JP2009196472A - ハイブリッド車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】仮想シフトポジションによる走行中にアクセルオフされたときに、運転者に良好なフィーリングを与えることと内燃機関の排気を浄化する触媒の劣化を抑制することとの両立を図る。
【解決手段】シフトポジションＳＰとしてシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）が選択されている状態でアクセルオフがなされたときに触媒温度θｃが閾値θｒｅｆ以上のときには（Ｓ１６０）、移行開始時間ｔ１が経過するまではバッテリの目標入力制限Ｗｉｎ＊に通常走行時の入力制限Ｗｉｎを設定すると共に（Ｓ２３０）、エンジンを自立運転させ（Ｓ２４０）、移行開始時間ｔ１が経過した以降はバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊に通常走行時の入力制限Ｗｉｎに比して制限を強化した制動用入力制限Ｗｂを設定すると共に（Ｓ１７０）、エンジンへの燃料噴射を停止する（Ｓ１８０）。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、排気を浄化する排ガス浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられたエンジンと、エンジンをクランキング可能な第１モータと、車軸に接続された駆動軸に動力を出力可能な第２モータと、エンジンの出力軸と第１モータの回転軸と駆動軸とに接続された３軸式のプラネタリギヤ機構と、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりするバッテリとを備え、運転者の操作により１〜６速の仮想のシフトチェンジを可能とする仮想シフトポジション（シーケンシャルシフトポジション）により走行可能なものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、シーケンシャルシフトポジションによる走行中にアクセルオフされたときに排ガス浄化触媒の劣化抑制が要請されているときには、バッテリが十分な電力を充電することができないときを除いてエンジンを自立運転することにより排ガス浄化触媒の浄化性能の低下を抑制している。
特開２００７−１８６１１１

上述のハイブリッド車のようにシーケンシャルシフトポジションによる走行が可能なハイブリッド車では、通常の走行モードでの走行では、アクセルオフ時には、走行用のモータの回生制御によるバッテリの充電を優先し、バッテリの充電が完了間近になるとエンジンブレーキを作用させるが、シーケンシャルシフトポジションによる走行ではバッテリの入力制限を必要以上に課して走行用のモータによる回生制御によるバッテリの充電を制限し、エンジンブレーキの作用を促進する場合がある。この場合、排ガス浄化触媒が高温になっているときにアクセルオフされると、バッテリの入力制限により制動力を確保するためにエンジンを自立運転することができず、エンジンブレーキを作用させることになり、排ガス浄化触媒を劣化させてしまう。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、仮想シフトポジションによる走行中にアクセルオフされたときに運転者に良好なフィーリングを与えることと内燃機関の排気を浄化する触媒の劣化を抑制することとの両立を図ることを主目的とする。

本発明のハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車は、
排気系に排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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て電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸に動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段の状態の基づいて該蓄電手段を充電してもよい最大電力である入力制限を設定する入力制限設定手段と、
通常の走行モードでアクセルオフ時に要求される要求制動力より大きな要求制動力が要求される制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたとき、前記触媒の劣化抑制が要請されていないときには前記設定された入力制限より制限を課して制動用制限の範囲内で前記内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って前記要求制動力を車両に作用させるよう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、前記触媒の劣化抑制が要請されているときにはアクセルオフされてから所定時間がするまでは前記設定された入力制限の範囲内で前記内燃機関の運転を伴って前記要求制動力を車両に作用させアクセルオフされてから前記所定時間が経過した以降は前記制動用制限の範囲内で前記内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って前記要求制動力を車両に作用させるよう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、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車では、通常の走行モードでアクセルオフ時に要求される要求制動力より大きな要求制動力が要求される制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたときに、内燃機関の排気を浄化する触媒の劣化抑制が要請されていないときには、蓄電手段の状態の基づいて蓄電手段を充電してもよい最大電力である入力制限より制限を課した制動用制限の範囲内で内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って要求制動力を車両に作用させるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、制動用の走行モードとされているときに、いわゆるエンジンブレーキを車両に作用させて運転者に良好なフィーリングを与えることができる。一方、制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたときに、触媒の劣化抑制が要請されているときには、アクセルオフされてから所定時間が経過するまでは入力制限の範囲内で内燃機関の運転を伴って要求制動力を車両に作用させ、アクセルオフされてから所定時間が経過した以降は制動用制限の範囲内で内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って要求制動力を車両に作用させるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。即ち、制動用の走行モードとされているときに触媒の劣化抑制が要請されているときには、所定時間が経過するまでは触媒の劣化を抑制するために内燃機関を運転し、所定時間が経過した以降は触媒の劣化抑制が要請されていないときと同じように内燃機関への燃料噴射を停止するのである。これにより、触媒の劣化をある程度抑制することができると共に運転者にある程度良好なフィーリングを与えることができる。即ち、制動用の走行モードとされてアクセルオフされたときにおいて運転者に良好なフィーリングを与えることと内燃機関の排気を浄化する触媒の劣化を抑制することとの両立を図ることができる。もとより、要求制動力を車両に作用させることができる。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記入力制限の範囲内による制御から前記制動用制限の範囲内による制御に移行するときには前記入力制限から前記制動用制限に向けて徐々に変化する変化時制限の範囲内による制御を行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、入力制限の範囲内よる制御から制動用制限の範囲内による制御に滑らかに移行することができ、要求制動力をより安定して車両に作用させることができる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制動用の走行モードは、アクセルオフ時に要求される要求制動力の大きさが異なる複数の走行モードから運転者によって選択される走行モードであるものとすることもできる。

さらに、本発明のハイブリッド車において、前記所定時間は、前記蓄電手段の状態に基づいて設定される時間であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段が充電過多になることを抑制することができると共に、運転者に良好なフィーリングを与えることと内燃機関の排気を浄化する触媒の劣化を抑制することとの両立を図ることができる。

あるいは、前記制御手段は、アクセルオフされてからの時間に拘わらず車速および／または前記要求制動力に基づく回転数で前記内燃機関がモータリングまたは運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段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、触媒の劣化抑制が要請されている状態でアクセルオフされてから所定時間が経過した以降に迅速にいわゆるエンジンブレーキを車両に作用させることができ、運転者に良好なフィーリングを与えることができる。

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気系に排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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て電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸に動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
通常の走行モードでアクセルオフ時に要求される要求制動力より大きな要求制動力が要求される制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたとき、前記触媒の劣化抑制が要請されていないときには前記蓄電手段の状態の基づいて該蓄電手段を充電してもよい最大電力である入力制限より制限を課した制動用制限の範囲内で前記内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って前記要求制動力を車両に作用させるよう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、前記触媒の劣化抑制が要請されているときにはアクセルオフされてから所定時間が経過するまでは前記入力制限の範囲内で前記内燃機関の運転を伴って前記要求制動力を車両に作用させアクセルオフされてから前記所定時間が経過した以降は前記制動用制限の範囲内で前記内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って前記要求制動力を車両に作用させるよう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、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド車の制御方法では、通常の走行モードでアクセルオフ時に要求される要求制動力より大きな要求制動力が要求される制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたときに、内燃機関の排気を浄化する触媒の劣化抑制が要請されていないときには、蓄電手段の状態の基づいて蓄電手段を充電してもよい最大電力である入力制限より制限を課した制動用制限の範囲内で内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って要求制動力を車両に作用させるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、制動用の走行モードとされているときに、いわゆるエンジンブレーキを車両に作用させて運転者に良好なフィーリングを与えることができる。一方、制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたときに、触媒の劣化抑制が要請されているときには、アクセルオフされてから所定時間が経過するまでは入力制限の範囲内で内燃機関の運転を伴って要求制動力を車両に作用させ、アクセルオフされてから所定時間が経過した以降は制動用制限の範囲内で内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って要求制動力を車両に作用させるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。即ち、触媒の劣化抑制が要請されているときには、所定時間が経過するまでは触媒の劣化を抑制するために内燃機関を運転させ、所定時間が経過した以降は触媒の劣化抑制が要請されていないときと同じように内燃機関への燃料噴射を停止するのである。これにより、触媒の劣化をある程度抑制することができると共に運転者にある程度良好なフィーリングを与えることができる。即ち、制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたときに運転者に良好なフィーリングを与えることと内燃機関の排気を浄化する触媒の劣化を抑制することとの両立を図ることができる。

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、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

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する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。このエンジン２２には、排気を浄化する触媒９２を有する浄化装置９０が排気管に取り付けられている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、触媒９２の温度を検出する温度センサ９４からの触媒温度θｃやエンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサ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も演算している。

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。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

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電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度θｂ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５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂ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θｂ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θｂ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。図２に電池温度θｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値との関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２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。

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ポジションが選択されると、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（Ｓ１〜Ｓ６）に変更することが可能となり、エンジン２２への燃料噴射を停止すると共にモータＭＧ１によりエンジン２２を強制的に回転させてエンジン２２の吸排気抵抗を間接的に車両に作用させるいわゆるエンジンブレーキを要求することができる。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６段目のＳ６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＝Ｓ６である旨が検出される。以後、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（アップシフトされる）、シフトレバー８１の操作に応じてＳ１〜Ｓ６のいずれかがシフトポジションセンサ８２により検出される。

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。

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、特にシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されている状態で走行中に運転者によりアクセルオフがなされた際の動作について説明する。図４はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、Ｓポジションが選択されている状態でアクセルオフがなされてから、シフトポジションＳＰがＳポジション以外に変更されるか再びアクセルペダル８３が踏み込まれるまで所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

アクセルオフ時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、車速センサ８８からの車速Ｖやエンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，触媒温度θｃなど制御に必要なデータを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、図示しないクランクポジションセンサにより検出されたクランクシャフト２６の回転位置に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度θｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。触媒温度θｃは、温度センサ９４により検出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。なお、本ルーチンでは、シフトポジションＳＰは、Ｓポジションが設定されており、操作者の操作に応じたＳ１〜Ｓ６のいずれかのポジションが入力されることになる。

こうしてデータを入力する処理を実行すると、車速ＶとシフトポジションＳＰとに基づいて駆動輪６３ａ，６３ｂに接続される駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求制動トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求制動トルクＴｒ＊は、実施例では、車速ＶとシフトポジションＳＰと要求制動トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求制動力設定マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速ＶとシフトポジションＳＰとが与えられると記憶したマップから対応する要求制動トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求制動トルク設定用マップの一例を示す。なお、図５には、参考のために、シフトポジションＳＰとして前進走行用のＤポジションが選択されているときの要求制動トルクＴｒ＊についても破線で併せて示した。要求制動トルクＴｒ＊は、図示するように、車速Ｖが大きいほど小さくなる（制動力として大きくなる）傾向に、且つシフトポジションＳＰがＳ６からＳ１へ小さくなるほど小さくなる（制動力として大きくなる）傾向に定められる。

続いて、初期値として値０が設定されると共に後述する移行開始時間ｔ１の設定と計時処理の開始とが行なわれたときに値１が設定される初期処理完了フラグＦの値を調べ（ステップＳ１２０）、初期処理完了フラグＦが値０のときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに基づいて移行開始時間ｔ１を設定すると共に（ステップＳ１３０）、タイマ７８による時間ｔの計時を開始し（ステップＳ１４０）、初期処理完了フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１５０）。ここで、移行開始時間ｔ１は、エンジン２２の排気を浄化する触媒９２の劣化を抑制する触媒劣化抑制制御を行なう必要があるときに、後述する目標入力制限Ｗｉｎ＊の制限を強化するか否かを判定するために用いられるものであり、実施例では、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂと移行開始時間ｔ１との関係を予め定めて移行開始時間設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、端子間電圧Ｖｂが与えられると記憶したマップから対応する移行開始時間ｔ１を導出して設定するものとした。図６に移行開始時間設定用マップの一例を示す。移行開始時間ｔ１は、図示するように、端子間電圧Ｖｂが大きいほど小さくなる傾向に設定される。これは、端子間電圧Ｖｂが大きいほどバッテリ５０に蓄えられている電力が大きく、バッテリ５０に充電できる電力が小さいことに基づく。初期処理完了フラグＦに値１が設定されると、次回以降にこのルーチンが実行されたときには、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０の処理を実行することなくステップＳ１６０に進む。

次に、触媒温度θｃを閾値θｒｅｆと比較する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値θｒｅｆは、触媒９２の劣化を抑制する触媒劣化抑制制御を行なう必要がある温度の下限値近傍の値として設定され、浄化装置９０の特性などに基づいて実験などにより予め定めた値を用いることができる。触媒温度θｃが閾値θｒｅｆ未満のときには、触媒劣化抑制制御を行なう必要はないと判断し、前回このルーチンが実行されたときに設定されたバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊にレート値Ｗｒを加えたものと制動用入力制限Ｗｂとのうち小さい方（負の方向に大きい方）を、バッテリ５０を充電してもよい許容電力である目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定する（ステップＳ１７０）。ここで、制動用入力制限Ｗｂは、エンジン２２への燃料噴射を停止すると共にモータＭＧ１によりエンジン２２を強制的に回転させてエンジン２２の吸排気抵抗を間接的に車両に作用させるいわゆるエンジンブレーキが用いられやすくなると共にバッテリ５０が長期間に亘って劣化することなく充電することができる電力としてバッテリ５０の特性などに基づいて予め実験などにより定めた値を用いることができ、シフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されていなかったりアクセルペダル８３が踏み込まれていたりする通常走行時の入力制限Ｗｉｎより大きな（制限が強化された）値が用いられる。この制動用入力制限Ｗｂは、シフトポジションＳＰ（Ｓ１〜Ｓ６）に拘わらず一定の値を用いるものとしてもよいし、シフトポジションＳＰに応じて異なる値（例えば、Ｓ６からＳ１へ小さくなるほど大きくなる傾向の値）を用いるものとしてもよい。また、レート値Ｗｒは、目標入力制限Ｗｉｎ＊が滑らかに変化するよう用いられる値であり、アクセルオフ時制御ルーチンを繰り返し実行する間隔やバッテリ５０の特性などにより定めることができる。即ち、ステップＳ１７０の処理は、このルーチンが実行される毎にレート処理により制動用入力制限Ｗｂに向かって徐々に制限を強化した値を目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定する処理となる。これは、シフトポジションとしてＳポジションが選択されていてアクセルオフがなされたときには、運転者がエンジンブレーキを要求しているため、エンジンブレーキが用いられやすくなるようにするためである。なお、目標入力制限Ｗｉｎ＊の制限を強化することによりエンジンブレーキが用いられやすくなる理由については説明の都合上後述する。

こうしてバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊を設定すると、エンジンブレーキを作用させるため、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると共に、エンジン２２の燃料噴射を停止するようエンジンＥＣＵ２４にフューエルカット指令を送信する（ステップＳ１８０）。フューエルカット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射制御や点火制御を停止する。ここで、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、実施例では、シフトポジションＳＰと車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係を予め定めて目標回転数設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、シフトポジションＳＰ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目標回転数Ｎｅ＊を導出して設定するものとした。図７に目標回転数設定用マップの一例を示す。目標回転数Ｎｅ＊は、図示するように、手動変速機を備えた車両のエンジンブレーキに近似するよう車速Ｖが大きいほど大きくなる傾向に、且つシフトポジションＳＰがＳ６からＳ１へ小さくなるほど大きくなる傾向に定められる。

次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２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とを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１９０）。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。エンジン２２への燃料噴射を停止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図８に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｃ軸上には、エンジン２２への燃料噴射を停止することによる吸排気抵抗が図示しないトルクとして作用している。また、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。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。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1tmp=-ρ・f(Ne)/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１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Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２１０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が要求トルクＴｒ＊となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が目標入力制限Ｗｉｎ＊と出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図９に示す。図中太線は、目標入力制限Ｗｉｎ＊に制動用入力制限Ｗｂが設定されているときをを示し、一点鎖線は、目標入力制限Ｗｉｎ＊に通常走行時の入力制限Ｗｉｎが設定されているときを示す。モータＭＧ１の下限トルクＴｍ１ｍｉｎと上限トルクＴｍ１ｍａｘとは、図示するように、式（３）を示す直線と式（４）を示す直線との交点の小さな方と大きな方としてそれぞれ求めることができる。いま、目標入力制限Ｗｉｎ＊に通常走行時の入力制限Ｗｉｎより制限の強い制動用制限Ｗｂが設定されるとき（図中太線）を考えると、目標入力制限Ｗｉｎ＊に通常走行時の入力制限Ｗｉｎを設定しているとき（図中一点鎖線）より制限トルクＴｍ１ｍｉｎの値が大きくなる。そして、制動用トルクＴｒ＊が比較的小さな（制動力として大きな）ときには、図示するように、制動トルクＴｍ１ｍｉｎが正の値となる。即ち、目標入力制限Ｗｉｎ＊の制限が強化された状態で制動用トルクＴｒ＊が比較的小さなときには、モータＭＧ２だけでは要求制動トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用させることができなくなるのである。このため、バッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊の制限を強化することによりエンジンブレーキが用いられやすくなる。

−Tm1/ρ＋Tm2・Gr＝Tr* (3)
Win*≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)

こうしてトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求制動トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算してバッテリ５０の目標入出力制限Ｗｉｎ＊または出力制限Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７），および式（８）により計算すると共に仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０）、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２７０）、アクセルオフ時制御ルーチンを終了する。ここで、式（６）は、図８の共線図から容易に導くことができる。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の目標入出力制限Ｗｉｎ＊の範囲内でエンジンブレーキによる制動力を作用させて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求制動トルクＴｒ＊を作用させることができ、運転者に良好なフィーリングを与えることができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win*-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)

ステップＳ１６０で触媒温度θｃが閾値θｒｅｆ以上のときには、触媒劣化抑制制御を行なう必要があると判断し、タイマ７８により計時される時間ｔを移行開始時間ｔ１と比較し（ステップ２２０）、時間ｔが移行開始時間ｔ１未満のときには、バッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊に通常走行時の入力制限Ｗｉｎを設定すると共に（ステップＳ２３０）、エンジン２２がシフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて設定される目標回転数Ｎｅ＊で自立運転するようエンジンＥＣＵ２４に自立運転指令を送信する（ステップＳ２４０）。自立運転指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で自立運転するよう燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの制御を行なう。ここで、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン２２への燃料噴射を停止するときと同様に図７の目標回転数設定用マップを用いて設定するものとした。このようにエンジン２２を自立運転することにより、燃料を燃焼させた排気を触媒９２に送ることができ、触媒９２の劣化を抑制することができる。

続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に（ステップＳ２５０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２６０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２７０）、アクセルオフ時制御ルーチンを終了する。この場合、モータＭＧ２の回生駆動だけで要求制動トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用させることになり、エンジンブレーキが作用しないため運転者に与えるフィーリングが若干損なわれるもののエンジン２２を自立運転することにより触媒９２の劣化を抑制することができる。

こうしてエンジン２２を自立運転しているときに、ステップＳ２２０で時間ｔが移行開始時間ｔ１以上になると、レート処理により制動用入力制限Ｗｂに向かって徐々に制限を課した値を目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定し（ステップＳ１７０）、エンジン２２への燃料噴射を停止するようエンジンＥＣＵ２４にフューエルカット指令を送信し（ステップＳ１８０）、バッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊と出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内で目標回転数Ｎｅ＊でのエンジンブレーキによる制動力が車両に作用して要求制動トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると共に（ステップＳ１９０〜Ｓ２１０，Ｓ２６０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２７０）、アクセルオフ時制御ルーチンを終了する。即ち、移行開始時間ｔ１が経過するまではエンジン２２を自立運転して触媒劣化抑制制御を行ない、移行開始時間ｔ１が経過した以降にエンジン２２への燃料噴射を停止してエンジンブレーキによる制動力を車両に作用させるのである。これにより、移行開始時間ｔ１が経過する前にバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊の制限を強化してエンジン２２への燃料噴射を停止するものに比して触媒９２の劣化を抑制することができ、移行開始時間ｔ１が経過した以降も目標入力制限Ｗｉｎ＊の制限を強化することなくエンジン２２を自立運転するものに比して運転者に良好なフィーリングを与えることができる。こうした制御により、触媒９２の劣化抑制制御が必要とされるときに、運転者に良好なフィーリングを与えることと触媒９２の劣化を抑制することとの両立を図ることができる。もとより、アクセルオフがなされてからの時間ｔに拘わらず駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求制動トルクＴｒ＊を作用させることができる。また、移行開始時間ｔ１が経過するまでエンジン２２を自立運転させるときには、エンジンブレーキを作用させるときと同一の目標回転数Ｎｅ＊で自立運転させるため、移行開始時間ｔ１が経過した以降に迅速にエンジンブレーキを作用させることができ、運転者に良好なフィーリングを与えることができる。

−Tm1/ρ＋Tm2・Gr = Tr* (6)
Win*≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (7)

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されている状態でアクセルオフがなされたときに触媒温度θｃが閾値θｒｅｆ以上のときには、移行開始時間ｔ１が経過するまではバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊に通常走行時の入力制限Ｗｉｎを設定すると共にエンジン２２を自立運転させてモータＭＧ２の回生駆動だけで要求制動トルクＴｒ＊を車両に作用させ、移行開始時間ｔ１が経過した以降はバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊に通常走行時の入力制限Ｗｉｎに比して制限を強化した制動用入力制限Ｗｂを設定すると共にエンジン２２への燃料噴射を停止してエンジンブレーキによる制動力を車両に作用させて要求制動トルクＴｒ＊を車両に作用させるから、シフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されているときであってアクセルオフがなされたときに運転者に良好なフィーリングを与えることとエンジン２２の排気を浄化する触媒９２の劣化を抑制することとの両立を図ることができる。もとよりアクセルオフがなされてからの時間ｔに拘わらず要求制動トルクＴｒ＊を作用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、目標入力制限Ｗｉｎ＊を通常走行時の入力制限Ｗｉｎから制動用入力制限Ｗｂに制限するときには、レート処理をもって変更するものとしたが、レート処理によらず直ちに制動用入力制限Ｗｂを設定するものとしてもよいし、レート処理以外の方法を用いて設定してもよく、例えば、時定数Ｔを用いたなまし処理を施して通常走行時の入力制限Ｗｉｎから制動用入力制限Ｗｂに近づくよう変化させたものを設定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、シフトポジションＳＰとして車速Ｖに対するエンジン２２の回転数の比を例えば６段階（Ｓ１〜Ｓ６）に変更することが可能となるシーケンシャルシフトポジションを備えるものとしたが、シーケンシャルシフトポジションに代えてアクセルオフ時に前進走行用のＤポジションより大きな制動力を発生させるブレーキポジションを備えるものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに基づいて移行開始時間ｔ１を設定するものとしたが、端子間電圧Ｖｂに代えてまたは加えてバッテリの入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔや残容量（ＳＯＣ），電池温度θｂのうち少なくとも１つに基づいて移行開始時間ｔ１を設定するものとしてもよい。また、移行開始時間ｔ１として予め定められた一定の時間を用い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、移行開始時間ｔ１が経過するまでエンジン２２を自立運転させるときには、エンジンブレーキを作用させるときと同一の回転数で自立運転させるものとしたが、エンジンブレーキを作用させるときと異なる回転数で自立運転するものとしてよく、例えば、エンジン２２を安定して自立運転することができる最低回転数より若干高い回転数で自立運転させ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、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、シフトポジションＳＰと車速Ｖとに基づいて設定されるものとしたが、これに代えてまたは加えて要求制動トルクＴｒ＊やモータＭＧ１の制限トルクＴｍ１ｍｉｎに基づ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、触媒温度θｃが所定温度θｒｅｆ以上のときに触媒劣化抑制制御を行なう必要があると判断するものとしたが、エンジン２２の排気の温度や筒内温度に基づいて判断するものとしてもよいし、エンジン２２の運転状態に基づいて判断するものとしてもよい。後者の場合には、例えば、エンジン２２が一定以上の高負荷で所定時間以上運転されたときに触媒劣化抑制制御を行なう必要があると判断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、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。

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１０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（後輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。

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を介して後輪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１１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と後輪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。

また、本実施例では、本発明の内容をハイブリッド自動車２０として説明したが、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、排気管に排気を浄化する触媒９２を有する浄化装置９０が取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものが「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、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算すると共に演算した残容量（ＳＯＣ）と温度センサ５１ｃにより検出された電池温度θｂ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を演算するバッテリＥＣＵ５２が「入出力制限設定手段」に相当し、運転者の操作によりシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されているときであってアクセルオフがなされたときに、触媒温度θｃが閾値θｒｅｆ未満のときにはレート処理により制動用入力制限Ｗｂに向かって徐々に制限を課した値を目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定してエンジン２２への燃料噴射を停止するようエンジンＥＣＵ２４にフューエルカット指令を送信すると共にエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で強制的に回転させることによるエンジンブレーキを作用させてバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊と出力制限とＷｏｕｔとの範囲内で要求制動トルクＴｒ＊が車両に作用するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、触媒温度θｃが閾値θｒｅｆ以上のときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに基づいて設定される移行開始時間ｔ１が経過するまでは通常走行時の入力制限Ｗｉｎを目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定してエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で自立運転するようエンジンＥＣＵ２４に自立運転指令を送信すると共にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にモータＭＧ２により要求制動トルクＴｒ＊が車両に作用するようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、移行開始時間ｔ１が経過した以降はレート処理により制動用入力制限Ｗｂに向かって徐々に制限を課した値を目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定すると共にエンジン２２への燃料噴射を停止するようエンジンＥＣＵ２４にフューエルカット指令を送信し、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で強制的に回転させることによるエンジンブレーキを作用させてバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊の範囲内で要求制動トルクＴｒ＊が車両に作用するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する図４のアクセルオフ時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、フューエルカット指令や自立運転指令とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」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。「電力動力入出力手段」としては、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０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駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続されて電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、回転軸に回転子が接続され固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて回転軸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。「入出力制限設定手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の電池温度θｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算するものに限定されるものではなく、残容量（ＳＯＣ）や電池温度θｂの他に例えばバッテリ５０の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の充放電を許容する最大許容電力である入出力制限を設定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とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、運転者の操作によりシフトポジションＳＰとしてＳポジションが選択されているときであってアクセルオフがなされたときに、触媒温度θｃが閾値θｒｅｆ未満のときにはレート処理により制動用入力制限Ｗｂに向かって徐々に制限を課した値を目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定すると共にエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で強制的に回転させることによるエンジンブレーキを作用させてバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊と出力制限とＷｏｕｔとの範囲内で要求制動トルクＴｒ＊が車両に作用するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、触媒温度θｃが閾値θｒｅｆ以上のときには、バッテリ５０の端子間電圧Ｖｂに基づいて設定される移行開始時間ｔ１が経過するまでは通常走行時の入力制限Ｗｉｎを目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定すると共にエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で自立運転してモータＭＧ２により要求制動トルクＴｒ＊が車両に作用するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、移行開始時間ｔ１が経過した以降はレート処理により制動用入力制限Ｗｂに向かって徐々に制限を課した値を目標入力制限Ｗｉｎ＊に設定すると共にエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で強制的に回転させることによるエンジンブレーキを作用させてバッテリ５０の目標入力制限Ｗｉｎ＊の範囲内で要求制動トルクＴｒ＊が車両に作用するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、通常の走行モードでアクセルオフ時に要求される要求制動力より大きな要求制動力が要求される制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたとき、触媒の劣化抑制が要請されていないときには設定された入力制限より制限を課した制動用制限の範囲内で内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って要求制動力を車両に作用させるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、触媒の劣化抑制が要請されているときにはアクセルオフされてから所定時間が経過するまでは設定された入力制限の範囲内で内燃機関の運転を伴って要求制動力を車両に作用させアクセルオフされてから所定時間が経過した以降は制動用制限の範囲内で内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って要求制動力を車両に作用させるよう内燃機関と前記電力動力入出力手段と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

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。 電池温度θｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値との関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセルオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求制動トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 移行開始時間設定用マップの一例を示す説明図である。 目標回転数設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２への燃料噴射を停止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。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を示す説明図である。 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。 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。

符号の説明

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）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、７８ タイマ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 浄化装置、９２ 触媒、９４ 温度センサ、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。

Claims (6)

1. 排気系に排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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て電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸に動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
   前記蓄電手段の状態の基づいて該蓄電手段を充電してもよい最大電力である入力制限を設定する入力制限設定手段と、
   通常の走行モードでアクセルオフ時に要求される要求制動力より大きな要求制動力が要求される制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたとき、前記触媒の劣化抑制が要請されていないときには前記設定された入力制限より制限を課した制動用制限の範囲内で前記内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って前記要求制動力を車両に作用させるよう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、前記触媒の劣化抑制が要請されているときにはアクセルオフされてから所定時間が経過するまでは前記設定された入力制限の範囲内で前記内燃機関の運転を伴って前記要求制動力を車両に作用させアクセルオフされてから前記所定時間が経過した以降は前記制動用制限の範囲内で前記内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って前記要求制動力を車両に作用させるよう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車。
2. 前記制御手段は、前記入力制限の範囲内による制御から前記制動用制限の範囲内による制御に移行するときには前記入力制限から前記制動用制限に向けて徐々に変化する変化時制限の範囲内による制御を行なう手段である請求項１記載のハイブリッド車。
3. 前記制動用の走行モードは、アクセルオフ時に要求される要求制動力の大きさが異なる複数の走行モードから運転者によって選択される走行モードである請求項１または２記載のハイブリッド車。
4. 前記所定時間は、前記蓄電手段の状態に基づいて設定される時間である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車。
5. 前記制御手段は、アクセルオフされてからの時間に拘わらず車速および／または前記要求制動力に基づく回転数で前記内燃機関がモータリングまたは運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する手段である請求項１ないし４いずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車。
6. 排気系に排気を浄化する触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、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て電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸に動力を入出力する電力動力入出力手段と、走行用の動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
   通常の走行モードでアクセルオフ時に要求される要求制動力より大きな要求制動力が要求される制動用の走行モードとされているときにアクセルオフされたとき、前記触媒の劣化抑制が要請されていないときには前記蓄電手段の状態の基づいて該蓄電手段を充電してもよい最大電力である入力制限より制限を課した制動用制限の範囲内で前記内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って前記要求制動力を車両に作用させるよう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、前記触媒の劣化抑制が要請されているときにはアクセルオフされてから所定時間が経過するまでは前記入力制限の範囲内で前記内燃機関の運転を伴って前記要求制動力を車両に作用させアクセルオフされてから前記所定時間が経過した以降は前記制動用制限の範囲内で前記内燃機関の燃料噴射を伴わないモータリングを伴って前記要求制動力を車両に作用させるよう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、
   ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。

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