(57)【要約】【課題】エミッションの悪化を抑制すると共に運転者の要求に対応する。【解決手段】冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆより低いときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆより低いときには（Ｓ１２０，Ｓ１３０）、筒内用燃料噴射バルブからの燃料噴射を行なわずにポート用燃料噴射バルブからの燃料噴射だけでエンジン２２がアイドル運転されるよう分担率ｋやエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊を設定し（Ｓ２４０，Ｓ２６０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（Ｓ２７０）、要求トルクＴｒ＊に応じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（Ｓ２００〜Ｓ２２０）、これらに応じてエンジンやを二つのモータを制御する。【選択図】図３
2008126904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し、前記駆動軸に動力を出力する内燃機関と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の温度に関連する温度である機関関連温度を検出する温度検出手段と、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記検出された機関関連温度が所定の低温領域にある低温時には、前記検出された機関関連温度が所定の低温領域にない非低温時に比して前記内燃機関から出力される動力が制限されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記低温時には、前記筒内用燃料噴射弁および／または前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されるよう制御する手段である請求項１記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記低温時には、少なくとも前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されるよう制御する手段である請求項１または２記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記低温時には、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射だけで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である請求項３記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記低温時には、前記内燃機関がアイドル運転されると共に前記電動機からの動力だけで前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
【請求項６】
請求項５記載の動力出力装置であって、
前記要求駆動力と前記駆動軸の回転数とに基づいて前記駆動軸に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段を備え、
前記制御手段は、前記設定された要求動力が前記電動機から前記駆動軸に出力可能な上限動力より大きいときには、前記内燃機関からの動力の出力を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段である
動力出力装置。
【請求項７】
前記上限動力は、前記蓄電手段から出力可能な電力に基づく動力である請求項６記載の動力出力装置。
【請求項８】
前記温度検出手段は、前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度を前記機関関連温度として検出する手段である請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関からの排ガスを浄化するための触媒を有する排ガス浄化装置を備え、
前記温度検出手段は、前記触媒の温度を前記機関関連温度として検出する手段である
動力出力装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれか記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関と前記回転調整手段と前記電動機とを制御する手段である
動力出力装置。
【請求項１１】
前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項１０記載の動力出力装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
【請求項１３】
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し駆動軸に動力を出力する内燃機関と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関の温度に関連する温度である機関関連温度が所定の低温領域にある低温時には、前記機関関連温度が所定の低温領域にない非低温時に比して前記内燃機関から出力される動力が制限されると共に前記駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力出力装置としては、駆動軸に動力を出力可能で筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとを備えるデュアル噴射型エンジンと、駆動軸に補助動力を出力するモータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３３０９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうしたデュアル噴射側エンジンを備える動力出力装置では、エミッションの悪化を抑制することが重要な課題の一つとして考えれられている。例えば、冷間時にエンジンを運転する際には、筒内噴射用インジェクタから燃料噴射を行なうと、燃料の気化の低下やシリンダ壁面近傍での冷却による燃え残りなどによる粒子状物質がエンジンから排出されやすくなり、エミッションの悪化を招きやすい。もとより、こうした動力出力装置では、運転者の要求にできるだけ対応することが望まれる。
【０００４】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、エミッションの悪化を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、運転者の要求にできるだけ対応することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し、前記駆動軸に動力を出力する内燃機関と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、
前記内燃機関の温度に関連する温度である機関関連温度を検出する温度検出手段と、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記検出された機関関連温度が所定の低温領域にある低温時には、前記検出された機関関連温度が所定の低温領域にない非低温時に比して前記内燃機関から出力される動力が制限されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、内燃機関の温度に関連する温度である機関関連温度が所定の低温領域にある低温時には、機関関連温度が所定の低温領域にない非低温時に比して内燃機関から出力される動力が制限されると共に駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、低温時に、内燃機関から出力される動力を制限するために筒内用燃料噴射弁やポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を制限すれば、内燃機関から粒子状物質が多く排出されることによるエミッションの悪化を抑制することができる。もとより、運転者の要求に対応することができる。ここで、「所定の低温領域」には、粒子状物質が多く生成される領域や、内燃機関からの排ガスを浄化するための触媒を有する排ガス浄化装置を備えるものにおける触媒により排ガスを十分に浄化することができない領域などが含まれる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記低温時には、前記筒内用燃料噴射弁および／または前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されるよう制御する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記低温時には、少なくとも前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されるよう制御する手段であるものとすることもできる。筒内用燃料噴射弁から噴射される燃料の方がポート用燃料噴射弁から噴射される燃料に比して拡散しにくく気化しにくいと考えられるため、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を制限することにより、内燃機関からの粒子状物質の排出をより抑制することができる。この場合、前記制御手段は、前記低温時には、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射だけで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を伴った内燃機関の運転により、内燃機関の温度を上昇させることができる。
【００１０】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記低温時には、前記内燃機関がアイドル運転されると共に前記電動機からの動力だけで前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関からの粒子状物質の排出をより抑制することができる。この場合、前記要求駆動力と前記駆動軸の回転数とに基づいて前記駆動軸に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段を備え、前記制御手段は、前記設定された要求動力が前記電動機から前記駆動軸に出力可能な上限動力より大きいときには、前記内燃機関からの動力の出力を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸に比較的大きな駆動力が要求されるときに対応することができる。この場合、前記上限動力は、前記蓄電手段から出力可能な電力に基づく動力であるものとすることもできる。
【００１１】
あるいは、前記温度検出手段は、前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度を前記機関関連温度として検出する手段であるものとすることもできる。また、前記内燃機関からの排ガスを浄化するための触媒を有する排ガス浄化装置を備え、前記温度検出手段は、前記触媒の温度を前記機関関連温度として検出する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の動力出力装置において、前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段を備え、前記制御手段は、前記内燃機関と前記回転調整手段と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し、前記駆動軸に動力を出力する内燃機関と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、前記内燃機関の温度である機関関連温度を検出する温度検出手段と、前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記検出された機関関連温度が所定の低温領域にある低温時には、前記検出された機関関連温度が所定の低温領域にない非低温時に比して前記内燃機関から出力される動力が制限されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。
【００１４】
本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、低温時に内燃機関から出力される動力を制限するために筒内用燃料噴射弁やポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を制限すれば内燃機関から粒子状物質が多く排出されることによるエミッションの悪化を抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１５】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し駆動軸に動力を出力する内燃機関と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関の温度に関連する温度である機関関連温度が所定の低温領域にある低温時には、前記機関関連温度が所定の低温領域にない非低温時に比して前記内燃機関から出力される動力が制限されると共に前記駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の動力出力装置の制御方法では、内燃機関の温度に関連する温度である機関関連温度が所定の低温領域にある低温時には、機関関連温度が所定の低温領域にない非低温時に比して内燃機関から出力される動力が制限されると共に駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、低温時に、内燃機関から出力される動力を制限するために筒内用燃料噴射弁やポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を制限すれば、内燃機関から粒子状物質が多く排出されることによるエミッションの悪化を抑制することができる。もとより、運転者の要求に対応することができる。ここで、「所定の低温領域」には、粒子状物質が多く生成される領域や、内燃機関からの排ガスを浄化するための触媒を有する排ガス浄化装置を備えるものにおける触媒により排ガスを十分に浄化することができない領域などが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト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に接続された駆動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に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置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７０とを備える。
【００１９】
エンジン２２は、図２に示すように、筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ１２５と、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ１２６とを備える内燃機関として構成されている。エンジン２２は、こうした二種類の燃料噴射バルブ１２５，１２６を備えることにより、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共にポート用燃料噴射バルブ１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換するポート噴射駆動モードと、同様にして空気を燃焼室に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得る筒内噴射駆動モードと、空気を燃焼室に燃焼する際にポート用燃料噴射バルブ１２６から燃料噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料噴射してクランクシャフト２６の回転運動を得る共用噴射駆動モードと、のいずれかの駆動モードにより運転制御される。これらの駆動モードは、エンジン２２の運転状態やエンジン２２に要求される運転状態などに基づいて切り替えられる。なお、エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する三元触媒を有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。
【００２０】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温θｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８のインテークカムシャフト１２９や排気バルブを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられて吸入空気の質量流量を検出するエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，浄化装置１３４の三元触媒の温度を検出する温度センサ１３４ａからの触媒温度θｃ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン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出力する。
【００２１】
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なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、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、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、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６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２２】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる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を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。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のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいず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る。なお、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。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いず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などが入力されており、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が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータ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用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２３】
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からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、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用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、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）も演算している。
【００２４】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ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ポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２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と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２５】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０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とに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求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とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力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およびモータ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およびモータ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からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２６】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、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８８からの車速Ｖ，冷却水温θｗ，触媒温度θｃ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、冷却水温θｗや触媒温度θｃは、それぞれ水温センサ１４２により検出されたもの，温度センサ１３４ａ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。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度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。
【００２８】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊と要求パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｒ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じることにより計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数を乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。
【００２９】
続いて、冷却水温θｗを閾値θｗｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ１２０）、触媒温度θｃを閾値θｃｒｅｆと比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値θｗｒｅｆは、筒内用燃料噴射バルブ１２５から噴射される燃料が十分に気化すると考えられるか否かを判定するために用いられる閾値であり、例えば、５５℃や６０℃，６５℃などを用いることができる。いま、冷却水温θｗが比較的低いときを考える。このときには、通常、エンジン２２のシリンダ壁面やピストン内の温度も比較的低いため、筒内用燃料噴射バルブ１２５やポート用燃料噴射バルブ１２６から噴射される燃料の気化の低下やシリンダ壁面近傍での燃え残りなどによる粒子状物質が生成しやすいと考えられる。特に、燃料の気化の低下という点では、筒内用燃料噴射バルブ１２５から噴射される燃料の方が、噴射される燃料が拡散しにくいため、ポート用燃料噴射バルブ１２６から噴射される燃料に比して粒子状物質を生成しやすいと考えられる。ステップＳ１２０の冷却水温θｗと閾値θｗｒｅｆとの比較は、こうした粒子状物質が生成しやすいか否かを判定する処理である。また、閾値θｃｒｅｆは、エンジン２２からの排気を浄化装置１３４の三元触媒により十分に浄化できるか否かを判定するために用いられる閾値であり、三元触媒の浄化性能などにより定められ、例えば、３５０℃や４００℃，４５０℃などを用いることができる。触媒温度θｃが比較的低いときには、三元触媒が十分に機能せずに有害成分の排出量が増加する。したがって、ステップＳ１３０の触媒温度θｃと閾値θｃｒｅｆとの比較は、三元触媒により有害成分の排出量を十分に少なくできるか否かを判定する処理となる。以上より、ステップＳ１２０，Ｓ１３０の処理は、粒子状物質の生成を十分に抑制することができると共にエンジン２２からの排気を十分に浄化することができるか否かを判定する処理となる。
【００３０】
冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆ以上であり、且つ、触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆ以上のときには、粒子状物質の生成を十分に抑制することができると共にエンジン２２からの排気を十分に浄化することができると判断し、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射とポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射との和に対する筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射の割合としての分担率ｋを設定する（ステップＳ１４０）。分担率ｋは、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅやエンジン２２から出力されたトルクなど基づいて設定することができる。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力して用いることができる。また、エンジン２２から出力されたトルクは、例えば、前回このルーチンが実行されたときに設定されたモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて設定することができる。なお、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の設定については後述する。
【００３１】
次に、要求パワーＰｒ＊からバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊を減じることにより、エンジン２２に要求されるエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１５０）。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、放電側を正、充電側を負とした。そして、エンジン要求パワーＰｅ＊を出力する際の運転ポイントとして、筒内噴射用の回転数Ｎｉ，トルクＴｉおよびポート噴射用の回転数Ｎｐ，トルクＴｐを設定すると共に（ステップＳ１６０，Ｓ１７０）、設定した筒内噴射用の回転数Ｎｉとポート噴射用の回転数Ｎｐとを分担率ｋで按分したもの（次式（１）参照）としてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると共にエンジン要求パワーＰｅ＊を設定した目標回転数Ｎｅ＊で除して目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１８０）。筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射だけでエンジン２２を効率よく運転する制約である筒内噴射用動作ラインおよびポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射だけでエンジン２２を効率よく運転する制約であるポート噴射用動作ラインの一例と筒内噴射用の回転数Ｎｉ，トルクＴｉを設定する様子およびポート噴射用の回転数Ｎｐ，トルクＴｐを設定する様子を図５に示す。筒内噴射用の回転数Ｎｉ，トルクＴｉは、筒内噴射用動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊（Ｐｅ＊＝Ｎｉ・Ｔｉ＊）が一定の曲線との交点により求めることができ、ポート噴射用の回転数Ｎｐ，トルクＴｐは、ポート噴射用動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊（Ｐｅ＊＝Ｎｉ・Ｔｉ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００３２】
Ne*=k・Ni+(1-k)・Np     (1)
【００３３】
次に、設定した目標回転数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とを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１９０）。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。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６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸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。また、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。
【００３４】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３５】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割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）により計算すると共に（ステップＳ２００）、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を用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ２１０）、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モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２２０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊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、前述した図６の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３６】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (5)
【００３７】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，分担率ｋ，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＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２３０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊と分担率ｋとを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転したときに、分担率ｋに基づいて筒内用燃料噴射バルブ１２５およびポート用燃料噴射バルブ１２６から燃料噴射を行なって目標トルクＴｅ＊のトルクが出力されるよう燃料噴射制御を行なうと共に点火制御やスロットル開度制御などの制御を行なう。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＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３８】
冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆより低いときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆより低いときには（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、粒子状物質の生成を十分に抑制することができない、または、エンジン２２からの排気を十分に浄化することができないと判断し、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射だけでエンジン２２が運転されるよう分担率ｋに値０を設定すると共に（ステップＳ２４０）、要求パワーＰｒ＊をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと比較する（ステップＳ２５０）。この比較は、モータＭＧ２からの動力だけで要求パワーＰｒ＊を賄うことができるか否かを判定するものである。
【００３９】
要求パワーＰｒ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ以下のときには、要求パワーＰｒ＊をモータＭＧ２からの動力だけで賄うことができると判断し、エンジン２２がアイドル運転されるようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊にアイドル回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値０を設定し（ステップＳ２６０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２７０）、ステップＳ２００以降の処理を実行する。この場合、エンジン２２は、ポート用燃料噴射バルブ１２６からだけ燃料噴射を行なってアイドル運転されるよう燃料噴射制御が行なわれる。したがって、筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料噴射を行なわないことにより、粒子状物質の生成を抑制することができる。また、エンジン２２をアイドル運転することにより、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射量を少なくすることができるから、より粒子状物質の生成を抑制することができる。なお、ポート用燃料噴射バルブ１２６から燃料噴射を行なってエンジン２２をアイドル運転することにより、冷却水温θｗや触媒温度θｃは徐々に上昇する。
【００４０】
一方、要求パワーＰｒ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔより大きいときには、モータＭＧ２からの動力だけでは要求パワーＰｒ＊を賄うことができないと判断し、要求パワーＰｒ＊からバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを減じたパワーをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ２８０）、ステップＳ１６０以降の処理を実行する。この場合、分担率ｋには値０が設定されているから、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊には、ポート噴射用の回転数Ｎｐ，トルクＴｐが設定される。したがって、エンジン２２は、ポート噴射用の回転数Ｎｉで回転したときにポート用燃料噴射バルブ１２６からだけ燃料噴射を行なってトルクＴｐが出力されるよう燃料噴射制御が行なわれる。また、モータＭＧ２からは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でリングギヤ軸３２ａに動力が出力される。これらより、運転者の要求に対応することができる。しかも、この場合も筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料噴射を行なわないことにより、粒子状物質の生成を抑制することができる。
【００４１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆより低いときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆより低いときには、筒内用燃料噴射バルブ１２５やポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を制限するから、粒子状物質が多く生成されることによるエミッションの悪化を抑制することができる。しかも、このときには、筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料噴射を行なわないから、粒子状物質の生成をより抑制することができる。また、このときには、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射だけでエンジン２２をアイドル運転するから、粒子状物質の生成をより抑制することができる。もとより、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとに応じたトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するから、運転者の要求に対応することができる。
【００４２】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、冷却水温θｗが低いときや触媒温度θｃが低いときでも、要求トルクＴｒ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとに応じた要求パワーＰｒ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔよりも大きいときには、モータＭＧ２からの動力に加えてエンジン２２からも動力を出力することにより、運転者の要求により対応することができる。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆ以上か否かおよび触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆ以上か否かに応じた分担率ｋを用いて筒内用燃料噴射バルブ１２５やポート用燃料噴射バルブ１２６から燃料噴射を行なうものとしたが、冷却水温θｗと触媒温度θｃとのうち一方を考慮しないものとしてもよい。また、これらに代えてまたは加えて、他の温度、例えば、エンジン２２のシリンダ壁面の温度や筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度などを考慮した分担率ｋを用いるものとしてもよい。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆより低いときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆより低いときに、要求パワーＰｒ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ以下のときには、エンジン２２をアイドル運転するものとしたが、エンジン２２から若干の動力を出力するものとしてもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆより低いときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆより低いときに、要求パワーＰｒ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ以下のときには、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を行なわずにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射だけでエンジン２２をアイドル運転するものとしたが、筒内用燃料噴射バルブ１２５から若干の燃料噴射を行なうものとしてもよい。この場合、例えば、冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆ以上であり且つ触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆ以上のときに設定される分担率ｋよりも小さい分担率ｋ（筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射が少なくなる分担率ｋ）を用いて筒内用燃料噴射バルブ１２５およびポート用燃料噴射バルブ１２６から燃料噴射を行なうものとしてもよい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆより低いときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆより低いときでも、要求パワーＰｒ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔより大きいときには、要求パワーＰｒ＊とバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとの偏差の動力をエンジン２２から出力するものとしたが、これに限られず、例えば、エンジン２２から若干の動力を出力すると共にエンジン２２からの動力の出力に伴ってモータＭＧ１により発電される電力とバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとの和の範囲内の電力を用いてモータＭＧ２から動力を出力するものとしてもよい。こうすれば、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内よりも大きい動力をモータＭＧ２から出力することができる。この場合、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射だけでなく、筒内用燃料噴射バルブ１２５から若干の燃料噴射を行なうものとしてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆより低いときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆより低いときでも、要求パワーＰｒ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔより大きいときには、要求パワーＰｒ＊とバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとの偏差の動力をエンジン２２から出力するものとしたが、冷却水温θｗが閾値θｗｒｅｆより低いときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆより低いときには、要求パワーＰｒ＊に拘わらずエンジン２２をアイドル運転するものとしてもよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動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を備えるものとしてもよい。
【００５０】
実施例では、エンジン２２と、エンジン２２にキャリア３４が接続された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａおよび動力分配統合機構３０のリングギヤ３２に接続されたモータＭＧ２と、を備えるハイブリッド自動車２０について説明したが、これに限られず、エンジンからの動力とモータからの動力とを用いて走行する車両であればよい。
【００５１】
ここで、実施例や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する。実施例では、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ１２５と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ１２６とを有し動力分配統合機構３０を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに動力を出力するエンジン２２が「内燃機関」に相当し、リングギヤ軸３２ａに動力を入出力するモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、冷却水温θｗを検出する水温センサ１４２や触媒温度θｃを検出する温度センサ１３４ａが「温度検出手段」に相当し、リングギヤ軸３２ａに出力すべき要求とるく要求トルクＴｒ＊を設定する処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、冷却水温θｗが閾値θｗ未満のときや触媒温度θｃが閾値θｃｒｅｆ未満のときには筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を行なわずにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射だけでエンジン２２がアイドル運転されるよう分担率ｋや目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとに応じたトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０や分担率ｋや目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４，モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当する。また、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続された動力分配統合機構３０と動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ１とが「回転調整手段」に相当し、三元触媒を有しエンジン２２からの排気を浄化する浄化装置１３４が「排ガス浄化装置」に相当する。なお、実施例や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。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は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ないものである。
【００５２】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。
【００５３】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、動力出力装置や車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】ハイブリッド用電子制御ユニット７０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４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】筒内噴射用動作ラインおよびポート噴射用動作ラインの一例と筒内噴射用の回転数Ｎｉ，トルクＴｉを設定する様子およびポート噴射用の回転数Ｎｐ，トルクＴｐを設定する様子を示す説明図である。
【図６】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、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、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  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、３９ｃ，３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  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、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、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  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２５，１２５ａ〜１２５ｄ  筒内用燃料噴射バルブ、１２６，１２６ａ〜１２６ｄ  ポート用燃料噴射バルブ、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３４ａ  温度センサ、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ  ２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2008126904.tif 000003
【図２】
2008126904.tif 000004
【図３】
2008126904.tif 000005
【図４】
2008126904.tif 000006
【図５】
2008126904.tif 000007
【図６】
2008126904.tif 000008
【図７】
2008126904.tif 000009
【図８】
2008126904.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月26日(2007.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し、前記駆動軸に動力を出力する内燃機関と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の温度に関連する温度である機関関連温度を検出する温度検出手段と、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記検出された機関関連温度が所定の低温領域にある低温時に前記設定された要求駆動力と前記駆動軸の回転数とに基づく前記駆動軸に出力すべき要求パワーが前記蓄電手段から放電可能な最大許容パワーとしての出力制限より大きいときには、前記要求パワーと前記出力制限との差分のパワーが前記内燃機関から出力されると共に前記出力制限に基づく駆動範囲内で前記電動機が駆動され、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記低温時には、前記筒内用燃料噴射弁および／または前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されるよう制御する手段である請求項１記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記低温時には、少なくとも前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されるよう制御する手段である請求項１または２記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記低温時には、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射だけで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である請求項３記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記低温時に前記要求パワーが前記出力制限以下のときには、前記内燃機関がアイドル運転されると共に前記電動機からの動力だけで前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記温度検出手段は、前記内燃機関を冷却する冷却媒体の温度を前記機関関連温度として検出する手段である請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関からの排ガスを浄化するための触媒を有する排ガス浄化装置を備え、
前記温度検出手段は、前記触媒の温度を前記機関関連温度として検出する手段である
動力出力装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、電力の入出力と前記出力軸および前記駆動軸への駆動力の入出力とを伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関と前記回転調整手段と前記電動機とを制御する手段である
動力出力装置。
【請求項９】
前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記動力軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項８記載の動力出力装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
【請求項１１】
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し駆動軸に動力を出力する内燃機関と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記検出された機関関連温度が所定の低温領域にある低温時に前記設定された要求駆動力と前記駆動軸の回転数とに基づく前記駆動軸に出力すべき要求パワーが前記蓄電手段から放電可能な最大許容パワーとしての出力制限より大きいときには、前記要求パワーと前記出力制限との差分のパワーが前記内燃機関から出力されると共に前記出力制限に基づく駆動範囲内で前記電動機が駆動され、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
動力出力装置の制御方法。