(57)【要約】【課題】排ガス還流をより適正に利用すると共に内燃機関をより適正に制御してハイブリッド自動車の動力性能を確保しつつエネルギ効率を向上させる。【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、運転者のアクセル操作に応じて燃費を優先するノーマルモードを運転モードとする場合、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流とノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップに従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴ってエンジン２２が運転される（Ｓ１４０〜Ｓ１６０等）。また、運転者のアクセル操作に応じてトルク出力を優先するパワーモードを運転モードとする場合、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流を伴うことなくパワーモード用の噴射終了時期設定用マップに従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴ってエンジン２２が運転される（Ｓ１７０〜Ｓ１９０等）。【選択図】図３
2009262753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系から吸気系へと排ガスを還流させるための排ガス還流手段を有する内燃機関と、
前記内燃機関の機関軸と駆動輪に動力を伝達する所定の車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記機関軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
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、
運転者による所定の操作に基づいてエネルギ効率を優先する第１のモードと動力性能を優先する第２のモードとの何れを運転モードとすべきか判定するモード判定手段と、
前記モード判定手段により前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記排ガス還流手段による排ガス還流と第１の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴って前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、前記モード判定手段により前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記排ガス還流を伴うことなく前記第１の噴射時期設定制約とは異なる第２の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド自動車において、
前記第２の噴射時期設定制約は、前記燃料噴射タイミングを前記第１の噴射時期設定制約に比べて進角側に設定する傾向を有するハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド自動車において、
前記第１および第２の噴射時期設定制約は、前記機関軸の回転数と前記内燃機関の燃料噴射終了時期との関係を規定する制約であるハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記モード判定手段により前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記内燃機関の燃費を優先する第１の運転ポイント設定制約を用いて前記設定された要求駆動力に対応した前記内燃機関の目標運転ポイントを設定すると共に、前記排ガス還流と前記第１の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、前記モード判定手段により前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記内燃機関の動力性能を優先する第２の運転ポイント設定制約を用いて前記設定された要求駆動力に対応した前記内燃機関の目標運転ポイントを設定すると共に、前記排ガス還流を伴うことなく前記第２の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記所定の操作は、アクセルペダルの踏み込み操作であり、
前記モード判定手段は、運転者によるアクセル操作量が所定の閾値未満であるときに前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断し、運転者によるアクセル操作量が前記閾値以上であるときに前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断するハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記要求駆動力設定手段は、前記モード判定手段により前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、第１の駆動力設定制約を用いて運転者によるアクセル操作量に対応した前記要求駆動力を設定し、前記モード判定手段により前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記第１の駆動力設定制約に比べて同一の前記アクセル操作量に対する前記要求駆動力を大きく設定する傾向をもった第２の駆動力設定制約を用いて運転者によるアクセル操作量に対応した前記要求駆動力を設定するハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項６に記載のハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記モード判定手段により前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記設定された要求駆動力と前記内燃機関が効率よく運転される運転ポイントを規定する運転ポイント設定制約とを用いて該内燃機関の運転ポイントを設定すると共に、前記モード判定手段により前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記設定された要求駆動力と前記運転ポイント設定制約または該運転ポイント設定制約とは異なる他の運転ポイント設定制約と車速に応じて定められる前記内燃機関の下限回転数とを用いて該内燃機関の運転ポイントを設定するハイブリッド自動車。
【請求項８】
請求項１から３，６および７の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において、
前記所定の操作は、前記第１のモードと前記第２のモードとの選択を可能とするモード選択スイッチの操作であり、
前記モード判定手段は、運転者による前記モード選択スイッチの操作状態に基づいて前記第１および第２のモードの何れを運転モードとすべきか判定するハイブリッド自動車。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載のハイブリッド自動車において
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むハイブリッド自動車。
【請求項１０】
排気系から吸気系へと排ガスを還流させるための排ガス還流手段を有する内燃機関と、前記内燃機関の機関軸と駆動輪に動力を伝達する所定の車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記機関軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者による所定の操作に基づいてエネルギ効率を優先する第１のモードと動力性能を優先する第２のモードとの何れを運転モードとすべきか判定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記排ガス還流手段による排ガス還流と第１の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴って前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、ステップ（ａ）にて前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記排ガス還流を伴うことなく前記第１の噴射時期設定制約とは異なる第２の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、
を含むハイブリッド自動車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気通路から排出される排ガスの一部を吸気通路管へと還流するためのＥＧＲ弁を備えた内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関では、ＥＧＲ弁を介して排ガスが吸気通路へと還流されるときに、排ガスの還流量が多いほど燃料噴射開始時期が吸気行程の上死点よりも前に設定されるか、あるいは燃料噴射終了時期が進角側に設定される。これにより、排ガス還流の実行に際して排ガスの還流量が多いほど吸気行程における燃料噴射時間が短くなり、噴射された燃料の吸気ポートでの停留時間が排ガスの還流量が多いほど長くなるので、燃料の気化を促進させて排ガス還流に伴う燃焼の悪化等を抑制することができる。
【特許文献１】特開昭６３−６８７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のような排ガス還流装置を有する内燃機関を、いわゆるハイブリッド自動車に適用すれば、内燃機関の燃費（燃料消費率）をより改善して車両全体のエネルギ効率をより向上させることができると考えられる。ただし、排ガス還流は、ＮＯｘの低減や燃費の改善といった効果をもたらす一方で、燃焼の悪化による動力性能の若干の低下をもたらす可能性をも有している。従って、ハイブリッド自動車に排ガス還流装置を有する内燃機関を搭載する場合には、車両の動力性能を確保しつつ燃費すなわち車両のエネルギ効率を向上させることができるように排ガス還流をより適正に利用すると共に内燃機関をより適正に制御する必要がある。
【０００４】
そこで、本発明は、排ガス還流手段を有する内燃機関を備えたハイブリッド自動車において、排ガス還流をより適正に利用すると共に内燃機関をより適正に制御して車両の動力性能を確保しつつエネルギ効率を向上させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるハイブリッド自動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ている。
【０００６】
本発明によるハイブリッド自動車は、
排気系から吸気系へと排ガスを還流させるための排ガス還流手段を有する内燃機関と、
前記内燃機関の機関軸と駆動輪に動力を伝達する所定の車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記機関軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
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、
運転者による所定の操作に基づいてエネルギ効率を優先する第１のモードと動力性能を優先する第２のモードとの何れを運転モードとすべきか判定するモード判定手段と、
前記モード判定手段により前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記排ガス還流手段による排ガス還流と第１の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴って前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、前記モード判定手段により前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記排ガス還流を伴うことなく前記第１の噴射時期設定制約とは異なる第２の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、
を備えるものである。
【０００７】
このハイブリッド自動車では、運転者の所定の操作に応じてエネルギ効率を優先する第１のモードを運転モードとすべき場合には、排ガス還流手段による排ガス還流と第１の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴って内燃機関が運転されると共に走行に要求される要求駆動力に基づく動力が得られるように内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とが制御される。また、運転者の所定の操作に応じて動力性能を優先する第２のモードを運転モードとすべき場合には、排ガス還流を伴うことなく第１の噴射時期設定制約とは異なる第２の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴って内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく動力が得られるように内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とが制御される。すなわち、このハイブリッド自動車では、運転者による所定の操作に応じて運転モードが動力性能よりもエネルギ効率（燃費）を優先する第１のモードとエネルギ効率よりも動力性能を優先する第２のモードとで切り替えられるようにした上で、第１のモードのもとでは排ガス還流を利用することで内燃機関の燃費を向上させることができるようにすると共に、第２のモードのもとでは排ガス還流を敢えて利用しないことで内燃機関の動力性能をより良好に確保することができるようにしている。更に、このハイブリッド自動車では、内燃機関の燃料噴射タイミングが当該内燃機関の燃費を優先する場合と動力性能を優先する場合とで必ずしも一致しないことを踏まえて、排ガス還流を利用する第１のモードのもとで用いられる第１の噴射時期設定制約と、排ガス還流を利用しない第２のモードのもとで用いられる第２の噴射時期設定制約とを異なるものとしている。これにより、内燃機関の燃費がより向上するように第１のモード用の第１の噴射時期設定制約を適合すると共に、内燃機関の動力性能が良好に確保されるように第２のモード用の第２の噴射時期設定制約を適合することが可能となり、エネルギ効率優先の第１のモードと動力性能優先の第２のモードとの切り替えや排ガス還流の利用の有無によるメリットをより助長させることができる。従って、このハイブリッド自動車では、排ガス還流をより適正に利用すると共に内燃機関をより適正に制御して車両の動力性能を確保しつつエネルギ効率を向上させることが可能となる。
【０００８】
また、前記第２の噴射時期設定制約は、前記燃料噴射タイミングを前記第１の噴射時期設定制約に比べて進角側に設定する傾向を有するものであってもよい。すなわち、本発明によるハイブリッド自動車において、排ガス還流を利用する第１のモードは、基本的にエネルギ効率（燃費）の向上を目的とするものであるから、第１のモードのもとでは、内燃機関のみを走行用動力の発生源として備える車両のように内燃機関のトルクを確保する観点から燃料噴射タイミングを進角させる必要はない。また、排ガス還流を利用しない第２のモードのもとでは、燃料噴射タイミングを適宜進角させることで内燃機関のトルク特性をより良好なものとすることができる。従って、第２の噴射時期設定制約を第１の噴射時期設定制約に比べて燃料噴射タイミングを進角側に設定する傾向を有するものとすれば、排ガス還流の利用により内燃機関の燃費向上を図る第１のモードのもとで用いられる第１の噴射時期設定制約と、排ガス還流を利用せずに内燃機関の動力性能を確保する第２のモードのもとで用いられる第２の噴射時期設定制約とを、それぞれの運転モードの主目的に合致したより適正なものとすることが可能となる。
【０００９】
更に、前記第１および第２の噴射時期設定制約は、前記機関軸の回転数と前記内燃機関の燃料噴射終了時期との関係を規定する制約であってもよい。このように燃料噴射終了時期を機関軸の回転数ごとに規定することで、第１および第２の噴射時期設定制約をノックの発生が抑制されるように燃料噴射タイミングを設定可能なそれぞれの主目的に合致したより適正なものとすることができる。
【００１０】
また、前記制御手段は、前記モード判定手段により前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記内燃機関の燃費を優先する第１の運転ポイント設定制約を用いて前記設定された要求駆動力に対応した前記内燃機関の目標運転ポイントを設定すると共に、前記排ガス還流と前記第１の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、前記モード判定手段により前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記内燃機関の動力性能を優先する第２の運転ポイント設定制約を用いて前記設定された要求駆動力に対応した前記内燃機関の目標運転ポイントを設定すると共に、前記排ガス還流を伴うことなく前記第２の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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ものであってもよい。すなわち、本発明によるハイブリッド自動車では、電力動力入出力手段と電動機とを適宜制御することにより内燃機関の運転ポイントを任意に設定しながら走行に要求される駆動力に基づく動力を車軸等に出力することができる。従って、排ガス還流の利用により内燃機関の燃費向上を図る第１のモードのもとで用いられる第１の運転ポイント設定制約と、排ガス還流を利用せずに内燃機関の動力性能を確保する第２のモードのもとで用いられる第２の運転ポイント設定制約とをそれぞれが対応する運転モードの主目的に合致するように適合しておけば、第１のモードのもとでは燃費がより向上するように内燃機関を制御すると共に第２のモードのもとでは動力性能が良好に確保されるように内燃機関を制御することが可能となる。
【００１１】
更に、前記所定の操作は、アクセルペダルの踏み込み操作であってもよく、前記モード判定手段は、運転者によるアクセル操作量が所定の閾値未満であるときに前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断し、運転者によるアクセル操作量が前記閾値以上であるときに前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断するものであってもよい。これにより、運転者によるアクセル操作量（踏み込み量）が比較的小さく、運転者が動力性能よりもエネルギ効率（燃費）の向上を優先（要求）していると想定される場合には、ハイブリッド自動車をエネルギ効率が向上するように第１のモードのもとで走行させることができる。逆に、運転者によるアクセル操作量が比較的大きく、運転者がエネルギ効率の向上よりも動力性能を優先していると想定される場合には、ハイブリッド自動車を動力性能が良好に確保されるように第２のモードのもとで走行させることができる。
【００１２】
また、前記要求駆動力設定手段は、前記モード判定手段により前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、第１の駆動力設定制約を用いて運転者によるアクセル操作量に対応した前記要求駆動力を設定し、前記モード判定手段により前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記第１の駆動力設定制約に比べて同一の前記アクセル操作量に対する前記要求駆動力を大きく設定する傾向をもった第２の駆動力設定制約を用いて運転者によるアクセル操作量に対応した前記要求駆動力を設定するものであってもよい。かかる構成を採用しても、排ガス還流をより適正に利用すると共に内燃機関をより適正に制御することで、第１のモードのもとではエネルギ効率を向上させると共に第２のモードのもとでは動力性能を良好に確保することが可能となる。
【００１３】
この場合、前記制御手段は、前記モード判定手段により前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記設定された要求駆動力と前記内燃機関が効率よく運転される運転ポイントを規定する運転ポイント設定制約とを用いて該内燃機関の運転ポイントを設定すると共に、前記モード判定手段により前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記設定された要求駆動力と前記運転ポイント設定制約または当該運転ポイント設定制約とは異なる他の運転ポイント設定制約と車速に応じて定められる前記内燃機関の下限回転数とを用いて該内燃機関の運転ポイントを設定するものであってもよい。
【００１４】
更に、前記所定の操作は、前記第１のモードと前記第２のモードとの選択を可能とするモード選択スイッチの操作であってもよく、前記モード判定手段は、運転者による前記モード選択スイッチの操作状態に基づいて前記第１および第２のモードの何れを運転モードとすべきか判定するものであってもよい。かかる構成によれば、モード選択スイッチの操作状態が運転者の意向、すなわちエネルギ効率の向上と動力性能の確保との何れを優先すべきかを示すことになるので、運転者の意向に即しながら、排ガス還流をより適正に利用すると共に内燃機関をより適正に制御して車両の動力性能を確保しつつエネルギ効率を向上させることが可能となる。
【００１５】
そして、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電用電動機と、前記車軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。
【００１６】
本発明によるハイブリッド自動車の制御方法は、
排気系から吸気系へと排ガスを還流させるための排ガス還流手段を有する内燃機関と、前記内燃機関の機関軸と駆動輪に動力を伝達する所定の車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記機関軸と前記車軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる他の車軸に動力を出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えるハイブリッド自動車の制御方法であって、
（ａ）運転者による所定の操作に基づいてエネルギ効率を優先する第１のモードと動力性能を優先する第２のモードとの何れを運転モードとすべきか判定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて前記第１のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記排ガス還流手段による排ガス還流と第１の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴って前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、ステップ（ａ）にて前記第２のモードを前記運転モードとすべきと判断された場合には、前記排ガス還流を伴うことなく前記第１の噴射時期設定制約とは異なる第２の噴射時期設定制約に従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく動力が得られるように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、
を含むものである。
【００１７】
この方法によれば、排ガス還流をより適正に利用すると共に内燃機関をより適正に制御して車両の動力性能を確保しつつエネルギ効率を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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】
【００１９】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２を含む内燃機関装置２１と、エンジン２２のクランクシャフト（機関軸）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に接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに連結された減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、ハイブリッド自動車２０の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（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００２０】
内燃機関装置２１を構成するエンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気を燃焼室１２０内で爆発燃焼させ、混合気の爆発燃焼に伴うピストン１２１の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動へと変換することにより動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２では、図２からわかるように、エアクリーナ１２２により清浄された空気がスロットルバルブ１２３を介して吸気管１２６内に取り入れられ、吸入空気には燃料噴射弁１２７からガソリン等の燃料が噴射される。こうして得られる空気と燃料との混合気は、可変バルブタイミング機構として構成された動弁機構１３０により駆動される吸気バルブ１３１を介して燃焼室１２０に吸入されると共に点火プラグ１２８による電気火花によって爆発燃焼させられる。エンジン２２からの排気ガスは、排気バルブ１３２や排気マニホールド１４０を介して一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）といった有害成分を浄化する排ガス浄化触媒（三元触媒）を備える浄化装置１４１へと送出され、浄化装置１４１にて浄化された後、外部へと排出される。また、内燃機関装置２１は、浄化装置１４１の後段の排気管に接続されて排ガスをサージタンク（吸気系）へと還流させるＥＧＲ管１４２と、このＥＧＲ管１４２の中途に設けられて排気系から吸気系へと還流される排ガス（ＥＧＲガス）の還流量（ＥＧＲ量）を調節するＥＧＲ弁１４３と、ＥＧＲ管１４２内のＥＧＲガスの温度を検出する温度センサ１４４等を含む。
【００２１】
このように構成されるエンジン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により制御される。エンジンＥＣＵ２４は、図２に示すように、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の他に各種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等とを含む。そして、エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態等を検出する各種センサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力される。例えば、エンジンＥＣＵ２４には、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１８０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１８１からの冷却水温Ｔｗ、燃焼室１２０内の圧力を検出する筒内圧センサ１８２からの筒内圧力、吸気バルブ１３１や排気バルブ１３２を駆動する動弁機構１３０に含まれ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１３３からのカムポジション、スロットルバルブ１２３の位置を検出するスロットルバルブポジションセンサ１２４からのスロットルポジション、エンジン２２の負荷としての吸入空気量を検出するエアフローメータ１８３からの吸入空気量ＧＡ、吸気管１２６に取り付けられた吸気温度センサ１８４からの吸気温度Ｔａｉｒ、吸気管１２６内の負圧を検出する吸気圧センサ１８５からの吸気負圧Ｐｉ、排気マニホールド１４０の浄化装置１４１の上流側に配置された空燃比センサ１８６からの空燃比ＡＦ、ＥＧＲ管１４２の温度センサ１４４からのＥＧＲガス温度等が入力ポートを介して入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２を駆動するための様々な制御信号を図示しない出力ポートを介して出力する。例えば、エンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１２７への駆動信号やスロットルバルブ１２３の位置を調節するスロットルモータ１２５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１２９への制御信号、動弁機構１３０への制御信号、ＥＧＲ弁１４３への駆動信号等を出力ポートを介して出力する。更に、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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ハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２２】
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う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア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、車軸側回転要素としてのリングギヤ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、動力分配統合機構３０は、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側と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３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００２３】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何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り、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は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何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等が入力されており、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等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータ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ＥＣＵ７０に出力する。
【００２４】
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からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、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ＥＣＵ７０に出力する。更に、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を算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、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可能である。
【００２５】
ハイブリッドＥＣＵ７０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や、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰ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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等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等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。
【００２６】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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とに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべきトルクである要求トルクＴｒ＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸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とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊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に出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクＴｒ＊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トルクＴｒ＊に応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１および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から要求トルクＴｒ＊に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。
【００２７】
次に、上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０が走行しているときの動作について説明する。図３は、エンジン２２の運転を伴ってハイブリッド自動車２０が走行しているときに、実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２８】
図３に示す駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、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８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力するものとし、充放電要求パワーＰｂ＊や入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに連結された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定した上で、車両全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例において、要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、図示するようにモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除するか、あるいは車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めることができる。
【００２９】
次いで、ステップＳ１００にて入力した車速Ｖに基づいてモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆを設定する（ステップＳ１２０）。モード判定閾値Ａｃｃｒｅｆは、運転者によるアクセル操作量（踏み込み量）を示すアクセル開度Ａｃｃとの比較により、ハイブリッド自動車２０の運転モードをエンジン２２のトルク出力よりも燃費（エネルギ効率）を優先するノーマルモードとエンジン２２の燃費向上よりもトルク出力を優先するパワーモードとの何れとするかを決定するのに用いられる。実施例では、車速Ｖとモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆとの関係が予め定められて図示しないモード判定閾値設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、モード判定閾値Ａｃｃｒｅｆとしては、与えられた車速Ｖに対応したものが当該マップから導出・設定される。なお、モード判定閾値Ａｃｃｒｅｆは、例えば５０〜７０％程度の値とされると共にアクセル開度Ａｃｃが小さいほど大きい値とされてもよい。モード判定閾値Ａｃｃｒｅｆを設定したならば、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃがモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０にてアクセル開度Ａｃｃがモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆ未満であると判断された場合には、運転者によるアクセル踏み込み量が比較的小さいことになるので、運転者からは車軸としてのリングギヤ軸３２ａに対してさほど大きなトルクの出力が要求されていないと想定される。従って、アクセル開度Ａｃｃがモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆ未満である場合には、ハイブリッド自動車２０の運転モードを燃費優先のノーマルモードとすべく所定の運転モードフラグＦｍｏｄを値０に設定する（ステップＳ１４０）。更に、エンジン２２の燃費を向上させるためにＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流が実行されるように所定のＥＧＲフラグＦｅｇｒを値１に設定すると共に（ステップＳ１５０）、エンジン２２の目標運転ポイントである目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の設定に用いられるエンジン動作ラインとしてエンジン２２が効率よく運転される運転ポイントを規定する燃費優先動作ライン（第１の運転ポイント設定制約）を設定する（ステップＳ１６０）。これに対して、ステップＳ１３０にてアクセル開度Ａｃｃがモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆ以上であると判断された場合には、運転者によるアクセル踏み込み量が比較的大きいことになるので、運転者から車軸としてのリングギヤ軸３２ａに対して比較的大きなトルクの出力が要求されていると想定される。従って、アクセル開度Ａｃｃがモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆ以上である場合には、ハイブリッド自動車２０の運転モードをトルク優先のパワーモードとすべく上記運転モードフラグＦｍｏｄを値１に設定する（ステップＳ１７０）。更に、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流が実行されないように上記ＥＧＲフラグＦｅｇｒを値０に設定すると共に（ステップＳ１８０）、エンジン動作ラインとしてエンジン２２の燃費よりもトルク出力を優先するトルク優先動作ライン（第２の運転ポイント設定制約）を設定する（ステップＳ１９０）。
【００３０】
ステップＳ１６０またはＳ１９０の処理を実行したならば、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の目標運転ポイントである目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ２００）。すなわち、ステップＳ１６０にてエンジン動作ラインとして燃費優先動作ラインが設定されている場合、ステップＳ２００では、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とが図５に例示する燃費優先動作ライン（同図における破線参照）と要求パワーＰ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定となることを示す相関曲線との交点として求められる。また、ステップＳ１９０にてエンジン動作ラインとしてトルク優先動作ラインが設定されている場合、ステップＳ２００では、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とが図５に例示するトルク優先動作ライン（同図における実線参照）と要求パワーＰ＊が一定となることを示す相関曲線との交点として求められる。なお、実施例のトルク優先動作ラインは、図示するように、常用回転数域において効率（燃費）を比較的良好に保ちつつエンジン２２から比較的大きなトルクが出力されるように目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を規定するものとされている。また、実施例の燃費優先動作ラインは、比較的高い所定回転数Ｎｒｅｆ（例えば４０００〜５０００ｒｐｍ）以下の回転数域において、できるだけ燃費を向上させるべくエンジン２２からのトルク出力が若干抑えられるように目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との関係を規定するものとされている。
【００３１】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定した後、目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（１）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、目標トルクＴｅ＊や計算した目標回転数Ｎｍ１＊、現在の回転数Ｎｍ１等を用いて次式（２）に従いモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２１０）。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。図６に動力分配統合機構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例示する。図中、左側のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に一致するサンギヤ３１の回転数を示し、中央のＣ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅに一致するキャリア３４の回転数を示し、右側の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。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１にトルクＴｍ１を出力させたときにこのトルク出力によりリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２にトルクＴｍ２を出力させたときに減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を求めるための式（１）は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３２】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)  …（１）
Tm1*=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt  …（２）
【００３３】
モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとステップＳ２１０にて設定したモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを用いてモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）に従い計算する（ステップＳ２２０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（５）に従い計算する（ステップＳ２３０）。そして、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値に設定する（ステップＳ２４０）。このようしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内に制限することができる。なお、式（５）は、図６の共線図から容易に導出することができる。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２５０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを得るために、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいて目標吸入空気量ＧＡ＊を設定すると共に、目標吸入空気量ＧＡ＊に基づいてスロットルバルブ１２３の目標開度ＴＨ＊を設定し、スロットルバルブポジションセンサ１２４からのスロットルポジションに基づいてスロットルバルブ１２３の開度が目標開度ＴＨ＊となるようにスロットルモータ１２５を制御する。更に、エンジンＥＣＵ２４は、このようなスロットル開度制御と共に、燃料噴射制御、点火時期制御、バルブタイミング制御、排ガス還流制御（以下「ＥＧＲ制御」という）等を実行する。
【００３４】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（３）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（４）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …（５）
【００３５】
ここで、エンジンＥＣＵ２４によるＥＧＲ制御について説明すると、実施例のハイブリッド自動車２０では、上述の駆動制御ルーチンによりＥＧＲフラグＦｅｇｒが値１に設定されてハイブリッド自動車２０の運転モードがノーマルモードに設定された場合には、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流が実行されることになるが、上述の駆動制御ルーチンによりＥＧＲフラグＦｅｇｒが値０に設定されてハイブリッド自動車２０の運転モードがパワーモードに設定された場合には、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流が実行されない。すなわち、ハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセル操作に応じて運転モードがエンジン２２のトルク出力よりも燃費を優先するノーマルモードに設定された場合には、エンジン２２の燃費をより向上させることができるようにＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流を実行することとしている。また、運転者によるアクセル操作に応じて運転モードがエンジン２２の燃費よりもトルク出力を優先するパワーモードに設定された場合には、エンジン２２からの良好にトルクが出力されるように敢えてＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流の実行を取り止めているのである。そして、ノーマルモードのもとでＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流を実行する場合、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、エンジン２２の回転数Ｎｅと吸入空気量ＧＡとに基づいて吸気系に還流させるべきＥＧＲガスの目標値である目標ＥＧＲ量Ｖｅｇｒ＊を設定すると共に目標ＥＧＲ量Ｖｅｇｒ＊に対応したＥＧＲ弁１４３に対する指令値ｄｅｇｒ（指令デューティ比）を設定し、ＥＧＲ弁１４３の図示しないアクチュエータ（例えばステップモータ等）に送信する。また、このようなＥＧＲ制御が実行される際には、ポンピングロスの低減による燃費向上を可能とすべく基本的に目標ＥＧＲ量Ｖｅｇｒ＊が大きいほどスロットル開度を大きくするようにスロットル開度補正量が設定されると共に、燃焼室１２０における混合気の燃焼の遅れを抑制すべく基本的に目標ＥＧＲ量Ｖｅｇｒ＊が大きいほど点火時期を進角させるように点火時期補正量が設定され、これらの補正量がスロットル開度制御や点火時期制御が別途実行される際に用いられることになる。
【００３６】
また、図７は、エンジン２２が運転されている際にエンジンＥＣＵ２４により所定時間ごとに繰り返し実行される燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。同図を参照しながら、エンジンＥＣＵ２４による燃料噴射制御について説明すると、図７のルーチンの開始に際して、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、クランクポジションセンサ１８０からのクランクポジションに基づいて計算されるクランクシャフト２６（エンジン２２）の回転数Ｎｅや、エアフローメータ１８３からの吸入空気量ＧＡ、別途設定される目標空燃比ＡＦ＊、水温センサ１８１からの冷却水温Ｔｗ、吸気温度センサ１８４からの吸気温度Ｔａｉｒ、空燃比センサ１８６からの空燃比ＡＦ、運転モードフラグＦｍｏｄの値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ３００）。
【００３７】
次いで、ステップＳ１００にて入力した運転モードフラグＦｍｏｄが値０であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０にて運転モードフラグＦｍｏｄが値０であると判断された場合、すなわちハイブリッド自動車２０の運転モードがノーマルモードである場合には、ステップＳ３００にて入力した回転数Ｎｅとノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップ（第１の噴射時期設定制約）とを用いてエンジン２２の気筒ごとに燃料噴射終了時期τｅを設定する（ステップＳ３２０）。また、ステップＳ３１０にて運転モードフラグＦｍｏｄが値１であると判断された場合、すなわちハイブリッド自動車２０の運転モードがパワーモードである場合には、ステップＳ３００にて入力した回転数Ｎｅとパワーモード用の噴射終了時期設定用マップ（第２の噴射時期設定制約）とを用いてエンジン２２の気筒ごとに燃料噴射終了時期τｅを設定する（ステップＳ３３０）。ここで、ノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップとパワーモード用の噴射終了時期設定用マップとは、図８に示すように、それぞれクランクシャフト２６の回転数Ｎｅと燃料噴射終了時期τｅ（上死点を基準としたクランク角）との関係を規定するように予め実験・解析を経て定められるものである。そして、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の燃料噴射タイミングが燃費を優先する場合とトルク出力を優先する場合とで必ずしも一致しないことを踏まえて、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流を利用するノーマルモードのもとで用いられるノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップと、排ガス還流を利用しないパワーモードのもとで用いられるパワーモード用の噴射終了時期設定用マップとを異なるものとしている。すなわち、排ガス還流を利用するノーマルモードは、基本的に燃費（エネルギ効率）の向上を目的とするものであるから、ノーマルモードのもとでは、エンジンのみを走行用動力の発生源として備える車両のようにエンジンのトルクを確保する観点から燃料噴射タイミングを進角させる必要はない。また、排ガス還流を利用しないパワーモードのもとでは、燃料噴射タイミングを適宜進角させることでエンジン２２のトルク特性をより良好なものとすることができる。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、パワーモード用の噴射時期設定用マップをノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップに比べて燃料噴射終了時期τｅを進角側に設定する傾向を有するものとし、排ガス還流の利用によりエンジン２２の燃費向上を図るノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップと、排ガス還流を利用せずにエンジン２２からのトルク出力を良好に確保するパワーモード用の終了時期設定用マップとがそれぞれの運転モードの主目的に合致したより適正なものになるようにしている。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ノーマルモードのもとでの吸気バルブ１３１のバルブタイミング（開閉タイミング）とパワーモードのもとでの吸気バルブ１３１のバルブタイミングとをそれぞれの運転モードの主目的に合致したより適正なものとなるように別個に定められているので、ノーマルモード用およびパワーモード用の噴射終了時期設定用マップの作成に際しては、吸気バルブ１３１のバル���タイミングも考慮される。
【００３８】
ステップＳ３２０またはＳ３３０にて各気筒の燃料噴射終了時期τｅを設定したならば、ステップＳ３００にて入力した吸入空気量ＧＡと目標空燃比ＡＦ＊と図示しない基本噴射時間設定用マップとを用いて気筒ごとに基本噴射時間τｐを設定する（ステップＳ３４０）。更に、設定した基本噴射時間τｐとステップＳ１００にて入力した冷却水温Ｔｗや吸入空気温度Ｔａｉｒ、空燃比ＡＦ等に基づく噴射時間補正処理を実行して各気筒の燃料噴射時間τを設定する（ステップＳ３５０）。そして、ステップＳ３２０またはＳ３３０にて設定した燃料噴射終了時期τｅとステップＳ３５０にて設定した燃料噴射時間τとに基づいて各気筒の燃料噴射開始時期τｓを設定した上で（ステップＳ３６０）、気筒ごとに燃料噴射開始時期τｓから燃料噴射時間τだけ開弁するように燃料噴射弁１２７を制御し（ステップＳ３７０）、再度ステップＳ３００以降の処理を実行する。
【００３９】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者のアクセル操作に応じて燃費（エネルギ効率）を優先するノーマルモードを運転モードとすべき場合には、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流とノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップに従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射とを伴ってエンジン２２が運転されると共に走行に要求される要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが車軸としてのリングギヤ軸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とが制御される（図３のＳ１４０〜Ｓ１６０，Ｓ２００〜Ｓ２５０，図７のＳ３２０，Ｓ３４０〜Ｓ３７０）。また、運転者のアクセル操作に応じてトルク出力を優先するパワーモードを運転モードとすべき場合には、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流を伴うことなくノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップとは異なるパワーモード用の噴射終了時期設定用マップに従って定められる燃料噴射タイミングでの燃料噴射を伴ってエンジン２２が運転されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが車軸としてのリングギヤ軸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とが制御される（図３のＳ１７０〜Ｓ１９０，Ｓ２００〜Ｓ２５０，図７のＳ３３０，Ｓ３４０〜Ｓ３７０）。
【００４０】
すなわち、ハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセル操作に応じて運転モードがエンジン２２のトルク出力よりも燃費を優先するノーマルモードとエンジン２２の燃費よりもトルク出力を優先するパワーモードとで切り替えられるようにした上で、ノーマルモードのもとでは排ガス還流を利用することでエンジン２２の燃費を向上させることができるようにすると共に、パワーモードのもとでは排ガス還流を敢えて利用しないことでエンジン２２のトルク出力をより良好に確保することができるようにしている。更に、ハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の燃料噴射タイミングが当該エンジン２２の燃費を優先する場合とトルク出力を優先する場合とで必ずしも一致しないことを踏まえて、排ガス還流を利用するノーマルモードのもとで用いられるノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップと、排ガス還流を利用しないパワーモードのもとで用いられるパワーモード用の噴射終了時期設定用マップとを異なるものとしている。これにより、エンジン２２の燃費がより向上するようにノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップを適合すると共に、エンジン２２のトルク出力が良好が確保されるようにパワーモード用の噴射終了時期設定用マップを適合することが可能となり、燃費優先のノーマルモードとトルク優先のパワーモードとの切り替えや排ガス還流の利用の有無によるメリットをより助長させることができる。従って、実施例のハイブリッド自動車２０では、排ガス還流をより適正に利用すると共にエンジン２２をより適正に制御して動力性能を確保しつつエネルギ効率を向上させることが可能となる。
【００４１】
また、上記ハイブリッド自動車２０において、排ガス還流を利用するノーマルモードは、基本的にエネルギ効率（燃費）の向上を目的とするものであるから、ノーマルモードのもとでは、エンジン２２のみを走行用動力の発生源として備える車両のようにエンジン２２のトルクを確保する観点から燃料噴射タイミングを進角させる必要はない。また、排ガス還流を利用しないパワーモードのもとでは、燃料噴射タイミングを適宜進角させることでエンジン２２のトルク特性をより良好なものとすることができる。従って、パワーモード用の噴射終了時期設定用マップをノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップに比べて燃料噴射タイミングを進角側に設定する傾向を有するものとすれば、排ガス還流の利用によりエンジン２２の燃費向上を図るノーマルモードのもとで用いられるノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップと、排ガス還流を利用せずにエンジン２２の動力性能を確保するパワーモードのもとで用いられるパワーモード用の噴射終了時期設定用マップとを、それぞれの運転モードの主目的に合致したより適正なものとすることが可能となる。そして、ノーマルモード用およびパワーモード用の噴射終了時期設定用マップをクランクシャフト２６の回転数Ｎｅと燃料噴射終了時期τｅとの関係を規定するものとすれば、ノーマルモード用およびパワーモード用の噴射終了時期設定用マップをノックの発生が抑制されるように燃料噴射タイミングを設定可能なそれぞれの主目的に合致したより適正なものとすることができる。
【００４２】
更に、実施例のハイブリッド自動車２０では、ノーマルモードを運転モードとすべき場合には、エンジン２２の燃費を優先する燃費優先ラインを用いて要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊対応したエンジン２２の目標運転ポイントである目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とが設定され（図３のステップＳ１６０，Ｓ２００）、パワーモードを運転モードとすべき場合には、エンジン２２のトルク出力を優先するトルク優先動作ラインを用いて要求トルクＴｒ＊に基づく要求パワーＰ＊に対応したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊が設定される（図３のステップＳ１９０，Ｓ２００）。すなわち、ハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１およびＭＧ２を適宜制御することによりエンジン２２の運転ポイントを任意に設定しながら要求トルクＴｒ＊に基づくトルクを車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力することができる。従って、排ガス還流の利用によりエンジン２２の燃費向上を図るノーマルモードのもとで用いられる燃費優先動作ラインと、排ガス還流を利用せずにエンジン２２のトルク出力を良好に確保するパワーモードのもとで用いられるトルク優先動作ラインとをそれぞれが対応する運転モードの主目的に合致するように適合しておけば、ノーマルモードのもとでは燃費がより向上するようにエンジン２２を制御すると共にパワーモードのもとではトルク出力が良好に確保されるようにエンジン２２を制御することが可能となる。
【００４３】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセル操作量を示すアクセル開度Ａｃｃが車速Ｖに応じたモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆ未満であるときにノーマルモードを運転モードとすべきと判断され、アクセル開度Ａｃｃがモード判定閾値Ａｃｃｒｅｆ以上であるときにパワーモードを運転モードとすべきと判断される（ステップＳ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１７０）。これにより、運転者によるアクセル操作量（アクセルペダル８３の踏み込み量）が比較的小さく、運転者が動力性能よりもエネルギ効率（燃費）の向上を優先（要求）していると想定される場合には、ハイブリッド自動車２０をエネルギ効率（燃費）が向上するようにノーマルモードのもとで走行させることができる。逆に、運転者によるアクセル操作量が比較的大きく、運転者がエネルギ効率（燃費）の向上よりも動力性能を優先（要求）していると想定される場合には、ハイブリッド自動車２０を動力性能が良好に確保されるようにパワーモードのもとで走行させることができる。
【００４４】
引き続き、図９および図１０を参照しながら、本発明の変形例について説明する。なお、変形例において、上記実施例のハイブリッド自動車２０に関連して説明したものと同一の要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する。図９は、変形例に係る駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、この駆動制御ルーチンは、エンジン２２のトルク出力よりも燃費（エネルギ効率）を優先するノーマルモードとエンジン２２の燃費向上よりもトルク出力を優先するパワーモードとの選択を運転者に許容するパワースイッチ８８（モード選択スイッチ、図１における二点鎖線参照）を備えたハイブリッド自動車２０に適用される。すなわち、図９の駆動制御ルーチンも、エンジン２２の運転を伴ってハイブリッド自動車２０が走行しているときにハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される。
【００４５】
図９に示す駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、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８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、充放電要求パワーＰｂ＊、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、パワースイッチフラグＦｐｓｗの値といった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ５００）。なお、パワースイッチフラグＦｐｓｗは、パワースイッチ８８がオフされているとき、すなわち運転者によりハイブリッド自動車２０の運転モードとしてノーマルモードが選択されているときにハイブリッドＥＣＵ７０により値０に設定されると共に、パワースイッチ８８がオンされているとき、すなわち運転者によりハイブリッド自動車２０の運転モードとしてパワーモードが選択されているときにハイブリッドＥＣＵ７０により値１に設定され、所定の記憶領域に保持されるものである。
【００４６】
ステップＳ５００のデータ入力処理の後、入力したパワースイッチフラグＦｐｓｗが値１であるか否かを判定する（ステップＳ５１０）。ステップＳ５１０にてパワースイッチフラグＦｐｓｗが値０であると判断された場合、すなわち運転者により運転モードとして燃費優先のノーマルモードが選択されている場合には、運転モードフラグＦｍｏｄを値０に設定する（ステップＳ５２０）。更に、エンジン２２の燃費を向上させるためにＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流が実行されるようにＥＧＲフラグＦｅｇｒを値１に設定すると共に（ステップＳ５３０）、ステップＳ５００にて入力したアクセル開度Ａｃｃと第１の駆動力設定制約としてのノーマルモード用のアクセル開度設定用マップとを用いて制御上のアクセル開度である実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を設定する（ステップＳ５４０）。これに対して、ステップＳ５１０にてパワースイッチフラグＦｐｓｗが値１であると判断された場合、すなわち運転者により運転モードとしてトルク優先のパワーモードが選択されている場合には、運転モードフラグＦｍｏｄを値１に設定する（ステップＳ５５０）。更に、ＥＧＲ弁１４３を介した排ガス還流が実行されないように上記ＥＧＲフラグＦｅｇｒを値０に設定すると共に（ステップＳ５６０）、ステップＳ５００にて入力したアクセル開度Ａｃｃと第２の駆動力設定制約としてのパワーモード用のアクセル開度設定用マップとを用いて制御上のアクセル開度である実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を設定する（ステップＳ５７０）。
【００４７】
図１０にノーマルモード用のアクセル開度設定用マップおよびパワーモード用のアクセル開度設定用マップを例示する。同図に示すように、実施例のノーマルモード用のアクセル開度設定用マップは、０〜１００％の範囲でアクセル開度Ａｃｃに対して実行用アクセル開度Ａｃｃ＊が線形性をもつように予め作成されてＲＯＭ７４に記憶されている。図１０に例示するノーマルモード用のアクセル開度設定用マップは、アクセル開度Ａｃｃをそのまま実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定するように作成されたものである。また、実施例のパワーモード用のアクセル開度設定用マップは、図１０に示すように、低車速時における車両の飛び出し感を抑制すべく任意の低アクセル開度領域にあるアクセル開度Ａｃｃに対してはノーマルモード用のアクセル開度設定用マップにより設定されるものと同一の値を実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定し、低アクセル開度領域以外の１００％までのアクセル開度Ａｃｃに対してはアクセル操作に対するトルク出力の応答性を向上させるべくノーマルモード用のアクセル開度設定用マップにより設定されるものよりも大きな値を実行用アクセル開度Ａｃｃ＊として設定するように作成されてＲＯＭ７４に記憶されている。
【００４８】
ステップＳ５４０またはＳ５７０にて実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を設定したならば、実行用アクセル開度Ａｃｃ＊とステップＳ１００にて入力した車速Ｖとに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定した上で、車両全体に要求される要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ５８０）。ステップＳ５８０では、図４に示す要求トルク設定用マップから実行用アクセル開度Ａｃｃ＊と車速Ｖとに対応する値を要求トルクＴｒ＊として導出・設定することができる。また、要求パワーＰ＊は、図３のステップＳ２００と同様にして算出することができる。次いで、要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の仮の目標運転ポイントである仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定する（ステップＳ５９０）。ステップＳ５９０では、仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを例えば図５に示す燃費優先動作ラインと要求パワーＰ＊（Ｎｅｔｍｐ×Ｔｅｔｍｐ）が一定となることを示す相関曲線との交点として求めることができる。また、ステップＳ５９０では、運転者により運転モードとして燃費優先のノーマルモードが選択されている場合、図５に示す燃費優先動作ラインを用いてエンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定すると共に、運転者により運転モードとしてトルク優先のパワーモードが選択されている場合、図５に示すトルク優先動作ラインを用いてエンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定してもよい。
【００４９】
ステップＳ５９０の処理の後、運転モードフラグＦｍｏｄが値１であるか否か、すなわち運転者によりパワーモードが選択されているか否かを判定し（ステップＳ６００）、運転モードフラグＦｍｏｄが値０であって運転者によりノーマルモードが選択されている場合には、仮目標回転数Ｎｅｔｍｐをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共に仮目標トルクＴｅｔｍｐをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊として設定する（ステップＳ６１０）。これに対して、運転モードフラグＦｍｏｄが値１であって運転者によりパワーモードが選択されている場合には、エンジン２２から速やかにトルクを出力可能となるようにエンジン２２の回転数Ｎｅの下限値であるエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを設定する（ステップＳ６２０）。実施例では、例えば車速Ｖが高いほどエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎが大きくなるように車速Ｖとエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとの関係が予め定められて図示しないエンジン下限回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、エンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとしては、与えられた車速Ｖに対応したものが当該マップから導出・設定される。こうしてエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを設定したならば、仮目標回転数Ｎｅｔｍｐとエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとの大きい方をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共に、ステップＳ１６０にて設定した要求パワーＰ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除することによりエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ６３０）。そして、ステップＳ６１０またはＳ６３０の処理の後、図３のステップＳ２１０〜Ｓ２５０の処理と同様のステップＳ６４０〜Ｓ６８０の処理を実行し、再度ステップＳ５００以降の処理を実行する。そして、かかる変形例においても、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを得るために、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいて目標吸入空気量ＧＡ＊やスロットルバルブ１２３の目標開度ＴＨ＊を設定し、スロットルバルブ１２３の開度が目標開度ＴＨ＊となるようにスロットルモータ１２５を制御する。更に、エンジンＥＣＵ２４は、このようなスロットル開度制御と共に、燃料噴射制御（図７の燃料噴射制御ルーチン）、点火時期制御、バルブタイミング制御、排ガス還流制御（以下「ＥＧＲ制御」という）等を実行する。
【００５０】
このように、パワースイッチ８８を操作することによりノーマルモードおよびパワーモードの何れかを運転モードとして選択可能な場合には、パワースイッチ８８の操作状態が運転者の意向、すなわちエネルギ効率（燃費）の向上と動力性能の確保との何れを優先すべきかを示すことになるので、運転者の意向に即しながら、排ガス還流をより適正に利用すると共にエンジン２２をより適正に制御して車両の動力性能を確保しつつエネルギ効率を向上させることが可能となる。また、ノーマルモード用のアクセル開度設定用マップに比べて同一のアクセル開度Ａｃｃに対する実行用アクセル開度Ａｃｃ＊を大きく設定する傾向をもったパワーモード用のアクセル開度設定用マップを用いれば、パワーモードの選択時には、ノーマルモードの選択時に比べて同一のアクセル開度Ａｃｃに対する要求トルクＴｒ＊を大きく設定することが可能となる。これにより、ノーマルモードのもとではエネルギ効率を向上させると共にパワーモードのもとでは動力性能を良好に確保することが可能となる。
【００５１】
なお、上記実施例のハイブリッド自動車２０では、車軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸に出力するものであるが、本発明の適用対象はこれに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１１に示す変形例に係るハイブリッド自動車２０Ａのように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。更に、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して車輪３９ａ，３９ｂに接続される車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図１２に示す変形例に係るハイブリッド自動車２０Ｂのように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と車輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する車軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を車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を備えたものに適用されてもよい。
【００５２】
ここで、上記各実施例および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しておく。すなわち、上記実施例等では、排気管に接続されて排ガスをサージタンクへと還流させるＥＧＲ管１４２と当該ＥＧＲ管１４２の中途に設けられて排気系から吸気系へと還流される排ガスの還流量を調節するＥＧＲ弁１４３とを有するエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０の組み合わせや対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、車軸としてのリングギヤ軸３２ａに動力を入出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ１およびＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、図３のステップＳ１１０または図９のＳ５２０〜Ｓ５８０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「要求駆動力設定手段」に相当し、図３のステップＳ１２０およびＳ１３０の処理や図９のステップＳ５１０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「モード判定手段」に相当し、図３または図９の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０と図７の燃料噴射制御ルーチンやＥＧＲ制御を実行するエンジンＥＣＵ２４との組み合わせが「制御手段」に相当する。また、パワースイッチ８８が「モード選択スイッチ」に相当し、モータＭＧ１が「発電用電動機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。
【００５３】
ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電力動力入出力手段」は、内燃機関の機関軸と駆動輪に動力を伝達する所定の車軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って機関軸と車軸とに動力を入出力するものであれば、モータＭＧ１および動力分配統合機構３０の組み合わせや対ロータ電動機２３０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」や「発電用電動機」は、モータＭＧ１，ＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、電動機と電力をやり取り可能なものであればキャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「要求駆動力設定手段」は、アクセル開度と車速とに基づいて要求駆動力としての要求トルクを設定するものに限られず、例えばアクセル開度のみに基づいて要求駆動力を設定するもののような他の如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら実施例および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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００５４】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例のハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】内燃機関装置２１の概略構成図である。
【図３】実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】燃費優先動作ラインとトルク優先動作ラインと要求パワーＰ＊が一定となることを示す相関曲線とを例示する説明図である。
【図６】エンジン２２が運転された状態でハイブリッド自動車２０が走行しているときの動力分配統合機構３０における回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を例示する説明図である。
【図７】燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】ノーマルモード用の噴射終了時期設定用マップとパワーモード用の噴射終了時期設定用マップとを例示する説明図である。
【図９】変形に係る駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】ノーマルモード用のアクセル開度設定用マップおよびパワーモード用のアクセル開度設定用マップを例示する説明図である。
【図１１】変形例に係るハイブリッド自動車２０Ａの概略構成図である。
【図１２】他の変形例に係るハイブリッド自動車２０Ｂの概略構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０，２０Ａ，２０Ｂ  ハイブリッド自動車、２１  内燃機関装置、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，７２  ＣＰＵ、２４ｂ，７４  ＲＯＭ、２４ｃ，７６  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、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ〜３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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  ブレーキペダルストロークセンサ、８７  車速センサ、８８  パワースイッチ、１２０  燃焼室、１２１  ピストン、１２２  エアクリーナ、１２３  スロットルバルブ、１２４  スロットルバルブポジションセンサ、１２５  スロットルモータ、１２６  吸気管、１２７  燃料噴射弁、１２８  点火プラグ、１２９  イグニッションコイル、１３０  動弁機構、１３１  吸気バルブ、１３２  排気バルブ、１３３  カムポジションセンサ、１４０  排気マニホールド、１４１  浄化装置、１４２  ＥＧＲ管、１４３  ＥＧＲ弁、１４４  温度センサ、１８０  クランクポジションセンサ、１８１  水温センサ、１８２  筒内圧センサ、１８３  エアフローメータ、１８４  吸気温度センサ、１８５  吸気圧センサ、１８６  空燃比センサ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2009262753.tif 000003
【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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【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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