(57)【要約】【課題】ハイブリッド自動車において、排ガスを浄化するための触媒に関連した所定の異常診断の実行機会を良好に確保可能とする。【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、基本的にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定範囲内に保たれるようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊が設定されるが（ステップＳ１３０）、触媒床温Ｔｃａｔが所定の基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されていないときには、バッテリ５０の充電禁止時を除いて充放電要求パワーＰｂ＊が充電側の値Ｐｃに設定される（ステップＳ１７０）。そして、充放電要求パワーＰｂ＊でバッテリ５０が充放電されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭ２とが制御される（ステップＳ１９０〜Ｓ３５０）。【選択図】図３
2010023623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関から排出される排ガスを浄化するための触媒を含む浄化手段と、
前記触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、
前記触媒温度取得手段により取得される前記触媒の温度が所定温度以上であるときに前記触媒に関連した所定の異常診断を実行する異常診断手段と、
前記蓄電手段の残容量が所定範囲内に保たれるように前記蓄電手段の目標充放電電力を設定すると共に、前記触媒温度取得手段により取得された前記触媒の温度が前記所定温度未満であり、かつ前記異常診断手段により前記異常診断が実行されるべきときには、前記蓄電手段の充電禁止時を除いて前記目標充放電電力を充電側の値に設定する目標充放電電力設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された目標充放電電力で前記蓄電手段が充放電されると共に前記設定された要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段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自動車。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記触媒温度取得手段により取得された前記触媒の温度が前記所定温度未満であると共に前記異常診断手段により前記異常診断が実行されるべきときに前記内燃機関が運転されている場合には、該内燃機関の点火時期を遅角させるハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記触媒温度取得手段により取得された前記触媒の温度が前記所定温度未満であると共に前記異常診断手段による前記異常診断が実行されるべきときに前記内燃機関の運転が停止されている場合には、該内燃機関の運転停止が所定時間以上継続することを禁止するハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記内燃機関の機関軸と駆動輪に動力を伝達する所定の車軸と所定の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する動力分配統合手段を更に備え、
前記発電手段は、前記所定の回転軸に動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機であり、
前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であるハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド自動車において、
前記動力分配統合手段は、前記内燃機関の機関軸に接続される第１要素と、前記発電用電動機の回転軸に接続される第２要素と、前記所定の車軸に接続される第３要素とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された遊星歯車機構であるハイブリッド自動車。
【請求項６】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関から排出される排ガスを浄化するための触媒を含む浄化手段と、前記触媒の温度が所定温度以上であるときに前記触媒に関連した所定の異常診断を実行する異常診断手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段の残容量が所定範囲内に保たれるように前記蓄電手段の目標充放電電力を設定すると共に、前記触媒の温度が前記所定温度未満であり、かつ前記異常診断手段による前記異常診断が実行されるべきときには、前記蓄電手段の充電禁止時を除いて前記目標充放電電力を充電側の値に設定する目標充放電電力設定手段と、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標充放電電力で前記蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段と前記電動機とを制御するステップと、
を含むハイブリッド自動車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、走行用の動力を出力可能なエンジンと、当該エンジンからの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な第１のモータと、走行用の動力を出力可能な第２のモータとを有するハイブリッド自動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、エンジンの排気浄化触媒の上流側に設置された排気センサのセンサ出力値に基づいて空燃比制御が実行されると共に、排気浄化触媒の下流側に設置された排気センサのセンサ出力値に基づいて触媒の劣化診断を含む排気浄化触媒に関連した処理が実行される。ただし、エンジンが所定の無負荷運転状態または小空気量運転状態にある場合、下流側の排気センサの周囲のガス交換が充分に行われず、下流側排気センサのセンサ出力値が実際の排気を正確に反映していないことがあるため、排気浄化触媒に関連した処理の実行が禁止される。
【特許文献１】特開２００６−６３８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のようなハイブリッド自動車において、触媒の劣化診断といった排気浄化触媒に関連した処理は、本来、触媒が充分に活性化された状態すなわち触媒の温度（床温）が所定温度以上となって充分に高まった状態で行われるべきである。しかしながら、ハイブリッド自動車は、基本的にエンジンを停止した状態でモータからの動力により発進するものであり、発進後にエンジンが始動されて運転されるようになった後にも適宜エンジンの運転が停止されたり、エンジンのアイドル運転（無負荷運転）が実行されたりする。このため、ハイブリッド自動車では、エンジンのみを動力発生源として備える車両に比べて排気浄化触媒を昇温させ難くなり、また、エンジンが停止されたりアイドル運転されたりすると、ある程度昇温した排気浄化触媒が降温してしまうこともあり得る。従って、ハイブリッド自動車では、排ガスを浄化するための触媒に関連した所定の異常診断の実行機会を良好に確保すべく何らかの対策を施すことが好ましい。
【０００４】
そこで、本発明は、ハイブリッド自動車において、排ガスを浄化するための触媒に関連した所定の異常診断の実行機会を良好に確保可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるハイブリッド自動車およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明によるハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを有するハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関から排出される排ガスを浄化するための触媒を含む浄化手段と、
前記触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、
前記触媒温度取得手段により取得される前記触媒の温度が所定温度以上であるときに前記触媒に関連した所定の異常診断を実行する異常診断手段と、
前記蓄電手段の残容量が所定範囲内に保たれるように前記蓄電手段の目標充放電電力を設定すると共に、前記触媒温度取得手段により取得された前記触媒の温度が前記所定温度未満であり、かつ前記異常診断手段により前記異常診断が実行されるべきときには、前記蓄電手段の充電禁止時を除いて前記目標充放電電力を充電側の値に設定する目標充放電電力設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された目標充放電電力で前記蓄電手段が充放電されると共に前記設定された要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
このハイブリッド自動車では、基本的に蓄電手段の残容量が所定範囲内に保たれるように蓄電手段の目標充放電電力が設定されるが、触媒温度取得手段により取得された触媒の温度が所定温度未満であると共に異常診断手段により排ガスを浄化するための触媒に関連した所定の異常診断が実行されるべきときには、蓄電手段の充電禁止時を除いて目標充放電電力が充電側の値に設定される。そして、目標充放電電力で蓄電手段が充放電されると共に要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように内燃機関と発電手段と電動機とが制御される。このように、取得された触媒の温度が所定温度未満であると共に排ガスを浄化するための触媒に関連した異常診断が実行されるべきときに、蓄電手段の充電禁止時を除いて目標充放電電力を充電側の値に設定すれば、発電手段が内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電するように内燃機関が負荷運転されることになるので、それに伴って触媒を昇温させることが可能となる。これにより、このハイブリッド自動車では、触媒の温度が上記所定温度未満であって異常診断手段により触媒に関連した異常診断が実行されていないときに、速やかに触媒を昇温させて当該異常診断の実行機会を良好に確保することが可能となる。
【０００８】
また、前記制御手段は、前記触媒温度取得手段により取得された前記触媒の温度が前記所定温度未満であると共に前記異常診断手段により前記異常診断が実行されるべきときに前記内燃機関が運転されている場合には、該内燃機関の点火時期を遅角させるものであってもよい。これにより、触媒で燃焼する燃料の量を増加させて触媒を昇温させることが可能となる。
【０００９】
更に、前記制御手段は、前記触媒温度取得手段により取得された前記触媒の温度が前記所定温度未満であると共に前記異常診断手段による前記異常診断が実行されるべきときに前記内燃機関の運転が停止されている場合には、該内燃機関の運転停止が所定時間以上継続することを禁止するものであってもよい。これにより、異常診断手段により異常診断が実行される前にできるだけ内燃機関が運転されるようにして触媒を昇温させることができる。
【００１０】
更に、前記ハイブリッド自動車は、前記内燃機関の機関軸と駆動輪に動力を伝達する所定の車軸と所定の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する動力分配統合手段を更に備えてもよく、前記発電手段は、前記所定の回転軸に動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる発電用電動機であってもよく、前記電動機は、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を入出力可能であってもよい。そして、前記動力分配統合手段は、前記内燃機関の機関軸に接続される第１要素と、前記発電用電動機の回転軸に接続される第２要素と、前記所定の車軸に接続される第３要素とを有すると共にこれら３つの要素が互いに差動回転できるように構成された遊星歯車機構であってもよい。
【００１１】
本発明によるハイブリッド自動車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な発電手段と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関から排出される排ガスを浄化するための触媒を含む浄化手段と、前記触媒の温度が所定温度以上であるときに前記触媒に関連した所定の異常診断を実行する異常診断手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段の残容量が所定範囲内に保たれるように前記蓄電手段の目標充放電電力を設定すると共に、前記触媒の温度が前記所定温度未満であり、かつ前記異常診断手段による前記異常診断が実行されるべきときには、前記蓄電手段の充電禁止時を除いて前記目標充放電電力を充電側の値に設定する目標充放電電力設定手段と、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された目標充放電電力で前記蓄電手段が充放電されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく走行用の動力が得られるように前記内燃機関と前記発電手段と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００１２】
この方法によれば、触媒の温度が上記所定温度未満であって異常診断手段により触媒に関連した異常診断が実行されていないときに、速やかに触媒を昇温させて当該異常診断の実行機会を良好に確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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】
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２を含む内燃機関装置２１と、エンジン２２のクランクシャフト（機関軸）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に接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに連結された減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００１５】
内燃機関装置２１を構成するエンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気を燃焼室１２０内で爆発燃焼させ、混合気の爆発燃焼に伴うピストン１２１の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動へと変換することにより動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２では、図２からわかるように、エアクリーナ１２２により清浄された空気がスロットルバルブ１２３を介して吸気管１２６内に取り入れられ、吸入空気には燃料噴射弁１２７からガソリン等の燃料が噴射される。こうして得られる空気と燃料との混合気は、可変バルブタイミング機構として構成された動弁機構１３０により駆動される吸気バルブ１３１を介して燃焼室１２０に吸入されると共に点火プラグ１２８による電気火花によって爆発燃焼させられる。エンジン２２からの排気ガスは、排気バルブ１３２や排気マニホールド１４０を介して一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）といった有害成分を浄化する排気浄化触媒（三元触媒）を備える浄化装置１４１へと送出され、浄化装置１４１にて浄化された後、外部へと排出される。また、内燃機関装置２１は、浄化装置１４１の後段の排気管に接続されて排ガスをサージタンク（吸気系）へと還流させるＥＧＲ管１４２と、このＥＧＲ管１４２の中途に設けられて排気系から吸気系へと還流される排ガス（ＥＧＲガス）の還流量（ＥＧＲ量）を調節するＥＧＲ弁１４３と、ＥＧＲ管１４２内のＥＧＲガスの温度を検出する温度センサ１４４等を含む。
【００１６】
このように構成されるエンジン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により制御される。エンジンＥＣＵ２４は、図２に示すように、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の他に各種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等とを含む。そして、エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態等を検出する各種センサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力される。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、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１８０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１８１からの冷却水温Ｔｗ、燃焼室１２０内の圧力を検出する筒内圧センサ１８２からの筒内圧力、吸気バルブ１３１や排気バルブ１３２を駆動する動弁機構１３０に含まれ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１３３からのカムポジション、スロットルバルブ１２３の位置を検出するスロットルバルブポジションセンサ１２４からのスロットルポジション、エンジン２２の負荷としての吸入空気量を検出するエアフローメータ１８３からの吸入空気量ＧＡ、吸気管１２６に取り付けられた吸気温度センサ１８４からの吸気温度Ｔａｉｒ、吸気管１２６内の負圧を検出する吸気圧センサ１８５からの吸気負圧Ｐｉ、排気マニホールド１４０の浄化装置１４１の上流側に配置された空燃比センサ１８６からの空燃比ＡＦ、浄化装置１４１の下流側に配置された酸素センサ１８７からのリーン／リッチ信号（空燃比ＡＦが理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかを示す信号）、ＥＧＲ管１４２の温度センサ１４４からのＥＧＲガス温度等が入力ポートを介して入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２を駆動するための様々な制御信号を図示しない出力ポートを介して出力する。例えば、エンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１２７への駆動信号やスロットルバルブ１２３の位置を調節するスロットルモータ１２５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１２９への制御信号、動弁機構１３０への制御信号、ＥＧＲ弁１４３への駆動信号等を出力ポートを介して出力する。更に、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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ハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１７】
また、実施例のエンジンＥＣＵ２４は、排気浄化触媒の温度（触媒床温Ｔｃａｔ）が基準温度Ｔｒｅｆ（例えば４００℃程度）以上であると共に他の診断実行条件が成立しているときに、空燃比センサ１８６からの空燃比ＡＦと酸素センサ１８７からのリーン／リッチ信号とに基づいて浄化装置１４１の排気浄化触媒の劣化診断（異常診断）を行う。すなわち、エンジンＥＣＵ２４は、空燃比センサ１８６からの空燃比ＡＦがリッチ側にあるときには燃料噴射量が徐減するように燃料噴射弁１２７を制御すると共に空燃比ＡＦがリーン側にあるときに燃料噴射量が徐増するように燃料噴射弁１２７を制御する。そして、エンジンＥＣＵ２４は、一定時間内に空燃比センサ１８６からの空燃比ＡＦがリッチ側とリーン側との間で反転する反転回数Ｘと、酸素センサ１８７からの信号がリッチ側とリーン側との間で反転する反転回数Ｙとを求め、例えば反転回数Ｘと反転回数Ｙとの比Ｘ／Ｙが所定の閾値以下であるときに排気浄化触媒が劣化していると判断する。また、実施例のエンジンＥＣＵ２４は、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ以上であると共に他の診断実行条件が成立しているときに、酸素センサ１８７に対して異常診断用の負の電圧を印加して当該酸素センサ１８７から出力される電流値に基づいて酸素センサ１８７におけるクラック（素子割れ）といった異常の有無を診断する。
【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う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア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、車軸側回転要素としてのリングギヤ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、動力分配統合機構３０は、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側と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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００１９】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何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り、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は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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等が入力されており、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等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータ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ＥＣＵ７０に出力する。
【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からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０に出力する。更に、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を算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、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可能である。
【００２１】
ハイブリッドＥＣＵ７０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や、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等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等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。
【００２２】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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とに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクである要求トルクＴｒ＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸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とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊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に出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクＴｒ＊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トルクＴｒ＊に応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１および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から要求トルクＴｒ＊に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。
【００２３】
次に、上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０が走行しているときの動作について説明する。図３は、ハイブリッド自動車２０が走行しているときに、実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に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。
【００２４】
図３の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、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８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の残容量ＳＯＣや入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、エンジン停止時間ｔｓ、触媒床温Ｔｃａｔ、検査実行フラグＦｄｉａｇの値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、残容量ＳＯＣやバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。更に、エンジン停止時間ｔｓや触媒床温Ｔｃａｔ、検査実行フラグＦｄｉａｇの値は、エンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。エンジン停止時間ｔｓは、ハイブリッド自動車２０の走行中にエンジン２２の運転が停止されている時間であり、エンジンＥＣＵ２４に含まれる図示しないタイマにより計測される。触媒床温Ｔｃａｔは、実施例において、エアフローメータ１８３からの吸入空気量ＧＡや水温センサ１８１からの冷却水温Ｔｗ、空燃比センサ１８６からの空燃比ＡＦ、点火時期の遅角量等に基づいてエンジンＥＣＵ２４により推定されるものであるが、エンジン２２に対して触媒温度センサが設けられている場合には、当該触媒温度センサにより実測されるものであってもよい。検査実行フラグＦｄｉａｇは、ハイブリッド自動車２０の走行開始から走行終了までの間（１トリップ中）にエンジンＥＣＵ２４により上述の排気浄化触媒の劣化診断や酸素センサ１８７の異常判定といった排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されるまで値１に設定されると共に、当該異常診断が完了すると値０に設定されるものである。
【００２５】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力した触媒床温Ｔｃａｔが上記基準温度Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ以上であれば、所定のフラグＦを値０に設定した上で（ステップＳ１２０）、バッテリ５０を充電すべき電力またはバッテリ５０から放電すべき電力の目標値である充放電要求パワー（目標充放電電力）Ｐｂ＊を設定する（ステップＳ１３０）。実施例のステップＳ１３０では、図４に例示するようにバッテリ５０の残容量ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を規定する充放電要求パワー設定用マップ（通常マップ）を用いて、残容量ＳＯＣが低残量側閾値ＳＬから高残量側閾値ＳＨまでの範囲内に保たれるように充放電要求パワーＰｂ＊を設定する。すなわち、ステップＳ１００にて入力した残容量ＳＯＣが低残量側閾値ＳＬ未満のときには充放電要求パワーＰｂ＊が予め負の固定値として定められた充電電力Ｐｃに設定されると共に残容量ＳＯＣが高残量側閾値ＳＨ以上であるときには充放電要求パワーＰｂ＊が予め正の固定値として定められた放電電力Ｐｄに設定され、残容量ＳＯＣが低残量側閾値ＳＬ以上かつ高残量側閾値ＳＨ未満であるときには充放電要求パワーＰｂ＊が比較的緩やかな勾配で残容量ＳＯＣに比例して増減するように設定される。一方、ステップＳ１１０にて触媒床温Ｔｃａｔが上記基準温度Ｔｒｅｆ未満であると判断された場合には、更に検査実行フラグＦｄｉａｇが値１であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。検査実行フラグＦｄｉａｇが値０であってエンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒の劣化診断や酸素センサ１８７の異常判定といった排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されている場合には、上記ステップＳ１２０およびＳ１３０の処理を実行する。また、検査実行フラグＦｄｉａｇが値１であってエンジンＥＣＵ２４により上記異常診断が実行されていない場合には、上記フラグＦを値１に設定した上で（ステップＳ１５０）、ステップＳ１００にて入力したバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが予め定められた閾値（負の値）Ｗｒｅｆ未満であるか否か、すなわちバッテリ５０の充電が許可されているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｒｅｆ以上であってバッテリ５０の充電が禁止されている場合には、上記ステップＳ１２０およびＳ１３０の処理を実行する。これに対して、入力制限Ｗｉｎが閾値Ｗｒｅｆ未満であってバッテリ５０の充電が許可されている場合には、充放電要求パワーＰｂ＊を負の固定値である充電電力Ｐｃに設定する（ステップＳ１７０）。ただし、ステップＳ１７０では、例えばバッテリ５０の残容量ＳＯＣに応じて変化するように充放電要求パワーＰｂ＊を設定してもよい。
【００２６】
上述のようにしてステップＳ１３０またはＳ１７０にて充放電要求パワーＰｂ＊を設定したならば、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに動力を伝達する車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定した上で、車両全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ１８０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例において、要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとロスＬｏｓｓとの和からステップＳ１３０またはＳ１７０にて設定された充放電要求パワーＰｂ＊を減じることにより計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めることができる。
【００２７】
ステップＳ１８０の処理の後、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ１９０）、エンジン２２の運転が停止されている場合には、上述のフラグＦが値１であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。フラグＦが値１である場合、すなわち触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒の劣化診断といった排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されていない場合には、ステップＳ１００にて入力したエンジン停止時間ｔｓが所定時間ｔｒｅｆ（例えば１０分程度）未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。なお、ステップＳ２００にてフラグＦが値０であると判断された場合、ステップＳ２１０の処理はスキップされる。ステップＳ２００にてフラグＦが値０であると判断された場合、あるいはステップＳ２１０にてエンジン停止時間ｔｓが所定時間ｔｒｅｆ未満であると判断された場合には、エンジン２２の運転停止状態を続行すべきか否かを判定する（ステップＳ２２０）。実施例のステップＳ２２０では、例えばステップＳ１００にて入力した残容量ＳＯＣが所定の強制充電閾値を上回っていること、ステップＳ１００にて入力した車速Ｖが所定の間欠禁止車速Ｖｒｅｆ未満であること、およびステップＳ１８０にて設定された要求パワーＰ＊が所定のエンジン始動判定閾値未満であることのすべてが満たされている場合には、エンジン２２の運転停止状態を続行すべきと判断される。そして、ステップＳ２２０にてエンジン２２の運転停止状態を続行すべきと判断された場合には、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をそれぞれ値０に設定すると共に（ステップＳ２３０）、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を値０に設定する（ステップＳ２４０）。
【００２８】
次いで、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを用いてモータ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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（１）および式（２）に従い計算する（ステップＳ２５０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊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）に従い計算する（ステップＳ２６０）。そして、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値に設定する（ステップＳ２７０）。このようにしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、リングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内に制限することができる。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２８０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。なお、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００２９】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（１）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（２）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（３）
【００３０】
また、ステップＳ２１０にてエンジン停止時間ｔｓが所定時間ｔｒｅｆ以上であると判断された場合、あるいはステップＳ２２０にてエンジン２２の運転停止を続行すべきではないと判断された場合には、エンジン２２が始動されるようにエンジン始動フラグをオンし（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了させる。こうしてエンジン始動フラグがオンされて図３の駆動制御ルーチンが終了した場合には、ハイブリッドＥＣＵ７０により図示しないエンジン始動時駆動制御ルーチンが実行される。エンジン始動時駆動制御ルーチンは、モータＭＧ１によりエンジン２２をクランキングしながらエンジン２２を始動させると共に、エンジン２２のクランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクをキャンセルしつつ要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御する処理であり、かかるエンジン始動時駆動制御ルーチンが終了するとエンジン始動フラグがオフされることになる。そして、エンジン始動フラグがオフされると、ハイブリッドＥＣＵ７０により再度本ルーチンが実行されることになる。
【００３１】
一方、ステップＳ１９０にてエンジン２２が運転されていると判断された場合には、上述のフラグＦが値１であるか否かを判定し（ステップＳ３００）、フラグＦが値１である場合、すなわち触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒の劣化診断といった排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されていない場合には、エンジン２２の点火時期を遅角させるべくエンジンＥＣＵ２４に対して点火時期遅角指令を送信する（ステップＳ３１０）。なお、ステップＳ３００にてフラグＦが値０であると判断された場合、ステップＳ３１０の処理はスキップされる。ステップＳ３００またはステップＳ３１０の処理の後、エンジン２２の運転状態を続行すべきか否かを判定する（ステップＳ３２０）。実施例のステップＳ３２０では、例えばステップＳ１００にて入力した車速Ｖが所定の間欠禁止車速Ｖｒｅｆ以上であり、かつステップＳ１８０にて設定された要求パワーＰ＊が所定のエンジン停止判定閾値以上である場合に、エンジン２２の運転状態を続行すべきと判断される。そして、ステップＳ３２０にてエンジン２２の運転状態を続行すべきと判断された場合には、ステップＳ１８０にて設定された要求パワーＰ＊のすべてをエンジン２２によりまかなうものとして、要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の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（ステップＳ３３０）。実施例では、エンジン２２が効率よく運転されるときの回転数およびトルクを要求パワーに対応して規定する運転ポイント設定制約としての動作ラインが予め作成されてＲＯＭ７４に記憶されており、ステップＳ３３０では、この動作ラインと要求パワーＰ＊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＊とを設定するものとした。図６に、エンジン２２の動作ラインと回転数ＮｅとトルクＴｅとの相関曲線とを例示する。同図に示すように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、上記動作ラインと要求パワーＰ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となることを示す相関曲線との交点として求めることができる。
【００３２】
続いて、目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）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）とを用いて次式（４）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とを用いて次式（５）に従いモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３４０）。ここで、式（４）は、動力分配統合機構３０の回転要素における力学的な関係式である。図７に動力分配統合機構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例示する。図中、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側の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。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１にトルクＴｍ１を出力させたときにこのトルク出力によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２にトルクＴｍ２を出力させたときに減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（４）は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。また、ステップＳ２６０にて用いられる式（３）も図７の共線図から容易に導出することができる。更に、式（５）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（５）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。こうしてモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、上述のステップＳ２５０〜Ｓ２８０の処理を実行した上で、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。この場合、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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とが得られるように図示しないスロットルバルブの開度制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。また、エンジンＥＣＵ２４は、ステップＳ３１０にて送信された点火時期遅角指令を受信している場合、エンジン２２の点火時期を所定量だけ遅角させる。
【００３３】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)  …（４）
Tm1*=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt  …（５）
【００３４】
また、ステップＳ１９０にてエンジン２２が運転されていると判断された後、ステップＳ３２０にてエンジン２２の運転を続行すべきではないと判断された場合には、所定のエンジン停止フラグがオンされ（ステップＳ３５０）、本ルーチンが終了することになる。こうしてエンジン停止フラグがオンされた場合には、ハイブリッドＥＣＵ７０により図示しないエンジン停止制御ルーチンが実行される。エンジン停止制御ルーチンは、エンジン２２に対する燃料供給を停止した状態で、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅが所定の停止直前回転数に達するまでエンジン２２の回転を抑制するための負のトルクをモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共に、回転数Ｎｅが停止直前回転数に達したタイミングでピストンを保持するための正のトルクをモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊として設定し、更に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する処理であり、かかるエンジン停止制御ルーチンが終了するとエンジン停止フラグがオフされることになる。そして、エンジン停止フラグがオフされると、ハイブリッドＥＣＵ７０により再度本ルーチンが実行されることになる。
【００３５】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、基本的にバッテリ５０の残容量ＳＯＣが低残量側閾値ＳＬから高残量側閾値ＳＨまでの範囲内に保たれるように充放電要求パワー（目標充放電電力）Ｐｂ＊が設定されるが（ステップＳ１３０）、エンジンＥＣＵ２４により推定された触媒床温Ｔｃａｔが所定の基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒の劣化診断や酸素センサ１８７の異常診断といった排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されていないとき（実行されるべきとき）には、バッテリ５０の充電禁止時（Ｗｉｎ≧Ｗｒｅｆであるとき）を除いて充放電要求パワーＰｂ＊が充電側の値Ｐｃに設定される（ステップＳ１７０）。そして、充放電要求パワーＰｂ＊でバッテリ５０が充放電されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭ２とが制御される（ステップＳ１９０〜Ｓ３５０）。このように、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共に排ガスを浄化するための排気浄化触媒に関連した異常診断がエンジンＥＣＵ２４により実行されるべきときに、バッテリ５０の充電禁止時を除いて充放電要求パワーＰｂ＊を充電側の値Ｐｃに設定すれば、発電手段としてもモータＭＧ１がエンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いて発電するようにエンジン２２が負荷運転されることになるので、それに伴って排気浄化触媒を昇温させることが可能となる。また、ハイブリッド自動車２０では、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されるべきときにエンジン２２が運転されている場合に、当該エンジン２２の点火時期が遅角されるので（ステップＳ３１０）、排気浄化触媒で燃焼する燃料の量（いわゆる後燃え）を増加させて触媒を昇温させることが可能となる。更に、ハイブリッド自動車２０では、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ未満であると共にエンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されるべきときにエンジン２２の運転が停止されている場合に、エンジン２２の運転停止が所定時間ｔｒｅｆ以上継続することが禁止されることから（ステップＳ２１０）、エンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒に関連した異常診断が実行される前に、できるだけエンジン２２が運転されるようにして排気浄化触媒を昇温させることができる。この結果、実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ未満であってエンジンＥＣＵ２４により排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されていないときに、速やかに排気浄化触媒を昇温させて当該異常診断の実行機会を良好に確保することが可能となる。
【００３６】
なお、上記ハイブリッド自動車２０では、車軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有し、モータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。更に、上記ハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により減速してリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図８に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ａのように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図８における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。
【００３７】
ここで、上記実施例および変形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しておく。すなわち、上記実施例においては、リングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なエンジン２２が「内燃機関」に相当し、エンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能なモータＭＧ１が「発電手段」や「発電用電動機」に相当し、リングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ１およびＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、エンジン２２から排出される排ガスを浄化するための排気浄化触媒を含む浄化装置１４１が「浄化手段」に相当し、触媒床温Ｔｃａｔを推定するエンジンＥＣＵ２４が「触媒温度取得手段」に相当し、触媒床温Ｔｃａｔが所定の基準温度Ｔｒｅｆ以上であるときに排気浄化触媒の劣化診断や酸素センサ１８７の異常診断としった排気浄化触媒に関連した異常診断を実行するエンジンＥＣＵ２４が「異常診断手段」に相当し、図３のステップＳ１１０〜Ｓ１７０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標充放電電力設定手段」に相当し、図３のステップＳ１８０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、図３のステップＳ１９０〜Ｓ３５０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「制御手段」に相当し、動力分配統合機構３０が「動力分配統合手段」や「遊星歯車機構」に相当する。
【００３８】
ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「発電手段」や「電動機」、「発電用電動機」は、モータＭＧ１，ＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「浄化手段」は、内燃機関から排出される排ガスを浄化するための触媒を含むものであれば如何なる形式のものであっても構わない。「触媒温度取得手段」は、触媒の温度を推定または実測するものであれば如何なる形式のものであっても構わない。「異常診断手段」は、触媒の温度が所定温度以上であるときに触媒に関連した所定の異常診断を実行するものであれば、エンジンＥＣＵ２４以外の如何なる形式のものであっても構わない。「目標充放電電力設定手段」は、蓄電手段の残容量が所定範囲内に保たれるように目標充放電電力を設定すると共に、触媒の温度が所定温度未満であり、かつ排気浄化触媒に関連した異常診断が実行されるべきときに、蓄電手段の充電禁止時を除いて目標充放電電力を固定値または可変値である充電側の値に設定するものであれば、ハイブリッドＥＣＵ７０の以外の如何なる形式のものであっても構わない。「要求駆動力設定手段」は、アクセル開度と車速とに基づいて要求駆動力としての要求トルクを設定するものに限られず、例えばアクセル開度のみに基づいて要求駆動力を設定するもののような他の如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、単一の電子制御ユニットといったようなハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「動力分配統合手段」は、内燃機関の機関軸と駆動輪に動力を伝達する所定の車軸と所定の回転軸との３軸に接続されてこれら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力するものであれば、シングルピニオン式遊星歯車機構である動力分配統合機構３０に限られず、ダブルピニオン式遊星歯車機構やデファレンシャルギヤといった他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００３９】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】内燃機関装置２１の概略構成図である。
【図３】実施例のハイブリッドＥＣＵ７０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】残容量ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を例示する説明図である。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２の動作ラインと目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との相関曲線とを例示する説明図である。
【図７】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例示する共線図である。
【図８】変形例に係るハイブリッド自動車２０Ａの概略構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
２０，２０Ａ  ハイブリッド自動車、２１  内燃機関装置、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，７２  ＣＰＵ、２４ｂ，７４  ＲＯＭ、２４ｃ，７６  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、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ〜３９ｄ  車輪、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、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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  ブレーキペダルストロークセンサ、８７  車速センサ、１２０  燃焼室、１２１  ピストン、１２２  エアクリーナ、１２３  スロットルバルブ、１２４  スロットルバルブポジションセンサ、１２５  スロットルモータ、１２６  吸気管、１２７  燃料噴射弁、１２８  点火プラグ、１２９  イグニッションコイル、１３０  動弁機構、１３１  吸気バルブ、１３２  排気バルブ、１３３  カムポジションセンサ、１４０  排気マニホールド、１４１  浄化装置、１４２  ＥＧＲ管、１４３  ＥＧＲ弁、１４４温度センサ、１８０  クランクポジションセンサ、１８１  水温センサ、１８２  筒内圧センサ、１８３  エアフローメータ、１８４  吸気温度センサ、１８５  吸気圧センサ、１８６  空燃比センサ、１８７  酸素センサ、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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【図７】
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【図８】
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