JP2008286071A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の排気側の一部の高温による劣化を抑制し、適正な燃焼を継続しつつ窒素酸化物の排出をより抑制すると共に、燃費をより高める。
【解決手段】吸入空気量ＧＡが流量ＧＡｒｅｆ以下のとき、小ＥＧＲ弁１５３によって吸気管１２５内に還流するＥＧＲ量Ｖｂを制御し、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが第１温度Ｔｒｅｆ１を上回るときは、少なくとも大ＥＧＲ弁１５４によって還流するＥＧＲガスの流量を制御する。このように、吸入空気量ＧＡが流量ＧＡｒｅｆ以下のときは、より細かな流量の調節を行なう。一方、流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが第１温度Ｔｒｅｆ１を上回るときは、小ＥＧＲ弁１５３によるよりも大きな流量を還流させるから、例えば、浄化装置１３４の排ガス浄化触媒の温度を低下させるために行なう燃料増量をより抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。

従来、車両としては、排気通路と吸気通路とをつなぐ排気管流通路に、第１開口及び第２開口を同軸上に配置し、各々の開口にそれを開閉する第１弁体及び第２弁体とを設け、第１弁体を駆動機構によって開口させ第１弁体が第２弁体に当接すると第１弁体と第２弁体とが開口することにより、小流量の排気還流と大流量の排気還流を行なうものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−２６１０４１号公報

しかしながら、特許文献１の車両では、第１弁体が第２弁体に当接する第１弁体の開度は、当初定めた開度から変更することができず、第２弁体を解放する大流量の排気還流を自由に制御することができなかった。また、内燃機関の排気側の一部（例えば排気浄化触媒など）が高温になると劣化することがあるが、この点については考慮されていなかった。このような場合には、例えば内燃機関に供給する燃料を増量したりしてこの排気側の一部が高温になるのを抑制することがあり、燃費が悪化することがあった。また、吸入空気量が小さい場合などには、窒素酸化物の低減を図り内燃機関の安定した燃焼を継続するためには、より高い精度で排気還流を行なう必要がある。

本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関の排気側の一部が高温により劣化してしまうのを抑制し、適正な燃焼を継続し、窒素酸化物の排出をより抑制すると共に、燃費をより高めることを目的とする。

本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
内燃機関を搭載した車両であって、
前記内燃機関からの排ガスが該内燃機関の吸気側に還流可能なよう該内燃機関の排気側と吸気側とに接続された配管と、
前記配管に取り付けられた第１バルブと、
前記配管に前記第１バルブに対して並列に取り付けられ前記第１バルブより大きな第２バルブと、
前記第１バルブを駆動する第１駆動手段と、
前記第２バルブを駆動する第２駆動手段と、
前記内燃機関の排気側の一部の温度を検出する温度検出手段と、
前記内燃機関の吸気側から該内燃機関に吸入する空気の流量を検出する空気流量検出手段と、
前記検出された空気の流量が所定の流量を上回らないとき、前記第１バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第１駆動手段を駆動制御し、前記検出された空気の流量が所定の流量を上回り、前記検出された温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも前記第２バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御する制御手段と、
を備えるものである。

この車両では、空気の流量が所定の流量を上回らないとき、第１バルブによって吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう第１駆動手段を駆動制御し、空気の流量が所定の流量を上回り、排気側の一部の温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも第２バルブによって吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう第２駆動手段を駆動制御する。このように、空気の流量が所定の流量を上回らないときは、第２バルブよりも小さい第１バルブを制御してより細かな流量の調節を行なう。一方、空気の流量が所定の流量を上回り、排気側の一部の温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも第２バルブを独自に駆動制御して第１バルブによるよりも大きな流量の排ガスを吸気側に還流させるから、例えば、排気側の温度を低下させるために行なう燃料増量をより抑えることができる。したがって、内燃機関の排気側の一部が高温により劣化してしまうのを抑制し、適正な燃焼を継続し、窒素酸化物の排出をより抑制すると共に、燃費をより高めることができる。ここで、「所定の流量」は、内燃機関が高負荷のときに吸入される空気の流量として経験的に設定されるものとしてもよい。また、「所定の第１温度」は、内燃機関の排気側の一部の温度とその内燃機関の排気側の一部の劣化具合との関係を予め実験等によって求め、その関係に基づいて内燃機関の排気側の一部が劣化しない温度に設定されるものとしてもよいし、劣化の許容できる範囲の温度に設定されるものとしてもよい。

本発明の車両において、前記制御手段は、前記検出された空気の流量が所定の流量を上回り、前記検出された温度が前記所定の第１温度以上の温度である所定の第２温度を上回ったあとは、前記内燃機関に吸入されている空気量に対して前記所定の第２温度を上回るまえの燃料噴射量より増量した高温時燃料噴射量の燃料噴射が行なわれるよう前記内燃機関を制御するものとすることもできる。こうすれば、排気側の一部の温度が所定の第２温度以下のときは排ガスを吸気側に還流させて温度を低下させることにより燃費の悪化を抑制し、排気側の一部の温度が所定の第２温度を上回ったあとは増量された分の燃料によって温度を低下させることにより、内燃機関の排気側の一部の劣化をより確実に抑制することができる。ここで、「所定の第２温度」は、例えば、第１バルブおよび第２バルブによって排ガスを最大限還流させることにより内燃機関の排気側の一部の劣化を抑制可能な最高の温度に設定されるものとしてもよいし、第２バルブによって排ガスを最大限還流させることにより内燃機関の排気側の一部の劣化を抑制可能な最高の温度に設定されるものとしてもよいし、それより低い温度として設定されるものとしてもよいし、それらの間の温度として設定されるものとしてもよい。このとき、前記制御手段は、高温時燃料噴射量の燃料噴射が行なわれるよう前記内燃機関を制御するにあたり、高温時燃料噴射量の燃料噴射が行なわれるよう前記内燃機関を制御すると共に少なくとも前記第２バルブによって吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御するものとすることもできるし、高温時燃料噴射量の燃料噴射が行なわれるよう前記内燃機関を制御すると共に前記第１バルブによって吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第１駆動手段を駆動制御するものとすることもできるし、高温時燃料噴射量の燃料噴射が行なわれるよう前記内燃機関を制御すると共に前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御しないものとすることもできる。

本発明の車両において、前記制御手段は、前記少なくとも前記第２バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御するにあたり、前記第２バルブによって前記流量が制御され、かつ、前記第１バルブによって該流量が微調節されるよう前記第２駆動手段および前記第１駆動手段を駆動制御するものとすることもできる。こうすれば、第２バルブのみを制御する場合より流量をより細かく制御することができる。このとき、前記配管を通る排ガスの流量を検出する流量検出手段を備え、前記検出された排ガスの流量に基づいて前記第１バルブが制御されるよう前記第１駆動手段を制御するものとすることもできる。こうすれば、より正確な流量の排ガスを還流させることができる。

本発明の車両において、前記制御手段は、前記少なくとも前記第２バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御するにあたり、前記第２バルブに加えて前記第１バルブも制御されて前記第２バルブによって前記吸気側へ還流させることの可能な最大の流量を上回る流量の排ガスを吸気側へ還流させるよう前記第１駆動手段および前記第２駆動手段を制御するものとすることもできる。こうすれば、第２バルブのみを制御する場合より大きな流量の排ガスを還流することができる。

本発明の車両において、前記温度検出手段は、前記内燃機関の排気側の一部の温度を検出するにあたり、該内燃機関の排気側の一部として、該内燃機関の排ガスを浄化する排ガス浄化触媒の温度を検出する手段であるとすることもできる。こうすれば、排ガス浄化触媒の高温による劣化を抑制することができる。

本発明の車両は、前記車両の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るものとすることもできる。このとき、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記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を備える手段であるとすることもできる。

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関からの排ガスが該内燃機関の吸気側に還流可能なよう該内燃機関の排気側と吸気側とに接続された配管と、前記配管に取り付けられた第１バルブと、前記配管に前記第１バルブに対して並列に取り付けられ前記第１バルブより大きな第２バルブと、前記第１バルブを駆動する第１駆動手段と、前記第２バルブを駆動する第２駆動手段と、前記内燃機関の排気側の一部の温度を検出する温度検出手段と、前記内燃機関の吸気側から該内燃機関に吸入する空気の流量を検出する空気流量検出手段とを備える車両の制御方法であって、
前記検出された空気の流量が所定の流量を上回らないとき、前記第１バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第１駆動手段を駆動制御し、前記検出された空気の流量が所定の流量を上回り、前記検出された温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも前記第２バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御する、
ことを含むものである。

この車両の制御方法では、空気の流量が所定の流量を上回らないとき、第１バルブによって吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう第１駆動手段を駆動制御し、空気の流量が所定の流量を上回り、排気側の一部の温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも第２バルブによって吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう第２駆動手段を駆動制御する。このように、所定の流量を上回らないときは、第１バルブを制御して排ガスを第２バルブによるより細かく流量の制御をして吸気側に還流させる。一方、空気の流量が所定の流量を上回り、排気側の一部の温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも第２バルブを制御して排ガスを吸気側に還流させるから、検出されて流量が所定の流量を上回り、排気側の一部の温度が所定の第１温度を上回るときは、例えば、排気側の温度を低下させるために行なう燃料増量をより抑えることが可能であり、燃料の余分な消費を抑制しつつ、第１バルブのみによる場合よりもより大きな流量の排ガスを還流させることが可能である。したがって、内燃機関の排気側の一部が高温により劣化してしまうのを抑制し、適正な燃焼を継続し、窒素酸化物の排出をより抑制すると共に、燃費をより高めることができる。なお、本発明の車両の制御方法において、上述した車両が備える各種構成の作用・機能を実現するようなステップを追加してもよい。

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。

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り、図２は実施例のハイブリッド自動車２０が搭載するエンジン２２の構成の概略を示す構成図である。図１に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト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に接続された車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。

エンジン２２は、図２に示すように、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１３２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、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１２４を介して吸気管１２５内に取り入れられ、吸入空気には燃料噴射弁１２６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１５０により駆動される吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２０に吸入されると共に点火プラグ１３０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からの排ガスは、排気バルブ１３１や排気マニホールド１３３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）を備えた浄化装置１３４へと送出され、浄化装置１３４にて浄化された後、外部へと排出される。この浄化装置１３４の後段には、排ガスを吸気側へと還流可能なＥＧＲ管１５２が接続され、このＥＧＲ管１５２は、第１配管１５２ａと第２配管１５２ｂとに分岐し再び合流して吸気側である吸気管１２５へ接続されている。第１配管１５２ａには、吸気側へと還流させる排ガス（ＥＧＲガス）の還流量（ＥＧＲ量）を調節するためのバルブである小ＥＧＲ弁１５３とこのバルブを駆動する第１駆動部１５７とが取り付けられている。また、第２配管１５２ｂには、吸気側へと還流させるＥＧＲガスのＥＧＲ量を調節するための、小ＥＧＲ弁１５３よりも大きなバルブである大ＥＧＲ弁１５４とこのバルブを駆動する第２駆動部１５８とが取り付けられている。つまり、大ＥＧＲ弁１５４は小ＥＧＲ弁１５３に対して並列に接続されており、大ＥＧＲ弁１５４を通過可能なＥＧＲガスの最大流量は小ＥＧＲ弁１５３を通過可能なＥＧＲガスの最大流量よりも大きくなっている。本実施例において、小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４は、後述のＥＧＲ制御ルーチンにおいて設定される量のＥＧＲガスが吸気側へと還流されるように第１駆動部１５７および第２駆動部１５８により開閉制御（デューティ制御）される。これにより、エンジン２２の運転状態に応じて不燃焼ガスとしてのＥＧＲガスを吸気側に還流させて空気と燃料とＥＧＲガスとの混合気を燃焼室１２０に吸引することができる。ここで、本実施例では、各ＥＧＲ弁はステップ駆動されるものとし、バルブの大きさが異なるために小ＥＧＲ弁１５３を通るＥＧＲガス量の最小の制御単位（例えば、通過する流量の最大値に対して±０．３パーセント）は、大ＥＧＲ弁１５４についての最小の制御単位（例えば、通過する流量の最大値に対して±１パーセント）よりも小さくなる。つまり、バルブの大きさが異なる場合は、より小さいバルブの方がそのバルブを通過する流量をより細かく制御することができる。なお、浄化装置１３４には、排気側の一部である排ガス浄化触媒の温度を検出する触媒床温センサ１３５が取り付けられている。また、ＥＧＲ管１５２には、このＥＧＲ管１５２の配管内部を通過するＥＧＲガスの温度を検出する温度センサ１３７が取り付けられている。

また、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１２０内の圧力を検出する筒内圧センサ１４３からの筒内圧力、吸気バルブ１２８や排気バルブ１３１を駆動する動弁機構１５０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１４４からのカムポジション、スロットルバルブ１２４の位置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、吸入空気の質量流量を検出するエアフローメータ１４８からの吸入空気量ＧＡ、吸気管１２５に取り付けられた吸気温度センサ１４９からの吸気温度、浄化装置１３４に取り付けられた触媒床温センサ１３５からの触媒床温Ｔｃａｔ、ＥＧＲ管１５２の温度センサ１３７からのＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒ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１２６への駆動信号やスロットルバルブ１２４の位置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、動弁機構１５０への制御信号、第１駆動部１５７および第２駆動部１５８への制御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。

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６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して最終的に駆動輪である車輪６３ａ，６３ｂに出力される。

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。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。

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やエンジンＥＣＵ２４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も算出している。

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８８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。

上述のように構成された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に出力すべき要求トルクが計算され、この要求トルクに対応する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の運転制御モードとしては、要求トルク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から要求動力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。

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、特にエンジン２２が運転されているときの動作について説明する。図３はエンジン２２が運転されており、所定のＥＧＲ実行条件が成立しているときにエンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａにより実行されるＥＧＲ関連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、所定時間毎（例えば１秒毎）に繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２（クランクシャフト２６）の回転数Ｎｅ、エアフローメータ１４８からの吸入空気量ＧＡ、触媒床温センサ１３５からの触媒床温Ｔｃａｔ、温度センサ１３７からのＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒといった制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。なお、本実施例において、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいて別途計算されてＲＡＭ２４ｃに格納された値を入力するものとした。

次に、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回っているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、「所定の流量ＧＡｒｅｆ」は、本実施例では、エンジン２２が高負荷のときに吸入される空気の流量として経験的に設定されているものとする。所定の流量ＧＡｒｅｆ以下のときは、入力した吸入空気量ＧＡと触媒床温Ｔｃａｔとに基づいて吸気側に還流させるべきＥＧＲガスの質量流量であるＥＧＲ量Ｖｂを設定する（ステップＳ１２０）。本実施例では、吸入空気量ＧＡとＥＧＲ量Ｖｂと触媒床温Ｔｃａｔとの関係が実験・解析を経て予め定められた上でＥＧＲ量設定マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶されており、ＥＧＲ量Ｖｂとしては、与えられた吸入空気量ＧＡと触媒床温Ｔｃａｔとに対応したものがそのマップから導出されるものとした。ここで、ＥＧＲ量設定用マップとしては、本実施例では、図４に例示するように、吸入空気量ＧＡが少ないほどＥＧＲ量が少なくなるように設定されているものとする。また、吸入空気量ＧＡが少ないほど吸入空気量とＥＧＲガスの量の和に対するＥＧＲガスの量の割合であるＥＧＲ率が低くなるように設定されているものとする。そして、触媒床温Ｔｃａｔに対しては、触媒床温Ｔｃａｔが高いほど全体としてより多くのＥＧＲ量Ｖｂとなるように設定されているものとする。なお、ＥＧＲ量設定用マップは、吸入空気量ＧＡ、触媒床温Ｔｃａｔのみをパラメータとするものに限られず、エンジン２２の運転状態に応じてＥＧＲ量およびＥＧＲ率を適切に設定可能とするものであれば、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅ等を利用するものなどどのようなものであってもよい。続いて、ステップＳ１２０で設定したＥＧＲ量ＶｂのＥＧＲガスを吸気側である吸気管１２５内に還流することの可能な小ＥＧＲ弁１５３の開度指令値Ｏｓｅｇｒを設定して第１駆動部１５７へ送信し（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。本実施例では、ＥＧＲガス温度ＴｅｇｒとＥＧＲ量Ｖｂと小ＥＧＲ弁１５３の開度指令値Ｏｓｅｇｒとの関係が実験・解析を経て予め定められた上で図５に例示するような開度指令値設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶されており、開度指令値Ｏｓｅｇｒとしては、設定したＥＧＲ量ＶｂとＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒとに対応したものがそのマップから導出されるものとした。開度指令値Ｏｓｅｇｒを入力した第１駆動部１５３はその指令値にしたがって小ＥＧＲ弁１５３を駆動制御する。

ステップＳ１１０で流量が所定の流量ＧＡｒｅｆを上回っていると判定したときは、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１以上の温度である所定の第２温度Ｔｒｅｆ２を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、「所定の第１温度Ｔｒｅｆ１」は、本実施例では、浄化装置１３４の排ガス浄化触媒が劣化する温度とし、「所定の第２温度Ｔｒｅｆ２」は、本実施例では、小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４によってＥＧＲガスを最大限還流させることにより浄化装置１３４の排ガス浄化触媒の劣化を抑制可能な最高の温度に設定されているものとした。所定の第２温度Ｔｒｅｆ２以下のときは、既述のステップＳ１２０の処理と同様にＥＧＲ量Ｖｂを設定する（ステップＳ１５０）。そして、ステップＳ１５０で設定したＥＧＲ量ＶｂのＥＧＲガスを吸気側である吸気管１２５内に還流することの可能な小ＥＧＲ弁１５３の開度指令値Ｏｓｅｇｒおよび大ＥＧＲ弁１５４の開度指令値Ｏｂｅｇｒを設定して第１駆動部１５７および第２駆動部１５８へそれぞれ送信し（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。本実施例では、ＥＧＲガス温度ＴｅｇｒとＥＧＲ量Ｖｂと小ＥＧＲ弁１５３の開度指令値Ｏｓｅｇｒと大ＥＧＲ弁１５４の開度指令値Ｏｂｅｇｒとの関係が実験・解析を経て予め定められた上で図５に例示するような開度指令値設定用マップとしてＲＯＭ２４ｂに記憶されており、開度指令値Ｏｓｅｇｒ、Ｏｂｅｇｒとしては、設定したＥＧＲ量ＶｂとＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒとに対応したものがそのマップから導出されるものとした。開度指令値Ｏｓｅｇｒ、Ｏｂｅｇｒを入力した第１駆動部１５３および第２駆動部１５４はその指令値にしたがってそれぞれ小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４を駆動制御する。

ここで、図５に例示する開度指令値設定用マップについて説明する。このマップは、あるＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒに対してＥＧＲ量と小ＥＧＲ弁１５３の開度指令値と大ＥＧＲ弁１５４の開度指令値との関係を規定しているマップである。なお、既述したように実際に取り得る値は最小の制御単位毎であるが説明の便宜のため連続した線で記載し、また、説明の便宜のためある温度Ｔｅｇｒについてのみ示している。図示するように、ＥＧＲ量Ｖｂが空気の流量ＧＡｒｅｆに対応するＥＧＲ量Ｖｂ以下のときは小ＥＧＲ弁の開度のみが制御され、流量ＧＡｒｅｆを上回り大ＥＧＲ弁１５４によって吸気側である吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回るまでは大ＥＧＲ弁１５４のみが制御され、更に、大ＥＧＲ弁１５４によって吸気側である吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回ると、大ＥＧＲ弁１５４に加えて小ＥＧＲ弁１５３も駆動制御されるように設定されている。このように大ＥＧＲ弁１５４に加えて小ＥＧＲ弁１５３をも制御することで、大ＥＧＲ弁１５４のみによるよりも多くのＥＧＲガスを還流させるのである。なお、小ＥＧＲ弁１５３の開度指令値と大ＥＧＲ弁１５４の開度指令値はＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒによって補正され、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒが低い方が密度が高いため、基本的に同じＥＧＲ量に対してはＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒの高い場合より少ない開度となるよう設定されている。

次に、ステップＳ１４０で、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第２温度Ｔｒｅｆ２を上回っていると判定したときは、ＲＯＭ２４ｂに記憶されたＯＴ増量マップからＯＴ増量値（≧１）を読み出し、燃料噴射量にＯＴ増量値を乗じて補正した補正後の燃料噴射量（高温時燃料噴射量）の燃料が噴射されるよう燃料噴射弁１２６を駆動制御し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。ここで、ＯＴ増量マップは、図６に例示するように、エンジン２２の回転数Ｎｅと吸入空気量に関連した体積効率ＫＬとに応じて排ガス浄化触媒の温度を調整してその劣化を抑制するための燃料噴射量の増量係数を規定するものであり、基本的に回転数Ｎｅと体積効率ＫＬとが大きくなるにつれて増量係数として大きな値をとるように作成されている。なお、ＯＴとはover temperatureの略で、ＯＴ増量とは触媒の過熱を防止するための燃料増量を意味する。増量した燃料の気化熱や酸素不足による燃焼効率の低下によって燃焼温度が低下するのを利用して浄化装置１３４の排ガス浄化触媒を冷却するのである。

このように、触媒床温Ｔｃａｔが第１温度Ｔｒｅｆ１以下のときは、小ＥＧＲ弁１５３を駆動制御してＥＧＲガスの流量を細かく制御し、触媒床温Ｔｃａｔが第１温度Ｔｒｅｆ１を上回りかつ第２温度Ｔｒｅｆ２以下のときは、小ＥＧＲ弁１５３と大ＥＧＲ弁１５４とを駆動制御して大流量のＥＧＲガスを還元させ、触媒床温Ｔｃａｔが第２温度Ｔｒｅｆ２を上回るときは、温度を更に低下させるべく燃料噴射弁１２６から噴射される燃料の量を多くするのである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆ以下のとき、小ＥＧＲ弁１５３によって吸気側である吸気管１２５内に還流するＥＧＲ量Ｖｂを制御し、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１を上回るときは、少なくとも大ＥＧＲ弁１５４によって吸気管１２５内に還流するＥＧＲガスの流量を制御する。このように、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆ以下のときは、大ＥＧＲ弁１５４よりも小さい小ＥＧＲ弁１５３を駆動制御してより細かな流量の調節を行なう。一方、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１を上回るときは、少なくとも大ＥＧＲ弁１５４を制御して小ＥＧＲ弁１５３によるよりも大きな流量のＥＧＲガスを吸気管１２５内に還流させるから、例えば、浄化装置１３４の排ガス浄化触媒の温度を低下させるために行なう燃料増量をより抑えることができる。したがって、排ガス浄化触媒の高温による劣化してしまうのを抑制し、適正な燃焼を継続し、窒素酸化物の排出をより抑制すると共に、燃費をより高めることができる。

また、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１以上の温度である所定の第２温度Ｔｒｅｆ２を上回ったあとは、吸入空気量ＧＡに対して所定の第２温度Ｔｒｅｆ２を上回るまえの燃料噴射量より増量した高温時燃料噴射量の燃料噴射を行なうから、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第２温度Ｔｒｅｆ２以下のときはＥＧＲガスを吸気管１２５内に還流させて温度を低下させることにより燃費の悪化を抑制し、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第２温度Ｔｒｅｆ２を上回ったあとは増量された分の燃料によって温度を低下させることにより、排ガス浄化触媒の劣化をより確実に抑制することができる。更に、設定されたＥＧＲ量Ｖｂが流量ＧＡｒｅｆに対応するＥＧＲ量Ｖｂを上回り大ＥＧＲ弁１５４によって吸気側である吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回るまでは大ＥＧＲ弁１５４のみが制御され、その最大の流量を上回るときは、大ＥＧＲ弁１５４に加えて小ＥＧＲ弁１５３も制御されるように設定される開度指令値設定用マップを用いて開度指令値Ｏｓｅｇｒ、Ｏｂｅｇｒを設定することによって大ＥＧＲ弁１５４によって吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回る流量のＥＧＲガスを吸気管１２５内へ還流させるから、大ＥＧＲ弁１５４のみを制御する場合より大きな流量のＥＧＲガスを還流することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、所定の第２温度以下のときは、小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４によってＥＧＲガスを吸気管１２５内へ還流させるものとしたが、所定の第１温度を上回り、かつ、所定の第２温度以下のときは、小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４によってＥＧＲガスを吸気管１２５内へ還流させ、所定の第１温度以下のときは、ＥＧＲガスを吸気管１２５内へ還流させないものとしてもよい。こうした場合でも、排ガス浄化触媒の高温による劣化してしまうのを抑制し、適正な燃焼を継続し、窒素酸化物の排出をより抑制すると共に、燃費をより高めることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、設定されたＥＧＲ量Ｖｂが流量ＧＡｒｅｆに対応するＥＧＲ量Ｖｂを上回り大ＥＧＲ弁１５４によって吸気側である吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回るまでは大ＥＧＲ弁１５４のみが制御され、その最大の流量を上回るときは、大ＥＧＲ弁１５４に加えて小ＥＧＲ弁１５３も制御されるように設定される開度指令値設定用マップを用いて開度指令値Ｏｓｅｇｒ、Ｏｂｅｇｒを設定することによって大ＥＧＲ弁１５４によって吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回る流量のＥＧＲガスを吸気管１２５内へ還流させるものとしたが、ＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒに対して、設定されたＥＧＲ量Ｖｂが大ＥＧＲ弁１５４によって吸気側である吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回るまえから大ＥＧＲ弁１５４に加えて小ＥＧＲ弁１５３も制御されるように設定される図示しない開度指令値設定用マップを用いて開度指令値Ｏｓｅｇ、Ｏｂｅｇｒを設定するものとしてもよい。このようにしても、大ＥＧＲ弁１５４のみを制御する場合より大きな流量のＥＧＲガスを還流することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、設定されたＥＧＲ量Ｖｂが流量ＧＡｒｅｆに対応するＥＧＲ量Ｖｂを上回り大ＥＧＲ弁１５４によって吸気側である吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回るまでは大ＥＧＲ弁１５４のみが制御され、その最大の流量を上回るときは、大ＥＧＲ弁１５４に加えて小ＥＧＲ弁１５３も制御されるように設定される開度指令値設定用マップを用いて開度指令値Ｏｓｅｇｒ、Ｏｂｅｇｒを設定することによって大ＥＧＲ弁１５４によって吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回る流量のＥＧＲガスを吸気管１２５内へ還流させるものとしたが、設定されたＥＧＲ量Ｖｂが大ＥＧＲ弁１５４によって吸気側である吸気管１２５内へ還流させることの可能な最大の流量を上回るか否かにかかわらず、大ＥＧＲ弁１５４によって流量が制御され、かつ、小ＥＧＲ弁１５３によって流量が微調節されるよう設定される図示しない開度指令値設定用マップを用いて開度指令値Ｏｓｅｇｒ、Ｏｂｅｇｒを設定するものとしてもよい。こうすれば、大ＥＧＲ弁１５４のみによるよりＥＧＲガスの流量をより細かく制御することができる。このとき、ＥＧＲ管１５２内を通るＥＧＲガスの流量を検出する図示しない流量センサを備え、その流量センサにより検出されたＥＧＲガスの流量に基づいて、流量がより設定値に近くなるように小ＥＧＲ弁１５３が制御されるよう第１駆動部１５７を制御するものとしてもよいし、図示しない流量センサの代わりに筒内圧センサ１４３によって検出した燃焼室１２０内の圧力に基づいて、燃焼時の圧力の変化が抑えられるように小ＥＧＲ弁１５３が制御されるよう第１駆動部１５７を制御するものとしてもよい。こうすれば、より正確な流量のＥＧＲガスを還流させることができる。ここで、小ＥＧＲ弁１５３によって微調節する様子を図７を用いて説明する。設定されたＥＧＲ量Ｖｂと小ＥＧＲ弁１５３の最小制御単位と大ＥＧＲ弁１５４の最小制御単位とが図示するような関係にあるとする。すると、小ＥＧＲ弁１５３を制御することなく大ＥＧＲ弁１５４を更に制御単位１つ分だけ制御してＥＧＲ量Ｖｂを増加させると、図中の点線に示すようなＥＧＲ量Ｖｂとなる。一方、大ＥＧＲ弁１５４を更に制御単位１つ分だけ制御するのではなく小ＥＧＲ弁１５３を制御単位２つ分だけ制御すると、図中の実線で示すようなＥＧＲ量Ｖｂとなって設定されたＥＧＲ量Ｖｂと等しくなる。このように、小ＥＧＲ弁をも制御することによってより細かくＥＧＲ量Ｖｂを制御することができ、設定されたＥＧＲ量Ｖｂにより近いＥＧＲ量Ｖｂを還流させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、所定の第１温度Ｔｒｅｆ１は、排ガス浄化触媒が劣化する温度としたが、これ以外の温度でもよい。例えば、排ガス浄化触媒が十分な浄化性能を確保できる範囲など排ガス浄化触媒の劣化を許容できる範囲の温度としてもよいし、排ガス浄化触媒以外の例えば排気マニホールド１３３など排気側の一部が劣化する温度としてもよいし、これら排気側の一部の劣化を許容できる範囲の温度としてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、所定の第２温度Ｔｒｅｆ２は、小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４によってＥＧＲガスを最大限還流させることにより浄化装置１３４の排ガス浄化触媒の劣化を抑制可能な最高の温度に設定されているものとしたが、大ＥＧＲ弁１５４によってＥＧＲガスを最大限還流させることにより排ガス浄化触媒の劣化を抑制可能な最高の温度に設定されるものとしてもよいし、それより低い温度として設定されるものとしてもよいし、それらの間の温度として設定されるものとしてもよい。また、小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４によってＥＧＲガスを最大限還流させることにより浄化装置１３４の排ガス浄化触媒以外の例えば排気マニホールド１３３など排気側の一部の劣化を抑制可能な最高の温度に設定されるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１を上回るときは、大ＥＧＲ弁１５４に加えて小ＥＧＲ弁１５３をも駆動制御する場合があるものとしたが、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１を上回るときは、大ＥＧＲ弁１５４のみが駆動制御されるものとしてもよい。このとき、大ＥＧＲ弁１５４は、実施例のハイブリッド自動車２０の小ＥＧＲ弁によって通過させることの可能なＥＧＲガスの最大流量を加えた流量を通過させることができる大きさ等のものであるとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第２温度Ｔｒｅｆ２を上回るか否かを判定し、所定の第２温度Ｔｒｅｆ２を上回るときは、燃料噴射弁１２６から噴射される燃料を増量するものとしたが、所定の第２温度Ｔｒｅｆ２を上回るか否かの判定をせず、少なくとも大ＥＧＲ弁１５４が制御されるよう第２駆動部を制御し燃料噴射弁１２６から噴射される燃料を増量しないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆ以下のときは、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、小ＥＧＲ弁１５３によってＥＧＲガスを還流させる処理（図３のステップＳ１２０、Ｓ１３０の処理）を実行するものとしたが、これらの処理を実行するものに限られない。例えば、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、ステップＳ１２０の処理の前に、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１を上回っているか否かを判定し、触媒床温Ｔｃａｔが第１温度Ｔｒｅｆ１以下のときは、ステップＳ１２０の処理とステップＳ１３０の処理とを実行し、触媒床温Ｔｃａｔが第１温度Ｔｒｅｆ１を上回っているときは、ＲＯＭ２４ｂに記憶された図６に例示するＯＴ増量マップからＯＴ増量値（≧１）を読み出し、燃料噴射量にＯＴ増量値を乗じて補正した補正後の燃料噴射量（高温時燃料噴射量）の燃料が噴射されるよう燃料噴射弁１２６を駆動制御するものとしてもよい。こうした場合でも、排ガス浄化触媒の高温による劣化してしまうのを抑制し、適正な燃焼を継続し、窒素酸化物の排出をより抑制すると共に、燃費をより高めることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒床温Ｔｃａｔが所定の温度Ｔｒｅｆ２を上回るときは、燃料噴射弁１２６から噴射される燃料を増量するものとしたが、燃料噴射弁１２６から噴射される燃料を増量すると共に小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４を制御しＥＧＲガスを還流させる処理（図３のＥＧＲ関連制御ルーチンのステップＳ１５０，Ｓ１６０の処理）を実行するものとしてもよいし、燃料噴射弁１２６から噴射される燃料を増量すると共に小ＥＧＲ弁を制御しＥＧＲガスを還流させる処理を実行するものとしてもよい。このとき、ＯＴ増量値はＥＧＲガスの還流により温度が低下する分を考慮した図示しないＯＴ増量マップを用いて設定されるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲ管１５２は、第１配管１５２ａと第２配管１５２ｂとに分岐し再び合流して吸気管１２５へ接続されているものとしたが、小ＥＧＲ弁１５３と大ＥＧＲ弁１５４とによって吸気管１２５へ還流するＥＧＲガスの流量を制御する構成のものであればいかなる構成のものとしてもよい。例えば、小ＥＧＲ弁１５３が取り付けられ浄化装置１３４の後段と吸気管１２５とに接続された配管と、大ＥＧＲ弁１５４が取り付けられ浄化装置１３４の後段と吸気管１２５とに接続された配管との２本の配管からなる構成のものとしてもよいし、浄化装置１３４の後段と吸気管１２５とに接続された１本の配管に設けられた弁座に小ＥＧＲ弁１５３と大ＥＧＲ弁１５４とが設けられた構成のものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４が第１駆動部１５７および第２駆動部１５８により直線的に駆動され弁座との間に形成する間隙の大きさを変化させることによってＥＧＲガスを還流させる流量を制御するものとしたが、還流させる流量を制御するものであればこれに限られない。例えば、図２に示したスロットルバルブ１２４とスロットルモータ１３６と同様に、バルブを回転させて流量を制御するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、小ＥＧＲ弁１５３および大ＥＧＲ弁１５４とそれらを駆動制御する第１駆動部１５７および第２駆動部１５８とを備えるものとしたが、３つ以上のバルブとそれらのバルブを駆動する３つ以上の駆動部とを備えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とを備えるものとしたが、単一の電子制御ユニットを備えるもの、即ち、実施例のハイブリッドＥＣＵ７０の機能とエンジンＥＣＵ２４の機能とを兼ね備えた単一の電子制御ユニットを備えるものとしてもよい。

実施例では、ハイブリッド自動車２０を主としてエンジン２２とエンジンＥＣＵ２４と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ４１，４２とバッテリ５０とハイブリッドＥＣＵ７０とによって構成したシリーズ−パラレルハイブリッド自動車としたが、こうした構成以外のもの、例えばシリーズハイブリッド自動車やパラレルハイブリッド自動車など如何なる構成のハイブリッド自動車としてもよい。

実施例では、本発明の最良の形態としてハイブリッド自動車２０として説明したが、自動車以外の車両としてもよいし、車両の制御方法の形態としても構わない。

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が「配管」に相当し、小ＥＧＲ弁１５３が「第１バルブ」に相当し、大ＥＧＲ弁１５４が「第２バルブ」に相当し、第１駆動部１５７が「第１駆動手段」に相当し、第２駆動部１５８が「第２駆動手段」に相当し、触媒床温センサ１３５が「温度検出手段」に相当し、エアフローメータ１４８が「空気流量検出手段」に相当し、浄化装置１３４の図示しない排ガス浄化触媒が「排気側の一部」に相当し、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆ以下のとき、小ＥＧＲ弁１５３によって吸気側である吸気管１２５内に還流するＥＧＲ量Ｖｂを制御し、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１を上回るときは、少なくとも大ＥＧＲ弁１５４によって吸気管１２５内に還流するＥＧＲガスの流量を制御する図３のＥＧＲ量関連制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１６０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「制御手段」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。「配管」としては、ＥＧＲ管１５２に限定されるものではなく、内燃機関からの排ガスが内燃機関の吸気側に還流可能なよう内燃機関の排気側と吸気側とに接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「第１バルブ」としては、小ＥＧＲ弁１５３に限定されるものではなく、配管に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。「第２バルブ」としては、大ＥＧＲ弁１５４に限定されるものではなく、配管に第１バルブに対して並列に取り付けられ第１バルブより大きなものであれば如何なるものとしても構わない。「第１駆動手段」としては、第１駆動部１５７に限定されるものではなく、第１バルブを駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「第２駆動手段」としては、第２駆動部１５８に限定されるものではなく、第２バルブを駆動するものであれば如何なるものとしても構わない。「排気側の一部」としては、浄化装置１３４の図示しない排ガス浄化触媒に限定されるものではなく、排気マニホールド１３３や図示しないバルブシートなど内燃機関の排気側の一部であれば如何なるものとしても構わない。「温度検出手段」としては、触媒床温センサ１３５に限定されるものではなく、内燃機関の排気側の一部の温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「空気流量検出手段」としては、エアフローメータ１４８に限定されるものではなく、体積流量を検出するものなど内燃機関の吸気側から該内燃機関に吸入する空気の流量を検出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、エンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなくハイブリッドＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とからなる組み合わせにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆ以下のとき、小ＥＧＲ弁１５３によって吸気側である吸気管１２５内に還流するＥＧＲ量Ｖｂを制御し、吸入空気量ＧＡが所定の流量ＧＡｒｅｆを上回り、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１を上回るときは、少なくとも大ＥＧＲ弁１５４によって吸気管１２５内に還流するＥＧＲガスの流量を制御する図３のＥＧＲ量関連制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１６０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、例えば、図３に示すＥＧＲ関連制御ルーチンのステップＳ１２０の処理の前に、触媒床温Ｔｃａｔが所定の第１温度Ｔｒｅｆ１を上回っているか否かを判定し、触媒床温Ｔｃａｔが第１温度Ｔｒｅｆ１以下のときは、ステップＳ１２０の処理とステップＳ１３０の処理とを実行し、触媒床温Ｔｃａｔが第１温度Ｔｒｅｆ１を上回っているときは、ＲＯＭ２４ｂに記憶された図６に例示するＯＴ増量マップからＯＴ増量値（≧１）を読み出し、燃料噴射量にＯＴ増量値を乗じて補正した補正後の燃料噴射量（高温時燃料噴射量）の燃料が噴射されるよう燃料噴射弁１２６を駆動制御するものなど、検出された空気の流量が所定の流量を上回らないとき、第１バルブによって吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう第１駆動手段を駆動制御し、検出された空気の流量が所定の流量を上回り、検出された温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも第２バルブによって吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう第２駆動手段を駆動制御するものであれば如何な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に限定されるものではなく、車両の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。

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。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一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。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行されるＥＧＲ関連制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ＥＧＲ量設定用マップの一例を示す図である。 開度設定用マップの一例を示す図である。 ＯＴ増量マップの一例を示す図である。 小ＥＧＲ弁１５３によって微調節する様子を表す説明図である。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ 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 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、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 ブレーキペダルストロークセンサ、８８ 車速センサ、１２０ 燃焼室、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２５ 吸気管、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３１ 排気バルブ、１３２ ピストン、１３３ 排気マニホールド、１３４ 浄化装置、１３５ 触媒床温センサ、１３６ スロットルモータ、１３７ 温度センサ、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 筒内圧センサ、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 吸気温度センサ、１５０ 動弁機構、１５２ ＥＧＲ管、１５２ａ 第１配管、１５２ｂ 第２配管、１５３ 小ＥＧＲ弁、１５４ 大ＥＧＲ弁、１５７ 第１駆動部、１５８ 第２駆動部、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

1. 内燃機関を搭載した車両であって、
   前記内燃機関からの排ガスが該内燃機関の吸気側に還流可能なよう該内燃機関の排気側と吸気側とに接続された配管と、
   前記配管に取り付けられた第１バルブと、
   前記配管に前記第１バルブに対して並列に取り付けられ前記第１バルブより大きな第２バルブと、
   前記第１バルブを駆動する第１駆動手段と、
   前記第２バルブを駆動する第２駆動手段と、
   前記内燃機関の排気側の一部の温度を検出する温度検出手段と、
   前記内燃機関の吸気側から該内燃機関に吸入する空気の流量を検出する空気流量検出手段と、
   前記検出された空気の流量が所定の流量を上回らないとき、前記第１バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第１駆動手段を駆動制御し、前記検出された空気の流量が所定の流量を上回り、前記検出された温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも前記第２バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御する制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記制御手段は、前記検出された空気の流量が所定の流量を上回り、前記検出された温度が前記所定の第１温度以上の温度である所定の第２温度を上回ったあとは、前記内燃機関に吸入されている空気量に対して前記所定の第２温度を上回るまえの燃料噴射量より増量した高温時燃料噴射量の燃料噴射が行なわれるよう前記内燃機関を制御する、
   請求項１に記載の車両。
3. 前記制御手段は、前記少なくとも前記第２バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御するにあたり、前記第２バルブによって前記流量が制御され、かつ、前記第１バルブによって該流量が微調節されるよう前記第２駆動手段および前記第１駆動手段を制御する、
   請求項１または２に記載の車両。
4. 前記制御手段は、前記少なくとも前記第２バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御するにあたり、前記第２バルブに加えて前記第１バルブも制御されて前記第２バルブによって前記吸気側へ還流させることの可能な最大の流量を上回る流量の排ガスを吸気側へ還流させるよう前記第１駆動手段および前記第２駆動手段を制御する、
   請求項１〜３のいずれかに記載の車両。
5. 前記温度検出手段は、前記内燃機関の排気側の一部の温度を検出するにあたり、該内燃機関の排気側の一部として、該内燃機関の排ガスを浄化する排ガス浄化触媒の温度を検出する手段である、
   請求項１〜４のいずれかに記載の車両。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の車両であって、
   前記車両の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
   を備える車両。
7. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記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を備える手段である、
   請求項６に記載の車両。
8. 内燃機関と、前記内燃機関からの排ガスが該内燃機関の吸気側に還流可能なよう該内燃機関の排気側と吸気側とに接続された配管と、前記配管に取り付けられた第１バルブと、前記配管に前記第１バルブに対して並列に取り付けられ前記第１バルブより大きな第２バルブと、前記第１バルブを駆動する第１駆動手段と、前記第２バルブを駆動する第２駆動手段と、前記内燃機関の排気側の一部の温度を検出する温度検出手段と、前記内燃機関の吸気側から該内燃機関に吸入する空気の流量を検出する空気流量検出手段とを備える車両の制御方法であって、
   前記検出された空気の流量が所定の流量を上回らないとき、前記第１バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第１駆動手段を駆動制御し、前記検出された空気の流量が所定の流量を上回り、前記検出された温度が所定の第１温度を上回るときは、少なくとも前記第２バルブによって前記吸気側に還流する排ガスの流量が制御されるよう前記第２駆動手段を駆動制御する、
   車両の制御方法。

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