JP2008296764A

JP2008296764A - ハイブリッド車両

Info

Publication number: JP2008296764A
Application number: JP2007145771A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Oba; 孝宏大羽
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】加速時になるべくＥＧＲを継続することにより燃費の改善を図りつつ、加速感を悪化させないハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両１は、吸気に排気の一部を戻すこと（ＥＧＲ）が可能なエンジン２と、モータジェネレータＭＧ１と、車輪を駆動するための駆動軸４２と、回転軸４６，４４、および駆動軸４２に結合され、動力を分配するプラネタリギヤ１６と、制御装置１４とを備える。制御装置１４は、車速が所定のしきい値以上である場合には、加速要求を検出すると、ＥＧＲ状態を維持したまま加速処理を行なう第１の制御を実行し、車速が所定のしきい値未満である場合には、加速要求を検出すると、ＥＧＲ状態を一時中断して加速処理を行なう第２の制御を実行する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、排気ガス再循環装置を備えたハイブリッド車両に関する。

排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成量を低減させるため、排気ガス再循環装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation)装置と称する）を備えた内燃機関が導入されている。ＥＧＲ装置は、排気の一部を吸気系に戻し、混合気が燃焼する時の最高温度を低くしてＮＯｘの生成量を抑える装置である。

一方、近年エンジンにモータを組み合わせ、走行するハイブリッド車両が実用化されている。特開２００２−１４７２８７号公報（特許文献１）は、ＥＧＲ装置を備えたハイブリッド車両について開示する。このハイブリッド車両は、減速時にエンジンへの燃料供給を停止するときには、エンジンに排気ガスを還流させる方向にＥＧＲ装置を駆動して、排気ガスをエンジンの吸気側へ還流させ、その後、ブレーキが非作動状態であることが検出されたときにはエンジンへの排気ガスの還流を抑制する方向にＥＧＲ装置を駆動する。
特開２００２−１４７２８７号公報特開２００４−２０４７７８号公報特開２００５−３２０９４１号公報特開２００６−９６０１号公報

近年、環境にやさしい車両として、モータとエンジンを車両の駆動に併用するハイブリッド自動車が開発され、実用化されている。

ハイブリッド車両では、シフト位置、アクセル開度および車速に基づき、車軸での駆動要求トルクがマップから求められる。そしてその車軸での駆動要求トルクに車軸回転数が乗算されて駆動要求出力（パワー）が算出され、そのパワーにバッテリに対する充電要求に基づくパワーが加算されトータル出力（要求値）が算出される。

このトータル出力（目標値）が決定されると、それに対応するエンジン出力（要求値）を出力するための最適な運転条件（目標エンジン回転数）がエンジン動作線上で決定される。エンジン動作線と等エンジンパワー線との交点が目標エンジン回転数と目標エンジントルクとなる。なお、エンジン動作線は、ＨＶ動作線とも称される。

エンジン制御部は、上記のように決定されたエンジン出力（要求値）と目標エンジン回転数を実現するように、燃料噴射、点火時期、電子スロットル、ＶＶＴ−ｉ（吸気側可変バルブタイミング）制御等を行なう。

運転者のアクセルペダル操作等によって加速要求が入力されるとエンジン出力（要求値）が増加する。したがって、エンジン制御部は、通常は、エンジン動作線上をエンジン出力（要求値）を増加させる方向にエンジンの動作点を移動させる。

ところで、エンジンの運転にＥＧＲ（吸気への排気ガス還流）を行なうことで、燃焼温度が下がりＮＯｘが低減するとともに、燃費も改善されることが知られている。燃費の改善は、燃焼温度が下がることにより、ノック限界点火時期が進角側に移動するので、ＭＢＴ（Minimum spark advance for Best Torque）に点火時期を一致させることが可能になることが１つの要因と考えられる。

排気ガスを再循環させることで、中負荷以上の運転条件では燃費が改善される。これは、排気ガスの再循環により、燃焼温度が下がり、ノック限界点火時期（トレースノック点）が進角側に移行することに関係がある。このことについて図を用いて説明する。

図２３は、排気ガス再循環なしの場合のエンジン出力トルクと点火時期との関係を示した図である。なお、図２３には「外部ＥＧＲなし」と記載されている。排気ガスを吸気に混入させるには、排気弁の閉弁タイミングを遅らせて排気工程後の吸気工程において排気管側からシリンダ内に排気を引き戻す方法もあり、この方法（内部ＥＧＲ）と区別するために外部ＥＧＲと記載している。

図２３において、ＭＢＴに点火時期をあわせることができればエンジンから最も大きなトルクが出力される。このときが最も燃費の良い状態である。しかし、点火時期を遅角側から進角側に変化させていくとエンジンにノッキングが発生する。このノッキングが発生し始める点火時期をトレースノック点と呼ぶ。ノッキングが発生すると振動が増加し静粛性、快適性が悪化するので点火時期としては不適切である。したがって、点火時期は遅角側からトレースノック点までの間しか変化させることができない。

図２３において、負荷が小さい動作線Ｗ１の場合は点火時期をＭＢＴに合わせることができ燃費が良い状態とすることができるが、負荷が大きい動作線Ｗ２の場合はＭＢＴがトレースノック点より進角側にあるので、燃費が悪い状態で運転せざるを得ない。

つまり、加速時の燃費悪化の最も大きな原因は、トレースノック点がＭＢＴよりも遅角側に位置するので点火時期をＭＢＴに合わせられないことである。

加速域ではトルクを必要とするので、通常はスロットル開度を増加する。すると吸気量が増加し体積効率も増加する。すると燃焼温度が増加してノッキングが発生しやすくなり、トレースノック点がＭＢＴよりも遅角側に移行する。

また、上述のように加速時には体積効率増加が必要とされるが、体積効率を増加させるには、吸気側の可変バルブタイミング機構（ＩＮ−ＶＶＴ機構）の変位角を増加させなければならない。変位角を増加させると燃焼温度が増加しノッキングが発生するため点火時期を遅角させる必要がある。

このような事情で、点火時期をＭＢＴに合わせられず、加速時には燃費が悪化する。
図２４は、排気ガスの再循環ありの場合のエンジン出力トルクと点火時期との関係を示した図である。

図２４に示すようにＥＧＲ装置によって、排気ガスを還流させると、燃焼温度が下がり図２３の動作線Ｗ２が動作線Ｗ２Ａに示すように変化し、トレースノック点がＭＢＴよりも進角側に移動する。すると、点火時期を制御できる範囲にＭＢＴが入るので、ＭＢＴに点火時期を一致させることにより燃費が良くなる。

しかしながら、ハイブリッド車両用エンジンのＥＧＲ装置の制御はまだ明確には構築されていない。ハイブリッド車両用ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンと比較して、理想空燃比（ストイキ）近傍で燃焼が行なわれるよう制御されている。このためスロットル開度をかなり絞り気味にして運転するので、吸気管の負圧が大きい。負圧が大きいとＥＧＲバルブの開度を少し変化させても排気ガス還流量が大きく変化するので制御性が悪く、過渡状態でのＥＧＲ装置の制御が困難である。加速時にＥＧＲを導入して燃費の改善を図るためには、ＥＧＲバルブの差圧をなるべく一定にして制御性を良くすることが課題の１つとなる。

したがって、急加速を要求された場合のようにエンジン出力を増加させる過程の過渡状態においては、ＥＧＲバルブを一旦閉じてエンジン出力を増加させてから、再びＥＧＲを導入することが考えられる。しかし、それでは加速時の燃料消費率が急増し燃費悪化が著しいので加速時においてもＥＧＲを継続したままにして燃費を改善することが望ましい。

この発明の目的は、加速時になるべくＥＧＲを継続することにより燃費の改善を図りつつ、加速感を悪化させないハイブリッド車両を提供することである。

この発明は、要約すると、ハイブリッド車両であって、吸気に排気の一部を戻すことが可能な内燃機関と、第１の回転電機と、車輪を駆動するための駆動軸と、内燃機関の回転軸、第１の回転電機の回転軸、および駆動軸に結合され、動力を分配する動力分割機構と、内燃機関および第１の回転電機の運転を制御する制御部とを備える。制御部は、車速が所定のしきい値以上である場合には、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を維持したまま加速処理を行なう第１の制御を実行し、車速が所定のしきい値未満である場合には、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を一時中断して加速処理を行なう第２の制御を実行する。

好ましくは、制御部は、第１の制御において、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を維持したまま、内燃機関の出力トルクを固定した状態で第１の回転電機を用いて内燃機関の回転軸の回転速度を目標回転速度まで上昇させてから、内燃機関の回転軸の回転速度を維持しつつ内燃機関に対して吸気に排気を戻す割合を増加させる。

より好ましくは、内燃機関は、弁開閉時期の変更が可能である。制御部は、第１の制御において、内燃機関の回転軸の回転速度を維持しつつ内燃機関に対して吸気に排気を戻す割合を増加させたときに、内燃機関の出力トルクが加速要求に対応する目標値に満たなければ、内燃機関の弁開閉時期を制御して内燃機関の出力トルクを増加させる。

さらに好ましくは、内燃機関は、点火時期の変更が可能である。制御部は、第１の制御において、弁開閉時期を変更した際にノッキングが発生した場合には、点火時期を遅らせる。

好ましくは、制御部は、第２の制御において、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を中断して第１の回転電機を用いて内燃機関の回転軸の回転速度を目標回転速度まで上昇させてから、吸気に排気の一部を戻す状態を再開する。目標回転速度は、吸気に排気の一部を戻す状態と戻さない状態で点火時期が同じになる回転速度である。

より好ましくは、制御部は、第２の制御において、内燃機関の回転速度が目標回転速度に到達した後に、加速要求に対応する出力トルクが内燃機関で発生されていなければ、吸気に排気の一部を戻す割合を増加させるとともに第１の回転電機を用いて内燃機関の回転速度を割合に対応する回転速度に設定する。

好ましくは、制御部は、第１の回転電機で発生させているトルクに基づいて内燃機関で発生するトルクを検出する。

本発明によれば、加速感の悪化を招くことなく、加速時になるべくＥＧＲを継続することによる燃費の改善を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態のハイブリッド車両１の主たる構成を示す図である。ハイブリッド車両１は、エンジンとモータとを走行に併用する車両である。

図１を参照して、ハイブリッド車両１は、前輪２０Ｒ，２０Ｌと、後輪２２Ｒ，２２Ｌと、エンジン２と、プラネタリギヤ１６と、デファレンシャルギヤ１８と、ギヤ４，６とを含む。

ハイブリッド車両１は、さらに、車両後方に配置されるバッテリＢと、バッテリＢの出力する直流電力を昇圧する昇圧ユニット３２と、昇圧ユニット３２との間で直流電力を授受するインバータ３６と、プラネタリギヤ１６を介してエンジン２と結合され主として発電を行なうモータジェネレータＭＧ１と、回転軸がプラネタリギヤ１６に接続されるモータジェネレータＭＧ２とを含む。インバータ３６はモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に接続され、交流電力と昇圧ユニット３２からの直流電力との変換を行なう。

プラネタリギヤ１６は、第１〜第３の回転軸を有する。第１の回転軸４６はエンジン２に接続され第２の回転軸４４はモータジェネレータＭＧ１に接続され第３の回転軸はモータジェネレータＭＧ２に接続される。この第３の回転軸は、車輪を駆動するための駆動軸４２でもある。

この第３の回転軸にはギヤ４が取付けられ、このギヤ４はギヤ６を駆動することによりデファレンシャルギヤ１８に動力を伝達する。デファレンシャルギヤ１８はギヤ６から受ける動力を前輪２０Ｒ，２０Ｌに伝達するとともに、ギヤ６，４を介して前輪２０Ｒ，２０Ｌの回転力をプラネタリギヤの第３の回転軸に伝達する。

プラネタリギヤ１６は、エンジン２，モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の間で動力を分割する動力分割機構としての役割を果たす。すなわちプラネタリギヤ１６の３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、残る１つの回転軸の回転は強制的に決定される。したがって、エンジン２を最も効率のよい領域（ＨＶ動作線上）で動作させつつ、モータジェネレータＭＧ１の発電量を制御してモータジェネレータＭＧ２を駆動させることにより車速の制御を行ない、全体としてエネルギ効率のよい自動車を実現している。

なお、モータジェネレータＭＧ２の回転を減速してプラネタリギヤ１６に伝達する減速ギヤを設けても良く、その減速ギヤの減速比を変更可能にした変速ギヤを設けても良い。

直流電源であるバッテリＢは、たとえばニッケル水素またはリチウムイオンなどの二次電池を含み、直流電力を昇圧ユニット３２に供給するとともに、昇圧ユニット３２からの直流電力によって充電される。

昇圧ユニット３２は、バッテリＢから受ける直流電圧を昇圧してその昇圧された直流電圧をインバータ３６に供給する。インバータ３６は供給された直流電圧を交流電圧に変換してエンジン始動時にはモータジェネレータＭＧ１を駆動制御する。また、エンジン始動後には、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電力はインバータ３６によって直流に変換され、昇圧ユニット３２によってバッテリＢの充電に適切な電圧に変換されてバッテリＢが充電される。

また、インバータ３６はモータジェネレータＭＧ２を駆動する。モータジェネレータＭＧ２はエンジン２を補助して前輪２０Ｒ，２０Ｌを駆動する。制動時には、モータジェネレータは回生運転を行ない、車輪の回転エネルギを電気エネルギに変換する。得られた電気エネルギは、インバータ３６および昇圧ユニット３２を経由してバッテリＢに戻される。バッテリＢは組電池であり、直列に接続された複数の電池ユニットＢ０〜Ｂｎを含む。昇圧ユニット３２とバッテリＢとの間にはシステムメインリレー２８，３０が設けられ、車両非運転時には高電圧が遮断される。

ハイブリッド車両１は、さらに、制御装置１４を含む。制御装置１４は、運転者の指示および車両に取付けられた各種センサからの出力に応じて、エンジン２，インバータ３６，昇圧ユニット３２およびシステムメインリレー２８，３０の制御を行なう。

図２は、図１のエンジン２に関する構成をより詳細に示す図である。
図２を参照して、エンジン２には、エアクリーナ１０２から空気が吸入される。吸入空気量は、スロットルバルブ１０４により調整される。スロットルバルブ１０４はスロットルモータ３１２により駆動される電機制御式スロットルバルブである。

エンジン２は、Ｖ型エンジンであり、２つのバンクＡ，Ｂを含む。以下、参照符号の末尾には、バンクＡの要素にはＡが付され、バンクＢの要素にはＢが付される。

スロットルバルブ１０４を通過した空気は、吸気通路１４０からサージタンク１４２に導入され、吸気通路１４４から２つのバンクＡ，Ｂに分かれて吸入される。空気は、シリンダ１０６Ａ，１０６Ｂ（燃焼室）の手前の吸気ポートにおいて燃料と混合される。インジェクタ１０８Ａ，１０８Ｂから燃料がバンクＡ，Ｂの吸気ポートにそれぞれ噴射される。

燃料は吸気行程において噴射される。なお、燃料が噴射される時期は、吸気行程に限らない。また、本実施の形態においては、ポート噴射用のインジェクタを設けた例について説明するが、インジェクタ１０８Ａ，１０８Ｂの噴射孔がシリンダ１０６Ａ，１０６Ｂ内にそれぞれ設けられた直噴エンジンであってもよい。さらに、ポート噴射用のインジェクタと直噴用インジェクタを両方設けるようにしてもよい。

各バンクには、例えば４つずつのシリンダが設けられる。シリンダ１０６Ａ，１０６Ｂ内の混合気は、イグニッションコイル１１０Ａ，１１０Ｂに接続された点火プラグによりそれぞれ着火され、燃焼する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、三元触媒１１２Ａ，１１２Ｂにより浄化された後に合流し、さらにセンターマフラーの三元触媒１１２で浄化された後に車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン１１４Ａ，１１４Ｂが押し下げられ、クランクシャフトが回転する。

シリンダ１０６Ａの頭頂部には、吸気バルブ１１８Ａおよび排気バルブ１２０Ａが設けられる。シリンダ１０６Ａに導入される空気の量および時期は、吸気バルブ１１８Ａにより制御される。シリンダ１０６Ａから排出される排気ガスの量および時期は、排気バルブ１２０Ａにより制御される。吸気バルブ１１８Ａはカムシャフト１３０Ａに設けられた図示しないカムにより駆動される。排気バルブ１２０Ａはカムシャフト１２９Ａに設けられた図示しないカムにより駆動される。

シリンダ１０６Ｂの頭頂部には、吸気バルブ１１８Ｂおよび排気バルブ１２０Ｂが設けられる。シリンダ１０６Ｂに導入される空気の量および時期は、吸気バルブ１１８Ｂにより制御される。シリンダ１０６Ｂから排出される排気ガスの量および時期は、排気バルブ１２０Ｂにより制御される。吸気バルブ１１８Ｂはカムシャフト１３０Ｂに設けられた図示しないカムにより駆動される。排気バルブ１２０Ｂはカムシャフト１２９Ｂに設けられた図示しないカムにより駆動される。

吸気バルブ１１８Ａ，１１８Ｂは、ＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構１２６Ａ，１２６Ｂにより、開閉タイミングがそれぞれ制御される。排気バルブ１２０Ａ，１２０Ｂについても、開閉タイミングをＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構により制御するようにしてもよい。

本実施の形態においては、カムがＶＶＴ機構により回転されることにより、吸気バルブ１１８Ａ，１１８Ｂの開閉タイミングが制御される。なお、開閉タイミングを制御する方法はこれに限らない。また、ＶＶＴ機構には、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。

制御装置１４は、エンジン２が所望の運転状態になるように、スロットル開度θｔｈと、各バンクＡ，Ｂの点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブの動作状態（開閉タイミング、リフト量、作用角等）を制御する。制御装置１４には、カム角センサ３００Ａ，３００Ｂ、クランク角センサ３０２、ノックコントロールセンサ（ＫＣＳ：Knock Control Sensor）３０４Ａ，３０４Ｂ、スロットル開度センサ３０６、イグニッションスイッチ３０８、アクセルペダルポジションセンサ３１４から信号が入力される。

カム角センサ３００Ａ，３００Ｂは、カムの位置を表す信号を出力する。クランク角センサ３０２は、クランクシャフトの回転数（エンジン回転数）およびクランクシャフトの回転角度を表す信号を出力する。ノックセンサ３０４Ａ，３０４Ｂは、エンジン２の振動の強度を表す信号を出力する。スロットル開度センサ３０６は、スロットル開度を表す信号を出力する。イグニッションスイッチ３０８は、運転者の操作によりオンにされた場合、イグニッションスイッチ３０８がオンであることを表す信号を出力する。アクセルペダルポジションセンサ３１４は、運転者の操作するアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセルペダルポジションＡｃｃを出力する。

制御装置１４は、これらのセンサから入力された信号、メモリ（図示せず）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジン２を制御する。

制御装置１４は、バンクＡに関するセンサの信号を受けバンクＡについてのＶＶＴ機構１２６Ａの制御を行なうバンクＡ制御部２０２Ａと、バンクＢに関するセンサの信号を受けバンクＢについてのＶＶＴ機構１２６Ｂの制御を行なうバンクＢ制御部２０２Ｂと、
バンクＡ，Ｂに共通なセンサの信号を受けてバンクＡ，Ｂに共通する制御を行なうエンジン制御部２０１とを含む。

図３は、本実施の形態における加速時のＥＧＲ制御について説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、車両走行制御のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。

図３を参照して、処理が開始されるとまずステップＳ１において、図１および図２に記載された制御装置１４は、車両に急加速が要求されているか否かを判断する。

図４は、ハイブリッド車における急加速について説明するための図である。
図４では、横軸にエンジン回転数Ｎｅ、縦軸にエンジントルクＴｅが示されている。そして、所定速度で定常走行するばあいの等出力ラインが破線で示されている。単位ｋＷで示されるのが出力であり、単位ｋｍ／ｈで併記されているのが定常走行時の速度である。

ハイブリッド車においてエンジンはもっとも燃費が良いＨＶ動作線上を動作点が移動するように制御される。したがって、１００ｋｍ／ｈから１４０ｋｍ／ｈまで緩やかに加速する場合には、矢印Ｘ１に示すように動作点が移動する。

しかし、急加速が要求されると、通常制御ではエンジンから車輪に直接伝達される直行トルクを増大させる必要があるので、エンジントルクを増大させる必要がある。したがって、矢印Ｘ２に示すようにＷＯＴ（Wide Open Throttle：全開スロットル）ライン上に動作点を移す必要がある。このＨＶ動作線上からＷＯＴライン上への移行タイミングは、ドライバが操作したアクセルペダル位置によって決定される。しかし、ＥＧＲを中止してＷＯＴライン上にエンジンの動作点を移すと燃費が悪化する。

そこで、本実施の形態では、矢印Ｘ２に示したような動作点の移動が発生する急加速の場合にはこれを検出して動作点の移動を他のルートで行なう。すなわち、図３のステップＳ１では、アクセルペダル位置が所定値（例えば５０％）を超えない場合には、矢印Ｘ１に示すようにＨＶ動作線上に沿って動作点を移動させることができ、燃費は悪化しないので、ステップＳ７に処理が進み制御はメインルーチンに移される。一方、アクセルペダル位置が所定値（例えば５０％）を超えた場合には、急加速と判断されてステップＳ２に処理が進む。

ステップＳ２では、車速が所定値（たとえば１００ｋｍ／ｈ）以上か否かが判断される。これにより、加速要求が行なわれた車速域が高速域か低速域かの判別が行なわれる。

図５は、高速域と低速域での吸気管内圧力を示した図である。
図５に示すように、動作点Ｎ１〜Ｎ４を含む高速域では、吸気管内の負圧は大きさが小さく（ゼロに近く）なっている。一方、動作点Ｎ１１を含む低速域では、吸気管内の負圧は大きく（ゼロから遠く）なっている。したがって、低速域でＥＧＲを行なおうとするとＥＧＲバルブ開度を少し変えただけでも大きく排気還流量が増減してしまうのでＥＧＲ制御性が悪い。

大きい負圧でも精度の良いＥＧＲ制御、負圧をなるべく安定状態に近づけるスロットル制御を行なうことがポイントとなる。

したがって、まず図３のステップＳ２において、高速域か低速域かの判別が行なわれ、車速がしきい値より低い低速域であればステップＳ６に処理が進められる。ステップＳ６では、大きい負圧の場合でも精度を保つためＥＧＲを一時中止するＥＧＲ制御（Ｂ）が実行される。一方、ステップＳ２において車速がしきい値以上の高速域であれば、ステップＳ３に処理が進められる。

ステップＳ３では、吸気管内圧力が所定値ＰＡ（ｋＰａ）以上かどうか判断される。吸気管圧力がＰＡより小さければ（負圧が大きければ）ステップＳ３からステップＳ４に処理が進み、ステップＳ４でスロットル開度が増加されて負圧を小さくするように制御が行なわれ、再びステップＳ２に処理が進む。一方、吸気管圧力がＰＡ以上であれば（負圧が小さければ）ステップＳ３からステップＳ５に処理が進み、高速域でのＥＧＲ制御（Ａ）が実行される。

つまり、ステップＳ３、Ｓ４で負圧をなるべく安定状態に近づけるスロットル制御が行なわれ、それでも車速がまだしきい値１００ｋｍ／ｈ以上あるようであればステップＳ５のＥＧＲ制御（Ａ）が実行される。

ステップＳ５またはＳ６の処理が行なわれると、その後ステップＳ７において制御はメインルーチンに移される。
［高速域でのＥＧＲ制御（Ａ）］
図６は、図３のステップＳ５で実行されるＥＧＲ制御（Ａ）の詳細を示したフローチャートである。

図７は、ＥＧＲ制御（Ａ）における動作点の移動を説明するための図である。なお、図７においては、外部ＥＧＲありのＨＶ動作線に対して、外部ＥＧＲなしのＨＶ動作線およびＷＯＴラインはトルクが大きくなっているが、図示されていないが燃費は悪化している。

図６、図７を参照して、ＥＧＲ制御（Ａ）が開始されると、まずステップＳ１１において、外部ＥＧＲ有りのＨＶ動作線と加速要求に対応する車速の等出力線との交点から、目標エンジン回転数Ｎｅ１、および目標エンジントルクＴｒｑ１が算出される。

加速要求があったときのエンジン動作点は、等出力線Ｐ１と外部ＥＧＲ有りのＨＶ動作線との交点であるＮ１であったとする。そしてアクセルペダルの位置変化に対応する出力が選択されその出力を示す等出力線Ｐ５とＨＶ動作線との交点Ｎ４が求められる。このＮ４から目標エンジン回転数Ｎｅ１、および目標エンジントルクＴｒｑ１が求められる。

続いてステップＳ１２以降は、動作点Ｎ１から動作点Ｎ４に動作点を移動させるための処理が行なわれる。

まずステップＳ１２において、現在の動作点Ｎ１の現状トルクを目標トルクに設定する。以降動作点Ｎ１のトルクが固定のままとなる。

そして、ステップＳ１３において、クランクポジションセンサ等で計測されたエンジン回転数Ｎｅが、ステップＳ１１で求めた目標値Ｎｅ１以上となったか否かが判断される。エンジン回転数Ｎｅが目標値Ｎｅ１に達しない間は、ステップＳ１４に処理が進み、エンジン回転数をモータジェネレータＭＧ１で増加させるようにモータジェネレータＭＧ１の制御が行なわれ、ふたたびステップＳ１３の判断が行なわれる。

ステップＳ１３において、エンジン回転数Ｎｅが目標値Ｎｅ１以上になると、ステップＳ１５に処理が進む。この時点で、動作点は図７のＮ５に移動している。動作点Ｎ５のトルクは、動作点Ｎ１と同じＴｒｑ０であり、動作点Ｎ５のエンジン回転数は動作点Ｎ４と同じＮｅ１である。

ステップＳ１３からステップＳ１５に処理が進んだ時点までを、波形図を用いて説明する。

図８は、図６のＥＧＲ制御（Ａ）が実行された場合の各パラメータの変化を示した動作波形図である。

図８においてステップＳ１３からステップＳ１５に処理が進んだ時点は、時刻ｔ２である。

時刻ｔ１では、車速が１００ｋｍ／ｈであるときにアクセルペダルが踏み込まれ、アクセルペダルポジションＡｃｃが増加する。これに応じてエンジン要求パワーＰｅがＰ３からＰ７に増加し、図３のステップＳ４においてスロットル開度が増大する。その後、図６のステップＳ１１で目標となるエンジン回転数Ｎｅ１が求められ、さらにステップＳ１３，Ｓ１４においてエンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍからＮｅ１までモータジェネレータＭＧ１によって増加される。

以上のような制御によって、時刻ｔ１では動作点がＮ１からＮ５に移っている。なお、この動作点Ｎ１，Ｎ５は図７の動作点の参照符号と対応している。

再び、図６を参照して、ステップＳ１５〜ステップＳ２４では、図７の動作点Ｎ５からＮ４へ動作点の移動が行なわれる。

まずステップＳ１５において、現在のトルクＴｒｑに対して−Ａ（Ｎ・ｍ）だけ小さい値Ｔｒｑ２が目標トルクとして設定される。そして、現在のトルクＴｒｑが目標値Ｔｒｑ２以下に下がったか否かが判断される。トルクが目標値Ｔｒｑ２以下になっていなければ、図２のＥＧＲバルブ１５０の開度を増加させて排気還流量をふやし、再びステップＳ１６の判断が実行される。排気還流量が増えると、エンジントルクは減少する。

図９は、図６のステップＳ１６におけるエンジントルクの検出について説明するための図である。

図９を参照して、モータジェネレータＭＧ１の回転軸、エンジンの回転軸およびモータジェネレータＭＧ２の回転軸（プロペラシャフト）は、遊星歯車機構（プラネタリギヤ）で機械的に接続されており、共線図で直線上に各回転数Ｎｇ，Ｎｅ，Ｎｍが示される。

このような関係がある結果、ハイブリッド車両は、以下３点の制御が可能となる。
１．エンジンの実トルクＴｅをモータジェネレータＭＧ１のトルクに基づいて算出が可能である。

２．エンジン回転数Ｎｅを一定に保持しながらプロペラシャフトのトルクを増減できる。

３．プロペラシャフトのトルクを保持しながらエンジン回転数Ｎｅを増減できる。
ここで、図９の共線図を軽い棒であると考える。モータジェネレータＭＧ２に相当する部分を支点と考えると、各回転軸の回転数が維持されるためには、（つまり棒が動かないためには）モータジェネレータＭＧ１がある一定の負のトルクを出力する必要がある。

モータジェネレータＭＧ１のトルクをＴｇ、エンジンのトルクをＴｅ、プロペラシャフトへのエンジンからのトルク成分をＴｅｐ、プラネタリギヤ比をρで示すと次式（１）（２）の関係が成立する。
Ｔｅ：Ｔｇ：Ｔｅｐ＝１：−ρ／（１＋ρ）：１／（１＋ρ）・・・（１）
Ｔｅ＝−（１＋ρ）／ρ・Ｔｇ・・・（２）
ここで、ＴｇはモータジェネレータＭＧ１の回転数、電流および電圧に基づいてマップを参照して得ることができるので、ハイブリッド車両は、エンジンの実トルクＴｅを算出することが可能となる。このようにして、図６のステップＳ１６ではエンジントルクの実際の値Ｔｒｑが算出され、その値Ｔｒｑが目標値Ｔｒｑ２と比較される。

ＥＧＲバルブ開度を増加させることにより（ステップＳ１７）、エンジントルクが減少し、現在のトルクが目標値Ｔｒｑ２以下になると、ステップＳ１６からステップＳ１８に処理が進む。ステップＳ１８では目標トルクＴｒｑ３として現在のエンジントルクＴｒｑに対して＋Ｂ（Ｎ・ｍ）だけ増加させた値が設定される。ここで、ステップＳ１５での減少分Ａに対してステップＳ１８の増加分Ｂの方が大きい値である。

つづいてステップＳ１９において、現在のトルクＴｒｑが目標値Ｔｒｑ３以上に増加したか否かが判断される。トルクが目標値Ｔｒｑ３以上になっていなければ、ステップＳ２０〜Ｓ２３でＶＶＴ機構と点火時期を操作してトルクを増加させて再びステップＳ１９の判断が実行される。ここで、Ａ＜Ｂであるので、ステップＳ１５〜ステップＳ１９が実行されてステップＳ１９からステップＳ１５に戻ったときは、結局トルクが増加していることになる。

ステップＳ２０〜Ｓ２３の処理について順に説明しておく。ステップＳ２０では、加速要求に対応する目標トルクＴｒｑ１までエンジントルクＴｒｑが増加したか否かが判断される。ここでエンジントルクＴｒｑが目標トルクＴｒｑ１まで増加していた場合には、加速要求に応答するだけのトルクが得られたので、ステップＳ２４に処理が進みＥＧＲ制御（Ａ）の終了となる。

ステップＳ２０でエンジントルクＴｒｑが目標トルクＴｒｑ１にまだ到達していなければステップＳ２０からステップＳ２１に処理が進む。ステップＳ２１では吸気弁の開弁タイミングを変更してエンジントルクを増加させるために、ＶＶＴ機構の変位角の進角が行なわれる。そして、ステップＳ２２においてノッキングが発生していなければステップＳ１９に処理が戻る。

ステップＳ２１における変位角の進角の結果、ステップＳ２２においてノッキングが発生していた場合にはノッキングが発生しなくなるようにステップＳ２３において点火時期を遅角させる処理が行なわれる。図２３，図２４で説明したトレースノック点まで点火時期を遅角すると、ノッキングが発生しなくなる。ノッキングが発生しなくなれば処理はステップＳ１９に戻る。

ステップＳ１５〜Ｓ２４について再び図８の動作波形図を用いて動作例を説明する。時刻ｔ２までは、エンジントルクＴｅがＴｒｑ０であったが、ステップＳ１５〜Ｓ２４の処理が実行された結果、時刻ｔ２においてエンジントルクはＴｒｑ０からＴｒｑ１まで増加している。このとき併せてステップＳ２１のＶＶＴ機構の進角とステップＳ２３の点火時期の遅角とが行なわれているので、ＶＶＴ変位角はθ１からθ２まで増加し、一方、点火時期はφ１からφ２に減少している。時刻ｔ２におけるトルク増大処理完了までが図６のフローチャートで示されている。

そして時刻ｔ２〜ｔ３においてエンジントルクＴｅがＴｒｑ１に増大されて車両が１４０ｋｍ／ｈに加速完了すると、時刻ｔ３以降アクセルペダル位置は少し戻され、エンジン要求パワーもＰ７からＰ５に減少し、ＨＶ動作線上に沿って動作点が移動しエンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅはそれぞれＮｅ４，Ｔｒｑ４となる。

図１０は、図８の時刻ｔ２におけるトルク増加についてより詳細に示した図である。
図６、図１０を参照して、時刻ｔ２〜ｔ２１の間は、図６のステップＳ１５〜Ｓ１７の処理が行なわれた結果、エンジントルクが−Ａ変化する。そして、時刻ｔ２１〜ｔ２２では、ステップＳ１８〜Ｓ２３の処理が行なわれた結果、エンジントルクは＋Ｂ変化する。先に述べたようにＢ＞Ａであるので、このＳ１５〜Ｓ２３の１サイクルの処理が繰り返し行なわれた後には、エンジントルクは増加することになる。

そして、時刻ｔ２３〜ｔ２４で実行されるＳ１９〜Ｓ２３の増加過程において、ステップＳ２０の判断がされて加速のために最終的に必要なトルクＴｒｑ１が得られたら、トルクを＋Ｂ変化させる前にエンジントルクの増加は打ち切られる。

以下ＥＧＲ制御（Ａ）において各パラメータが比較例とどのように異なるかについて図を用いて説明する。

図１１は、図７で説明した動作点の移動を比較例とともに示した図である。
図１１において、１００ｋｍ／ｈ定速状態Ｎ１（図中に符号記入）から１４０ｋｍ／ｈ定速状態Ｎ２まで加速する制御がいく通りか考えられることが示される。

第１は、破線矢印のように外部ＥＧＲありの状態から外部ＥＧＲ無しに変更して定速状態Ｎ１から全開スロットル出力状態Ｎ３にして加速し、加速完了後に再び外部ＥＧＲありにして定速状態Ｎ２に移行させる方法である。

第２は、本願発明のように状態Ｎ１→Ｎ５→Ｎ４→Ｎ２と移行させる方法である。この動作点が、先に説明した図８の動作波形図にも記入されている。

図１２は、図１１に示した動作点の変化時のＶＶＴ機構の状態変化を示した図である。
図１２には、図１１中に示された動作点Ｎ１〜Ｎ５に対応する点が示されている。

加速時には、体積効率を増加させる必要があるので、エンジン出力が大きい出力線Ｐ７上にいるとき（動作点Ｎ３，Ｎ４）には吸気弁のＶＶＴの変位角が大きく変化している。

そして、ＥＧＲ制御（Ａ）の場合、ＩＮ＿ＶＶＴ進角は、図１２中でＮ１→Ｎ５→Ｎ４→Ｎ２のように変化する。

図１３は、図１１に示した動作点の変化時の点火時期の変化を示した図である。
図１３においては、動作点Ｎ１→Ｎ３→Ｎ２のように破線矢印で示した制御をするよりも、Ｎ１→Ｎ５→Ｎ４→Ｎ２のようＥＧＲ制御（Ａ）を実行するほうが、点火時期の変化が小さくてすむので制御が容易であることが示されている。

図１４は、図１１に示した動作点の変化時の燃料消費量の変化を示した図である。
図１４に示すように、外部ＥＧＲなしでかつＷＯＴライン上の動作点Ｎ３では、燃費が悪化する。これに比べて外部ＥＧＲを行なうＥＧＲ制御（Ａ）では、動作点Ｎ４，Ｎ５に示すように、動作点Ｎ３よりも燃費が改善されている。

すなわち、１００ｋｍを超える高速域で急加速を行なう際、比較例（破線矢印、動作点Ｎ３）よりもＥＧＲ制御（Ａ）の方が、制御がしやすくかつ燃費が改善されていることが示される。
［低速域でのＥＧＲ制御（Ｂ）］
車速が１００ｋｍ／ｈ以下の低速域では、図５で説明したように吸気管内圧力を小さくすることができない。このため、ＥＧＲ開始時の制御性が悪化し、ひいてはトルク悪化を招く。また、点火時期も大幅に進角する必要がある。

しかし、ＥＧＲを行なわない状態で等出力（等スロットル）を維持しながらエンジン回転数を増加させれば点火時期は進角の方向へ移動する（ただし、燃費については悪化する）。そのため、ＥＧＲ開度０％（外部ＥＧＲなし）の状態でエンジン回転数を増加させておいてから、ＥＧＲ開度を増加させれば、ＥＧＲを再開するときの点火時期の変化度合いを小さくさせることができる。

但し、等出力（等スロットル）でエンジン回転数を増加させた状態にすると、吸入空気量は増加するため、吸気管内圧力の負圧は大きくなり、ＥＧＲ開始時の制御性は悪化する。そのため、ＥＧＲを開始したと同時にモータジェネレータＭＧ１を用いて、すばやく本来のエンジン回転数Ｎｅ１１に戻す必要がある。エンジン回転数と点火時期は、ＥＧＲ開度によって決定される予め定められた１次元マップに基づいて決定され、目標のトルクが得られるまで制御を行なう。

図１５は、図３のステップＳ６で実行されるＥＧＲ制御（Ｂ）の詳細を示すフローチャートである。

図１６は、ＥＧＲ制御（Ｂ）における動作点の移動を説明するための図である。
図１５、図１６を参照して、ＥＧＲ制御（Ｂ）の処理が開始されるとまずステップＳ５１において、外部ＥＧＲ有りのＨＶ動作線とアクセルペダルで与えられる加速要求に対応する等出力線との交点Ｎ１２から、目標エンジン回転数Ｎｅ１１、目標エンジントルクＴｒｑ１１が算出される。

続いて、目標エンジン回転数がＥＧＲ開度制御用回転数Ｎｅ１２に設定される（ステップＳ５２）。ここでＥＧＲ開度制御用回転数Ｎｅ１２は、予め実験的に求めておいた、外部ＥＧＲ有り、外部ＥＧＲなしで点火時期およびＶＶＴの変位角が同じになるエンジン回転数である。

そして、ステップＳ５３においてＥＧＲバルブ開度を一旦ゼロに設定してから、ステップＳ５４、Ｓ５５においてエンジン回転数Ｎｅが目標値Ｎｅ１１になるまで、モータジェネレータＭＧ１を使用してエンジン回転数を増加させる。

エンジン回転数Ｎｅが目標値Ｎｅ１２以上となったらステップＳ５４からステップＳ５６に処理が進められる。このとき図１６の動作点Ｎ１１から動作点Ｎ１３に動作点の移動が完了している。ここまでの動作を波形図で説明しておく。

図１７は、図１５のＥＧＲ制御（Ｂ）が実行された場合の各パラメータの変化を示した動作波形図である。

図１７においてステップＳ５４からステップＳ５６に処理が進んだ時点は、時刻ｔ１１直後のエンジン回転数上昇後の時刻ｔ１２である。すなわち時刻ｔ１１以前では動作点は図１６のＮ１１であり、時刻ｔ１２以降では動作点は図１６のＮ１３である。

時刻ｔ１１以前において、車速は７０ｋｍ／ｈであり、エンジン要求パワーはＰ２であり、エンジン回転数Ｎｅは１０００ｒｐｍでありエンジントルクＴｅは１００Ｎ・ｍである。またＶＶＴ変位角はθ５であり点火時期はφ５である。

時刻ｔ１１においてアクセルペダルが踏み込まれ加速要求が検出されると、時刻ｔ１１〜ｔ１２において、エンジン要求パワーＰｅはＰ２からＰ３に増加する。そしてＥＧＲカットした状態で、エンジン回転数Ｎｅを目標値Ｎｅ１２まで増加させると、その状態に合わせて点火時期はφ５からφ６に遅角される。

以上のように、エンジン回転数が目標値Ｎｅ１２に到達した後には、図１５のステップＳ５６以降において、エンジントルクが目標値Ｔｒｑ１１になるように制御が行なわれる。

まずステップＳ５６において、目標値Ｔｒｑ１１と現在のエンジントルクＴｒｑの大きさが比較される。現在のエンジントルクＴｒｑの大きさは、図９で説明したとおり、モータジェネレータＭＧ１のトルクから求めることができる。

現在のエンジントルクＴｒｑが目標値Ｔｒｑ１１に到達していなければ、ステップＳ５６からステップＳ５７に処理が進められる。ステップＳ５７では、スロットル開度、吸気弁ＶＶＴ変位角および点火時期を固定したままＥＧＲ弁の開度の増加が行われる。

そして、ステップＳ５８において、ＥＧＲ弁の開度に基づいて、マップから目標エンジン回転数Ｎｅ１３が取得される。

図１８は、ステップＳ５８で用いられるマップの一例を示した図である。
図１８を参照して、そのときのＥＧＲバルブ開度に対応するエンジン回転数がマップに規定されている。ステップＳ５７で増加されたＥＧＲバルブ開度がＫであったとするとそれに対応する目標エンジン回転数Ｎｅ１３が取得される。そしてステップＳ５９において、エンジン回転数が目標エンジン回転数Ｎｅ１３に一致するように、モータジェネレータＭＧ１を用いたエンジン回転数の調整が行なわれる。

エンジントルクが目標値Ｔｒｑ１１に到達するまでステップＳ５７〜Ｓ５９の処理が繰返して行なわれた結果、ＥＧＲバルブ開度は０％から加速後の定常値まで増加し、エンジン回転数はＮｅ１２から加速後の定常値１０００ｒｐｍ程度に低下する。そして、ステップＳ５６でＴｒｑ≧Ｔｒｑ１１が成立すると、ステップＳ６０においてＥＧＲ制御（Ｂ）が終了する。

このＥＧＲバルブ開度の増加とエンジントルクの増加とエンジン回転数の低下とが、図１７では時刻ｔ１３〜ｔ１４において示されている。時刻ｔ１３〜ｔ１４の間、点火時期はφ６のままでよく、ＶＶＴ変位角はθ５のまま固定でよいので、制御が容易になっている。

そして、時刻ｔ１４以降はエンジンの動作点は図１６のＮ１２に移動完了する。
以下ＥＧＲ制御（Ｂ）において各パラメータがどのように変化するかについて図を用いて説明する。

図１９は、ＥＧＲ制御（Ｂ）における点火時期の変化を説明するための図である。
図１６、図１９を参照して、動作点Ｎ１１では、車速が１００ｋｍ／ｈ以下（７０ｋｍ／ｈ）なので負圧が高くＥＧＲ制御性が悪い。また、ＥＧＲ制御を行ないながら同時に点火時期も変化させることはノック発生の恐れがあるので技術的に困難である。したがって、ＥＧＲ無しにした状態でＭＧ１を使用して車速およびエンジン回転数を一旦増加させて、点火時期が到達目標である動作点Ｎ１２と同じになる動作点Ｎ１３に移行させる。そして、ＥＧＲバルブの開度をゼロから増加させるとともにＥＧＲバルブ開度に対応するエンジン回転数を１次元マップで決定しモータジェネレータＭＧ１でこの回転数に制御する。このようにして最終的にエンジン回転数を下げて到達目標である動作点Ｎ１２に移行させる。

したがって、図１９において動作点をＮ１３からＮ１２に移動する際には、点火時期は固定されており動作点は水平移動している。

図２０は、ＥＧＲ制御（Ｂ）におけるＶＶＴ変位角の変化を説明するための図である。
図１７および図２０で示されるように、ＥＧＲ制御（Ｂ）においては動作点Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３ともＶＶＴ制御角はθ１１であり、変化させる必要がない。

図２１は、ＥＧＲ制御（Ｂ）における燃料消費率の変化を説明するための図である。
図２２は、ＥＧＲ制御（Ｂ）における吸気管圧力の変化を説明するための図である。

図２１、図２２に示されるように、ＥＧＲ制御（Ｂ）を行なうと、動作点Ｎ１３において燃費が若干悪化し、負圧も若干増加するのでＥＧＲ制御性も悪化する。しかし、図１９，図２０で説明したように点火時期およびＶＶＴ変位角制御が容易となるとともに、ノッキングを防止しつつ低速域から中速域に加速ができるという効果を得ることができる。

最後に、本実施の形態について、図１を用いて総括的に説明する。ハイブリッド車両１は、吸気に排気の一部を戻すことが可能な内燃機関（エンジン２）と、第１の回転電機（モータジェネレータＭＧ１）と、車輪を駆動するための駆動軸４２と、内燃機関の回転軸４６、第１の回転電機の回転軸４４、および駆動軸４２に結合され、動力を分配する動力分割機構（プラネタリギヤ１６）と、内燃機関および第１の回転電機の運転を制御する制御部（制御装置１４）とを備える。制御部（１４）は、車速が所定のしきい値以上である場合には、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を維持したまま加速処理を行なう第１の制御（図３のＥＧＲ制御（Ａ））を実行し、車速が所定のしきい値未満である場合には、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を一時中断して加速処理を行なう第２の制御（図３のＥＧＲ制御（Ｂ））を実行する。

図６〜図８に示すように、好ましくは、制御装置１４は、ＥＧＲ制御（Ａ）において、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を維持したまま、エンジン２の出力トルクを固定した状態でモータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２の回転軸の回転速度を目標回転速度まで上昇させてから（Ｓ１２〜Ｓ１４）、エンジン２の回転軸の回転速度を維持しつつエンジン２に対して吸気に排気を戻す割合を増加させる（Ｓ１５〜Ｓ２３）。

より好ましくは、エンジン２は、弁開閉時期の変更が可能である。制御装置１４は、ＥＧＲ制御（Ａ）において、エンジン２の回転軸の回転速度を維持しつつエンジン２に対して吸気に排気を戻す割合を増加させたときに、エンジン２の出力トルクが加速要求に対応する目標値に満たなければ、エンジン２の弁開閉時期を制御してエンジン２の出力トルクを増加させる（Ｓ１９〜Ｓ２３）。

さらに好ましくは、エンジン２は、点火時期の変更が可能である。制御装置１４は、ＥＧＲ制御（Ａ）において、弁開閉時期を変更した際にノッキングが発生した場合には、点火時期を遅らせる（Ｓ２２、Ｓ２３）。

図１５〜図１７に示すように、好ましくは、制御装置１４は、ＥＧＲ制御（Ｂ）において、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を中断して（Ｓ５３）モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２の回転軸の回転速度を目標回転速度まで上昇させてから（Ｓ５４，Ｓ５５）、吸気に排気の一部を戻す状態を再開する（Ｓ５７）。目標回転速度（Ｎｅ１２）は、吸気に排気の一部を戻す状態と戻さない状態で点火時期が同じになる回転速度である。

より好ましくは、制御装置１４は、ＥＧＲ制御（Ｂ）において、エンジン２の回転速度が目標回転速度に到達した後に、加速要求に対応する出力トルクがエンジン２で発生されていなければ、吸気に排気の一部を戻す割合を増加させる（Ｓ５７）とともにモータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２の回転速度を割合に対応する回転速度に設定する（Ｓ５８，Ｓ５９）。

図８で説明したように、好ましくは、制御装置１４は、モータジェネレータＭＧ１で発生させているトルクに基づいてエンジン２で発生するトルクを検出する。

以上の構成により、加速感の悪化を招くことなく、加速時になるべくＥＧＲを継続することによる燃費の改善を図ることができる。また、ノッキングを防止しつつ、制御性のよい加速が可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態のハイブリッド車両１の主たる構成を示す図である。図１のエンジン２に関する構成をより詳細に示す図である。本実施の形態における加速時のＥＧＲ制御について説明するためのフローチャートである。ハイブリッド車における急加速について説明するための図である。高速域と低速域での吸気管内圧力を示した図である。図３のステップＳ５で実行されるＥＧＲ制御（Ａ）の詳細を示したフローチャートである。ＥＧＲ制御（Ａ）における動作点の移動を説明するための図である。図６のＥＧＲ制御（Ａ）が実行された場合の各パラメータの変化を示した動作波形図である。図６のステップＳ１６におけるエンジントルクの検出について説明するための図である。図８の時刻ｔ２におけるトルク増加についてより詳細に示した図である。図７で説明した動作点の移動を比較例とともに示した図である。図１１に示した動作点の変化時のＶＶＴ機構の状態変化を示した図である。図１１に示した動作点の変化時の点火時期の変化を示した図である。図１１に示した動作点の変化時の燃料消費量の変化を示した図である。図３のステップＳ６で実行されるＥＧＲ制御（Ｂ）の詳細を示すフローチャートである。ＥＧＲ制御（Ｂ）における動作点の移動を説明するための図である。図１５のＥＧＲ制御（Ｂ）が実行された場合の各パラメータの変化を示した動作波形図である。ステップＳ５８で用いられるマップの一例を示した図である。ＥＧＲ制御（Ｂ）における点火時期の変化を説明するための図である。ＥＧＲ制御（Ｂ）におけるＶＶＴ変位角の変化を説明するための図である。ＥＧＲ制御（Ｂ）における燃料消費率の変化を説明するための図である。ＥＧＲ制御（Ｂ）における吸気管圧力の変化を説明するための図である。排気ガスの再循環なしの場合のエンジン出力トルクと点火時期との関係を示した図である。排気ガスの再循環ありの場合のエンジン出力トルクと点火時期との関係を示した図である。

符号の説明

１ハイブリッド車両、２エンジン、４，６ギヤ、１４制御装置、１６プラネタリギヤ、１８デファレンシャルギヤ、２０Ｒ，２０Ｌ前輪、２２Ｒ，２２Ｌ後輪、２８，３０システムメインリレー、３２昇圧ユニット、３６インバータ、４２駆動軸、４４，４６回転軸、１０２エアクリーナ、１０４スロットルバルブ、１０６Ａ，１０６Ｂシリンダ、１０８Ａ，１０８Ｂインジェクタ、１１０Ａ，１１０Ｂイグニッションコイル、１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ三元触媒、１１４Ａ，１１４Ｂピストン、１１８Ａ，１１８Ｂ吸気バルブ、１２０Ａ，１２０Ｂ排気バルブ、１２６Ａ，１２６ＢＶＶＴ機構、１２９Ａ，１２９Ｂ，１３０Ａ，１３０Ｂカムシャフト、１４０，１４４吸気通路、１４２サージタンク、１５０バルブ、２０１エンジン制御部、２０２ＡバンクＡ制御部、２０２ＢバンクＢ制御部、３００Ａ，３００Ｂカム角センサ、３０２クランク角センサ、３０４Ａ，３０４Ｂノックセンサ、３０６スロットル開度センサ、３０８イグニッションスイッチ、３１２スロットルモータ、３１４アクセルペダルポジションセンサ、Ｂバッテリ、Ｂ０〜Ｂｎ電池ユニット、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ。

Claims

吸気に排気の一部を戻すことが可能な内燃機関と、
第１の回転電機と、
車輪を駆動するための駆動軸と、
前記内燃機関の回転軸、前記第１の回転電機の回転軸、および前記駆動軸に結合され、動力を分配する動力分割機構と、
前記内燃機関および前記第１の回転電機の運転を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、車速が所定のしきい値以上である場合には、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を維持したまま加速処理を行なう第１の制御を実行し、前記車速が所定のしきい値未満である場合には、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を一時中断して加速処理を行なう第２の制御を実行する、ハイブリッド車両。
前記制御部は、前記第１の制御において、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を維持したまま、前記内燃機関の出力トルクを固定した状態で前記第１の回転電機を用いて前記内燃機関の回転軸の回転速度を目標回転速度まで上昇させてから、前記内燃機関の回転軸の回転速度を維持しつつ前記内燃機関に対して吸気に排気を戻す割合を増加させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
前記内燃機関は、弁開閉時期の変更が可能であり、
前記制御部は、前記第１の制御において、前記内燃機関の回転軸の回転速度を維持しつつ前記内燃機関に対して吸気に排気を戻す割合を増加させたときに、前記内燃機関の出力トルクが前記加速要求に対応する目標値に満たなければ、前記内燃機関の弁開閉時期を制御して前記内燃機関の出力トルクを増加させる、請求項２に記載のハイブリッド車両。
前記内燃機関は、点火時期の変更が可能であり、
前記制御部は、前記第１の制御において、前記弁開閉時期を変更した際にノッキングが発生した場合には、前記点火時期を遅らせる、請求項３に記載のハイブリッド車両。
前記制御部は、前記第２の制御において、加速要求を検出すると、吸気に排気の一部を戻す状態を中断して前記第１の回転電機を用いて前記内燃機関の回転軸の回転速度を目標回転速度まで上昇させてから、吸気に排気の一部を戻す状態を再開し、
前記目標回転速度は、吸気に排気の一部を戻す状態と戻さない状態で点火時期が同じになる回転速度である、請求項１に記載のハイブリッド車両。
前記制御部は、前記第２の制御において、前記内燃機関の回転速度が前記目標回転速度に到達した後に、前記加速要求に対応する出力トルクが前記内燃機関で発生されていなければ、吸気に排気の一部を戻す割合を増加させるとともに前記第１の回転電機を用いて前記内燃機関の回転速度を前記割合に対応する回転速度に設定する、請求項５に記載のハイブリッド車両。
前記制御部は、前記第１の回転電機で発生させているトルクに基づいて前記内燃機関で発生するトルクを検出する、請求項１〜６に記載のハイブリッド車両。