(57)【要約】【課題】二次電池などの蓄電装置の状態に拘わらず内燃機関の排気を浄化する触媒の暖機を適切に行なう。【解決手段】エンジンの触媒暖機運転をする際に、バッテリの状態が良好状態ではなく第２のモータから出力可能なトルクが小さいときには、エンジンの回転数を大きくして（ステップＳ１２０，Ｓ１４０）、これにより大きくなるエンジンからの出力を第１のモータにより電力に変換して第２のモータに供給可能にする（ステップＳ２３０〜Ｓ２６０）。これにより、バッテリの状態が良好状態ではないときでも暖機優先運転をしながら第２のモータから出力可能なパワーを確保でき、バッテリの状態に拘わらず適切に触媒の暖機を行なうことができる。【選択図】図５
2009279965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気を浄化する排気浄化用触媒を有する排気浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のいずれか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、走行用の動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段の状態が所定の性能を発揮できる良好状態にあるのを検出する良好状態検出手段と、
走行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と、
前記排気浄化用触媒の温度が所定温度未満のときに前記発電機による所定の発電を伴って前記排気浄化用触媒を暖機する触媒暖機制御の要請を行なう触媒暖機制御要請手段と、
前記触媒暖機制御が要請されているとき、前記検出した蓄電手段の状態が良好状態のときには前記内燃機関が第１の回転数で運転されながら前記触媒暖機制御の実行を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出した蓄電手段の状態が良好状態ではないときには前記内燃機関が第１の回転数より大きい第２の回転数で運転されながら前記触媒暖機制御の実行を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
前記良好状態は、前記蓄電手段から放電可能な電力量である蓄電量が所定蓄電量以上の状態，前記蓄電手段から放電可能な最大電力が所定電力以上の状態，前記蓄電手段の温度が所定温度以上の状態，前記蓄電手段の劣化の程度が所定程度以下の状態のいずれかを含む状態である請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項３】
前記制御手段は、前記設定された要求駆動力に基づくパワーが前記蓄電手段からの電力により賄うことができるときには前記内燃機関の点火時期を前記内燃機関を効率よく運転する時期より遅い時期である暖機優先時期として前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記設定された要求駆動力に基づくパワーが前記蓄電手段からの電力により賄うことができないときには前記内燃機関の点火時期を前記暖機優先時期より早い時期として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１または２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
排気を浄化する排気浄化用触媒を有する排気浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のいずれか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、走行用の動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記排気浄化用触媒の温度が所定温度未満のときに前記発電機による所定の発電を伴って前記排気浄化用触媒を暖機する触媒暖機制御が要請されているとき、前記蓄電手段の状態が所定の性能を発揮できる良好状態にあるときには前記内燃機関が第１の回転数で運転されながら前記触媒暖機制御の実行を伴って走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記蓄電手段の状態が前記良好状態にないときには前記内燃機関が第１の回転数より大きい第２の回転数で運転されながら前記触媒暖機制御の実行を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する
ハイブリッド車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、駆動力を出力する内燃機関と電動モータとを備え、内燃機関が暖機運転されているときに、内燃機関の高出力運転要求が発生したときには、内燃機関を暖機運転状態から高出力状態へ切り替えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、暖機運転中に内燃機関から出力可能な駆動力とバッテリの充電量に基づいて電動モータから出力可能な駆動力とを加算した駆動力で要求駆動力を賄うことができないときには、内燃機関の運転を暖機運転状態から高出力運転状態に切り替えることで要求駆動力を出力して走行している。
【特許文献１】特開平１１−１７３１７５号公報
【０００３】
また、エンジンと駆動及び発電可能なモータとを備え、触媒を暖機する触媒暖機モードのときには通常駆動モードのときよりもエンジンの回転数を高い状態に制御するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。このハイブリッド車では、触媒暖機モードのときには、吸入吸気量を増加させて早急に触媒の暖機を完了させることができる。
【特許文献２】特開２００６−２３０１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のハイブリッド車では、暖機運転を行なう際に、バッテリの状態が良好ではないとき（例えば、バッテリから放電可能な電力量である蓄電量が低いときやバッテリから放電可能な最大電力が低下しているとき，バッテリの温度が低いとき，バッテリが劣化しているときなど）には、バッテリからモータへ供給可能な電力が低下してモータから出力可能なパワーが減少するため、走行に要求されるパワーが小さいときでも容易に暖機運転が禁止され、バッテリの状態が良好のときに比べて触媒を暖機する機会が減ってしまう。この場合、バッテリの状態に拘わらずエンジンの回転数を高い状態にすることも考えられるが、バッテリの状態が良好なときには不必要にエンジンの回転数を高くすることになるため、燃費が悪化してしまう。
【０００５】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、二次電池などの蓄電装置の状態に拘わらず内燃機関の排気を浄化する触媒の暖機を適切に行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド車は、
排気を浄化する排気浄化用触媒を有する排気浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のいずれか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、走行用の動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段の状態が所定の性能を発揮できる良好状態にあるのを検出する良好状態検出手段と、
走行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と、
前記排気浄化用触媒の温度が所定温度未満のときに前記発電機による所定の発電を伴って前記排気浄化用触媒を暖機する触媒暖機制御の要請を行なう触媒暖機制御要請手段と、
前記触媒暖機制御が要請されているとき、前記検出した蓄電手段の状態が良好状態のときには前記内燃機関が第１の回転数で運転されながら前記触媒暖機制御の実行を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出した蓄電手段の状態が良好状態ではないときには前記内燃機関が第１の回転数より大きい第２の回転数で運転されながら前記触媒暖機制御の実行を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機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。
【０００８】
この本発明のハイブリッド車では、触媒暖機制御が要請されているとき、検出した蓄電手段の状態が良好状態のときには内燃機関が第１の回転数で運転されながら触媒暖機制御の実行を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、検出した蓄電手段の状態が良好状態ではないときには内燃機関が第１の回転数より大きい第２の回転数で運転されながら触媒暖機制御の実行を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。即ち、蓄電手段の状態が良好状態ではなく電動機から出力可能な駆動力が小さいときでも、内燃機関の回転数を大きくすることにより大きくなる内燃機関からの出力を発電機により電力に変換して電動機に供給可能にするのである。これにより、蓄電手段の状態が良好状態ではないときでも触媒暖機制御を実行しながら電動機から出力可能なパワーを確保して、蓄電手段の状態に拘わらず適切に触媒の暖機を行なうことができる。ここで、「３軸式動力入出力手段」としては、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記良好状態は、前記蓄電手段から放電可能な電力量である蓄電量が所定蓄電量以上の状態，前記蓄電手段から放電可能な最大電力が所定電力以上の状態，前記蓄電手段の温度が所定温度以上の状態，前記蓄電手段の劣化の程度が所定程度以下の状態のいずれかを含む状態であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記設定された要求駆動力に基づくパワーが前記蓄電手段からの電力により賄うことができるときには前記内燃機関の点火時期を前記内燃機関を効率よく運転する時期より遅い時期である暖機優先時期として前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記設定された要求駆動力に基づくパワーが前記蓄電手段からの電力により賄うことができないときには前記内燃機関の点火時期を前記暖機優先時期より早い時期として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、内燃機関からの出力が要求されていないときには暖機を優先して暖機を促進できると共に蓄電手段の状態に拘わらず適切に触媒の暖機を行なうことができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を浄化する排気浄化用触媒を有する排気浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のいずれか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、走行用の動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記排気浄化用触媒の温度が所定温度未満のときに前記発電機による所定の発電を伴って前記排気浄化用触媒を暖機する触媒暖機制御が要請されているとき、前記蓄電手段の状態が所定の性能を発揮できる良好状態にあるときには前記内燃機関が第１の回転数で運転されながら前記触媒暖機制御の実行を伴って走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記蓄電手段の状態が前記良好状態にないときには前記内燃機関が第１の回転数より大きい第２の回転数で運転されながら前記触媒暖機制御の実行を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする。
【００１２】
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、触媒暖機制御が要請されているとき、検出した蓄電手段の状態が良好状態のときには内燃機関が第１の回転数で運転されながら触媒暖機制御の実行を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、検出した蓄電手段の状態が良好状態ではないときには内燃機関が第１の回転数より大きい第２の回転数で運転されながら触媒暖機制御の実行を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。即ち、蓄電手段の状態が良好状態ではなく電動機から出力可能な駆動力が小さいときでも、内燃機関の回転数を大きくすることにより大きくなる内燃機関からの出力を発電機により電力に変換して電動機に供給可能にするのである。これにより、蓄電手段の状態が良好状態ではないときでも触媒暖機制御を実行しながら電動機から出力可能な駆動力を確保して、蓄電手段の状態に拘わらず適切に触媒の暖機を行なうことができる。
【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、本発明の一実施例である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。
【００１５】
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。
【００１６】
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，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，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，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の開閉タイミングの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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、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に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４では、図示しない触媒暖機判定ルーチンを実行して、エンジン２２の浄化装置１３４の温度が所定温度未満であると共にエンジン２２に要求されるパワーが所定のパワー未満であるときには触媒の暖機を要求する触媒暖機運転要求をハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力している。
【００１７】
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。
【００１８】
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。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１９】
バッテリ５０は、リチウムイオン二次電池として構成されており、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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃ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。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ５１ｂ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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。また、バッテリ５０は、リチウムイオン電池として構成されているが、このリチウムイオン二次電池については、大電流による放電が継続されると、端子間電圧Ｖｂが電池性能を十分に発揮できる電圧範囲の下限である下限電圧Ｖｂｍｉｎよりも高くても、あるタイミングからバッテリ５０の劣化が開始して端子間電圧Ｖｂが比較的急峻に低下し始める特性を有することが明らかにされている。バッテリＥＣＵ５２は、この端子間電圧Ｖｂが比較的急峻に低下してバッテリ５０の劣化の開始が想定されるタイミングを判定するためのパラメータとして劣化ファクターＤを電池温度Ｔｂと残容量ＳＯＣや充放電電流Ｉｂなどに基づいて演算し、劣化ファクターＤが基準劣化値Ｄｒｅｆを超えたときにバッテリ５０の劣化が開始されたと想定している。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、特に浄化装置１３４の触媒を暖機する触媒暖機運転を行なう際の動作について説明する。図５はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される触媒暖機時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、エンジンＥＣＵ２４により触媒暖機運転要求が出力されているときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２３】
触媒暖機時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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，バッテリ５０が所定の性能を発揮できる良好状態であるか否かを示すバッテリ状態フラグＦ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、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演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。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、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。バッテリ状態フラグＦは、図６に例示するバッテリ状態フラグ設定ルーチンにより設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信で入力するものとした。バッテリ状態フラグ設定ルーチンは、バッテリＥＣＵ５２により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。以下、図５の触媒暖機時駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図６のバッテリ状態フラグ設定ルーチンについて説明する。
【００２４】
バッテリ状態フラグ設定ルーチンが実行されると、バッテリＥＣＵ５２の図示しないＣＰＵは、まず、バッテリ５０の残容量ＳＯＣや出力制限Ｗｏｕｔ，電池温度Ｔｂ，劣化ファクターＤなどのデータを入力すると共に（ステップＳ３００）、入力したバッテリ５０の残容量ＳＯＣと出力制限Ｗｏｕｔと電池温度Ｔｂと劣化ファクターＤとを用いてバッテリ５０の状態が良好状態であるか否かを判定する（ステップＳ３１０〜３６０）。この判定は、具体的には、入力した残容量ＳＯＣを基準残容量Ｓｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ３１０）、出力制限Ｗｏｕｔを基準出力制限Ｗｒｅｆと比較し（ステップＳ３２０）、電池温度Ｔｂを基準電池温度Ｔｂｒｅｆと比較し（ステップＳ３３０）、劣化ファクターＤを基準劣化値Ｄｒｅｆと比較する（ステップＳ３４０）ことにより行なう。ここで、基準残容量Ｓｒｅｆは、ハイブリッド自動車２０がバッテリ５０からの電力の出力を伴って走行する際に過放電に至らない程度の残容量ＳＯＣの下限値として設定される値であり、例えば、３０％や３５％，４０％などの値を用いることができる。また、基準出力制限Ｗｒｅｆは、ハイブリッド自動車２０の走行時にバッテリ５０に要求される電力をバッテリ５０から良好に電力供給できる電力の下限値としてバッテリ５０の性能などに基づいて設定される値である。さらに、基準電池温度Ｔｂは、バッテリ５０がその性能を十分に発揮して良好に電力供給を行なうことができる温度の下限値近傍の値としてバッテリ５０の特性などに基づいて設定され、例えば、−１５℃や−１０℃，−５℃などの値を用いることができる。加えて、基準劣化値Ｄｒｅｆは、上述したようにバッテリ５０の劣化の開始が想定される値である。
【００２５】
残容量ＳＯＣが基準残容量Ｓｒｅｆ以上で、出力制限Ｗｏｕｔが基準出力制限Ｗｒｅｆ以上で、電池温度Ｔｂが基準電池温度Ｔｂｒｅｆ以上で、劣化ファクターＤが基準劣化値Ｄｒｅｆ未満のときには、バッテリ５０の状態は良好状態であると判定してバッテリ状態フラグＦに値０を設定して（ステップＳ３５０）、バッテリ状態フラグ設定ルーチンを終了する。一方、残容量ＳＯＣが基準残容量Ｓｒｅｆ未満のときや、出力制限Ｗｏｕｔが基準出力制限Ｗｒｅｆ未満のとき，電池温度Ｔｂが基準電池温度Ｔｂｒｅｆ未満のとき，劣化ファクターＤが基準劣化値Ｄｒｅｆ以上のときには、バッテリ５０の状態は良好状態ではないと判定してバッテリ状態フラグＦに値１を設定して（ステップＳ３６０）、バッテリ状態フラグ設定ルーチンを終了する。このように、残容量ＳＯＣや出力制限Ｗｏｕｔ，電池温度Ｔｂ，劣化ファクターＤに基づいてバッテリ５０の状態が良好状態か否かを判定することができる。
【００２６】
以上、バッテリ状態フラグ設定ルーチンについて説明した。図５の駆動制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１００で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＊を設定する（ステップＳ１１０）。ここで、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７に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２７】
続いて、バッテリ状態フラグＦの値を調べ（ステップＳ１２０）、バッテリ状態フラグＦが値０のとき、即ち、バッテリ５０の状態が良好状態のときは、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に触媒暖機運転に適した所定回転数Ｎｅ１（例えば、１１００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ，１３００ｒｐｍなど）を設定し（ステップＳ１３０）、バッテリ状態フラグＦが値１のとき、即ち、バッテリ５０の状態が良好状態ではないときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に所定回転数Ｎｅ１より大きい所定回転数Ｎｅ２（例えば、１４００ｒｐｍや１５００ｒｐｍ，１６００ｒｐｍなど）を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、バッテリ５０の状態が良好状態ではないときに、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に所定回転数Ｎｅ１より大きい所定回転数Ｎｅ２を設定するのは、エンジン２２からより大きなパワーを得るためであり、その効果については後述する。
【００２８】
続いて、エンジン２２の触媒の暖機を促進するよう点火時期を最も遅いタイミングにしてエンジン２２を運転する暖機優先運転したときにエンジン２２から出力されるトルク（エンジントルク）の推定値としてのエンジン推定トルクＴｅｅｓｔを目標回転数Ｎｅ＊と暖機優先運転する際の点火時期Ｔｆ１とに基づいて設定する（ステップＳ１５０）。ここで、エンジン推定トルクＴｅｅｓｔは、実施例では、エンジンの目標回転数Ｎｅ＊と目標点火時期Ｔｆ＊とエンジンから出力されるトルク（エンジントルク）との関係を予め実験などにより定めてエンジントルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、エンジンの目標回転数Ｎｅ＊と点火時期とが与えられると記憶したマップから対応するエンジントルクを導出してエンジン推定トルクＴｅｅｓｔとして設定するものとした。
【００２９】
こうしてエンジン推定トルクＴｅｅｓｔを設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２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とを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の回転数の推定値であるモータ推定回転数Ｎｍ１ｅｓｔを計算すると共に計算したモータ推定回転数Ｎｍ１ｅｓｔに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１のトルクの推定値であるモータ推定トルクＴｍ１ｅｓｔを計算し（ステップＳ１６０）、要求トルクＴｒ＊に計算したモータ推定トルクＴｍ１ｅｓｔを動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの推定値であるモータ推定トルクＴｍ２ｅｓｔを次式（３）により計算し（ステップＳ１７０）、これら計算したモータ推定回転数Ｎｍ１ｅｓｔとモータ推定トルクＴｍ１ｅｓｔ，Ｔｍ２ｅｓｔとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいて次式（４）により要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力して走行するときにバッテリ５０で放電される電力としてのバッテリ５０の要求電力の推定値としてのバッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔを計算する（ステップＳ１８０）。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。エンジン２２を触媒暖機運転して走行しているときの動力分配統合機構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８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をモータ推定回転数Ｎｍ１ｅｓｔ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。さらに、式（３）は、図８の共線図から容易に導くことができる。
【００３０】
Nm1est=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1est=-ρ・Teest/(1+ρ)+k1(Nm1est-Nm1)+k2∫(Nm1est-Nm1)dt    (2)
Tm2est=(Tr*+Tm1est/ρ)/Gr          (3)
Pbest=Tm1est・Nm1est+Tm2est・Nm2         (4)
【００３１】
続いて、計算したバッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと比較する（ステップＳ１９０）。そして、バッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔが出力制限Ｗｏｕｔ以下のときにはバッテリ５０の要求電力をバッテリ５０の電力で補うことが可能と判断してエンジン２２を暖機優先運転する際の点火時期Ｔｆ１を目標点火時期Ｔｆ＊に設定し（ステップＳ２００）、バッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔが出力制限Ｗｏｕｔより大きいときにはバッテリ５０の要求電力をバッテリ５０の電力で補うことができないと判断してエンジン２２を暖機優先運転するよりもパワーを出力して運転する出力優先運転をする際の点火時期として点火時期Ｔｆ１よりも早いタイミングの点火時期Ｔｆ２を目標点火時期Ｔｆ＊に設定し（ステップＳ２１０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と設定した目標点火時期Ｔｆ＊とに基づいて前述したエンジントルク設定用マップを用いて目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ２２０）。なお、バッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔが出力制限Ｗｏｕｔ以下のときにエンジン２２の目標点火時期Ｔｆ＊を暖機優先運転する際の点火時期Ｔｆ１に設定するのは、エンジン２２の燃焼エネルギの多くを熱として後段の浄化装置１３４に供給して暖機を促進するためである。
【００３２】
続いて、目標回転数Ｎｍ１＊に計算したモータ推定回転数Ｎｍ１ｅｓｔを設定すると共に設定した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて次式（５）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し（ステップＳ２３０）、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算すると共に（ステップＳ２４０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および次式（８）により計算すると共に（ステップＳ２５０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２６０）。ここで、式（５）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（５）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。また、式（６）は、図８の共線図から容易に導くことができる。
【００３３】
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt    (5)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr            (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2           (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2          (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)  (9)
【００３４】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，目標点火時期Ｔｆ＊，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＊，目標点火時期Ｔｆ＊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（ステップＳ２７０）、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＊と目標点火時期Ｔｆ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標点火時期Ｔｆ＊での点火を伴って目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火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。
【００３５】
こうした制御により、バッテリ５０の状態が良好状態であるときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に所定回転数Ｎｅ１を設定し（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で暖機優先運転したときのバッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ以下であるとき、即ち、バッテリ５０の要求電力をバッテリ５０からの電力により賄うことができるときには（ステップＳ１５０〜Ｓ１９０）、エンジン２２の暖機優先運転を伴って（ステップＳ２００，Ｓ２２０）暖機を促進しながら駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに設定した要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行することができる（ステップＳ２３０〜Ｓ２７０）。即ち、エンジン２２からの出力が要求されていないときには暖機を優先して暖機を促進できる。また、バッテリ５０の状態は良好状態であるがバッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔより大きいとき、即ち、バッテリ５０の要求電力をバッテリ５０からの電力により賄うことができないときには（ステップＳ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１５０〜Ｓ１９０）、エンジン２２の出力優先運転を伴って（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに設定した要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行することができる（ステップＳ２３０〜Ｓ２７０）。
【００３６】
一方、バッテリ５０の状態が良好ではないときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に所定回転数Ｎｅ１より大きい所定回転数Ｎｅ２を設定し（ステップＳ１２０，Ｓ１４０）、増加するエンジン２２からのパワーをモータＭＧ１により電力に変換してモータＭＧ２に供給可能にすると共に、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で暖機優先運転したときのバッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ以下であるとき、即ち、バッテリ５０の要求電力をバッテリ５０からの電力により賄うことができるときには（ステップＳ１５０〜Ｓ１９０）、エンジン２２の暖機優先運転を伴って（ステップＳ２００，Ｓ２２０）暖機を促進しながら駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに設定した要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行することができる（ステップＳ２３０〜Ｓ２７０）。これにより、バッテリ５０の状態が良好状態ではないときでも暖機優先運転をしながらモータＭＧ２から出力可能なパワーを確保でき、バッテリ５０の状態に拘わらず適切に触媒の暖機を行なうことができる。また、バッテリ５０の状態が良好状態ではなくバッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔより大きいとき、即ち、バッテリ５０の要求電力をバッテリ５０からの電力により賄うことができないときには（ステップＳ１２０，Ｓ１４０，Ｓ１５０〜Ｓ１９０）、エンジン２２の出力優先運転を伴って（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに設定した要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行することができる（ステップＳ２３０〜Ｓ２７０）。
【００３７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の触媒暖機運転をする際に、バッテリ５０の状態が良好状態ではなくモータＭＧ２から出力可能なトルクが小さいときには、エンジン２２の回転数を大きくすることにより大きくなるエンジン２２からの出力をモータＭＧ１により電力に変換してモータＭＧ２に供給可能にするから、バッテリ５０の状態が良好状態ではないときでも暖機優先運転をしながらモータＭＧ２から出力可能なパワーを確保でき、バッテリ５０の状態に基づいて適切に触媒の暖機を行なうことができる。さらに、エンジン２２からの出力が要求されていないときには暖機を優先して暖機を促進できると共にバッテリ５０の状態に拘わらず適切に触媒の暖機を行なうことができる。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の状態を判定するために残容量ＳＯＣと出力制限Ｗｏｕｔと電池温度Ｔｂと劣化ファクターＤとを用いてバッテリ５０の状態を判定するものとしたが、例えば、出力制限Ｗｏｕｔの値のみを用いてバッテリ５０の状態を判定するなど、少なくとも一つの条件を用いてバッテリ５０の状態を判定するものであればよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔが出力制限Ｗｏｕｔ未満のときにはエンジン２２の点火時期を最も遅いタイミングとした暖機優先運転して、バッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔが出力制限Ｗｏｕｔ以上のときにはエンジン２２の点火時期を早くして出力優先運転するものとしたが、バッテリ推定出力Ｐｂｅｓｔや出力制限Ｗｏｕｔに拘わらず点火時期を変化させないものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０を用いるものとしたが、鉛蓄電池などのバッテリを用いるものとしてもよい。この場合、劣化ファクターＤを用いずにバッテリの状態を判定するものとしてもよい。
【００４１】
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９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９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。
【００４２】
ここで、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について説明する。実施例では、浄化装置１３４が排気系に取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、バッテリ５０の状態が所定の性能を発揮できる良好状態にあるか否かを判定してバッテリ状態フラグＦの値を設定する図６のバッテリ状態フラグ設定ルーチンを実行するバッテリＥＣＵ５２が「良好状態検出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の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、触媒暖機運転要求を出力する図示しない触媒暖機判定ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「触媒暖機制御要請手段」に相当し、触媒暖機運転要求が要請されているとき、バッテリ５０の状態が良好状態のときにはエンジン２２を所定回転数Ｎｅ１で暖機優先運転または出力優先運転して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行し、バッテリ５０の状態が良好状態ではないときにはエンジン２２を所定回転数Ｎｅ１より大きい所定回転数Ｎｅ２で暖機優先運転または出力優先運転して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
【００４３】
ここで、「内燃機関」としては、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する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のいずれか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ものであれば如何なるものでも構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、３軸式動力入出力手段の回転軸に動力を入出力可能な発電機であれば如何なるタイプの発電機でも構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を出力する電動機であれば、如何なるタイプの電動機でも構わない。「蓄電手段」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやり取りが可能なものであれば如何なるものでも構わない。「良好状態検出手段」としては、バッテリ５０の状態が所定の性能を発揮できる良好状態にあるか否かを判定してバッテリ状態フラグＦの値を設定する図６のバッテリ状態フラグ設定ルーチンを実行するバッテリＥＣＵ５２に限定されるものではなく、蓄電手段の状態が所定の性能を発揮できる良好状態にあるのを検出するものであれば如何なるものでも構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「触媒暖機制御要請手段」としては、触媒暖機運転要求を出力する図示しない触媒暖機判定ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、排気浄化用触媒の温度が所定温度未満のときに発電機による所定の発電を伴って排気浄化用触媒を暖機する触媒暖機制御の要請を行なうものであれば如何なるものでも構わない。「制御手段」としては、触媒暖機運転要求が要請されているとき、バッテリ５０の状態が良好状態のときにはエンジン２２を所定回転数Ｎｅ１で暖機優先運転または出力優先運転して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行し、バッテリ５０の状態が良好状態ではないときにはエンジン２２を所定回転数Ｎｅ１より大きい所定回転数Ｎｅ２で暖機優先運転または出力優先運転して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とに限定されるものではなく、触媒暖機制御が要請されているとき、検出した蓄電手段の状態が良好状態のときには内燃機関が第１の回転数で運転されながら触媒暖機制御の実行を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、検出した蓄電手段の状態が良好状態ではないときには内燃機関が第１の回転数より大きい第２の回転数で運転されながら触媒暖機制御の実行を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものでも構わない。
【００４４】
なお、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。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。
【００４５】
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】
【００４６】
本発明は、ハイブリッド車等の製造産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例である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】バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図５】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される触媒暖機時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６】実施例のバッテリＥＣＵ５２により実行されるバッテリ状態フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図８】エンジン２２を触媒暖機運転して走行いるときの動力分配統合機構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である。
【図９】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。
【符号の説明】
【００４８】
２０，１２０  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  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、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、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  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、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（三元触媒）、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、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  バルブタイミング機構、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2009279965.tif 000003
【図２】
2009279965.tif 000004
【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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【図９】
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