と後処理装置５７との間の部位）とを接続するように構成される。
【００６１】
還流路６１０には、ＥＧＲクーラ６２０及びＥＧＲバルブ装置６３０が設けられている。ＥＧＲクーラ６２０は、ＥＧＲガスを冷却するように構成される。ＥＧＲクーラ６２０は、たとえば水冷式又は空冷式の熱交換器である。
【００６２】
ＥＧＲバルブ装置６３０は、ＥＧＲバルブ６３１と、ＥＧＲバルブ６３１を駆動するＥＧＲアクチュエータ６３２とを含んで構成される。ＥＧＲバルブ装置６３０は、ＥＧＲバルブ６３１の開度を検出するＥＧＲセンサ（図示せず）を含んでもよい。ＥＧＲバルブ装置６３０は、図示しない温調装置（たとえば、加熱装置及び冷却装置の少なくとも一方）を含んでもよい。この実施の形態では、ＥＧＲバルブ６３１として連続可変バルブ（たとえば、公知のバタフライバルブ）を採用する。ＥＧＲアクチュエータ６３２としては、モータ（たとえば、直流モータ）を採用できる。ＥＧＲセンサとしては、たとえばホール素子による非接触式バルブ回転角センサを採用できる。温調装置は、エンジン本体１３ａの冷却水を利用してＥＧＲバルブ装置６３０の温度調整を行なうものであってもよい。この実施の形態に係るＥＧＲアクチュエータ６３２は、本開示に係る「第１アクチュエータ」の一例に相当する。
【００６３】
ＥＧＲバルブ６３１は、排気通路４２から吸気通路４１へ還流する排気の量（すなわち、ＥＧＲ還流量）を調整可能に構成される。コンプレッサ４８には、スロットル弁４９によって流量が調整された新気と、ＥＧＲバルブ６３１によって流量が調整されたＥＧＲガスとが流入する。ＥＧＲバルブ６３１の開度（以下、「ＥＧＲ開度」とも称する）は、通路断面積に対応する。ＥＧＲ開度が０％よりも大きいときには、還流路６１０におけるＥＧＲガスの流通が許容される。ＥＧＲバルブ６３１が全閉状態であるとき（すなわち、ＥＧＲ開度が０％であるとき）には、ＥＧＲバルブ６３１によってＥＧＲガスの流通が禁止される。以下、ＥＧＲ開度が０％よりも大きいことは、ＥＧＲ装置６００が作動していることを意味する。ＥＧＲ開度は、後述するＨＶＥＣＵ６２（図３参照）によって制御される。
【００６４】
図３は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の制御システムを示す図である。図１及び図２とともに図３を参照して、車両の制御システムは、ＨＶＥＣＵ６２、ＭＧＥＣＵ６３、及びエンジンＥＣＵ６４を備える。ＨＶＥＣＵ６２には、車速センサ６６、アクセル開度センサ６７、ＭＧ１回転速度センサ６８、ＭＧ２回転速度センサ６９、エンジン回転速度センサ７０、タービン回転速度センサ７１、過給圧センサ７２、ＳＯＣセンサ７３、ＭＧ１温度センサ７４、ＭＧ２温度センサ７５、ＩＮＶ１温度センサ７６、ＩＮＶ２温度センサ７７、触媒温度センサ７８、及び過給機温度センサ７９が接続されている。
【００６５】
車速センサ６６は、車速（すなわち、車両の走行速度）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。アクセル開度センサ６７は、アクセル開度（たとえば、図示しないアクセルペダルの踏込み量）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。アクセル開度は、運転者が車両に要求する加速量（以下、「要求加速量」とも称する）を示すパラメータである。アクセル開度が大きいほど運転者の要求加速量は大きい。
【００６６】
ＭＧ１回転速度センサ６８は、ＭＧ１４の回転速度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＭＧ２回転速度センサ６９は、ＭＧ１５の回転速度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。エンジン回転速度センサ７０は、エンジン１３の出力軸２２の回転速度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。タービン回転速度センサ７１は、過給機４７のタービン５３の回転速度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。過給圧センサ７２は、エンジン１３の過給圧に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。過給圧センサ７２は、たとえば図２に示すように、吸気通路４１の吸気マニホールドに設けられ、吸気マニホールド内の圧力を検出するように構成される。
【００６７】
ＳＯＣセンサ７３は、バッテリ１８の満充電量（すなわち、蓄電容量）に対する残存充電量の比率であるＳＯＣ（State  of  Charge）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＭＧ１温度センサ７４は、ＭＧ１４の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＭＧ２温度センサ７５は、ＭＧ１５の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＩＮＶ１温度センサ７６は、第１インバータ１６の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＩＮＶ２温度センサ７７は、第２インバータ１７の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。触媒温度センサ７８は、後処理装置５７の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。過給機温度センサ７９は、過給機４７における所定部位の温度（たとえば、タービン５３の温度）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。
【００６８】
ＨＶＥＣＵ６２は、エンジン１３を制御するための指令をエンジンＥＣＵ６４に出力するように構成される。エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶＥＣＵ６２からの指令に従って、スロットル弁４９、点火プラグ４５、インジェクタ４６、ＷＧＶアクチュエータ５３０、及びＥＧＲバルブ装置６３０を制御するように構成される。ＨＶＥＣＵ６２はエンジンＥＣＵ６４を通じてエンジン制御を行なうことができる。
【００６９】
ＨＶＥＣＵ６２は、ＭＧ１４及びＭＧ１５の各々を制御するための指令をＭＧＥＣＵ６３に出力するように構成される。車両はＰＣＵ（Power  Control  Unit）１９をさらに備える。ＭＧＥＣＵ６３は、ＰＣＵ１９を通じてＭＧ１４及びＭＧ１５を制御するように構成される。ＭＧＥＣＵ６３は、ＨＶＥＣＵ６２からの指令に従って、ＭＧ１４及びＭＧ１５の各々の目標トルクに対応した電流信号（たとえば、電流の大きさ及び周波数を示す信号）を生成し、生成した電流信号をＰＣＵ１９に出力するように構成される。ＨＶＥＣＵ６２はＭＧＥＣＵ６３を通じてモータ制御を行なうことができる。
【００７０】
ＰＣＵ１９は、第１インバータ１６、第２インバータ１７、及びコンバータ６５を備える。ＭＧ１４及びＭＧ１５の各々は、ＰＣＵ１９に電気的に接続される。第１インバータ１６及びコンバータ６５は、バッテリ１８とＭＧ１４との間で電力変換を行なうように構成される。第２インバータ１７及びコンバータ６５は、バッテリ１８とＭＧ１５との間で電力変換を行なうように構成される。ＰＣＵ１９は、バッテリ１８に蓄積された電力をＭＧ１４及びＭＧ１５の各々に供給するとともに、ＭＧ１４及びＭＧ１５の各々により発電された電力をバッテリ１８に供給するように構成される。ＰＣＵ１９は、ＭＧ１４，１５の状態を別々に制御可能に構成され、たとえば、ＭＧ１４を回生状態（すなわち、発電状態）にしつつ、ＭＧ１５を力行状態にすることができる。ＰＣＵ１９は、ＭＧ１４及びＭＧ１５の一方で発電された電力を他方に供給可能に構成される。ＭＧ１４及びＭＧ１５は相互に電力の授受が可能に構成される。
【００７１】
車両は、ＨＶ走行モードとＥＶ走行モードとで走行可能に構成される。以下、ＨＶ走行モードでの走行を「ＨＶ走行」、ＥＶ走行モードでの走行を「ＥＶ走行」と称する。ＨＶ走行は、エンジン１３及びＭＧ１５によって行なわれる走行である。ＥＶ走行は、エンジン１３が停止した状態でＭＧ１５によって行なわれる走行である。ＨＶＥＣＵ６２は状況に応じて適した走行モードを選び、選ばれた走行モードで車両は走行する。また、運転者は、図示しないシフトレバーを操作することによって車両のシフトレンジを切り替えることができる。さらに、ＨＶＥＣＵ６２は、車両の状態に基づいて要求駆動力を求め、要求駆動力が駆動輪２４に出力されるようにエンジン１３、ＭＧ１４、及びＭＧ１５を協調制御する。ＨＶ走行では、エンジン１３が出力するトルクとＭＧ１５が出力するトルクとを合算したトルクが、走行駆動力となる。ＥＶ走行では、ＭＧ１５が出力するトルクが走行駆動力となる。
【００７２】
図４は、ＨＶ走行中における遊星歯車機構２０のサンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図４を参照して、ＨＶ走行の一例では、エンジン１３から出力されたトルク（すなわち、キャリヤＣに入力されたトルク）を駆動輪２４に伝達する際に、ＭＧ１４により反力を遊星歯車機構２０のサンギヤＳに作用させる。そのため、サンギヤＳが反力要素として機能する。ＨＶ走行では、加速要求に基づく目標エンジントルクに応じたトルクを駆動輪２４に作用させるために、目標エンジントルクに対する反力トルクをＭＧ１４に出力させる。この反力トルクを利用してＭＧ１４に回生発電を実行させることができる。
【００７３】
図５は、ＥＶ走行中における遊星歯車機構２０のサンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図５を参照して、ＥＶ走行では、エンジン１３を停止してＭＧ１５により走行駆動力を発生させる。ＥＶ走行中は、ＨＶＥＣＵ６２が点火プラグ４５及びインジェクタ４６を制御して、エンジン１３で燃焼が行なわれないようにする。ＥＶ走行は、エンジン１３が回転していない状態で行なわれるため、図５に示すように、キャリヤＣの回転速度は０になる。
【００７４】
図６は、停車中における遊星歯車機構２０のサンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図６を参照して、ＨＶＥＣＵ６２がエンジン１３及びＭＧ１４，１５を制御して、サンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度を０にすることで、車両の走行が停止し、車両が停車状態になる。
【００７５】
図７は、ＨＶＥＣＵ６２の構成を説明するための図である。図７を参照して、ＨＶＥＣＵ６２は、プロセッサ６２ａ、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）６２ｂ、及び記憶装置６２ｃ、さらには図示しない入出力ポート及びタイマを含んで構成される。プロセッサ６２ａとしては、たとえばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を採用できる。ＲＡＭ６２ｂは、プロセッサ６２ａによって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置６２ｃは、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置６２ｃは、たとえば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶装置６２ｃには、プログラムのほか、プログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、及び各種パラメータ）が記憶されている。記憶装置６２ｃに記憶されているプログラムをプロセッサ６２ａが実行することで、車両の各種制御が実行される。なお、他のＥＣＵ（たとえば、ＭＧＥＣＵ６３及びエンジンＥＣＵ６４）も、ＨＶＥＣＵ６２と同様のハードウェア構成を有する。この実施の形態では、ＨＶＥＣＵ６２、ＭＧＥＣＵ６３、及びエンジンＥＣＵ６４が分かれているが、これらの機能を１つのＥＣＵが具備してもよい。
【００７６】
エンジン本体１３ａに供給される吸気（以下、「吸入ガス」とも称する）は、吸気通路４１の吸気マニホールドで各気筒４０に分配され各気筒４０の燃焼室内に吸入される。吸入ガスは、ＥＧＲバルブ６３１が全閉状態であるときには新気（すなわち、車両外部から取り込まれる空気）であり、ＥＧＲバルブ６３１が開いているとき（すなわち、ＥＧＲ開度が０％よりも大きいとき）には、新気とＥＧＲガスとの混合ガスになる。ＨＶＥＣＵ６２は、エアフローメータ５０の検出値を用いて、車両外部からエアクリーナ（図示せず）を通じて取り込まれてエンジン本体１３ａに供給される空気量（すなわち、新気量）を取得することができる。ＨＶＥＣＵ６２は、吸入ガス量を推定し、推定された吸入ガス量から新気量を減算することによってＥＧＲガス量を取得するように構成される。ＨＶＥＣＵ６２は、吸気マニホールド内の圧力と吸入ガス量との関係を示す対応情報（以下、「第１対応情報」とも称する）を用いて、過給圧センサ７２により検出される圧力から吸入ガス量を求めることができる。第１対応情報としては、予め実験又はシミュレーションによって求められて記憶装置６２ｃに記憶されたマップを採用できる。ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＧＲガス量を吸入ガス量で除算することにより、ＥＧＲ率（＝ＥＧＲガス量／吸入ガス量）を取得することができる。
【００７７】
ＨＶＥＣＵ６２は、エンジン本体１３ａの運転状態（たとえば、アクセル開度、エンジン回転速度、車速、及びエンジン冷却水温）を用いて目標ＥＧＲ率を決定し、ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるようにフィードバック制御を行なうように構成される。ＨＶＥＣＵ６２は、目標ＥＧＲ率を決定するときに、エンジン本体１３ａの運転状態と目標ＥＧＲ率との関係を示す対応情報（以下、「第２対応情報」とも称する）を参照してもよい。第２対応情報としては、予め実験又はシミュレーションによって求められて記憶装置６２ｃに記憶されたマップを採用できる。ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＧＲ開度を制御することにより、ＥＧＲ還流量（ひいては、ＥＧＲ率）を調整することができる。ＥＧＲ開度が大きくなるほどＥＧＲ還流量が多くなり、ＥＧＲ率が高くなる。
【００７８】
ところで、ＥＧＲ率が高くなり過ぎると、エンジン本体１３ａにおける燃焼安定性が低下し、失火が起こりやすくなる。また、ＥＧＲ装置６００が作動した状態（すなわち、還流状態）でＷＧＶ５２０を全閉状態にして過給を実行するときには、ＥＧＲ還流量に影響するパラメータが多くなるため、ＥＧＲ還流量を高い精度でコントロールすることが難しくなる。たとえば、過給時と非過給時とでは各気筒４０へのＥＧＲ分配の態様が変わる。還流状態で過給を実行すると、ＥＧＲ率のコントロール精度が低くなることに起因して、ＥＧＲ率が過剰に高くなりやすくなる。さらに、本願発明者は、ＥＧＲガスが吸気通路４１内に残っている状態で過給を行なったときにエンジン動作点が急激に変化すると、エンジン本体１３ａにおいて失火が起こることを、実験により確認している。
【００７９】
そこで、この実施の形態に係るハイブリッド車両は、ＥＧＲ率が過剰に高くなることを抑制するために、以下に説明する構成を有する。
【００８０】
ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＧＲバルブ６３１の開度が所定の第１開度を超えるときにはＷＧＶ５２０の開度を所定の第２開度以上に維持するように構成される。ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＧＲバルブ６３１が全閉状態であるときにのみ、ＷＧＶ５２０が第２開度未満に閉じることを許可するように構成される。記憶装置６２ｃは禁止フラグを保有する。ＨＶＥＣＵ６２は、記憶装置６２ｃ内の禁止フラグの値を変えることによって、過給機４７の作動が禁止された状態（禁止フラグ＝１）と、ＥＧＲ装置６００の作動が禁止された状態（禁止フラグ＝２）と、過給機４７及びＥＧＲ装置６００のどちらの作動も禁止されていない状態（禁止フラグ＝０）とを切り替えるように構成される。
【００８１】
ＨＶＥＣＵ６２は、エンジン１３が所定の第１運転状態であるときに所定の第１要件が満たされると、ＷＧＶ５２０の開度を第２開度以上に維持してＥＧＲバルブ６３１を第１開度よりも開き、エンジン１３が所定の第２運転状態であるときに所定の第２要件が満たされると、ＥＧＲバルブ６３１を全閉状態に維持してＷＧＶ５２０を所定の過給開度に閉じるように構成される。この実施の形態では、ＷＧＶ５２０の開度が第２開度以上であり、かつ、エンジン１３の過給圧が所定値（以下、「Ｔｈ１」とも表記する）以下であるときに、第１要件が満たされる。また、ＥＧＲバルブ６３１が全閉状態であり、かつ、ＥＧＲ率が所定値（以下、「Ｔｈ２」とも表記する）以下であるときに、第２要件が満たされる。Ｔｈ１としては、ＥＧＲバルブ６３１を第１開度よりも開いてもエンジン本体１３ａにおいて失火が生じない程度に低い過給圧が設定される。Ｔｈ２としては、ＷＧＶ５２０の開度を過給開度にしてもエンジン本体１３ａにおいて失火が生じない程度に低いＥＧＲ率が設定される。Ｔｈ１及びＴｈ２の各々は、固定値であってもよいし、状況に応じて可変であってもよい。
【００８２】
この実施の形態では、第１開度が全閉開度（すなわち、０％）である。また、第２開度は全開開度（すなわち、１００％）であり、過給開度は全閉開度（すなわち、０％）である。ＷＧＶ５２０の開度が第２開度以上であることは、ＷＧＶ５２０が全開状態であることを意味する。
【００８３】
この実施の形態では、第１運転状態が、エンジン１３に要求されるトルク（以下、「要求エンジントルク」とも称する）が所定の閾値（以下、「トルク閾値」とも称する）よりも小さい状態であり、第２運転状態が、要求エンジントルクがトルク閾値よりも大きい状態である。このため、第１運転状態が成立するときには第２運転状態は成立せず、第２運転状態が成立するときには第１運転状態は成立しない。第１運転状態と第２運転状態とは、同時には成立し得ない運転状態である。
【００８４】
図８は、この実施の形態に係るハイブリッド車両のエンジン制御方法における第１運転状態及び第２運転状態を説明するための図である。図８においては、エンジントルク（縦軸）とエンジン回転速度（横軸）との座標平面（以下、「Ｔｅ−Ｎｅ座標平面」とも称する）上に描かれた線Ｌ１〜Ｌ３及びＬ４１，Ｌ４２によってエンジン１３の運転状態が示されている。エンジン動作点は、エンジン回転速度とエンジントルクとによって規定されるエンジン１３の運転状態である。線Ｌ１は、エンジン１３が出力可能な最大トルクを示すラインである。線Ｌ２は、第１運転状態と第２運転状態との境界（すなわち、トルク閾値）を示すラインである。線Ｌ３は、エンジン１３の推奨動作点を示すラインである。この実施の形態では、最適燃費線上のエンジン動作点を推奨動作点とする。最適燃費線は、Ｔｅ−Ｎｅ座標平面上においてエンジンパワー毎に最も燃費が小さくなるエンジン動作点を結んだ線である。線Ｌ４１及び線Ｌ４２の各々は、エンジン１３に要求されるパワー（以下、「要求エンジンパワー」とも称する）に対応する等パワーラインである。線Ｌ４１は、小さい要求エンジンパワーに対応する等パワーラインを示し、線Ｌ４２は、大きい要求エンジンパワーに対応する等パワーラインを示す。
【００８５】
図８を参照して、要求エンジンパワーに対応する等パワーラインが線Ｌ４１になる場合には、エンジン動作点が線Ｌ３と線Ｌ４１との交点Ｅ１になるようにＨＶＥＣＵ６２がエンジンＥＣＵ６４を通じてエンジン１３を制御する。要求エンジンパワーに対応する等パワーラインが線Ｌ４２になる場合には、エンジン動作点が線Ｌ３と線Ｌ４２との交点Ｅ２になるようにＨＶＥＣＵ６２がエンジンＥＣＵ６４を通じてエンジン１３を制御する。Ｔｅ−Ｎｅ座標平面において、エンジントルクが線Ｌ２よりも小さい領域が第１運転状態に相当し、エンジントルクが線Ｌ２よりも大きい領域が第２運転状態に相当する。
【００８６】
ＨＶＥＣＵ６２は、所定の過給実行条件が成立すると（たとえば、エンジントルクが線Ｌ２よりも大きいときに第２要件が満たされると）、エンジンＥＣＵ６４に過給の実行を要求し、所定の過給停止条件が成立すると（たとえば、エンジントルクが線Ｌ２を下回ると）、エンジンＥＣＵ６４に過給の停止を要求する。エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶＥＣＵ６２からの要求に従い、ＷＧＶ５２０を開閉する。
【００８７】
この実施の形態では、ＨＶＥＣＵ６２が、過給を行なうときにはＷＧＶ５２０を全閉に制御し、過給を行なわないときにはＷＧＶ５２０を全開に制御する。たとえば、過給停止中に過給実行条件が成立すると、ＨＶＥＣＵ６２がエンジンＥＣＵ６４に過給の実行（すなわち、ＷＧＶ５２０を閉じること）を要求する。この要求に従ってエンジンＥＣＵ６４がＷＧＶアクチュエータ５３０の負圧調整バルブ５３２（図２）に開駆動の指示を出すと、負圧調整バルブ５３２が全開状態になり、負圧ポンプ５３３（図２）が発生する負圧がダイアフラム５３１に作用する。これにより、ＷＧＶ５２０が全閉状態になり、過給が実行される。また、過給実行中に過給停止条件が成立すると、ＨＶＥＣＵ６２がエンジンＥＣＵ６４に過給の停止（すなわち、ＷＧＶ５２０を開くこと）を要求する。この要求に従ってエンジンＥＣＵ６４がＷＧＶアクチュエータ５３０の負圧調整バルブ５３２（図２）に閉駆動の指示を出すと、負圧調整バルブ５３２が全閉状態になり、負圧ポンプ５３３（図２）が発生する負圧がダイアフラム５３１に作用しなくなる。これにより、ＷＧＶ５２０が全開状態になり、過給が停止する。
【００８８】
図９は、この実施の形態に係るハイブリッド車両のエンジン動作点を決定する手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、所定周期毎にメインルーチン（図示せず）から呼び出されて繰り返し実行される。
【００８９】
図１〜図３とともに図９を参照して、ＨＶＥＣＵ６２は、ステップ（以下、単に「Ｓ」とも表記する）１０１において、車両の状態を示す情報（たとえば、アクセル開度、選択中のシフトレンジ、及び車速）を取得する。続けて、ＨＶＥＣＵ６２は、Ｓ１０２において、車両の状態に対応する要求駆動力を取得する。ＨＶＥＣＵ６２は、要求駆動力を取得するときに、車両の状態と要求駆動力との関係を示す対応情報（以下、「第３対応情報」とも称する）を参照してもよい。第３対応情報は、シフトレンジ毎に予め準備された、アクセル開度と車速との関係を示すマップであってもよい。
【００９０】
Ｓ１０３では、ＨＶＥＣＵ６２が、上記Ｓ１０２で取得した要求駆動力に車速を乗算し、所定の損失パワーを上乗せして車両の走行パワーを算出する。Ｓ１０４では、ＨＶＥＣＵ６２が、バッテリ１８に要求する充放電量（以下、「要求充放電量」とも称する）を決定し、上記Ｓ１０３で算出した走行パワーに要求充放電量（充電側を正値とする）を加算して、車両のシステムパワーを算出する。ＨＶＥＣＵ６２は、バッテリ１８のＳＯＣが低いほど要求充放電量を正側に大きくし、バッテリ１８のＳＯＣが高い場合には要求充放電量を負値とすることができる。
【００９１】
Ｓ１０５では、ＨＶＥＣＵ６２が、上記のように算出された走行パワー及びシステムパワーを用いて、エンジン１３の作動／停止を判断する。たとえば、走行パワーが所定値（以下、「Ｔｈ３」とも表記する）よりも大きい場合には、ＨＶＥＣＵ６２はエンジン１３を作動させる旨判断する。また、システムパワーが所定値（以下、「Ｔｈ４」とも表記する）よりも大きい場合にも、ＨＶＥＣＵ６２はエンジン１３を作動させる旨判断する。走行パワーがＴｈ３以下であり、かつ、システムパワーがＴｈ４以下である場合には、ＨＶＥＣＵ６２はエンジン１３を停止させる旨判断する。
【００９２】
ＨＶＥＣＵ６２がエンジン１３を作動させる旨判断すると、車両の走行モードがＨＶ走行モードになる。ＨＶ走行モードでは、Ｓ１０６以降の処理が実行される。Ｓ１０６以降の処理により、車両の走行及び／又は発電のために、エンジン１３が作動状態になる。他方、ＨＶＥＣＵ６２がエンジン１３を停止させる旨判断すると、車両の走行モードがＥＶ走行モードになる。ＥＶ走行モードでは、図示しないモータトルク算出処理が実行され、要求駆動力に基づいてＭＧ１５のトルクが算出される。
【００９３】
Ｓ１０６では、ＨＶＥＣＵ６２が、上記Ｓ１０４で算出されたシステムパワーからエンジン１３のパワー（以下、「Ｐｅ」とも表記する）を算出する。ＨＶＥＣＵ６２は、システムパワーに所定の演算処理（たとえば、補正及び制限）を行なうことにより、Ｐｅを得ることができる。Ｐｅは、エンジン１３に対するエンジン運転状態指令に相当し、ＨＶＥＣＵ６２からエンジンＥＣＵ６４へ送信される。
【００９４】
Ｓ１０７では、ＨＶＥＣＵ６２が、上記Ｓ１０６で算出されたＰｅに基づいて、目標エンジン回転速度（以下、「目標Ｎｅ」とも表記する）を決定する。この実施の形態では、ＨＶＥＣＵ６２が、Ｔｅ−Ｎｅ座標平面において、Ｐｅに対応する等パワーラインと、図８に示した線Ｌ３（たとえば、最適燃費線）との交点（すなわち、推奨動作点）を、目標動作点として決定する。そして、ＨＶＥＣＵ６２は、目標動作点のエンジン回転速度を、目標Ｎｅとして決定する。また、ＨＶＥＣＵ６２は、目標動作点のエンジントルクを、目標エンジントルク（以下、「目標Ｔｅ」とも表記する）として決定する。ＨＶＥＣＵ６２は、目標Ｎｅを決定するときに、Ｐｅと目標Ｎｅとの関係を示す対応情報（以下、「第４対応情報」とも称する）を参照してもよい。第４対応情報は、Ｐｅと、Ｐｅに対応する推奨動作点のエンジン回転速度（すなわち、目標Ｎｅ）との関係を示すマップであってもよい。
【００９５】
Ｓ１０８では、ＨＶＥＣＵ６２が、目標Ｎｅを用いてＭＧ１４のトルク（以下、「Ｔｇ」とも表記する）を算出する。ＭＧ１４に発生させるトルク（すなわち、Ｔｇ）は、エンジン１３の動作点が目標動作点になるように算出される。ＨＶＥＣＵ６２は、たとえば遊星歯車機構２０（図１）のプラネタリギヤ比を含む数式に従って、目標ＮｅからＴｇを求めることができる。Ｔｇは、ＭＧ１４に対するトルク指令に相当し、ＨＶＥＣＵ６２からＭＧＥＣＵ６３へ送信される。
【００９６】
Ｓ１０９では、ＨＶＥＣＵ６２が、Ｔｇを用いてエンジン直行トルク（以下、「Ｔｅｐ」とも表記する）を算出する。Ｔｅｐは、遊星歯車機構２０（図１）から出力されるトルクに相当する。エンジントルクが遊星歯車機構２０のキャリヤＣに入力されると、遊星歯車機構２０のリングギヤＲからエンジン直行トルク（Ｔｅｐ）が出力される。ＨＶＥＣＵ６２は、たとえば遊星歯車機構２０のプラネタリギヤ比を含む数式に従って、ＴｇからＴｅｐを求めることができる。
【００９７】
Ｓ１１０では、ＨＶＥＣＵ６２が、上記Ｓ１０２で取得した要求駆動力と、上記Ｓ１０９で算出したＴｅｐとを用いて、ＭＧ１５のトルク（以下、「Ｔｍ」とも表記する）を算出する。ＭＧ１５に発生させるトルク（すなわち、Ｔｍ）は、要求駆動力が駆動輪２４（図１）に出力されるように算出される。ＨＶＥＣＵ６２は、たとえば要求駆動力からＴｅｐを減算して、Ｔｍを算出する。Ｔｍは、ＭＧ１５に対するトルク指令に相当し、ＨＶＥＣＵ６２からＭＧＥＣＵ６３へ送信される。
【００９８】
以下、図１０〜図１２を用いて、ＥＧＲ制御及び過給制御について説明する。図１０に示されるＥＧＲ制御と図１１に示される過給制御とは並行して実行され、各制御において、記憶装置６２ｃ内の禁止フラグ（図７）の値が変更される。図１０及び図１１の各々に示される一連の処理は、メインルーチン（図示せず）から呼び出されて繰り返し実行される。
【００９９】
図１０は、ＨＶＥＣＵ６２によって実行されるＥＧＲ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【０１００】
図１〜図３及び図７とともに図１０を参照して、Ｓ１１では、記憶装置６２ｃ内の禁止フラグが２であるか否かが、ＨＶＥＣＵ６２によって判断される。禁止フラグが２でない場合（Ｓ１１にてＮＯ）には、Ｓ１２において、所定のＥＧＲ実行条件が成立するか否かが、ＨＶＥＣＵ６２によって判断される。禁止フラグが２である場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、及びＥＧＲ実行条件が成立しない場合（Ｓ１２にてＮＯ）には、ＥＧＲ装置６００による排気の還流を実行することなく、処理がメインルーチンへと戻される。
【０１０１】
この実施の形態では、成立に必要な要件（以下、「ＥＧＲ必要要件」とも称する）を全て満たしたときにＥＧＲ実行条件（Ｓ１２）が成立する。この実施の形態では、次に示す要件（Ａ−１）〜（Ａ−３）を、ＥＧＲ必要要件とする。
（Ａ−１）エンジン１３が第１運転状態であること（たとえば、目標Ｔｅが図８に示した線Ｌ２よりも小さいこと）。
（Ａ−２）ＷＧＶ５２０が全開状態であること。
（Ａ−３）エンジン１３の過給圧（たとえば、過給圧センサ７２により検出される圧力）がＴｈ１以下であること。
【０１０２】
要件（Ａ−２）及び（Ａ−３）は、前述した「第１要件」に相当する。この実施の形態では、ＷＧＶ５２０が閉じるときには禁止フラグが２になる（後述する図１１のＳ２４参照）。このため、禁止フラグが２でないとき（Ｓ１１にてＮＯ）には、常に要件（Ａ−２）が満たされる。
【０１０３】
要件（Ａ−１）〜（Ａ−３）の少なくとも１つを満たさない場合には、Ｓ１２においてＥＧＲ実行条件が成立しない（ＮＯ）と判断される。他方、要件（Ａ−１）〜（Ａ−３）の全てが満たされる場合には、Ｓ１２においてＥＧＲ実行条件が成立する（ＹＥＳ）と判断され、処理がＳ１３に進む。
【０１０４】
Ｓ１３では、ＨＶＥＣＵ６２がＥＧＲバルブ６３１を開き、前述したフィードバック制御を行なう。すなわち、ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるようにＥＧＲバルブ６３１の開度を制御する。Ｓ１４では、ＨＶＥＣＵ６２が記憶装置６２ｃ内の禁止フラグを１にする。これにより、過給機４７の作動（ひいては、ＷＧＶ５２０が閉じること）が禁止される（後述する図１１のＳ２１参照）。
【０１０５】
Ｓ１４の処理後、Ｓ１５において、所定のＥＧＲ停止条件が成立するか否かが、ＨＶＥＣＵ６２によって判断される。この実施の形態では、目標Ｔｅが図８に示したトルク閾値（線Ｌ２）以上になると、ＥＧＲ停止条件が成立する。ＥＧＲ停止条件が成立するまでの期間（すなわち、Ｓ１５にてＮＯと判断されている期間）においては、Ｓ１３〜Ｓ１５が繰り返し実行されることによって、ＷＧＶ５２０が全開状態に維持されたまま、ＥＧＲ率のフィードバック制御が継続される。
【０１０６】
ＥＧＲ停止条件が成立する場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）には、ＨＶＥＣＵ６２は、Ｓ１６において、ＥＧＲアクチュエータ６３２に全閉駆動の指令を出してＥＧＲバルブ６３１を全閉状態にする。これにより、ＥＧＲ装置６００が作動状態から停止状態になる。続けて、ＨＶＥＣＵ６２は、Ｓ１７において、記憶装置６２ｃ内の禁止フラグを０にする。これにより、過給機４７の作動禁止（Ｓ１４）が解除される。その後、処理はメインルーチンへと戻される。
【０１０７】
図１１は、ＨＶＥＣＵ６２によって実行される過給制御の処理手順を示すフローチャートである。
【０１０８】
図１〜図３及び図７とともに図１１を参照して、Ｓ２１では、記憶装置６２ｃ内の禁止フラグが１であるか否かが、ＨＶＥＣＵ６２によって判断される。禁止フラグが１でない場合（Ｓ２１にてＮＯ）には、Ｓ２２において、所定の過給実行条件が成立するか否かが、ＨＶＥＣＵ６２によって判断される。禁止フラグが１である場合（Ｓ２１にてＹＥＳ）、及びＥＧＲ実行条件が成立しない場合（Ｓ２２にてＮＯ）には、過給機４７による過給を実行することなく、処理がメインルーチンへと戻される。
【０１０９】
この実施の形態では、成立に必要な要件（以下、「過給必要要件」とも称する）を全て満たしたときに過給実行条件（Ｓ２２）が成立する。この実施の形態では、次に示す要件（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）を、過給必要要件とする。
（Ｂ−１）エンジン１３が第２運転状態であること（たとえば、目標Ｔｅが図８に示した線Ｌ２よりも大きいこと）。
（Ｂ−２）ＥＧＲバルブ６３１が全閉状態であること。
（Ｂ−３）ＥＧＲ率がＴｈ２以下であること。
【０１１０】
要件（Ｂ−２）及び（Ｂ−３）は、前述した「第２要件」に相当する。この実施の形態では、ＥＧＲバルブ６３１が開くときには禁止フラグが１になる（図１０のＳ１４参照）。このため、禁止フラグが１でないとき（Ｓ２１にてＮＯ）には、常に要件（Ｂ−２）が満たされる。
【０１１１】
要件（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）の少なくとも１つを満たさない場合には、Ｓ２２において過給実行条件が成立しない（ＮＯ）と判断される。他方、要件（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）の全てが満たされる場合には、Ｓ２２において過給実行条件が成立する（ＹＥＳ）と判断され、処理がＳ２３に進む。
【０１１２】
Ｓ２３では、ＨＶＥＣＵ６２がＷＧＶ５２０を全閉状態にする。Ｓ２４では、ＨＶＥＣＵ６２が記憶装置６２ｃ内の禁止フラグを２にする。これにより、ＥＧＲ装置６００の作動（ひいては、ＥＧＲバルブ６３１が開くこと）が禁止される（図１０のＳ１１参照）。
【０１１３】
Ｓ２４の処理後、Ｓ２５において、所定の過給停止条件が成立するか否かが、ＨＶＥＣＵ６２によって判断される。この実施の形態では、目標Ｔｅが図８に示したトルク閾値（線Ｌ２）を下回ると、過給停止条件が成立する。過給停止条件が成立するまでの期間（すなわち、Ｓ２５にてＮＯと判断されている期間）においては、ＥＧＲバルブ６３１が全閉状態に維持され、Ｓ２３〜Ｓ２５が繰り返し実行されることによって、過給機４７による過給が継続される。
【０１１４】
過給停止条件が成立する場合（Ｓ２５にてＹＥＳ）には、ＨＶＥＣＵ６２は、Ｓ２６において、ＷＧＶアクチュエータ５３０に全開駆動の指令を出してＷＧＶ５２０を全開状態にする。これにより、過給機４７が作動状態から停止状態になる。続けて、ＨＶＥＣＵ６２は、Ｓ２７において、記憶装置６２ｃ内の禁止フラグを０にする。これにより、ＥＧＲ装置６００の作動禁止（Ｓ２４）が解除される。その後、処理はメインルーチンへと戻される。
【０１１５】
図１２は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の動作を説明するための図である。図１２に示す動作例では、車両加速時にＥＧＲ装置６００及び過給機４７が以下に説明するように制御される。
【０１１６】
図１２を参照して、タイミングｔ１よりも前においては、車両が低速で走行している。ＥＧＲ装置６００は作動（ＯＮ）し、過給機４７は停止（ＯＦＦ）している。このとき、図１０のＳ１４の処理により、禁止フラグは１になる。
【０１１７】
運転者からの加速要求により目標Ｔｅが大きくなり、タイミングｔ１でＥＧＲ停止条件が成立すると（図１０のＳ１５にてＹＥＳ）、ＥＧＲ装置６００が停止（ＯＦＦ）する（図１０のＳ１６）。そして、図１０のＳ１７の処理により、禁止フラグは０になる。
【０１１８】
その後、ＥＧＲ率が低下し、タイミングｔ２で過給実行条件が成立すると（図１１のＳ２２にてＹＥＳ）、過給機４７が作動（ＯＮ）する（図１１のＳ２３）。そして、図１１のＳ２４の処理により、禁止フラグは２になる。
【０１１９】
目標Ｔｅが小さくなり、タイミングｔ３で過給停止条件が成立すると（図１１のＳ２５にてＹＥＳ）、過給機４７が停止（ＯＦＦ）する（図１１のＳ２６）。そして、図１１のＳ２７の処理により、禁止フラグは０になる。
【０１２０】
その後、エンジン１３の過給圧が低下し、タイミングｔ４でＥＧＲ実行条件が成立すると（図１０のＳ１２にてＹＥＳ）、ＥＧＲ装置６００が作動（ＯＮ）する（図１０のＳ１３）。そして、図１０のＳ１４の処理により、禁止フラグは１になる。
【０１２１】
この実施の形態に係るハイブリッド車両では、エンジン１３及びＭＧ１４の各々が遊星歯車機構２０（プラネタリギヤ）を介して駆動輪２４に機械的に連結される（図１参照）。遊星歯車機構２０及びＭＧ１５は、遊星歯車機構２０から出力される動力とＭＧ１５から出力される動力とが合わさって駆動輪２４に伝達されるように構成される（図１参照）。そして、ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＧＲバルブ６３１が開いているとき（すなわち、ＥＧＲバルブ６３１の開度が０％を超えるとき）にはＷＧＶ５２０を全開状態に維持するように構成される。ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＧＲ率が過剰に高くなる可能性があるとき（すなわち、ＥＧＲバルブ６３１が開いているとき）にＷＧＶ５２０を全開状態に維持することにより過給が行なわれないようにする。これにより、ＥＧＲ率が過剰に高くなることが抑制され、エンジン本体１３ａにおける失火が生じにくくなる。ＷＧＶ５２０が全開状態に維持されてエンジンパワーが小さくなり、走行パワーが不足するときには、ＨＶＥＣＵ６２は、不足した走行パワーをＭＧ１５によって補うことができる。このため、過給が行なわれないようにＷＧＶ５２０を全開状態に維持しても、パワー不足に起因した走行性の悪化は生じにくい。このように、上記の構成によれば、ＥＧＲ装置６００及び過給機４７の両方を備えるエンジン１３を搭載したハイブリッド車両を適切に動作させることが可能になる。
【０１２２】
この実施の形態に係るハイブリッド車両のＨＶＥＣＵ６２は、以下に説明するステップＡ〜Ｆを含むハイブリッド車両のエンジン制御方法を実行する。
【０１２３】
ステップＡでは、ＥＧＲバルブ６３１を開くことが禁止されていないことと、所定のＥＧＲ実行条件が成立することとの両方が満たされるか否かをＨＶＥＣＵ６２が判断する（図１０のＳ１１及びＳ１２）。
【０１２４】
ステップＢでは、ＥＧＲバルブ６３１を開くことが禁止されておらず、かつ、ＥＧＲ実行条件が成立するとＨＶＥＣＵ６２が判断した場合（図１０におけるＳ１１にてＮＯかつＳ１２にてＹＥＳ）に、ＨＶＥＣＵ６２が、ＷＧＶ５２０を全開状態にしたまま、ＥＧＲバルブ６３１を開いてＥＧＲ率のフィードバック制御を行なう（図１０のＳ１３）とともに、ＷＧＶ５２０が閉じることを禁止する（図１０のＳ１４）。
【０１２５】
ステップＣでは、上記ＥＧＲ率のフィードバック制御が実行されているとき（すなわち、ＥＧＲバルブ６３１が開いているとき）にＥＧＲ停止条件が成立すると（図１０のＳ１５にてＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ６２が、ＥＧＲバルブ６３１を全閉状態にして（図１０のＳ１６）、ＷＧＶ５２０が閉じることの禁止を解除する（図１０のＳ１７）。
【０１２６】
ステップＤでは、ＷＧＶ５２０を閉じることが禁止されていないことと、過給実行条件が成立することとの両方が満たされるか否かをＨＶＥＣＵ６２が判断する（図１１のＳ２１及びＳ２２）。
【０１２７】
ステップＥでは、ＷＧＶ５２０を閉じることが禁止されておらず、かつ、過給実行条件が成立するとＨＶＥＣＵ６２が判断した場合（図１０におけるＳ１１にてＮＯかつＳ１２にてＹＥＳ）に、ＨＶＥＣＵ６２が、ＥＧＲバルブ６３１を全閉状態にしたまま、ＷＧＶ５２０を全閉状態にして過給を実行する（図１１のＳ２３）とともに、ＥＧＲバルブ６３１が開くことを禁止する（図１１のＳ２４）。
【０１２８】
ステップＦでは、上記過給が実行されているとき（すなわち、ＷＧＶ５２０が全閉状態であるとき）に所定の過給停止条件が成立すると、ＨＶＥＣＵ６２は、ＷＧＶ５２０を全開状態にして（図１１のＳ２６）、ＥＧＲバルブ６３１が開くことの禁止を解除する（図１１のＳ２７）。
【０１２９】
上記の方法では、ＥＧＲバルブ６３１が開いているときには、ＷＧＶ５２０を閉じることが禁止され、ＷＧＶ５２０は全開状態に維持される。ＷＧＶ５２０が閉じているときには、ＥＧＲバルブ６３１を開くことが禁止され、ＥＧＲバルブ６３１は全閉状態に維持される。これにより、ＥＧＲ率が過剰に高くなることが抑制され、エンジン本体１３ａにおける失火が生じにくくなる。上記の方法によれば、ＥＧＲ装置６００及び過給機４７の両方を備えるエンジン１３を搭載したハイブリッド車両を適切に動作させることが可能になる。
【０１３０】
上記実施の形態では、エンジントルクの大きさによって第１運転状態と第２運転状態とを区分したが、エンジントルクに代えて又は加えて、エンジン回転速度を用いて第１運転状態と第２運転状態とを区分してもよい。
【０１３１】
上記実施の形態で示したＥＧＲ実行条件、ＥＧＲ停止条件、過給実行条件、及び過給停止条件の各々は一例にすぎず、これらの条件は適宜変更可能である。たとえば、ＥＧＲ実行条件において要件（Ａ−３）に代えて又は加えて下記要件（Ａ−４）を採用し、過給実行条件において要件（Ｂ−３）に代えて又は加えて下記要件（Ｂ−４）を採用してもよい。
（Ａ−４）ＨＶＥＣＵ６２が図１１のＳ２６においてＷＧＶアクチュエータ５３０に全開駆動の指令を出してから所定の第１時間が経過したこと。
（Ｂ−４）ＨＶＥＣＵ６２が図１０のＳ１６においてＥＧＲアクチュエータ６３２に全閉駆動の指令を出してから所定の第２時間が経過したこと。
【０１３２】
第１時間としては、ＥＧＲバルブ６３１を第１開度よりも開いてもエンジン本体１３ａにおいて失火が生じない程度に長い時間が設定される。第２時間としては、ＷＧＶ５２０の開度を過給開度にしてもエンジン本体１３ａにおいて失火が生じない程度に長い時間が設定される。
【０１３３】
ＥＧＲ実行条件、ＥＧＲ停止条件、過給実行条件、及び過給停止条件の各々は、固定の条件であってもよいし、状況に応じて可変であってもよい。これらの条件の少なくとも１つをユーザが変更できるようにしてもよい。
【０１３４】
エンジン１３の構成は、図２に示した構成に限られず、適宜変更可能である。たとえば、吸気通路４１におけるスロットル弁４９の位置は、エアフローメータ５０とコンプレッサ４８との間であってもよい。還流路６１０が、吸気通路４１におけるコンプレッサ４８よりも下流側の部位と、排気通路４２におけるタービン５３よりも上流側の部位とを接続するように構成されてもよい。また、気筒レイアウトも直列型に限られず、Ｖ型又は水平型であってもよい。気筒の数及びバルブの数も任意に変更できる。
【０１３５】
上記実施の形態では、過給の実行／停止（すなわち、過給圧の大／小）のような２値的な制御を行なっているが、ＨＶＥＣＵ６２は、ＷＧＶ５２０の開度を全閉から全開までの範囲で連続的に制御することによって過給圧を所望の大きさに調整するように構成されてもよい。負圧調整バルブ５３２として連続可変バルブを採用し、ダイアフラム５３１に作用する負圧の大きさを連続的に調整できるようにしてもよい。また、図２に示した構成において、負圧調整バルブ５３２を割愛し、負圧ポンプ５３３として電動ポンプを採用してもよい。ＨＶＥＣＵ６２は、電動ポンプの駆動量を制御することによって、ダイアフラム５３１に作用する負圧の大きさを調整するように構成されてもよい。ＷＧＶ５２０は、ノーマルクローズのバルブであってもよい。さらに、ＷＧＶ５２０の駆動方式は、負圧式に限られず任意であり、電動式であってもよい。また、ＥＧＲバルブ６３１の駆動方式も、電動式に限られず任意である。
【０１３６】
ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＧＲバルブ６３１の開度が所定の第１開度を超えるときにはＷＧＶ５２０の開度を所定の第２開度以上に維持する。また、禁止フラグが１でないときに過給実行条件が成立すると、ＨＶＥＣＵ６２がＷＧＶ５２０の開度を過給開度にする。上記実施の形態では、第１開度を全閉開度、第２開度を全開開度、過給開度を全閉開度としたが、第１開度、第２開度、及び過給開度の各々は任意に設定できる。たとえば、第１開度を、全閉開度よりも大きく、かつ、１５％よりも小さい開度にしてもよい。また、第２開度を、８５％よりも大きく、かつ、全開開度よりも小さい開度にしてもよい。また、過給開度を、全閉開度よりも大きく、かつ、１５％よりも小さい開度にしてもよい。
【０１３７】
上記実施の形態では、エンジン１３としてガソリンエンジンを採用している。しかしこれに限られず、エンジン１３としては、任意の内燃機関を採用可能であり、ディーゼルエンジンなども採用可能である。
【０１３８】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  駆動装置、１３  エンジン、１３ａ  エンジン本体、１３ｂ  冷却水温センサ、１４，１５  ＭＧ、１６  第１インバータ、１７  第２インバータ、１８  バッテリ、１９  ＰＣＵ、２０  遊星歯車機構、２１  出力ギヤ、２２  出力軸、２３，３０  ロータ軸、２４  駆動輪、２５  カウンタシャフト、２６  ドリブンギヤ、２７，３１  ドライブギヤ、２８  デファレンシャルギヤ、２９  リングギヤ、３２，３３  ドライブシャフト、３６  オイルポンプ、３８  電動オイルポンプ、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ  気筒、４１  吸気通路、４２  排気通路、４３  吸気バルブ、４４  排気バルブ、４５  点火プラグ、４６  インジェクタ、４７  過給機、４８  コンプレッサ、４９  スロットル弁、５０  エアフローメータ、５１  インタークーラ、５３  タービン、５３ａ  シャフト、５６  スタート触媒コンバータ、５７  後処理装置、６２  ＨＶＥＣＵ、６２ａ  プロセッサ、６２ｂ  ＲＡＭ、６２ｃ  記憶装置、６３  ＭＧＥＣＵ、６４  エンジンＥＣＵ、６５  コンバータ、６６  車速センサ、６７  アクセル開度センサ、６８  ＭＧ１回転速度センサ、６９  ＭＧ２回転速度センサ、７０  エンジン回転速度センサ、７１  タービン回転速度センサ、７２  過給圧センサ、７３  ＳＯＣセンサ、７４  ＭＧ１温度センサ、７５  ＭＧ２温度センサ、７６  ＩＮＶ１温度センサ、７７  ＩＮＶ２温度センサ、７８  触媒温度センサ、７９  過給機温度センサ、５００  ＷＧＶ装置、５１０  バイパス路、５２０  ウェイストゲートバルブ、５３０  ＷＧＶアクチュエータ、５３１  ダイアフラム、５３２  負圧調整バルブ、５３３  負圧ポンプ、６００  ＥＧＲ装置、６１０  還流路、６２０  ＥＧＲクーラ、６３０  ＥＧＲバルブ装置、６３１  ＥＧＲバルブ、６３２  ＥＧＲアクチュエータ、Ｃ  キャリヤ、Ｐ  ピニオンギヤ、Ｒ  リングギヤ、Ｓ  サンギヤ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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