(57)【要約】【課題】内燃機関と回転電機とを備えた車両において、内燃機関からの排気を浄化する触媒の劣化を抑制しつつ車両を良好に減速させる。【解決手段】ＥＣＵは、フューエルカット条件が成立し（Ｓ１００にてＹＥＳ）、触媒コンバータの劣化を抑制する必要があると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、フューエルカットの実行を禁止するステップ（Ｓ１０６）と、要求走行パワーＰ（Ｖ）、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）およびイナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）に基づいて、エンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるようにバッテリ充電電力要求値Ｗ（１）を算出するステップ（Ｓ１０８〜Ｓ１１４）と、Ｗ（１）がバッテリ充電電力制限値ＷＩＮより大きいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、ＷＩＮをＷ（１）に一時的に増量するステップ（Ｓ１２０）とを含むプログラムを実行する。【選択図】図５
2009051466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関からの排気を浄化する触媒と、前記内燃機関および車輪の少なくともいずれかに接続された回転電機と、前記回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両の制御装置であって、
前記車両の加速が要求されていない場合に、前記内燃機関への燃料供給を停止するための停止手段と、
前記触媒の温度に基づいて、前記停止手段による前記燃料供給の停止を禁止するための手段と、
前記燃料供給の停止が禁止された場合は禁止されていない場合に比べて、前記蓄電機構に充電される電力値を増大するように制御するための制御手段とを含む、制御装置。
【請求項２】
前記回転電機は、前記車両の制動時に回生電力を発電し、
前記内燃機関は、前記燃料供給の停止により前記車両の走行に抗する摩擦エネルギを発生し、
前記制御手段は、
前記電力値を予め定められた制御上限値に制限するための手段と、
前記車両の状態に基づいて、前記車両に要求される制動エネルギを算出するための手段と、
少なくとも前記要求される制動エネルギに基づいて、前記内燃機関による前記摩擦エネルギを発生させないで前記要求される制動エネルギを発生させるために必要な回生電力値を算出するための手段と、
前記燃料供給の停止が禁止された場合であって、前記算出された回生電力値が前記制御上限値を超えている場合に、前記制御上限値を増大することにより前記電力値を増大するための増大手段とを含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記増大手段は、前記制御上限値を前記算出された回生電力値に増大するための手段を含む、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
内燃機関と、前記内燃機関からの排気を浄化する触媒と、第１の回転電機と、車輪に接続された出力部材と、前記内燃機関、前記第１の回転電機および前記出力部材に接続され、前記内燃機関の出力を前記第１の回転電機と前記出力部材とに分配する分配機構と、前記出力部材に接続された第２の回転電機と、前記第１の回転電機および前記第２の回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両の制御装置であって、
前記車両の加速が要求されていない場合に、前記内燃機関への燃料供給を停止するための停止手段と、
前記触媒の温度に基づいて、前記停止手段による前記燃料供給の停止を禁止するための手段と、
前記燃料供給の停止が禁止された場合、少なくとも前記蓄電機構に充電される電力値に関する値に基づいて、前記内燃機関の回転数が上昇するように前記第１の回転電機の回転数を増大するように、前記第１の回転電機を制御するための制御手段とを含む、制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、前記燃料供給の停止により前記車両の走行に抗する摩擦エネルギを発生し、
前記制御手段は、
前記電力値を予め定められた制御上限値に制限するための手段と、
前記車両の状態に基づいて、前記車両に要求される制動エネルギを算出するための手段と、
少なくとも前記要求される制動エネルギおよび前記制御上限値に基づいて、前記内燃機関による前記摩擦エネルギを発生させないで前記要求される制動エネルギを発生させるために必要な消費エネルギを算出するための手段と、
前記燃料供給の停止が禁止された場合、前記算出された消費エネルギが前記内燃機関の回転数を上昇させるためのエネルギとして消費されるように、前記算出された消費エネルギに基づいて前記第１の回転電機の回転数を増大するための手段とを含む、請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数の時間上昇量がしきい値より大きくなるように、前記第１の回転電機の回転数を増大するための手段を含む、請求項４または５に記載の制御装置。
【請求項７】
内燃機関と、前記内燃機関からの排気を浄化する触媒と、前記内燃機関および車輪の少なくともいずれかに接続された回転電機と、前記回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両の制御方法であって、
前記車両の加速が要求されていない場合に、前記内燃機関への燃料供給を停止する停止ステップと、
前記触媒の温度に基づいて、前記停止ステップによる前記燃料供給の停止を禁止するステップと、
前記燃料供給の停止が禁止された場合は禁止されていない場合に比べて、前記蓄電機構に充電される電力値を増大するように制御する制御ステップとを含む、制御方法。
【請求項８】
前記回転電機は、前記車両の制動時に回生電力を発電し、
前記内燃機関は、前記燃料供給の停止により前記車両の走行に抗する摩擦エネルギを発生し、
前記制御ステップは、
前記電力値を予め定められた制御上限値に制限するステップと、
前記車両の状態に基づいて、前記車両に要求される制動エネルギを算出するステップと、
少なくとも前記要求される制動エネルギに基づいて、前記内燃機関による摩擦エネルギを発生させないで前記要求される制動エネルギを発生させるために必要な回生電力値を算出するステップと、
前記燃料供給の停止が禁止された場合であって、前記算出された回生電力値が前記制御上限値を超えている場合に、前記制御上限値を増大することにより前記電力値を増大する増大ステップとを含む、請求項７に記載の制御方法。
【請求項９】
前記増大ステップは、前記制御上限値を前記算出された回生電力値に増大するステップを含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
内燃機関と、前記内燃機関からの排気を浄化する触媒と、第１の回転電機と、車輪に接続された出力部材と、前記内燃機関、前記第１の回転電機および前記出力部材に接続され、前記内燃機関の出力を前記第１の回転電機と前記出力部材とに分配する分配機構と、前記出力部材に接続された第２の回転電機と、前記第１の回転電機および前記第２の回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両の制御方法であって、
前記車両の加速が要求されていない場合に、前記内燃機関への燃料供給を停止する停止ステップと、
前記触媒の温度に基づいて、前記停止ステップによる前記燃料供給の停止を禁止するステップと、
前記燃料供給の停止が禁止された場合、少なくとも前記蓄電機構に充電される電力値に関する値に基づいて、前記内燃機関の回転数が上昇するように前記第１の回転電機の回転数を増大するように、前記第１の回転電機を制御する制御ステップとを含む、制御方法。
【請求項１１】
前記内燃機関は、前記燃料供給の停止により前記車両の走行に抗する摩擦エネルギを発生し、
前記制御ステップは、
前記電力値を予め定められた制御上限値に制限するステップと、
前記車両の状態に基づいて、前記車両に要求される制動エネルギを算出するステップと、
少なくとも前記要求される制動エネルギおよび前記制御上限値に基づいて、前記内燃機関による摩擦エネルギを発生させないで前記要求される制動エネルギを発生させるために必要な消費エネルギを算出するステップと、
前記燃料供給の停止が禁止された場合、前記算出された消費エネルギが前記内燃機関の回転数を上昇させるエネルギとして消費されるように、前記算出された消費エネルギに基づいて前記第１の回転電機の回転数を増大するステップとを含む、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記制御ステップは、前記内燃機関の回転数の時間上昇量がしきい値より大きくなるように、前記第１の回転電機の回転数を増大するステップを含む、請求項１０または１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項７〜１２のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御に関し、特に、内燃機関と回転電機とを動力源として備える車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンとモータジェネレータとを動力源として備えるハイブリッド車両が公知である。このようなハイブリッド車両では、減速時や制動時に駆動輪によってモータジェネレータが回転される。このとき、モータジェネレータが発電機として作動させられ、車両の運動エネルギの一部が電気エネルギに変換されてバッテリに回収（回生）される。この回生に伴い駆動輪に制動力が作用し、車両が減速される。ところで、エンジンの出力を必要としない車両の減速時等に、エンジンへの燃料供給を停止（フューエルカット）することにより、不要な燃料消費を抑制して車両の走行燃費を改善する技術がある。このようなフューエルカットを排気ガスの浄化に用いられる三元触媒の温度が高い状態で行なうと、触媒周辺が酸素過剰の雰囲気（リーン雰囲気）になり触媒が早期に劣化することが知られている。このような触媒の劣化を抑制するために、三元触媒高温時にフューエルカットを禁止すると、エンジンによる制動力（エンジンブレーキ）が低下してしまい、良好な車両減速を実現することができない場合がある。このような問題を解決する技術が、たとえば、特開２００６−７０８９１号公報（特許文献１）や特開２００４−３４０１０２号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された動力出力装置は、駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、エンジンからの排ガスを浄化する排ガス浄化触媒と、駆動軸へ駆動力または制動力を出力可能な電動機と、電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、燃料カット条件成立時に排ガス浄化触媒の温度が触媒劣化高温域に入らないときには、エンジンの燃料カットを実行してエンジンブレーキによる制動力を駆動軸に出力し、燃料カット条件成立時に排ガス浄化触媒の温度が触媒劣化高温域に入るときには、燃料カットを実行せずエンジンブレーキによる制動力相当分を電動機により駆動軸に出力し電動機による発電エネルギを蓄電手段へ蓄えるか、あるいは、排ガス浄化触媒の低温化処理を実行したあと燃料カットを実行してエンジンブレーキによる制動力を駆動軸に出力するかを、蓄電手段の蓄電状態に基づいて決定するための制御手段とを含む。制御手段は、排ガス浄化触媒の低温化処理を実行したあと燃料カットを実行してエンジンブレーキによる制動力を駆動軸に出力するにあたり、蓄電手段の蓄電状態が所定の限界量よりも余裕のある仮限界量に達する前は燃料噴射量を第１増量補正で増量し、仮限界量に達したあと燃料噴射量を第１増量補正とは異なる第２増量補正で多く増量して排ガス浄化触媒の低温化処理を実行し、その後蓄電手段の蓄電状態が所定限界量に達したときエンジンの燃料カットを実行するための手段を含む。
【０００４】
特許文献１に開示された動力出力装置によると、燃料カット条件成立時に排ガス浄化触媒の温度が触媒劣化高温域に入るときであっても、蓄電手段の蓄電状態によっては、発電エネルギを蓄電手段に蓄えることができないため、燃料カットを実行してエンジンブレーキによる制動力を駆動軸に出力する。燃料カットを実行すると排ガス浄化触媒が劣化しやすいが、燃料カットを実行する前に排ガス浄化触媒の低温化処理を実行するため燃料カットを実行したとしても排ガス浄化触媒が劣化しにくい。このとき、制御手段は、蓄電手段の蓄電状態が所定の限界量よりも余裕のある仮限界量に達する前は燃料噴射量を第１増量補正で増量し、仮限界量に達したあと燃料噴射量を第１増量補正とは異なる第２増量補正で多く増量して排ガス浄化触媒の低温化処理を実行し、その後蓄電手段の蓄電状態が所定限界量に達したときエンジンの燃料カットを実行する。こうすれば、蓄電状態が仮限界量に達する前でも燃料噴射量を増量するため、排ガス温度が低下して排ガス浄化触媒を低温化することができ、また、蓄電状態が仮限界量に達したあとは燃料噴射量をより多く増量するため排ガス温度がより低下して排ガス浄化触媒を早期に低温化することができる。その後蓄電手段の蓄電状態が所定限界量に達したときエンジンの燃料カットを実行してエンジンブレーキによる制動力を駆動軸に出力することができる。
【０００５】
特許文献２に開示された内燃機関の触媒劣化抑制装置は、車両減速時において機関排気系に配置された触媒装置が設定温度以上である時に、内燃機関におけるフューエルカットを禁止するための手段と、フューエルカットが禁止される時に、車両駆動軸に連結された第１のモータジェネレータを発電機として作動させて蓄電装置を充電するための手段と、フューエルカットが禁止される時に、蓄電装置の充電量が設定値に達した時には、第１のモータジェネレータの発電機としての作動を停止して吸入空気量を機関停止しない最小限として内燃機関を運転するための手段と、フューエルカットが禁止される時に、内燃機関の出力軸に連結された第２のモータジェネレータを電動機として作動させて内燃機関の回転数が低下しないようにするための手段とを含む。
【０００６】
特許文献２に開示された内燃機関の触媒劣化抑制装置によると、フューエルカットが禁止される時に、車両駆動軸に連結された第１のモータジェネレータが発電機として作動される。そのため、フューエルカットの禁止により大きなエンジンブレーキを発生させることはできないが、車両駆動軸に回生制動力が作用するため、良好な車両減速が実現される。しかし、フューエルカット禁止時に蓄電装置の充電量が設定値に達した時には、第１のモータジェネレータの発電機としての作動が停止され、機関停止しないように吸入空気量を最小限として内燃機関が運転される。そのため、排気ガスの空燃比がリーンとはならず触媒劣化を防止することができる。さらに、フューエルカットが禁止される時に、内燃機関の出力軸に連結された第２のモータジェネレータを電動機として作動させて内燃機関の回転数が低下しないように維持される。そのため、フューエルカット時と比較して、単位時間当たりの吸入空気量が増大させられ、触媒装置にはリーンではない多量の排気ガスが流入する。そのため、触媒装置の温度を急減に低下させることができ、触媒劣化が防止される。
【特許文献１】特開２００６−７０８９１号公報
【特許文献２】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】
【０００７】
特許文献１に開示された動力出力装置においては、蓄電状態が所定限界量に達するとエンジンの燃料カットが実行される。そのため、たとえ蓄電状態が所定限界量に達する前に燃料噴射量を増量したとしても、所定限界量に達した時点で触媒が劣化高温域よりも低温化されていない場合には、排ガス浄化触媒の劣化を抑制することができないという問題がある。
【０００８】
特許文献２に開示された動力出力装置においては、フューエルカット禁止時に蓄電装置の充電量が設定値に達すると、吸入空気量を機関停止しない最小限として内燃機関が運転されるため、フューエルカット時と比較してエンジンブレーキ力は小さくなってしまう。さらに、触媒装置の温度を急減に低下させるために、フューエルカット禁止時に、第２のモータジェネレータが電動機として作動されて内燃機関の回転数が低下しないように維持されるが、この第２のモータジェネレータの出力が駆動力として作用するか否かは不明である。第２のモータジェネレータの出力が駆動力として作用する場合には、良好な車両減速がより実現しにくくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関と、内燃機関からの排気を浄化する触媒と、内燃機関および車輪の少なくともいずれかに接続された回転電機と、回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両において、触媒の劣化を抑制しつつ車両を良好に減速することができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る制御装置は、内燃機関と、内燃機関からの排気を浄化する触媒と、内燃機関および車輪の少なくともいずれかに接続された回転電機と、回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両を制御する。この制御装置は、車両の加速が要求されていない場合に、内燃機関への燃料供給を停止するための停止手段と、触媒の温度に基づいて、停止手段による燃料供給の停止を禁止するための手段と、燃料供給の停止が禁止された場合は禁止されていない場合に比べて、蓄電機構に充電される電力値を増大するように制御するための制御手段とを含む。第７の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１１】
第１または７の発明によると、車両の加速が要求されていない場合、燃料の供給が停止され、燃費の向上が図られる。この燃料供給の停止は、触媒の温度に基づいて禁止される。そのため、たとえば触媒の温度が劣化領域に含まれる高い温度である場合に、燃料供給の停止を禁止して、触媒の劣化を抑制することができる。燃料供給の停止を禁止すると、内燃機関の燃焼が継続され、燃料供給を停止する場合に比べて内燃機関の出力が増大してしまう。そこで、燃料供給の停止が禁止された場合は禁止されていない場合に比べて、蓄電機構に充電される電力値が増大される。そのため、より多くの電力を回転電機で発電させることが可能となる。これにより、より多くの内燃機関の出力エネルギを電力として蓄電機構に回収して内燃機関による駆動力を低減したり、より多くの車両の運動エネルギを電力に変換して回転電機による制動力（回生ブレーキ）を増大したりすることができる。これにより、触媒の劣化を抑制しつつ車両を良好に減速することができる。その結果、内燃機関と、内燃機関からの排気を浄化する触媒と、内燃機関および車輪の少なくともいずれかに接続された回転電機と、回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両において、触媒の劣化を抑制しつつ車両を良好に減速することができる制御装置および制御方法を提供することができる。
【００１２】
第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、回転電機は、車両の制動時に回生電力を発電する。内燃機関は、燃料供給の停止により車両の走行に抗する摩擦エネルギを発生する。制御手段は、電力値を予め定められた制御上限値に制限するための手段と、車両の状態に基づいて、車両に要求される制動エネルギを算出するための手段と、少なくとも要求される制動エネルギに基づいて、内燃機関による摩擦エネルギを発生させないで要求される制動エネルギを発生させるために必要な回生電力値を算出するための手段と、燃料供給の停止が禁止された場合であって、算出された回生電力値が制御上限値を超えている場合に、制御上限値を増大することにより電力値を増大するための増大手段とを含む。第８の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１３】
第２または８の発明によると、回転電機に充電される電力値が予め定められた制御上限値に制限され、蓄電機構の過充電が防止される。少なくとも車両に要求される制動エネルギに基づいて、内燃機関による摩擦エネルギを発生させないで要求される制動エネルギを発生させるために必要な回生電力値が算出される。すなわち、燃料供給の停止の禁止によって車両の走行に抗する摩擦エネルギが作用しなくなりエンジンブレーキが低下するが、このエンジンブレーキの低下を回生ブレーキで補うために必要な回生電力値が算出される。このように算出された回生電力値が制御上限値を超えている場合、制御上限値が増大される。そのため、エンジンブレーキの低下を制御上限値より小さい回生電力値に相当する回生ブレーキで補うことができる場合には、制御上限値を維持して蓄電機構の過充電を防止する一方、エンジンブレーキの低下を制御上限値を越える回転電力値に相当する回生ブレーキで補う必要がある場合には、一時的に制御上限値を増大して、回生ブレーキを増大させることができる。
【００１４】
第３の発明に係る制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、増大手段は、制御上限値を算出された回生電力値に増大するための手段を含む。第９の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１５】
第３または９の発明によると、回転電機に充電される電力値の制御上限値が、算出された回生電力値に増大される。これにより、エンジンブレーキの低下量に相当する回生ブレーキを発生させることができる。そのため、車両に要求される制動エネルギを適切に発生させて、車両を良好に減速することができる。
【００１６】
第４の発明に係る制御装置は、内燃機関と、内燃機関からの排気を浄化する触媒と、第１の回転電機と、車輪に接続された出力部材と、内燃機関、第１の回転電機および出力部材に接続され、内燃機関の出力を第１の回転電機と出力部材とに分配する分配機構と、出力部材に接続された第２の回転電機と、第１の回転電機および第２の回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両を制御する。この制御装置は、車両の加速が要求されていない場合に、内燃機関への燃料供給を停止するための停止手段と、触媒の温度に基づいて、停止手段による燃料供給の停止を禁止するための手段と、燃料供給の停止が禁止された場合、少なくとも蓄電機構に充電される電力値に関する値に基づいて、内燃機関の回転数が上昇するように第１の回転電機の回転数を増大するように、第１の回転電機を制御するための制御手段とを含む。第１０の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１７】
第４または１０の発明によると、車両の加速が要求されていない場合、燃料の供給が停止され、燃費の向上が図られる。この燃料供給の停止は、触媒の温度に基づいて禁止される。そのため、たとえば触媒の温度が劣化領域に含まれる高い温度である場合に、燃料供給の停止を禁止して、触媒の劣化を抑制することができる。燃料供給の停止を禁止すると、内燃機関の燃焼が継続され、燃料供給を停止する場合に比べて内燃機関の出力が増大してしまう。ここで、内燃機関の出力は、分配機構により第１の回転電機および出力部材に分配されるため、車両を良好に減速するためには、内燃機関の出力を出力部材に分配しないようにすることが望ましい。そこで、燃料供給の停止が禁止された場合、少なくとも蓄電機構に充電される電力値に関する値に基づいて、内燃機関の回転数が上昇するように第１の回転電機の回転数が増大される。たとえば、蓄電機構に充電される電力値の制御上限値に相当する回生ブレーキを発生させた場合において、エンジンブレーキを発生させないで車両に要求される制動エネルギを発生させるために必要な消費エネルギを算出し、算出された消費エネルギが内燃機関の回転数を上昇させるためのエネルギとして消費されるように、第１の回転電機の回転数が増大される。このようにすると、回生ブレーキで相殺できない内燃機関の出力エネルギを、出力部材に分配せずに、内燃機関の回転数を上昇させるエネルギとして消費することができる。これにより、エンジンブレーキの低下を回生ブレーキで補うことができない場合においても、車両の駆動力の増大を抑制することができる。その結果、内燃機関と、内燃機関からの排気を浄化する触媒と、内燃機関および車輪の少なくともいずれかに接続された回転電機と、回転電機に接続された蓄電機構とを備えた車両において、触媒の劣化を抑制しつつ車両を良好に減速することができる制御装置および制御方法を提供することができる。
【００１８】
第５の発明に係る制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、内燃機関は、燃料供給の停止により車両の走行に抗する摩擦エネルギを発生する。制御手段は、電力値を予め定められた制御上限値に制限するための手段と、車両の状態に基づいて、車両に要求される制動エネルギを算出するための手段と、少なくとも要求される制動エネルギおよび制御上限値に基づいて、内燃機関による摩擦エネルギを発生させないで要求される制動エネルギを発生させるために必要な消費エネルギを算出するための手段と、燃料供給の停止が禁止された場合、算出された消費エネルギが内燃機関の回転数を上昇させるためのエネルギとして消費されるように、算出された消費エネルギに基づいて第１の回転電機の回転数を増大するための手段とを含む。第１１の発明に係る制御方法は、第５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１９】
第５または１１の発明によると、回転電機に充電される電力値が予め定められた制御上限値に制限され、蓄電機構の過充電が防止される。少なくとも要求される制動エネルギおよび制御上限値に基づいて、内燃機関による車両の走行に抗する摩擦エネルギ（エンジンブレーキを発生させるエネルギ）を発生させないで要求される制動エネルギを発生させるために必要な消費エネルギが算出される。たとえば、蓄電機構に充電される電力値を制御上限値とした場合（すなわち回生ブレーキを最大とした場合）において、要求される制動エネルギを発生させるために必要となる消費エネルギが算出される。このように算出された消費エネルギが内燃機関の回転数を上昇させるためのエネルギとして消費されるように、第１の回転電機の回転数が増大される。そのため、回生ブレーキを最大としても内燃機関の出力エネルギを相殺できない場合において、相殺できない内燃機関の出力エネルギ量を、内燃機関の回転数を上昇させるエネルギとして消費することができる。
【００２０】
第６の発明に係る制御装置においては、第４または５の発明の構成に加えて、制御手段は、内燃機関の回転数の時間上昇量がしきい値より大きくなるように、第１の回転電機の回転数を増大するための手段を含む。第１２の発明に係る制御方法は、第６の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００２１】
第６または１２の発明によると、内燃機関の回転数を上昇させるために必要なエネルギは、内燃機関の回転数の時間上昇量に応じて大きくなる。そこで、内燃機関の回転数の時間上昇量がしきい値より大きくなるように、第１の回転電機の回転数が増大される。たとえば、要求される制動エネルギを発生させるために必要となる消費エネルギを算出し、算出された消費エネルギが内燃機関の回転数上昇に消費されるような時間上昇量をしきい値として算出し、内燃機関の回転数の時間上昇量が算出されたしきい値以上となるように、第１の回転電機の回転数が増大される。そのため、内燃機関の出力エネルギを内燃機関の回転数を上昇させるエネルギとして適切に消費することができる。
【００２２】
第１３の発明に係るプログラムにおいては、第７〜１２のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第１４の発明に係る記録媒体は、第７〜１２のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。
【００２３】
第１３または１４の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第７〜１２のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両について説明する。なお、本発明が適用できる車両は、図１に示すハイブリッド車両に限定されず、他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。
【００２６】
ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ１４０Ａ，１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂ）とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、ＭＧ（１）１４０ＡとＭＧ（２）１４０Ｂとを区別することなく説明する場合には、モータジェネレータ１４０とも記載する。モータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、回生制動力（回生ブレーキ）が発生し、車両が減速される。
【００２７】
ハイブリッド車両には、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０が発生する動力を出力軸２１２（駆動輪１６０）とＭＧ（１）１４０Ａとに分配する動力分割機構（たとえば、遊星歯車機構）２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流とモータジェネレータ１４０の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０、インバータ２４０および走行用バッテリ２２０の充放電状態等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３０２と、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３０２等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３０４等を含む。
【００２８】
走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間には、昇圧コンバータ２４２が設けられている。走行用バッテリ２２０の定格電圧が、モータジェネレータ１４０の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ２２０からモータジェネレータ１４０に電力を供給するときには、昇圧コンバータ２４２で電力を昇圧する。
【００２９】
エンジン１２０には、燃料と空気の混合気を吸気する吸気通路２６０および混合気の燃焼により生じた排気ガスの排出通路である排気通路２６２が接続される。排気通路２６２には、排気ガスを浄化する触媒コンバータ２６４が接続されている。
【００３０】
触媒コンバータ２６４には、排気中の一酸化炭素ＣＯおよび炭化水素ＨＣの酸化と、窒素酸化物ＮＯｘの還元とを同時に行ない、それらを二酸化炭素、水蒸気および窒素に清浄化する三元触媒が用いられる。三元触媒は、高温状態において、酸素過剰の雰囲気（リーン雰囲気）となると、触媒内の小粒の白金が酸化反応を起こして劣化し、排気ガスの浄化性能が低下する。
【００３１】
ハイブリッド車両は、さらに、駆動輪１６０に接続されるドライブシャフト４００に設けられるブレーキディスク４０２と、ブレーキ機構４０４と、油圧コントローラ４０６とを含む。ブレーキ機構４０４は、油圧コントローラ４０６からブレーキ油圧を受け、その受けたブレーキ油圧に応じた圧力でブレーキディスク４０２を挟み込んで摩擦制動力を発生して、車両を減速させる。油圧コントローラ４０６は、ＨＶ＿ＥＣＵ３０４からのブレーキ制御信号を受信し、ブレーキ制御信号に示される摩擦制動力（油圧ブレーキ）を発生させるためのブレーキ油圧を算出し、算出したブレーキ油圧をブレーキ機構４０４に出力する。
【００３２】
図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３０２とＨＶ＿ＥＣＵ３０４とを統合したＥＣＵ３００とすることがその一例である。以下の説明においては、ＭＧ＿ＥＣＵ３０２とＨＶ＿ＥＣＵ３０４とを区別することなくＥＣＵ３００と記載する。
【００３３】
ＥＣＵ３００には、車速センサ、アクセル開度センサ、ブレーキストロークセンサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサ、ＭＧ（１）回転数センサ、ＭＧ（２）回転数センサ、エアフロメータ（いずれも図示せず）、および監視ユニット２２２がハーネスなどを介在させて接続されている。
【００３４】
車速センサは、ドライブシャフト４００の回転数から車速Ｖを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００３５】
アクセル開度センサは、アクセルペダルの開度（アクセル開度）ＡＣＣを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００３６】
ブレーキストロークセンサは、ブレーキペダルのストローク（ブレーキストローク）ＢＳを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００３７】
スロットル開度センサは、エンジン１２０に吸入される空気量（吸収空気量）ＫＬの調整に用いられるスロットルバルブ（図示せず）の開度（スロットル開度）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００３８】
エンジン回転数センサは、エンジン１２０の出力軸であるクランクシャフト２１０の回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。なお、エンジン回転数センサが、エンジンＥＣＵ２８０に接続され、エンジンＥＣＵ２８０を経由して検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信するようにしてもよい。
【００３９】
ＭＧ（１）回転数センサは、ＭＧ（１）１４０Ａの回転数ＮＭ（１）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００４０】
ＭＧ（２）回転数センサは、ＭＧ（２）１４０Ｂの回転数ＮＭ（２）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００４１】
エアフロメータは、吸気通路２６０内に設けられ、吸入空気量ＫＬを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。なお、エアフロメータが、エンジンＥＣＵ２８０に接続され、エンジンＥＣＵ２８０を経由して検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信するようにしてもよい。
【００４２】
監視ユニット２２２は、走行用バッテリ２２０に接続され、走行用バッテリ２２０の状態を監視する。監視ユニット２２２には、走行用バッテリ２２０に設けられた電圧センサ、電流センサ、温度センサ（いずれも図示せず）から、走行用バッテリ２２０の端子間電圧値、走行用バッテリ２２０の充放電電流値（以下、バッテリ電流値Ｉとも記載する）、走行用バッテリ２２０の温度（バッテリ温度）ＴＢなどの情報が入力される。また、監視ユニット２２２は、バッテリ電流値Ｉやバッテリ温度ＴＢなどの情報に基づいて、走行用バッテリ２２０の残存容量ＳＯＣ（以下、バッテリ残存容量ＳＯＣ、あるいは単にＳＯＣとも記載する）を算出する。
【００４３】
ＥＣＵ３００は、車速センサ、アクセル開度センサ、ブレーキストロークセンサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサ、ＭＧ（１）回転数センサ、ＭＧ（２）回転数センサ、エアフロメータ、および監視ユニット２２２などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
【００４４】
図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合には、ＭＧ（２）１４０Ｂのみによりハイブリッド車両の走行を行ない、通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１６０の直接駆動を行ない、他方でＭＧ（１）１４０Ａを駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でＭＧ（２）１４０Ｂを駆動し、その駆動力を出力軸２１２と駆動輪１６０との間に出力して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力をＭＧ（２）１４０Ｂに供給してＭＧ（２）１４０Ｂの出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪１６０により従動するＭＧ（２）１４０Ｂがジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。
【００４５】
車両を減速させるための制動には、上述した回生制動および摩擦制動に加えて、機関制動（エンジンブレーキ）がある。エンジンブレーキは、エンジン１２０への燃料噴射量を少なくしてエンジン１２０が被駆動状態となる場合に、エンジンフリクションやポンピングロス等により発生する制動力である。エンジンブレーキは、（エンジンストールしない範囲で）燃料噴射を停止することでより大きくなる。
【００４６】
図２および図３を参照して、動力分割機構２００についてさらに説明する。動力分割機構２００は、サンギヤ（Ｓ）２０２と（以下、単にサンギヤ２０２と記載する）、ピニオンギヤ２０４と、キャリア（Ｃ）２０６（以下、単にキャリア２０６と記載する）と、リングギヤ（Ｒ）２０８（以下、単にリングギヤ２０８と記載する）とを含む遊星歯車から構成される。
【００４７】
ピニオンギヤ２０４は、サンギヤ２０２およびリングギヤ２０８と係合する。キャリア２０６は、ピニオンギヤ２０４が自転可能であるように支持する。サンギヤ２０２はＭＧ（１）１４０Ａの回転軸に連結される。キャリア２０６はエンジン１２０のクランクシャフト２１０に連結される。リングギヤ２０８は出力軸２１２に連結される。
【００４８】
エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＡおよびＭＧ（２）１４０Ｂが、遊星歯車からなる動力分割機構２００を経由して連結されることで、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＡおよびＭＧ（２）１４０Ｂの回転数は、たとえば、図３に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる（図３は定常運転時の一例である）。
【００４９】
図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図４に示すように、この制御装置は、フューエルカット条件成立判断部３１０と、触媒劣化抑制要否判断部３２０と、要求走行パワー算出部３３０と、損失パワー算出部３４０と、イナーシャパワー算出部３５０と、バッテリ充電電力制限値算出部３６０と、制御部３７０とを含む。
【００５０】
フューエルカット条件成立判断部３１０は、アクセル開度ＡＣＣおよび車速Ｖに基づいて、フューエルカット条件が成立したか否かを判断し、判断結果を表わす信号を制御部３７０に送信する。
【００５１】
触媒劣化抑制要否判断部３２０は、エンジン回転数ＮＥおよび吸入空気量ＫＬに基づいて、触媒コンバータ２６４の劣化を抑制する必要があるか否かを判断し、判断結果を表わす信号を制御部３７０に送信する。
【００５２】
要求走行パワー算出部３３０は、アクセル開度ＡＣＣ、ブレーキストロークＢＳおよび車速Ｖに基づいて、要求走行パワーＰ（Ｖ）を算出し、算出結果を表わす信号を制御部３７０に送信する。要求走行パワーＰ（Ｖ）とは、ハイブリッド車両の動力として運転者から要求されるエネルギを意味する。ハイブリッド車両に駆動力が要求されている場合、要求走行パワーＰ（Ｖ）は正の値となり、制動力が要求されている場合、要求走行パワーＰ（Ｖ）は負の値となる。
【００５３】
損失パワー算出部３４０は、車速Ｖに基づいて、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）を算出し、算出結果を表わす信号を制御部３７０に送信する。損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）とは、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＡおよびＭＧ（２）１４０Ｂから出力されるエネルギのうち、ハイブリッド車両の動力として作用しないで消費されるエネルギであって、後述するイナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）を除いたものを意味する。
【００５４】
イナーシャパワー算出部３５０は、エンジン回転数ＮＥ、ＭＧ（１）１４０Ａの回転数（ＭＧ（１）回転数）ＮＭ（１）およびＭＧ（２）１４０Ｂの回転数（ＭＧ（２）回転数）ＮＭ（２）に基づいて、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）を算出する。イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）とは、慣性力や摩擦力に抵抗してエンジン１２０およびＭＧ（１）１４０Ａの回転数を上昇させるために消費されるエネルギを意味する。回転数の上昇にエネルギを消費する場合あるいは消費する必要がある場合、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）は正の値となり、回転数の上昇にエネルギを消費しない場合あるいは消費する必要がない場合、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）は負の値となる。なお、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）を、エンジン回転数ＮＥの上昇に消費されるエネルギのみを表わす値としてもよい。
【００５５】
バッテリ充電電力制限値算出部３６０は、バッテリ温度ＴＢおよびＳＯＣに基づいて、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮを算出し、算出結果を表わす信号を制御部３７０に送信する。バッテリ充電電力制限値ＷＩＮとは、走行用バッテリ２２０に充電される電力の制御上限値を意味する。
【００５６】
制御部３７０は、フューエルカット条件成立判断部３１０、触媒劣化抑制要否判断部３２０、要求走行パワー算出部３３０、損失パワー算出部３４０、イナーシャパワー算出部３５０、およびバッテリ充電電力制限値算出部３６０からの信号に基づいて、エンジンＥＣＵ２８０、インバータ２４０、監視ユニット２２２、および油圧コントローラ４０６に指令信号を送信する。
【００５７】
制御部３７０は、エンジンＥＣＵ２８０に、フューエルカットを実行する指令やフューエルカットの実行を禁止する指令を送信する。エンジンＥＣＵ２８０は、これらの指令に応じてエンジン１２０に供給される燃料噴射量を制御する。
【００５８】
制御部３７０は、インバータ２４０に、所定の回転数でＭＧ（１）１４０ＡやＭＧ（２）１４０Ｂを駆動させる指令を送信する。インバータ２４０は、これらの指令に応じてＭＧ（１）１４０ＡやＭＧ（２）１４０Ｂを制御する。
【００５９】
制御部３７０は、監視ユニット２２２に、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮを送信する。監視ユニット２２２は、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮを越えないように、走行用バッテリ２２０の充電電力値を制御する。これにより、走行用バッテリ２２０の過充電が防止され、走行用バッテリ２２０が保護される。
【００６０】
制御部３７０は、油圧コントローラ４０６に、油圧ブレーキ力を出力する指令を送信する。油圧コントローラ４０６は、指令に応じた油圧ブレーキ力が出力されるように、ブレーキ機構４０４を制御する。
【００６１】
このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。
【００６２】
図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００６３】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ３００は、フューエルカット条件が成立したか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ３００は、アクセル開度ＡＣＣが略零であって、かつ車速Ｖがしきい値より大きい場合に、フューエルカット条件が成立したと判断する。フューエルカット条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６４】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ３００は、触媒コンバータ２６４の劣化を抑制する必要があるか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ３００は、エンジン回転数ＮＥと吸入空気率ＫＬとをパラメータとするマップに基づいて触媒コンバータ２６４の温度を算出し、算出された触媒コンバータ２６４の温度が劣化領域に含まれる高い温度である場合に、触媒コンバータ２６４の劣化を抑制する必要があると判断する。なお、触媒劣化抑制要否の判断方法はこれに限定されない。たとえば、触媒コンバータ２６４に温度センサを設け、その温度センサからの信号に基づいて、触媒劣化抑制の要否を判断するようにしてもよい。触媒コンバータ２６４の劣化を抑制する必要があると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００６５】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３００は、フューエルカットを実行する指令をエンジンＥＣＵ２８０に送信する。
【００６６】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ３００は、フューエルカットの実行を禁止する指令をエンジンＥＣＵ２８０に送信する。
【００６７】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ３００は、要求走行パワーＰ（Ｖ）を算出する。たとえば、ＥＣＵ３００は、アクセル開度ＡＣＣおよびブレーキストロークＢＳをパラメータとするマップに基づいて要求駆動力（あるいは要求制動力）を算出し、算出された要求駆動力と車速Ｖとの積を要求走行パワーＰ（Ｖ）として算出する。なお、要求走行パワーＰ（Ｖ）の算出方法はこれに限定されない。
【００６８】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ３００は、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）を算出する。たとえば、ＥＣＵ３００は、車速Ｖをパラメータとするマップに基づいて損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）を算出する。なお、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）の算出方法はこれに限定されない。また、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）を予め記憶しておいてもよい。
【００６９】
Ｓ１１２にて、ＥＣＵ３００は、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）を算出する。たとえば、ＥＣＵ３００は、エンジン回転数ＮＥおよびＭＧ（１）回転数ＮＭ（１）の各時間変化量に基づいてイナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）を算出する。なお、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）の算出方法はこれに限定されない。
【００７０】
Ｓ１１４にて、ＥＣＵ３００は、要求走行パワーＰ（Ｖ）、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）およびイナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）に基づいて、エンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値（すなわち、フューエルカット禁止時の値）となるようにバッテリ充電電力要求値Ｗ（１）を算出する。エンジンパワーＰ（Ｅ）とは、エンジン１２０からクランクシャフト２１０に加えられるエネルギを意味する。燃料の供給によりエンジン１２０から駆動力が発生する場合、エンジンパワーＰ（Ｅ）は正の値となり、フューエルカットなどによりエンジン１２０から制動力（エンジンブレーキ）が発生する場合、エンジンパワーＰ（Ｅ）は負の値となる。ＥＣＵ３００は、このようなエンジンパワーＰ（Ｅ）を、エネルギ保存の法則から、要求走行パワーＰ（Ｖ）＋損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）＋イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）−バッテリ充電電力要求値Ｗ（１）と想定し、想定されたエンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるようにバッテリ充電電力要求値Ｗ（１）を算出する。たとえば、ＥＣＵ３００は、バッテリ充電電力要求値Ｗ（１）を、要求走行パワーＰ（Ｖ）＋損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）＋イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）と近似して算出する。
【００７１】
Ｓ１１６にて、ＥＣＵ３００は、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮを算出する。たとえば、ＥＣＵ３００は、バッテリ温度ＴＢやＳＯＣをパラメータとするマップに基づいてバッテリ充電電力制限値ＷＩＮを算出する。
【００７２】
Ｓ１１８にて、ＥＣＵ３００は、Ｓ１１４にて算出されたバッテリ充電電力要求値Ｗ（１）が、Ｓ１１６にて算出されたバッテリ充電電力制限値ＷＩＮより大きいか否かを判断する。Ｗ（１）がＷＩＮより大きいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。そうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。
【００７３】
Ｓ１２０にて、ＥＣＵ３００は、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮを、Ｗ（１）に一時的に増量する。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ３００は、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮの増量を禁止する。
【００７４】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３００により制御されるハイブリッド車両の動作について説明する。
【００７５】
アクセル開度ＡＣＣが略零であって、かつ車速Ｖがしきい値より大きい場合に、フューエルカット条件が成立したと判断される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。この場合において、触媒コンバータ２６４の劣化を抑制する必要がない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）には、フューエルカットが実行され（Ｓ１０４）、燃費の向上が図られる。
【００７６】
一方、触媒コンバータ２６４の劣化を抑制する必要がある場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）には、フューエルカットが禁止され（Ｓ１０６）、触媒コンバータ２６４の劣化が抑制される。しかしながら、フューエルカットの禁止により、加速が要求されていないにも関わらすエンジン１２０の燃焼が継続され、フューエルカット実行時よりエンジン１２０の出力が増大（すなわちエンジンブレーキが低下）してしまう。
【００７７】
そこで、要求走行パワーＰ（Ｖ）、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）が算出され（Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１２）、これらの値に基づいて、エンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるようにバッテリ充電電力要求値Ｗ（１）が算出される（Ｓ１１４）。すなわち、エンジンブレーキを発生させないで要求走行パワーＰ（Ｖ）で算出された制動エネルギを発生させるために必要な回生電力値が、バッテリ充電電力要求値Ｗ（１）として算出される。
【００７８】
このバッテリ充電電力要求値Ｗ（１）がバッテリ充電電力制限値ＷＩＮより大きいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮが、Ｗ（１）に一時的に増量される（Ｓ１２０）。このようにすると、フューエルカット禁止によるエンジンブレーキの低下量に相当する回生ブレーキを一時的に発生させることができる。そのため、車両に要求される制動エネルギを適切に発生させることができる。
【００７９】
一方、バッテリ充電電力要求値Ｗ（１）がバッテリ充電電力制限値ＷＩＮより小さいと（Ｓ１１８にてＮＯ）、エンジンブレーキの低下をバッテリ充電電力制限値ＷＩＮより小さい回生電力値に相当する回生ブレーキで補うことができるため、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮの増量が禁止される（Ｓ１２２）。これにより、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮを通常値に維持して走行用バッテリ２２０の過放電を防止しつつ、触媒コンバータ２６４の劣化および車両の制動力の低下を抑制することができる。
【００８０】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、フューエルカット条件が成立した場合であっても触媒劣化を抑制する必要がある場合には、フューエルカットが禁止される。この際、エンジンブレーキを発生させないで要求された制動エネルギを発生させるために必要な回生電力値としてバッテリ充電電力要求値Ｗ（１）が算出され、算出されたバッテリ充電電力要求値Ｗ（１）がバッテリ充電電力制限値ＷＩＮより大きいと、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮが一時的に増量される。そのため、触媒劣化を抑制しつつ、フューエルカット禁止によるエンジンブレーキ力の低下を回生ブレーキで補って、車両に要求される制動エネルギを適切に発生させることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態においては、ＭＧ（２）１４０Ｂによる回生ブレーキを大きくするためにバッテリ充電電力制限値ＷＩＮを増量する場合について説明したが、たとえばエンジン１２０の出力によりＭＧ（１）１４０Ａで発電される電力を大きくしてエンジン１２０から出力軸２１２に分配されるエネルギを低減するためにバッテリ充電電力制限値ＷＩＮを増量するようにしてもよい。
【００８２】
＜第２の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両は、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と比較して、ＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造のみが異なる。これ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と同じ構成である。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００８３】
図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図６に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００８４】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ３００は、要求走行パワーＰ（Ｖ）、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）およびバッテリ充電電力制限値ＷＩＮに基づいて、エンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるように消費パワーＰ（１）を算出する。消費パワーＰ（１）とは、エンジンパワーＰ（Ｅ）を正の値とした場合（すなわち、フューエルカットの実行を禁止した場合）において要求走行パワーＰ（Ｖ）に相当する制動力を作用させるために必要な消費エネルギを意味する。なお、エネルギを消費する必要があると、消費パワーＰ（１）は正の値となる。ＥＣＵ３００は、エンジンパワーＰ（Ｅ）を、要求走行パワーＰ（Ｖ）＋損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）＋消費パワーＰ（１）−バッテリ充電電力制限値ＷＩＮと想定し、想定されたエンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるように消費パワーＰ（１）を算出する。たとえば、ＥＣＵ３００は、消費パワーＰ（１）を、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮ−{要求走行パワーＰ（Ｖ）＋損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）}と近似して算出する。
【００８５】
Ｓ２０２にて、ＥＣＵ３００は、Ｓ２００で算出された消費パワーＰ（１）が正の値であるか否かを判断する。消費パワーＰ（１）が正の値であると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。そうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００８６】
Ｓ２０４にて、ＥＣＵ３００は、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）が正の値となるように、エンジン回転数ＮＥおよびＭＧ（１）１４０Ａの回転数ＮＭ（１）を上昇させるようにＭＧ（１）１４０Ａを駆動させる指令をインバータ２４０に送信する。たとえば、ＥＣＵ３００は、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）が消費パワーＰ（１）となるようなＮＥの時間上昇量およびＮＭ（１）の時間上昇量を算出し、算出された時間上昇量でエンジン回転数ＮＥを上昇させるようにＭＧ（１）１４０Ａを駆動させる指令をインバータ２４０に送信する。
【００８７】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るハイブリッド車両の動作について説明する。
【００８８】
フューエルカット条件が成立し（Ｓ１００にてＹＥＳ）触媒コンバータ２６４の劣化を抑制する必要がある場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）には、フューエルカットが禁止され（Ｓ１０６）、触媒コンバータ２６４の劣化が抑制される。しかしながら、第１の実施の形態と同様に、フューエルカットの禁止により、フューエルカット実行時よりエンジン１２０の出力が増大してしまう。
【００８９】
ここで、上述したように、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＡおよびＭＧ（２）１４０Ｂが動力分割機構２００で連結されることで、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０ＡおよびＭＧ（２）１４０Ｂの回転数は、図３に示した共線図において直線で結ばれる関係になる。すなわち、エンジン１２０の出力が出力軸２１２に分配されないようにするためには、ＭＧ（２）回転数ＭＮ（２）を上昇させないで、エンジン回転数ＮＥおよびＭＧ（１）１４０Ａの回転数ＭＮ（１）を上昇させればよい。
【００９０】
そこで、エンジンパワーＰ（Ｅ）を、要求走行パワーＰ（Ｖ）＋損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）＋消費パワーＰ（１）−バッテリ充電電力制限値ＷＩＮと想定し、想定されたエンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるように、消費パワーＰ（１）が算出される（Ｓ２００）。消費パワーＰ（１）が正の値であると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）が正の値となるように、ＭＧ（１）回転数ＭＮ（１）が増大される（Ｓ２０４）。この際、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）が消費パワーＰ（１）となるようなＮＥの時間上昇量が算出され、算出された時間上昇量でＮＥを上昇させるようにＭＮ（１）が増大される。
【００９１】
これにより、エンジン１２０から出力軸２１２に分配されるエネルギを低減するとともに、回生ブレーキを最大としても相殺できないエンジン１２０の出力エネルギ量を、エンジン回転数ＮＥおよびＭＧ（１）１４０Ａの回転数ＭＮ（１）を上昇させるエネルギとして消費することができる。これにより、触媒の劣化を抑制しつつ車両の駆動力の増大を抑制して、車両を良好に減速することができる。
【００９２】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、フューエルカット条件が成立した場合であっても触媒劣化を抑制する必要がある場合には、フューエルカットが禁止される。この際、エンジンブレーキを発生させないで要求された制動エネルギを発生させるために必要な消費パワーＰ（１）が算出され、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）が消費パワーＰ（１）となるように、ＭＧ（１）１４０Ａの回転数を増大する。そのため、エンジンの出力エネルギを、エンジン回転数を上昇させるためのエネルギとして消費することができる。そのため、フューエルカット禁止によって増大されたエンジンの出力を自身の回転数上昇のためのエネルギとして消費して、車両の駆動力の増大を抑制することができる。そのため、触媒の劣化を抑制しつつ車両を良好に減速することができる。
【００９３】
＜第３の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両は、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と比較して、ＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造のみが異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成と同じ構成である。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００９４】
図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００９５】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ３００は、損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）、イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）およびバッテリ充電電力制限値ＷＩＮに基づいて、エンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるように要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）を算出する。ＥＣＵ３００は、エンジンパワーＰ（Ｅ）を、要求走行パワーＰ（Ｖ）＋損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）＋イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）−バッテリ充電電力制限値ＷＩＮと想定し、想定されたエンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるように要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）を算出する。たとえば、ＥＣＵ３００は、要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）を、バッテリ充電電力制限値ＷＩＮ−{イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）＋損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）}と近似して算出する。
【００９６】
Ｓ３０２にて、ＥＣＵ３００は、Ｓ３００で算出された要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）が負の値であるか否かを判断する。なお、要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）が負の値であるとは、運転者により制動力が要求されていることを意味する。要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）が負の値であると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４に移される。そうでないと（Ｓ３０２にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００９７】
Ｓ３０４にて、ＥＣＵ３００は、油圧ブレーキ力を算出する。ＥＣＵ３００は、要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）／車速Ｖで算出される値を油圧ブレーキ力として算出する。
【００９８】
Ｓ３０６にて、ＥＣＵ３００は、算出された油圧ブレーキ力を出力する指令を油圧コントローラ４０６へ送信する。
【００９９】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るハイブリッド車両の動作について説明する。
【０１００】
フューエルカット条件が成立し（Ｓ１００にてＹＥＳ）触媒コンバータ２６４の劣化を抑制する必要がある場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）には、フューエルカットが禁止され（Ｓ１０６）、触媒コンバータ２６４の劣化が抑制される。しかしながら、第１の実施の形態と同様に、フューエルカットが禁止されると、フューエルカット実行時よりエンジン１２０の出力が増大してしまう。
【０１０１】
そこで、エンジンパワーＰ（Ｅ）を、要求走行パワーＰ（Ｖ）＋損失パワーＰ（ＬＯＳＳ）＋イナーシャパワーＰ（ＩＮＥＲ）−バッテリ充電電力制限値ＷＩＮと想定し、想定されたエンジンパワーＰ（Ｅ）が正の値となるように、要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）が算出される（Ｓ３００）。要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）が負の値であると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、運転者により制動力が要求されているとして、要求走行パワーＰ（Ｖ）（１）／車速Ｖで算出される値が油圧ブレーキ力として算出され（Ｓ３０４）、算出された油圧ブレーキ力が出力される（Ｓ３０６）。これにより、触媒コンバータ２６４の劣化を抑制しつつ、フューエルカット禁止によるエンジンブレーキ力の低下を、油圧ブレーキ力で補って、車両に要求される制動エネルギを適切に発生させることができる。
【０１０２】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、フューエルカット条件が成立した場合であっても触媒劣化を抑制する必要がある場合には、フューエルカットが禁止される。この際、エンジンブレーキを発生させないで要求された制動エネルギを発生させるために必要な油圧ブレーキ力が算出され、算出された油圧ブレーキ力を発生させる。そのため、触媒劣化を抑制しつつ、フューエルカット禁止によるエンジンブレーキ力の低下を油圧ブレーキ力で補って、車両に要求される制動エネルギを適切に発生させることができる。
【０１０３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両に搭載される動力分割機構を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車両に搭載されるエンジン、ＭＧ（１）およびＭＧ（２）の回転数の関係を示す共線図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１２０  エンジン、１４０  モータジェネレータ、１４０Ａ  ＭＧ（１）、１４０Ｂ  ＭＧ（２）、１６０  駆動輪、１８０  減速機、２００  動力分割機構、２０２  サンギヤ、２０４  ピニオンギヤ、２０６  キャリア、２０８  リングギヤ、２１０  クランクシャフト、２１２  出力軸、２２０  走行用バッテリ、２２２  監視ユニット、２４０  インバータ、２４２  昇圧コンバータ、２６０  吸気通路、２６２  排気通路、２６４  触媒コンバータ、２８０  エンジンＥＣＵ、３００  ＥＣＵ、３０２  ＭＧ＿ＥＣＵ、３０４  ＨＶ＿ＥＣＵ、３１０  フューエルカット条件成立判断部、３２０  触媒劣化抑制要否判断部、３３０  要求走行パワー算出部、３４０  損失パワー算出部、３５０  イナーシャパワー算出部、３６０  バッテリ充電電力制限値算出部、３７０  制御部、４００  ドライブシャフト、４０２  ブレーキディスク、４０４  ブレーキ機構、４０６  油圧コントローラ。
【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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