(57)【要約】【課題】触媒劣化抑制制御において内燃機関の回転数を強制的に引き下げたとしても触媒劣化を継続して抑制する。【解決手段】フューエルカット条件が成立し且つ触媒劣化抑制制御が要請されているとき（Ｓ１５０でＹＥＳ）には、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値を超え且つエンジンの回転数Ｎｅが減少中であること（Ｓ１９０，Ｓ１９２で共にＹＥＳ）を条件として、今回のエンジンの回転数Ｎｅで自立運転を行なうときの目標吸入空気量に所定の嵩上げ量を加算して得た第１上限空気量よりも大きな第２上限空気量を算出し、実際の吸入空気量が第２上限空気量を超えない範囲で爆発燃焼を実行するようエンジンＥＣＵへ制御信号を送信する（Ｓ１９６）。こうすることにより、モータＭＧ１でエンジンの回転数Ｎｅを強制的に引き下げている場合には爆発燃焼を継続して行なう可能性が高まり、浄化装置を構成する触媒が劣化しにくくなる。【選択図】図３
2007129881.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、
排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸に出力すべき要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
所定のフューエルカット条件が成立したときに前記触媒の劣化抑制条件が成立していない場合には、前記内燃機関へのフューエルカットが実行されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記フューエルカット条件が成立したときに前記劣化抑制条件が成立している場合には、前記電力動力入出力手段が前記内燃機関の回転数を引き下げる動力を前記内燃機関の出力軸に付与する一方、該内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件下で該内燃機関が運転されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段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、前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件下で該内燃機関が運転されるよう制御するにあたり、前記内燃機関の回転数を引き下げる動力が所定の閾値を超えていることを前もって確認する、
請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件下で該内燃機関が運転されるよう制御するにあたり、前記内燃機関の回転数が減少し続けていることを前もって確認する、
請求項１又は２に記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記内燃機関の爆発燃焼とは、該内燃機関が自立運転するときの吸入空気量に基づいて行う爆発燃焼であり、
前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件とは、該内燃機関が自立運転するときの吸入空気量の許容範囲よりも広い範囲で吸入空気量を許容するという条件である、
請求項１〜３のいずれかに記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記内燃機関の爆発燃焼とは、該内燃機関が自立運転するときの吸入空気量に基づいて行う爆発燃焼であり、
前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件とは、前記内燃機関が自立運転するときの吸入空気量の許容上限値である第１上限空気量よりも大きい第２上限空気量を吸入空気量が超えない範囲で運転するという条件である、
請求項１〜３のいずれかに記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記内燃機関の爆発燃焼とは、該内燃機関が自立運転するときの吸入空気量に基づいて行う爆発燃焼であり、
前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件とは、前記内燃機関の回転数に対応する自立運転時の吸入空気量よりも小さな吸入空気量となるように運転するという条件である、
請求項１〜３のいずれかに記載の動力出力装置。
【請求項７】
前記内燃機関の爆発燃焼とは、該内燃機関が自立運転するときの吸入空気量に基づいて行う爆発燃焼であり、
前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件とは、前記内燃機関が自立運転するときのスロットル開度である第１スロットル開度よりも小さい第２スロットル開度となるようにスロットルバルブを調整して運転するという条件である、
請求項１〜３のいずれかに記載の動力出力装置。
【請求項８】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との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、前記回転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１〜７のいずれかに記載の動力出力装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに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１０】
排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸に出力すべき要求制動力を設定するステップと、
（ｂ）所定のフューエルカット条件が成立したときに前記触媒の劣化抑制条件が成立していない場合には、前記内燃機関へのフューエルカットが実行されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記フューエルカット条件が成立したときに前記劣化抑制条件が成立している場合には、前記電力動力入出力手段が前記内燃機関の回転数を引き下げる動力を前記内燃機関の出力軸に付与する一方、該内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が増加したとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な運転条件下で該内燃機関が運転されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段と前記電動機とを制御するステップと、
を含む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、動力出力装置及びその制御方法並びに車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プラネタリギヤを介して連結した内燃機関と発電機と電動機との間で動力のやり取りを行なうハイブリッド車が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車では、車速減速時において排気系に配置された浄化装置が設定温度以上である時に、この浄化装置に含まれる触媒の劣化を抑制することを目的として内燃機関におけるフューエルカットを禁止して爆発燃焼を行う触媒劣化抑制制御を実行している。
【特許文献１】特開２００４−３４０１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した触媒劣化抑制制御の実行時には、内燃機関の吹き上がりを防止するために、内燃機関が自立運転するときの吸入空気量に嵩上げ量を加えた値を上限空気量とし、実際の吸入空気量がその上限空気量を超えない範囲で触媒劣化抑制制御を実行し、実際の吸入空気量がその上限空気量を超えたときには触媒劣化抑制制御を中止することが考えられる。この触媒劣化抑制制御の実行時に発電機から内燃機関の回転数を引き下げるようなトルクを出力することも考えられるが、その場合、引き下げ速度が速いと内燃機関の回転数が引き下げられているにもかかわらず、スロットル開度や空気流れの応答遅れにより吸入空気量が内燃機関の回転数に対応して算出される上限空気量を超え、触媒劣化抑制制御を中止してしまうことがある。
【０００４】
本発明の動力出力装置及びその制御方法並びに車両は、触媒劣化抑制制御において内燃機関の回転数を強制的に引き下げたとしても触媒劣化を継続して抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の動力出力装置及びその制御方法並びに車両は、上述の目的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、
排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸に出力すべき要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、
所定のフューエルカット条件が成立したときに前記触媒の劣化抑制条件が成立していない場合には、前記内燃機関へのフューエルカットが実行されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記フューエルカット条件が成立したときに前記劣化抑制条件が成立している場合には、前記電力動力入出力手段が前記内燃機関の回転数を引き下げる動力を前記内燃機関の出力軸に付与する一方、該内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件下で該内燃機関が運転されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段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】
この動力出力装置では、所定のフューエルカット条件が成立したときに触媒の劣化抑制条件が成立していない場合には、内燃機関へのフューエルカットが実行されると共に要求制動力に基づく制動力が前記駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、無駄な燃料の消費を抑制することができる。また、フューエルカット条件が成立したときに劣化抑制条件が成立している場合には、電力動力入出力手段が内燃機関の回転数を引き下げる動力を内燃機関の出力軸に付与する一方、該内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な運転条件下で該内燃機関が運転されると共に要求制動力に基づく制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、フューエルカットを行うと触媒の劣化が進行するような場合には、内燃機関の爆発燃焼が行われるため、触媒が高温リーン雰囲気に晒されることがなく触媒の劣化を抑制することができる。また、内燃機関の回転数を強制的に引き下げるため所望の回転数まで迅速に下げることができる。このとき、吸入空気量は内燃機関の回転数が下がるのに即座に追従できず内燃機関の回転数に見合った吸入空気量を超えることがあるが、その場合でも爆発燃焼を継続可能な運転条件下で内燃機関を運転させるため触媒劣化を継続して抑制することができる。
【０００８】
本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件下で該内燃機関が運転されるよう制御するにあたり、前記内燃機関の回転数を引き下げる動力が所定の閾値を超えていることを前もって確認するようにしてもよい。こうすれば、内燃機関が吹き上がろうとしても、内燃機関の回転数を引き下げる動力によりその吹き上がりを抑制することができる。
【０００９】
本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件下で該内燃機関が運転されるよう制御するにあたり、前記内燃機関の回転数が減少し続けていることを前もって確認するようにしてもよい。こうすれば、内燃機関の爆発燃焼を継続したとしても、内燃機関の回転数が減少傾向にあるため、内燃機関が吹き上がる可能性は低い。なお、この場合、内燃機関の回転数を引き下げる動力が所定の閾値を超えていることも併せて確認するのが好ましい。
【００１０】
本発明の動力出力装置において、前記内燃機関の爆発燃焼とは、該内燃機関が自立運転するときの吸入空気量に基づいて行う爆発燃焼であり、前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件とは、該内燃機関が自立運転するときの吸入空気量の許容範囲よりも広い範囲で吸入空気量を許容するという条件、例えば、前記内燃機関が自立運転するときの吸入空気量の許容上限値である第１上限空気量よりも大きい第２上限空気量を吸入空気量が超えない範囲で運転するという条件としてもよい。こうすれば、内燃機関の回転数の引き下げに伴って実際の吸入空気量が追従して低下しなかった結果、その吸入空気量が本来の許容範囲を超えてしまう量になったとしても、爆発燃焼を継続することができる。なお、自立運転とは、内燃機関のフリクションや圧縮力などとほぼ釣り合った状態で運転することをいう。
【００１１】
本発明の動力出力装置において、前記内燃機関の爆発燃焼とは、該内燃機関が自立運転するときの吸入空気量に基づいて行う爆発燃焼であり、前記内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な条件とは、前記内燃機関の回転数に対応する自立運転時の吸入空気量よりも小さな吸入空気量となるように運転するという条件、あるいは、前記内燃機関が自立運転するときのスロットル開度である第１スロットル開度よりも小さい第２スロットル開度となるようにスロットルバルブを調整して運転するという条件としてもよい。こうすれば、内燃機関の回転数の引き下げに伴って実際の吸入空気量が追従して低下しないような場合でも、応答遅れを考慮して吸入空気量を絞ることにより早期に吸入空気量を低下させることができる。
【００１２】
本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段としてもよい。
【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、排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸に出力すべき要求制動力を設定する要求制動力設定手段と、所定のフューエルカット条件が成立したときに前記触媒の劣化抑制条件が成立していない場合には、前記内燃機関へのフューエルカットが実行されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記フューエルカット条件が成立したときに前記劣化抑制条件が成立している場合には、前記電力動力入出力手段が前記内燃機関の回転数を引き下げる動力を前記内燃機関の出力軸に付与する一方、該内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な運転条件下で該内燃機関が運転されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段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】
この本発明の車両では、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ものであるから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、触媒劣化抑制制御において内燃機関の回転数を強制的に引き下げたとしても触媒劣化を継続して抑制することができるという効果を奏する。
【００１５】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸に出力すべき要求制動力を設定するステップと、
（ｂ）所定のフューエルカット条件が成立したときに前記触媒の劣化抑制条件が成立していない場合には、前記内燃機関へのフューエルカットが実行されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記フューエルカット条件が成立したときに前記劣化抑制条件が成立している場合には、前記電力動力入出力手段が前記内燃機関の回転数を引き下げる動力を前記内燃機関の出力軸に付与する一方、該内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が増加したとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な運転条件下で該内燃機関が運転されると共に前記要求制動力に基づく制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力動力入出力手段と前記電動機とを制御するステップと、
を含むことを要旨とする。
【００１６】
この動力出力装置の制御方法では、所定のフューエルカット条件が成立したときに触媒の劣化抑制条件が成立していない場合には、内燃機関へのフューエルカットが実行されると共に要求制動力に基づく制動力が前記駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、燃費が向上する。また、フューエルカット条件が成立したときに劣化抑制条件が成立している場合には、電力動力入出力手段が内燃機関の回転数を引き下げる動力を内燃機関の出力軸に付与する一方、該内燃機関の回転数の引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしても該内燃機関の爆発燃焼を継続可能な運転条件下で該内燃機関が運転されると共に要求制動力に基づく制動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、フューエルカットを行うと触媒の劣化が進行するような場合には、内燃機関の爆発燃焼が行われるため、触媒が高温リーン雰囲気に晒されることがなく触媒の劣化を抑制することができる。また、内燃機関の回転数を強制的に引き下げるため所望の回転数まで迅速に下げることができる。このとき、吸入空気量は内燃機関の回転数が下がるのに即座に追従できず内燃機関の回転数に見合った吸入空気量を超えることがあるが、その場合でも爆発燃焼を継続可能な運転条件下で内燃機関を運転させるため触媒劣化を継続して抑制することができる。なお、この動力出力装置の制御方法において、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置の各種機能を実現するための動作やステップを加えてもよい。
【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を介してピニオンギヤ３３を回転させるキャリア３４が接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３２に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、ハイブリッド自動車２０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。なお、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａはギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とを介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続されており、リングギヤ軸３２ａに出力された動力は走行用の動力として用いられる。
【００１９】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、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燃料噴射弁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を介して燃料室に吸入し、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。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浄化装置（三元触媒）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、例えば、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，浄化装置１３４に取り付けられた温度センサ１３５からの触媒床温度、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，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉する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たエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号，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】
プラネタリギヤ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。プラネタリギヤ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。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、バッテリ５０を管理するための残容量（ＳＯＣ）を計算すると共に計算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂやその入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０を充放電するための要求値である充放電要求パワーＰｂ＊などを計算し、必要に応じて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。
【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、駆動輪６３ａ，６３ｂおよび図示しない従動輪６３ｃ，６３ｄに取り付けられた車輪速センサ６５ａ〜６５ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄ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を計算し、この要求トルク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プラネタリギヤ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プラネタリギヤ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、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、運転者がアクセルペダル８３を戻したりブレーキペダル８５を踏み込んだりして制動力を作用させたり軽負荷となる際の動作について説明する。こうした動作の一つとして、車両が制動中であったり車両に小さな動力が要求されているためにエンジン２２からの動力が必要ないときであっても、エンジン２２のフューエルカットを禁止し爆発燃焼を継続することにより浄化装置１３４内の触媒が高温リーン雰囲気に晒されることがないようにする触媒劣化抑制制御が行なわれることがある。図３は、こうした触媒劣化抑制制御を含む車両の制動中の駆動制御の一例としてハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制動時制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、車両が制動中であったり車両に小さな動力が要求されたりする運転状態のときに、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
制動時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、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や車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，触媒劣化抑制フラグＦｃ，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ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、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ１４０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、触媒劣化抑制フラグＦｃは、エンジンＥＣＵ２４により設定されたものを入力するものとした。この触媒劣化抑制フラグＦｃは、エンジンＥＣＵ２４が図示しない触媒劣化抑制フラグ設定ルーチンを実行したときに設定されるフラグであり、浄化装置１３４に取り付けられた温度センサ１３５からの触媒床温度が所定温度以上のときに触媒劣化抑制が必要であることを示す値１にセットされ、浄化装置１３４に取り付けられた温度センサ１３５からの触媒床温度が所定温度未満のときに触媒劣化抑制が不要であることを示す値０にリセットされるものとした。ここで、所定温度は、浄化装置１３４を構成する触媒がリーン雰囲気に晒されると劣化してしまう高温領域のうち下限値近傍の値である。バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）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、入力したブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて車両に要求される制動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に出力すべき要求制動トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求制動トルクＴｒ＊は、実施例では、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと要求制動トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求制動トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰ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制動トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求制動トルク設定用マップの一例を示す。
【００２９】
続いて、触媒劣化抑制フラグＦｃと車速Ｖとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。目標回転数Ｎｅ＊は、実施例では、制動中であるからエンジン２２からの動力は不要であるが、次にアクセルペダル８３が踏み込まれたときに迅速に動力を出力するために車速Ｖに応じて定められている。例えば、目標回転数Ｎｅ＊には、触媒劣化抑制フラグＦｃが値０（触媒劣化抑制制御は不要）のときには所定車速（１０ｋｍ／ｈや２０ｋｍ／ｈ）未満ではエンジン２２を停止するために値０が設定され、所定車速以上のときには所定回転数（例えば、８００ｒｐｍや１０００ｒｐｍなど）が設定され、触媒劣化抑制フラグＦｃが値１（触媒劣化抑制制御が必要）のときには所定回転数（例えば、８００ｒｐｍや１０００ｒｐｍなど）が設定されるものとすることができる。
【００３０】
そして、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅと設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊との回転数差ΔＮを計算し（ステップＳ１３０）、計算した回転数差ΔＮを閾値Ｎｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、モータＭＧ１によりエンジン２２の回転数Ｎｅを引き下げる積極的な制御を行なわなくてもエンジン２２を容易に目標回転数Ｎｅ＊で自立運転することができる程度の目標回転数Ｎｅ＊との回転数差であり、比較的小さな値として設定されている。
【００３１】
いま、運転者がアクセルペダル８３を踏み込んでエンジン２２を比較的高回転で運転し、車速Ｖが比較的大きくなった状態で、踏み込んでいたアクセルペダル８３を戻して軽くブレーキペダル８５を踏み込んだときを考える。この場合、目標回転数Ｎｅ＊には比較的小さな所定回転数が設定されるから、回転数差ΔＮは閾値Ｎｒｅｆより大きくなる。この場合、フューエルカット条件が成立する。即ち、フューエルカット条件は、本実施例では、車両が制動中であったり車両に小さな動力が要求されているためにエンジン２２からの動力が必要ないときであって回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆを超えたときに成立する条件である。次に、触媒劣化抑制フラグＦｃが値１であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。触媒劣化抑制フラグＦｃが値０のとき、即ち触媒劣化抑制制御が不要なときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ１６０）、エンジン２２に対する燃料供給を一時的に停止するフューエルカットを実行するようエンジンＥＣＵ２４に制御信号を送信する（ステップＳ１７０）。この制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射を停止すると共にイグニッションコイル１３８による点火プラグ１３０の電気火花の発生を停止することによりフューエルカットを実行する。こうしてトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信した後、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊（この場合、値０）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下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎを次式（１）により計算すると共に（ステップＳ２５０）、要求制動トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とプラネタリギヤ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（２）により計算し（ステップＳ２６０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ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＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動するようにインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。エンジン２２のフューエルカットを伴って制動している最中のプラネタリギヤ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の一例を図５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。Ｒ軸上の太線矢印は、後述するトルク指令Ｔｍ２＊を用いてモータＭＧ２を駆動したときにリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを示し、矢印が下向きであるためトルクの符号は負（制動トルク）である。また、図中、実線はブレーキペダル８５を踏み込んだときの共線であり、破線は共線の時間変化を示す。図示するように、フューエルカットにより、エンジン２２の回転数Ｎｅは小さくなっていく。なお、式（２）は、この共線図又は後述する図６の共線図から容易に導くことができる。
【００３２】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  (1)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (2)
【００３３】
ステップＳ１５０で触媒劣化抑制フラグＦｃが値１と判定されたとき、即ち、触媒劣化抑制制御が必要なときには、エンジン２２の爆発燃焼（自立運転に近い燃焼制御）を継続した状態でエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に至るように次式（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊（負の値）を設定する（ステップＳ１８０）。式（３）は、エンジン２２の爆発燃焼の継続を伴ってエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊にするためのフィードバック制御における関係式であり、右辺第１項の「ｋ１」は比例項のゲイン（負の値）であり、右辺第２項の「ｋ２」は積分項のゲイン（負の値）である。このゲイン「ｋ１」，「ｋ２」は、エンジン２２の爆発燃焼を継続する必要があることから、エンジン２２から比較的絶対値の大きなトルクを出力しているときに比して絶対値の小さな値に設定されている。この式（３）から明らかなように、回転数差ΔＮが大きいほどトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値は大きく、回転数差ΔＮが小さいほどトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値は小さくなる。こうして算出したトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値より大きく且つエンジン２２の回転数Ｎｅが減少中であるか否かを判定する（ステップＳ１９０，Ｓ１９２）。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、エンジン２２が吹き上がるのを抑制可能なトルクとして予め実験などにより定められた値である。即ち、閾値Ｔｒｅｆは、スロットルモータ１３６の応答遅れによりスロットルバルブ１２４が目標とするポジションに至るまでに時間がかかり、エンジン２２の回転数Ｎｅに見合った自立運転時の吸入空気量よりもエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号に基づいて算出される実際の吸入空気量の方が多くなり、その実際の吸入空気量に基づいて算出された燃料噴射量の燃料が噴射されてエンジン２２から想定外のトルクが出力されたとしても、それによりエンジン２２が吹き上がるのを抑制できるような値に設定されている。なお、エンジン２２の吹き上がりを完全に抑制できるような値としてもよいが、ある程度抑制できるような値（例えばゼロ）としてもよい。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが減少中か否かは、本実施例では、前回このルーチンで入力した回転数Ｎｅから今回このルーチンで入力した回転数Ｎｅを差し引いた差分（前回Ｎｅ−今回Ｎｅ）が正の値か否かによって判定するものとした。
【００３４】
Tm1*=k1・ΔN+k2∫ΔN・dt  (3)
【００３５】
そして、トルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値を超えていないか（ステップＳ１９０でＮＯ）又はエンジン２２の回転数Ｎｅが減少していないとき（ステップＳ１９２でＮＯ）には、今回のエンジン２２の回転数Ｎｅで自立運転を行なうときの目標吸入空気量を算出し該目標吸入空気量に所定の嵩上げ量を加算した値を第１上限空気量とし、実際の吸入空気量が第１上限空気量を超えない範囲で爆発燃焼を実行するようエンジンＥＣＵ２４へ制御信号を送信する（ステップＳ１９４）。ここで、第１上限空気量は、本実施例では、該第１上限空気量に見合った燃料噴射量の燃料を噴射し爆発燃焼させたときにモータＭＧ１による引き下げトルクがエンジン２２にかかっていない場合でもエンジン２２が運転者に違和感を与えるほど吹き上がることのない量であり、予め実験などにより設定された値とした。一方、トルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値を超え且つエンジン２２の回転数Ｎｅが減少中のときには（ステップＳ１９０，Ｓ１９２で共にＹＥＳ）、上述した手順と同様にして第１上限空気量を算出した後この第１上限空気量よりも２〜３割大きな第２上限空気量を算出し、実際の吸入空気量が第２上限空気量を超えない範囲で爆発燃焼を実行するようエンジンＥＣＵ２４へ制御信号を送信する（ステップＳ１９６）。トルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値を超え且つエンジン２２の回転数Ｎｅが減少中のときには、トルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値を超えていないか又はエンジン２２の回転数Ｎｅが減少中でないときに比べてエンジン２２が吹き上がりにくいため、第１上限空気量よりも大きな第２上限空気量を超えない範囲で爆発燃焼を実行するよう指示するのである。こうすることにより、モータＭＧ１でエンジン２２の回転数Ｎｅを強制的に引き下げている場合には爆発燃焼を継続して行なう可能性が高まり、浄化装置１３４を構成する触媒が劣化しにくくなる。ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、ステップＳ１９４又はＳ１９６でエンジンＥＣＵ２４へ制御信号を送信したあと、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０〜Ｓ２７０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。
【００３６】
ここで、エンジン２２の爆発燃焼の継続は、具体的には、その旨の制御信号をハイブリッド用電子制御ユニット７０からエンジンＥＣＵ２４に送信し、この制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４が触媒劣化抑制制御時の爆発燃焼を実行することにより行なわれる。この制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号に基づいて算出される実際の吸入空気量が上限空気量（第１又は第２上限空気量）を超えないときには、実際の吸入空気量と回転数Ｎｅに基づいて設定される自立運転時の目標吸入空気量とが一致するようにスロットルモータ１３６を操作しつつ実際の吸入空気量に見合った燃料噴射量の燃料（自立運転時に比して若干多くの燃料）の噴射が行なわれるよう燃料噴射弁１２６を操作すると共に、所定の点火時期で点火プラグ１３０から電気火花が発生するようイグニッションコイル１３８の通電を行う。従って、エンジン２２からはトルクが出力されることになる。このときのプラネタリギヤ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の一例を図６に示す。このように、エンジン２２の爆発燃焼を継続した状態でモータＭＧ１の駆動制御によりエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に至らせるから、迅速にエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊まで低下させることができる。なお、この状態では、エンジン２２からはトルクが出力されるから、その分に応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに作用し、モータＭＧ２からはこれをキャンセルするトルクが要求制動トルクＴｒ＊に付加されることになる。なお、エンジンＥＣＵ２４は、実際の吸入空気量が上限空気量を超えるときには、エンジン２２が吹き上がるおそれがあるため、それを回避すべくフューエルカットを実行する。
【００３７】
さて、ステップＳ１４０で、触媒劣化抑制制御を行なうか否かに拘わらず、回転数差ΔＮが閾値Ｎｒｅｆ以下であると判定されると、目標回転数Ｎｅ＊を調べて（ステップＳ２００）、目標回転数Ｎｅ＊が値０ではないときにはエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊でトルクの出力を行なうことなく運転する自立運転の状態となるようエンジンＥＣＵ２４に指示し（ステップＳ２１０）、目標回転数Ｎｅ＊が値０のときにはエンジン２２の運転停止をエンジンＥＣＵ２４に指示する（ステップＳ２３０）。そして、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ２４０）、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２５０〜Ｓ２７０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。これにより、目標回転数Ｎｅ＊が値０でないときにはエンジン２２はその回転数で自立運転するようになる。
【００３８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、フューエルカット条件が成立したときに触媒劣化抑制フラグＦｃが値０だった場合には、エンジン２２のフューエルカットが実行されると共に要求制動力Ｔｒ＊が駆動軸であるリングギヤ軸３２ａに出力されるよう制御するため、無駄な燃料の消費を抑制すると共に制動エネルギを回生することができる。また、フューエルカット条件が成立したときに触媒劣化抑制フラグＦｃが値１だった場合には、モータＭＧ１がエンジン２２の回転数Ｎｅを引き下げるトルクを出力する一方、エンジン２２の回転数Ｎｅの引き下げに伴って吸入空気量が追従して低下しなかったとしてもエンジン２２の爆発燃焼を継続可能な運転条件下でエンジン２２が運転されると共に要求制動力Ｔｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるよう制御する。このため、触媒の劣化を抑制すると共にエンジン２２の回転数Ｎｅを所望の回転数まで迅速に下げることができ、制動エネルギを回生することもできる。また、実際の吸入空気量がエンジン２２の回転数Ｎｅが下がるのに即座に追従できずエンジン２２の回転数Ｎｅに見合った自立運転時の吸入空気量の許容範囲を超えることがあったとしても、爆発燃焼を継続可能なため触媒劣化を継続して抑制することができる。
【００３９】
また、自立運転時の吸入空気量の許容上限値である第１上限空気量より大きな第２上限空気量を超えない範囲でエンジン２２の爆発燃焼を行うためエンジン２２の出力トルクが大きくなるが、このエンジン２２の爆発燃焼はエンジン２２の回転数Ｎｅを引き下げるトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値を超え且つエンジン２２の回転数Ｎｅが減少中のときに実行されることから、エンジン２２が吹き上がる可能性は低い。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００４１】
上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、フューエルカット条件が成立し且つ触媒劣化抑制フラグＦｃに値１がセットされていたときには、エンジン２２の爆発燃焼の継続を伴ってエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に至るようフィードバック制御の関係式（式（３）参照）を用いてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしたが、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に向けて単位時間当たり所定回転数ずつ変更されるようモータＭＧ１を制御するものとしてもよい。
【００４２】
上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、図３の制動時制御ルーチンにおいて、トルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値より大きく且つエンジン２２の回転数Ｎｅが減少中であるとき（ステップＳ１９０，Ｓ１９２で共に肯定判定のとき）にステップＳ１９６に進んで第１上限空気量より大きな第２上限空気量を超えない範囲で爆発燃焼するようエンジンＥＣＵ２４へ制御信号を送信するものとしたが、トルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値より大きいか又はエンジン２２の回転数Ｎｅが減少中のとき（ステップＳ１９０，Ｓ１９２で少なくとも一方が肯定判定のとき）にステップＳ１９６に進み、それ以外のときにステップＳ１９４に進むようにしてもよい。
【００４３】
上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、図３の制動時制御ルーチンを採用したが、図８の制動時制御ルーチンを採用してもよい。図７では、図３のステップＳ１９４，Ｓ１９６の代わりにステップＳ１９７，Ｓ１９９を採用した以外は図３と同じであるため、ここではステップＳ１９７，Ｓ１９９を中心に説明する。トルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が閾値Ｔｒｅｆの絶対値を超えていないか（ステップＳ１９０でＮＯ）又はエンジン２２の回転数Ｎｅが減少していないとき（ステップＳ１９２でＮＯ）には、今回のエンジン２２の回転数Ｎｅで自立運転を行なうときの目標吸入空気量を算出し該目標吸入空気量に相当するスロットル開度を第１スロットル開度ＴＨ１とし、この第１スロットル開度ＴＨ１で爆発燃焼を実行するようエンジンＥＣＵ２４へ制御信号を送信する（ステップＳ１９７）。一方、トルク指令Ｔｍ１＊が閾値Ｔｒｅｆを超え且つエンジン２２の回転数Ｎｅが減少中のときには（ステップＳ１９０，Ｓ１９２で共にＹＥＳ）、上述した手順と同様にして第１スロットル開度ＴＨ１を算出した後この第１スロットル開度ＴＨ１よりも絞り量ΔＴＨだけ小さな第２スロットル開度ＴＨ２を算出し、この第２スロットル開度ＴＨ２で爆発燃焼を実行するようエンジンＥＣＵ２４へ制御信号を送信する（ステップＳ１９９）。この絞り量ΔＴＨは、回転数差ΔＮが大きいほど大きくなるように設定されている。こうすることにより、モータＭＧ１によるエンジン２２の回転数Ｎｅの引き下げに伴って実際の吸入空気量が追従して低下しないような場合でも、応答遅れを考慮してスロットル開度を大きく絞ることにより早期に吸入空気量を低下させるので、吸入空気量が許容範囲を超えてしまうことがなく、爆発燃焼を継続して行なう可能性が高まり、浄化装置１３４を構成する触媒が劣化しにくくなる。
【００４４】
上述した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８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８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。
【００４５】
上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力をプラネタリギヤ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９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。
【００４６】
上述した実施例では、ハイブリッド自動車２０として説明したが、こうした触媒劣化抑制制御を実行する動力出力装置であれば、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載するものとしてもよく、建設設備などの移動しない設備に組み込むものとしてもよい。また、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】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。
【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により実行される制動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】要求制動トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２のフューエルカットを伴って制動している最中のプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２の爆発燃焼の継続を伴って制動している最中のプラネタリギヤ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の一例を示す説明図である。
【図７】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される制動時制御ルーチンの別例を示すフローチャートである。
【図８】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９】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】
【００４８】
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）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、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、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、６３ｃ，６３ｄ  従動輪、６４ａ,６４ｂ  車輪、６５ａ〜６５ｄ  車輪速センサ、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、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３５  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、１４３  圧力センサ、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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2007129881.tif 000003
【図２】
2007129881.tif 000004
【図３】
2007129881.tif 000005
【図４】
2007129881.tif 000006
【図５】
2007129881.tif 000007
【図６】
2007129881.tif 000008
【図７】
2007129881.tif 000009
【図８】
2007129881.tif 000010
【図９】
2007129881.tif 000011