(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
走行用の動力を出力する走行用電動機と、
前記エンジンの排気系に設けられ該エンジンの排気を浄化する触媒装置と、
車両に要求されるユーザ要求パワーを設定する手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御装置は、前記触媒装置の排気の上流側の暖機中は、前記エンジンを第１の運転パワーで運転し、前記触媒装置の上流側の暖機後、前記触媒装置全体の暖機中は、前記ユーザ要求パワーによらず、前記第１の運転パワーよりも大きい第２の運転パワーで前記エンジンを運転する触媒暖機制御を実行し、
前記触媒装置全体の暖機終了後、前記ユーザ要求パワーが所定値よりも小さいことを条件に、前記触媒暖機制御を終了する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エンジンの排気を浄化する触媒を暖機するための制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気を浄化するするため、エンジンの排気経路に三元触媒などの触媒装置が設けられている。そのような車両用の触媒装置に良好な排気浄化機能を発揮させるためには、その触媒装置をある程度以上の高温にする必要があることが従来から知られている。そこで、エンジンと電動機と触媒装置とを備えた車両用駆動装置において、前記エンジンの冷間始動時には前記触媒装置を暖機するためにエンジン出力を調節する車両用駆動装置の制御装置が、よく知られている。例えば、特許文献１に開示されたハイブリッド車用の制御装置がそれである。その特許文献１の制御装置は、前記触媒装置が所定の暖機状態に達するまでエンジン出力を所定の暖機用出力に維持する。そして、前記触媒装置が所定の暖機状態に達した後は、エンジン出力の上昇速度に所定の制限を課した上で運転者の要求に応じてエンジン出力を増大させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３００３０号公報
【特許文献２】特開２００５−３２０９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の制御装置は、前記触媒装置が所定の暖機状態に達した後においてエンジン出力の上昇速度に所定の制限を課することで、触媒装置の暖機終了時のエンジンの作動状態が大きく乱れることを防止するものであるが、未だ十分とは言えず、運転者の要求に基づくエンジンの出力変動によって、エミッションが悪化する可能性が考えられた。なお、このような課題は未公知である。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと走行用電動機と触媒装置とを備えた車両用駆動装置において、触媒装置の暖機終了時におけるエンジン出力変動を抑えエミッション悪化を軽減することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと、走行用の動力を出力する走行用電動機と、前記エンジンの排気系に設けられそのエンジンの排気を浄化する触媒装置と、車両に要求されるユーザ要求パワーを設定する手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、（ｂ）前記制御装置は、前記触媒装置の排気の上流側の暖機中は、前記エンジンを第１の運転パワーで運転し、前記触媒装置の上流側の暖機後、前記触媒装置全体の暖機中は、前記ユーザ要求パワーによらず、前記第１の運転パワーよりも大きい第２の運転パワーで前記エンジンを運転する触媒暖機制御を実行し、（ｃ）前記触媒装置全体の暖機終了後、前記ユーザ要求パワーが所定値よりも小さいことを条件に、前記触媒暖機制御を終了することにある。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、前記触媒装置の温度だけに基づいて前記触媒暖機制御でのエンジン出力制限が解除されるとすればその解除時の前記ユーザ要求パワーもしくは前記エンジン要求パワーに応じて瞬間的（一時的）にエンジン出力が大きくなることがあり得るところ、前記制御装置は、前記触媒装置の排気の上流側の暖機中は、前記エンジンを第１の運転パワーで運転し、前記触媒装置の上流側の暖機後、前記触媒装置全体の暖機中は、前記ユーザ要求パワーによらず、前記第１の運転パワーよりも大きい第２の運転パワーで前記エンジンを運転する触媒暖機制御を実行し、前記触媒装置全体の暖機終了後、前記ユーザ要求パワーが所定値よりも小さいことを条件に、前記触媒暖機制御を終了する。これにより、ユーザ要求パワーよらないで予め定められた暖機用駆動状態となるようにエンジンが出力制限されるので、そのエンジン出力制限の解除時（触媒暖機制御の終了時）に瞬間的にエンジン出力が大きくなるとしてもそのエンジン出力の変動幅がある程度抑えられることになる。そのため、エンジン出力制限の解除時すなわち触媒暖機制御の終了時におけるエンジン出力の一時的変動が抑えられることとなり、エミッション悪化を軽減することができる。なお、エミッションとは車両の排出ガスのことであり、エミッションの悪化とは、その排出ガスに含まれる一酸化炭素（CO），炭化水素（HC），窒素酸化物（NOX）等の有害物質の割合が高くなることである。また、上記排出ガスに含まれる有害物質の割合が低くなることをエミッションの改善という。また、前記ユーザ要求パワーは運転者が車両走行で要求する出力であるが、その運転者が車両走行で要求する出力に加えエアコン等の補機類による負荷が加味された車両システム全体での要求出力であっても差し支えない。
【０００８】
ここで、好適には、（ａ）前記暖機用駆動状態とは前記触媒装置を暖機するための予め定められた一定値である暖機用エンジン出力を目標として前記エンジンが駆動される状態であり、（ｂ）前記触媒暖機制御では、エンジン出力が前記暖機用エンジン出力に維持されるように前記エンジンを駆動することで前記エンジン出力制限を行う。このようにすれば、前記触媒装置の暖機完了前においてエンジンの排気を浄化する能力が十分に高まっていなくても、エンジン出力が略一定に保たれているのでエンジンから触媒装置に供給される排気中の前記有害物質の割合が低くなり、前記触媒暖機制御の実行中におけるエンジンの排気を十分に浄化して排出することが可能である。なお、前記暖機用エンジン出力は一定値であるが、この一定とは厳密に同一値が継続することを意味するのではなく、上記暖機用エンジン出力に一定とみなせる程度の僅かな変動があっても、それは上記暖機用エンジン出力が一定値であることに含まれる。また、上記暖機用エンジン出力は上記触媒暖機制御の実行中において終始一定値であるという必要はない。
【０００９】
また、好適には、前記触媒暖機制御では、エンジン回転速度が前記暖機用エンジン出力に基づく一定の目標エンジン回転速度になるように、且つ、エンジントルクが前記暖機用エンジン出力に基づく一定の目標エンジントルクになるように、前記エンジンを駆動する。このようにすれば、エンジン出力を一定になるようにしつつもエンジン回転速度またはエンジントルクが変動する場合と比較して、エンジンから触媒装置に供給される排気中の前記有害物質の割合が一層低くなり、前記触媒暖機制御の実行中におけるエンジンの排気を更に十分に浄化して排出することが可能である。なお、前記暖機用エンジン出力に基づく目標エンジン回転速度は一定であるとされているが、この一定とは厳密に同一値が継続することを意味するのではなく、その目標エンジン回転速度に一定とみなせる程度の僅かな変動があっても、それはその目標エンジン回転速度が一定であることに含まれる。上記暖機用エンジン出力に基づく目標エンジントルクに関しても同様である。また、上記目標エンジン回転速度および上記目標エンジントルクはそれぞれ前記触媒暖機制御の実行中において終始一定であるという必要はない。
【００１０】
また、好適には、前記触媒暖機制御では、前記触媒装置の一部が活性化していると判断するための所定条件が成立するまでは、その所定条件が成立していないときの前記触媒装置の浄化能力の範囲内の第１所定エンジン動作点を目標のエンジン動作点として前記エンジンを継続して運転し、前記所定条件が成立した以降は、その所定条件が成立しているときの前記触媒装置の浄化能力の範囲内かつ前記第１所定エンジン動作点に比してエンジン出力が大きくなる範囲内の第２所定エンジン動作点を目標のエンジン動作点として前記エンジンを継続して運転する。このようにすれば、前記触媒装置の温度が前記触媒温度判定値以下である触媒装置の暖機完了前において前記エンジンの動作点（運転点）が頻繁に変更されることによるエミッション悪化の原因（例えば、エンジンの燃焼の安定性が悪化する等）を発生させにくくしつつ前記触媒装置を暖機することができる。更に、前記所定条件が成立すればエンジン出力が上記触媒装置の浄化能力の範囲内で引き上げられるので、前記触媒暖機制御の実行中に前記エンジンが終始、前記第１所定エンジン動作点を目標のエンジン動作点として運転される場合と比較して、早期に前記触媒装置の暖機を完了することが可能である。なお、前記エンジン動作点とはエンジン回転速度及びエンジントルクなどで示されるそのエンジンの動作状態を示す動作点である。
【００１１】
また、好適には、前記所定条件は、前記触媒装置の温度がその触媒装置の一部が活性化していると想定される予め定められた活性化判定温度以上になった場合に成立する。なお、その活性化判定温度は前記触媒温度判定値よりも低い。
【００１２】
また、好適には、前記車両用駆動装置は、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達を遮断可能な動力伝達遮断装置を備えている。このようにすれば、車両走行中または停車中に拘らず、エンジンを駆動して前記触媒暖機制御を実行することが可能である。
【００１３】
また、好適には、前記動力伝達遮断装置は、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成し差動用電動機が制御されることにより差動状態が制御される差動機構である。このようにすれば、上記差動用電動機の制御により上記エンジンと上記駆動輪との間の動力伝達を遮断することができる。また、上記差動用電動機の制御によりエンジンの回転速度を任意に設定しつつ、前記触媒暖機制御の実行中におけるエンジン出力の一部又は全部を駆動輪に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される車両用駆動装置を説明するための骨子図である。
【図２】図１の車両用駆動装置を制御するための電子制御装置に入力される信号及びその電子制御装置から出力される信号を例示した図である。
【図３】図１の車両用駆動装置が有するエンジンの構成を説明するための概略構成図である。
【図４】図２の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図５】図１の車両用駆動装置において、ユーザ要求パワーを算出するために用いられる要求トルクマップを例示した図である。
【図６】図１の車両用駆動装置においてエンジン制御に用いられる最適燃費率曲線と、触媒暖機制御において設定される第１所定エンジン動作点及び第２所定エンジン動作点とを説明するための図である。
【図７】図２の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、触媒暖機制御の実行開始から終了までの制御作動を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートで実行される触媒暖機制御を説明するためのタイムチャートである。
【図９】図７のＳＡ４におけるユーザ要求パワーに関する判断がエンジン要求パワーに関する判断に置き換えられた場合の制御作動を説明するための図であって、そのＳＡ４に替わるステップを抜粋した図である。
【図１０】図１に示す車両用駆動装置とは構成が異なる本発明が適用されたパラレルハイブリッド車両の概略構成を説明するための図である。
【図１１】図１に示す車両用駆動装置とは構成が異なる本発明が適用されたパラレルハイブリッド車両の概略構成を説明するための、図１０とは別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明が適用される車両用駆動装置８を説明するための骨子図である。図１に示すように、車両用駆動装置８は、走行用の動力を出力するエンジン１４と、そのエンジン１４と駆動輪４０（図４参照）との間に介装された車両用動力伝達装置１０（以下、「動力伝達装置１０」という）とを備えている。動力伝達装置１０はエンジン１４からの駆動力を駆動輪４０に伝達するトランスアクスルである。そして、動力伝達装置１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスル（Ｔ／Ａ）ケース１２（以下、「ケース１２」という）内において、エンジン１４側から順番に、そのエンジン１４の出力軸１５（例えばクランク軸）に作動的に連結されてエンジン１４からのトルク変動等による脈動を吸収するダンパー１６、そのダンパー１６を介してエンジン１４によって回転駆動させられる入力軸１８、第１電動機Ｍ１、動力分配機構として機能する第１遊星歯車装置２０、減速装置として機能する第２遊星歯車装置２２、および、駆動輪４０に動力伝達可能に連結された走行用の動力を出力する第２電動機Ｍ２を備えている。
【００１７】
この動力伝達装置１０は、例えば前輪駆動すなわちＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型の車両６の前方に横置きされ、駆動輪４０を駆動するために好適に用いられるものである。動力伝達装置１０では、エンジン１４の動力がカウンタギヤ対３２の一方を構成する動力伝達装置１０の出力回転部材としての出力歯車２４からカウンタギヤ対３２、ファイナルギヤ対３４、差動歯車装置（終減速機）３６および一対の車軸３８等を順次介して一対の駆動輪４０へ伝達される（図４参照）。このように、本実施例では、入力軸１８とエンジン１４とはダンパー１６を介して作動的に連結されており、エンジン１４の出力軸１５がエンジン１４の出力回転部材であることはもちろんであるが、この入力軸１８もエンジン１４の出力回転部材に相当する。
【００１８】
入力軸１８は、両端がボールベアリング２６および２８によって回転可能に支持されており、一端がダンパー１６を介してエンジン１４に連結されることでエンジン１４により回転駆動させられる。また、他端には潤滑油供給装置としてのオイルポンプ３０が連結されており入力軸１８が回転駆動されることによりオイルポンプ３０が回転駆動させられて、動力伝達装置１０の各部例えば第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置２２、ボールベアリング２６、および２８等に潤滑油が供給される。
【００１９】
第１遊星歯車装置２０は、エンジン１４と駆動輪４０との間の動力伝達経路の一部を構成する差動機構である。具体的に、第１遊星歯車装置２０は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、その第１ピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、および、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１遊星歯車装置２０のギヤ比ρ０は、第１サンギヤＳ１の歯数をＺS1とし第１リングギヤＲ１の歯数をＺR1とすれば、「ρ０＝ＺS1／ＺR1」で算出される。
【００２０】
そして、第１遊星歯車装置２０は、入力軸１８に伝達されたエンジン１４の出力を機械的に分配する機械的な動力分配機構であって、エンジン１４の出力を第１電動機Ｍ１および出力歯車２４に分配する。つまり、この第１遊星歯車装置２０においては、第１回転要素としての第１キャリヤＣＡ１は入力軸１８すなわちエンジン１４に連結され、第２回転要素としての第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素としての第１リングギヤＲ１は出力歯車２４すなわちその出力歯車２４に作動的に連結された駆動輪４０に連結されている。これより、第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１は、それぞれ相互に相対回転可能となることから、エンジン１４の出力が第１電動機Ｍ１および出力歯車２４に分配されると共に、第１電動機Ｍ１に分配されたエンジン１４の出力で第１電動機Ｍ１が発電され、その発電された電気エネルギが蓄電されたりその電気エネルギで第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、動力伝達装置１０は、例えば無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、第１遊星歯車装置２０の差動状態が第１電動機Ｍ１により制御されることにより、エンジン１４の所定回転に拘わらず出力歯車２４の回転が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。また、第１遊星歯車装置２０では、第１電動機Ｍ１が無負荷状態とされて空転させられることで第１キャリヤＣＡ１と第１リングギヤＲ１との間の動力伝達が遮断されるので、第１遊星歯車装置２０は、エンジン１４と駆動輪４０との間の動力伝達を遮断可能な動力伝達遮断装置としても機能する。
【００２１】
第２遊星歯車装置２２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置である。第２遊星歯車装置２２は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、および、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を回転要素として備えている。なお、第１遊星歯車装置２０のリングギヤＲ１および第２遊星歯車装置２２のリングギヤＲ２は一体化された複合歯車となっており、その外周部に出力歯車２４が設けられている。
【００２２】
この第２遊星歯車装置２２においては、第２キャリヤＣＡ２は非回転部材であるケース１２に連結されることで回転が阻止され、第２サンギヤＳ２は第２電動機Ｍ２に連結され、第２リングギヤＲ２は出力歯車２４に連結されている。すなわち、第２電動機Ｍ２は出力歯車２４と第１遊星歯車装置２０のリングギヤＲ１とに第２遊星歯車装置２２を介して連結されている。これにより、例えば発進時などは第２電動機Ｍ２が回転駆動することにより、第２サンギヤＳ２が回転させられ、第２遊星歯車装置２２によって減速させられて出力歯車２４に回転が伝達される。
【００２３】
本実施例の第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は何れも、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、差動用電動機として機能する第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、走行用電動機として機能する第２電動機Ｍ２は車両６の駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。更に、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２とは相互に電力授受可能に構成されている。
【００２４】
図２は、本実施例の車両用駆動装置８を制御するための制御装置として機能する電子制御装置８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン１４、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御等の車両制御を実行するものである。
【００２５】
電子制御装置８０には、図２に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン１４のシリンダブロックに設けられたエンジン水温センサ５１からのエンジン水温TEMPWを表す信号、エンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度Ｎeを表すエンジン回転速度センサ５０からの信号、出力歯車２４の回転速度ＮＯＵＴ（以下、「出力回転速度ＮＯＵＴ」という）に対応する車速Ｖを表す車速センサ５２からの信号、フットブレーキ操作を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダル４１（図３参照）の操作量であるアクセル開度Ａccを表すアクセル開度センサ４２からの信号、電子スロットル弁７２（図３参照）のスロットル弁開度θＴＨを表すスロットル弁開度センサ４３からの信号、車両６の前後加速度Ｇを表す信号、各車輪（すなわち駆動輪４０に従動輪を加えた各車輪）の車輪速を表す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１（以下、「第１電動機回転速度ＮＭ１」という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、「第２電動機回転速度ＮＭ２」という）を表す信号、蓄電装置５６（図４参照）の温度である蓄電装置温度THBATを表す蓄電装置温度センサからの信号、蓄電装置５６の充電または放電電流ＩＣＤを表す信号、蓄電装置５６の電圧ＶBATを表す信号、蓄電装置５６の充電残量（充電状態）SOCを表す信号、シフトレバーの操作位置（操作ポジション）ＰOPEを検出する為の位置センサであるレバー操作位置センサ４８からの操作ポジションＰOPEに応じたシフトレバー位置信号、エンジン１４の排気管６６（図３参照）に設けられ排気中の空燃比の状態を検出する空燃比センサ４４からの上記排気中の空燃比を表す信号、触媒装置７６の所定部位（例えば、略中央部など）の温度を検出できるように設けられた触媒温度センサ４５により検出される触媒装置７６の温度TEMPCAT（以下、触媒温度TEMPCATという）を表す信号等が、それぞれ供給される。
【００２６】
また、電子制御装置８０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御のための制御信号例えばエンジン１４の吸気管６４に備えられた電子スロットル弁７２のスロットル弁開度θＴＨを操作するスロットルアクチュエータ７４への駆動信号や燃料噴射装置６８による吸気管６４或いはエンジン１４の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置７０によるエンジン１４の点火時期を指令する点火信号、各電動機Ｍ１，Ｍ２の作動を指令する指令信号等が、それぞれ出力される。
【００２７】
図３は、車両用駆動装置８が有するエンジン１４の構成を説明するための概略構成図である。エンジン１４は、例えば自動車用のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であればよいが、本実施例では、自動車用ガソリンエンジンである。図３に示すように、エンジン１４は、シリンダヘッドとピストン６０との間に設けられた燃焼室６２と、燃焼室６２の吸気ポートに接続された吸気管６４と、燃焼室６２の排気ポートに接続された排気管６６と、シリンダヘッドに設けられ燃焼室６２に吸入される吸気に燃料を噴射供給する燃料噴射装置６８と、燃料噴射装置６８により噴射供給された燃料と吸入された空気とから構成される燃焼室６２内の混合気に点火する点火装置７０とを備えている。
【００２８】
吸気管６４内には、その上流部分に電子スロットル弁７２が設けられており、その電子スロットル弁７２はスロットルアクチュエータ７４により開閉作動させられる。その電子スロットル弁７２の開度θＴＨ（スロットル弁開度θＴＨ）は、基本的には、アクセル開度Ａccが増加するほど増加するように制御され、スロットル弁開度θＴＨの増加に伴いエンジン１４に吸入される吸入空気量Ｑも増加する。上記吸入空気量Ｑ（単位は例えば「g/sec」または「g/rev」）は、エンジン１４が単位時間当たりに吸入する空気の重量、または、エンジン１４が１回転当たりに吸入する空気の重量である。
【００２９】
このエンジン１４では、吸気管６４から燃焼室６２に吸入される吸入空気に燃料噴射装置６８から燃料が噴射供給されて混合気が形成され、燃焼室６２内でその混合気が点火装置７０により点火されて燃焼する。これにより、エンジン１４は駆動され、燃焼後の上記混合気は排気として排気管６６内へと送り出される。
【００３０】
エンジン１４の排気系、具体的にはそのエンジン１４の排気管６６内に、エンジン１４の排気を浄化する触媒装置７６が設けられている。例えば、その触媒装置７６は排気マニホールドの直ぐ下流に配設されている。触媒装置７６は、例えばよく知られた三元触媒等から構成された触媒コンバータであり、エンジン１４の排気に含まれる一酸化炭素（CO），炭化水素（HC），窒素酸化物（NOX）などの有害物質をその排気から除去又は削減して浄化する。すなわち、燃焼室６２から排気管６６内へと送り出された燃焼後の排気は、触媒装置７６を経ることにより浄化され、マフラー等を経て大気中に放出される。また、触媒装置７６はその特性から定まる所定温度（例えば４００℃程度）以上において良好な排気浄化機能を発揮するものである。そこで、冷間時における触媒装置７６は、前記燃焼後の排気が高温であるので、エンジン１４が駆動されその排気が通過させられることにより暖機され、上記良好な排気浄化機能を発揮する温度にまで高められる。
【００３１】
図４は、電子制御装置８０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４に示すように、電子制御装置８０は、ハイブリッド制御部としてのハイブリッド制御手段８２と、触媒暖機制御実施条件判断部としての触媒暖機制御実施条件判断手段９０と、触媒温度判断部としての触媒温度判断手段９２と、要求パワー判断部としての要求パワー判断手段９４とを備えている。そして、ハイブリッド制御手段８２は、触媒暖機制御部としての触媒暖機制御手段９８を備えている。
【００３２】
図４において、ハイブリッド制御手段８２は、エンジン１４を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１４と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて、電気的な無段変速機として機能する第１遊星歯車装置２０の変速比γ０（＝入力軸１８の回転速度／出力歯車２４の回転速度）を制御する。例えば、ハイブリッド制御手段８２は、エンジン駆動制御手段として機能して、車速Ｖ及びアクセル開度Ａccを逐次検出しており、上記変速比γ０を制御する際そのときの走行車速Ｖにおいて、車両６の目標（要求）出力Ｐ０*すなわち運転者が車両走行で要求するユーザ要求パワーＰ０*（単位は例えばkW）をアクセル開度Ａccおよび車速Ｖに基づいて逐次算出する。そのユーザ要求パワーＰ０*は、更に蓄電装置５６に対して充放電を行う充電制御における充電要求値、及びエアコン等の補機による負荷等を加味した上で決定されるのが好ましい。そして、ハイブリッド制御手段８２は、その算出した目標出力（ユーザ要求パワー）Ｐ０*が得られるように、エンジン出力Ｐeの目標値である目標エンジン出力Ｐe*（単位は例えばkW）言い換えればエンジン１４に対し要求されるエンジン要求出力（エンジン要求パワー）Ｐe*と第２電動機Ｍ２に対し要求される第２電動機要求パワーとを逐次決定する。例えば、ハイブリッド制御手段８２は、燃費性能と走行性能とを両立できるように予め実験的に定められた関係から、車速Ｖ及びアクセル開度Ａcc等で示される車両状態とユーザ要求パワーＰ０*とに基づいて上記エンジン要求パワーＰe*と上記第２電動機要求パワーとをそれぞれ決定する。すなわち、第２電動機Ｍ２のアシストトルク等を加味した上でエンジン要求パワーＰe*を決定する。上記ユーザ要求パワーＰ０*は、例えば、出力歯車２４の回転軸心まわりの要求トルクＴr*を、図５に示すような予め実験的に定められた要求トルクマップからアクセル開度Ａccおよび車速Ｖに基づいて導出し、その要求トルクＴr*に出力回転速度ＮＯＵＴを乗じたものに損失等を加えることで算出できる。そして、ハイブリッド制御手段８２は、予め定められた関係（マップ等）、例えば燃費性能と走行性能とを両立するように予め実験的に定められたエンジン動作曲線の一種である最適燃費率曲線ＬＥＦ（図６参照）を用いて、上記エンジン要求パワーＰe*が得られる目標エンジン回転速度Ｎe*及びエンジン１４の目標出力トルクＴe*（目標エンジントルクＴe*）を決定し、エンジン回転速度Ｎe及びエンジン１４の出力トルクＴe（エンジントルクＴe）がそれぞれ上記目標エンジン回転速度Ｎe*及び目標エンジントルクＴe*に一致するように、エンジン１４を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。そして、そのエンジン要求パワーＰe*に基づくエンジン回転速度Ｎeの制御及び第１電動機Ｍ１の発電量の制御に伴い、第１遊星歯車装置２０の変速比γ０をその変速可能な変化範囲内で無段階に制御する。このようにして、ハイブリッド制御手段８２は、第１電動機Ｍ１を制御することにより第１遊星歯車装置２０の変速比γ０を調節しつつ、前記ユーザ要求パワーＰ０*が得られるようにエンジン１４と第２電動機Ｍ２とを駆動する。なお、エンジン１４の冷間時には後述の触媒暖機��御が実行されることがあり、その触媒暖機制御ではエンジン出力Ｐeが制限されるが、この場合にも、ハイブリッド制御手段８２は、ユーザ要求パワーＰ０*が得られるようにエンジン１４と第２電動機Ｍ２とを駆動する。すなわち、ハイブリッド制御手段８２は、その触媒暖機制御におけるエンジン出力制限を実現させつつ、エンジン出力Ｐeのユーザ要求パワーＰ０*に対する不足を補い或いは余剰を吸収するように第２電動機Ｍ２を駆動することでユーザ要求パワーＰ０*が得られるようにする。
【００３３】
ハイブリッド制御手段８２は、前記第１電動機Ｍ１の発電量を制御する際、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５４を通して蓄電装置５６や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン１４の動力の主要部は機械的に出力歯車２４へ伝達されるが、エンジン１４の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５４を通してその電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から出力歯車２４へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン１４の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。前記蓄電装置５６は、例えば、鉛蓄電池などのバッテリ（二次電池）又はキャパシタなどであって、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２に電力を供給し且つそれらの各電動機Ｍ１，Ｍ２から電力の供給を受けることが可能な電気エネルギ源、すなわち、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２とのそれぞれに対し電力授受可能な電気エネルギ源ある。
【００３４】
また、ハイブリッド制御手段８２は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、動力伝達装置１０の電気的ＣＶＴ機能によって、例えば、第１電動機回転速度ＮＭ１を制御してエンジン回転速度Ｎeを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御する。つまり、ハイブリッド制御手段８２は、第１遊星歯車装置２０を介して入力軸１８（すなわちエンジン１４の出力軸１５）に作動的に連結される第１電動機Ｍ１をその入力軸１８に動力伝達可能な駆動装置として機能させることで、第１電動機Ｍ１にエンジン１４を回転駆動させる。例えば、ハイブリッド制御手段８２は車両走行中にエンジン回転速度Ｎeを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪４０）に拘束される出力回転速度ＮＯＵＴを略一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げを実行する。
【００３５】
また、ハイブリッド制御手段８２は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ７４によって電子スロットル弁７２を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６８による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置７０による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせて、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン１４の出力制御を実行する。例えば、ハイブリッド制御手段８２は、通常のエンジン走行中においては、アクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ７４を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θＴＨを増加させるようにスロットル制御を実行する。このスロットル制御ではアクセル開度Ａccとスロットル弁開度θＴＨとは一対一の関係で対応する。
【００３６】
また、ハイブリッド制御手段８２は、エンジン１４の運転を停止した状態で蓄電装置５６からの電力により第２電動機Ｍ２を駆動してその第２電動機Ｍ２のみを車両６の駆動力源とするモータ走行（ＥＶ走行）を実行することができる。例えば、このハイブリッド制御手段８２によるＥＶ走行は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴＯＵＴ域すなわち低エンジントルクＴe域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行される。
【００３７】
ハイブリッド制御手段８２は、このＥＶ走行時には、運転を停止しているエンジン１４の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、例えば第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させて、動力伝達装置１０の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）により必要に応じてエンジン回転速度Ｎeを零乃至略零に維持する。つまり、ハイブリッド制御手段８２は、ＥＶ走行時には、エンジン１４の運転を単に停止させるのではなく、エンジン１４の回転も停止させる。ここで、本実施例で燃費とは、例えば、単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両６全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）が小さくなることである。逆に、燃費の低下とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が短くなることであり、或いは、車両６全体としての燃料消費率が大きくなることである。
【００３８】
また、ハイブリッド制御手段８２は、車両停止中やＥＶ走行中にエンジン１４の始動を行うエンジン始動制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段８２は、第１電動機Ｍ１に通電して第１電動機回転速度ＮＭ１を引き上げることで、すなわち、第１電動機Ｍ１をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度Ｎeを完爆可能な所定回転速度Ｎe’以上に引き上げると共に、所定回転速度Ｎe’以上にて例えばアイドル回転速度以上の自律回転可能なエンジン回転速度Ｎeにて燃料噴射装置６８により燃料を供給（噴射）し点火装置７０により点火してエンジン１４を始動する。
【００３９】
また、ハイブリッド制御手段８２は、エンジン１４を駆動力源とするエンジン走行中には、上述した電気パスによる第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪４０にトルクを付与することにより、エンジン１４の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。
【００４０】
また、ハイブリッド制御手段８２は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、動力伝達装置１０がトルクの伝達を不能な状態すなわち動力伝達装置１０内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ第２電動機Ｍ２を無負荷状態として動力伝達装置１０からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８２は、電動機Ｍ１、Ｍ２を無負荷状態とすることにより動力伝達装置１０をニュートラル状態とすることが可能である。
【００４１】
また、ハイブリッド制御手段８２は、アクセルオフの車両減速走行時や制動時には車両の運動エネルギ、すなわち、駆動輪４０から第２電動機Ｍ２の側へ伝達される逆駆動力により、第２電動機Ｍ２を回転駆動させて発電機として作動させ、その第２電動機Ｍ２の発電による電気エネルギをインバータ５４を介して蓄電装置５６へ充電する所謂回生制動を実行する回生ブレーキ制御手段として機能する。
【００４２】
ところで、エンジン１４の冷間時など触媒装置７６が低温である場合には、エンジン１４が、触媒温度TEMPCATを高めるために、すなわち触媒装置７６を暖機するために駆動される。そのとき、エンジン１４からの排気の量および前記有害物質の割合等が冷間時の触媒装置７６の排気浄化能力を超えないように、言い換えればその排気浄化能力の範囲内となるようにエンジン出力Ｐeが制限される。そして、触媒装置７６の暖機完了後には上記エンジン出力Ｐeの制限が解除されることになる。例えば、そのエンジン出力Ｐeの制限解除時にユーザ要求パワーＰ０*が非常に大きければ、その制限解除と同時にエンジン出力Ｐeが上記解除時のユーザ要求パワーＰ０*に見合った大きさに急激に高められるので、エンジン１４の挙動が一時的に不安定になりエミッションが悪化する可能性が想定される。そこで、本実施例では、触媒装置７６の暖機を完了するか否か、すなわちその暖機のためのエンジン出力Ｐeの制限を解除するか否かは、触媒温度TEMPCATのみならずユーザ要求パワーＰ０*も加味した上で判断される。その制御機能の要部を以下にて説明する。
【００４３】
触媒暖機制御実施条件判断手段９０は、予め設定された触媒暖機制御実施条件が成立したか否かを判断する。その触媒暖機制御実施条件は、後述の触媒暖機制御を開始するか否かを判断するための条件であり、例えば触媒暖機制御実施条件は、(i)運転者が車両６を走行可能な状態にするために操作するイグニッションスイッチがオンであり、(ii)蓄電装置５６の充電残量SOCが所定の暖機時充電残量判定値TEMP1SOC以上であり、且つ、(iii)触媒温度TEMPCATが所定の触媒温度判定値TEMP1CAT以下である場合に成立する。その触媒温度判定値TEMP1CATは、触媒装置７６の排気浄化能力を高めるために暖機が必要であるか否かを判断できるように予め実験的に定められており、例えば触媒装置７６全体での浄化能力（エミッション浄化能力）が立ち上がる温度（例えば４００℃程度）に対して余裕（マージン）を加えた温度に設定されている。上記(ii)の条件が設けられているのは、上記触媒暖機制御の実行中にはエンジン出力制限が行われており、ユーザ要求パワーＰ０*を得る上で充電残量SOCの不足に起因して第２電動機Ｍ２が出力不足にならないようにするためである。従って、前記暖機時充電残量判定値TEMP1SOCは、上記触媒暖機制御の実行中において充電残量SOCの不足に起因して第２電動機Ｍ２の出力不足が生じないように予め実験的に定められている。
【００４４】
なお、上記(i)〜(iii)の条件の中で、触媒温度TEMPCATに関する(iii)の条件以外の(i)および(ii)の条件はそれぞれ他の条件に置き換えられてもよいし、前記触媒暖機制御実施条件に含まれていなくても差し支えない。また、上記触媒暖機制御実施条件に上記(i)〜(iii)以外の別の条件が追加されていても差し支えない。
【００４５】
触媒温度判断手段９２は、触媒温度センサ４５からの信号により触媒温度TEMPCATを逐次検出しており、触媒温度TEMPCATが触媒温度判定値TEMP1CATよりも高いか否かを判断する。
【００４６】
要求パワー判断手段９４は、ユーザ要求パワーＰ０*が予め定められたユーザ要求パワー判定値P01*よりも小さいか否かを判断する。ユーザ要求パワーＰ０*は、例えば図５に示すような前記要求トルクマップが用いられて、ハイブリッド制御手段８２によりアクセル開度Ａccと車速Ｖとに基づいて逐次算出される。図５から判るように、ユーザ要求パワーＰ０*はアクセル開度Ａccが大きいほど大きく設定される。要求パワー判断手段９４は、ハイブリッド制御手段８２が算出するユーザ要求パワーＰ０*をハイブリッド制御手段８２から逐次取得する。前記ユーザ要求パワー判定値P01*とは、触媒装置７６の暖機完了によるエンジン出力Ｐeの制限解除時にエンジン１４の挙動が一時的に不安定にならないようにその制限解除時のユーザ要求パワーＰ０*を抑えるために実験的に設定された判定値であり、例えば９kW程度に設定されている。
【００４７】
ここで、要求パワー判断手段９４は、上記のようにユーザ要求パワーＰ０*に関しての判断を行うが、ユーザ要求パワーＰ０*に関しての判断に替えて、そのユーザ要求パワーＰ０*に関連して定まる関連値に関しての判断、例えば前記エンジン要求パワーＰe*に関しての判断を行っても差し支えない。そのエンジン要求パワーＰe*とは、ユーザ要求パワーＰ０*が得られるようにエンジン１４に対し要求される出力（パワー）である。具体的に要求パワー判断手段９４は、そのエンジン要求パワーＰe*に関しての判断を行うとすれば、エンジン要求パワーＰe*が予め定められたエンジン要求パワー判定値Pe1*よりも小さいか否かを判断する。そのエンジン要求パワー判定値Pe1*は前記ユーザ要求パワー判定値P01*と同様にして定められるものであり、触媒装置７６の暖機完了によるエンジン出力Ｐeの制限解除時にエンジン１４の挙動が一時的に不安定にならないようにその制限解除時のエンジン要求パワーＰe*を抑えるために実験的に設定される。
【００４８】
触媒暖機制御手段９８は、前記触媒暖機制御実施条件が成立したと触媒暖機制御実施条件判断手段９０により判断された場合には、触媒装置７６を暖機するためにエンジン１４を駆動する触媒暖機制御を実行する。その触媒暖機制御とは、詳細に言えば、エンジン１４が触媒装置７６を暖機するための予め定められた暖機用駆動状態となるようにエンジン出力制限を行いつつエンジン１４で触媒装置７６を暖機する制御である。上記暖機用駆動状態とは、上記触媒暖機制御実行中のエンジン１４の排気の量または成分（有害物質の割合など）が暖機完了前の触媒装置７６の排気浄化能力を超えないように予め実験的に設定されたエンジン１４の駆動状態である。具体的には、触媒装置７６の暖機完了前においてエンジン出力Ｐeの変動はあっても良いがエミッション改善のためにはそのエンジン出力Ｐeの変動は抑えられている方が良く、その暖機用駆動状態とは触媒装置７６を暖機するための予め定められた一定値である暖機用エンジン出力Ｐec*を目標としてエンジン１４が駆動される状態であり、触媒暖機制御手段９８は、前記触媒暖機制御では、エンジン出力Ｐeがその暖機用エンジン出力Ｐec*に維持されるようにエンジン１４を駆動することで前記エンジン出力制限を行う。本実施例では具体的に、触媒暖機制御手段９８は、エンジン出力Ｐeが暖機用エンジン出力Ｐec*に維持されるようにするために、最適燃費率曲線ＬＥＦから暖機用エンジン出力Ｐec*が得られる一定の目標エンジン回転速度Ｎe*および一定の目標エンジントルクＴe*を決定し、エンジン回転速度Ｎeが上記決定した目標エンジン回転速度Ｎe*に一致するように且つエンジントルクＴeが上記決定した目標エンジントルクＴe*に一致するようにエンジン１４を駆動する。そして、それと共に前記出力回転速度ＮＯＵＴを加味して第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。この触媒暖機制御は、第１遊星歯車装置２０の差動作用を利用することにより車両停止中でも車両走行中でも実行される。なお、上述したように暖機用エンジン出力Ｐec*は一定値であるが、この一定とは厳密に同一値が継続することを意味するのではなく、暖機用エンジン出力Ｐec*に一定とみなせる程度の僅かな変動があっても、それは暖機用エンジン出力Ｐec*が一定値であることに含まれる。また、暖機用エンジン出力Ｐec*に基づいて決定される目標エンジン回転速度Ｎe*は一定であるとされているが、この一定とは厳密に同一値が継続することを意味するのではなく、その目標エンジン回転速度Ｎe*に一定とみなせる程度の僅かな変動があっても、それはその目標エンジン回転速度Ｎe*が一定であることに含まれる。暖機用エンジン出力Ｐec*に基づいて決定される目標エンジントルクＴe*に関しても同様である。
【００４９】
ここで、上記の触媒暖機制御において、暖機用エンジン出力Ｐec*、及びその暖機用エンジン出力Ｐec*に基づく目標エンジン回転速度Ｎe*と目標エンジントルクＴe*とは何れも一定値であると説明したが、その触媒暖機制御の実行開始時から終了時まで終始変化しないという必要はない。好ましくは、暖機用エンジン出力Ｐec*は触媒温度TEMPCATが高くなるほど段階的に引き上げられる。本実施例では、暖機用エンジン出力Ｐec*は上記触媒暖機制御の実行中において２段階で変更される。その暖機用エンジン出力Ｐec*が２段階で変更される制御について次に説明する。
【００５０】
触媒暖機制御手段９８は、前記触媒暖機制御では、触媒装置７６の一部が活性化していると判断するための所定条件が成立したか否かを逐次判断する。その所定条件は、触媒温度TEMPCATが触媒装置７６の一部が活性化していると想定される予め定められた活性化判定温度TEMP1CATREF以上になった場合に成立する。上記所定条件には触媒温度TEMPCAT以外の他のパラメータ（例えば、触媒暖機制御の実行開始時からの経過時間など）を用いた条件が含まれていても差し支えない。その活性化判定温度TEMP1CATREFは触媒装置７６の一部が活性化しているか否かを判断するために用いられる閾値であり、例えば、前記触媒温度判定値TEMP1CATよりも低い１８０℃〜２２０℃程度の温度に設定されている。一般に、触媒装置７６は、エンジン１４の燃焼室６２に近い上流側の方が下流側に比して温度上昇し易く活性化し易いので、触媒装置７６の活性化している上記一部とは、具体的に言えば触媒装置７６の上流側の一部位である。
【００５１】
そして、触媒暖機制御手段９８は、前記触媒暖機制御では、前記所定条件が成立するまでは、予め定められた第１所定エンジン動作点PT01を目標のエンジン動作点としてエンジン１４を継続して運転し、前記所定条件が成立した以降は、予め定められた第２所定エンジン動作点PT02を目標のエンジン動作点としてエンジン１４を継続して運転する。ここで、第１所定エンジン動作点PT01を目標のエンジン動作点としてエンジン１４を運転するということは、詳細に言えば、その第１所定エンジン動作点PT01が示す回転速度Ｎe1を目標エンジン回転速度Ｎe*とし且つ第１所定エンジン動作点PT01が示すトルクＴe1を目標エンジントルクＴe*とした上で、エンジン回転速度Ｎeをその目標エンジン回転速度Ｎe*（＝Ｎe1）に一致するように且つエンジントルクＴeをその目標エンジントルクＴe*（＝Ｔe1）に一致するようにエンジン１４を駆動することである。同様に、第２所定エンジン動作点PT02を目標のエンジン動作点としてエンジン１４を運転するということは、詳細に言えば、その第２所定エンジン動作点PT02が示す回転速度Ｎe2を目標エンジン回転速度Ｎe*とし且つ第２所定エンジン動作点PT02が示すトルクＴe2を目標エンジントルクＴe*とした上で、エンジン回転速度Ｎeをその目標エンジン回転速度Ｎe*（＝Ｎe2）に一致するように且つエンジントルクＴeをその目標エンジントルクＴe*（＝Ｔe2）に一致するようにエンジン１４を駆動することである。上記第１所定エンジン動作点PT01は、前記所定条件が成立していないときの触媒装置７６の浄化能力の範囲内のエンジン動作点であって、具体的に言えば、図６に示すように、暖機用エンジン出力Ｐec*を零もしくは零よりも若干大きな値としてその暖機用エンジン出力Ｐec*が得られる最適燃費率曲線ＬＥＦ上のエンジン動作点である。上記第２所定エンジン動作点PT02は、上記所定条件が成立しているときの触媒装置７６の浄化能力の範囲内かつ第１所定エンジン動作点PT01に比してエンジン出力Ｐeが大きくなる範囲内のエンジン動作点であって、具体的に言えば、図６に示すように、暖機用エンジン出力Ｐec*が第１所定エンジン動作点PT01が示すものよりも大きくなる最適燃費率曲線ＬＥＦ上のエンジン動作点である。なお、前記触媒暖機制御の実行中において例えばエンジン出力Ｐeがユーザ要求パワーＰ０*を上回る場合には第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は回生作動させられ蓄電装置５６に充電されるので、第２所定エンジン動作点PT02は、前記所定条件が成立した時の蓄電装置５６に対する充電が大きく制限されているほど暖機用エンジン出力Ｐec*が小さくなるように設定されるのが好ましい。
【００５２】
以上のようにして、触媒暖機制御手段９８は、前記触媒暖機制御の実行期間内において、暖機用エンジン出力Ｐec*を、第１所定エンジン動作点PT01が示すものから第２所定エンジン動作点PT02が示すものに段階的に引き上げる。
【００５３】
次に前記触媒暖機制御の終了に関して説明する。触媒暖機制御手段９８は、触媒温度判断手段９２によって触媒温度TEMPCATが触媒温度判定値TEMP1CATよりも高いと判断され、且つ、要求パワー判断手段９４によってユーザ要求パワーＰ０*がユーザ要求パワー判定値P01*よりも小さいと判断された場合には、それまで継続していた前記触媒暖機制御を終了する。すなわち、その触媒暖機制御での前記エンジン出力制限を解除する。なお、要求パワー判断手段９４がユーザ要求パワーＰ０*に替えてエンジン要求パワーＰe*に関して判断しているのであれば、触媒暖機制御手段９８は、触媒温度判断手段９２によって触媒温度TEMPCATが触媒温度判定値TEMP1CATよりも高いと判断され、且つ、要求パワー判断手段９４によってエンジン要求パワーＰe*がエンジン要求パワー判定値Pe1*よりも小さいと判断された場合には、それまで継続していた前記触媒暖機制御を終了する。また、上述したように前記触媒暖機制御の実行中に暖機用エンジン出力Ｐec*が段階的に変更されることがあるので、例えば、上記ユーザ要求パワー判定値P01*と上記エンジン要求パワー判定値Pe1*とのそれぞれは、暖機用エンジン出力Ｐec*が大きくなるほど大きく設定されるものであっても差し支えない。
【００５４】
図７は、電子制御装置８０の制御作動の要部、すなわち、前記触媒暖機制御の実行開始から終了までの制御作動を説明するためのフローチャートである。この図７に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。
【００５５】
先ず、触媒暖機制御実施条件判断手段９０に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、予め設定された前記触媒暖機制御実施条件が成立したか否かが判断される。このＳＡ１の判断が肯定された場合、すなわち、上記触媒暖機制御実施条件が成立した場合には、ＳＡ２に移る。一方、このＳＡ１の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。
【００５６】
触媒暖機制御手段９８に対応するＳＡ２においては、前記触媒暖機制御が実行される。その触媒暖機制御が既に実行中であればそれが継続される。具体的にその触媒暖機制御では、エンジン出力Ｐeを一定値である暖機用エンジン出力Ｐec*に維持するようにエンジン１４及び第１電動機Ｍ１が制御される。より詳細に説明すれば、その触媒暖機制御では、前記所定条件が成立したか否かが逐次判断されており、その所定条件が成立するまでは、予め定められた一定の第１所定エンジン動作点PT01を目標のエンジン動作点としてエンジン１４が継続して運転され、上記所定条件が成立した以降は、予め定められた一定の第２所定エンジン動作点PT02を目標のエンジン動作点としてエンジン１４が継続して運転される。ＳＡ２の次はＳＡ３に移る。
【００５７】
触媒温度判断手段９２に対応するＳＡ３においては、触媒温度TEMPCATが触媒温度判定値TEMP1CATよりも高くなったか否かが判断される。このＳＡ３の判断が肯定された場合、すなわち、触媒温度TEMPCATが触媒温度判定値TEMP1CATよりも高くなった場合には、ＳＡ４に移る。一方、このＳＡ３の判断が否定された場合には、ＳＡ２に移る。
【００５８】
要求パワー判断手段９４に対応するＳＡ４においては、ユーザ要求パワーＰ０*が前記ユーザ要求パワー判定値P01*よりも小さいか否かが判断される。このＳＡ４の判断が肯定された場合、すなわち、ユーザ要求パワーＰ０*が前記ユーザ要求パワー判定値P01*よりも小さい場合には、ＳＡ５に移る。一方、このＳＡ４の判断が否定された場合には、ＳＡ２に移る。
【００５９】
触媒暖機制御手段９８に対応するＳＡ５においては、前記ＳＡ２で実行開始された前記触媒暖機制御が終了させられる。すなわち、その触媒暖機制御での前記エンジン出力制限が解除される。
【００６０】
図８は、前記触媒暖機制御を説明するためのタイムチャートである。図８では、図７のＳＡ４にてユーザ要求パワーＰ０*がユーザ要求パワー判定値P01*よりも小さいか否かが判断されることの効果を説明するために、そのＳＡ４が無くＳＡ３の判断が肯定されればＳＡ５が実行されるとした場合のタイムチャートを破線LT01，LT02，LT03として併記している。
【００６１】
図８において、t1時点は、図７のＳＡ１の判断が肯定されて前記触媒暖機制御が開始された時点を示している。t2時点は、その触媒暖機制御における前記所定条件が成立した時点、すなわち触媒温度TEMPCATが活性化判定温度TEMP1CATREF以上になった時点を示している。t3時点は、図７にてＳＡ４が無いとした場合における前記触媒暖機制御の終了時点、すなわち、触媒温度TEMPCATが触媒温度判定値TEMP1CATよりも高くなった時点を示している。t4時点は、図７にてＳＡ４の判断が肯定されて前記触媒暖機制御が終了させられた時点、すなわち、触媒温度TEMPCATが触媒温度判定値TEMP1CATよりも高くなった後においてユーザ要求パワーＰ０*がユーザ要求パワー判定値P01*よりも小さくなった時点を示している。なお、エンジン出力Ｐeはそれの指令値であるエンジン出力指令値Ｐetに一致するように制御されるので、図８におけるエンジン出力Ｐeはエンジン出力指令値Ｐetと同一または略同一である。また、上記エンジン出力指令値Ｐetは、前記エンジン出力制限が解除されれば、ユーザ要求パワーＰ０*に基づくエンジン要求パワーＰe*に一致するので、例えば図８のt4時点以降ではエンジン出力指令値Ｐetはエンジン要求パワーＰe*に一致する。
【００６２】
図８に示すように、前記触媒暖機制御の実行中はエンジン回転速度Ｎeが一定または略一定に維持され、エンジン出力指令値Ｐetは殆ど変動しないように維持されている。これにより、冷間時のエミッション悪化が抑制されると共にエンジン１４の排気により触媒装置７６の暖機が促進される。図８のエンジン出力指令値Ｐetのタイムチャートにおいてエンジン出力指令値Ｐetが前記触媒暖機制御の実行中にt2時点から滑らかに一段階引き上げられているが、これは、t2時点まではエンジン１４が第１所定エンジン動作点PT01を目標のエンジン動作点として運転されており、t2時点以降のエンジン出力指令値Ｐetが一定になった時点からt4時点まではエンジン１４が第２所定エンジン動作点PT02を目標のエンジン動作点として運転されていることを示している。t2時点直後において目標のエンジン動作点を第１所定エンジン動作点PT01から第２所定エンジン動作点PT02に変更する際には、図８に示すように、時間経過と共に滑らかにエンジン出力指令値Ｐet（＝暖機用エンジン出力Ｐec*）を変化させるのが好ましい。このようにt2時点以降でエンジン出力指令値Ｐetを引き上げるのは、暖機中の時間経過に従って触媒装置７６の排気浄化能力が向上しエンジン出力Ｐeを引き上げる余地が生じるためであり、触媒装置７６の暖機を早期に完了させるためには好ましいが、エンジン出力指令値Ｐetは前記触媒暖機制御の開始時から終了時まで一定値とされていても差し支えない。
【００６３】
また、前記触媒暖機制御の終了後であるt4時点以降でエンジン出力指令値Ｐetのタイムチャートとユーザ要求パワーＰ０*のタイムチャートとを相互に比較すれば判るように、上記触媒暖機制御における前記エンジン出力制限が解除されたエンジン走行中すなわち通常のエンジン走行中では、エンジン出力指令値Ｐetは負の値にはならないものの、基本的にユーザ要求パワーＰ０*に対応して略同じように変化する。
【００６４】
ここで、例えば図８のt3時点で仮に前記触媒暖機制御が終了し、その触媒暖機制御での前記エンジン出力制限が解除されるとすれば、図８ではそのt3時点でのユーザ要求パワーＰ０*が大きいため、二点鎖線AT02で囲んで示すように、エンジン出力指令値Ｐetは前記エンジン出力制限が外れて上記t3時点のユーザ要求パワーＰ０*に応じた大きさにまで急激に大きくなる。それと共に、二点鎖線AT01で囲んで示すように、エンジン回転速度Ｎeもそのエンジン出力指令値Ｐetのエンジン出力が得られるように一時的に上昇する。そのため、エミッションが一時的に悪化するおそれがある。一方で、本実施例では、図７に示すようにＳＡ４の判断が肯定されることを条件に前記触媒暖機制御が終了させられるので、その触媒暖機制御の終了時点はt3時点ではなく、ユーザ要求パワーＰ０*がユーザ要求パワー判定値P01*よりも小さくなったt4時点にまで遅延する。そのため、触媒暖機制御の終了時において、本実施例でのエンジン出力指令値Ｐet（実線）の変動は破線LT02と比較して小さいので実際のエンジン出力Ｐeもあまり変動せず、また、エンジン回転速度Ｎe（実線）の変動も破線LT01と比較して小さくなる。すなわち、本実施例では図７のフローチャートにＳＡ４の判断が含まれていることで、前記触媒暖機制御の終了時においてエミッションが一時的に悪化することが抑制されていると言える。
【００６５】
図９は、図７のＳＡ４におけるユーザ要求パワーＰ０*に関する判断がエンジン要求パワーＰe*に関する判断に置き換えられた場合の制御作動を説明するための図であって、そのＳＡ４に替わるステップを抜粋した図である。
【００６６】
この図９が示す制御作動では、図７のＳＡ３の判断が肯定された場合にＳＡ４ではなく図９のＳＢ４に移る。要求パワー判断手段９４に対応するＳＢ４においては、エンジン要求パワーＰe*が前記エンジン要求パワー判定値Pe1*よりも小さいか否かが判断される。このＳＢ４の判断が肯定された場合、すなわち、エンジン要求パワーＰe*が前記エンジン要求パワー判定値Pe1*よりも小さい場合には、図７のＳＡ５に移る。一方、このＳＡ４の判断が否定された場合には、図７のＳＡ２に移る。
【００６７】
本実施例によれば、エンジン１４が触媒装置７６を暖機するための予め定められた暖機用駆動状態となるようにエンジン出力制限を行いつつエンジン１４で触媒装置７６を暖機する前記触媒暖機制御が、触媒温度TEMPCATが予め定められた前記触媒温度判定値TEMP1CAT以下である場合に実行される。そして、その触媒暖機制御は、ユーザ要求パワーＰ０*が予め定められた前記ユーザ要求パワー判定値P01*よりも小さい場合もしくはエンジン要求パワーＰe*が予め定められた前記エンジン要求パワー判定値Pe1*よりも小さい場合であって、且つ、触媒温度TEMPCATが前記触媒温度判定値TEMP1CATよりも高くなった場合に終了する。従って、触媒温度TEMPCATだけに基づいて前記触媒暖機制御でのエンジン出力制限が解除されるとすればその解除時のユーザ要求パワーＰ０*もしくはエンジン要求パワーＰe*に応じて瞬間的（一時的）にエンジン出力Ｐeが大きくなることがあり得るところ、前記エンジン出力制限は、ユーザ要求パワーＰ０*もしくはエンジン要求パワーＰe*がある程度小さい場合に解除されるので、そのエンジン出力制限の解除時（触媒暖機制御の終了時）に瞬間的にエンジン出力Ｐeが大きくなるとしてもそのエンジン出力Ｐeの変動幅がある程度抑えられることになる。そのため、上記エンジン出力制限の解除時すなわち上記触媒暖機制御の終了時におけるエンジン出力Ｐeの一時的変動が抑えられることとなり、エミッション悪化を軽減することができる。
【００６８】
また、前記触媒暖機制御の終了時におけるエンジン出力Ｐeの一時的な急変動が抑えられるので、その時の空燃比の荒れや負荷変動に伴うエンジン１４からの排気中に含まれる有害物質の増大が抑えられる。そのため、ユーザ要求パワーＰ０*またはエンジン要求パワーＰe*に関する判断を前記触媒暖機制御終了の条件としない場合と比較して、例えば触媒温度判定値TEMP1CATを低く設定でき、そうなれば結果的に上記触媒暖機制御を早期に終了させることが可能となり、燃費向上が可能となる。
【００６９】
また、本実施例によれば、ユーザ要求パワーＰ０*またはエンジン要求パワーＰe*に関する判断が前記触媒暖機制御を終了させる条件とされているので、図８の二点鎖線AT02で囲んで示したような上記触媒暖機制御の終了時におけるエンジン出力Ｐeの一時的な急変動が生じ得ることを加味して触媒装置７６を選定する必要がない。従って、ユーザ要求パワーＰ０*またはエンジン要求パワーＰe*に関する判断を前記触媒暖機制御終了の条件としない場合と比較して、より安価な触媒装置７６（例えば排気浄化能力が低いなど）を選定することが可能である。
【００７０】
また、本実施例によれば、前記触媒暖機制御におけるエンジン１４の前記暖機用駆動状態とは、触媒装置７６を暖機するための予め定められた一定値である暖機用エンジン出力Ｐec*を目標としてエンジン１４が駆動される状態である。そして、前記触媒暖機制御では、エンジン出力Ｐeがその暖機用エンジン出力Ｐec*に維持されるようにエンジン１４が駆動されることで前記エンジン出力制限が行われる。従って、触媒装置７６の暖機完了前においてエンジン１４の排気を浄化する排気浄化能力が十分に高まっていなくても、エンジン出力Ｐeが略一定に保たれているのでエンジン１４から触媒装置７６に供給される排気中の前記有害物質の割合が低くなり、前記触媒暖機制御の実行中におけるエンジン１４の排気を十分に浄化して排出することが可能である。
【００７１】
また、本実施例によれば、触媒暖機制御手段９８は、前記触媒暖機制御では、エンジン回転速度Ｎeが暖機用エンジン出力Ｐec*に基づく一定の目標エンジン回転速度Ｎe*に一致するように、且つ、エンジントルクＴeが暖機用エンジン出力Ｐec*に基づく一定の目標エンジントルクＴe*に一致するように、エンジン１４を駆動する。従って、エンジン出力Ｐeを一定になるようにしつつもエンジン回転速度ＮeまたはエンジントルクＴeが変動する場合と比較して、エンジン１４から触媒装置７６に供給される排気中の前記有害物質の割合が一層低くなり、前記触媒暖機制御の実行中におけるエンジン１４の排気を更に十分に浄化して排出することが可能である。
【００７２】
また、本実施例によれば、触媒暖機制御手段９８は、前記触媒暖機制御では、前記所定条件が成立するまでは、その所定条件が成立していないときの触媒装置７６の浄化能力の範囲内の第１所定エンジン動作点PT01を目標のエンジン動作点としてエンジン１４を継続して運転し、前記所定条件が成立した以降は、その所定条件が成立しているときの触媒装置７６の浄化能力の範囲内かつ第１所定エンジン動作点PT01に比してエンジン出力Ｐeが大きくなる範囲内の第２所定エンジン動作点PT02を目標のエンジン動作点としてエンジン１４を継続して運転する。従って、触媒温度TEMPCATが触媒温度判定値TEMP1CAT以下である触媒装置７６の暖機完了前においてエンジン１４の動作点（運転点）が頻繁に変更されることによるエミッション悪化の原因（例えば、エンジン１４の燃焼の安定性が悪化する等）を発生させにくくしつつ触媒装置７６を暖機することができる。更に、前記所定条件が成立すればエンジン出力Ｐeが触媒装置７６の浄化能力の範囲内で引き上げられるので、前記触媒暖機制御の実行中にエンジン１４が終始、第１所定エンジン動作点PT01を目標のエンジン動作点として運転される場合と比較して、早期に触媒装置７６の暖機を完了することが可能である。前記所定条件が成立した以降では、その所定条件の成立前と比較して、エンジン出力Ｐeをより大幅に車両走行に活用することが可能である。
【００７３】
また、本実施例によれば、第１遊星歯車装置２０は、第１電動機Ｍ１が無負荷状態とされて空転させられることで前記動力伝達遮断装置としても機能するので、車両走行中または停車中に拘らず、エンジン１４を駆動して前記触媒暖機制御を実行することが可能である。
【００７４】
また、本実施例によれば、第１遊星歯車装置２０は、エンジン１４と駆動輪４０との間の動力伝達経路の一部を構成し第１電動機Ｍ１が制御されることにより差動状態が制御される差動機構である。従って、その第１電動機Ｍ１の制御によりエンジン１４と駆動輪４０との間の動力伝達を遮断することができる。また、第１電動機Ｍ１の制御によりエンジン回転速度Ｎeを任意に設定しつつ、前記触媒暖機制御の実行中におけるエンジン出力Ｐeの一部又は全部を駆動輪４０に伝達することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【００７６】
例えば、前述の実施例において、車両用駆動装置８は、第１遊星歯車装置２０と第２遊星歯車装置２２と第１電動機Ｍ１とを備えているが、例えば図１０に示すように、それら第１遊星歯車装置２０と第２遊星歯車装置２２と第１電動機Ｍ１とを備えてはおらず、エンジン１４，クラッチ１１０，第２電動機Ｍ２，有段または無段の自動変速機１１２，駆動輪４０が直列に連結された所謂パラレルハイブリッド車両であってもよい。図１０においては、クラッチ１１０がエンジン１４と駆動輪４０との間の動力伝達を遮断可能な動力伝達遮断装置として機能する。
【００７７】
また、前述の実施例において、車両用駆動装置８では、エンジン１４と走行用電動機である第２電動機Ｍ２とは互いに共通の駆動輪４０に連結されているが、両者が別個の駆動輪に連結されていても差し支えない。例えば図１１に示すように、エンジン１４，自動変速機１１２，駆動輪４０が直列に連結され、且つ、第２電動機Ｍ２がその駆動輪４０とは異なる駆動輪１１４に連結された車両用駆動装置１１６も考え得る。
【００７８】
また、前述の実施例の前記触媒暖機制御において、第１所定エンジン動作点PT01および第２所定エンジン動作点PT02は最適燃費率曲線ＬＥＦ上に設定されるが、そのように最適燃費率曲線ＬＥＦ上に設定されなくても差し支えない。
【００７９】
また、前述の実施例において、前記触媒暖機制御の実行中にエンジン動作点は、触媒装置７６の浄化能力の向上に応じて第１所定エンジン動作点PT01から第２所定エンジン動作点PT02へと１回変更されるが、２回以上変更されてもよいし、終始変更されなくてもよい。
【００８０】
また、前述の実施例の前記触媒暖機制御において、前記暖機用駆動状態とは触媒装置７６を暖機するための予め定められた一定値である暖機用エンジン出力Ｐec*を目標としてエンジン１４が駆動される状態であるとされているが、それに限らず例えば、エンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとのそれぞれに対して所定の変動許容範囲が設定され、エンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとがそれぞれその変動許容範囲内に収まるようにエンジン１４が駆動される状態であっても差し支えない。
【００８１】
また、前述の実施例の第１遊星歯車装置２０において、第１キャリヤＣＡ１はエンジン１４に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は出力歯車２４に連結されているが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン１４、第１電動機Ｍ１、出力歯車２４は、それぞれ第１遊星歯車装置２０の３つの回転要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【００８２】
また、前述の実施例において、第２遊星歯車装置２２のリングギヤＲ２は第１遊星歯車装置２０のリングギヤＲ１に対し一体的に連結されているが、上記リングギヤＲ２の連結先は、上記リングギヤＲ１に限定されるものではなく、例えば第１遊星歯車装置２０の第１キャリヤＣＡ１に連結されていても差し支えない。また、上記リングギヤＲ２は、上記リングギヤＲ１ではなく第１遊星歯車装置２０と駆動輪４０との間の動力伝達経路のどこかに連結されていても差し支えない。
【００８３】
また、前述の実施例において、車両用動力伝達装置１０は第２電動機Ｍ２と駆動輪４０との間の動力伝達経路の一部に第２遊星歯車装置２２を備えているが、第２遊星歯車装置２２が無く第２電動機Ｍ２が出力歯車２４に直接連結されていても差し支えない。
【００８４】
また、前述の実施例において、出力歯車２４と駆動輪４０との間の動力伝達経路に変速機は設けられていないが、その動力伝達経路に、手動変速機もしくは自動変速機が設けられていても差し支えない。
【００８５】
また、前述の実施例において、入力軸１８はダンパー１６を介してエンジン１４に連結されているが、そのダンパー１６が無く、入力軸１８が直接に或いは伝動ベルトや歯車等を介してエンジン１４に連結されていても差し支えない。
【００８６】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０において、エンジン１４と第１遊星歯車装置２０との間にクラッチ等の動力断続装置は設けられていないが、そのような動力断続装置がエンジン１４と第１遊星歯車装置２０との間に介装されていても差し支えない。また、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２に関しても同様であり、上記動力断続装置が、第１電動機Ｍ１と第１遊星歯車装置２０との間または第２電動機Ｍ２と第２遊星歯車装置２２との間に介装されていても差し支えない。
【００８７】
また前述の実施例においては、第1電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより、第１遊星歯車装置２０はその変速比が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであるが、例えば第１遊星歯車装置２０の変速比を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであってもよい。
【００８８】
また、前述の実施例において、第１遊星歯車装置２０および第２遊星歯車装置２２は何れもシングルプラネタリであるが、それらの一方または両方がダブルプラネタリであっても差し支えない。
【００８９】
また前述の実施例においては、第１遊星歯車装置２０を構成する第１キャリヤＣＡ１にはエンジン１４が動力伝達可能に連結され、第１サンギヤＳ１には第１電動機Ｍ１が動力伝達可能に連結され、第１リングギヤＲ１には駆動輪４０への動力伝達経路が連結されているが、例えば、第１遊星歯車装置２０が２つの遊星歯車装置に置き換えられて、その２つの遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成であってもよい。
【００９０】
また、前述の実施例の第２電動機Ｍ２はエンジン１４から駆動輪４０までの動力伝達経路の一部を構成する出力歯車２４に第２遊星歯車装置２２を介して連結されているが、第２電動機Ｍ２がその出力歯車２４に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して第１遊星歯車装置２０にも連結可能とされており、第１電動機Ｍ１の代わりに第２電動機Ｍ２によって第１遊星歯車装置２０の差動状態を制御可能とする動力伝達装置１０の構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
６：車両
８，１１６：車両用駆動装置
１４：エンジン
４０：駆動輪
７６：触媒装置
８０：電子制御装置（制御装置）
Ｍ２：第２電動機（走行用電動機）
【図１】
0005621492.tif 000002
【図２】
0005621492.tif 000003
【図３】
0005621492.tif 000004
【図４】
0005621492.tif 000005
【図５】
0005621492.tif 000006
【図６】
0005621492.tif 000007
【図７】
0005621492.tif 000008
【図８】
0005621492.tif 000009
【図９】
0005621492.tif 000010
【図１０】
0005621492.tif 000011
【図１１】
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