(57)【要約】【課題】ＥＧＲ装置を備えた内燃機関を含む複数の駆動源が搭載されたハイブリッド車両において、ＥＧＲバルブが開弁状態で固着した際の燃焼悪化をより高精度に抑制する。【解決手段】ＥＧＲバルブが開弁状態で固着した場合、エンジン（内燃機関）の動作線をＥＧＲバルブの開固着時のＥＧＲバルブ開度に応じて、その開固着時のＥＧＲバルブ開度が大きいほどエンジンの動作線を高負荷側に変更する。このようにエンジンの動作線をＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ開度（開固着時開度の大きさ）に応じた適正な動作線に変更することにより、燃焼悪化をより高精度に抑制することができる。【選択図】図５
2014077363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ通路及びそのＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブを有するＥＧＲ装置を備えた内燃機関を含む複数の駆動源が搭載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記ＥＧＲバルブが開弁状態で固着した場合、当該ＥＧＲバルブの開固着時のＥＧＲバルブ開度が大きいほど、前記内燃機関の動作線を高負荷側に変更することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
当該ハイブリッド車両は、前記ＥＧＲ装置を備えた内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機と、前記内燃機関の出力軸、前記第１電動機の回転軸、及び、駆動輪に連結された駆動軸の３軸に３つの回転要素が連結された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１電動機及び前記第２電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置とを備えてい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、内燃機関（以下、エンジンともいう）を含む複数の駆動源が搭載されたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両の一例として、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置を備えた内燃機関（ＥＧＲ装置付き内燃機関）と、主に発電機として機能する第１電動機と、内燃機関の動力を駆動輪（駆動軸）及び第１電動機に分割して伝達する遊星歯車機構と、主に電動機として機能して駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機とを備えたハイブリッド車両がある。こうしたハイブリッド車両にあっては、内燃機関の運転時には、例えば内燃機関を効率よく運転する動作線上の運転点で内燃機関を運転するようにしている。
【０００３】
ところで、ＥＧＲ装置付き内燃機関を備えたハイブリッド車両において、ＥＧＲバルブが開弁状態で固着（開固着）すると、内燃機関の運転状態が不安定となって失火が発生しやすくなる。こうした点を解消する技術として、下記の特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の技術では、ＥＧＲバルブが開固着した場合、内燃機関の動作点を高負荷側に変更することで内燃機関の燃焼状態の悪化（燃焼悪化）を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０８５０５０号公報
【特許文献２】特開２００９−０６２９０７号公報
【特許文献３】特開２０１１−２１４５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のような従来技術では、ＥＧＲバルブが開固着したときのＥＧＲバルブ開度（開度の大きさ）については考慮されておらず、このため開固着時のＥＧＲバルブ開度によっては燃焼悪化を適切に抑制できない場合があり、この点において改良の余地が残されている。
【０００６】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関を含む複数の駆動源が搭載されたハイブリッド車両において、ＥＧＲバルブが開固着した際の燃焼悪化をより高精度に抑制することが可能な制御装置の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、排気通路に排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ通路及びそのＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブを有するＥＧＲ装置を備えた内燃機関を含む複数の駆動源が搭載されたハイブリッド車両の制御装置を前提としており、このようなハイブリッド車両の制御装置において、前記ＥＧＲバルブが開弁状態で固着した場合、当該ＥＧＲバルブの開固着時のＥＧＲバルブ開度が大きいほど、前記内燃機関の動作線を高負荷側に変更することを技術的特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、ＥＧＲバルブが開固着した際の燃焼悪化をより高精度に抑制することができる。この点について説明する。まず、ＥＧＲバルブが開固着した場合、その開固着時のＥＧＲバルブ開度が大きいほど、ＥＧＲ率［ＥＧＲ量／（ＥＧＲ量＋吸入空気量（新規空気量））（％）］が大きくなり、燃焼状態がより悪化する傾向となる。こうした点を考慮して、本発明では、ＥＧＲバルブの開固着時のＥＧＲバルブ開度が大きいほど、内燃機関の動作線を高負荷側に変更することで、ＥＧＲ率が過多になることを回避する。
【０００９】
すなわち、内燃機関の動作線を高負荷側に変更すると、スロットルバルブの開度が増加して吸気通路内の負圧が低減し、気筒（燃焼室）内に導入されるＥＧＲガス量が減少するようになるので、開固着時のＥＧＲバルブ開度が大きいほど内燃機関の動作線を高負荷側に変更することにより、ＥＧＲ率の適正化を図ることが可能になる。これによって内燃機関の燃焼悪化をより高精度に抑制することができる。
【００１０】
本発明において、ハイブリッド車両の具体的な構成として、前記ＥＧＲ装置を備えた内燃機関と、動力を入出力可能な第１電動機（第１モータジェネレータ）と、内燃機関の出力軸、第１電動機の回転軸、及び、駆動輪に連結された駆動軸の３軸に３つの回転要素が連結された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機（第２モータジェネレータ）と、第１電動機及び第２電動機と電力のやりとりが可能な蓄電装置（バッテリ）とを備えたハイブリッド車両を挙げることができる。
【００１１】
より具体的な構成として、前記遊星歯車機構の３つの回転要素が、サンギヤ、リングギヤ及びプラネタリキャリアであり、プラネタリキャリアに内燃機関の出力軸が連結され、サンギヤに第１電動機の回転軸が連結され、リングギヤに駆動軸（第２電動機）が連結された構成を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関を含む複数の駆動源が搭載されたハイブリッド車両において、ＥＧＲバルブが開固着した際の燃焼悪化をより高精度に抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用するハイブリッド車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両に搭載されるエンジン（内燃機関）の概略構成図である。
【図３】図１のハイブリッド車両の制御系を示すブロック図である。
【図４】要求トルク設定マップの一例を示す図である。
【図５】ＥＧＲバルブ開固着時の制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】動作線マップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明する。
【００１５】
図１は本発明を適用するハイブリッド車両の概略構成を示す図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両ＨＶは、車両走行用の駆動力を発生するエンジン（内燃機関）１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１（第１電動機）、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２（第２電動機）、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、ドライブシャフト（駆動軸）６１，６１、左右の駆動輪（前輪）６Ｌ，６Ｒ、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、このＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明のハイブリッド車両の制御装置が実現される。
【００１６】
なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶ（ハイブリッド）ＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。
【００１７】
次に、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、及び、ＥＣＵ１００などの各部について説明する。
【００１８】
−エンジン−
エンジン１の概略構成について図２を参照して説明する。なお、図２にはエンジン１の１気筒の構成のみを示している。
【００１９】
この例のエンジン１は、車両に搭載されるポート噴射式４気筒ガソリンエンジンであって、その各気筒を構成するシリンダブロック１ａ内には上下方向に往復動するピストン１ｃが設けられている。ピストン１ｃはコネクティングロッド１ｆを介してクランクシャフト１ｅに連結されており、ピストン１ｃの往復運動がコネクティングロッド１ｆによってクランクシャフト１ｅの回転へと変換される。
【００２０】
クランクシャフト１ｅにはシグナルロータ１ｇが取り付けられている。シグナルロータ１ｇの側方近傍には、クランク角を検出するクランクポジションセンサ１０２が配置されている。クランクポジションセンサ１０２は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１ｅが回転する際にシグナルロータ１ｇの歯に対応するパルス状の信号（電圧パルス）を発生する。このクランクポジションセンサ１０２の出力信号からエンジン回転数を算出することができる。
【００２１】
エンジン１のシリンダブロック１ａにはエンジン冷却水の水温を検出する水温センサ１０４が配置されている。また、シリンダブロック１ａの上端にはシリンダヘッド１ｂが設けられており、このシリンダヘッド１ｂとピストン１ｃとの間に燃焼室１ｄが形成されている。エンジン１の燃焼室１ｄには点火プラグ１６が配置されている。点火プラグ１６の点火タイミングはイグナイタ１６ａによって調整される。イグナイタ１６ａはＥＣＵ１００によって制御される。
【００２２】
エンジン１の燃焼室１ｄには吸気通路１１と排気通路１２とが接続されている。吸気通路１１の一部は吸気ポート１１ａ及び吸気マニホールド１１ｂによって形成されている。吸気通路１１にはサージタンク１１ｃが設けられている。また、排気通路１２の一部は排気ポート１２ａ及び排気マニホールド１２ｂによって形成されている。
【００２３】
エンジン１の吸気通路１１には、吸気を濾過するエアクリーナ１８、熱線式のエアフロメータ１０５、吸気温センサ１０６（エアフロメータ１０５に内蔵）、エンジン１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１７などが配置されている。
【００２４】
スロットルバルブ１７は、サージタンク１１ｃの上流側（吸気流れの上流側）に設けられており、スロットルモータ１７ａによって駆動される。スロットルバルブ１７の開度はスロットル開度センサ１０３によって検出される。スロットルバルブ１７のスロットル開度はＥＣＵ１００によって駆動制御される。
【００２５】
上記スロットルバルブ１７の制御には、例えば、エンジン回転数とドライバのアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットル開度を制御する電子スロットル制御が採用されている。このような電子スロットル制御では、スロットル開度センサ１０３を用いてスロットルバルブ１７の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するように、スロットルバルブ１７のスロットルモータ１７ａをフィードバック制御している。なお、後述するようにエンジン１の動作線が高負荷側に変更された場合、スロットルバルブ１７の開度が通常時よりも開き側に制御される。
【００２６】
エンジン１の吸気通路１１と燃焼室１ｄとの間に吸気バルブ１３が設けられており、この吸気バルブ１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ｄとの間に排気バルブ１４が設けられており、この排気バルブ１４を開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。
【００２７】
これら吸気バルブ１３及び排気バルブ１４の開閉駆動は、クランクシャフト１ｅの回転がタイミングチェーン等を介して伝達される吸気カムシャフト１３ａ及び排気カムシャフト１４ａの各回転によって行われる。吸気カムシャフト１３ａの近傍には、特定の気筒（例えば第１気筒）のピストン１ｃが圧縮上死点（ＴＤＣ）に達したときにパルス状の信号を発生するカムポジションセンサ１０９が設けられている。
【００２８】
そして、吸気通路１１の吸気ポート１１ａには、燃料を噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）１５が配置されている。インジェクタ１５は各気筒毎に設けられている。各インジェクタ１５には、燃料供給系の燃料タンク（図示せず）に貯溜の燃料が供給され、これによってインジェクタ１５から吸気ポート１１ａ内に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ｄに導入される。燃焼室１ｄに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ１６にて点火されて燃焼・爆発する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン１ｃが往復動され、クランクシャフト１ｅが回転されてエンジン１の駆動力（出力トルク）が得られる。燃焼ガスは、排気バルブ１４の開弁にともない排気通路１２に排出される。
【００２９】
排気通路１２には三元触媒１９が配置されている。三元触媒１９においては、燃焼室１ｄから排気通路１２に排気された排気ガス中のＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯｘの還元が行われ、それらを無害なＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｎ2とすることで排気ガスの浄化が図られている。
【００３０】
三元触媒１９の上流側（排気流れの上流側）の排気通路１２に空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）１０７が配置されている。空燃比センサ１０７は、空燃比に対してリニアな特性を示すセンサである。また、三元触媒１９の下流側の排気通路１２にはＯ2センサ１０８が配置されている。Ｏ2センサ１０８は、排気ガス中の酸素濃度に応じて起電力を発生するものであり、理論空燃比に相当する電圧（比較電圧）よりも出力が高いときはリッチと判定し、逆に比較電圧よりも出力が低いときはリーンと判定する。これら空燃比センサ１０７及びＯ2センサ１０８の出力信号は空燃比フィードバック制御（例えば、特開２０１０−００７５６１号公報に記載の技術参照）に用いられる。
【００３１】
そして、以上の構成のエンジン１の出力は、クランクシャフト（出力軸）１ｅ及びダンパ２を介してインプットシャフト２１に伝達される（図１参照）。ダンパ２は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。
【００３２】
（ＥＧＲ装置）
図２に示すように、エンジン１にはＥＧＲ装置７が装備されている。ＥＧＲ装置７は、排気通路１２を流れる排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を吸気通路１１に還流させて各気筒の燃焼室１ｄへ再度供給することにより、燃焼室１ｄ内の燃焼速度や燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減させる装置である。
【００３３】
ＥＧＲ装置７は、吸気通路１１（吸気マニホールド１１ｂ）と排気通路１２とを接続するＥＧＲ通路７１、及び、このＥＧＲ通路７１に設けられたＥＧＲバルブ７２などによって構成されている。ＥＧＲバルブ７２はアクチュエータ（図示せず）によって開閉駆動される。また、ＥＧＲバルブ７２には、ＥＧＲバルブ開度センサ７３が配置されており、このＥＧＲバルブ開度センサ７３の出力信号からＥＧＲバルブ７２の開度（％）を検出（判定）することができる。なお、ＥＧＲバルブ７２の開度は他の手段で判定するようにしてもよい。
【００３４】
そして、このような構成のＥＧＲ装置７において、ＥＧＲバルブ７２の開度を制御することにより、排気通路１２から各気筒の吸気通路１１（燃焼室１ｄ）に導入されるＥＧＲ量（排気還流量）を調整することができ、ＥＧＲ率［ＥＧＲ量／（ＥＧＲ量＋吸入空気量（新規空気量））（％）］を調整することができる。このようなＥＧＲ装置７の制御（ＥＧＲバルブ７２のアクチュエータの制御）はＥＣＵ１００によって実行される。
【００３５】
なお、ＥＧＲ装置７には、ＥＧＲ通路７１を通過（還流）するＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラを設けておいてもよい。
【００３６】
−モータジェネレータ−
図１に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。
【００３７】
図３に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ２００を介してバッテリ（蓄電装置）３００に接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はインバータ２００を介してバッテリ３００に充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ３００からインバータ２００を介して供給される。
【００３８】
−動力分割機構−
図１に示すように、動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転
を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。
【００３９】
プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。リングギヤＲ３は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３及びデファレンシャル装置５４を介してドライブシャフト６１，６１（駆動輪６Ｌ，６Ｒ）に連結されている。これにより、上記サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、プラネタリキャリアＣＡ３が、本発明でいう「遊星歯車機構の３つの回転要素」を構成している。
【００４０】
そして、このような構成の動力分割機構３において、プラネタリキャリアＣＡ３に入力されるエンジン１の出力トルクに対して、第１モータジェネレータＭＧ１による反力トルクがサンギヤＳ３に入力されると、出力要素であるリングギヤＲ３には、エンジン１から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。この場合、第１モータジェネレータＭＧ１は発電機として機能する。第１モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、プラネタリキャリアＣＡ３から入力されるエンジン１の駆動力が、サンギヤＳ３側とリングギヤＲ３側とにそのギヤ比に応じて分配される。
【００４１】
一方、エンジン１の始動要求時にあっては、第１モータジェネレータＭＧ１が電動機（スタータモータ）として機能し、この第１モータジェネレータＭＧ１の駆動力がサンギヤＳ３及びプラネタリキャリアＣＡ３を介してクランクシャフト１ｅに与えられてエンジン１がクランキングされる。
【００４２】
また、車両の走行中にあっては、動力分割機構３において、リングギヤＲ３の回転速度（出力軸回転速度）が一定であるときに、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度を上下に変化させることにより、エンジン１の回転速度を連続的に（無段階に）変化させることができる。つまり、動力分割機構３が変速部として機能する。
【００４３】
−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリア（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、上記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。
【００４４】
このリダクション機構４は、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力を適宜の減速比で減速する。この減速された駆動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１，６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達される。
【００４５】
−シフト操作装置−
ハイブリッド車両ＨＶにおける運転席の近傍にはシフト操作装置８（図３参照）が配置されている。このシフト操作装置８にはシフトレバー８１が変位可能に設けられている。そして、この例のシフト操作装置８には、前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）、アクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）が大きな前進走行用のブレーキレンジ（Ｂレンジ）、後進走行用のリバースレンジ（Ｒレンジ）、中立のニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が設定されており、ドライバが所望のレンジへシフトレバー８１を変位させることが可能となっている。これらＤレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジの各位置はシフトポジションセンサ１１０によって検出される。シフトポジションセンサ１１０の出力信号はＥＣＵ１００に入力される。なお、駐車ポジション（Ｐポジション）は別配置のＰスイッチによって設定することができる。
【００４６】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００４７】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは図示しないイグニッションスイッチのＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００４８】
ＥＣＵ１００には、図３に示すように、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１０１、クランクシャフト１ｅが所定角度だけ回転する度にパルス信号を発信するクランクポジションセンサ１０２、スロットルバルブ１７の開度を検出するスロットル開度センサ１０３、エンジン冷却水温を検出する水温センサ１０４、吸入空気量を検出するエアフロメータ１０５、吸入空気温度を検出する吸気温センサ１０６、空燃比センサ１０７、Ｏ2センサ１０８、カムポジションセンサ１０９、シフトポジションセンサ１１０、及び、ＥＧＲバルブ７２の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ７３などが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力されるようになっている。また、図示はしないが、バッテリ３００の充放電電流を検出する電流センサ、バッテリ温度センサなども接続されており、これらの各センサからの信号もＥＣＵ１００に入力されるようになっている。
【００４９】
また、ＥＣＵ１００には、インジェクタ１５、点火プラグ１６の点火タイミングを調整するイグナイタ１６ａ、エンジン１のスロットルバルブ１７を開閉駆動するスロットルモータ１７ａ、ＥＧＲバルブ７２（アクチュエータ）などが接続されている。
【００５０】
そして、ＥＣＵ１００は、前記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などのエンジン１の各種制御を実行する他、ハイブリッドシステム全体の制御（各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク制御等）を行う。さらに、ＥＣＵ１００は後述する「ＥＧＲバルブ開固着時の制御」も実行する。
【００５１】
また、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数及びエンジン負荷と目標ＥＧＲ率との関係を規定したＥＧＲマップを用い、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて目標ＥＧＲ率を算出する。そして、現状のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率となるように、ＥＧＲバルブ７２の目標ＥＧＲ開度とスロットルバルブ１７の目標スロットル開度とを算出し、これら目標ＥＧＲ開度と目標スロットル弁開度とに基づいてＥＧＲバルブ７２とスロットルバルブ１７とを開閉制御する。
【００５２】
なお、ＥＧＲマップは、予め実験やシミュレーション等によって作成されており、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。また、目標ＥＧＲ率の算出に用いるエンジン回転数はクランクポジションセンサ１０２の出力信号から得ることができる。エンジン負荷については、アクセル開度センサ１０１の出力信号から得られるアクセル開度及びエンジン回転数とからマップ等を参照して算出することができる。
【００５３】
さらに、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００を管理するために、上記電流センサにて検出された充放電電流の積算値や、バッテリ温度センサにて検出されたバッテリ温度などに基づいて、バッテリ３００の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）や、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔなどを演算する。
【００５４】
また、ＥＣＵ１００にはインバータ２００が接続されている。インバータ２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２それぞれの制御用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ：インテリジェントパワーモジュール）を備えている。その各ＩＰＭは、複数（例えば６個）の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などによって構成されている。
【００５５】
インバータ２００は、例えば、ＥＣＵ１００からの指令信号（例えば、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値）に応じてバッテリ３００からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力により第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流、及び、回生ブレーキにより第２モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を、バッテリ３００に充電するための直流電流に変換する。また、インバータ２００は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。
【００５６】
−ハイブリッドシステムの制御等−
このように構成されたハイブリッド車両ＨＶは、ドライバによるアクセルペダル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、駆動輪６Ｌ，６Ｒに出力すべきトルク（要求トルク）を計算し、この要求トルクに対応する要求駆動力により走行するようにエンジン１とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが運転制御される。図４は、アクセル開度Ａｃｃ及び車速Ｖに応じて要求トルクを求める要求トルク設定マップの一例を示している。この要求トルク設定マップは、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されており、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられることで要求トルクを抽出するものとなっている。
【００５７】
エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転制御として、具体的には、燃料消費量の削減を図るために、要求トルクが比較的低い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用して前記要求トルクが得られるようにする。一方、要求トルクが比較的高い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用するとともに、エンジン１を駆動し、これら駆動源からの駆動力により、前記要求トルクが得られるようにする。
【００５８】
より具体的には、車両の発進時や低速走行時等であってエンジン１の運転効率が低い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行（ＥＶ走行）を行う。また、車室内に配置された走行モード選択スイッチによってドライバがＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行を行う。
【００５９】
一方、通常走行（ＨＶ走行またはエンジン走行）時には、例えば、動力分割機構３によりエンジン１の駆動力を２経路に分け、その一方の駆動力で駆動輪６Ｌ，６Ｒの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方の駆動力で第１モータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。このとき、第１モータジェネレータＭＧ１の駆動により発生する電力で第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して駆動輪６Ｌ，６Ｒの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。
【００６０】
このように、動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン１からの動力の主部を駆動輪６Ｌ，６Ｒに機械的に伝達し、そのエンジン１からの動力の残部を第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される電気式無段変速機としての機能が発揮される。これにより、駆動輪６Ｌ，６Ｒの回転速度（回転数）及びトルクに依存することなく、エンジン回転速度及びエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６Ｌ，６Ｒに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジン１の運転状態（例えば、後述する図６の動作線Ｌ０上の運転状態）を得ることが可能となる。
【００６１】
また、高速走行時には、さらにバッテリ３００からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６Ｌ，６Ｒに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。
【００６２】
また、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリ３００に蓄える。なお、バッテリ３００の充電量（前記残容量；ＳＯＣ）が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ３００に対する充電量を増加する。また、低速走行時においても必要に応じてエンジン１の出力を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリ３００の充電が必要な場合や、エアコンディショナ等の補機を駆動する場合や、エンジン１の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合などである。
【００６３】
また、本実施形態のハイブリッド車両ＨＶにおいては、車両の運転状態やバッテリ３００の状態によって、燃費を改善させるために、エンジン１を停止させる。そして、その後も、ハイブリッド車両ＨＶの運転状態やバッテリ３００の状態を検知して、エンジン１を再始動させる。このように、ハイブリッド車両ＨＶにおいては、エンジン１が間欠運転（エンジン停止と再始動とを繰り返す運転）される。
【００６４】
−ＥＧＲバルブ開固着時の制御−
本実施形態のハイブリッド車両ＨＶにあっては、ＥＧＲ装置７付きのエンジン１が搭載されているので、例えば、ＥＧＲバルブ７２を開閉駆動するアクチュエータの故障、燃焼生成物の堆積物であるデポジット、異物の噛み込みなどの原因によってＥＧＲバルブ７２が開固着（開弁状態で固着）した場合、ＥＧＲバルブ７２の開度は開固着時の開度で固定されてしまい、エンジン１の運転状態に応じたＥＧＲ率（ＥＧＲ量）の制御ができなくなる。特に、開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が目標開度（目標ＥＧＲ率を達成するための開度）よりも大きい場合にはＥＧＲ率が過多となり、エンジン１の運転状態が不安定となって失火が発生しやすくなる。
【００６５】
このような問題を解消するため、本実施形態では、ＥＧＲバルブ７２が開弁状態で固着した場合、その開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が大きいほどエンジン１の動作線を高負荷側にすることで、燃焼状態の悪化をより高精度に抑制できるようにしている。その具体的な制御（ＥＧＲバルブ開固着時の制御）について以下に説明する。
【００６６】
まず、エンジン１の動作線について説明する。
【００６７】
図１に示すようなハイブリッド車両ＨＶでは、上記したように、駆動輪６Ｌ，６Ｒ（リングギヤＲ３，Ｒ４）の回転数及びトルクに依存することなく、エンジン回転数及びエンジントルクを自由に操作することができるので、例えば、エンジン１の動作点を最適燃費動作線に沿うように制御することが可能であり、また、エンジン１の動作点を他の任意の動作線に沿うように制御することが可能である（例えば特開２０００−０８７７７４号公報、特開２００５−１０５９４３号公報を参照）。本実施形態では、この点を利用してＥＧＲバルブ開固着時の制御を実行する。具体的には、図６に示すエンジン１の動作線Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を用いて、通常時（ＥＧＲバルブ正常時）の制御、及び、ＥＧＲバルブ開固着時の制御を実行する。
【００６８】
図６は、横軸をエンジン回転数とし縦軸を要求トルクとしたエンジン１の動作線を示す図である。この図６に示す動作線Ｌ０は、ＥＧＲバルブ７２が正常な通常時の制御に用いる動作線であって、例えば、エンジン要求出力に対しエンジン１の熱効率が最大（燃料消費率が最小）となる最適燃費動作点（複数の動作点）をつなげた動作線である。この通常時の動作線Ｌ０は実験やシミュレーション等によって作成している。
【００６９】
また、図６に示す動作線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、それぞれ、ＥＧＲバルブ７２が開弁状態で固着した場合に使用（変更）するエンジン１の動作線（ＥＧＲバルブ開固着時の動作線）である。
【００７０】
図６に示す動作線Ｌ１は、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度（以下、ＥＧＲバルブ開度ともいう）が５０％である場合に使用（変更）する動作線であって、上記通常時の動作線Ｌ０に対してエンジン１の動作点が高負荷側（高出力側）に設定された動作線である。この動作線Ｌ１は、ＥＧＲバルブ７２の開度を５０％に固定した状態で、エンジン回転数と要求トルクとをパラメータとして、エンジン１の燃焼状態の悪化を抑制（ＥＧＲ率を適正化して失火発生等を抑制）できるようなエンジン１の動作点（複数の動作点）を実験やシミュレーション等によって適合し、その結果を基に作成した動作線である。なお、エンジン１の動作線を動作線Ｌ１に変更すると、スロットバルブ１７の開度が通常時（ＥＧＲバルブ正常時）よりも開き側に制御される。
【００７１】
図６に示す動作線Ｌ２は、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ開度が７５％である場合に使用（変更）する動作線であって、上記動作線Ｌ１（開固着時開度５０％）に対してエンジン１の動作点が高負荷側（高出力側）に設定された動作線である。この動作線Ｌ２は、ＥＧＲバルブ７２の開度を７５％に固定した状態で、エンジン回転数と要求トルクとをパラメータとして、エンジン１の燃焼状態の悪化を抑制（ＥＧＲ率を適正化して失火発生等を抑制）できるようなエンジン１の動作点（複数の動作点）を実験やシミュレーション等によって適合し、その結果を基に作成した動作線である。なお、エンジン１の動作線を動作線Ｌ２に変更すると、スロットバルブ１７の開度が通常時（ＥＧＲバルブ正常時）よりも開き側（動作線Ｌ１の場合よりも開き側）に制御される。
【００７２】
図６に示す動作線Ｌ３は、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ開度が１００％である場合に使用（変更）する動作線であって、上記動作線Ｌ２（開固着時開度７５％）に対してエンジン１の動作点が高負荷側（高出力側）に設定された動作線である。この動作線Ｌ３は、ＥＧＲバルブ７２の開度を１００％に固定した状態で、エンジン回転数と要求トルクとをパラメータとして、エンジン１の燃焼状態の悪化を抑制（ＥＧＲ率を適正化して失火発生等を抑制）できるようなエンジン１の動作点（複数の動作点）を実験やシミュレーション等によって適合し、その結果を基に作成した動作線である。なお、エンジン１の動作線を動作線Ｌ３に変更すると、スロットバルブ１７の開度が通常時（ＥＧＲバルブ正常時）よりも開き側（動作線Ｌ２の場合よりも開き側）に制御される。
【００７３】
このような通常時の動作線Ｌ０、及び、ＥＧＲバルブ７２の開固着時の動作線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が設定された動作線マップ（図６のマップ）はＥＣＵ１００のＲＯＭ内に記憶されている。
【００７４】
次に、ＥＧＲバルブ開固着時の制御の具体的な例について図５のフローチャートを参照して説明する。図５の制御ルーチンは、ハイブリッドシステムの稼働中に、ＥＣＵ１００において所定時間ごとに繰り返して実行される。
【００７５】
図５の制御ルーチンが開始されると、まずは、ステップＳＴ１０１において、ＥＧＲバルブ７２が開固着しているか否かを判定する。
【００７６】
具体的には、例えば、ＥＣＵ１００からＥＧＲバルブ７２への開度指令値と、ＥＧＲバルブ開度センサ７３の出力信号から得られる実開度値との差が所定の許容範囲（実験やシミュレーション等によって適合した許容範囲）内である場合はＥＧＲバルブ７２が正常（開固着無）であると判定し、その開度指令値と実開度値との差が上記許容範囲よりも大きい場合はＥＧＲバルブ７２が開固着していると判定する。また、ＥＣＵ１００からＥＧＲバルブ７２に対してＥＧＲバルブ開度を変化させる開度指令値が出力されているのにも関わらず、ＥＧＲバルブ開度センサ７３の出力信号から得られる実開度値が変化しない場合にはＥＧＲバルブ７２が開固着していると判定するようにしてもよいし、他の方法でＥＧＲバルブ７２の開固着の有無を判定するようにしてもよい。
【００７７】
ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（ＥＧＲバルブ７２が開固着していない場合）は、ステップＳＴ１１０に進む。ステップＳＴ１１０では、図６に示す通常時（ＥＧＲバルブ正常時）の動作線Ｌ０を用い、この動作線Ｌ０上に沿ってエンジン１の動作点が移動するようにエンジン１の運転制御を含むハイブリッドシステム制御を行う。その後にリターンする。なお、ＥＧＲバルブ７２が正常な状態（開固着していない状態）が維持されている場合には、通常時の動作線Ｌ０を用いた制御が継続される。
【００７８】
一方、ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ＥＧＲバルブ７２が開固着している場合）は、ＥＧＲバルブ開度センサ７３の出力信号からＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度を判定する（ステップＳＴ１０２）。
【００７９】
そして、ステップＳＴ１０３において、上記ステップＳＴ１０２で判定したＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度（開固着時開度の大きさ）に応じてエンジン１の動作線を変更する。
【００８０】
例えば、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が５０％である場合は、エンジン１の動作線を図６の動作線Ｌ１に変更し、この動作線Ｌ１上に沿ってエンジン１の動作点が移動するように、エンジン１の運転制御を含むハイブリッドシステム制御を行う。このようにしてエンジン１の動作線を動作線Ｌ１に変更すると（エンジン１の動作点を高負荷側に変更すると）、スロットバルブ１７の開度が通常時（ＥＧＲバルブ正常時）よりも増加し（吸気通路１１内の負圧が低減し）、燃焼室１ｄ内に導入されるＥＧＲガス量が減少してＥＧＲ率を適正化することができる。
【００８１】
また、例えば、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が７５％である場合は、エンジン１の動作線を図６の動作線Ｌ２に変更し、この動作線Ｌ２上に沿ってエンジン１の動作点が移動するように、エンジン１の運転制御を含むハイブリッドシステム制御を行う。このようにしてエンジン１の動作線を動作線Ｌ２に変更した場合にも、上記動作線Ｌ１の場合と同様な作用によりＥＧＲ率を適正化することができる。
【００８２】
また、例えば、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が１００％である場合は、エンジン１の動作線を図６の動作線Ｌ３に変更し、この動作線Ｌ３上に沿ってエンジン１の動作点が移動するように、エンジン１の運転制御を含むハイブリッドシステム制御を行う。このようにしてエンジン１の動作線を動作線Ｌ３に変更した場合にも、上記動作線Ｌ１の場合と同様な作用によりＥＧＲ率を適正化することができる。
【００８３】
ここで、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が５０％と７５％との間の開度値である場合、線形補間などによって動作線Ｌ１（５０％）と動作線Ｌ２（７５％）との間の動作線（開固着時の開度値に対応する動作線）を求め、その求めた動作線にエンジン１の動作線を変更するようにすればよい。
【００８４】
また、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が７５％と１００％との間の開度値である場合、線形補間などによって動作線Ｌ２（７５％）と動作線Ｌ３（１００％）との間の動作線（開固着時の開度値に対応する動作線）を求め、その求めた動作線にエンジン１の動作線を変更するようにすればよい。
【００８５】
また、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が５０％よりも小さい場合、線形補間などによって通常時の動作線Ｌ０と動作線Ｌ１（５０％）との間の動作線（開固着時の開度値に対応する動作線）を求め、その求めた動作線にエンジン１の動作線を変更するようにすればよい。なお、ＥＧＲバルブ開固着時のＥＧＲバルブ７２の開度が、通常使用領域の開度（例えば１０％）よりも小さい場合は、ＥＧＲバルブ７２が開固着していても、ＥＧＲ率（ＥＧＲ量）が過多となってエンジン１の燃焼悪化が生じる可能性が少ないという点を考慮して、通常時の動作線Ｌ０を用いるようにしてもよい。
【００８６】
なお、以上のＥＧＲバルブ開固着時の制御において、エンジン１の動作線を高負荷側の動作線Ｌ１，Ｌ２またはＬ３に変更した後に、ＥＧＲバルブ７２の開固着が解消された場合（例えば、除去処理・振動などにより異物が除去された場合等）は、上記ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）となりステップＳＴ１１０の制御を実行する。すなわち、ＥＧＲバルブ７２の開固着が解消されて、ＥＧＲバルブ７２が正常に戻った場合には、エンジン１の動作線を通常時の動作線Ｌ０に戻してエンジン１の運転制御を含むハイブリッドシステム制御を行う。
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、ＥＧＲ装置７付きのエンジン１を備えたハイブリッド車両において、ＥＧＲバルブ７２が開弁状態で固着した場合、エンジン１の動作線を当該ＥＧＲバルブ７２の開固着時のＥＧＲバルブ開度に応じて、その開固着時のＥＧＲバルブ開度が大きいほど、エンジン１の動作線を高負荷側に変更するようにしているので、ＥＧＲ率が過多になることを回避することができる（ＥＧＲ率の適正化を図ることができる）。これによってＥＧＲバルブが開固着した際の燃焼悪化をより高精度に抑制することができる。
＜動作線マップの変形例＞
図６に示す動作線マップでは、ＥＧＲバルブ開弁固着時の動作線として３本の動作線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が設定されているが、これに限られることなく、ＥＧＲバルブ開弁固着時の動作線として２本の動作線または４本以上の動作線が設定されたマップを用いるようにしてもよい。また、開弁固着時のＥＧＲバルブ開度についても、５０％、７５％、１００％に限られることなく、適宜の開度値を設定するようにしてもよい。
【００８７】
−他の実施形態−
以上の実施形態では、ＦＦ方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式のハイブリッド車両や、４輪駆動方式のハイブリッド車両にも適用できる。
【００８８】
以上の実施形態では、４気筒のガソリンエンジンが搭載されたハイブリッド車両に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の気筒数のガソリンエンジンが搭載されたハイブリッド車両にも適用可能である。また、ポート噴射型ガソリンエンジンに限られることなく、筒内直噴型ガソリンエンジンが搭載されたハイブリッド車両にも本発明は適用可能である。
【００８９】
以上の例では、ガソリンエンジンが搭載されたハイブリッド車両に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジン（内燃機関）が搭載されたハイブリッド車両にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、ハイブリッド車両の制御に利用可能であり、さらに詳しくは、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関（エンジン）と電動機（モータジェネレータ等）とが搭載されたハイブリッド車両の制御に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  エンジン
１ｄ  燃焼室
１１  吸気通路
１２  排気通路
３  動力分割機構（遊星歯車機構）
Ｓ３  サンギヤ
Ｐ３  ピニオンギヤ
Ｒ３  リングギヤ
ＣＡ３  プラネタリキャリア
４  リダクション機構
６１  ドライブシャフト（駆動軸）
６Ｌ，６Ｒ  駆動輪（前輪）
７  ＥＧＲ装置
７１  ＥＧＲ通路
７２  ＥＧＲバルブ
７３  ＥＧＲバルブ開度センサ
１００  ＥＣＵ
１０１  アクセル開度センサ
１０２  クランクポジションセンサ
ＭＧ１  第１モータジェネレータ（駆動源）
ＭＧ２  第２モータジェネレータ（駆動源）
ＨＶ  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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