(57)【要約】【課題】ＥＧＲ制御に起因したエミッションの悪化等を抑制可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、ＥＧＲ装置を備えたハイブリッド車両に搭載され、エンジンと、スロットルバルブと、制御手段と、を有する。制御手段は、ＥＧＲ率の指令値が第１の所定値以上の場合、エア逆モデルによるスロットルバルブの制御からエアモデルによるスロットルバルブの制御へ変更する。【選択図】図６
2010209729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲ装置を備えたハイブリッド車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、
エンジンと、
前記エンジンへのガスの流入量を調整するスロットルバルブと、
ＥＧＲ率の指令値が第１の所定値以上の場合、エア逆モデルによる前記スロットルバルブの制御からエアモデルによる前記スロットルバルブの制御へ変更する制御手段と、
を備えることを特徴する内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記エアモデルによる前記スロットルバルブの制御中に、前記指令値が第２の所定値以下の状態が所定時間幅継続し、かつ、空気負荷率の目標値と空気負荷率の推定値との偏差が所定偏差以内の場合、前記エアモデルによる前記スロットルバルブの制御から前記エア逆モデルによる前記スロットルバルブの制御に変更する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲを備えたハイブリッド車両に搭載される内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の状態に応じてスロットルバルブの制御を調整する内燃機関の制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、ＥＧＲを備えた車両において、吸気系モデルに従い、ＥＧＲ量、スロットル開度、燃料噴射量を調整する制御を実施する技術が開示されている。また、特許文献２には、車両において、機関過渡運転か機関定常運転かを判断し、定常運転の場合、吸気逆モデル（エア逆モデル）ではなく収束スロットル開度でスロットルバルブの制御を実施する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０８２１００号公報
【特許文献２】特開２００６−１５２８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エア逆モデルによる制御では、トルク応答性向上のために早期に流入空気量を増加させるため、一時的にスロットルバルブを開く。しかし、このときにＥＧＲ制御を実行していた場合、流入空気量の予測値の精度が低下し、エミッションの悪化等が生じるおそれがある。特許文献１及び特許文献２には、上記の問題について、何ら考慮されていない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＥＧＲ制御に起因したエミッションの悪化等を抑制可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、ＥＧＲ装置を備えたハイブリッド車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、エンジンと、前記エンジンへのガスの流入量を調整するスロットルバルブと、ＥＧＲ率の指令値が第１の所定値以上の場合、エア逆モデルによる前記スロットルバルブの制御からエアモデルによる前記スロットルバルブの制御へ変更する制御手段と、を備える。
【０００７】
上記の内燃機関の制御装置は、ＥＧＲ装置を備えたハイブリッド車両に搭載され、エンジンと、スロットルバルブと、制御手段と、を有する。制御手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であり、ＥＧＲ率の指令値が第１の所定値以上の場合、エア逆モデルによるスロットルバルブの制御からエアモデルによるスロットルバルブの制御へ変更する。「第１の所定値」は、例えばエア逆モデルによるスロットル制御時にエミッション悪化やトルク変動が生じる恐れがあるＥＧＲ率の下限値に設定される。このようにすることで、内燃機関の制御装置は、ＥＧＲ制御実行時のエア逆モデルによるスロットル制御の精度低下等に起因したエミッション悪化等を抑制することができる。
【０００８】
上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記制御手段は、前記エアモデルによる前記スロットルバルブの制御中に、前記指令値が第２の所定値以下の状態が所定時間幅継続し、かつ、空気負荷率の目標値と空気負荷率の推定値との偏差が所定偏差以内の場合、前記エアモデルによる前記スロットルバルブの制御から前記エア逆モデルによる前記スロットルバルブの制御に変更する。「第２の所定値」は、例えばエアモデルからエア逆モデルによるスロットル制御に切り替えた場合に、ＥＧＲ制御に起因したスロットル制御の精度低下等によるエミッション悪化やトルク変動が生じる恐れがないＥＧＲ率の範囲に設定される。「所定時間幅」は、例えばＥＧＲ率の実値または推定値が第２の所定値になる時間幅に設定される。また、「所定偏差」は、例えばエア逆モデルによるスロットル制御に切り替えた場合に、スロットル開度の変化に起因したエミッション悪化等のおそれがない範囲に設定される。このようにすることで、内燃機関の制御装置は、エア逆モデルによるスロットル制御への切替時のトルク急増に起因したショックを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成図を示す。
【図２】通常スロットル制御及びエア逆モデルスロットル制御の処理概要を示す図を示す。
【図３】エンジン回転数上昇レート上限マップ１及びエンジン回転数上昇レート上限マップ２の一例を示す。
【図４】第１の制御及び第２の制御を実施した場合の処理概要を示すタイムチャートである。
【図５】比較例における処理の概要を示すタイムチャートである。
【図６】第１の制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】エア逆モデルスロットル制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】通常スロットル制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第２の制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第３の制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第４の制御の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１１】
［ハイブリッド車両の構成］
図１は、本発明に係る内燃機関の制御装置が適用されたハイブリッド車両の概略構成図を示す。なお、図中の破線矢印は、信号の入出力を示している。
【００１２】
ハイブリッド車両１００は、主に、エンジン（内燃機関）１と、車軸２と、駆動輪３と、第１のモータジェネレータＭＧ１と、第２のモータジェネレータＭＧ２と、動力分割機構４と、インバータ５と、バッテリ６と、ＥＣＵ５０と、を備える。
【００１３】
車軸２は、エンジン１及び第２のモータジェネレータＭＧ２の動力を車輪３に伝達する動力伝達系の一部である。車輪３は、ハイブリッド車両１００の車輪であり、説明の簡略化のため、図１では特に左右前輪のみが表示されている。
【００１４】
エンジン１は、ガソリンエンジンなどによって構成され、ハイブリッド車両１００の主たる推進力を出力する動力源として機能する。エンジン１は、吸気通路（不図示）より供給される吸気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼することによって、動力を発生する。エンジン１内の燃焼により発生した排気ガスは、排気通路（不図示）に排出される。エンジン１は、ＥＣＵ５０によって種々の制御が行われる。
【００１５】
また、ハイブリッド車両１００は、図示しないＥＧＲ装置を備える。具体的には、吸気通路と排気通路とに連通するＥＧＲ通路が配置される。このＥＧＲ通路は、図示しないＥＧＲ弁やＥＧＲクーラなどを備え、エンジン１からの排気ガスの一部を吸気側へ還流する。
【００１６】
第１のモータジェネレータＭＧ１は、主としてバッテリ６を充電するための発電機、或いは第２のモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として機能するように構成されており、エンジン１の出力により発電を行う。第１のモータジェネレータＭＧ１は、例えば制動時（減速時）などにおいて回生ブレーキとして機能して、回生運動を行うことで電力を発生する。また、第２のモータジェネレータＭＧ２は、主としてエンジン１の出力をアシスト（補助）する電動機として機能するように構成されている。
【００１７】
動力分割機構４は、サンギヤやリングギヤなどを有して構成されるプラネタリギヤ（遊星歯車機構）に相当し、エンジン１の出力を第１のモータジェネレータＭＧ１及び車軸２へ分配することが可能に構成されている。
【００１８】
インバータ５は、バッテリ６と、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。
【００１９】
バッテリ６は、第１のモータジェネレータＭＧ１及び／又は第２のモータジェネレータＭＧ２を駆動するための電源として機能することが可能に構成されると共に、第１のモータジェネレータＭＧ１及び／又は第２のモータジェネレータＭＧ２が発電した電力を充電可能に構成された蓄電池である。
【００２０】
ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを備え、ハイブリッド車両１００内の各構成要素に対して種々の制御を行う。特に、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、図示しないスロットルバルブの開度を制御すると共に、ＥＧＲ弁を制御することによりＥＧＲ率を制御する。このように、ＥＣＵ５０は、本発明における制御手段として機能する。
【００２１】
以下では、ＥＣＵ５０が実行する処理について具体的に説明する。
【００２２】
［制御方法］
次に、本実施形態におけるＥＣＵ５０の制御について説明する。以下では、本実施形態でＥＣＵ５０が実行する４つの制御方法（以後、「第１の制御」、「第２の制御」、「第３の制御」、「第４の制御」と呼ぶ。）の概要について説明した後、さらにタイムチャート及びフローチャートを用いてこれらの処理について補足説明する。
【００２３】
（第１の制御）
まず、第１の制御について説明する。第１の制御では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率の指令値（以後、「指令ＥＧＲ率」と呼ぶ。）が所定率（以後、「ＥＧＲ率Ｌｅ１」と呼ぶ。）以上の場合、後述するエア逆モデルによるスロットル開度の制御（以後、「エア逆モデルスロットル制御」と呼ぶ。）から後述するエアモデル（吸気順モデル）による通常のスロットル制御（以後、「通常スロットル制御」と呼ぶ。）へ変更する。これにより、ＥＣＵ５０は、エミッション悪化やトルク変動を防止する。以下では、エア逆モデルスロットル制御及び通常スロットル制御とＥＧＲ率Ｌｅ１について具体的に説明する。
【００２４】
まず、エア逆モデルスロットル制御及び通常スロットル制御の概要について図２を用いて説明する。図２（ａ）は、通常スロットル制御によるスロットル開度の目標値（以後、「目標スロットル開度Ｄ１」と呼ぶ。）の算出方法の概要を示し、図２（ｂ）は、エア逆モデルスロットル制御によるスロットル開度の目標値（以後、「目標スロットル開度Ｄ２」と呼ぶ。）の算出方法の概要を示す。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、通常スロットル制御では、ＥＣＵ５０は、まず、エンジントルクの目標値（以後、「目標エンジントルクＴｅ」と呼ぶ。）とエンジン回転数の目標値（以後、「目標エンジン回転数Ｎｅ」と呼ぶ。）を各種センサから検出する。
【００２６】
そして、ＥＣＵ５０は、目標エンジントルクＴｅ及び目標エンジン回転数Ｎｅに対応する適切な目標スロットル開度Ｄ１が定められたマップ（以後、「スロットルマップＭｓ」と呼ぶ。）を参照することで、目標エンジントルクＴｅと目標エンジン回転数Ｎｅとに基づき目標スロットル開度Ｄ１を求める。スロットルマップＭｓは、例えば実験等に基づき予め作成され、ＥＣＵ５０のメモリ等に保持される。
【００２７】
一方、図２（ｂ）に示すように、エア逆モデルスロットル制御では、ＥＣＵ５０は、まず、通常スロットル制御と同様に、各種センサから目標エンジントルクＴｅと目標エンジン回転数Ｎｅとをそれぞれ取得する。
【００２８】
そして、ＥＣＵ５０は、目標エンジントルクＴｅ及び目標エンジン回転数Ｎｅに対する適切な空気（機関）負荷率の目標値（以後、「目標空気負荷率ＫＬＴ」と呼ぶ。）が定められたマップ（以後、「負荷率マップＭｌ」と呼ぶ。）を参照することで、目標エンジントルクＴｅと目標エンジン回転数Ｎｅとに基づき目標空気負荷率ＫＬＴを求める。負荷率マップＭｌは、実験等に基づき予め作成され、ＥＣＵ５０のメモリ等に保持される。
【００２９】
そして、ＥＣＵ５０は、目標空気負荷率ＫＬＴを入力値とし目標スロットル開度Ｄ２を出力値としたマップ又は式（以後、「エア逆モデルＭｅ」と呼ぶ。）を参照することで、目標空気負荷率ＫＬＴから目標スロットル開度Ｄ２を決定する。エア逆モデルＭｅは、実験等に基づき予め作成され、ＥＣＵ５０のメモリ等に保持される。
【００３０】
以上に説明したように、図２（ａ）に示す通常スロットル制御の場合、当該制御に対するエンジントルクの応答性は一次遅れ系になる。一方、図２（ｂ）に示すエア逆モデルスロットル制御では、当該制御に対するエンジントルクの応答性が一次進み系となる。よって、エア逆モデルスロットル制御を実行することで、ＥＣＵ５０は、エンジントルクの応答性を向上させることができる。
【００３１】
次に、ＥＧＲ率Ｌｅ１について説明する。上述したように、ＥＣＵ５０は、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１に達した場合、エア逆モデルスロットル制御から通常スロットル制御に切り替える。このときＥＧＲ率Ｌｅ１は、例えば、エア逆モデルスロットル制御時にエミッション悪化やトルク変動が生じる恐れがあるＥＧＲ率の下限値に実験等に基づき設定される。
【００３２】
これについて補足説明する。上述したように、エア逆モデルスロットル制御では、応答性向上のために早期にエンジン１の筒内流入空気量、即ち空気負荷率を増加させるため、一時的にスロットルバルブを開ける。しかし、エア逆モデルスロットル制御中にＥＧＲガスがエンジン１に還流された場合、筒内流入空気量の予測値、即ち目標空気負荷率ＫＬＴの精度が低下し、エミッションの悪化、ノッキングの発生、トルク変動等の恐れがある。
【００３３】
以上を考慮し、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１以上の場合には、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルスロットル制御から通常スロットル制御に切り替える。これにより、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ制御によるエア逆モデルスロットル制御の精度低下等に起因したエミッション悪化等を抑制することができる。一方、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１未満の場合には、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルスロットル制御を実行する。これにより、ＥＣＵ５０は、トルクの応答性を高めることができる。
【００３４】
（第２の制御）
次に、第２の制御について説明する。第２の制御では、ＥＣＵ５０は、後述する所定の条件を満たした場合のみ、通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御へ切り替える。これにより、ＥＣＵ５０は、通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御への切替に起因したエンジントルク急増によるショックの発生を抑制する。
【００３５】
具体的には、まず、ＥＣＵ５０は、通常スロットル制御中に指令ＥＧＲ率が所定率（以後、「ＥＧＲ率Ｌｅ２」と呼ぶ。）以下となる時間幅が所定時間幅（以後、「時間幅Ｔｗ２」と呼ぶ。）に達したか否か判断する。ここで、ＥＧＲ率Ｌｅ２は、例えばエア逆モデルスロットル制御への切替に起因してスロットル制御の精度が低下する恐れがないＥＧＲ率の範囲に実験等により設定される。ＥＧＲ率Ｌｅ２は、ＥＧＲＬｅ１より小さい値に設定される。また、時間幅Ｔｗ２は、例えばＥＧＲ率の実値または推定値がＥＧＲ率Ｌｅ２になる時間幅に実験等により設定される。即ち、時間幅Ｔｗ２は、指令ＥＧＲ率に対するＥＧＲ率の実値または推定値の遅れ分を考慮して定められる。
【００３６】
さらに、ＥＣＵ５０は、上述の条件を満たし、かつ、エア逆モデルによる目標空気負荷率ＫＬＴと空気負荷率の推定値（以後、「推定空気負荷率ＫＬＰ」と呼ぶ。）との偏差（以後、「偏差Ｈｋｌ」と呼ぶ。）が所定差（以後、「下限偏差Ｌｈｋｌ」と呼ぶ。）以下になった場合、通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御へ切り替える。ここで、下限偏差Ｌｈｋｌは、スロットル開度の変化に起因したエミッション悪化等のおそれがない範囲に実験等に基づき設定される。
【００３７】
これについて補足説明する。偏差Ｈｋｌが大きい場合、通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御への切替に起因して、スロットル開度の変化量が大きくなり、エミッション悪化やトルク変動が生じるおそれがある。以上を考慮し、ＥＣＵ５０は、偏差Ｈｋｌが下限偏差Ｌｈｋl以下になった場合のみ通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御へ切り替える。これにより、スロットル開度の変化に起因したエミッション悪化等を抑制することができる。
【００３８】
なお、上述の説明では、通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御への切替時の条件について述べた。一方、通常スロットル制御に代えて、エア逆モデルスロットル制御に通常スロットル制御に相当するスロットル開度の制限値を設けていた場合、即ちエア逆モデルスロットル制御にガード処理をしていた場合にも本発明は適用可能である。具体的には、ＥＣＵ５０は、当該ガード処理を実行するエア逆モデルスロットル制御からガード処理をしないエア逆モデルスロットル制御へ切り替えるか否かを、上述したＥＧＲ率Ｌｅ２、時間幅Ｔｗ２、及び下限偏差Ｌｈｋｌ等に基づき判断する。この場合であっても、ＥＣＵ５０は、トルク急増によるショックを防止することができる。
【００３９】
（第３の制御）
次に第３の制御について説明する。第３の制御では、ＥＣＵ５０は、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルク（以後、「ＭＧ１トルク」と呼ぶ。）の指令値の算出に用いるフィードフォワード項算出用の推定エンジントルクの無駄時間と時定数を、エア逆モデルスロットル制御と通常スロットル制御とで切り替える。これにより、ＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクのフィードフォワード項の精度を向上させる。
【００４０】
以後では、エア逆モデルスロットル制御に使用する推定エンジントルク、即ちエンジントルクの推定値の応答性を決める時定数を「時定数１」と呼び、無駄時間を「無駄時間１」と呼ぶ。そして通常スロットル制御に用いる推定エンジントルクの応答性を決める時定数を、「時定数２」と呼び、無駄時間を「無駄時間２」と呼ぶ。時定数１、２と無駄時間１、２は、それぞれ実験等に基づき適切な値に設定される。
【００４１】
一般的に、通常スロットル制御時とエア逆モデルスロットル制御時とで、適切な時定数及び無駄時間は異なる。従って、強制パージ要求時にＭＧ１トルクのフィードフォワード項、即ち、ＭＧ１トルクの算出にあたりフィードフォワード制御により調整する項をより精度良く求めるためには、当該フィードフォワード項に用いる推定エンジントルクの時定数と無駄時間とをそれぞれの場合に適した値に設定する必要がある。
【００４２】
従って、第３の制御では、ＥＣＵ５０は、実験等に基づき適切に求められた時定数１、２と無駄時間１、２とをメモリ等に保存しておき、通常スロットル制御時とエア逆モデルスロットル制御時とで、これらを適切に使い分ける。このようにすることで、ＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクのフィードフォワード項の精度向上により、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数制御向上が可能となり、ドライバビリティの向上及びパワー収支の改善をすることができる。
【００４３】
（第４の制御）
次に、第４の制御について説明する。第４の制御では、ＥＣＵ５０は、指令ＥＧＲ率が所定のＥＧＲ率（以後、「ＥＧＲ率Ｌｅ４」と呼ぶ。）以上の場合には、通常よりも低いエンジン回転数の上昇レートの上限値（以後、「エンジン回転数上昇レート上限値」と呼ぶ。）を使用する。ＥＧＲ率Ｌｅ４は、例えば実験等に基づき適切な値に設定される。これにより、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ量の予測値の精度を向上させ、エミッション悪化、トルク変動を防止する。
【００４４】
これについて補足説明する。一般に、ＥＧＲ量が大きい場合には、エンジン回転数上昇レートが大きいときに推定ＥＧＲ量の精度が低下する。この結果、トルク変動が発生する可能性がある。以上を考慮し、ＥＣＵ５０は、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ４以上の場合には、エンジン回転数上昇レート上限値の設定を低くする。この場合、ＥＧＲ率Ｌｅ４は、ＥＧＲ量の予測値の精度が低下する恐れがあるＥＧＲ率の下限値に設定される。
【００４５】
次に、第４の制御で使用するエンジン回転数上昇レート上限値の一例について図３を用いて説明する。図３は、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ４未満の場合に使用する各エンジン回転数に対応するエンジン回転数上昇レート上限値のマップ（以後、「エンジン回転数上昇レート上限マップ１」と呼ぶ。）と、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ４以上の場合に使用する各エンジン回転数に対応するエンジン回転数上昇レート上限値のマップ（以後、「エンジン回転数上昇レート上限マップ２」と呼ぶ。）とをそれぞれ示す。エンジン回転数上昇レート上限マップ１とエンジン回転数上昇レート上限マップ２とは、それぞれ、実験等に基づき適切な値に設定され、ＥＣＵ５０のメモリ等に保持される。
【００４６】
図３に示すように、同一のエンジン回転数で比べた場合、エンジン回転数上昇レート上限マップ２に示されるエンジン回転数上昇レート上限値は、エンジン回転数上昇レート上限マップ１に示されるエンジン回転数上昇レート上限値よりも小さい値に設定されている。このように、ＥＧＲ量が大きい場合には、エンジン回転数上昇レート上限値を小さくすることで、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ量の予測値の精度が低下するのを防ぐ。
【００４７】
（タイムチャート）
次に、図４及び図５に示すタイムチャートを用いてＥＣＵ５０が実行する処理について説明する。図４は、第１の制御及び第２の制御を実行した場合の処理概要を示すタイムチャートである。
【００４８】
図４は、上から順に、要求エンジンパワー、ＥＧＲ率、エンジントルク、エンジン回転数、スロットル開度、空気負荷率を示している。なお、図４において、グラフＢ２は、指令ＥＧＲ率に相当し、グラフＢ３は、ＥＧＲ率の推定値に相当する。そして、グラフＢ４は、エンジントルクの要求値に相当する。そして、グラフＢ６は、スロットル開度の実値に相当する。そして、グラフＢ７は、目標空気負荷率ＫＬＴに相当し、グラフＢ８は、推定空気負荷率ＫＬＰに相当し、グラフＢ９は、空気負荷率の実値に相当する。
【００４９】
図４に示すように、所定時刻「ｔ１」までは、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１未満であるため、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルスロットル制御を実行する（グラフＢ２参照）。これにより、ＥＣＵ５０は、エンジントルクの応答性を向上させることができる。
【００５０】
そして、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１に達した時刻ｔ１以後は、ＥＣＵ５０は、通常スロットル制御を実行する。これにより、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ制御によるエア逆モデルスロットル制御の精度低下等に起因したエミッション悪化等を抑制することができる。
【００５１】
そして、時刻ｔ１以後の所定時刻「ｔ２」では、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ２以下になる（グラフＢ２参照）。さらに、時刻ｔ２から時間幅Ｔｗ２経過後の所定時刻「ｔ２α」では、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ２以下の状態が時間幅Ｔｗ２継続すると共に、ＥＧＲ率の推定値がＥＧＲ率Ｌｅ２以下になる（グラフＢ２、Ｂ３参照）。
【００５２】
次に、時刻ｔ２α以後の時刻ｔ３では、目標空気負荷率ＫＬＴと推定空気負荷率ＫＬＰとの偏差Ｈｋｌが下限偏差Ｌｈｋｌ以下になる（グラフＢ７、Ｂ８参照）。従って、ＥＣＵ５０は、時刻ｔ３で通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御に切り替える。この場合、ＥＣＵ５０は、スロットル開度の変化量が小さいことから、空気負荷率の実値と推定空気負荷率ＫＬＰとの偏差を小さくすることができる（グラフＢ６、Ｂ８、Ｂ９参照）。よって、ＥＣＵ５０は、通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御への切替に起因したエミッション悪化やトルク変動を抑制することができる。
【００５３】
図５は、第１の制御のみを実施し、第２の制御を実施しない場合（以後、「比較例」と呼ぶ。）における処理の概要を示すタイムチャートである。
【００５４】
図５は、上から順に、要求エンジンパワー、ＥＧＲ率、エンジントルク、エンジン回転数、スロットル開度、空気負荷率を示している。なお、図５において、グラフＣ２は、指令ＥＧＲ率に相当し、グラフＣ３は、ＥＧＲ率の推定値に相当する。そして、グラフＣ４は、エンジントルクの要求値に相当する。そして、グラフＣ６は、比較例におけるスロットル開度の実値に相当し、グラフＣ７は、第２の制御を実行した場合でのスロットル開度の実値に相当する。そして、グラフＣ８は、目標空気負荷率ＫＬＴに相当し、グラフＣ９は、推定空気負荷率ＫＬＰに相当し、グラフＣ１０は、空気負荷率の実値に相当する。
【００５５】
図５に示すように、所定時刻「ｔ１１」までは、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１未満であるため、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルスロットル制御を実行する（グラフＣ２参照）。そして、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１に達した時刻ｔ１１以後は、ＥＣＵ５０は、通常スロットル制御を実行する。
【００５６】
そして、時刻ｔ１１以後の所定時刻「ｔ１２」では、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ２以下になり、ＥＣＵ５０は、通常スロットル制御からエア逆モデルスロットル制御に切り替える。これにより、時刻ｔ１２以後では、高い上昇レートによりスロットル開度が上昇する（グラフＣ６参照）。そして、スロットル開度の急な変動に起因して空気負荷率の実値と推定空気負荷率ＫＬＰとの偏差が大きくなる（グラフＣ９、Ｃ１０参照）。これにより、比較例では、エミッション悪化やトルク変動が発生する。以上を考慮し、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、第２の制御を実行し、エミッション悪化やトルク変動を抑制する。
【００５７】
（処理フロー）
次に、本実施形態における処理の手順について説明する。ここでは、第１乃至第４の制御の各制御について、ＥＣＵ５０が行う処理手順について説明する。
【００５８】
１．第１の制御
第１の制御でＥＣＵ５０が実行する処理について図６乃至図８を用いて説明する。
【００５９】
図６は、第１の制御の処理概要を示すフローチャートである。ＥＣＵ５０は、このフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【００６０】
まず、ＥＣＵ５０は、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１以上か否か判断する（ステップＳ１０１）。そして、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１以上の場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、通常スロットル制御を実行する（ステップＳ１０２）。即ち、この場合、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルスロットル制御を実行した場合にはエミッション悪化やトルク変動が生じる恐れがあると判断し、通常スロットル制御を実行する。
【００６１】
一方、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ１未満の場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルスロットル制御を実行する（ステップＳ１０３）。これにより、ＥＣＵ５０は、トルク応答性を向上させることができる。
【００６２】
図７は、ＥＣＵ５０がステップＳ１０３で実行するエア逆モデルスロットル制御の処理手順を示すフローチャートである。
【００６３】
ＥＣＵ５０は、目標エンジントルクＴｅと目標エンジン回転数Ｎｅから目標空気負荷率ＫＬＴを算出する（ステップＳ２０１）。ＥＣＵ５０は、例えば、負荷率マップＭｌを参照することで、目標エンジン回転数Ｎｅと目標空気負荷率ＫＬＴから目標空気負荷率ＫＬＴを算出する。
【００６４】
次に、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルから目標スロットル開度Ｄ２を算出する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＥＣＵ５０は、目標空気負荷率ＫＬＴからエア逆モデルＭｅを使用することで目標スロットル開度Ｄ２を算出する。
【００６５】
図８は、ＥＣＵ５０がステップＳ１０２で実行する通常スロットル制御の処理手順を示すフローチャートである。
【００６６】
ＥＣＵ５０は、目標エンジントルクＴｅと目標エンジン回転数Ｎｅから目標スロットル開度Ｋ１を算出する（ステップＳ３０１）。ＥＣＵ５０は、例えば、スロットルマップＭｓを参照することで、目標エンジントルクＴｅと目標エンジン回転数Ｎｅから目標空気負荷率ＫＬＴを算出する。
【００６７】
２．第２の制御
次に、第２の制御でＥＣＵ５０が実行する処理について図９を用いて説明する。図９は、第２の制御の処理手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ５０は、このフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【００６８】
まず、ＥＣＵ５０は、通常スロットル制御中であるか否かについて判断する（ステップＳ４０１）。そして、通常スロットル制御中の場合（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４０２へ処理を進める。一方、通常スロットル制御中でない場合（ステップＳ４０１；Ｎｏ）、即ち、エア逆モデルスロットル制御中の場合、ＥＣＵ５０は、フローチャートの処理を終了する。
【００６９】
次に、ＥＣＵ５０は、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ２以下である状態が時間幅Ｔｗ２継続したか否か判定する（ステップＳ４０２）。これにより、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率の推定値がＥＧＲ率Ｌｅ２以下になったか否か判定する。そして、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ２以下である状態が時間幅Ｔｗ２継続した場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４０３へ処理を進める。一方、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ２以下である状態が時間幅Ｔｗ２継続していない場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、フローチャートの処理を終了する。
【００７０】
次に、ＥＣＵ５０は、目標空気負荷率ＫＬＴと推定空気負荷率ＫＬＰとの偏差Ｈｋｌが下限偏差Ｌｈｋｌ以下であるか否か判定する（ステップＳ４０３）。そして、偏差Ｈｋｌが下限偏差Ｌｈｋｌ以下の場合（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルスロットル制御へ変更する（ステップＳ４０４）。この場合、スロットル開度の変化量は小さい。従って、ＥＣＵ５０は、空気負荷率の実値と推定空気負荷率ＫＬＰとの偏差を小さくすることができ、当該変更に起因したエミッション悪化等を抑制することができる。
【００７１】
一方、偏差Ｈｋｌが下限偏差Ｌｈｋｌより大きい場合（ステップＳ４０３；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、フローチャートの処理を終了する。
【００７２】
３．第３の制御
次に、第３の制御でＥＣＵ５０が実行する処理について図１０を用いて説明する。図１０は、第３の制御の処理手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ５０は、このフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【００７３】
まず、ＥＣＵ５０は、エア逆モデルスロットル制御中であるか否かについて判定する（ステップＳ５０１）。
【００７４】
そして、エア逆モデルスロットル制御中である場合（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクのフィードフォワード項算出用の推定エンジントルクの時定数１、無駄時間１を利用する（ステップＳ５０２）。
【００７５】
一方、エア逆モデルスロットル制御中ではない場合（ステップＳ５０１；Ｎｏ）、即ち、通常スロットル制御中の場合、ＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクのフィードフォワード項算出用の推定エンジントルクの時定数２、無駄時間２を利用する（ステップＳ５０３）。
【００７６】
以上により、ＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクのフィードフォワード項の推定精度を向上させることができる。
【００７７】
４．第４の制御
次に、第４の制御でＥＣＵ５０が実行する処理について図１１を用いて説明する。図１１は、第４の制御の処理手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ５０は、このフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【００７８】
まず、ＥＣＵ５０は、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ４以上であるか否か判定する（ステップＳ６０１）。
【００７９】
そして、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ４以上の場合（ステップＳ６０１；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数上昇レート上限マップ２を使用する（ステップＳ６０２）。
【００８０】
一方、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ４未満の場合（ステップＳ６０１；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数上昇レート上限マップ１を使用する（ステップＳ６０３）。
【００８１】
このように、ＥＣＵ５０は、指令ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ｌｅ４以上の場合には、エンジン回転数上昇レートの上限値を小さい値に設定することで、ＥＧＲ量の予測値の精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  エンジン（内燃機関）
２  車軸
３  駆動輪
４  動力分割機構
５  インバータ
６  バッテリ
５０  ＥＣＵ
ＭＧ１  第１のモータジェネレータ
ＭＧ２  第２のモータジェネレータ
１００  ハイブリッド車両
【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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