(57)【要約】【課題】排気系の排気を吸気系に供給するＥＧＲ装置を備える内燃機関においてＥＧＲバルブの開固着をより正確に判定する。【解決手段】エンジンの負荷率ｋｌが所定値α未満のときには（Ｓ４１０）、エンジンの目標トルクＴｅ＊に対する実際に出力されるエンジントルクＴｅの割合が所定値β未満で（仮異常判定フラグＦｔｍｐが値１）且つエンジン要求パワーＰｅ＊が値０のときに（Ｓ４３０〜Ｓ４７０）、判定用トルクＴｓｅｔをエンジンの目標トルクに設定し（ステップＳ４８０）、所定時間Ｔ１を待って（Ｓ４９０）、エンジントルクＴｅと所定値γとを比較し（Ｓ５００）、エンジントルクＴｅが所定値γ未満のときに、ＥＧＲバルブが開固着していると判定する。これにより、負荷変動の影響を受けることなく、ＥＧＲバルブの開固着をより正確に判定することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関が所定の低負荷領域で運転されているときには該所定の低負荷領域とは異なる非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気を前記内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、
目標トルクに基づいて前記内燃機関を運転制御する制御手段と、
前記内燃機関の出力トルクを検出する出力トルク検出手段と、
前記内燃機関が前記所定の低負荷領域で運転されている状態で所定の判定実行条件が成立したとき、所定の判定用トルクを前記目標トルクとして設定し、該設定した目標トルクで前記制御手段により前記内燃機関が運転制御されたときに前記出力トルク検出手段により検出された出力トルクが前記所定の判定用トルクに対して不足しているか否かにより前記排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する異常判定手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記検出された内燃機関の出力トルクが所定トルク未満のときに前記排気供給手段に異常が生じていると判定する手段である請求項１記載の内燃機関装置。
【請求項３】
前記所定の低負荷領域は、前記排気供給手段の弁開度が開方向で固着したときに前記内燃機関が失火する可能性のある領域である請求項１または２記載の内燃機関装置。
【請求項４】
前記内燃機関の排気系に浄化触媒が設けられてなる請求項１ないし３いずれか１項に記載の内燃機関装置。
【請求項５】
前記所定の低負荷領域は、前記排気供給手段の弁開度が開方向で固着したときに前記浄化触媒が過熱する可能性のある領域である請求項４記載の内燃機関装置。
【請求項６】
前記異常判定手段は、前記内燃機関に要求される機関要求パワーが略値０のときに前記所定の判定実行条件が成立したとして前記排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する手段である請求項１ないし５いずれか１項に記載の内燃機関装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか１項に記載の内燃機関装置であって、
駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
を備え、
前記制御手段は、前記異常判定手段により前記排気供給手段に異常が生じていると判定されたときには、前記内燃機関が前記所定の低負荷領域で運転されないよう該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手段である
内燃機関装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記所定の低負荷領域で運転されないよう前記内燃機関の間欠運転を伴って該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手段である請求項７記載の内燃機関装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記異常判定手段により前記排気供給手段に異常が生じていると判定されていないときには操作者の操作により前記駆動軸の回転数に対する前記内燃機関の回転数の比の関係である回転数比関係を用いて該内燃機関の運転ポイントを設定すると共に該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記異常判定手段により前記排気供給手段に異常が生じていると判定されたときには前記操作者の操作に拘わらず前記内燃機関に対して課した所定の制約と前記内燃機関に要求される機関要求パワーに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定すると共に該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御する手段である請求項７または８記載の内燃機関装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９いずれか１項に記載の内燃機関装置であって、
前記電力動力入出力手段は、発電機を有し、該発電機からのトルクを反力として用いて前記内燃機関からのトルクを前記駆動軸に出力する手段であり
前記出力トルク検出手段は、前記発電機からのトルクを検出することにより前記内燃機関の出力トルクを検出する手段である
内燃機関装置。
【請求項１１】
前記電力動力入出力手段は、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の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１軸に動力が入出力される３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項７ないし１０いずれか１項に記載の内燃機関装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか１項に記載の内燃機関装置を搭載する車両。
【請求項１３】
内燃機関と、該内燃機関が所定の低負荷領域で運転されているときには該所定の低負荷領域とは異なる非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気を前記内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
（ａ）目標トルクに基づいて前記内燃機関を運転制御し、
（ｂ）前記内燃機関の出力トルクを検出し、
（ｃ）前記内燃機関が前記所定の低負荷領域で運転されている状態で所定の判定実行条件が成立したとき、所定の判定用トルクを前記目標トルクとして設定し、該設定した目標トルクで前記ステップ（ａ）により前記内燃機関が運転制御されたときに前記ステップ（ｂ）により検出された出力トルクが前記所定の判定用トルクに対して不足しているか否かにより前記排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する
ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置および車両並びに内燃機関装置の制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と、該内燃機関が所定の低負荷領域で運転されているときには該所定の低負荷領域とは異なる非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気を前記内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、を備える内燃機関装置およびこれを搭載する車両並びに内燃機関装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、排気を吸気系に供給するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置のＥＧＲバルブの故障診断を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、スロットル開度が中間開度で且つエンジンのトルク変動が比較的大きいときに、開度が小さくなるよう開度制御信号をＥＧＲバルブに出力してエンジンのトルク変動を検出し、ＥＧＲバルブの開度制御信号にも拘わらずエンジンのトルク変動が変化しなかったときにはＥＧＲバルブが開状態で固着していると判定している。
【特許文献１】特開２００７−７７９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した内燃機関装置では、アクセル開度が中間開度の状態でＥＧＲバルブの異常を判定することについては記載されているものの、アクセル開度が比較的小さくエンジンが低負荷で運転される状態でＥＧＲバルブの異常を判定することについては言及されていない。エンジンが低負荷で運転されている状態では、ＥＧＲバルブが開状態で固着すると、その燃焼状態が悪化し、失火したり、エンジンの排気系に設けられている浄化触媒が悪影響を与えたりする場合もあるから、エンジンが低負荷で運転されている状態でも、ＥＧＲバルブの異常をより正確な診断することが求められている。
【０００４】
本発明の内燃機関装置およびその制御方法は、内燃機関が低負荷で運転されている状態で排気を吸気系に供給する排気供給装置の異常をより正確に判定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関装置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】
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関が所定の低負荷領域で運転されているときには該所定の低負荷領域とは異なる非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気を前記内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、
目標トルクに基づいて前記内燃機関を運転制御する制御手段と、
前記内燃機関の出力トルクを検出する出力トルク検出手段と、
前記内燃機関が前記所定の低負荷領域で運転されている状態で所定の判定実行条件が成立したとき、所定の判定用トルクを前記目標トルクとして設定し、該設定した目標トルクで前記制御手段により前記内燃機関が運転制御されたときに前記出力トルク検出手段により検出された出力トルクが前記所定の判定用トルクに対して不足しているか否かにより前記排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する異常判定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関装置では、所定の低負荷領域で運転されているときに非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気を吸気系に供給する排気供給手段を備える内燃機関を目標トルクに基づいて運転制御し、内燃機関の出力トルクを検出し、内燃機関が所定の低負荷領域で運転されている状態で所定の判定実行条件が成立したとき、所定の判定用トルクを目標トルクとして設定し、設定した目標トルクで内燃機関が運転制御されたときに検出された出力トルクが所定の判定用トルクに対して不足しているか否かにより排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する。これにより、内燃機関が低負荷で運転している状態で排気供給手段の異常をより正確に判定することができる。また、排気供給手段の異常を判定するための判定用に排気供給手段の弁開度を調節する必要をなくすことができる。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記異常判定手段は、前記検出された内燃機関の出力トルクが所定トルク未満のときに前記排気供給手段に異常が生じていると判定する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の内燃機関装置において、前記所定の低負荷領域は、前記排気供給手段の弁開度が開方向で固着したときに前記内燃機関が失火する可能性のある領域であるものとすることもできる。こうすれば、排気供給手段の異常を判定することにより、この異常が内燃機関の失火を招く可能性を判定することができる。
【００１０】
さらに、本発明の内燃機関装置において、前記内燃機関の排気系に浄化触媒が設けられてなるものとすることもできる。こうすれば、排気供給手段に異常が生じた状態で内燃機関が所定の低負荷領域で運転されているときには燃焼状態の悪化を招き浄化触媒に与える影響が大きいため、本発明を適用する意義が大きい。この態様の本発明の内燃機関装置において、前記所定の低負荷領域は、前記排気供給手段の弁開度が開方向で固着したときに前記浄化触媒が過熱する可能性のある領域であるものとすることもできる。こうすれば、排気供給手段の異常を判定することにより、この異常が浄化触媒の過熱を招く可能性を判定することができる。
【００１１】
また、本発明の内燃機関装置において、前記異常判定手段は、前記内燃機関に要求される機関要求パワーが略値０のときに前記所定の判定実行条件が成立したとして前記排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の通常の運転制御に影響を与えることなく排気供給手段の異常をより正確に判定することができる。
【００１２】
また、本発明の内燃機関装置において、駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力により前記内燃機関からの動力を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、を備え、前記制御手段は、前記異常判定手段により前記排気供給手段に異常が生じていると判定されたときには、前記内燃機関が前記所定の低負荷領域で運転されないよう該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手段であるものとすることもできる。こうすれば、排気供給手段の異常により浄化触媒に与える影響を回避することができる。
【００１３】
電力動力入出力手段と電動機とを備える態様の本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記所定の低負荷領域で運転されないよう前記内燃機関の間欠運転を伴って該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手段であるものとすることもできる。
【００１４】
また、電力動力入出力手段と電動機とを備える態様の本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記異常判定手段により前記排気供給手段に異常が生じていると判定されていないときには操作者の操作により前記駆動軸の回転数に対する前記内燃機関の回転数の比の関係である回転数比関係を用いて該内燃機関の運転ポイントを設定すると共に該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記異常判定手段により前記排気供給手段に異常が生じていると判定されたときには前記操作者の操作に拘わらず前記内燃機関に対して課した所定の制約と前記内燃機関に要求される機関要求パワーに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定すると共に該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御する手段であるものとすることもできる。
【００１５】
さらに、電力動力入出力手段と電動機とを備える態様の本発明の内燃機関装置において、前記電力動力入出力手段は、発電機を有し、該発電機からのトルクを反力として用いて前記内燃機関からのトルクを前記駆動軸に出力する手段であり、前記出力トルク検出手段は、前記発電機からのトルクを検出することにより前記内燃機関の出力トルクを検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より正確に内燃機関の出力トルクを検出することができる。
【００１６】
また、電力動力入出力手段と電動機とを備える態様の本発明の内燃機関装置において、前記電力動力入出力手段は、発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の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１軸に動力が入出力される３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。
【００１７】
本発明の車両は、上述した各態様のいずれかの本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関を備える内燃機関装置であって、前記内燃機関が所定の低負荷領域で運転されているときには該所定の低負荷領域とは異なる非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気を前記内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、目標トルクに基づいて前記内燃機関を運転制御する制御手段と、前記内燃機関の出力トルクを検出する出力トルク検出手段と、前記内燃機関が前記所定の低負荷領域で運転されている状態で所定の判定実行条件が成立したとき、所定の判定用トルクを前記目標トルクとして設定し、該設定した目標トルクで前記制御手段により前記内燃機関が運転制御されたときに前記出力トルク検出手段により検出された出力トルクが前記所定の判定用トルクに対して不足しているか否かにより前記排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する異常判定手段と、を備える内燃機関装置を搭載することを要旨とする。
【００１８】
この本発明の車両では、上述した各態様のいずれかの本発明の内燃機関装置を搭載するから、本発明の内燃機関装置が奏する効果と同様の効果、例えば、内燃機関が低負荷で運転している状態で排気供給手段の異常をより正確に判定することができる効果や排気供給手段の異常を判定するための判定用に排気供給手段の弁開度を調節する必要をなくすことができる効果などを奏することができる。
【００１９】
本発明の内燃機関装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関が所定の低負荷領域で運転されているときには該所定の低負荷領域とは異なる非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気を前記内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
（ａ）目標トルクに基づいて前記内燃機関を運転制御し、
（ｂ）前記内燃機関の出力トルクを検出し、
（ｃ）前記内燃機関が前記所定の低負荷領域で運転されている状態で所定の判定実行条件が成立したとき、所定の判定用トルクを前記目標トルクとして設定し、該設定した目標トルクで前記ステップ（ａ）により前記内燃機関が運転制御されたときに前記ステップ（ｂ）により検出された出力トルクが前記所定の判定用トルクに対して不足しているか否かにより前記排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する
ことを要旨とする。
【００２０】
この本発明の内燃機関装置の制御方法によれば、所定の低負荷領域で運転されているときに非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気を吸気系に供給する排気供給手段を備える内燃機関を目標トルクに基づいて運転制御し、内燃機関の出力トルクを検出し、内燃機関が所定の低負荷領域で運転されている状態で所定の判定実行条件が成立したとき、所定の判定用トルクを目標トルクとして設定し、設定した目標トルクで内燃機関が運転制御されたときに検出された出力トルクが所定の判定用トルクに対して不足しているか否かにより排気供給手段に異常が生じているか否かを判定する。これにより、内燃機関が低負荷で運転している状態で排気供給手段の異常をより正確に判定することができる。また、排気供給手段の異常を判定するための判定用に排気供給手段の弁開度を調節する必要をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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】
【００２２】
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、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。
【００２３】
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。この浄化装置１３４の後段には、排気を吸気側に供給するＥＧＲ管１５２が取り付けられており、エンジン２２は、不燃焼ガスとしての排気を吸気側に供給して空気と排気とガソリンの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。このエンジン２２の吸気側に供給する排気の量はステッピングモータ１５３により駆動されるＥＧＲバルブ１５４により調整される。以下、エンジン２２の排気を吸気側に供給することをＥＧＲという。
【００２４】
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，ＥＧＲバルブ１５４の開度を調節するステッピングモータ１５３への駆動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を演算したり、最大吸入空気量に対するエアフローメータ信号に基づく吸入空気量の割合としての負荷率ｋｌを演算している。
【００２５】
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。
【００２６】
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からの信号や電流センサ４５，４６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を演算したり、電流センサ４５，４６からの相電流に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されているモータトルクＴｍ１，Ｔｍ２を演算したりしている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用の通常のドライブポジション（Ｄポジション）の他に、シーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジションが用意されている。シフトポジションＳＰとしてＤポジションを選択すると、実施例のハイブリッド自動車２０は、効率よく且つパワーの出力の応答性が比較的良好となるようエンジン２２を運転するように駆動制御する。また、シフトポジションＳＰとしてＳポジションを選択すれば、主として減速時に、車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更することが可能となる。実施例では、運転者によりシフトレバー８１がＳポジションにセットされると、シフトポジションＳＰが５段目のＳＰ５とされ、シフトポジションセンサ８２によりシフトポジションＳＰ＝ＳＰ５である旨が検出される。以後、シフトレバー８１がアップシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ上げられる（アップシフトされる）一方、シフトレバー８１がダウンシフト指示ポジションにセットされるとシフトポジションＳＰが１段ずつ下げられ（ダウンシフトされ）、シフトポジションセンサ８２は、シフトレバー８１の操作に応じて現在のシフトポジションＳＰを出力する。
【００３０】
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。なお、トルク変換運転モードは、充放電運転モードにおけるバッテリ５０の充放電が値０のときであるから、充放電運転モードの一態様として考えることができる。したがって、以下、トルク変換運転モードと充放電運転モードとをまとめて充放電運転モードと呼ぶ。
【００３１】
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、ハイブリッド自動車２０の駆動制御とエンジン２２の運転制御とＥＧＲバルブ１５４の故障を診断する処理とを説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図４は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。駆動制御ルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。また、エンジン制御ルーチンは、駆動制御ルーチンから制御信号を受信したときに実行される。さらに、ＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンは、所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。説明の都合上、まず、エンジン制御ルーチンとＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンについて説明し、その後、駆動制御ルーチンについて説明する。
【００３２】
エンジン制御ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン要求パワーＰｅ＊や目標トルクＴｅ＊，回転数Ｎｅ，負荷率ｋｌなどの制御に必要なデータを入力する（ステップＳ３００）。ここで、エンジン要求パワーＰｅ＊と目標トルクＴｅ＊については、図３の駆動制御ルーチンでハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されたものを通信により入力するものとした。また、回転数Ｎｅについては、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演算されたものを入力するものとした。さらに、負荷率ｋｌについては、エアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号に基づいて演算されたものを入力するものとした。続いて、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅと負荷率ｋｌとに基づいて目標排気供給率ＥＧＲ＊を設定し（ステップＳ３１０）、設定した目標排気供給率ＥＧＲ＊に基づいてＥＧＲバルブ１５４の目標開度Ｖ＊を設定し（ステップＳ３２０）、設定した目標開度Ｖ＊でＥＧＲバルブ１５４が開くようステッピングモータ１５６を制御する（ステップＳ３３０）。ここで、目標排気供給率ＥＧＲ＊は、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅと負荷率ｋｌと目標排気供給率ＥＧＲ＊との関係を予め求めて目標排気供給率設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、回転数Ｎｅと負荷率ｋｌとが与えられるとマップから対応する目標排気供給率ＥＧＲ＊を導出することにより設定するものとした。目標排気供給率設定用マップの一例を図６に示す。目標排気供給率ＥＧＲ＊は、図示するように、負荷率ｋｌと回転数Ｎｅとが低負荷低回転数領域に向かうほど低くなる傾向に設定される。そして、入力したエンジン２２の目標トルクＴｅ＊に基づいて目標スロットル開度ＴＨ＊を設定し（ステップＳ３４０）、設定した目標スロットル開度ＴＨ＊でスロットルバルブ１２４が開くようスロットルモータ１４５を駆動制御すると共に燃焼噴射制御や点火制御を行なって（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。
【００３３】
ＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン要求パワーＰｅ＊や目標トルクＴｅ＊，回転数Ｎｅ，モータトルクＴｍ１などの処理に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ４００）。ここで、モータトルクＴｍ１は、電流センサ４５からのモータＭＧ１の相電流に基づいてモータＥＣＵ４０により演算されたものを通信により入力するものとした。続いて、エンジン２２が運転中か否か（ステップＳ４１０）、エンジン２２が運転中のときにはその負荷率ｋｌが所定値α未満か否か（ステップＳ４１５）を判定する。ここで、所定値αは、エンジン２２が低負荷領域で運転されているか否かを判定するための閾値であり、例えば３０％などのように定められている。エンジン２２が運転中でない即ち停止中のときやエンジン２２が運転中であっても負荷率ｋｌが所定値α以上のときには、エンジン２２の状態が本ルーチンでＥＧＲバルブ１５４の故障を診断するのに適した状態にないと判断して、何もせずに本ルーチンを終了する。一方、エンジン２２が運転中で且つ負荷率ｋｌが所定値α未満のときには、入力したモータトルクＴｍ１に基づいてエンジントルクＴｅを演算する（ステップＳ４２０）。ここで、エンジントルクＴｅは、動力分配統合機構３０ではエンジン２２からのトルクはキャリア３４からサンギヤ３１とリングギヤ３２とに分配され、モータＭＧ１はサンギヤ３１に分配されるトルクに対する反力を受け持つことから、動力分配統合機構３０のギヤ比ρとモータトルクＴｍ１とに基づいて次式（１）により演算することができる。なお、「ρ」は、サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数である。
【００３４】
Te=-Tm1×(1+ρ)/ρ  (1)
【００３５】
こうしてエンジントルクＴｅを推定すると、仮異常判定フラグＦｔｍｐが値０であるか否かを判定する（ステップＳ４３０）。ここで、仮異常判定フラグＦｔｍｐは、ＥＧＲバルブ１５４が開いた状態で固着（開固着）している可能性があるか否かを判定するものであり、初期値としては値０が設定され、ＥＧＲバルブ１５４が開固着している可能性があると判定されると値１が設定される。仮異常判定フラグＦｔｍｐが値０のときには、目標トルクＴｅ＊に対するエンジントルクＴｅの割合ＤＴ（Ｔｅ／Ｔｅ＊）を計算し（ステップＳ４４０）、計算した割合ＤＴが所定値β未満か否かを判定する（ステップＳ４５０）。ここで、所定値βは、エンジントルクＴｅが目標トルクＴｅ＊に対して小さいか否か判定するための閾値であり、例えば値０．６や値０．７などのように設定されている。エンジン２２の負荷率ｋｌが低いときには、図６に示すように、目標排気供給率ＥＧＲ＊が低くなるが、ＥＧＲバルブ１５４が開固着していると、目標排気供給率ＥＧＲ＊に対して実際の排気供給率が高くなる場合が生じ、この場合、エンジン２２に吸入される排気量が増えると共に空気量が少なくなるから、エンジントルクＴｅは目標トルクＴｅ＊に対して低下する。実施例では、目標トルクＴｅ＊に対するエンジントルクＴｅの割合ＤＴが所定値β未満か否かを判定することにより、ＥＧＲバルブ１５４が開固着している可能性が高いか否かを判定しているのである。目標トルクＴｅ＊に対するエンジントルクＴｅの割合ＤＴが所定値β以上のときには、ＥＧＲバルブ１５４が開固着している可能性は低いと判断してそのまま本ルーチンを終了し、所定値β未満のときには、ＥＧＲバルブ１５４が開固着している可能性が高いと判断し仮異常判定フラグＦｔｍｐに値１を設定して（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了する。
【００３６】
仮異常判定フラグＦｔｍｐに値１が設定されると、次回以降にステップＳ４３０で否定的な判定がなされるから、次に、入力したエンジン要求パワーＰｅ＊が値０であるか否かを判定し（ステップＳ４７０）、エンジン要求パワーＰｅ＊が値０のときには判定用トルクＴｓｅｔを目標トルクＴｅ＊に設定し（ステップＳ４８０）、所定時間Ｔ１が経過するのを待って（ステップＳ４９０）、入力したエンジントルクＴｅが所定値γ未満か否かを判定し（ステップＳ５００）、エンジントルクＴｅが所定値γ以上のときにはＥＧＲバルブ１５４は開固着していないと判定してそのまま本ルーチンを終了し、エンジントルクＴｅが所定値γ未満のときにはＥＧＲバルブ１５４が開固着していると確定し、異常判定フラグＦａｂｎを値０から値１に設定して（ステップＳ５１０）、本ルーチンを終了する。判定用トルクＴｓｅｔは、ＥＧＲバルブ１５４の開固着を判定するために一時的に設定されるトルクであり、例えば回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍで負荷率ｋｌが２０％でエンジン２２が運転されるように設定することができる。したがって、エンジン２２を判定用トルクＴｓｅｔを目標トルクＴｅ＊として安定運転することにより、負荷変動の影響を受けることなく、エンジントルクＴｅに基づいてＥＧＲバルブ１５４が開固着しているか否かを正確に判定することができる。ここで、ＥＧＲバルブ１５４が開固着すると、エンジン２２が燃焼状態が不安定となるから、エンジン２２は失火し易くなる。エンジン２２の失火の発生は、浄化装置１３４の触媒の過熱を招くが、エンジン２２が低負荷で運転されていると、エンジン２２が高負荷で運転されているときに比して、ＥＧＲバルブ１５４が比較的小さな開度で固着しても、浄化装置１３４の触媒が過熱し易くなる。実施例では、負荷率ｋｌが所定値α未満の低負荷領域でエンジン２２が運転されているときに、この判定（ステップＳ４７０〜Ｓ５１０の判定）を実行することにより、ＥＧＲバルブ１５４の開固着が、浄化装置１３４の触媒の過熱に影響を与えるか否かの判定も行なっている。図７に、エンジン２２の回転数Ｎｅと負荷率ｋｌと触媒ＯＴ領域との関係を示す。ここで、触媒ＯＴ領域とは、浄化装置１３４の触媒が過熱する可能性のある領域を示す。所定値γは、実施例では、浄化装置１３４の触媒が過熱する可能性のある開度以上でＥＧＲバルブ１５４が開固着しているか否かを判定するために、判定用トルクＴｓｅｔよりも若干小さな値として設定されている。なお、ステップＳ４７０でエンジン要求パワーＰｅ＊が値０でないと判定されたときにはエンジン２２から判定用トルクＴｓｅｔを出力するのに適した状況にないから、そのまま本ルーチンを終了する。これにより、ＥＧＲバルブ１５４の故障を診断する際にエンジン２２の通常の運転制御に影響を与えることはない。
【００３７】
図８は、エンジン要求パワーＰｅ＊と目標トルクＴｅ＊とエンジントルクＴｅの時間変化の様子を示す説明図である。図示するように、エンジン要求パワーＰｅ＊が値０となると、仮異常判定フラグＦｔｍｐが値０のときには目標トルクＴｅ＊は値０となって自立運転を伴って運転停止する（破線参照）が、仮異常判定フラグＦｔｍｐが値１のときには判定用トルクＴｓｅｔが目標トルクＴｅ＊に設定される（実線参照）。ＥＧＲバルブ１５４が開固着していないときにはエンジントルクＴｅは目標トルクＴｅ＊と略同一となるが、ＥＧＲバルブ１５４が開固着するとエンジントルクＴｅは目標トルクＴｅ＊に比して小さくなる。実施例では、エンジントルクＴｅが所定値γ未満か否かを判定することにより、ＥＧＲバルブ１５４が開固着しているか否かを判定している。
【００３８】
次に、図３の駆動制御ルーチンについて説明する。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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，異常判定フラグＦａｂｎなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクポジションセンサ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、異常判定フラグＦａｂｎは、図５のＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンでエンジンＥＣＵ２４により設定されたものを通信により入力するものとした。
【００３９】
こうしてデータを入力すると、入力した異常判定フラグＦａｂｎの値を調べ（ステップＳ１１０）、異常判定フラグＦａｂｎが値０のとき、即ちＥＧＲバルブ１５４が開固着していると判定されていないときには、次の処理に進み、異常判定フラグＦａｂｎが値１のとき、即ちＥＧＲバルブ１５４が開固着していると判定されているときには、入力したシフトポジションＳＰに拘わらずシーケンシャルシフトモードを禁止する（ステップＳ１２０）。シーケンシャルシフトモードを禁止するのは、シフトポジションＳＰとしてシーケンシャルシフト（Ｓ）ポジションが設定されると、後述するように、エンジン２２の回転数Ｎｅは、同一の車速Ｖに対して段数が小さくなるほど大きな値が下限回転数Ｎｅｍｉｎとして設定されるため、同一のエンジン要求パワーＰｅ＊に対してはエンジン２２の目標トルクＴｅ＊（負荷率ｋｌ）が小さくなり、エンジン２２が触媒ＯＴ領域内で運転される場合があるから、これを避けるためである。
【００４０】
続いて、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＊と要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。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９に要求トルク設定用マップの一例を示す。なお、ステップＳ１２０でシーケンシャルシフトモードが禁止されているときには、シフトポジションＳＰがＳポジションであってもＤポジションとして要求トルクＴｒ＊が設定されることになる。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を乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。
【００４１】
そして、要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ１以上か否かを判定し（ステップＳ１４０）、要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ１以上のときには異常判定フラグＦａｂｎが値１か否かを判定し（ステップＳ１５０）、異常判定フラグＦａｂｎが値１のときには要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ１よりも大きい所定パワーＰｒｅｆ２以上か否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、所定パワーＰｒｅｆ１は、異常判定フラグＦａｂｎが値０のときに運転モードを決定するための閾値であり、例えば、エンジン２２を比較的効率良く運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができる。また、所定パワーＰｒｅｆ２は、異常判定フラグＦａｂｎが値１のときに運転モードを決定するための閾値であり、エンジン２２を比較的高率よく運転することができるパワー領域のうち前述した触媒ＯＴ領域を除いた領域の下限値近傍の値を用いることができる。このように、異常判定フラグＦａｂｎが値１のときには、エンジン２２が触媒ＯＴ領域内で運転されないようにエンジン２２の間欠運転を行なうことにより、ＥＧＲバルブ１５４が開固着したことに起因して浄化装置１３４の触媒が過熱するのを抑止しているのである。
【００４２】
要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ１以上で且つ異常判定フラグＦａｂｎが値０のときか、異常判定フラグＦａｂｎが値１であるが要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２を運転すべきと判断して、エンジン２２に要求されるエンジン要求パワーＰｅ＊に要求パワーＰ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１８０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図１０に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００４３】
そして、入力したシフトポジションＳＰがシーケンシャルシフト（Ｓ）ポジションのときには（ステップＳ１９０）、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づくエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎと設定した目標回転数Ｎｅ＊との大きい方を目標回転数Ｎｅ＊として再設定すると共に再設定した目標回転数Ｎｅ＊で要求パワーＰｅ＊を除して目標トルクＴｅ＊を再設定する（ステップＳ２００）。エンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎは、シフトポジションＳＰがＳポジションのときには、シフトポジションＳＰに応じて、即ち、同一の車速Ｖに対して段数が大きくなるほど小さな値が設定されるものであり、実施例では、シフトポジションＳＰと車速Ｖとエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎとの関係を予め設定してエンジン下限回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰと車速Ｖとが与えられるとマップから対応するエンジン下限回転数Ｎｅｍｉｎを導出して設定するものとした。エンジン下限回転数設定用マップの一例を図１１に示す。図中、６個の実線がシフトポジションＳＰがＳポジションのときに用いられるエンジン下限回転数設定用マップである。なお、シフトポジションＳＰがＳポジションであるがシーケンシャルシフトモードが禁止されているときには目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊の再設定は行なわれない。
【００４４】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、充放電運転モードによる制御を実行して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。ここで、充放電運転モードによる制御は、設定した目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を運転させるためのモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、エンジン要求パワーＰｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信することにより行なわれる。図１２は、エンジン２２からパワーを出力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である。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。Ｒ軸上の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。トルク指令Ｔｍ２＊は、図１２の共線図を用いて設定することができる。なお、トルク指令Ｔｍ２＊は、実施例では、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超えない範囲内で設定される。エンジン要求パワーＰｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、前述した図４のエンジン制御ルーチンを実行して目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を運転制御し、モータトルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０はモータトルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００４５】
ステップＳ１４０で要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ１未満と判定されたり、ステップＳ１４０で要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ１以上と判定されるがステップＳ１５０で異常判定フラグＦａｂｎが値１と判定され且つステップＳ１６０で要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ２未満と判定されたときには、エンジン２２を運転停止すべきと判断し、エンジン要求パワーＰｅ＊に値０を設定し（ステップＳ２２０）、モータ運転モードによる制御を実行して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。モータ運転モードによる制御は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｒ＊がモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、エンジン要求パワーＰｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信することにより行なわれる。エンジン２２が運転中に値０のエンジン要求パワーＰｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、基本的には、図４のエンジン制御ルーチンにより所定時間に亘ってエンジン２２を自立運転した後、燃料噴射を停止することによりエンジン２２の運転を停止する。前述したように、図５のＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンのステップＳ４８０において、判定用トルクＴｓｅｔが目標トルクＴｅ＊に設定されると、その間は判定用トルクＴｓｅｔによるエンジン２２の運転制御が行なわれることになる。
【００４６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、負荷率ｋｌが所定値α未満でエンジン２２が低負荷運転しているときには、エンジン要求パワーＰｅ＊が値０のときに判定用トルクＴｓｅｔを目標トルクＴｅ＊として設定し、目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転制御されたときにエンジントルクＴｅが所定値γ未満か否かによりＥＧＲバルブ１５４が開固着しているか否かを判定するから、エンジン２２の負荷変動の影響を受けることなく、ＥＧＲバルブ１５４の開固着をより正確に判定することができる。また、ＥＧＲバルブ１５４が開固着したときに浄化装置１３４の触媒が過熱し易くなる低負荷運転時に診断を行なうから、ＥＧＲバルブ１５４の開固着により浄化装置１３４の触媒が過熱し易くなるか否かを判定することができる。しかも、ＥＧＲバルブ１５４の開固着が確定されると、エンジン２２が低負荷領域（触媒ＯＴ領域）内で運転されないようシーケンシャルシフトモードを禁止したりエンジン２２の間欠運転するための閾値（所定パワーＰｒｅｆ２）を設定したりしてエンジン２２を運転制御するからＥＧＲバルブ１５４の開固着に起因して浄化装置１３４の触媒が過熱するのを抑止することができる。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰとしてシーケンシャルシフト（Ｓ）ポジションを備えるものとしたが、こうしたシーケンシャルシフトによる制御を行なわないものとしてもよい。この場合、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１９０，Ｓ２００の処理は必要ない。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲバルブ１５４の開固着が確定したときには、エンジン２２が低負荷領域（触媒ＯＴ領域）で運転されないようエンジン２２を間欠運転するための要求パワーＰ＊に対する閾値（所定パワーＰｒｅｆ１，Ｐｒｅｆ２）を切り替えるものとしたが、こうした所定パワーＰｒｅｆ１，Ｐｒｅｆ２の切り替えによる制御を行なわないものとしてもよい。
【００４９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図５のＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンにおいて、ステップＳ４４０〜４６０で目標トルクＴｅ＊に対するエンジントルクＴｅの割合が所定値β未満のときに仮異常判定フラグＦｔｍｐに値１を設定して、ステップＳ４７０〜Ｓ５１０による判定を行なうものとしたが、ステップＳ４４０〜Ｓ４６０による処理を省略するものとしてもよい。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０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。
【００５１】
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１３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１３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。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１４の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００５３】
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、内燃機関を備えるものであれば、図１５の変形例の自動車３２０に示すように、エンジン２２と、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）３２０とを備える通常の自動車に適用するものとしてもよいし、自動車以外の内燃機関装置の形態としても構わない。また、内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。
【００５４】
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、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、ＥＧＲ管１５２とＥＧＲバルブ１５４とステッピングモータ１５３と負荷率ｋｌと回転数Ｎｅとが低負荷低回転に向かうほどＥＧＲバルブ１５４の開度が小さくなる傾向にステッピングモータ１５３を制御する図４のエンジン制御ルーチンのステップＳ３１０〜Ｓ３３０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４とが「排気供給手段」に相当し、図３の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と図４のステップＳ３４０，Ｓ３５０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当し、電流センサ４５と電流センサ４５に基づいてモータトルクＴｍ１を演算するモータＥＣＵ４０とモータトルクＴｍ１に基づいてエンジントルクＴｅを推定するステップＳ４２０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４とが「出力トルク検出手段」に相当し、エンジン２２が負荷率ｋｌが所定値α未満のとき、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊に対するエンジントルクＴｅの割合が所定値β未満のときに仮異常判定フラグＦｔｍｐに値１を設定し、仮異常判定フラグＦｔｍｐが値１で且つエンジン要求パワーＰｅ＊が値０のときには、判定用トルクＴｓｅｔを目標トルクＴｅ＊に設定し、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を運転制御して検出されるエンジントルクＴｅが所定値γ未満のときにＥＧＲバルブ１５４が開固着していると判定する図５のＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「異常判定手段」に相当する。また、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当する。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。「排気供給手段」としては、負荷率ｋｌと回転数Ｎｅとが低負荷低回転に向かうほどＥＧＲバルブ１５４の開度が小さくなる傾向にステッピングモータ１５３を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関が所定の低負荷領域で運転されているときには所定の低負荷領域とは異なる非低負荷領域で運転されているときに比して閉方向に弁開度を調節して排気系の排気を内燃機関の吸気系に供給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とにより構成するものとしたが、単一のＥＣＵにより構成するものとしても構わない。「出力トルク検出手段」としては、電流センサ４５からのモータＭＧ１の相電流に基づいてモータＥＣＵ４０によりモータＭＧ１のモータトルクＴｍ１を演算すると共に演算したモータトルクＴｍ１と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいてエンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２から出力されているエンジントルクＴｅを演算するものに限定されるものではなく、トルクセンサを内燃機関の出力軸に取り付けて内燃機関の出力トルクを直接検出するなど、内燃機関の出力トルクを検出することができる���のであれば如何なるものとしても構わない。「異常判定手段」としては、エンジン２２が負荷率ｋｌが所定値α未満のとき、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊に対するエンジントルクＴｅの割合が所定値β未満のときに仮異常判定フラグＦｔｍｐに値１を設定し、仮異常判定フラグＦｔｍｐが値１で且つエンジン要求パワーＰｅ＊が値０のときには、判定用トルクＴｓｅｔを目標トルクＴｅ＊に設定し、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を運転制御して検出されるエンジントルクＴｅが所定値γ未満のときに、ＥＧＲバルブ１５４が開固着していると判定するものに限定されるものではなく、内燃機関が所定の低負荷領域で運転されている状態で所定の判定実行条件が成立したとき、所定の判定用トルクを目標トルクに設定し、設定した目標トルクで制御手段により内燃機関が運転制御されたときに出力トルク検出手段により検出された出力トルクが所定の判定用トルクに対して不足しているか否かにより排気供給手段に異常が生じているか否かを判定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な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。「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。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。
【００５５】
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】
【００５６】
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】
【００５７】
【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】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】実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるエンジン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるＥＧＲバルブ故障診断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】目標排気供給率設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の回転数Ｎｅと負荷率ｋｌと触媒ＯＴ領域との関係の一例を示す説明図である。
【図８】エンジン要求パワーＰｅ＊と目標トルクＴｅ＊とエンジントルクＴｅの時間変化の様子を示す説明図である。
【図９】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１０】エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。
【図１１】エンジン下限回転数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１２】エンジン２２からパワーを出力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１３】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１５】変形例の自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  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、４５，４６  電流センサ、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、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、８９  パワーモードスイッチ、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、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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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