(57)【要約】【課題】車両の動力源としてエンジンとモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車において少ない電気エネルギで効率良くＰＭ（粒子状物質）の排出量を低減できるようにする。【解決手段】エンジン１１の動力で走行するエンジン走行モードと、モータジェネレータ１２によるトルクアシストを行ってエンジン１１の動力とモータジェネレータ１２の動力の両方で走行するモータアシスト走行モードとを切り換えるシステムにおいて、アクセル開度等から求めたドライバ要求出力に基づいてＰＭ排出率（エンジン１１の単位出力当りのＰＭ排出量）を推定することで、ドライバ要求出力をエンジン１１で実現した場合のＰＭ排出率を求め、このＰＭ排出率が所定値よりも大きいときにモータアシスト走行モードに切り換える。これにより、モータジェネレータ１２の単位出力当りのＰＭ低減量を大きくすることができ、少ない電気エネルギで効率良くＰＭ排出量を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源としてエンジン（１１）とモータジェネレータ（１２）を搭載すると共に、前記モータジェネレータ（１２）と電力を授受するバッテリ（２３）を搭載し、前記エンジン（１１）の動力で走行するエンジン走行モードと、前記バッテリ（２３）の電力で前記モータジェネレータ（１２）を駆動して前記モータジェネレータ（１２）によるトルクアシストを行って前記エンジン（１１）の動力と前記モータジェネレータ（１２）の動力の両方で走行するモータアシスト走行モードとを切換可能なハイブリッド車の制御装置において、
アクセル開度に基づいてドライバ要求出力を算出するドライバ要求出力算出手段（２２）と、
前記ドライバ要求出力に基づいて前記エンジン走行モードにおける前記エンジン（１１）の単位出力当りのエミッション排出量又は前記エンジン（１１）の出力に対するエミッション排出量の変化率をエミッション排出率として推定するエミッション排出率推定手段（２２）と、
前記エミッション排出率が第１の所定値よりも大きいときに前記モータアシスト走行モードに切り換える走行モード切換手段（２２）と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
前記走行モード切換手段（２２）により前記モータアシスト走行モードに切り換えられた場合に、前記エミッション排出率が前記第１の所定値以下になるエンジン要求出力を算出するエンジン要求出力算出手段（２２）と、該エンジン要求出力と前記ドライバ要求出力とに基づいてモータ要求出力を算出するモータ要求出力算出手段（２２）とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項３】
前記エンジン走行モードと、前記モータアシスト走行モードと、前記エンジン（１１）の動力で走行すると共に前記エンジン（１１）の動力で前記モータジェネレータ（１２）を駆動して発電して前記モータジェネレータ（１２）の発電電力を前記バッテリ（２３）に充電するエンジン発電走行モードとを切換可能で、
前記エンジン走行モードにおける前記エンジン（１１）の単位出力当りの燃料消費量を前記エンジン走行モードの燃料消費率として推定する第１の燃料消費率推定手段（２２）と、
前記モータアシスト走行モードにおける前記エンジン（１１）の単位出力当りの燃料消費量を前記モータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率として推定する第２の燃料消費率推定手段（２２）と、
前記モータジェネレータ（１２）の単位出力当りに必要な電力を、前記エンジン（１１）の動力で前記モータジェネレータ（１２）を駆動して発電して前記バッテリ（２３）に充電する場合の前記エンジン（１１）の燃料消費量をモータ出力燃料消費率として推定する第３の燃料消費率推定手段（２２）と、
前記モータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率と前記モータ出力燃料消費率とに基づいて前記モータアシスト走行モードの燃料消費率を推定する第４の燃料消費率推定手段（２２）とを備え、
前記走行モード切換手段（２２）は、前記エミッション排出率が第２の所定値よりも大きく且つ前記モータアシスト走行モードの燃料消費率が前記エンジン走行モードの燃料消費率と同等以下の場合に前記モータアシスト走行モードに切り換え、前記エミッション排出率が前記第２の所定値以下で且つ前記エンジン走行モードの燃料消費率が第３の所定値以上の場合に前記エンジン発電走行モードに切り換えるエミッション低減サイクル制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項４】
前記走行モード切換手段（２２）は、前記バッテリ（２３）の充電状態が所定範囲内の場合に前記エミッション低減サイクル制御を実行することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項５】
前記エミッション排出率推定手段（２２）は、前記エミッション排出率としてＰＭ排出率を推定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項６】
前記エンジン（１１）は、筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式のエンジンであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車においては、エンジンの動力で走行するエンジン走行中にアクセル操作量が増加したとき（例えばアクセル操作量がスロットル開度よりも大きくなったとき）に、モータによるトルクアシストを行ってエンジンの動力とモータの動力の両方で走行するモータアシスト走行に切り換えることで、ドライバビリティを確保しながらエミッションの排出量を低減するようにしたものがある。
【０００３】
しかし、アクセル操作量の増加時に常にモータによるトルクアシストを行うようにすると、モータの使用頻度や電力消費量が多くなるため、モータの耐久性が損なわれたり、バッテリ容量を大きくする必要がある等の問題が生じる可能性がある。
【０００４】
そこで、特許文献１（特開平１０−２３６０８号公報）に記載されているように、エンジン走行中にアクセル操作量の増加が所定より大きいとき（例えばアクセル操作量の増加率や所定時間内の増加幅が所定より大きいとき）に、モータによるトルクアシストを行うようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２３６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モータによるトルクアシストを行う（つまりモータアシスト走行を行う）ことでエミッションの排出量を低減することができるが、モータによるトルクアシストを行うには、モータを回転駆動するための電気エネルギが必要となるため、少ない電気エネルギで効率良くエミッションの排出量を低減することが好ましい。
【０００７】
しかし、上記特許文献１の技術のように、単にアクセル操作量の増加率や増加幅が所定より大きいときに、モータによるトルクアシストを行うシステムでは、少ない電気エネルギで効率良くエミッションの排出量を低減することができない可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、少ない電気エネルギで効率良くエミッションの排出量を低減することができるハイブリッド車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】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両の動力源としてエンジン（１１）とモータジェネレータ（１２）を搭載すると共に、モータジェネレータ（１２）と電力を授受するバッテリ（２３）を搭載し、エンジン（１１）の動力で走行するエンジン走行モードと、バッテリ（２３）の電力でモータジェネレータ（１２）を駆動してモータジェネレータ（１２）によるトルクアシストを行ってエンジン（１１）の動力とモータジェネレータ（１２）の動力の両方で走行するモータアシスト走行モードとを切換可能なハイブリッド車の制御装置において、アクセル開度に基づいてドライバ要求出力を算出するドライバ要求出力算出手段（２２）と、ドライバ要求出力に基づいてエンジン走行モードにおけるエンジン（１１）の単位出力当りのエミッション排出量又はエンジン（１１）の出力に対するエミッション排出量の変化率をエミッション排出率として推定するエミッション排出率推定手段（２２）と、エミッション排出率が第１の所定値よりも大きいときにモータアシスト走行モードに切り換える走行モード切換手段（２２）とを備えた構成としたものである。
【００１０】
エミッション排出率（エンジンの単位出力当りのエミッション排出量又はエンジンの出力に対するエミッション排出量の変化率）が大きい領域ほど、モータアシスト走行モードに切り換えた場合のモータの単位出力当りのエミッション低減量を大きくすることができる。従って、エミッション排出率が所定値よりも大きいときに、モータアシスト走行モードに切り換えることで、モータの単位出力当りのエミッション低減量を大きくすることができ、少ない電気エネルギで効率良くエミッションの排出量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施例１におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２はエンジン出力とＰＭ排出量との関係を示す図である。
【図３】図３はエンジン出力とＰＭ排出率との関係を示す図である。
【図４】図４は実施例１の走行モード切換制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５はドライバ要求トルクのマップの一例を概念的に示す図である。
【図６】図６はＰＭ排出率のマップの一例を概念的に示す図である。
【図７】図７はモータアシスト走行に必要な電気エネルギとＰＭ低減率との関係を示す図である。
【図８】図８はエンジン出力と燃料消費率との関係を示す図である。
【図９】図９はＰＭ低減サイクル制御の概要を説明する図である。
【図１０】図１０は実施例２の走行モード切換制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１はＰＭ低減サイクル制御ルーチンの処理の流れ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】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１を図１乃至図７に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。
【００１４】
車両の動力源として内燃機関である筒内噴射式のエンジン１１とモータジェネレータ１２とが搭載されると共に、モータジェネレータ１２と電力を授受するバッテリ２３が搭載されている。エンジン１１のクランク軸に連結されたプーリ１３と、モータジェネレータ１２の回転軸に連結されたプーリ１４とがベルト１５を介して動力伝達可能に連結されている。エンジン１１の吸気管１６の最上流部には、エアクリーナ１７が設けられ、このエアクリーナ１７の下流側に、モータ１８によって開度調節されるスロットルバルブ１９が設けられている。エンジン１１の各気筒には、それぞれ筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（図示せず）が取り付けられている。
【００１５】
エンジン１１のクランク軸の外周側には、クランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２０が取り付けられ、このクランク角センサ２０の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。また、アクセルセンサ２１によってアクセル開度（アクセルペダルの操作量）が検出される。
【００１６】
これら各種センサの出力は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と表記する）２２に入力される。このＥＣＵ２２は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。
【００１７】
また、本実施例１では、ＥＣＵ２２により後述する図４の走行モード切換制御ルーチンを実行することで、エンジン１１の動力で走行するエンジン走行モードと、バッテリ２３の電力でモータジェネレータ１２を駆動してモータジェネレータ１２によるトルクアシストを行ってエンジン１１の動力とモータジェネレータ１２の動力の両方で走行するモータアシスト走行モードとを切り換えるようにしている。
【００１８】
図２に示すように、筒内噴射式のエンジン１１は、エンジン出力が大きくなるほどＰＭ（粒子状物質）の排出量が増加する傾向がある。従って、例えば、アクセル開度が増加したときや所定値以上になったときに、モータアシスト走行モードに切り換えるようにすれば、ＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ等のエミッションだけでなくＰＭの排出量も低減することができる。
【００１９】
このようにモータアシスト走行を行うことでＰＭの排出量を低減することができるが、モータアシスト走行を行うには、モータジェネレータ１２を回転駆動するための電気エネルギが必要となるため、少ない電気エネルギで効率良くＰＭの排出量を低減することが好ましい。しかし、単にアクセル開度が増加したときや所定値以上になったときに、モータアシスト走行を行うシステムでは、少ない電気エネルギで効率良くＰＭの排出量を低減することができない可能性がある。
【００２０】
図３は、エンジン出力とＰＭ排出率（エンジン１１の単位出力当りのＰＭ排出量）との関係を示す図である。このＰＭ排出率は、モータアシスト走行モードに切り換えた場合のモータジェネレータ１２の単位出力当りのＰＭ低減量を評価するパラメータとなる。図３に示すように、筒内噴射式のエンジン１１は、エンジン出力が高い領域でＰＭ排出率が大きくなるが、エンジン出力が高い領域以外の領域でもエンジン運転状態（例えばエンジン回転速度）によってはＰＭ排出率が大きくなる場合がある（図３の破線部分参照）。
【００２１】
そこで、本実施例１では、アクセル開度に基づいてドライバ要求出力を算出し、このドライバ要求出力に基づいてエンジン走行モードにおけるＰＭ排出率を推定することで、ドライバ要求出力をエンジン１１で実現した場合のＰＭ排出率（エンジン出力＝ドライバ要求出力とした場合のＰＭ排出率）を求め、このＰＭ排出率が所定値Ｋ1 （第１の所定値）よりも大きいときにモータアシスト走行モードに切り換えるようにしている。
【００２２】
ＰＭ排出率が大きい領域ほど、モータアシスト走行モードに切り換えた場合のモータジェネレータ１２の単位出力当りのＰＭ低減量を大きくすることができる。従って、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 よりも大きいときに、モータアシスト走行モードに切り換えることで、モータジェネレータ１２の単位出力当りのＰＭ低減量を大きくすることができ、少ない電気エネルギで効率良くＰＭの排出量を低減することができる。
【００２３】
また、本実施例１では、モータアシスト走行モードに切り換えられた場合に、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下になるエンジン要求出力を算出し、このエンジン要求出力をドライバ要求出力から減算してモータ要求出力を求める。
【００２４】
以下、本実施例１でＥＣＵ２２が実行する図４の走行モード切換制御ルーチンの処理内容を説明する。
図４に示す走行モード切換制御ルーチンは、ＥＣＵ２２の電源オン期間中（イグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう走行モード切換手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、加速時であるか否かを、例えば、アクセルオンである（アクセル開度が０よりも大きい）か否かによって判定し、加速時ではないと判定されれば、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【００２５】
一方、上記ステップ１０１で、加速時であると判定された場合には、ステップ１０２に進み、図５に示すドライバ要求トルクのマップを参照して、アクセル開度とエンジン回転速度とに応じたドライバ要求トルクを算出し、このドライバ要求トルクとエンジン回転速度とに基づいてドライバ要求出力を算出する。図５のドライバ要求トルクのマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ２２のＲＯＭに記憶されている。このステップ１０２の処理が特許請求の範囲でいうドライバ要求出力算出手段としての役割を果たす。
【００２６】
この後、ステップ１０３に進み、図６に示すＰＭ排出率（エンジン１１の単位出力当りのＰＭ排出量）のマップを参照して、ドライバ要求出力とエンジン回転速度とに応じたＰＭ排出率を算出（推定）することで、ドライバ要求出力をエンジン１１で実現した場合のＰＭ排出率（エンジン出力＝ドライバ要求出力とした場合のＰＭ排出率）を求める。図６のＰＭ排出率のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ２２のＲＯＭに記憶されている。尚、例えば、燃圧、噴射時期、噴射方式（分割噴射の有無）等の燃料噴射条件毎にそれぞれＰＭ排出率のマップを作成しておき、そのときの燃料噴射条件に応じたマップを選択するようにしても良い。このステップ１０３の処理が特許請求の範囲でいうエミッション排出率推定手段としての役割を果たす。
【００２７】
この後、ステップ１０４に進み、上記ステップ１０３で推定したＰＭ排出率（ドライバ要求出力をエンジン１１で実現した場合のＰＭ排出率）が所定値Ｋ1 （第１の所定値）よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ｋ1 は、例えば、ＰＭ排出率の許容上限値又はその付近の値に設定される。
【００２８】
このステップ１０４で、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０５に進み、走行モードをモータアシスト走行モードに切り換える又は維持する。この後、ステップ１０６に進み、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下になるエンジン要求出力を算出する。この場合、例えば、エンジン回転速度をパラメータとするエンジン要求出力のマップを用いて、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下になるエンジン要求出力を算出する。このステップ１０６の処理が特許請求の範囲でいうエンジン要求出力算出手段としての役割を果たす。ＥＣＵ２２は、このエンジン要求出力（又はエンジン要求出力から求めたエンジン要求トルク）を実現するようにエンジン１１を制御する。
【００２９】
この後、ステップ１０７に進み、ドライバ要求出力からエンジン要求出力を減算してモータ要求出力を求める。
モータ要求出力＝ドライバ要求出力−エンジン要求出力
【００３０】
このステップ１０７の処理が特許請求の範囲でいうモータ要求出力算出手段としての役割を果たす。ＥＣＵ２２は、このモータ要求出力（又はモータ要求出力から求めたモータ要求トルク）を実現するようにモータジェネレータ１２を制御する。
【００３１】
一方、上記ステップ１０４で、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下であると判定された場合には、ステップ１０８に進み、走行モードをエンジン走行モードに切り換える又は維持する。この後、ステップ１０９に進み、ドライバ要求出力をそのままエンジン要求出力として採用する。
エンジン要求出力＝ドライバ要求出力
【００３２】
以上説明した本実施例１では、アクセル開度に基づいてドライバ要求出力を算出し、このドライバ要求出力に基づいてエンジン走行モードにおけるＰＭ排出率（エンジン１１の単位出力当りのＰＭ排出量）を推定することで、ドライバ要求出力をエンジン１１で実現した場合のＰＭ排出率を求める。このＰＭ排出率が所定値Ｋ1 よりも大きいときにモータアシスト走行モードに切り換えるようにしたので、モータジェネレータ１２の単位出力当りのＰＭ低減量を大きくすることができる。これにより、図７に示すように、本実施例１では、従来例（アクセル開度が増加したときや所定値以上になったときにモータアシスト走行モードに切り換えるシステム）に比べて、モータアシスト走行に必要な電気エネルギに対するＰＭ低減率を大きくすることができ、少ない電気エネルギで効率良くＰＭの排出量を低減することができる。
【００３３】
また、本実施例１では、モータアシスト走行モードに切り換えられた場合に、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下になるエンジン要求出力を算出し、このエンジン要求出力をドライバ要求出力から減算してモータ要求出力を求めるようにしたので、ドライバ要求出力を実現しながらＰＭ排出率を所定値Ｋ1 以下にするのに必要なエンジン要求出力とモータ要求出力を精度良く設定することができる。
【００３４】
また、筒内噴射式エンジン１１は、吸気ポート噴射式エンジンに比べて、ＰＭの排出量が多くなる傾向があり、排出ガス中のＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ等は触媒で浄化することができるが、ＰＭは触媒で浄化することができない。このような事情を考慮して、本実施例１では、筒内噴射式エンジン１１においてＰＭ排出率が所定値Ｋ1 よりも大きいときに、モータアシスト走行モードに切り換えるようにしたので、筒内噴射式エンジン１１を搭載したハイブリッド車のＰＭ排出量を効果的に低減することができる。
【実施例２】
【００３５】
次に、図８乃至図１１を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００３６】
本実施例２では、ＥＣＵ２２により後述する図１０及び図１１の各ルーチンを実行することで、エンジン走行モードと、モータアシスト走行モードと、エンジン発電走行モードとを切り換えるようにしている。エンジン発電走行モードは、エンジン１１の動力で走行すると共にエンジン１１の動力でモータジェネレータ１２を回転駆動して発電してモータジェネレータ１２の発電電力をバッテリ２３に充電する走行モードである。
【００３７】
バッテリ２３の電力でモータジェネレータ１２を駆動してモータジェネレータ１２によるトルクアシストを行うシステムでは、バッテリ２３の充電状態を表すＳＯＣ(State Of Charge) を考慮してモータジェネレータ１２によるトルクアシストの実施可否を判断することが好ましい。
ここで、バッテリ２３のＳＯＣは、例えば、次式により定義される。
ＳＯＣ＝残容量／満充電容量×１００
【００３８】
バッテリ２３のＳＯＣが十分に高い場合には、ＰＭ排出率だけを考慮してモータアシスト走行モードに切り換えても良いが、バッテリ２３のＳＯＣが十分に高くない場合には、エンジン１１の動力でモータジェネレータ１２を回転駆動して発電してバッテリ２３に充電するときのエンジン１１の燃料消費量も考慮に入れる必要がある。
【００３９】
図８に示すように、筒内噴射式のエンジン１１は、エンジン出力が低い低出力領域で燃料消費率（単位出力当りの燃料消費量）が高くなり、エンジン出力が低出力領域よりも高い中高出力領域で燃料消費率が低くなる傾向がある。従って、燃料消費率が低くなる中高出力領域でエンジン発電走行モードに切り換え、燃料消費率が高くなる低出力領域でモータアシスト走行モードに切り換えることで、燃料消費量を低減することができるが、ＰＭの排出量を効率良く低減できるとは限らない。
【００４０】
これらの事情を考慮に入れて、本実施例２では、図９に示すように、バッテリ２３のＳＯＣが高い領域（例えば所定値Ｓ1 ＜ＳＯＣとなる領域）は、減速時の車輪の動力でモータジェネレータ１２を回転駆動して発電してモータジェネレータ１２の発電電力をバッテリ２３に充電する減速回生により電力を確保する領域とする。この領域では、エンジン発電走行モードには切り換えず、ＰＭ排出率だけを考慮してモータアシスト走行モードとエンジン走行モードとを切り換える。
【００４１】
具体的には、前記実施例１と同じように、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 よりも大きいときにモータアシスト走行モードに切り換え、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下のときにエンジン走行モードに切り換える。これにより、減速回生による燃費向上効果（燃料消費量の低減効果）を確保しながらＰＭの排出量を効率良く低減する。
【００４２】
一方、バッテリ２３のＳＯＣが低い領域（例えば所定値Ｓ2 ＜ＳＯＣ≦所定値Ｓ1 となる領域）は、エンジン１１の動力でモータジェネレータ１２を回転駆動して発電してモータジェネレータ１２の発電電力をバッテリ２３に充電するエンジン発電により電力を確保する領域とする。この領域では、ＰＭ排出率と燃料消費率を両方とも考慮してエンジン走行モードとモータアシスト走行モードとエンジン発電走行モードとを切り換える。
【００４３】
具体的には、エンジン走行モードにおけるエンジン１１の単位出力当りの燃料消費量をエンジン走行モードの燃料消費率として推定し、モータアシスト走行モードにおけるエンジン１１の単位出力当りの燃料消費量をモータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率として推定する。
【００４４】
また、モータジェネレータ１２の単位出力当りに必要な電力を、エンジン１１の動力でモータジェネレータ１２を駆動して発電してバッテリ２３に充電する場合のエンジン１１の燃料消費量をモータ出力燃料消費率として推定する。更に、モータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率とモータ出力燃料消費率とに基づいてモータアシスト走行モードの燃料消費率（＝モータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率＋モータ出力燃料消費率）を推定する。
【００４５】
そして、ＰＭ排出率が所定値Ｋ2 （第２の所定値）よりも大きく且つモータアシスト走行モードの燃料消費率がエンジン走行モードの燃料消費率と同等以下の場合にモータアシスト走行モードに切り換え、ＰＭ排出率が所定値Ｋ2 以下で且つエンジン走行モードの燃料消費率が所定値Ｋ3 （第３の所定値）以上の場合にエンジン発電走行モードに切り換えるＰＭ低減サイクル制御（エミッション低減サイクル制御）を実行する。これにより、燃費の悪化（燃料消費量の増加）を防止しながらモータアシスト走行とエンジン発電走行を繰り返してＰＭの排出量を低減する。
【００４６】
以下、本実施例２でＥＣＵ２２が実行する図１０及び図１１の各ルーチンの処理内容を説明する。
本実施例２で実行する図１０のルーチンは、前記実施例１で説明した図４のルーチンに対してステップ１０３ａ，１０３ｂの処理を追加したものであり、それ以外の各ステップの処理は図４と同じである。
【００４７】
図１０に示す走行モード切換制御ルーチンでは、まず、ステップ１０１で、加速時であるか否かを判定し、加速時であると判定された場合には、ステップ１０２に進み、ドライバ要求出力を算出する。この後、ステップ１０３に進み、ドライバ要求出力をエンジン１１で実現した場合のＰＭ排出率を算出（推定）する。
【００４８】
この後、ステップ１０３ａに進み、バッテリ２３のＳＯＣが所定値Ｓ1 よりも高いか否かを判定する。このステップ１０３ａで、バッテリ２３のＳＯＣが所定値Ｓ1 よりも高いと判定された場合には、ステップ１０４に進み、上記ステップ１０３で推定したＰＭ排出率（ドライバ要求出力をエンジン１１で実現した場合のＰＭ排出率）が所定値Ｋ1 よりも大きいか否かを判定する。
【００４９】
このステップ１０４で、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０５に進み、走行モードをモータアシスト走行モードに切り換える又は維持する。この後、ステップ１０６に進み、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下になるエンジン要求出力を算出した後、ステップ１０７に進み、ドライバ要求出力からエンジン要求出力を減算してモータ要求出力を求める。
【００５０】
一方、上記ステップ１０４で、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下であると判定された場合には、ステップ１０８に進み、走行モードをエンジン走行モードに切り換える又は維持する。この後、ステップ１０９に進み、ドライバ要求出力をそのままエンジン要求出力として採用する。
【００５１】
これに対して、上記ステップ１０３ａで、バッテリ２３のＳＯＣが所定値Ｓ1 以下であると判定された場合には、ステップ１０３ｂに進み、図１１のＰＭ低減サイクル制御ルーチンを実行する。
【００５２】
図１１に示すＰＭ低減サイクル制御ルーチンでは、まず、ステップ２０１で、バッテリ２３のＳＯＣが所定範囲内（所定値Ｓ2 ＜ＳＯＣ≦所定値Ｓ1 ）であるか否かを判定する。ここで、下限側の所定値Ｓ2 は、例えば、エンジン停止時に必要なＳＯＣの下限値又はそれよりも少し大きい値に設定される。
【００５３】
このステップ２０１で、バッテリ２３のＳＯＣが所定範囲外（ＳＯＣ≦所定値Ｓ2 又は所定値Ｓ1 ＜ＳＯＣ）であると判定されれば、ステップ２０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【００５４】
一方、上記ステップ２０１で、バッテリ２３のＳＯＣが所定範囲内（所定値Ｓ2 ＜ＳＯＣ≦所定値Ｓ1 ）であると判定された場合には、ステップ２０２に進み、エンジン走行モードにおけるエンジン出力（＝ドライバ要求出力）に基づいて、エンジン走行モードの燃料消費率をマップ又は数式等により算出（推定）する。このエンジン走行モードの燃料消費率は、エンジン走行モードにおけるエンジン１１の単位出力当りの燃料消費量である。このステップ２０２の処理が特許請求の範囲でいう第１の燃料消費率推定手段としての役割を果たす。
【００５５】
この後、ステップ２０３に進み、モータアシスト走行モードにおけるエンジン出力（＝エンジン要求出力）に基づいて、モータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率をマップ又は数式等により算出（推定）する。このモータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率は、モータアシスト走行モードにおけるエンジン１１の単位出力当りの燃料消費量である。このステップ２０３の処理が特許請求の範囲でいう第２の燃料消費率推定手段としての役割を果たす。
【００５６】
この後、ステップ２０４に進み、エンジン１１の動力でモータジェネレータ１２を駆動して発電してバッテリ２３に充電する場合のエンジン１１の単位出力当りの燃料消費量に基づいて、モータ出力燃料消費率をマップ又は数式等により算出（推定）する。このモータ出力燃料消費率は、モータジェネレータ１２の単位出力当りに必要な電力（モータジェネレータ１２の単位出力当りの消費電力）を、エンジン１１の動力でモータジェネレータ１２を駆動して発電してバッテリ２３に充電する場合のエンジン１１の燃料消費量である。このステップ２０４の処理が特許請求の範囲でいう第３の燃料消費率推定手段としての役割を果たす。
【００５７】
この後、ステップ２０５に進み、モータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率にモータ出力燃料消費率を加算してモータアシスト走行モードの燃料消費率（＝モータアシスト走行モードのエンジン燃料消費率＋モータ出力燃料消費率）を算出（推定）する。このステップ２０５の処理が特許請求の範囲でいう第４の燃料消費率推定手段としての役割を果たす。
【００５８】
この後、ステップ２０６に進み、ＰＭ排出率（ドライバ要求出力をエンジン１１で実現した場合のＰＭ排出率）が所定値Ｋ2 （第２の所定値）よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ｋ2 は、上記ステップ１０４の所定値Ｋ1 と同じ値又はその付近の値に設定される。尚、このステップ２０６で用いるＰＭ排出率は、エンジン１１の単位出力当りのＰＭ排出量としても良いが、これに限定されず、エンジン１１の出力に対するＰＭ排出量の変化率（所定期間におけるエンジン１１の出力の変化量に対するＰＭ排出量の変化量の割合）としても良い。
【００５９】
このステップ２０６で、ＰＭ排出率が所定値Ｋ2 よりも大きいと判定された場合には、ステップ２０７に進み、モータアシスト走行モードの燃料消費率がエンジン走行モードの燃料消費率と同等以下であるか否かを、モータアシスト走行モードの燃料消費率がエンジン走行モードの燃料消費率に所定値を加算した値以下であるか否かによって判定する。
【００６０】
このステップ２０７で、モータアシスト走行モードの燃料消費率がエンジン走行モードの燃料消費率と同等以下である（モータアシスト走行モードの燃料消費率がエンジン走行モードの燃料消費率に所定値を加算した値と等しいか又はそれよりも小さい）と判定された場合には、ステップ２０９に進み、走行モードをモータアシスト走行モードに切り換える又は維持する。
【００６１】
一方、上記ステップ２０７で、モータアシスト走行モードの燃料消費率がエンジン走行モードの燃料消費率と同等以下ではない（モータアシスト走行モードの燃料消費率がエンジン走行モードの燃料消費率に所定値を加算した値よりも大きい）と判定された場合には、ステップ２１０に進み、走行モードをエンジン走行モードに切り換える又は維持する。
【００６２】
これに対して、上記ステップ２０６で、ＰＭ排出率が所定値Ｋ2 以下であると判定された場合には、ステップ２０８に進み、エンジン走行モードの燃料消費率が所定値Ｋ3 （第３の所定値）以上であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｋ3 は、例えば、モータ出力燃料消費率と同じ値又はその付近の値に設定される。
【００６３】
このステップ２０８で、エンジン走行モードの燃料消費率が所定値Ｋ3 以上であると判定された場合には、ステップ２１１に進み、走行モードをエンジン発電走行モードに切り換える又は維持する。
【００６４】
一方、上記ステップ２０８で、エンジン走行モードの燃料消費率が所定値Ｋ3 よりも小さいと判定された場合には、ステップ２１０に進み、走行モードをエンジン走行モードに切り換える又は維持する。
【００６５】
以上説明した本実施例２では、バッテリ２３のＳＯＣが高い領域（例えば所定値Ｓ1 ＜ＳＯＣとなる領域）は、減速回生により電力を確保する領域とし、この領域では、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 よりも大きいときにモータアシスト走行モードに切り換え、ＰＭ排出率が所定値Ｋ1 以下のときにエンジン走行モードに切り換えるようにしている。これにより、減速回生による燃費向上効果（燃料消費量の低減効果）を確保しながらＰＭの排出量を効率良く低減することができる。
【００６６】
一方、バッテリ２３のＳＯＣが低い領域（例えば所定値Ｓ2 ＜ＳＯＣ≦所定値Ｓ1 となる領域）は、エンジン発電により電力を確保する領域とし、この領域では、ＰＭ排出率が所定値Ｋ2 よりも大きく且つモータアシスト走行モードの燃料消費率がエンジン走行モードの燃料消費率と同等以下の場合にモータアシスト走行モードに切り換え、ＰＭ排出率が所定値Ｋ2 以下で且つエンジン走行モードの燃料消費率が所定値Ｋ3 以上の場合にエンジン発電走行モードに切り換えるＰＭ低減サイクル制御を実行するようにしている。これにより、バッテリ２３のＳＯＣが低い領域でも、燃費の悪化（燃料消費量の増加）を防止しながらモータアシスト走行とエンジン発電走行を繰り返してＰＭの排出量を低減することができる。その結果、燃費が同等でありながらＰＭの排出量を低減できる走行サイクルを実現することができる。
【００６７】
尚、上記各実施例では、図４及び図１０のルーチンのステップ１０３で、エンジン１１の単位出力当りのＰＭ排出量をＰＭ排出率として推定するようにしたが、これに限定されず、エンジン１１の出力に対するＰＭ排出量の変化率（所定期間におけるエンジン１１の出力の変化量に対するＰＭ排出量の変化量の割合）をＰＭ排出率として推定するようにしても良い。
【００６８】
また、上記各実施例では、ＰＭ排出率が所定値よりも大きいときに、モータアシスト走行モードに切り換えるようにしたが、これに限定されず、例えば、ＰＭ排出率が所定値よりも大きいときに加えて、ドライバ要求出力が所定値よりも大きいときにも、モータアシスト走行モードに切り換えるようにしても良い。
【００６９】
また、上記各実施例では、ＰＭ排出率（又はＰＭ排出率と燃料消費率）に応じて走行モードを切り換えるようにしたが、これに限定されず、ＰＭ以外のエミッション（例えば、ＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ等）の排出率を推定し、このエミッション排出率（又はエミッション排出率と燃料消費率）に応じて走行モードを切り換えるようにしても良い。
【００７０】
また、上記各実施例では、筒内噴射式エンジンを搭載したシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、吸気ポート噴射式エンジンを搭載したシステムや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンを搭載したシステムに本発明を適用しても良い。
【００７１】
また、本発明は、図１に示す構成のハイブリッド車に限定されず、例えば、エンジンの動力を車輪に伝達する動力伝達系にモータを動力伝達可能に連結したハイブリッド車（例えばエンジンと変速機との間にモータを配置したハイブリッド車）や、前輪と後輪のうちの一方をエンジンで駆動して他方をモータで駆動するハイブリッド車に適用しても良い等、車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載した種々の構成のハイブリッド車に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１１…エンジン、１２…モータジェネレータ（モータ）、２０…クランク角センサ、２１…アクセルセンサ、２２…ＥＣＵ（ドライバ要求出力算出手段，エミッション排出率推定手段，走行モード切換手段，エンジン要求出力算出手段，モータ要求出力算出手段，第１〜第４の燃料消費率推定手段）
【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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