(57)【要約】【課題】内燃機関を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関が吹き上がることを抑制すると共に内燃機関を負荷運転から自立運転に切り替えた直後に内燃機関の燃料供給を停止しても排気を浄化する触媒の劣化を抑制する。【解決手段】エンジンを負荷運転から自立運転に変更する際に、エンジンの状態に基づいてエンジンに吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての推定負荷率ＫＬを演算し（Ｓ１３０）、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジンの自立運転を開始し（Ｓ１６０，Ｓ１８０）、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１より小さい値Ｔｈ２を設定してエンジンの自立運転を開始する（Ｓ１６０，Ｓ１９０）。【選択図】図３
2009280164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系に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、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
前記内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算する負荷率演算手段と、
前記内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するとき、前記演算された負荷率が所定負荷率未満のときには自立運転を継続することができる第１のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により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、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記第１のスロットル開度より小さい第２のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されると共に前記要求駆動力により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】
前記制御手段は、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記第２のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されるよう制御し、前記内燃機関の自立運転を開始してから所定時間経過後に前記第１のスロットル開度で前記内燃機関を自立運転するよう制御する手段である請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項３】
前記制御手段は、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記第２のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されるよう制御し、前記内燃機関の自立運転を開始してから前記第１のスロットル開度に向けて徐々に変化するスロットル開度で前記内燃機関が自立運転するよう制御する手段である請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項４】
排気系に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、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
前記内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算する負荷率演算手段と、
前記内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するとき、前記演算された負荷率が所定負荷率未満のときには負荷運転していたときの回転数である負荷運転時回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の該目標回転数での自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により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、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の該目標回転数での自立運転が開始されると共に前記要求駆動力により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５】
前記制御手段は、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の前記目標回転数での自立運転が開始されるよう制御し、前記内燃機関の自立運転を開始してから所定時間経過後に前記負荷運転回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関が前記目標回転数で自立運転するよう制御する手段である請求項４記載のハイブリッド車。
【請求項６】
前記制御手段は、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の前記目標回転数での自立運転が開始されるよう制御し、前記内燃機関の自立運転を開始してから前記負荷運転回転数に向けて徐々に変化する目標回転数を用いて前記内燃機関が前記目標回転数で自立運転するよう制御する手段である請求項４記載のハイブリッド車。
【請求項７】
前記所定負荷率は、前記内燃機関の回転数が大きいほど大きい値である請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車。
【請求項８】
排気系に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、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
前記内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、
前記内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するとき、前記演算した負荷率が所定負荷率未満のときには自立運転を継続することができる第１のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により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、前記演算した負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記第１のスロットル開度より小さい第２のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されると共に前記要求駆動力により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。
【請求項９】
排気系に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、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
前記内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、
前記内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するとき、前記演算した負荷率が所定負荷率未満のときには負荷運転していたときの回転数である負荷運転時回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の該目標回転数での自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により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、前記演算した負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の該目標回転数での自立運転が開始されると共に前記要求駆動力により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、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する第１のモータと、車軸とエンジンの出力軸と第１のモータの回転軸とに接続された遊星歯車機構と、車軸に動力を出力する第２のモータとを備え、エンジンの停止が指示されたときにエンジンを所定時間に亘って自立運転してからエンジンへの燃料供給を停止す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、エンジンの停止が指示されたときにはエンジンを所定時間に亘って自立運転することにより、吸入空気の充填状態を通常の状態にしてからエンジンの燃料供給を停止してその後のエンジンの回転をスムースなものにしている。
【特許文献１】特開２００７−２１０４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のハイブリッド車では、エンジンを停止するときには所定時間に亘る自立運転を経由するため、エンジンの停止に時間を要し、迅速にエンジンを停止する要請に対応することができない。エンジンを高い負荷率で運転している状態から自立運転に切り替えると、吸入空気量の追従が遅いためにエンジンが吹き上がることがあり、このときにエンジンを停止するために燃料カットが行なわれると多くの空気が排気系に供給される結果、排気を浄化する触媒の劣化を促進してしまう。
【０００４】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、内燃機関を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関が吹き上がることを抑制すると共に内燃機関を負荷運転から自立運転に切り替えた直後に内燃機関の燃料供給を停止しても排気を浄化する触媒の劣化を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
本発明の第１のハイブリッド車は、
排気系に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、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
前記内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算する負荷率演算手段と、
前記内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するとき、前記演算された負荷率が所定負荷率未満のときには自立運転を継続することができる第１のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により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、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記第１のスロットル開度より小さい第２のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されると共に前記要求駆動力により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。
【０００７】
この本発明の第１のハイブリッド車では、内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するときに、演算した負荷率が所定負荷率未満のときには自立運転を継続することができる第１のスロットル開度で内燃機関の自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、演算した負荷率が所定負荷率以上のときには第１のスロットル開度より小さい第２のスロットル開度で内燃機関の自立運転が開始されると共に要求駆動力により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、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の負荷率が大きいときには、惰性により内燃機関が吹き上がる可能性が高いため、内燃機関の負荷率が小さいときに比して小さいスロットル開度で内燃機関の自立運転が開始されるよう制御するのである。これにより、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の吹き上がりを抑制することができる。また、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に切り替えた直後に内燃機関の燃料噴射を停止しても、内燃機関の吹き上がりが抑制されているため内燃機関が吹き上がって空気が多量に浄化装置に供給されることによる触媒の劣化を抑制することができる。ここで、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【０００８】
こうした本発明の第１のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記第２のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されるよう制御し、前記内燃機関の自立運転を開始してから所定時間経過後に前記第１のスロットル開度で前記内燃機関を自立運転するよう制御する手段である、ものとすることもできるし、前記制御手段は、前記演算された負荷率が所定負荷率以上のときには前記第２のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されるよう制御し、前記内燃機関の自立運転を開始してから前記第１のスロットル開度に向けて徐々に変化するスロットル開度で前記内燃機関が自立運転す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、内燃機関を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の吹き上がりを抑制することができると共に負荷率が所定負荷率以上のときにも内燃機関の自立運転をより適正に継続することができる。
【０００９】
本発明の第２のハイブリッド車は、
排気系に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、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
前記内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算する負荷率演算手段と、
前記内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するとき、前記演算された負荷率が所定負荷率未満のときには負荷運転していたときの回転数である負荷運転時回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の該目標回転数での自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により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、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の該目標回転数での自立運転が開始されると共に前記要求駆動力により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。
【００１０】
この本発明の第２のハイブリッド車では、内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するときに、演算した負荷率が所定負荷率未満のときには負荷運転していたときの回転数である負荷運転時回転数を目標回転数として用いて内燃機関の目標回転数での自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、演算した負荷率が所定負荷率以上のときには負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて内燃機関の目標回転数での自立運転が開始されると共に要求駆動力により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、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の負荷率が大きいときには、惰性により内燃機関が吹き上がる可能性が高いため、負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて内燃機関の目標回転数での自立運転が開始されるよう制御するのである。これにより、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の吹き上がりを抑制することができる。また、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に切り替えた直後に内燃機関の燃料噴射を停止しても、内燃機関の吹き上がりが抑制されているため内燃機関が吹き上がって空気が多量に浄化装置に供給されることによる触媒の劣化を抑制することができる。ここで、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【００１１】
こうした本発明の第２のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の前記目標回転数での自立運転が開始されるよう制御し、前記内燃機関の自立運転を開始してから所定時間経過後に前記負荷運転回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関が前記目標回転数で自立運転するよう制御する手段である、ものとすることもできるし、前記制御手段は、前記演算された負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の前記目標回転数での自立運転が開始されるよう制御し、前記内燃機関の自立運転を開始してから前記負荷運転回転数に向けて徐々に変化する目標回転数を用いて前記内燃機関が前記目標回転数で自立運転す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、内燃機関を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の吹き上がりを抑制することができると共に負荷率が所定負荷率以上のときにも内燃機関の自立運転をより適正に継続することができる。
【００１２】
本発明の第１または第２のハイブリッド車において、前記所定負荷率は、前記内燃機関の回転数が大きいほど大きい値であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の回転数に応じてより適正に内燃機関の吹き上がりを抑制することができると共に内燃機関を負荷運転から自立運転に切り替えた直後に内燃機関の燃料供給を停止しても触媒の劣化を抑制することができる。
【００１３】
本発明の第１のハイブリッド車の制御方法は、
排気系に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、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
前記内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、
前記内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するとき、前記演算した負荷率が所定負荷率未満のときには自立運転を継続することができる第１のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により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、前記演算した負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記第１のスロットル開度より小さい第２のスロットル開度で前記内燃機関の自立運転が開始されると共に前記要求駆動力により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。
【００１４】
この本発明の第１のハイブリッド車の制御方法では、内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するときに、演算した負荷率が所定負荷率未満のときには自立運転を継続することができる第１のスロットル開度で内燃機関の自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、演算した負荷率が所定負荷率以上のときには第１のスロットル開度より小さい第２のスロットル開度で内燃機関の自立運転が開始されると共に要求駆動力により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、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の負荷率が大きいときには、惰性により内燃機関が吹き上がる可能性が高いため、内燃機関の負荷率が小さいときに比して小さいスロットル開度で内燃機関の自立運転が開始されるよう制御するのである。これにより、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の吹き上がりを抑制することができる。また、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に切り替えた直後に内燃機関の燃料噴射を停止しても、内燃機関の吹き上がりが抑制されているため内燃機関が吹き上がって空気が多量に浄化装置に供給されることによる触媒の劣化を抑制することができる。ここで、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【００１５】
本発明の第２のハイブリッド車の制御方法は、
排気系に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、動力を入出力する発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との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、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりと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、
前記内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、
前記内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するとき、前記演算した負荷率が所定負荷率未満のときには負荷運転していたときの回転数である負荷運転時回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の該目標回転数での自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により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、前記演算した負荷率が前記所定負荷率以上のときには前記負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて前記内燃機関の該目標回転数での自立運転が開始されると共に前記要求駆動力により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。
【００１６】
この本発明の第２のハイブリッド車の制御方法では、内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するときに、演算した負荷率が所定負荷率未満のときには負荷運転していたときの回転数である負荷運転時回転数を目標回転数として用いて内燃機関の目標回転数での自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、演算した負荷率が所定負荷率以上のときには負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて内燃機関の目標回転数での自立運転が開始されると共に要求駆動力により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、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の負荷率が大きいときには、惰性により内燃機関が吹き上がる可能性が高いため、負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて内燃機関の目標回転数での自立運転が開始されるよう制御するのである。これにより、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更する際に内燃機関の吹き上がりを抑制することができる。また、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に切り替えた直後に内燃機関の燃料噴射を停止しても、内燃機関の吹き上がりが抑制されているため内燃機関が吹き上がって空気が多量に浄化装置に供給されることによる触媒の劣化を抑制することができる。ここで、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。
【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１】
【００１８】
図１は、本発明の第１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。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、駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２と、車両の駆動系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、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４気筒の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。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触媒１３４ａを備える浄化装置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、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，燃焼室内に取り付けられた図示しない圧力センサからの筒内圧力，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（質量流量計）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，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。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の演算や、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａに基づいてエンジン２２の吸気行程における平均瞬時流量ΔｍＱの演算も行なっている。
【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。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。
【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。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。
【００２４】
ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ９２の作動により駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、図示しない信号ラインにより、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ９４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ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２５】
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、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８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，ブレーキＥＣＵ９４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，ブレーキＥＣＵ９４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２６】
こうして構成された第１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の運転を停止するか自立運転（アイドリング運転）としてモータ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。
【００２７】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作について、特にエンジン２２を負荷運転から自立運転に変更するときの動作について説明する。エンジン２２の運転を負荷運転から自立運転に変更するときとしては、例えば、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，バッテリ５０の状態から車両に要求される車両要求パワーが閾値未満に至ったときが挙げられる。図３はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される自立運転時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２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときに開始され、自立運転指令が解除されるまで所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２８】
自立運転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、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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，エンジン２２の吸気工程における平均瞬時吸入流量ΔｍＱ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，タイマ７８により計時された本ルーチンが開始されてから即ちエンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときからの経過時間ｔ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や平均瞬時吸入流量ΔｍＱは、クランクポジションセンサ１４０からの信号に基づいて演算されたものやエアフローメータ（質量流量計）１４８からの吸入空気量Ｑａに基づいて演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。さらに、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。
【００２９】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，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）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，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やブレーキペダルポジションＢＰ，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。
【００３０】
続いて、本ルーチンが開始されたときに初期値として値０が設定されて初期処理として後述する推定負荷率ＫＬの演算や所定負荷率ＫＬ１の設定が行なわれたときに値１が設定される初期処理完了フラグＦの値を調べ（ステップＳ１２０）、初期処理完了フラグＦが値０のときには、エンジン回転数Ｎｅや平均瞬時吸入流量ΔｍＱ，エンジン２２の排気量Ｅｄ，排気量Ｅｄを質量流量に換算する換算係数ｋを用いて次式（１）によりエンジン２２の推定負荷率ＫＬを演算すると共に（ステップＳ１３０）、エンジン回転数Ｎｅに基づいてエンジン２２の吹き上がりが予想される高負荷状態であるか否かを判定するための所定負荷率ＫＬ１を設定し（ステップＳ１４０）、初期処理が行なわれたとして初期処理完了フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１５０）。ここで、式（１）中、分子である（ΔｍＱ／Ｎｅ）は、クランクシャフト２６が１回転する間にエンジン２２に実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量を意味し、分母である（ｋ・Ｅｄ／２）は、クランクシャフト２６が１回転する間のエンジン２２に吸入可能な空気の最大質量流量を意味する。したがって、推定負荷率ＫＬは、エンジン２２に吸入された空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される値となる。また、所定負荷率ＫＬ１は、エンジン回転数Ｎｅと所定負荷率ＫＬ１との関係を予め実験などにより定めて所定負荷率設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、エンジン回転数Ｎｅが与えられると記憶したマップから対応する所定負荷率ＫＬ１を導出して設定するものとした。図５に所定負荷率設定用マップの一例を示す。所定負荷率ＫＬ１は、図示するように、エンジン回転数Ｎｅが大きいほど大きい値が設定される。これは、エンジン回転数Ｎｅが大きいときには、エンジン２２の吹き上がりが抑制されると考えられるからである。こうして初期処理完了フラグＦに値１が設定されると、次回以降にこのルーチンが実行されたときには、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０の処理を実行することなくステップＳ１６０に進む。
【００３１】
KL=(ΔmQ/Ne)/(k・Ed/2) (1)
【００３２】
次に、設定した推定負荷率ＫＬを所定負荷率ＫＬ１と比較し（ステップＳ１６０）、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには、高負荷状態でないと判断し、エンジン２２の目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１８０）。目標スロットル開度Ｔｈ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標スロットル開度Ｔｈ＊によってエンジン２２が自立運転するようにエンジン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。ここで、値Ｔｈ１は、エンジン２２の自立運転を継続することができるスロットル開度の値としてエンジン２２の特性に基づいて予め定めた値を用いることができる。こうした制御により、エンジン２２を負荷運転から自立運転に切り替えることができる。
【００３３】
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Ｓ２００）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべき仮のトルクとしての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを設定し（ステップＳ２１０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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を計算すると共に（ステップＳ２２０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２３０）、要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたものを減じたものとしてブレーキアクチュエータ９２の作動によりブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄを介して駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に作用させるべき制動力としてのブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定する（ステップＳ２４０）。
【００３４】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定すると、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信すると共にブレーキトルク指令Ｔｂ＊についてはブレーキＥＣＵ９４に送信して（ステップＳ２５０）、自立運転時制御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＊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。また、ブレーキトルクＴｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ９４は、ブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄによる制動力がリングギヤ軸３２ａに換算したときにブレーキトルクＴｂ＊に相当するトルクとなるようブレーキアクチュエータ９２を駆動制御する。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２から出力される制動トルクとブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄによる制動力とによってリングギヤ軸３２ａに換算したときに要求制動トルクＴｒ＊となる制動力を車両に作用させることができる。    
【００３５】
ステップＳ１６０で推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには、高負荷状態であると判断し、本ルーチンを開始してからの経過時間ｔを所定時間ｔｒｅｆと比較し（ステップＳ１７０）、所定時間ｔｒｅｆが経過するまでは、エンジン２２の目標スロットル開度Ｔｈ＊を値Ｔｈ１より小さい値Ｔｈ２に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１９０）、上述したステップＳ２００以降の処理を実行して自立運転時制御ルーチンを終了する。そして、所定時間ｔｒｅｆが経過した以降は、エンジン２２の目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１８０）、上述したステップＳ２００以降の処理を実行して自立運転時制御ルーチンを終了する。ここで、値Ｔｈ２や所定時間ｔｒｅｆは、エンジン２２が吹き上がるのを抑制できるスロットル開度や時間としてエンジン２２の特性に基づいて予め定められた値を用いることができる。エンジン２２を負荷運転している状態で走行しているときとエンジン２２を自立運転している状態で走行しているときと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の一例を図６,図７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。実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を負荷運転しているときには、図６に示すように、モータＭＧ１から負のトルクを出力しエンジン２２が出力する動力の一部を回生して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が作用するよう制御が行なわれ、エンジン２２を自立運転しているときには、図７に示すように、モータＭＧ１からトルクを出力することなくエンジン２２を自立運転させてリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が作用するよう制御が行なわれる。したがって、エンジン２２を負荷運転から自立運転に切り替えるときには、モータＭＧ１からエンジン２２に作用させていたトルクの出力を停止することになる。エンジン２２を比較的高負荷で運転している状態で自立運転指令がなされたときのエンジン２２の回転数Ｎｅや目標スロットル開度Ｔｈ＊，負荷率の時間変化の様子の一例を図８に示す。図８中実線は、所定時間ｔｒｅｆに亘って目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ２を設定する実施例の制御を行なう場合を示し、図８中一点鎖線は、経過時間ｔに拘わらず目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定する場合を示す。エンジン２２が高負荷で運転している状態のときには、図８中一点鎖線に示すように、自立運転に切り替えると即ちモータＭＧ１からのトルクの出力を停止すると（時刻ｔ１１）、エンジン２２の燃焼室に吸入される吸入空気がスロットル開度の変更に対して遅れを有するためにエンジン２２が吹き上がってしまうことがある。また、エンジン２２を負荷運転から自立運転に切り替えた直後にエンジン２２の停止が要請されると（例えば、時刻ｔ１３）、このようにエンジン２２が吹き上がったときにエンジン２２への燃料噴射が停止され、結果として酸素を��く含む空気を多量に浄化装置１３４に供給することになり、触媒１３４ａの劣化を促進させるおそれがある。このため、第１実施例では、図８中実線に示すように、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには、エンジン２２が吹き上がる可能性があると判断し、吹き上がり抑制制御として所定時間ｔｒｅｆに亘ってスロットル開度を小さくしてエンジン２２を自立運転させるものとした（時刻ｔ１１〜ｔ１２）。これにより、エンジン２２を負荷運転から自立運転に変更するときにエンジン２２が吹き上がるのを抑制することができる。また、エンジン２２を負荷運転から自立運転に切り替えた直後にエンジン２２の燃料供給を停止しても（例えば、時刻ｔ１３）、エンジン２２の吹き上がりが抑制されているためエンジン２２が吹き上がって酸素を多く含む空気が多量に浄化装置１３４に送られることによる触媒１３４ａの劣化を抑制することができる。さらに、所定時間ｔｒｅｆが経過した以降は（時刻ｔ１２）、目標スロットル開度Ｔｈ＊にエンジン２２の自立運転を継続することができる値Ｔｈ１を設定することにより、エンジン２２の自立運転をより適正に継続することができる。
【００３６】
以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときに、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジン２２を自立運転し、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには所定時間ｔｒｅｆに亘って目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１より小さい値Ｔｈ２を設定してエンジン２２を自立運転すると共に所定時間ｔｒｅｆが経過した以降に目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジン２２を自立運転して、要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２，ブレーキアクチュエータ９２を制御するから、エンジン２２を負荷運転から自立運転に変更するときにエンジン２２が吹き上がるのを抑制することができ、エンジン２２を負荷運転から自立運転に切り替えた直後にエンジン２２への燃料噴射を停止しても触媒１３４ａの劣化を抑制することができる。
【００３７】
第１実施例のハイブリッド自動車２０では、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには、所定時間ｔｒｅｆに亘ってエンジン２２の目標スロットル開度Ｔｈ＊を値Ｔｈ１より小さい値Ｔｈ２に設定してエンジン２２を自立運転するものとしたが、値Ｔｈ１より小さい値を目標スロットル開度Ｔｈ＊に設定してエンジン２２の自立運転を開始するものとすればよく、エンジン２２の自立運転を開始してからレート処理やなまし処理などを用いて値Ｔｈ２から値Ｔｈ１に向けて徐々に変化する値を目標スロットル開度Ｔｈ＊に設定してエンジン２２を自立運転するものとしてもよい。また、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには、経過時間ｔに拘わらず一定に値Ｔｈ１より小さい値Ｔｈ２を目標スロットル開度Ｔｈ＊に設定してエンジン２２を自立運転するものとしてもよい。
【実施例２】
【００３８】
次に、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１に示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成をしている。したがって、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成のうち第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は省略する。
【００３９】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により、図３に示した自立運転時制御ルーチンに代えて図９に例示する自立運転時制御ルーチンが実行される。図９の自立運転時制御ルーチンは、初期処理として図３の自立運転時制御ルーチンのステップＳ１３０，１４０の処理に加えステップＳ１４５ｂの処理を行なう点と、エンジン２２の目標スロットル開度Ｔｈ＊を設定するステップＳ１７０〜Ｓ１９０の処理に変更してステップＳ１８０ｂ，Ｓ１９０ｂの処理を行なう点とを除いて図３の自立運転時制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理について同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
図９の自立運転時制御ルーチンでは、初期処理完了フラグＦが値０のときには（ステップＳ１２０）、推定負荷率ＫＬの演算と所定負荷率ＫＬ１の設定とを行なうと共に（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、入力したエンジン回転数Ｎｅを初期回転数Ｎｓｔａｒｔに設定し（ステップＳ１４５ｂ）、初期処理が行なわれたとして初期処理完了フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１５０）。いま、初期処理完了フラグＦが値０のときを考えているから、初期回転数Ｎｓｔａｒｔには、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときのエンジン回転数Ｎｅが設定されることになる。こうして初期処理完了フラグＦに値１が設定されると、次回以降にこのルーチンが実行されたときには、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０の処理を実行することなくステップＳ１６０に進む。
【００４１】
次に、設定した推定負荷率ＫＬを所定負荷率ＫＬ１と比較し（ステップＳ１６０）、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには、高負荷状態でないと判断し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に初期回転数Ｎｓｔａｒｔを設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１８０ｂ）、ステップＳ２００以降の処理を実行して自立運転時制御ルーチンを終了し、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには、高負荷状態であると判断し、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときからの経過時間ｔと初期回転数Ｎｓｔａｒｔとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ１９０ｂ）、ステップＳ２００以降の処理を実行して自立運転時制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２が自立運転するようにエンジン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。推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、実施例では、経過時間ｔと初期回転数Ｎｓｔａｒｔと目標回転数Ｎｅ＊との関係を予め定めて目標回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、経過時間ｔと初期回転数Ｎｓｔａｒｔとが与えられると記憶したマップから対応する目標回転数Ｎｅ＊を導出して設定するものとした。図１０に目標回転数設定用マップの一例を示す。目標回転数Ｎｅ＊は、図示するように、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたとき（経過時間ｔが値０のとき）に初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい値Ｎ１が設定され、その後、初期回転数Ｎｓｔａｒｔに向けて徐々に変化する値が設定される。即ち、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときにはエンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときのエンジン２２の回転数（初期回転数Ｎｓｔａｒｔ）を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転し、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには吹き上がり抑制制御として初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい回転数を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２の自立運転を開始すると共にその後初期回転数Ｎｓｔａｒｔに向けて徐々に変化する値を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転するのである。エンジン２２を比較的高負荷で運転している状態で自立運転指令がなされたときのエンジン２２の回転数Ｎｅや目標回転数Ｎｅ＊，負荷率の時間変化の様子の一例を図１１に示す。図中実線は、第２実施例の吹き上がり抑制制御を行なう場合を示し、図中一点鎖線は、吹き上がり抑制制御を行なわない場合を示す。第２実施例では、図中実線に示すように、比較的高負荷で運転している状態で自立運転指令がなされると（時刻ｔ２１）、吹き上がり抑制制御として初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい回転数Ｎ１を目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジン２２の自立運転を開始すると共にその後初期回転数Ｎｓｔａｒｔに向けて徐々に変化する値を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転するから、エンジン２２が吹き上がるのを抑制することができる。また、エンジン２２を負荷運転から自立運転に切り替えた直後（例えば、時刻ｔ２２）にエンジン２２への燃料噴射を停止しても、エンジン２２の吹き上がりが抑制されているため、エンジン２２が吹き上がって酸素を多く含む空気が多量に浄化装置１３４に送られることによる触媒１３４ａの劣化を抑制することができる。
【００４２】
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂによれば、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときに、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには初期回転数Ｎｓｔａｒｔを目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転し、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい回転数を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２の自立運転を開始すると共にその後初期回転数Ｎｓｔａｒｔに向けて徐々に変化する値を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転し、要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２，ブレーキアクチュエータ９２を制御するから、エンジン２２が吹き上がるのを抑制することができ、エンジン２２を負荷運転から自立運転に切り替えた直後にエンジン２２への燃料噴射を停止しても触媒１３４ａの劣化を抑制することができる。
【００４３】
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには、初期回転数Ｎｓｔａｒｔと経過時間ｔと目標回転数設定用マップとを用いて設定した値を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転するものとしたが、初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい回転数を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２の自立運転を開始するものとすればよく、初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい値Ｎ１を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２の自立運転を開始すると共にその後レート処理やなまし処理を用いて初期回転数Ｎｓｔａｒｔにむけて徐々に変化する値を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転するものとしてもよいし、所定時間に亘って初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい値Ｎ１を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転すると共に所定時間が経過した以降は初期回転数Ｎｓｔａｒｔを目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転するものとしてもよいし、経過時間ｔに拘わらず一定に初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい値Ｎ１を目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２を自立運転するものとしてもよい。
【００４４】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ以上のときには、目標スロットル開度Ｔｈ＊と目標回転数Ｎｅ＊のうち一方を変更するものとしたが、目標スロットル開度Ｔｈ＊と目標回転数Ｎｅ＊のうち両方を変更するものとしても構わない。
【００４５】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２の回転数Ｎｅに基づいて所定負荷率ＫＬ１を設定するものとしたが、エンジン回転数Ｎｅに代えてまたは加えて如何なる情報を用いて所定負荷率ＫＬ１を設定するものとしてもよく、また所定負荷率ＫＬ１として一定の固定値を設定するものとしても構わない。
【００４６】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２は４気筒の内燃機関として構成されているものとしたが、３気筒以下の気筒の内燃機関として構成されていてもよいし、５気筒以上の気筒の内燃機関として構成されていてもよい。この場合において、ステップＳ１３０の処理では、気筒数に応じた計算式で推定負荷率ＫＬを演算するのが望ましい。
【００４７】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
【００４８】
第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂ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１２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１２における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４９】
また、本実施例では、本発明の内容をハイブリッド自動車２０，２０Ｂとして説明したが、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
【００５０】
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。第１実施例や変形例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、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、エンジン回転数Ｎｅや平均瞬時吸入流量ΔｍＱ，エンジン２２の排気量Ｅｄ，排気量Ｅｄを質量流量に換算する換算係数ｋを用いてエンジン２２の推定負荷率ＫＬを演算する図３の自立運転時制御ルーチンのステップＳ１３０の処理を実行するハイブリッド自動車２０が「負荷率演算手段」に相当し、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときに、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには所定時間ｔｒｅｆに亘って目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１より小さい値Ｔｈ２を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に所定時間ｔｒｅｆが経過した以降に目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジンＥＣＵ２４に送信して、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してモータＥＣＵ４０やブレーキＥＣＵ９４に送信する図３の自立運転時制御ルーチンのステップＳ１６０〜Ｓ２５０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、目標スロットル開度Ｔｈ＊や目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を自立運転するよう制御するエンジン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とブレーキトルク指令Ｔｂ＊に基づいてブレーキアクチュエータ９２を制御するブレーキＥＣＵ９４とが「制御手段」に相当する。第２実施例や変形例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当し、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、エンジン回転数Ｎｅや平均瞬時吸入流量ΔｍＱ，エンジン２２の排気量Ｅｄ，排気量Ｅｄを質量流量に換算する換算係数ｋを用いてエンジン２２の推定負荷率ＫＬを演算する図９の自立運転時制御ルーチンのステップＳ１３０の処理を実行するハイブリッド自動車２０が「負荷率演算手段」に相当し、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときに、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには初期回転数Ｎｓｔａｒｔを目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信し、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい値Ｎ１から初期回転数Ｎｓｔａｒｔに向けて徐々に変化する値を目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジンＥＣＵ２４に送信して、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようモ��タＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してモータＥＣＵ４０やブレーキＥＣＵ９４に送信する図９の自立運転時制御ルーチンのステップＳ１６０〜Ｓ２５０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、目標スロットル開度Ｔｈ＊や目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を自立運転するよう制御するエンジン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とブレーキトルク指令Ｔｂ＊に基づいてブレーキアクチュエータ９２を制御するブレーキＥＣＵ９４とが「制御手段」に相当する。
【００５１】
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４気筒の内燃機関に限定されるものではなく、排気系に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ものであれば如何なるものとしても構わない。「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、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構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作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され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ものであれば如何なるものとしても構わない。「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、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機や電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「負荷率演算手段」としては、エンジン回転数Ｎｅや平均瞬時吸入流量ΔｍＱ，エンジン２２の排気量Ｅｄ，排気量Ｅｄを質量流量に換算する換算係数ｋを用いてエンジン２２の推定負荷率ＫＬを演算するものに限定されるものではなく、内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とブレーキＥＣＵ９４とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、第１実施例や変形例の「制御手段」としては、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときに、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジン２２を自立運転し、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには所定時間ｔｒｅｆに亘って目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１より小さい値Ｔｈ２を設定してエンジン２２を自立運転すると共に所定時間ｔｒｅｆが経過した以降に目標スロットル開度Ｔｈ＊に値Ｔｈ１を設定してエンジン２２を自立運転し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２やブレーキアクチュエータ９２を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するときに、演算した負荷率が所定負荷率未満のときには自立運転を継続することができる第１のスロットル開度で内���機関の自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、演算した負荷率が所定負荷率以上のときには第１のスロットル開度より小さい第２のスロットル開度で内燃機関の自立運転が開始されると共に要求駆動力により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としても構わない。さらに、第２実施例や変形例の「制御手段」としては、エンジン２２を負荷運転している状態で自立運転指令がなされたときに、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１未満のときには初期回転数Ｎｓｔａｒｔを目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジン２２を自立運転し、推定負荷率ＫＬが所定負荷率ＫＬ１以上のときには初期回転数Ｎｓｔａｒｔより小さい値Ｎ１から初期回転数Ｎｓｔａｒｔに向けて徐々に変化する値を目標回転数Ｎｅ＊に設定してエンジン２２を自立運転して、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊やブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してモータＭＧ１，ＭＧ２やブレーキアクチュエータ９２を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関に吸入可能な空気の最大質量流量に対する実際に吸入された空気の質量流量として推定される推定質量流量の割合としての負荷率を演算し、内燃機関の運転を負荷運転から自立運転に変更するときに、演算した負荷率が所定負荷率未満のときには負荷運転していたときの回転数である負荷運転時回転数を目標回転数として用いて内燃機関の目標回転数での自立運転が開始されると共に走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、演算した負荷率が所定負荷率以上のときには負荷運転時回転数より小さい回転数を目標回転数として用いて内燃機関の目標回転数での自立運転が開始されると共に要求駆動力により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としても構わない。
【００５２】
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。
【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、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】本発明の第１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】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される自立運転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】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】所定負荷率設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２を負荷運転している状態で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の一例を示す説明図である。
【図７】エンジン２２を自立運転している状態で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の一例を示す説明図である。
【図８】第１実施例のハイブリッド自動車２０において、エンジン２２を比較的高負荷で運転している状態で自立運転指令がなされたときのエンジン２２の回転数Ｎｅや目標スロットル開度Ｔｈ＊，負荷率の時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図９】第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される自立運転時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】目標回転数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１１】第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂにおいて、エンジン２２を比較的高負荷で運転している状態で自立運転指令がなされたときのエンジン２２の回転数Ｎｅや目標回転数Ｎｅ＊，負荷率の時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図１２】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】
【００５６】
２０，２０Ｂ，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、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、７８  タイマ、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  ブレーキマスターシリンダ、９２  ブレーキアクチュエータ、９４  ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ  ブレーキホイールシリンダ、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、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  可変バルブタイミング機構、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2009280164.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009280164.tif 000005
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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