(57)【要約】【課題】排気ガスの熱を回収可能な排気熱回収ユニットを備えた車両において、車両の燃費や暖房性能の向上を優先するか否かを運転者等が任意に選択できるようにする。【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、ＥＣＯスイッチ８８がオンされているときに、熱交換許容条件としての閾値ＰｒｅｆがＥＣＯスイッチ８８のオフ時よりも浄化装置１２２から排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５への排気ガスの流通を許容する傾向をもった第２の条件としての値Ｐ２に設定され（ステップＳ１５０）、設定された閾値Ｐｒｅｆに応じた流路切替バルブ１２６の開閉制御を伴って要求トルク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ＭＧ２とが制御される（ステップＳ１７０〜Ｓ２４０）。【選択図】図２
2008169809.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を有する車両であって、
前記内燃機関の排気系統に組み込まれており、前記内燃機関を冷却する冷却媒体と前記排気系統を流通する排気ガスとの熱交換を可能とする熱交換部と、前記熱交換部での前記熱交換を許容または規制可能な切替手段とを含む排気熱回収ユニットと、
燃費を優先する燃費優先モードを選択するための燃費優先モード選択スイッチと、
前記燃費優先モード選択スイッチがオフされているときには、前記切替手段により前記熱交換部での前記熱交換を許容するための熱交換許容条件を第１の条件に設定し、前記燃費優先モード選択スイッチがオンされているときには、前記熱交換許容条件を前記第１の条件よりも前記熱交換部での前記熱交換を許容する傾向をもった第２の条件に設定する熱交換許容条件設定手段と、
前記設定された熱交換許容条件に従って前記切替手段を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
前記車両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を更に備え、
前記制御手段は、前記設定された熱交換許容条件に従って前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように前記内燃機関と前記切替手段とを制御する車両。
【請求項３】
請求項２に記載の車両において、
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求機関パワーを設定する要求機関パワー設定手段を更に備え、
前記第１および第２の条件は、それぞれ前記設定された要求機関パワーが所定の閾値未満であるときに前記熱交換部での前記熱交換を許容するものであり、前記第２の条件における閾値は、前記第１の条件における閾値よりも大きい車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の車両において、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを更に備える車両。
【請求項５】
請求項４に記載の車両において、
所定の車軸に接続される車軸側回転要素と前記内燃機関の機関軸に接続されると共に前記車軸側回転要素に対して差回転可能な機関側回転要素とを有し、前記機関軸からの動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力可能な動力伝達手段を更に備える車両。
【請求項６】
請求項５に記載の車両において、
前記動力伝達手段は、前記車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力する電力動力入出力手段であり、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出力可能である車両。
【請求項７】
請求項６に記載の車両において、
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電機の回転軸との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３軸式動力入出力手段とを含む車両。
【請求項８】
前記動力伝達手段は、無段変速機である請求項５に記載の車両。
【請求項９】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関の排気系統に組み込まれており、前記内燃機関を冷却する冷却媒体と前記排気系統を流通する排気ガスとの熱交換を可能とする熱交換部と、前記熱交換部での前記熱交換を許容または規制可能な切替手段とを含む排気熱回収ユニットと、燃費を優先する燃費優先モードを選択するための燃費優先モード選択スイッチとを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記燃費優先モード選択スイッチがオフされているときには、前記切替手段により前記熱交換部での前記熱交換を許容するための熱交換許容条件を第１の条件に設定し、前記燃費優先モード選択スイッチがオンされているときには、前記熱交換許容条件を前記第１の条件よりも前記熱交換部での前記熱交換を許容する傾向をもった第２の条件に設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された熱交換許容条件に従って前記切替手段を制御するステップと、
を含む車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの熱を回収可能な排気熱回収ユニットを備えた車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の車両として、排気ガスの熱を回収して内燃機関の冷却媒体を温めることにより、燃費や空調装置の暖房能力を高めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両は、触媒コンバータを通過した排気ガスと内燃機関の冷却媒体との間の熱交換を可能とする冷媒排熱交換器と、触媒コンバータを通過した排気ガスを冷媒排熱交換器に導入する排気導入経路と、冷媒排熱交換器をバイパスするバイパス経路と、経路切替用の開閉弁とを有し、車両の停止中に冷却媒体の温度が所定値よりも低い場合や空調装置からの暖房能力増加要請がある場合に、触媒コンバータを通過した排気ガスがバイパス経路に流入することなく冷媒排熱交換器のみを通過するように開閉弁が制御される。
【特許文献１】特開２００５−１６４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ただし、上記車両においては、車両の停止状態が解除されたり、アクセルペダルが踏み込まれたり、空調装置からの暖房能力増加要請が無くなったりすると、排気導入経路が遮断されて触媒コンバータを通過した排気ガスがバイパス経路にのみ導入されることになる。従って、上記従来の車両においては、燃費や暖房性能を運転者の意志により向上させることは実質的に困難である。
【０００４】
そこで、本発明は、排気ガスの熱を回収可能な排気熱回収ユニットを備えた車両において、車両の燃費や暖房性能の向上を優先するか否かを運転者等が任意に選択できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明による車両は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関を有する車両であって、
前記内燃機関の排気系統に組み込まれており、前記内燃機関を冷却する冷却媒体と前記排気系統を流通する排気ガスとの熱交換を可能とする熱交換部と、前記熱交換部での前記熱交換を許容または規制可能な切替手段とを含む排気熱回収ユニットと、
燃費を優先する燃費優先モードを選択するための燃費優先モード選択スイッチと、
前記燃費優先モード選択スイッチがオフされているときには、前記切替手段により前記熱交換部での前記熱交換を許容するための熱交換許容条件を第１の条件に設定し、前記燃費優先モード選択スイッチがオンされているときには、前記熱交換許容条件を前記第１の条件よりも前記熱交換部での前記熱交換を許容する傾向をもった第２の条件に設定する熱交換許容条件設定手段と、
前記設定された熱交換許容条件に従って前記切替手段を制御する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
この車両は、内燃機関を冷却する冷却媒体と当該内燃機関の排気系統を流通する排気ガスとの熱交換を可能とする熱交換部と、当該熱交換部での熱交換を許容または規制可能な切替手段とを含む排気熱回収ユニットを備えており、排気ガスの熱を回収して内燃機関の冷却媒体を温めることにより燃費や暖房能力を向上させることができるものである。そして、この車両では、燃費優先モード選択スイッチがオフされているときには、切替手段により排気熱回収ユニットの熱交換部での熱交換を許容するための熱交換許容条件が第１の条件に設定され、設定された熱交換許容条件に従って切替手段が制御される。また、燃費優先モード選択スイッチがオンされているときには、熱交換許容条件が第１の条件よりも排気熱回収ユニットの熱交換部での熱交換を許容する傾向をもった第２の条件に設定され、設定された熱交換許容条件に従って切替手段が制御される。これにより、この車両では、燃費優先モード選択スイッチを操作するだけで、排気熱回収ユニットでの冷却媒体と排気ガスとの熱交換をできるだけ許容して燃費や暖房性能の向上を優先するか否かを任意に選択することが可能となる。すなわち、燃費優先モード選択スイッチをオンすれば、排気熱回収ユニットでの排気ガスと内燃機関の冷却媒体との熱交換により内燃機関の暖機を促進させて燃費や暖房性能の向上を図ることができる。
【０００８】
また、上記車両は、前記車両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を更に備えてもよく、前記制御手段は、前記設定された熱交換許容条件に従って前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように前記内燃機関と前記切替手段とを制御するものであってもよい。そして、このような態様の車両は、前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関に要求される要求機関パワーを設定する要求機関パワー設定手段を更に備えてもよく、前記第１および第２の条件は、それぞれ前記設定された要求機関パワーが所定の閾値未満であるときに前記熱交換部での前記熱交換を許容するものであり、前記第２の条件における閾値は、前記第１の条件における閾値よりも大きくてもよい。この場合、燃費優先モード選択スイッチがオフされており、熱交換許容条件が第１の条件に設定されるときには、内燃機関に要求される要求機関パワーが第１の条件における閾値以上になると、排気熱回収ユニットの熱交換部での熱交換が規制されるようになる。これにより、燃費や暖房性能が若干悪化するものの、内燃機関の出力低下を抑制することが可能となる。また、燃費優先モード選択スイッチがオンされており、熱交換許容条件が第２の条件に設定されるときには、内燃機関に要求される要求機関パワーが第１の条件における閾値よりも大きい第２の条件における閾値以上になるまで排気熱回収ユニットの熱交換部での熱交換が許容されることになるので、その間、背圧の増加等に起因して内燃機関の出力が若干低下するものの、燃費や暖房性能の向上を図ることが可能となる。
【０００９】
更に、上記車両は、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを更に備えてもよい。このように内燃機関に加えて走行用の動力を出力可能な電動機を備えた車両では、内燃機関を停止させると共に走行用の動力を電動機にのみ出力させて燃費を向上させることができるが、このような車両において、燃費優先モード選択スイッチがオンされているときに第２の条件に従って排気熱回収ユニットの切替手段を制御すれば、内燃機関の暖機を促進させて内燃機関を早期に停止させることが可能となるので、燃費をより一層向上させることができる。そして、このような車両では、排気熱回収ユニットの熱交換部での熱交換が許容されている間、背圧の増加等に起因した内燃機関の出力低下を電動機により補って走行性能を良好に維持することも可能となる。
【００１０】
また、上記車両は、所定の車軸に接続される車軸側回転要素と前記内燃機関の機関軸に接続されると共に前記車軸側回転要素に対して差回転可能な機関側回転要素とを有し、前記機関軸からの動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力可能な動力伝達手段を更に備えてもよい。更に、前記動力伝達手段は、前記車軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記車軸側に出力する電力動力入出力手段であり、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出力可能であってもよい。また、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電機の回転軸との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３軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。更に、前記動力伝達手段は、無段変速機であってもよい。
【００１１】
本発明による車両の制御方法は、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関の排気系統に組み込まれており、前記内燃機関を冷却する冷却媒体と前記排気系統を流通する排気ガスとの熱交換を可能とする熱交換部と、前記熱交換部での前記熱交換を許容または規制可能な切替手段とを含む排気熱回収ユニットと、燃費を優先する燃費優先モードを選択するための燃費優先モード選択スイッチとを備えた車両の制御方法であって、
（ａ）前記燃費優先モード選択スイッチがオフされているときには、前記切替手段により前記熱交換部での前記熱交換を許容するための熱交換許容条件を第１の条件に設定し、前記燃費優先モード選択スイッチがオンされているときには、前記熱交換許容条件を前記第１の条件よりも前記熱交換部での前記熱交換を許容する傾向をもった第２の条件に設定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて設定された熱交換許容条件に従って前記切替手段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、燃費優先モード選択スイッチを操作するだけで、排気熱回収ユニットでの冷却媒体と排気ガスとの熱交換をできるだけ許容して燃費や暖房性能の向上を優先するか否かを任意に選択することが可能となる。すなわち、燃費優先モード選択スイッチをオンすれば、排気熱回収ユニットでの排気ガスと内燃機関の冷却媒体との熱交換により内燃機関の暖機を促進させて燃費や暖房性能の向上を図ることができる。
【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、本発明の一実施例に係る車両としての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と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト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に取り付けられた減速ギヤ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、図示しない車室の空調（冷暖房）を行なう空調ユニット９０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】
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の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、例えばエンジン２２を冷却するエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ２３のように、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、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からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン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。また、エンジン２２の排気系統１２０を構成する排気管１２１には、３元触媒等を含む浄化装置１２２とマフラー１２３との間に位置するように排気熱回収ユニット１２４が組み込まれている。この排気熱回収ユニット１２４は、エンジン冷却系統に組み込まれてエンジン２２からのエンジン冷却水と浄化装置１２２を通過した排気ガスとの熱交換を可能とする熱交換部１２５と、排気管１２１（浄化装置１２２）から熱交換部１２５への排気ガスの流通を許容または規制可能な流路切替バルブ（切替手段）１２６と、エンジンＥＣＵ２４により制御されて流路切替バルブ１２６を駆動する図示しないアクチュエータとを含む。実施例において、アクチュエータを制御して流路切替バルブ１２６を開放状態とした際には、浄化装置１２２から熱交換部１２５への排気ガスの流入が実質的に遮断され、それにより浄化装置１２２を通過した排気ガスは、熱交換部１２５を流通することなくマフラー１２３へと流入し、テールパイプ１２７を介して外部へと排出される。従って、流路切替バルブ１２６を開放状態とした際には、熱交換部１２５におけるエンジン冷却水と排気ガスとの熱交換は殆ど実行されることはない。これに対して、アクチュエータを制御して流路切替バルブ１２６を閉鎖状態とした際には、浄化装置１２２から熱交換部１２５への排気ガスの流入が許容され、それにより浄化装置１２２を通過した排気ガスは、熱交換部１２５を流通した後、マフラー１２３へと流入し、テールパイプ１２７を介して外部へと排出される。従って、流路切替バルブ１２６を閉鎖状態とした際には、若干背圧が増加することになるものの、熱交換部１２５においてエンジン冷却水と排気ガスとの熱交換を実行してエンジン冷却水を昇温させることが可能となる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。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。
【００１８】
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やエンジンＥＣＵ２４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も算出している。
【００１９】
空調ユニット９０は、エンジン２２の冷却系統に含まれてエンジン冷却水と空気との熱交換を可能とする熱交換器や、外気や車室内の空気を熱交換器側に吸引すると共に熱交換器にてエンジン冷却水と熱交換した空気である調和空気を車室へと送り出すブロワ、外気と内気との何れかがブロワにより選択的に吸引されるようにする三方弁、冷凍サイクル（何れも図示省略）、ユニット全体をコントロールする空調用電子制御ユニット（以下、「空調用ＥＣＵ」という）９１等を含む。空調用ＥＣＵ９１には、車室内のインストルメントパネル等に設けられた空調操作スイッチ９２からの空調オンオフ信号や設定温度信号、図示しないセンサからの室温や外気温、日射量等が入力される。空調用ＥＣＵ９１は、これらの入力信号に基づいて室温が設定温度となるようブロワ等を駆動制御する。また、空調用ＥＣＵ９１は、空調操作スイッチ９２等からの入力信号に基づいて車室内を暖房すべきと判断すると、暖房の必要がない場合に値０とされる所定の暖房要求フラグＦｈｔを値１に設定する。そして、空調用ＥＣＵ９１も、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、必要に応じて設定したエンジン運転要求や空調ユニット９０の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する。
【００２０】
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と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。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。また、実施例のハイブリッド自動車２０の運転席近傍には、運転制御モードとして、車両の燃費を優先するＥＣＯモード（燃費優先モード）を選択するためのＥＣＯスイッチ（燃費優先モード選択スイッチ）８８が設けられており、このＥＣＯスイッチ８８もハイブリッドＥＣＵ７０に接続されている。ＥＣＯスイッチ８８が運転者等によりオンされると、通常時（スイッチオン時）には値０に設定される所定のＥＣＯフラグＦｅｃｏが値１に設定されると共に、予め定められた燃費優先時用の各種制御手順に従ってハイブリッド自動車２０が制御されることになる。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、空調用ＥＣＵ９１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、空調用ＥＣＵ９１等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。
【００２１】
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に出力すべき要求トルクが計算され、この要求トルクに対応する動力がリングギヤ軸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の運転制御モードとしては、要求トルク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、要求動力とバッテリ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動力がリングギヤ軸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から要求動力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。そして、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が運転されるトルク変換運転モード等のもとで、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジン２２が停止され、運転モードがモータＭＧ２に要求トルクに見合うトルクを出力させるモータ運転モードに切り替えられる。また、ハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が運転されるトルク変換運転モード等のもとで所定のエンジン停止条件が成立するとエンジン２２の運転が停止され、運転モードがモータ運転モードへと切り替えられる。更に、エンジン２２が停止されるモータ運転モードのもとで所定のエンジン始動条件が成立するとエンジン２２が始動され、運転モードがトルク変換運転モード等へと切り替えられる。このように、エンジン２２を適宜、停止・始動させる間欠運転を実行することにより、ハイブリッド自動車２０ではその燃費を向上させることが可能となる。
【００２２】
次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、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。
【００２３】
図２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、エンジン冷却水の温度である冷却水温Ｔｗ、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０の充放電に許容される電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、ＥＣＯフラグＦｅｃｏ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、冷却水温Ｔｗは、水温センサ２３により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。更に、バッテリ５０の残容量ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとし、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量ＳＯＣ等に基づいてバッテリＥＣＵ５２によってバッテリ５０を充放電すべき電力として設定されるものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。同様に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪たる車輪３９ａ，３９ｂに連結された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、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１１０）。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３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Ｐｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊（ただし放電要求側を正とする）とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータ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。
【００２４】
続いて、ステップＳ１００にて入力した冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで用いられる閾値としての所定温度Ｔｒｅｆは、間欠運転が許容される程度にまでエンジン２２が暖機されたときのエンジン冷却水の温度や、空調ユニット９０により車室内を暖房する際にエンジン冷却水に要求される温度等を考慮して、エンジン冷却水が必要十分に温められているときの温度として定められる。そして、冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満である場合には、更にステップＳ１００にて入力したＥＣＯフラグＦｅｃｏが値１であるか否か、すなわちＥＣＯスイッチ８８がオンされているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ＥＣＯスイッチ８８がオフされており、ＥＣＯフラグＦｅｃｏが値０である場合には、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊に対する閾値Ｐｒｅｆを所定値Ｐ１に設定する（ステップＳ１４０）。ここで、実施例では、基本的にエンジン２２に対する要求パワーＰｅ＊がある程度大きくなったときには、加速性能等を良好に確保してドライバビリティを向上させる観点から、背圧を増加させてエンジン２２の多少の出力低下を招く要因となる排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５に対する排気ガスの流入を規制することとしている。このため、ステップＳ１４０にて用いられる閾値としての所定値Ｐ１は、エンジン２２の暖機促進（燃費や暖房性能の向上）よりもエンジン２２の出力低下の抑制をある程度優先して実験、解析を経て定められる。これに対して、ＥＣＯスイッチ８８がオンされており、ＥＣＯフラグＦｅｃｏが値１である場合には、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊に対する閾値Ｐｒｅｆを上記所定値Ｐ１よりも大きな値Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）に設定する（ステップＳ１５０）。すなわち、ステップＳ１５０にて用いられる閾値としての値Ｐ２は、エンジン２２の出力が多少低下したとしてもエンジン２２の暖機促進による燃費向上や暖房性能の向上を優先してエンジン２２に対する要求パワーＰｅ＊が比較的大きくなっても排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５に対する排気ガスの流入が許容されるように、実験、解析を経てＥＣＯスイッチ８８のオフ時に用いられる値Ｐ１よりも大きな値として定められる。こうして閾値Ｐｒｅｆを設定したならば、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であるか否かを判定し（ステップＳ１６０）、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であれば、排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５に対する排気ガスの流入を規制すべく、排気熱回収ユニット１２４の流路切替バルブ１２６を開放状態とするためのバルブ指令を設定し（ステップＳ１７０）、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であれば、排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５に対する排気ガスの流入を許容すべく、排気熱回収ユニット１２４の流路切替バルブ１２６を閉鎖状態とするためのバルブ指令を設定する（ステップＳ１８０）。なお、ステップＳ１２０にて冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であると判断した場合には、ステップＳ１３０からＳ１６０の処理をスキップして、排気熱回収ユニット１２４の流路切替バルブ１２６を開放状態とするためのバルブ指令を設定する（ステップＳ１７０）。
【００２５】
ステップＳ１７０またはＳ１８０にて流路切替バルブ１２６に対するバルブ指令を設定したならば、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２が効率よく運転されるようにエンジン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Ｓ１９０）。実施例では、予め定められたエンジン２２を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーＰｅ＊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４に、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。同図に示すように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とは、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（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。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定したならば、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（１）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とに基づく式（２）の計算を実行してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２００）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。また、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図５に例示する。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を変速機６０の現在のギヤ比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からトルクＴｍ１を出力し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から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ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（１）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。そして、式（２）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（２）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。
【００２６】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)  …（１）
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  …（２）
【００２７】
ステップＳ２００にてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと、トルク指令Ｔｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との積として得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによりモータ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（３）および式（４）を用いて計算する（ステップＳ２１０）。次いで、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とに基づいてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）を用いて計算し（ステップＳ２２０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊をステップＳ２１０にて計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値として設定する（ステップＳ２３０）。このようにしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、図５の共線図から容易に導出することができる。こうしてバルブ指令やエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊とステップＳ１７０またはＳ１８０にて設定したバルブ指令とをエンジン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Ｓ２４０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。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＊とを得るための制御を実行すると共に受信したバルブ指令に従って排気熱回収ユニット１２４の流路切替バルブ１２６を制御する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊を用いてモータ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。
【００２８】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（３）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（４）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（５）
【００２９】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２を冷却する冷却媒体であるエンジン冷却水と当該エンジン２２の排気管１２１を流通する排気ガスとの熱交換を可能とする熱交換部１２５と、当該熱交換部１２５におけるエンジン冷却水と排気ガスとの熱交換、すなわち排気管１２１の浄化装置１２２から熱交換部１２５への排気ガスの流通を許容または規制可能な流路切替バルブ１２６とを含む排気熱回収ユニット１２４を備えており、排気ガスの熱を回収してエンジン２２のエンジン冷却水を温めることにより燃費や空調ユニット９０の暖房能力を向上させることができるものである。そして、このハイブリッド自動車２０では、燃費優先モード選択スイッチとしてのＥＣＯスイッチ８８がオフされているときには、流路切替バルブ１２６により浄化装置１２２から熱交換部１２５への排気ガスの流通を許容するための熱交換許容条件としての閾値Ｐｒｅｆが所定値Ｐ１（第１の条件）に設定され（ステップＳ１４０）、設定された閾値Ｐｒｅｆに応じた流路切替バルブ１２６の開閉制御を伴って要求トルク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ＭＧ２とが制御される（ステップＳ１７０〜Ｓ２４０）。また、ＥＣＯスイッチ８８がオンされているときには、熱交換許容条件としての閾値ＰｒｅｆがＥＣＯスイッチ８８のオフ時よりも浄化装置１２２から熱交換部１２５への排気ガスの流通を許容する傾向をもった第２の条件としての値Ｐ２に設定され（ステップＳ１５０）、設定された閾値Ｐｒｅｆに応じた流路切替バルブ１２６の開閉制御を伴って要求トルク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ＭＧ２とが制御される（ステップＳ１７０〜Ｓ２４０）。
【００３０】
これにより、ハイブリッド自動車２０では、ＥＣＯスイッチ８８を操作するだけで、排気管１２１の浄化装置１２２から排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５への排気ガスの流通をできるだけ許容して燃費や暖房性能の向上を優先するか否かを任意に選択することが可能となる。すなわち、ＥＣＯスイッチ８８がオフされて閾値Ｐｒｅｆが値Ｐ１に設定されたときには、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊が比較的小さな値である閾値Ｐｒｅｆ以上になると、浄化装置１２２から排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５への排気ガスの流通が規制（遮断）されるようになり、それにより、燃費や暖房性能が若干悪化するものの、エンジン２２の出力低下を抑制してドライバビリティを良好に保つことが可能となる。また、ＥＣＯスイッチ８８がオンされて閾値Ｐｒｅｆが値Ｐ１よりも大きな値Ｐ２に設定されたときには、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊が比較的大きな値である閾値Ｐｒｅｆ以上になるまで、浄化装置１２２から排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５への排気ガスの流通が許容されることになるので、その間、背圧の増加等に起因してエンジン２２の出力が若干低下するものの、排気熱回収ユニット１２４での排気ガスとエンジン冷却水との熱交換によりエンジン２２の暖機を促進させて燃費や暖房性能の向上を図ることができる。
【００３１】
そして、実施例のハイブリッド自動車２０はエンジン２２に加えて走行用の動力を出力可能なモータＭＧ２を備えているので、エンジン２２を停止させると共に走行用の動力をモータＭＧ２にのみ出力させて燃費を向上させることができるが、このようなハイブリッド自動車２０では、ＥＣＯスイッチ８８がオンされているときにＥＣＯスイッチ８８のオフ時における値Ｐ１よりも大きな値Ｐ２を閾値Ｐｒｅｆとして排気熱回収ユニット１２４の流路切替バルブ１２６を開閉制御すれば、エンジン２２の暖機を促進させてエンジン２２を早期に停止させることが可能となるので燃費をより一層向上させることができる。また、このようなハイブリッド自動車２０では、浄化装置１２２から排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５への排気ガスの流通が許容されている間、背圧の増加等に起因したエンジン２２の出力低下をモータＭＧ２により補うこともできるので、その間の走行性能を良好に維持することが可能となる。
【００３２】
なお、図２の駆動制御ルーチンでは、ステップＳ１２０にて冷却水温Ｔｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上である場合には、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊に拘わらず流路切替バルブ１２６を開放状態として排気熱回収ユニット１２４の熱交換部１２５に対する排気ガスの流入を規制しているが、これに限られるものではない。すなわち、ステップＳ１２０では、冷却水温Ｔｗだけではなく、例えば空調用ＥＣＵ９１からの暖房要求フラグＦｈｔの値をも考慮して、流路切替バルブ１２６を開放状態とするか閉鎖状態とするかを判断するようにしてもよい。
【００３３】
また、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸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もない。すなわち、本発明は、図６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（車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６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。そして、上記実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して車輪３９ａ，３９ｂに接続される車軸としてのリングギヤ軸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もない。すなわち、本発明は、図７に示す変形例としてのハイブリッド自動車２０Ｂのように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と車輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する車軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を車軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えたものに適用されてもよい。
【００３４】
更に、上記ハイブリッド自動車２０は、車軸側回転要素としてのリングギヤ３２および機関側回転要素としてのキャリア３４を有する動力分配統合機構３０を含むものであるが、本発明は、動力分配統合機構３０の代わりに、エンジン２２の動力を車軸側に伝達する動力伝達手段として無段変速機（以下「ＣＶＴ」という）を備えた車両に適用されてもよい。このような車両の一例であるハイブリッド自動車２０Ｃを図８に示す。同図に示す変形例のハイブリッド自動車２０Ｃは、エンジン２２からの動力をトルクコンバータ１３０や前後進切換機構１３５、ベルト式のＣＶＴ１４０、ギヤ機構３７、デファレンシャルギヤ３８等を介して例えば前輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力する前輪駆動系と、同期発電電動機であるモータＭＧからの動力をギヤ機構３７′、デファレンシャルギヤ３８′等を介して例えば後輪である車輪３９ｃ，３９ｄに出力する後輪駆動系と、車両全体を制御するハイブリッドＥＣＵ７０と、図示しない空調ユニットを備え、エンジン２２は、図示しない浄化装置や排気熱回収ユニット等を含む排気系統を有している。この場合、トルクコンバータ１３０は、ロックアップ機構を有する流体式トルクコンバータとして構成される。また、前後進切換機構１３５は、例えばダブルピニオンの遊星歯車機構とブレーキとクラッチとを含み、前後進の切り換えやトルクコンバータ１３０とＣＶＴ１４０との接続・切離を実行する。ＣＶＴ１４０は、機関側回転要素としてのインプットシャフト１４１に接続された溝幅を変更可能なプライマリプーリ１４３と、同様に溝幅を変更可能であって車軸側回転要素としてのアウトプットシャフト１４２に接続されたセカンダリプーリ１４４と、プライマリプーリ１４３およびセカンダリプーリ１４４の溝に巻き掛けられたベルト１４５とを有する。そして、ＣＶＴ１４０は、ＣＶＴ用電子制御ユニット１４６により駆動制御される油圧回路１４７からの作動油によりプライマリプーリ１４３およびセカンダリプーリ１４４の溝幅を変更することにより、インプットシャフト１４１に入力した動力を無段階に変速してアウトプットシャフト１４２に出力する。なお、ＣＶＴ１４０は、トロイダル式のＣＶＴとして構成されてもよい。そして、モータＭＧは、インバータ４５を介してエンジン２２により駆動されるオルタネータ２９や、当該オルタネータ２９からの電力ラインに出力端子が接続されたバッテリ（高圧バッテリ）５０に接続されている。これにより、モータＭＧは、オルタネータ２９やバッテリ５０からの電力により駆動されたり、回生を行って発電した電力によりバッテリ５０を充電したりする。このように構成されたハイブリッド自動車２０Ｃにおいても、ＥＣＯスイッチ８８を操作するだけで、図示しない排気管（浄化装置）から排気熱回収ユニットの熱交換部への排気ガスの流通をできるだけ許容して燃費や暖房性能の向上を優先するか否かを任意に選択することが可能となる。
【００３５】
加えて、本発明は、上述のようなハイブリッド自動車以外の電動機等を有していない一般的な自動車（図示省略）に適用されてもよいことはいうまでもない。例えば、減速時に車軸側からエンジンを切り離してエンジンを自動停止する自動車に本発明を適用すれば、エンジンの暖機を促進させてエンジンを早期に停止させることが可能となる。
【００３６】
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、リングギヤ軸３２ａ等に動力を出力可能なエンジン２２が「内燃機関」に相当し、エンジン冷却水と排気管１２１を流通する排気ガスとの熱交換を可能とする熱交換部１２５と、排気管１２１の浄化装置１２２から熱交換部１２５への排気ガスの流通を許容または規制可能な流路切替バルブ１２６とを含む排気熱回収ユニット１２４が「排気熱回収ユニット」に相当し、燃費を優先するＥＣＯモードを選択するためのＥＣＯスイッチ８８が「燃費優先モード選択スイッチ」に相当し、図２の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０等が「要求駆動力設定手段」、「熱交換許容条件設定手段」および「制御手段」、更には「要求機関パワー設定手段」に相当する。また、モータＭＧ，ＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、車軸側回転要素としてのリングギヤ３２と機関軸側回転要素としてのキャリア３４とを有する動力分配統合機構３０や車軸側回転要素としてのインプットシャフト１４１と機関軸側回転要素としてのアウトプットシャフト１４２とを有するＣＶＴ１４０、エンジン２２に接続されたインナーロータ２３２と車輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する車軸に接続されたアウターロータ２３４とを有する対ロータ電動機２３０が「動力伝達手段」に相当し、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０や対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１、オルタネータ２９あるいは対ロータ電動機２３０が「発電用電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。なお、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われるべきものである。
【００３７】
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】
【００３８】
本発明は、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】
【００３９】
【図１】本発明の一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】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３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】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５】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説明図である。
【図６】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。
【図７】他の変形例に係るハイブリッド自動車２０Ｂの概略構成図である。
【図８】他の変形例に係るハイブリッド自動車２０Ｃの概略構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  水温センサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、２９  オルタネータ、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、３７，３７′  ギヤ機構、３８，３８′  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）、４１，４２，４５  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）、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、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、８８  ＥＣＯスイッチ、９０  空調ユニット、９１  空調用電子制御ユニット（空調用ＥＣＵ）、９２  空調操作スイッチ、１２０  排気系統、１２１  排気管、１２２  浄化装置、１２３  マフラー、１２４  排気熱回収ユニット、１２５  熱交換部、１２６  流路切替バルブ、１２７  テールパイプ、１３０  トルクコンバータ、１３５  前後進切換機構、１４０  ＣＶＴ、１４１  インプットシャフト、１４２  アウトプットシャフト、１４３  プライマリプーリ、１４４  セカンダリプーリ、１４５  ベルト、１４６  ＣＶＴ用電子制御ユニット、１４７  油圧回路、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、ＭＧ，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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