(57)【要約】【課題】エンジンの排ガスを浄化するための触媒の昇温を抑制する。【解決手段】フューエルカットと燃料噴射の開始とが頻繁に繰り返されているときには（ステップＳ１２０）、スロットル開度ＴＨをフューエルカットと燃料噴射の開始とが頻繁に繰り返されていないときの開度Ｔｈ１より大きい開度Ｔｈ２にし（ステップＳ２６０）、スロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２となり且つ触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ１未満であるときに（ステップＳ２８０，Ｓ２９０）エンジン２２への燃料噴射を開始する（ステップＳ３００）と共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力を出力しながら走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する（ステップＳ１９０〜Ｓ２３０）。これにより、触媒の昇温を抑制することができる。【選択図】図３
2010012883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が取り付けられ、走行用の動力を出力する内燃機関と、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
アクセルオフに伴って前記内燃機関への燃料噴射を停止している最中にアクセルオンされて前記内燃機関への燃料噴射の開始を要求する燃料噴射開始要求がなされたとき、前記内燃機関への燃料噴射の停止と燃料噴射の開始とが１０秒間に所定回以上の割合で繰り返される高頻度噴射停止開始時でないときにはスロットル開度を第１の開度とした状態で且つ第１の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記高頻度噴射停止開始時であるときには前記スロットル開度を前記第１の開度より大きい第２の開度とした状態でおよび／または前記第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関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】
前記制御手段は、前記高頻度噴射停止開始時でないときでも前記触媒の温度が所定の高温領域内にあるときには、前記スロットル開度を前記第２の開度とした状態でおよび／または前記第２の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段である請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項３】
前記第１の開度は、前記内燃機関を自立運転するときのスロットル開度より小さい開度である請求項１または２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
前記第２の開始タイミングは、前記触媒の温度が所定温度未満に至ったタイミングである請求項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。
【請求項５】
請求項１ないし４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、
動力を入出力する発電機と、
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、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、
前記電動機および前記発電機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
を備え、
前記電動機は、回転軸が前記駆動軸に接続されてなる
ハイブリッド車。
【請求項６】
排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
アクセルオフに伴って前記内燃機関への燃料噴射を停止している最中にアクセルオンされて前記内燃機関への燃料噴射の開始を要求する燃料噴射開始要求がなされたとき、前記内燃機関への燃料噴射の停止と燃料噴射の開始とが１０秒間に所定回以上の割合で繰り返される高頻度噴射停止開始時でないときにはスロットル開度を第１の開度とした状態で且つ第１の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記高頻度噴射停止開始時であるときには前記スロットル開度を前記第１の開度より大きい第２の開度とした状態でおよび／または前記第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
【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、排気通路に排気ガスを浄化する触媒を備える内燃機関が搭載された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、燃料カット（燃料噴射の停止）条件が成立してスロットルバブルが全閉されてから実際に燃料カットが開始するまでの期間（遅延時間）は内燃機関での燃料の燃焼が不安定になり燃料の未燃成分を多量に含む排気ガスが触媒に供給されて燃焼し、こうした燃焼により触媒が昇温してその劣化が促進されることがあるため、内燃機関の触媒が高温であるほど遅延時間を短く設定して触媒での未燃成分の燃焼を抑制して、触媒の昇温を抑制している。
【特許文献１】特開平８−２５４１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、こうしたハイブリッド車では、触媒の昇温を抑制することが課題の一つとされている。ところで、こうしたハイブリッド車では、アクセルがオフされて内燃機関への燃料噴射を停止する際には、燃料の未燃成分が触媒で燃焼されることにより一旦触媒の温度が急激に上昇するが、スロットルバルブの開度が絞られて燃料噴射を停止した状態がしばらく続くと時間の経過と共に触媒の温度が低下していくことが知られており、比較的短時間にアクセルがオンオフされて燃料噴射の停止と燃料噴射の開始とが繰り返されると、燃料噴射が停止されて触媒の温度が十分に低下する前に燃料噴射が開始されることになり、触媒の温度が徐々に上昇して高温に至ることがある。こうした触媒の昇温は、抑制されるのが望ましい。
【０００４】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、触媒の昇温を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】
【０００５】
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。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が取り付けられ、走行用の動力を出力する内燃機関と、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
アクセルオフに伴って前記内燃機関への燃料噴射を停止している最中にアクセルオンされて前記内燃機関への燃料噴射の開始を要求する燃料噴射開始要求がなされたとき、前記内燃機関への燃料噴射の停止と燃料噴射の開始とが１０秒間に所定回以上の割合で繰り返される高頻度噴射停止開始時でないときにはスロットル開度を第１の開度とした状態で且つ第１の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記高頻度噴射停止開始時であるときには前記スロットル開度を前記第１の開度より大きい第２の開度とした状態でおよび／または前記第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関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。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、アクセルオフに伴って内燃機関への燃料噴射を停止している最中にアクセルオンされて内燃機関への燃料噴射の開始を要求する燃料噴射開始要求がなされたときに、内燃機関への燃料噴射の停止と燃料噴射の開始とが１０秒間に所定回以上の割合で繰り返される高頻度噴射停止開始時でないときにはスロットル開度を第１の開度とした状態で且つ第１の開始タイミングで内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。一方、高頻度噴射停止開始時であるときにはスロットル開度を第１の開度より大きい第２の開度とした状態でおよび／または第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。高頻度噴射停止開始時であるときには、スロットル開度を第１の開度より大きい第２の開度とした状態で燃料噴射を開始すると内燃機関でより適正な燃焼が行なわれ、第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで内燃機関への燃料噴射を開始すると燃料噴射開始要求がなされてから燃料噴射を開始するまでに触媒へ排出する空気量が多くなり触媒の冷却が促進される。これにより、触媒の昇温を抑制することができる。
【０００８】
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、前記高頻度噴射停止開始時でないときでも前記触媒の温度が所定の高温領域内にあるときには、前記スロットル開度を前記第２の開度とした状態でおよび／または前記第２の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関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、触媒の温度が所定高温領域内にあるときにも燃料噴射開始要求がなされてから燃料噴射を開始するまでに触媒へ排出する空気量を多くすることができるから、触媒の昇温を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、前記第１の開度は、前記内燃機関を自立運転するときのスロットル開度より小さい開度であるものとすることもできる。こうすれば、高頻度噴射停止開始時でないときには、内燃機関の燃料噴射を開始する際のショックを抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記第２の開始タイミングは、前記触媒の温度が所定温度未に至ったタイミングであるものとすることもできる。こうすれば、より確実に触媒の昇温を抑制することができる。
【００１１】
そして、本発明のハイブリッド車において、動力を入出力する発電機と、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、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、前記電動機および前記発電機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記電動機は、回転軸が前記駆動軸に接続されてなるものとすることもできる。
【００１２】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
アクセルオフに伴って前記内燃機関への燃料噴射を停止している最中にアクセルオンされて前記内燃機関への燃料噴射の開始を要求する燃料噴射開始要求がなされたとき、前記内燃機関への燃料噴射の停止と燃料噴射の開始とが１０秒間に所定回以上の割合で繰り返される高頻度噴射停止開始時でないときにはスロットル開度を第１の開度とした状態で且つ第１の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記高頻度噴射停止開始時であるときには前記スロットル開度を前記第１の開度より大きい第２の開度とした状態でおよび／または前記第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで前記内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする。
【００１３】
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、アクセルオフに伴って内燃機関への燃料噴射を停止している最中にアクセルオンされて内燃機関への燃料噴射の開始を要求する燃料噴射開始要求がなされたとき、内燃機関への燃料噴射の停止と燃料噴射の開始とが１０秒間に所定回以上の割合で繰り返される高頻度噴射停止開始時でないときにはスロットル開度を第１の開度とした状態で且つ第１の開始タイミングで内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。一方、高頻度噴射停止開始時であるときにはスロットル開度を第１の開度より大きい第２の開度とした状態でおよび／または第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。高頻度噴射停止開始時であるときには、スロットル開度を第１の開度より大きい第２の開度とした状態で燃料噴射を開始すると内燃機関でより適正な燃焼が行なわれ、第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで内燃機関への燃料噴射を開始すると燃料噴射開始要求がなされてから燃料噴射を開始するまでに触媒へ排出する空気量が多くなり触媒の冷却が促進される。これにより、触媒の昇温を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【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を介して燃料室に吸入し、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触媒１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。
【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、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圧力センサ１４３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の開度を検出するスロットル開度センサ１４６からのスロットル開度ＴＨ，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，触媒１３４ａの温度を検出する触媒温度センサ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の開度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の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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。
【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、特に、エンジン２２への燃料噴射を開始する際の動作について説明する。図３はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される燃料噴射要求時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、アクセルペダル８３がオフされてスロットルバルブ１２４の開度をフューエルカット時の開度Ｔｈｆｃにしてエンジン２２への燃料噴射の停止（フューエルカット）している最中にアクセルペダル８３がオンされてエンジン２２への燃料噴射を開始する燃料噴射開始要求がなされたときに、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、エンジン２２のフューエルカットを行なう条件としては、アクセルペダル８３がオフされていることとの他に、車速センサ８８から入力した車速Ｖが予め定められたエンジン停止許可車速以下であるという条件を含むものとしてもよい。
【００２４】
燃料噴射要求時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，触媒温度Ｔｃ，エンジン２２におけるフューエルカットと燃料噴射の開始とが１０秒間に繰り返される回数としての燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。さらに、触媒温度Ｔｃは、触媒温度センサ１３４ｂにより検出されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。そして、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃは、アクセルペダル８３がオフされてフューエルカット要求がなされると値１に設定されると共に燃料噴射が開始されると値０に設定されるフューエルカットフラグＦの値の履歴をＲＯＭ７４に記憶しておき、記憶された履歴に基づいて１０秒間にフューエルカットフラグＦが値０から値１へ切り替わった回数として演算されたものを用いるものとした。
【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Ｐｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和とし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。
【００２６】
続いて、入力された燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃと所定頻度Ｆｒｅｆとを比較する（ステップＳ１２０）。ここで、所定頻度Ｆｒｅｆは、次にエンジン２２をフューエルカットとしたときに吸気管に付着した燃料が浄化装置１３４に流入して燃焼することによって触媒１３４ａが昇温して劣化するおそれがある否かを判断するための閾値であり、例えば、１０秒間に３回，４回，５回などに設定されるものとした。ここで、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃと所定頻度Ｆｒｅｆとを比較するのは、以下の理由に基づく。アクセルペダル８３がオフされてエンジン２２への燃料噴射を停止する際には、燃料の未燃成分が触媒で燃焼されることにより一旦触媒の温度が３０℃ほど急激に上昇して、その後スロットルバルブ１２４の開度を開度Ｔｈｆｃにしたフューエルカットの状態がしばらく続くと時間の経過と共に触媒１３４ａの温度が低下していくが、比較的短時間にアクセルペダル８３がオンオフされてフューエルカットと燃料噴射の開始とが繰り返されると、フューエルカットされて触媒１３４ａの温度が十分に低下する前に燃料噴射が開始されることになり、触媒１３４ａの温度が徐々に上昇していく。したがって、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃと所定頻度Ｆｒｅｆとを比較することにより触媒１３４ａが高温に至るかおそれがあるか否かを判断することができるため、ステップＳ１２０の処理で燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃと所定頻度Ｆｒｅｆとを比較するのである。
【００２７】
燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときには、更に、入力された触媒温度Ｔｃが所定の高温領域内にあるか否かを調べる（ステップＳ１３０）。ここで、所定の高温領域は、フューエルカットと燃料噴射の停止とを繰り返すと触媒１３４ａの温度が劣化のおそれがある温度Ｔｃ１（例えば、９１０℃，９２０℃、９３０℃）まで上昇する可能性がある温度Ｔｃ２（例えば、８８０℃，８９０℃、９００℃など）から温度Ｔｃ１までの範囲であるものとし、エンジン２２や触媒の特性に応じて適宜設定するものとした。触媒温度Ｔｃが所定の高温領域にないときには、触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ１未満であり触媒１３４ａが十分低い温度にあるため高温による劣化が生じることがないか、触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ２より高いため触媒１３４への空気量を多くするのは適切ではないと判断して、フューエルカット時の開度Ｔｈｆｃより大きくエンジン２２を自立運転する際の開度より小さい開度であって燃料噴射を開始する際に車両に生じるショックを十分小さくできる開度Ｔｈ１を目標スロットル開度ＴＨ＊に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１４０）。目標スロットル開度ＴＨ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、スロットルバルブ１２４の開度が目標スロットル開度ＴＨ＊になるようスロットルモータ１３６を駆動制御する。すなわち、ステップＳ１４０の処理は、スロットルバルブ１２４をフューエルカット時の開度Ｔｈｆｃから開度Ｔｈ１へ開く処理になる。
【００２８】
続いて、スロットル開度センサ１４６により検出されたスロットル開度ＴＨをエンジンＥＣＵ２４を介して通信により入力し（ステップＳ１５０）、現在のスロットル開度ＴＨを開度Ｔｈ１と比較する（ステップＳ１６０）。現在のスロットル開度Ｔｈが開度Ｔｈ１でないときには、フューエルカットを継続するようエンジンＥＣＵ２４にフューエルカット指令を送信すると共に（ステップＳ１７０）エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にエンジン２２を自立運転する際の回転数Ｎｉｄｌを設定する（ステップＳ１８０）。フューエルカット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２のフューエルカットを継続する制御、すなわち、エンジン２２における燃料噴射制御の停止を継続する。
【００２９】
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１９０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２を自立運転しながら走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図５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（１）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（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３０】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/（Gr・ρ）    (1)
Tm1*=前回Tm1+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３１】
そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（３）により計算すると共に（ステップＳ２００）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（４）および式（５）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、式（３）は、図５の共線図から容易に導くことができる。
【００３２】
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr            (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2           (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2          (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)  (6)
【００３３】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２３０）、燃料噴射要求時駆動制御ルーチンを終了する。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、スロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ１に至っていないときには、スロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ１に至るようスロットルバルブ１２４を制御すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２におけるフューエルカットを継続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。
【００３４】
こうして走行しているときに、現在のスロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ１となったときには（ステップＳ１６０）、エンジン２２への燃料噴射が開始されるようエンジンＥＣＵ２４に燃料噴射指令を送信し（ステップＳ２４０）、エンジン２２が自立運転するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値０を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ２５０）。燃料噴射指令と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、予め決められている吸気管に燃料を最初に噴射するタイミング（最初の燃料噴射タイミング）でエンジン２２への燃料噴射を開始すると共に目標回転数Ｎｅ＊で自立運転するようエンジン２２における燃料噴射制御、点火制御などの制御を行なう。ここで、最初の燃料噴射タイミングは、実施例では、スロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ１になった後に最初に吸入行程に入るタイミングであるものとした。
【００３５】
続いて、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊（回転数Ｎｉｄｌ）で回転するようモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づくトルク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ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップ１９０〜２２０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０へ送信して（ステップＳ２３０）、燃料噴射要求時駆動制御ルーチンを終了する。こうしてスロットル開度ＴＨを開度Ｔｈ１にした状態でエンジン２２への燃料噴射を開始することにより、エンジン２２への燃料噴射を開始する際に車両に生じるショックの発生を抑制することができる。もとより、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。なお、エンジン２２への燃料噴射を開始した後は、図示しない駆動制御ルーチンにより必要に応じてエンジン２２を負荷運転するものとする。
【００３６】
燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときや（ステップＳ１２０）燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であっても触媒温度Ｔｃが所定の高温領域内にあるときには（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、触媒１３４ａが高温に至り劣化するおそれがあると判断して、開度Ｔｈ１より大きいエンジン２２を自立運転する際の開度Ｔｈ２を目標スロットル開度ＴＨ＊に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ２６０）。目標スロットル開度ＴＨ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、スロットルバルブ１２４の開度が目標スロットル開度ＴＨ＊になるようスロットルモータ１３６を駆動制御する。すなわち、ステップＳ２６０の処理は、スロットルバルブ１２４をフューエルカット時の開度Ｔｈｆｃから開度Ｔｈ２へ開く処理になる。
【００３７】
続いて、スロットル開度センサ１４６により検出されたスロットル開度ＴＨをエンジンＥＣＵ２４を介して通信により入力し（ステップＳ２７０）、現在のスロットル開度ＴＨを調べる（ステップＳ２８０）。現在のスロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２でないときには、エンジンＥＣＵ２４にフューエルカット指令を送信してフューエルカットを継続する（ステップＳ１７０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に回転数Ｎｉｄｌを設定して（ステップＳ１８０）、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づくトルク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ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップ１９０〜２２０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０へ送信して（ステップＳ２３０）、燃料噴射要求時駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、現在のスロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２でないときには、スロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２となるようスロットルバルブ１２４を制御すると共にエンジン２２におけるフューエルカットを継続して触媒１３４ａを冷却しながら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。
【００３８】
現在のスロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２となったときには（ステップＳ２８０）、触媒温度Ｔｃと触媒１３４ａの温度が劣化のおそれがある温度Ｔｃ１とを比較して（ステップＳ２９０）、触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ１以上であるときには、エンジンＥＣＵ２４にフューエルカット指令を送信すると共にエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に回転数Ｎｉｄｌを設定し（ステップＳ１７０，１８０）、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づくトルク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ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップ１９０〜Ｓ２２０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０へ送信して（ステップＳ２３０）、燃料噴射要求時駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、現在のスロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２であるときでも触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ１以上であるときには、フューエルカットを継続するから、触媒１３４ａの冷却を促進することができる。
【００３９】
触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ１未満であるときには（ステップＳ２９０）、触媒１３４ａが十分低い温度なっており劣化のおそれがないと判断して、エンジン２２への燃料噴射が開始されるようエンジンＥＣＵ２４に燃料噴射指令を送信して（ステップＳ３００）、エンジン２２が自立運転するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値０を設定して設定値をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３００の処理において、燃料噴射指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、予め決められている吸気管に燃料を最初に噴射するタイミング（最初の燃料噴射タイミング）でエンジン２２への燃料噴射を開始すると共に目標回転数Ｎｅ＊で自立運転するようエンジン２２における燃料噴射制御、点火制御などの制御を行なう。最初の燃料噴射タイミングは、実施例では、触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ１未満であると判定されてから、エンジン２２が最初に吸入行程に入るタイミングであるものとした。燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときにスロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ１となったと判定された後に最初に吸入行程に入るタイミングで燃料噴射を行なうことを考えると、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときには燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときに比して遅れたタイミングで燃料噴射を開始することになる。これにより、触媒１３４ａへ排出される空気量を多くして、触媒１３４ａの冷却を促進することができる。また、スロットル開度ＴＨを開度Ｔｈ２にした状態でエンジン２２への燃料噴射を開始するから、スロットル開度ＴＨを開度Ｔｈ２より小さい開度Ｔｈ１にした状態でエンジン２２への燃料噴射を開始するものに比して、エンジン２２での燃焼を適正に行なうことができる。これにより、触媒１３４ａへ排出される燃料の未燃成分の量を少なくすることができ、未燃成分が浄化装置１３４で燃焼することによる触媒１３４ａの昇温を抑制することができる。
【００４０】
続いて、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊（回転数Ｎｉｄｌ）で回転するようモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づくトルク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ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップ１９０〜２２０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０へ送信して（ステップＳ２３０）、燃料噴射要求時駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときや燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であっても触媒温度Ｔｃが所定の高温領域内にあるときに、触媒１３４ａの昇温を抑制すると共に駆動軸としてリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
【００４１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときには、スロットルバルブ１２４の開度ＴＨを燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときの開度Ｔｈ１に比して大きい開度Ｔｈ２とした状態であり且つ触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ１未満であるときにエンジン２２の燃料噴射を開始すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力を出力しながら走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。これにより、エンジン２２の燃焼を適正に行なうと共に触媒１３４ａの冷却を促進することができ、触媒１３４ａの昇温を抑制することができる。また、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときや燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であっても触媒温度Ｔｃが所定の高温領域内にあるときには、スロットルバルブ１２４の開度ＴＨを燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときの開度Ｔｈ１に比して大きい開度Ｔｈ２とした状態であり且つ触媒温度Ｔｃが温度Ｔｃ１未満であるときにエンジン２２の燃料噴射を開始すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づく駆動力を出力しながら走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。これにより、触媒１３４ａの昇温を抑制することができる。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒温度センサ１３４ｂにより検出された触媒温度Ｔｃを用いてステップＳ１３０，Ｓ２９０の処理で判定を行なうものとしたが、触媒温度センサ１３４ｂにより検出された触媒温度Ｔｃに代えて、フューエルカットを行なう条件が成立したときのエンジン２２の回転数Ｎｅｆｃやフューエルカットを行なう条件が成立したときのスロットル開度ＴＨｆｃ，フューエルカットを行なう条件が成立したときの空燃比ＡＦｆｃとフューエルカットが継続されている時間ｔｆｃとを用いて次式（７）により演算される触媒推定温度Ｔｃｅを用いるものとしてもよい。式（７）中、フューエルカット時触媒温度Ｔｃｆｃは、回転数Ｎｅｆｃとスロットル開度ＴＨｆｃとフューエルカット時触媒温度Ｔｃｆｃとの関係を予め定めてフューエルカット時触媒温度設定マップとしてハイブリッド用電子制御ユニット７０のＲＯＭ７４に記憶しておき、回転数Ｎｅｆｃとスロットル開度ＴＨｆｃとが与えられると記憶したマップから導出して得られたものを用いるものとした。フューエルカット時触媒温度設定マップの一例を図６に示す。フューエルカット時触媒温度Ｔｃｆｃは、回転数Ｎｅｆｃが高いほど高く、スロットル開度ＴＨｆｃが大きいほど大きくなるものとした。また、温度上昇量ΔＴｃｉ（℃）は、フューエルカットした直後に吸気管に付着した燃料が触媒１３４ａで燃えることにより生じる触媒１３４ａの温度上昇量であり、フューエルカット直前のエンジン２２の空燃比ＡＦｆｃが理論空燃比より燃料の多いリッチな状態であるほど高くなるよう設定するものとした。また、減少率ΔＴｃｄ（℃／ｓ）は、フューエルカットをしている最中の触媒温度の時間に対する減少率として予め実験などにより求めたものを用いるものとした。こうすれば、触媒温度センサ１３４ｂを設けることなく触媒１３４ａの温度を推定することができる。
【００４３】
Tce=Tcfc(Nefc,THfc)+ΔTci(AFfc)-ΔTcd・tfc    （７）
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ２８０〜Ｓ３００の処理では、スロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２であり且つ触媒温度Ｔｃが所定温度Ｔｃ１未満であるときにエンジン２２への燃料噴射が開始されるものとしたが、スロットル開度ＴＨと触媒温度Ｔｃとのいずれか一方のみを調べてもよく、例えば、触媒温度Ｔｃを調べずにスロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２であるときにエンジン２２への燃料噴射が開始されるものとしたり、スロットル開度を調べずに触媒温度Ｔｃが所定温度Ｔｃ１未満であるときにエンジン２２への燃料噴射が開始されるものとしてもよい。触媒温度Ｔｃを調べずにスロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２であるときにエンジン２２への燃料噴射が開始されるものとする場合、最初の燃料噴射タイミングは、スロットル開度ＴＨが開度Ｔｈ２であると判定されてから、エンジン２２が最初に吸入行程に入るタイミングとするのが望ましい。また、ステップＳ２９０の処理では、触媒温度Ｔｃが所定温度Ｔｃ１未満であるときにエンジン２２への燃料噴射が開始されるものとしたが、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満のときにエンジン２２への燃料噴射要求がなされてから最初の燃料噴射タイミングを迎えるまでの平均時間ｔａｖを予め実験などにより求めておき、エンジン２２への燃料噴射要求がなされてからの経過時間が平均時間ｔａｖを超えてからエンジン２２への燃料噴射を開始するものとしてもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理で、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときでも触媒温度Ｔｃが所定の高温領域内であるときにはスロットル開度ＴＨを開度Ｔｈ２にした状態でエンジン２２への燃料噴射を行なうものとしたが、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときにはステップＳ１３０の処理を実行しないでスロットル開度ＴＨを開度Ｔｈ１にした状態でエンジン２２への燃料噴射を行なうものとしてもよい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１４０の処理で目標スロットル開度ＴＨ＊をエンジン２２を自立運転するときのスロットル開度として予め定められた開度Ｔｈ２より小さい開度Ｔｈ１に設定し、ステップＳ２６０の処理で目標スロットル開度ＴＨ＊を開度Ｔｈ２に設定するものとしたが、ステップＳ２６０の処理で目標スロットル開度ＴＨ＊として設定される開度がステップＳ１４０の処理で目標スロットル開度ＴＨ＊として設定される開度より大きければよいから、例えば、ステップＳ１４０の処理で目標スロットル開度ＴＨ＊を開度Ｔｈ２に設定すると共にステップＳ２６０の処理で目標スロットル開度ＴＨ＊を開度Ｔｈ２より大きい開度に設定するものとしてもよい。
【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７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７における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、エンジン２２とモータ２２の双方で車輪を直接駆動するいわゆるパラレルハイブリッド車の形態としてもよい。
【００４９】
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自動車以外の電車などの車両として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。
【００５０】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、浄化装置１３４が「排気浄化装置」に相当し、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、アクセルペダル８３がオフされてスロットルバルブ１２４の開度をフューエルカット時の開度Ｔｈｆｃにした状態でエンジン２２をフューエルカットしている最中にアクセルペダル８３がオンされてエンジン２２の燃料噴射を開始する燃料噴射開始要求がなされたときに、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときにはスロットルバルブ１２４の開度を開度Ｔｈ１にした状態でエンジンＥＣＵ２４に燃料噴射指令を送信する図３の燃料噴射要求時駆動制御ルーチンのステップＳ１６０，Ｓ２４０の処理や燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときにはスロットルバルブ１２４の開度を開度Ｔｈ２にした状態で且つ触媒温度Ｔｃが所定温度Ｔ１未満であるときにエンジンＥＣＵ２４に燃料噴射指令を送信するステップＳ２８０〜Ｓ３００の処理，駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信するステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と燃料噴射指令を受信したときに最初の燃料噴射のタイミングでエンジン２２への燃料噴射が開始されるようエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。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、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当する。また、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときに触媒温度Ｔｃが所定の高温領域内にあるときにはスロットル開度ＴＨを開度Ｔｈ２にした状態で且つ触媒温度Ｔｃが温度Ｔ１未満であるときに燃料噴射指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する図３の燃料噴射要求時駆動制御ルーチンのステップＳ１２０，Ｓ１３０，Ｓ２８０〜Ｓ３３０の処理や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信するステップＳ２００〜Ｓ２３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と燃料噴射指令を受信したときに最初の燃料噴射のタイミングでエンジン２２への燃料噴射が開始されるようエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とも「制御手段」に相当する。
【００５１】
ここで、「排気浄化装置」としては、浄化装置１３４に限定されるものではなく、排気を浄化する触媒を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「内燃機関」としては、エンジン２２に限定されるものではなく、排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が取り付けられ、走行用の動力を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、走行用の動力を出力可能な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、アクセルペダル８３がオフされてスロットルバルブ１２４の開度をフューエルカット時の開度Ｔｈｆｃにした状態でエンジン２２をフューエルカットしている最中にアクセルペダル８３がオンされてエンジン２２の燃料噴射を開始する燃料噴射開始要求がなされたときに、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ未満であるときにはスロットルバルブ１２４の開度を開度Ｔｈ１にした状態で最初の燃料噴射タイミングでエンジン２２への燃料噴射を開始すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるようモータＭＧ２を制御し、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときにはスロットルバルブ１２４の開度を開度Ｔｈ２にした状態で且つ触媒温度Ｔｃが所定温度Ｔ１未満であるときにエンジン２２への燃料噴射を開始すると共に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが出力されるようモータＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときに触媒温度Ｔｃに拘わらずスロットルバルブ１２４の開度を開度Ｔｈ２にした状態でエンジン２２への燃料噴射を開始するものや燃料噴射停止繰り返し頻度Ｆｆｃが所定頻度Ｆｒｅｆ以上であるときにスロットル開度Ｔｈ２に拘わらず触媒温度Ｔｃが所定温度Ｔ１未満であるときにエンジン２２への燃料噴射を開始するものなど、アクセルオフに伴って内燃機関への燃料噴射を停止している最中にアクセルオンされて内燃機関への燃料噴射の開始を要求する燃料噴射開始要求がなされたとき、内燃機関への燃料噴射の停止と燃料噴射の開始とが１０秒間に所定回以上の割合で繰り返される高頻度噴射停止開始時でないときにはスロットル開度を第１の開度とした状態で且つ第１の開始タイミングで内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、高頻度噴射停止開始時であるときにはスロットル開度を第１の開度より大きい第２の開度とした状態でおよび／または第１の開始タイミングより遅い第２の開始タイミングで内燃機関への燃料噴射が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関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。「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ＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「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差動作用を有するものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され、この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。
【００５２】
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最良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。
【００５３】
以上、本発明を実施するための最良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】
【００５４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される燃料噴射要求時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を自立運転しながら走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。
【図６】フューエルカット時触媒温度設定マップの一例を示す説明図である。
【図７】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。
【符号の説明】
【００５６】
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  触媒、１３４ｂ  触媒温度センサ、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  スロットル開度センサ、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、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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【図７】
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