JP2014092062A - 内燃機関装置の制御装置およびハイブリッド車 - Google Patents

内燃機関装置の制御装置およびハイブリッド車 Download PDF

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Abstract

【課題】エミッションの悪化を抑制する。
【解決手段】燃料増量を行なわないとき、直噴時空燃比学習が完了していないときには、ＥＧＲを行なわずに、ポート用燃料噴射バルブからの燃料噴射を停止すると共に、筒内用燃料噴射バルブのみから燃料噴射されるよう燃料噴射制御を実行し、直噴時空燃比学習を実行し（ステップＳ１１０，Ｓ１３０）、燃料増量を行なうときには、ＥＧＲと空燃比フィードバック制御を行なわずにポート用燃料噴射バルブからの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射バルブのみから燃料噴射が行なわれるようエンジンやＥＧＲバルブを制御する（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。これにより、より適正に直噴時空燃比学習を行なうことができ、燃料増量を行な筒内用燃料噴射バルブのみから燃料噴射を行なう際のエミッションの悪化を抑制することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関装置の制御装置およびハイブリッド車に関し、詳しくは、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と排気系に設けられた浄化触媒とを備える内燃機関と、前記内燃機関の排気を前記内燃機関の吸気系へ再循環させる排気再循環を行なう排気再循環装置と、を備える内燃機関装置を制御する内燃機関装置の制御装置およびこうした内燃機関装置の制御装置を備えるハイブリッド車に関する。
従来、この種の内燃機関装置の制御装置としては、目標空燃比をストイキ近傍に設定したベース運転中である場合には、マップを参照して、インジェクタから噴射された燃料が吸気ポートや吸気バルブの壁面に付着する割合である付着率と、ポート付着燃料やバルブ付着燃料が吸気ポート壁面や吸気バルブ壁面に付着したままの状態で残る割合である残留率とを算出し、算出した残留率と付着率をパラメータとして、モデル計算により燃料噴射量を算出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置では、べース運転時とは異なる目標空燃比が設定されるＯＴ増量中である場合には、べース運転中の場合とは異なるマップを参照してＯＴ増量時の残留率および付着率を算出し、算出した残留率と付着率とをパラメータとして、モデル計算により燃料噴射量を算出することにより、筒内に供給される燃料を最適なものとしている。
特開２００７−１８７０７１号公報
ところで、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有する内燃機関と、内燃機関の排気を吸気系へ再循環させる排気再循環を行なう排気再循環装置とを備える内燃機関装置を制御する制御装置では、排気触媒の温度を調整するために噴射する燃料を増量する燃料増量時のエミッションの悪化を抑制することが重要な課題として認識されている。内燃機関の燃料噴射制御では、空燃比を理論空燃比に近づけるための燃料噴射量の学習である空燃比学習を行なってエミッションの悪化を抑制しているが、燃料増量時にはこうした空燃比学習を行なうことが適正ではないため、より適正なタイミングで空燃比学習を行なってエミッションの悪化を抑制することが望まれている。
本発明の内燃機関装置の制御装置およびハイブリッド車は、燃料増量時のエミッションの悪化を抑制することを主目的とする。
本発明の内燃機関装置の制御装置およびハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の内燃機関装置の制御装置は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と排気系に設けられた浄化触媒とを備える内燃機関と、前記内燃機関の排気を前記内燃機関の吸気系へ再循環させる排気再循環を行なう排気再循環装置と、を備える内燃機関装置を制御する内燃機関装置の制御装置であって、
前記内燃機関の燃料噴射における前記浄化触媒の温度を調整するための燃料増量を伴わずに前記内燃機関を運転するとき、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射する際に空燃比を理論空燃比に近づけるための燃料噴射量を学習する筒内燃料噴射時空燃比学習が完了しているときには少なくとも前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御し、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了していないときには前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを停止して前記筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御すると共に前記筒内燃料噴射時空燃比学習を行なう燃料非増量時制御手段と、
前記燃料増量を伴って前記内燃機関を運転するときには、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを停止して前記筒内燃料噴射時空燃比学習に得られた学習値を用いた燃料噴射量での前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御する燃料増量時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の内燃機関装置の制御装置では、内燃機関の燃料噴射における浄化触媒の温度を調整するための燃料増量を伴わずに内燃機関を運転するとき、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射する際に空燃比を理論空燃比に近づけるための燃料噴射量を学習する筒内燃料噴射時空燃比学習が完了しているときには少なくともポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関装置を制御する。これにより、排気再循環によるポート用燃料噴射弁の温度上昇を抑制しながら内燃機関を運転することができる。そして、筒内燃料噴射時空燃比学習が完了していないときにはポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを停止して筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関装置を制御すると共に筒内燃料噴射時空燃比学習を行なう。これにより、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを停止して筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って内燃機関を運転した状態で筒内燃料噴射時空燃比学習を行なうことができる。さらに、燃料増量を伴って内燃機関を運転するときには、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを停止して筒内燃料噴射時空燃比学習に得られた学習値を用いた燃料噴射量での筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関装置を制御する。これにより、排気再循環による吸気系やポート用燃料噴射弁への炭化水素（ＨＣ）の付着を抑制する共に筒内用燃料噴射弁の温度上昇を抑制しながら、浄化触媒の温度を調整することができる。このとき、筒内燃料噴射時空燃比学習により得られた学習値を用いた燃料噴射量、即ち、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを停止して筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って内燃機関を運転した状態で学習された学習値を用いた燃料噴射量で筒内用燃料噴射弁から燃料噴射を行なうから、より適正な量の燃料を噴射することができ、燃料増量時のエミッションの悪化を抑制することができる。
こうした本発明の内燃機関装置の制御装置において、前記燃料非増量時制御手段は、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了してから前記内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数未満になったときに、少なくとも前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御する手段であるものとすることもできるし、前記燃料非増量時制御手段は、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了してから前記内燃機関の吸入空気量が予め定められた所定空気量未満になったときに、少なくとも前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置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、排気再循環装置による排気再循環とを伴って内燃機関の運転を開始することによるショックの発生を抑制することができる。
本発明のハイブリッド車は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と排気系に設けられた浄化触媒とを備える内燃機関と、前記内燃機関の排気を前記内燃機関の吸気系へ再循環させる排気再循環を行なう排気再循環装置と、を備え、前記内燃機関の出力軸から車軸に連結された駆動軸に動力を出力する内燃機関装置と、
前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能なバッテリと、
前記内燃機関装置を制御する上述したいずれかの態様の本発明の制御装置、即ち、基本的には、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と排気系に設けられた浄化触媒とを備える内燃機関と、前記内燃機関の排気を前記内燃機関の吸気系へ再循環させる排気再循環を行なう排気再循環装置と、を備える内燃機関装置を制御する内燃機関装置の制御装置であって、前記内燃機関の燃料噴射における前記浄化触媒の温度を調整するための燃料増量を伴わずに前記内燃機関を運転するとき、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射する際に空燃比を理論空燃比に近づけるための燃料噴射量の補正値を学習する筒内燃料噴射時空燃比学習が完了しているときには少なくとも前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御し、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了していないときには前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを停止して前記筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御すると共に前記筒内燃料噴射時空燃比学習を行なう燃料非増量時制御手段と、前記燃料増量を伴って前記内燃機関を運転するときには、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを停止して前記筒内燃料噴射時空燃比学習により学習された補正値を用いた燃料噴射量での前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御する燃料増量時制御手段と、制御装置と、
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、上述したいずれかの態様の本発明の内燃機関装置の制御装置を備えているから、本発明の内燃機関装置の制御装置が奏する効果、例えば、燃料増量時のエミッションの悪化を抑制することができる効果などと同様の効果を奏する。
また、本発明のハイブリッド車において、イグニッションがオンされて最初に前記内燃機関を始動して運転を開始するときには、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを停止して前記筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御すると共に前記筒内燃料噴射時空燃比学習を行なう始動時制御手段を備えるものとしてもよい。こうすれば、内燃機関を始動しして運転を開始するときに、筒内燃料噴射時空燃比学習により得られた学習値を用いた燃料噴射量、即ち、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを停止して筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って内燃機関を運転した状態で得られた学習値を用いた燃料噴射量で筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を行なうから、より適正な量の燃料を噴射することができ、内燃機関を始動する際のエミッションの悪化を抑制することができる。
さらに、本発明のハイブリッド車において、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関装置の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備えるものとすることもできる。
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燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 マップ１の一例を示す説明図である。 マップ２の一例を示す説明図である。 変形例のＥＧＲ燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 他の変形例のＥＧＲ燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 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。 変形例のハイブリッド自動車３２０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４２０の構成の概略を示す構成図である。
次に、本発明を実施するため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、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されたエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２とギヤ機構６０とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されて遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に回転子が接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して回転子が接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２を制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。
エンジン２２は、図２に示すように、筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ１２５と、吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ１２６とを備える内燃機関として構成されている。エンジン２２は、こうした二種類の燃料噴射バルブとして筒内用燃料噴射バルブ１２５やポート用燃料噴射バルブ１２６を備えることにより、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ポート用燃料噴射バルブ１２６からガソリンを噴射して吸入された空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、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ポート噴射駆動モードと、同様にして空気を燃焼室に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得る筒内噴射駆動モードと、空気を燃焼室に吸入する際にポート用燃料噴射バルブ１２６から燃料噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料噴射してクランクシャフト２６の回転運動を得る共用噴射駆動モードと、のいずれかの駆動モードにより運転制御される。これらの駆動モードは、エンジン２２の運転状態やエンジン２２に要求される運転状態などに基づいて切り替えられる。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触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気へ排出されると共にＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１６０は、浄化装置１３４の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのＥＧＲ管１６２と、ＥＧＲ管１６２に配置されステッピングモータ１６３により駆動されるＥＧＲバルブ１６４とを備え、ＥＧＲバルブ１６４の開度の調節により、不燃焼ガスとしての排気を供給量を調節して吸気側に供給する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンと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。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。
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、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θｃｒ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Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブを開閉するエキゾースト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からのカム角，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からのスロットル開度ＴＨ，吸気管に取り付けられて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Ｑａ，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Ｔａ，浄化装置１３４の三元触媒の温度を検出する温度センサ１３４ａからの触媒温度θｃ，排気系に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２，シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ１５９からのノック信号Ｋｓ，ＥＧＲバルブ１６４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶなどが入力ポートを介して入力されている。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、筒内用燃料噴射バルブ１２５への駆動信号やポート用燃料噴射バルブ１２６への駆動信号、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ＶＴ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１６４の開度を調整するステッピングモータ１６３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。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ１４０からの信号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、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したり、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに対するカムポジションセンサ１４４からの吸気バルブ１２８のインテークカムシャフトのカム角θｃｉの角度（θｃｉ−θｃｒ）に基づいて吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを演算したり、ノックセンサ１５９からのノック信号Ｋｓの大きさや波形に基づいてノッキングの発生レベルを示すノック強度Ｋｒを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量ＱａとＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいてＥＧＲ量Ｖｅとエンジン２２の吸入空気量Ｑａとの和に対するＥＧＲ量Ｖｅの比率としてのＥＧＲ率Ｒｅを演算したりしている。
さらに、エンジンＥＣＵ２４では、空燃比フィードバック補正によっても部品の経時的変化により理論空燃比が実現されない場合に対処するため、空燃比に関する学習（以下、空燃比学習という）が行なわれている。空燃比学習は、エンジン２２が予め定められた複数の運転領域で運転されるよう吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なって、各学習領域で空燃比フィードバック補正が行なわれているときの空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦと理論空燃比との差分の平均値を学習値として計算し、計算した学習値で基本噴射量Ｑｆｂを補正する。エンジンＥＣＵ２４による燃料噴射制御では、こうして空燃比学習が完了するまでは学習値を反映しない基本噴射量を空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦによりフィードバック補正しながら筒内用燃料噴射バルブ１２５やポート用燃料噴射バルブ１２６が制御され、空燃比学習が完了した以降は記憶した学習値に基づく基本噴射量を空燃比Ｖａｆによりフィードバック補正しながら筒内用燃料噴射バルブ１２５やポート用燃料噴射バルブ１２６が制御されている。空燃比学習は、エンジン２２の燃料噴射量のうちポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射量の比率（割合）を示す吹き分け率Ｒｐとして値１の吹き分け率Ｒｐ，つまり，筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を停止してポート用燃料噴射バルブ１２６のみから燃料噴射を行なうとき（この領域での空燃比学習を「ポート噴射時空燃比学習」という）と、値０．５の吹き分け率Ｒｐ，つまり，筒内用燃料噴射バルブ１２５およびポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を行なうとき（この領域での空燃比学習を「吹き分け時空燃比学習」という）と、値０の吹き分け率Ｒｐ，つまり，ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料噴射を行なうとき（この領域での空燃比学習を「直噴時空燃比学習」という）とで実行される。また、エンジンＥＣＵ２４は、イグニッションスイッチ８０がオンされてから各空燃比学習が完了しているか否かを示す学習履歴を記憶している。
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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からの回転位置θｍ１，θｍ２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ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算したりしている。
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。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Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン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Ｉｂ，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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。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Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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を演算したりしている。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の蓄電割合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。
ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７６，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０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やシフトレバー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。ＨＶＥＣＵ７０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。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダル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Ｔｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊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と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と充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
エンジン運転モードにおいて、エンジン２２を負荷運転する際には、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比で除して得られる回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｒ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｒ＊からバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときに動力分配統合機構３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてエンジン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。
そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される目標運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御，ＥＧＲバルブ１６４の開度の制御などを行なう。
エンジン２２の燃料噴射制御では、まず、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を効率よく運転するための示す吹き分け率Ｒｐを設定し、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａに基づいて空燃比を目標空燃比ＡＦ＊（例えば、理論空燃比）とするための基本燃料噴射量Ｑｆｂを設定し、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦ＊となるよう次式（１）により空燃比フィードバック補正量ΔＱｆを設定し、設定した空燃比フィードバック補正量ΔＱｆを基本燃料噴射量Ｑｆｂに加えて目標燃料噴射量Ｑｆ＊を設定し、設定した吹き分け率Ｒｐで設定した目標燃料噴射量Ｑｆ＊の燃料が噴射されるよう筒内用燃料噴射バルブ１２５とポート用燃料噴射バルブ１２６とを制御する。ここで、式（１）は、空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦ＊となるようにするためのフィードバック制御（空燃比フィードバック制御）における関係式であり、式（１）中、「ｋ１」は比例項のゲインであり、「ｋ２」は積分項のゲインである。なお、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射量とポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射量との和がエンジン２２の燃料噴射量となるから、エンジン２２の燃料噴射量のうち筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射の割合は（１−Ｒｐ）となる。
ΔQf=k1・(AF*-AF)+k2・∫(AF*-AF)dt (1)
エンジン２２のＥＧＲバルブ１６４の開度の制御では、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてＥＧＲ率Ｒｅの目標値としての目標ＥＧＲ率Ｒｅ＊を設定し、ＥＧＲバルブ１６４の開度がＥＧＲ率Ｒｅを目標ＥＧＲ率Ｒｅ＊とする開度となるようステッピングモータ１６３の駆動制御を行なう。
また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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、吹き分け率Ｒｐに応じた燃料噴射とＥＧＲとを伴ってエンジン２２を効率よく運転しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の制御を行なって走行することができる。
また、ＨＶＥＣＵ７０は、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を始動するための始動用閾値Ｐｓｔａｒｔやエンジン２２の運転を停止するための停止用閾値Ｐｓｔｏｐと比較し、エンジン２２の運転を停止しているときに要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔを超えたときにはエンジン２２を始動し、エンジン２２を運転しているときに要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐを下回ったときにはエンジン２２の運転を停止する。エンジン２２を始動するときには、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させるための始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔとに基づいてエンジン２２をクランキングするためのモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時間にエンジン２２を安定して回転数Ｎｒｅｆ以上でクランキングすることができるトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｒｅｆに至ったらレート処理を用いてトルク指令Ｔｍ１＊を値０とすると共にエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始するようエンジンＥＣＵ２４に運転開始指令を送信する。運転開始指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射制御と点火制御とを開始する。
このとき、要求トルク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で割っ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モータトルクＴｍ２ｔｍｐを計算し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算すると共に、設定した仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。このように、エンジン２２のクランキングの最中も要求トルクＴｒ＊がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２の駆動制御が行なわれる。
続いて、こうした構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２におけるＥＧＲおよび燃料噴射制御について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるＥＧＲ燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、イグニッションスイッチ８０がオンされた後、ＨＶＥＣＵ７０からエンジンＥＣＵ２４へエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊が入力される度に実行される。
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊が入力されると（ステップＳ１００）、エンジンＥＣＵ２４は、筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料を噴射する際の空燃比学習である直噴時空燃比学習が完了しているか否かを調べる（ステップＳ１１０）。直噴時空燃比学習については後述する。
直噴時空燃比学習が完了しているときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅとで示される目標運転ポイントとマップ１とに基づいて定められる運転状態でＥＧＲや燃料噴射制御を実行して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。図４にマップ１の一例を示す。マップ１は、直噴時空燃比学習が完了していないときにおけるエンジン２２の回転数，エンジントルク，ＥＧＲのオンオフ，吹き分け率Ｒｐ，燃料増量を実行するか否かの関係を示している。
エンジン２２の目標運転ポイントが目標トルクＴｅ＊が低い低負荷領域にあるときには、ＥＧＲを行なうとエンジン２２の運転状態が不安定になり、筒内用燃料噴射バルブ１２５から燃料を噴射するとエミッションが悪化するため、ＥＧＲを行なわずに、値１の吹き分け率Ｒｐ、つまり、筒内用燃料噴射バルブ１２５からの燃料噴射を停止してポート用燃料噴射バルブ１２６のみから燃料が噴射されるよう燃料噴射制御を行なう。これにより、エンジン２２を安定して運転しながらエミッションの悪化を抑制することができる。
エンジン２２の目標運転ポイントが回転数がさほど高くなく、エンジントルクが所定トルクＴｒｅｆより高い中負荷領域では、ＥＧＲを行なうと共に、値０．５の吹き分け率Ｒｐ、つまり、筒内用燃料噴射バルブ１２５およびポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を伴ってエンジン２２のＥＧＲや燃料噴射制御が行なわれるよう筒内用燃料噴射バルブ１２５とポート用燃料噴射バルブ１２６とＥＧＲバルブ１６４とを制御する。こうした制御により、ＥＧＲを行なってエネルギ効率の向上を図ると共に、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を行なって、吸気側に比較的高温の排気が供給されることによるポート用燃料噴射バルブ１２６の先端の温度上昇を抑制することができる。
エンジン２２の目標運転ポイントが回転数が比較的高い高負荷領域にあるときには、排気装置の触媒温度θｃが上昇することがあるため、触媒温度θｃの上昇を抑制するために、燃料増量を行なうと共にＥＧＲおよび空燃比フィードバック制御を停止して、値０の吹き分け率Ｒｐ，つまり，ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料噴射が行なわれるよう燃料噴射制御とＥＧＲバルブ１６４の制御とを行なう。ここで、ＥＧＲを停止するのは、燃料増量により燃料が多く含まれる排気が吸気側に供給されてＥＧＲ管１６２やＥＧＲバルブ１６４の詰まりやデポジット付着などが発生することを抑制するためである。また、空燃比フィードバック制御を停止するのは、燃料が多く含まれる排気が吸気側に供給されるため適正な空燃比フィードバック制御ができなくなるからである。さらに、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料噴射が行なうのは、燃料増量を行なうことによる筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端温度の上昇を抑制するためである。なお、空燃比フィードバック制御を行なわないため、直噴時空燃比学習で得られた学習値を用いて設定される基本燃料噴射量Ｑｆｂを目標燃料噴射量Ｑｆ＊に設定し、設定した目標燃料噴射量Ｑｆ＊に増量係数ρを乗じた燃料噴射量の燃料が筒内用燃料噴射バルブ１２５から噴射されるよう燃料噴射制御が実行される。こうした制御により、触媒温度θｃの上昇を抑制できると共に、筒内用燃料噴射バルブ１２５の温度の上昇を抑制することができる。
直噴時空燃比学習が完了していないときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅとマップ１に替えてマップ２とに基づいて定められる運転状態でＥＧＲや燃料噴射制御を実行する（ステップＳ１３０）。図５にマップ２の一例を示す。マップ２は、燃料増量域空燃比学習が完了していないときにおける、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ，ＥＧＲのオンオフ，吹き分け率Ｒｐ，燃料増量を実行するか否かの関係を示している。直噴時空燃比学習が完了していないときに、マップ１に替えてマップ２を用いる理由については後述する。マップ２における低負荷領域，高負荷領域は、マップ１における低負荷領域，高負荷領域と同様の制御なので、説明を省略する。
マップ２では、エンジン２２の目標運転ポイントが、エンジン回転数が所定回転数Ｎｅｒｅｆ（例えば、２８００ｒｐｍなど）以下でエンジントルクが所定トルクＴｅｒｅｆ以上の中負荷低回転数領域にあるときには、上述したマップ１における中負荷領域と同様に、ＥＧＲを行なうと共に、値０．５の吹き分け率Ｒｐでの燃料噴射が行なわれるよう燃料噴射制御を実行する。これにより、エネルギ効率の向上を図ると共にＥＧＲによって吸気側へ供給される排ガスによるポート用燃料噴射バルブ１２６の先端の温度上昇を抑制することができる。
エンジン２２の目標運転ポイントが、エンジン回転数が所定回転数Ｎｅｒｅｆ以上で高負荷領域より負荷が低い中負荷高回転領域であるときには、ＥＧＲを停止して、値０の吹き分け率Ｒｐ、つまり、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止すると共に、筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料噴射されるよう燃料噴射制御を実行し、直噴時空燃比学習を実行する。ここで、直噴時空燃比学習が完了していないときにマップ２を用いてエンジン２２の運転状態を定める理由について説明する。上述したマップ１では、直噴時空燃比学習を実行できるのは燃料増量を行なう高負荷領域のみであるが、燃料増量が行なわれているときには空燃比フィードバック制御が行なわれないため、マップ１を用いると直噴時空燃比学習を行なう機会がなくなる不都合が生じる。こうした不都合を回避するために、直噴時空燃比学習が完了していないときには、マップ２を用いてエンジン２２の運転状態を定めて、直噴時空燃比学習を行なうのである。これにより、より適正に直噴時空燃比学習を行なうことができる。また、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊が高負荷領域であるときには、こうした直噴時空燃比学習で得られた学習値を用いて燃料増量を伴ったエンジン２２の燃料噴射制御を行なうから、燃料増量時のエミッションの悪化を抑制することができる。
こうした制御により、燃料増量を行なわないとき、直噴時空燃比学習が完了しているときには、空燃比フィードバック制御を行ないながら、エンジン２２のＥＧＲや燃料噴射制御を行なうことにより、エンジン２２を安定して運転させることができる。
また、燃料増量を行なわないとき、直噴時空燃比学習が完了していないときには、ＥＧＲを行なわずに、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止すると共に、筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料噴射されるよう燃料噴射制御を実行し、直噴時空燃比学習を実行する。これにより、より適正に直噴時空燃比学習を行なうことができる。
そして、燃料増量を行なうときには、ＥＧＲと空燃比フィードバック制御を行なわずに、直噴時空燃比学習で得られた学習値を用いて設定される基本燃料噴射量Ｑｆｂを目標燃料噴射量Ｑｆ＊に設定し、設定した目標燃料噴射量Ｑｆ＊に増量係数ρを乗じた燃料噴射量の燃料が筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料を噴射する燃料噴射制御とＥＧＲバルブ１６４とが実行される。これにより、触媒温度θｃの上昇を抑制すると共にＥＧＲ管１６２やＥＧＲバルブ１６４の詰まりやデポジット付着などが生じることを抑制し、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端の温度の上昇を抑制することができる。また、筒内用燃料噴射バルブ１２５のみからの燃料噴射によりエンジン２２を運転している際に得られた学習値を用いて燃料噴射制御を行なうから、エミッションの悪化を抑制することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、燃料増量を行なわないとき、直噴時空燃比学習が完了しているときには、空燃比フィードバック制御を行ないながら、筒内用燃料噴射バルブ１２５やポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射とＥＧＲを伴ってエンジン２２が運転されるようエンジン２２やＥＧＲバルブ１６４を制御することにより、エンジン２２を安定して運転させることができる。また、直噴時空燃比学習が完了していないときには、ＥＧＲを行なわずに、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料噴射されるよう燃料噴射制御を実行すると共に直噴時空燃比学習を実行する。これにより、より適正に直噴時空燃比学習を行なうことができる。そして、燃料増量を行なうときには、ＥＧＲと空燃比フィードバック制御を行なわずにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから直噴時空燃比学習で得られた学習を用いた燃料噴射量での燃料噴射が行なわれるようエンジン２２やＥＧＲバルブ１６４を制御するから、触媒温度θｃの上昇を抑制すると共にＥＧＲ管１６２やＥＧＲバルブ１６４の詰まりやデポジット付着などが生じることを抑制し、筒内用燃料噴射バルブ１２５の先端の温度の上昇を抑制することができると共に、エミッションの悪化を抑制することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の目標運転ポイントがマップ１における中負荷領域やマップ２における中負荷低回転領域にあるときには、値０．５の吹き分け率Ｒｐで筒内用燃料噴射バルブ１２５およびポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を伴ってエンジン２２を運転するものとしたが、吹き分け率Ｒｐは如何なる値でもよく、例えば、値０．５より大きい値や小さい値に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、マップ１，２は、エンジン２２の目標運転ポイントに応じて、ＥＧＲや吹き分け率Ｒｐ、空燃比学習の学習領域はエンジン２２の回転数，トルク，ＥＧＲのオンオフ，吹き分け率Ｒｐ，燃料増量を実行するか否かの関係を示しているものとしたが、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に代えて、エンジン２２の吸入空気量Ｑａ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、直噴時空燃比学習が完了したら、マップ１により定められる運転状態でエンジン２２を運転するものとしたが、図６の変形例のＥＧＲ燃料噴射制御ルーチンに示されるように、直噴時空燃比学習が完了してから、エンジン２２の目標目標運転ポイントがマップ２における中負荷高回転領域であるときにはマップ２により定められる運転状態でエンジン２２を運転し（ステップＳ１００〜Ｓ１１５Ａ，Ｓ１３０）、エンジン２２の目標目標運転ポイントがマップ２における中負荷高回転領域と異なる領域に移動したときにマップ１により定められた運転状態でエンジン２２を運転するものとしてもよい（ステップＳ１００〜Ｓ１２０）。
実施例のハイブリッド自動車２０では、直噴時空燃比学習が完了したら、マップ１により定められる運転状態でエンジン２２を運転するものとしたが、図７の変形例のＥＧＲ燃料噴射制御ルーチンに示すように、直噴時空燃比学習が完了してもエンジン２２の回転数が所定回転数Ｎｒｅｆ未満になるまではマップ２により定められる運転状態でエンジン２２を運転するものとし（ステップＳ１００〜Ｓ１１５Ｂ，Ｓ１３０）、エンジン２２の回転数が所定回転数Ｎｒｅｆ未満になったとき以降はマップ１により定められた運転状態でエンジン２２を運転するものとしてもよい（ステップＳ１００〜Ｓ１２０）。
実施例のハイブリッド自動車２０では、図３に例示したＥＧＲ燃料噴射制御ルーチンは、イグニッションスイッチ８０がオンされた後ＨＶＥＣＵ７０からエンジンＥＣＵ２４へエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊が入力される度に実行されるものとしたが、こうしたＥＧＲ燃料噴射制御ルーチンは、イグニッションスイッチ８０がオンされてから最初にエンジン２２の運転を停止しているときに要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔを超えることによりエンジン２２を始動した後から次に要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐを下回ってエンジン２２を停止する間の期間内に実行されるものとしてもよい。こうすれば、イグニッションスイッチ８０がオンされてから最初にエンジン２２を始動した後のエミッションの悪化を抑制することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を駆動輪６３ａ，６３ｂが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８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の動力を駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図８における車輪６４ａ，６４ｂが接続された車軸）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からの動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂが接続されたリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図９の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図１０の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図９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。さらに、図１１の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、走行用の動力を出力するモータを備えずに、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸に出力するものとしてもよい。
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、内燃機関が「エンジン２２」に相当し、ＥＧＲシステム１６０が「排気再循環装置」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「燃料非増量時制御手段」，「燃料増量時制御手段」に相当する。
ここで、「内燃機関」としては、エンジン２２に限定されるものではなく、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と排気系に設けられた浄化触媒とを備えるものあれば如何なるものとしても構わない。「排気再循環装置」としては、ＥＧＲシステム１６０に限定されるものではなく、内燃機関の排気を内燃機関の吸気系へ再循環させる排気再循環を行なう装置であれば如何なるものとしても構わない。「燃料非増量時制御手段」としては、燃料増量を行なわないとき、直噴時空燃比学習が完了しているときには、エンジン２２のＥＧＲや筒内用燃料噴射バルブ１２５やポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を伴ってエンジン２２やＥＧＲバルブ１６４を制御したり、直噴時空燃比学習が完了していないときには、ＥＧＲを行なわずに、ポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料噴射されるようエンジン２２やＥＧＲバルブ１６４を制御すると共に直噴時空燃比学習を行なうエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、内燃機関の燃料噴射における浄化触媒の温度を調整するための燃料増量を伴わずに内燃機関を運転するとき、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射する際に空燃比を理論空燃比に近づけるための燃料噴射量を学習する筒内燃料噴射時空燃比学習が完了しているときには少なくともポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関装置を制御し、筒内燃料噴射時空燃比学習が完了していないときにはポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを停止して筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関装置を制御すると共に筒内燃料噴射時空燃比学習を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「燃料増量時制御手段」としては、燃料増量を行なうときには、ＥＧＲと空燃比フィードバック制御を行なわずにポート用燃料噴射バルブ１２６からの燃料噴射を停止して筒内用燃料噴射バルブ１２５のみから燃料噴射が行なわれるようエンジン２２やＥＧＲバルブ１６４を制御するエンジンＥＣＵ２４に限定されるものではなく、燃料増量を伴って内燃機関を運転するときには、ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と排気再循環装置による排気再循環とを停止して筒内燃料噴射時空燃比学習に得られた学習値を用いた燃料噴射量での筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を伴って内燃機関が運転されるよう内燃機関装置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、内燃機関装置の制御装置やハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
２０，１２０，２２０，３２０，４２０ 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、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、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２５ 筒内用燃料噴射バルブ、１２６ ポート用燃料噴射バルブ、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３４ａ 温度センサ、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、１５９ ノックセンサ、１６０ ＥＧＲシステム、１６２ ＥＧＲ管、１６３ ステッピングモータ、１６４ ＥＧＲバルブ、２３５ ギヤ機構、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

  1. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と排気系に設けられた浄化触媒とを備える内燃機関と、前記内燃機関の排気を前記内燃機関の吸気系へ再循環させる排気再循環を行なう排気再循環装置と、を備える内燃機関装置を制御する内燃機関装置の制御装置であって、
    前記内燃機関の燃料噴射における前記浄化触媒の温度を調整するための燃料増量を伴わずに前記内燃機関を運転するとき、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射を停止して前記筒内用燃料噴射弁から燃料を噴射する際に空燃比を理論空燃比に近づけるための燃料噴射量を学習する筒内燃料噴射時空燃比学習が完了しているときには少なくとも前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御し、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了していないときには前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを停止して前記筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御すると共に前記筒内燃料噴射時空燃比学習を行なう燃料非増量時制御手段と、
    前記燃料増量を伴って前記内燃機関を運転するときには、前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを停止して前記筒内燃料噴射時空燃比学習に得られた学習値を用いた燃料噴射量での前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御する燃料増量時制御手段と、
    を備える内燃機関装置の制御装置
  2. 請求項１記載の内燃機関装置の制御装置であって、
    前記燃料非増量時制御手段は、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了してから前記内燃機関の回転数が予め定められた所定回転数未満になったときに、少なくとも前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御する手段である
    内燃機関装置の制御装置。
  3. 請求項１記載の内燃機関装置の制御装置であって、
    前記燃料非増量時制御手段は、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了してから前記内燃機関の吸入空気量が予め定められた所定空気量未満になったときに、少なくとも前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御する手段である
    内燃機関装置の制御装置。
  4. 筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁と排気系に設けられた浄化触媒とを備える内燃機関と、前記内燃機関の排気を前記内燃機関の吸気系へ再循環させる排気再循環を行なう排気再循環装置と、を備え、前記内燃機関の出力軸から車軸に連結された駆動軸に動力を出力する内燃機関装置と、
    前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
    前記電動機と電力のやりとりが可能なバッテリと、
    前記内燃機関装置を制御する請求項１ないし３いずれか１つの請求項に記載の制御装置と、
    を備えるハイブリッド車。
  5. 請求項４記載のハイブリッド車であって、
    イグニッションがオンされて最初に前記内燃機関を始動して運転を開始してから前記内燃機関を停止するまでの期間内に、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了しているときには少なくとも前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御し、前記筒内燃料噴射時空燃比学習が完了していないときには前記ポート用燃料噴射弁からの燃料噴射と前記排気再循環装置による排気再循環とを停止して前記筒内用燃料噴射弁による燃料噴射を伴って前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関装置を制御すると共に前記筒内燃料噴射時空燃比学習を行なう始動後制御手段
    を備えるハイブリッド車。
  6. 請求項４または５記載のハイブリッド車であって、
    動力を入出力する発電機と、
    前記駆動軸と前記内燃機関装置の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
    を備えるハイブリッド車。
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