JP5245899B2 - ハイブリッド車およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車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、エンジンのクランクシャフトに動力分配統合機構を介して接続された発電機の駆動制限がなされていないときには、排ガスを浄化する浄化装置の触媒を暖機するための触媒暖機運転でエンジンを運転しながら走行する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は、これにより、エミッションの悪化を抑制している。

特開２００６−２４９９８３号公報

上述のハイブリッド車では、システム起動時にバッテリの蓄電量が大きいときにはエンジンを始動せずにモータからの動力だけで走行する電動走行を優先して走行し、バッテリの蓄電量が減少するとエンジンを始動しバッテリの充放電を伴ってエンジンからの動力により走行するハイブリッド走行を優先して走行する。電動走行を優先して走行しているときでも走行に要求されるパワーが大きくなると、エンジンを始動してエンジンからのパワーを用いて走行し、その後、アクセルペダルが戻されると、エンジンの運転を停止して、再び電動走行に移行する。このとき、エンジンの排気を浄化する触媒の暖機が完了していないときには、触媒を暖機するのに適した運転状態でエンジンの運転することによって触媒を暖機してからエンジンの運転を停止することが好ましい。ハイブリッド走行を優先して走行するときでも、走行に要求されるパワーが小さいときに触媒の暖機が完了していないときには、触媒を暖機してからエンジンの運転を停止することが好ましい。いずれの走行を優先して走行していても、エンジンを始動した後に触媒暖機の必要があるときには触媒を暖機するのに適した運転状態でエンジンを運転するのが好ましいが、エンジンの始動の条件を含む走行条件は電動走行を優先して走行しているときとハイブリッド走行を優先して走行しているときとでは異なるため、いずれの走行を優先して走行しているかに応じて触媒の暖機を行なうことが望まれる。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、走行モードに応じて触媒の暖機を行なうことを主目的とする。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド車であって、
走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記電動走行を優先する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとを選択的に設定するモード設定手段と、
前記内燃機関が運転されて前記浄化触媒の暖機を行なう際、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記浄化触媒の温度が第１の温度に至るまで前記浄化触媒の暖機に適した触媒暖機運転状態で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記浄化触媒の温度が前記第１の温度より低い第２の温度に至るまで前記触媒暖機運転状態で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関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、内燃機関が運転されて浄化触媒の暖機を行なう際、電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を優先して走行する電動走行優先モードが設定されているときには浄化触媒の温度が第１の温度に至るまで浄化触媒の暖機に適した触媒暖機運転状態で内燃機関が運転されると共に走行に要求される走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードが設定されているときには浄化触媒の温度が第１の温度より低い第２の温度に至るまで触媒暖機運転状態で内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。電動走行優先モードが設定されているときの方がハイブリッド走行優先モードが設定されているときに比して浄化触媒の温度が高い温度に至るまで触媒暖機運転状態で内燃機関を運転するのは、電動走行優先モードでは次に内燃機関を始動するまでの時間がハイブリッド走行優先モードに比して長くなることが多いことに基づく。ハイブリッド走行優先モードでは、ハイブリッド走行を優先することから内燃機関の始動が頻繁に行なわれ、次の内燃機関の始動までの時間が短いために次に内燃機関を始動するまでの浄化触媒の温度低下は小さいが、電動走行優先モードでは、電動走行を優先することから内燃機関の始動は頻繁には行なわれず、次の内燃機関の始動までの時間が長くなるために次に内燃機関を始動するまでの浄化触媒の温度低下が大きくなる。従って、次に内燃機関を始動したときに浄化触媒の暖機を不要とするためには、電動走行優先モードが設定されているときにはハイブリッド走行優先モードが設定されているときに比して浄化触媒の温度が高い温度に至るまで触媒暖機運転状態で内燃機関を運転するのが好適なものとなる。即ち、電動走行優先モードがハイブリッド走行優先モードかによって浄化触媒の暖機を完了する温度を変更することにより、より適正に浄化触媒の暖機を行なうことができるのである。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関の冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された冷却媒体の温度が所定温度範囲外のときには前記触媒暖機運転状態として第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御し、前記検出された冷却媒体の温度が前記所定温度範囲内のときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数より大きな第２の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する手段ある、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の冷却媒体の温度が所定温度範囲内のときには迅速に浄化触媒の暖機を終了することができる。ここで、所定温度範囲としては、常温を含む範囲、例えば、下限温度として０℃や５℃，１０℃などを用い、上限温度として３０℃や４０℃，５０℃などを用いることができる。この態様の本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記検出された冷却媒体の温度が前記所定温度範囲内のときであっても前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する手段である、ものとすることもできる。

また、本発明のハイブリッド車において、車速を検出する車速検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された車速が所定車速未満のときには前記触媒暖機運転状態として第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御し、前記検出された車速が前記所定車速以上のときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数より大きな第２の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する手段ある、ものとすることもできる。こうすれば、車速が小さいときに内燃機関の回転数が高いことによる違和感を運転者や乗員に与えるのを抑制することができる。ここで、所定車速としては、例えば、３ｋｍ／ｈや５ｋｍ／ｈ，７ｋｍ／ｈなどを用いることができる。この態様の本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記検出された車速が前記所定車速以上のときであっても前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する手段である、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、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段に放電可能に蓄えられた電力量である蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、前記モード設定手段は、システム起動してから前記検出された蓄電量が所定蓄電量未満に至るまでは前記電動走行優先モードを設定し、システム起動してから前記検出された蓄電量が所定蓄電量未満に至った以降は前記ハイブリッド走行優先モードを設定する手段である、ものとすることもできる。

あるいは、本発明のハイブリッド車において、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との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、前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段ある、ものとすることもできる。また、外部電源に接続されて前記蓄電手段を充電可能な充電手段を備えるものとすることもできる。

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能で前記電動走行を優先する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとを選択的に設定して走行するハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関が運転されて前記浄化触媒の暖機を行なう際、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記浄化触媒の温度が第１の温度に至るまで前記浄化触媒の暖機に適した触媒暖機運転状態で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記浄化触媒の温度が前記第１の温度より低い第２の温度に至るまで前記触媒暖機運転状態で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関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、内燃機関が運転されて浄化触媒の暖機を行なう際、電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行を優先して走行する電動走行優先モードが設定されているときには浄化触媒の温度が第１の温度に至るまで浄化触媒の暖機に適した触媒暖機運転状態で内燃機関が運転されると共に走行に要求される走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードが設定されているときには浄化触媒の温度が第１の温度より低い第２の温度に至るまで触媒暖機運転状態で内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。電動走行優先モードが設定されているときの方がハイブリッド走行優先モードが設定されているときに比して浄化触媒の温度が高い温度に至るまで触媒暖機運転状態で内燃機関を運転するのは、電動走行優先モードでは次に内燃機関を始動するまでの時間がハイブリッド走行優先モードに比して長くなることが多いことに基づく。ハイブリッド走行優先モードでは、ハイブリッド走行を優先することから内燃機関の始動が頻繁に行なわれ、次の内燃機関の始動までの時間が短いために次に内燃機関を始動するまでの浄化触媒の温度低下は小さいが、電動走行優先モードでは、電動走行を優先することから内燃機関の始動は頻繁には行なわれず、次の内燃機関の始動までの時間が長くなるために次に内燃機関を始動するまでの浄化触媒の温度低下が大きくなる。従って、次に内燃機関を始動したときに浄化触媒の暖機を不要とするためには、電動走行優先モードが設定されているときにはハイブリッド走行優先モードが設定されているときに比して浄化触媒の温度が高い温度に至るまで触媒暖機運転状態で内燃機関を運転するのが好適なものとなる。即ち、電動走行優先モードがハイブリッド走行優先モードかによって浄化触媒の暖機を完了する温度を変更することにより、より適正に浄化触媒の暖機を行なうことができるのである。

こうした本発明のハイブリッド車の制御方法において、前記内燃機関の冷却媒体の温度が所定温度範囲外のときには前記触媒暖機運転状態として第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御し、前記内燃機関の冷却媒体の温度が前記所定温度範囲内のときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数より大きな第２の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の冷却媒体の温度が所定温度範囲内のときには迅速に浄化触媒の暖機を終了することができる。ここで、所定温度範囲としては、常温を含む範囲、例えば、下限温度として０℃や５℃，１０℃などを用い、上限温度として３０℃や４０℃，５０℃などを用いることができる。

また、本発明のハイブリッド車の制御方法において、車速が所定車速未満のときには前記触媒暖機運転状態として第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御し、車速が前記所定車速以上のときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数より大きな第２の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、車速が小さいときに内燃機関の回転数が高いことによる違和感を運転者や乗員に与えるのを抑制することができる。ここで、所定車速としては、例えば、３ｋｍ／ｈや５ｋｍ／ｈ，７ｋｍ／ｈなどを用いることができる。

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される走行モード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジンＥＣＵ２４により実行される触媒暖機要請ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 電動走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 ハイブリッド走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図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。 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、エンジン２２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可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、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や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量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，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２，浄化装置１３４に取り付けられた温度センサ１３５ｃからの触媒温度Ｔｃなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、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図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４には、直流電力の電圧を変換してバッテリ５０に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ５６が接続されており、このＤＣ／ＤＣコンバータ５６には電源コード５９を介して供給される商用電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ５８が接続されている。したがって、電源コード５９を商用電源に接続すると共にＡＣ／ＤＣコンバータ５８とＤＣ／ＤＣコンバータ５６とを制御することにより、商用電源からの電力によりバッテリ５０を充電することができる。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８とＤＣ／ＤＣコンバータ５６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により制御される。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，外気の温度を検出する外気温センサ８９からの外気温Ｔｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８へのスイッチング制御信号やＤＣ／ＤＣコンバータ５６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。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。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、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，ＭＧ２とを制御するモードであるから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定した充電ポイントに到達するときにエンジン２２の始動については十分に行なうことができる程度にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が低くなるように走行中にバッテリ５０の充放電の制御を行ない、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に電源コード５９を商用電源に接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６とＡＣ／ＤＣコンバータ５８とを制御することによって商用電源から電力によりバッテリ５０を満充電や満充電より低い所定の充電状態とする。そして、バッテリ５０の充電後にシステム起動したときには、図３に例示する走行モード設定ルーチンに示すように、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）がエンジン２２の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Ｓｈｖに至るまでモータ運転モードによる走行（電動走行）を優先して走行する電動走行優先モードを設定して走行し（ステップＳ１００〜Ｓ１２０）、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｈｖに至った以降はエンジン運転モードによる走行（ハイブリッド走行）を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを設定して走行する（ステップＳ１３０）。

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、特に浄化装置１３４の三元触媒を暖機する触媒暖機運転の実行しながら走行する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により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５はエンジンＥＣＵ２４により実行される触媒暖機要請ルーチンの一例を示すフローチャートである。これらのルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、説明の都合上、まず、図４の駆動制御ルーチンを用いて駆動制御について説明し、その後、図５の触媒暖機要請ルーチンを用いて触媒暖機を要請する際の処理について説明する。

図４の駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ），バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，触媒暖機要請フラグＦｃ，回転数アップ要請フラグＦｕｐ，走行モードなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、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。また、バッテリ５０残容量（ＳＯＣ）は、電流センサにより検出されたバッテリ５０の充放電電流の積算値に基づいて演算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。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Ｔｂ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。触媒暖機要請フラグＦｃ，回転数アップ要請フラグＦｕｐは、図５の触媒暖機要請ルーチンにより設定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。走行モードは、図３に例示する走行モード設定ルーチンにより設定されてＲＡＭ７６の所定領域に格納されたものを読み込むことにより入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊と走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定する（ステップＳ２１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図６に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーＰｄｒｖ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと損失としてのロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。

続いて、走行モードが電動走行優先モードであるかハイブリッド走行優先モードであるかを判定し（ステップＳ２２０）、走行モードが電動走行優先モードであるときにはバッテリ５０を充放電すべき電力に相当するパワー、即ち、バッテリ５０を充放電するためにエンジン２２から出力すべきパワーである充放電要求パワーＰｂ＊として値０を設定し（ステップＳ２３０）、走行モードがハイブリッド走行優先モードであるときには充放電要求パワーＰｂ＊としてバッテリ５０の残容量ＳＯＣに応じた値を設定し（ステップＳ２４０）、設定した充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖ＊との和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ２５０）。走行モードがハイブリッド走行優先モードであるときの充放電要求パワーＰｂ＊は、実施例では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めて充放電要求パワー設定用マップとして記憶しておき、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが与えられるとマップから対応する充放電要求パワーＰｂ＊を導出して設定するものとした。充放電要求パワー設定用マップの一例を図７に示す。実施例では、図示するように、制御中心残容量Ｓｃｎｔを中心とした若干の不感帯を設け、残容量ＳＯＣが制御中心残容量Ｓｃｎｔから不感帯を超えて大きくなるとバッテリ５０から放電するための充放電要求パワーＰｂ＊が設定され、残容量ＳＯＣが制御中心残容量Ｓｃｎｔから不感帯を超えて小さくなるとバッテリ５０を充電するための充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。なお、制御中心残容量Ｓｃｎｔは、走行モードを設定する際の閾値Ｓｈｖ以上の値として任意に定めることができる。

次に、エンジン２２を運転中であるか或いは運転停止中であるかを判定し（ステップＳ２６０）、エジン２２が運転停止中であるときには、設定した要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２７０）。ここで、閾値Ｐｓｔａｒｔは、エンジン２２を始動して電動走行からエンジン２２からの動力を用いて走行するハイブリッド走行に切り替える必要が生じるパワーとして設定されており、モータＭＧ２から出力可能な最大パワーより若干小さなパワーを用いることができる。

要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ未満であると判定されると、電動走行を継続すべきと判断し、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Ｓ２８０）、要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものをモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐとして設定し（ステップＳ２９０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算すると共に（ステップＳ３００）、仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）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Ｓ３１０）、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Ｓ３２０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、モータＭＧ２からバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (1)

ステップＳ２７０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上と判定されると、エンジン２２を始動する（ステップＳ３３０）。ここで、エンジン２２の始動は、モータＭＧ１からトルクを出力すると共にこのトルクの出力に伴って駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクをモータＭＧ２によりキャンセルするトルクを出力することによりエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより行なわれる。なお、このエンジン２２の始動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。即ち、モータＭＧ２から出力すべきトルクは、要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力するためのトルクとエンジン２２をクランキングする際にリングギヤ軸３２ａに作用するトルクをキャンセルするためのトルクとの和のトルクとなる。電動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。

エンジン２２を始動すると、設定した要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ３５０）。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図９に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

続いて、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とを用いて次式（２）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（３）によりモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ３６０）。ここで、式（２）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からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図１０に示す。図中、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、この共線図を用いれば容易に導くことができる。ここで、式（３）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（３）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/ρ (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)

そして、要求トルクＴｒ＊にトルク指令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（４）により計算し（ステップＳ３７０）、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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（５）および式（６）により計算すると共に（ステップＳ３８０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（７）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＊を設定する（ステップＳ３９０）。ここで、式（４）は、図１０の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (7)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ４００）、駆動制御ルーチンを終了する。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，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

こうしてエンジン２２からの動力を用いての走行を開始すると、次回このルーチンが実行されたときにはステップＳ２２０でエンジン２２は運転中であると判定されるから、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の運転を停止するための閾値Ｐｓｔｏｐと比較する（ステップＳ３４０）。ここで、閾値Ｐｓｔｏｐは、エンジン２２の始動と運転停止とにヒステリシスを持たせるためにエンジン２２を始動するための閾値Ｐｓｔａｒｔより若干小さな値を用いることができる。要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以上のときには、エンジン２２の運転を継続すべきと判断し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２から要求パワーＰｅ＊を出力しながら駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する処理を実行して（ステップＳ３５０〜Ｓ４００）、本ルーチンを終了する。

要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ未満となると、触媒暖機要請フラグＦｃが値１であるか否かを判定し（ステップＳ４１０）、触媒暖機要請フラグＦｃが値１のときには、浄化装置１３４の三元触媒の暖機が要請されていると判断し、回転数アップ要請フラグＦｕｐを調べる（ステップＳ４２０）。触媒暖機要請フラグＦｃは、浄化装置１３４の三元触媒の暖機が要請されているか否かを示すものであり、図５の触媒暖機要請ルーチンにより設定される。回転数アップ要請フラグＦｕｐは、触媒暖機を行なう際のエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくするか否かを示すものであり、図５の触媒暖機要請ルーチンにより設定される。触媒暖機要請フラグＦｃおよび回転数アップ要請フラグＦｕｐについては図５の触媒暖機要請ルーチンを用いて触媒暖機要請を行なう際の動作を説明する際に詳述する。

回転数アップ要請フラグＦｕｐが値０のときには、触媒暖機を行なう際のエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくする必要はないと判断し、通常の触媒暖機に用いる回転数Ｎｅ１をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定し（ステップＳ４３０）、回転数アップ要請フラグＦｕｐが値１のときには、触媒暖機を行なう際のエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくする必要があると判断し、回転数Ｎｅ１より大きな回転数Ｎｅ２をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定する（ステップＳ４４０）。そして、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊に触媒暖機時のトルクＴｓｅｔを設定し（ステップＳ４５０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊による触媒暖機運転状態で運転しながら駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する処理を実行し（ステップＳ３６０〜Ｓ４００）、本ルーチンを終了する。ここで、トルクＴｓｅｔとしては、値０としてエンジン２２を自立運転させるものとしてもよいし、若干の正の値を設定してエンジン２２を若干の負荷運転させるものとしてもよい。トルクＴｓｅｔとして値０を用いたときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には値０が設定され、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には基本的には要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値が設定され、トルクＴｓｅｔとして若干の正の値を用いたときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には式（３）により計算される値が設定され、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊には基本的には式（４）により計算される仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐが設定される。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する際には、触媒暖機運転を実行する旨の制御信号も送信する。このため、エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで触媒暖機に適した運転状態となるようエンジン２２を制御する。触媒暖機運転に適した運転状態とする制御には、例えば、浄化装置１３４に爆発燃焼の熱量を多く送るために点火時期を遅くする制御などを挙げることができる。こうした制御により、エンジン２２を触媒暖機に適した運転状態で運転しながら駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

ステップＳ４１０で触媒暖機要請フラグＦｃが値０であると判定されると、触媒暖機の必要はないと判断し、エンジン２２の運転を停止する（ステップＳ４６０）。エンジン２２の運転の停止は、エンジン２２の運転を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信し、エンジンＥＣＵ２４がエンジン２２への燃料噴射制御や点火制御を停止することにより行なわれる。こうしてエンジン２２の運転を停止すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２から駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する処理を実行して（ステップＳ２８０〜Ｓ３２０）、本ルーチンを終了する。

次に、図５の触媒暖機要請ルーチンを用いて触媒暖機を要請する際の処理について説明する。触媒暖機要請ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、温度センサ１３５ｃからの触媒温度Ｔｃや温度センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，車速Ｖ，走行モードなど触媒暖機要請を設定するのに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ５００）。ここで、車速Ｖは、車速センサ８８により検出されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。また、走行モードは、図３の走行モード設定ルーチンを実行することにより設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。

データを入力すると、現在設定されている走行モードを調べ（ステップＳ５１０）、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を開始する開始温度Ｔｓｔａｒｔに温度Ｔ１１を設定すると共に触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐに温度Ｔ１２を設定し（ステップＳ５２０）、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、開始温度Ｔｓｔａｒｔに温度Ｔ１１と同一か或いは低い温度Ｔ２１を設定すると共に完了温度Ｔｓｔｏｐに温度Ｔ１２より低い温度Ｔ２２を設定する（ステップＳ５３０）。ここで、温度Ｔ１１，Ｔ２１は、温度Ｔ１２，Ｔ２２より低い温度であり、温度Ｔ１２，Ｔ２２として例えば５００℃，４００℃などの温度を用いた場合には、３００℃や２００℃などの温度を用いることができる。電動走行優先モードが設定されているときに触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときの温度Ｔ２２より高い温度Ｔ１２を設定するのは、電動走行が優先されるため、次にエンジン２２が始動されるまでに要する時間がハイブリッド走行優先モードのときより長くなると考えられ、その間に浄化装置１３４の三元触媒の温度が低下することを考慮するためである。また、ハイブリッド走行優先モードが設定されているときの完了温度Ｔｓｔｏｐとしては、ハイブリッド走行が優先されるために次にエンジン２２が始動されるまでに要する時間は短いため、その間に浄化装置１３４の三元触媒の温度が低下することを考慮する必要がないことから、三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度とするのが好ましい。このため、電動走行優先モードが設定されているときの完了温度Ｔｓｔｏｐである温度Ｔ１２は、電動走行による触媒温度Ｔｃの低下を見込んで、ハイブリッド走行優先モードが設定されているときの完了温度Ｔｓｔｏｐである温度Ｔ２２より５０℃や１００℃或いは１５０℃程度高い温度を用いるのが好ましい。なお、温度Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２については、温度Ｔ１１，Ｔ２１が温度Ｔ１２，Ｔ２２より低く、温度Ｔ１２が温度Ｔ２２より高い条件を満たすよう浄化装置１３４の触媒の特性やバッテリ５０の性能などにより決定すればよい。

こうして開始温度Ｔｓｔａｒｔと完了温度Ｔｓｔｏｐとを設定すると、触媒暖機要請フラグＦｃを調べ（ステップＳ５４０）、触媒暖機要請フラグＦｃが値０のときには、触媒温度Ｔｃが開始温度Ｔｓｔａｒｔ未満であるか否かを判定し（ステップＳ５５０）、触媒温度Ｔｃが開始温度Ｔｓｔａｒｔ以上のときには、触媒暖機は不要と判断して本ルーチンを終了する。一方、触媒温度Ｔｃが開始温度Ｔｓｔａｒｔ未満のときには、触媒暖機が必要と判断し、触媒暖機要請フラグＦｃに値１をセットし（ステップＳ５６０）、走行モードが電動走行優先モードであるか否か（ステップＳ５７０）、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であるか否か（ステップＳ５８０）、冷却水温Ｔｗが常温近傍の範囲としての閾値Ｔ１以上で閾値Ｔ２未満の範囲内であるか否か（ステップＳ５９０）、を判定し、走行モードが電動走行優先モードであり、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であり、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔ１以上で閾値Ｔ２未満の範囲内であるときには触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態としてのエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくすることを示すよう回転数アップ要請フラグＦｕｐに値１をセットして（ステップＳ６００）、本ルーチンを終了し、走行モードがハイブリッド走行優先モードであったり、走行モードが電動走行優先モードであっても車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満であったり、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔ１以上で閾値Ｔ２未満の範囲外であるときには回転数アップ要請フラグＦｕｐに値０をセットして（ステップＳ６３０）、本ルーチンを終了する。回転数アップ要請フラグＦｕｐに値１をセットして触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態としてのエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくするのは、エンジン２２における爆発燃焼の回数を多くして迅速に触媒暖機を完了させるためである。回転数アップ要請フラグＦｕｐに値１をセットする条件として走行モードが電動走行優先モードである条件としているのは、電動走行優先モードでは触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐがハイブリッド走行優先モードのときより高く設定されているために、触媒暖機の完了にハイブリッド走行優先モードのときに比して時間を要することや、迅速に触媒暖機を完了して電動走行を優先することなどに基づく。また、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上である条件としているのは、低車速や停車中は走行による騒音が小さいため、エンジン２２の回転数Ｎｅを大きくするとその騒音が目立ち、運転者や乗員に違和感を与える恐れが生じることに基づく。従って、閾値Ｖｒｅｆは、走行による騒音が非常に小さくなる車速として設定されるものであり、例えば、５ｋｍ／ｈや７ｋｍ／ｈなどを用いることができる。さらに、冷却水温Ｔｗが常温近傍の範囲としての閾値Ｔ１以上で閾値Ｔ２未満の範囲内である条件としているのは、冷却水温Ｔｗが常温近傍の範囲より低い低温のときにはエンジン２２の運転に対して低温時の制御を行なう必要があるため、この低温時の制御時にエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくすると、制御が複雑になったりエンジン２２を安定して触媒暖機に適した状態とすることができない場合が生じることに基づき、冷却水温Ｔｗが常温近傍の範囲より高い低温のときにはエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくしなくても短時間のうちに触媒暖機が完了すると考えられることに基づく。閾値Ｔ１は、常温近傍の範囲の下限値であるから、例えば、０℃や５℃，１０℃などを用いることができ、閾値Ｔ２は、常温近傍の範囲の上限値であるから、例えば、３５℃や４０℃，４５℃などを用いることができる。

ステップＳ５４０で触媒暖機要請フラグＦｃが値１であると判定すると、触媒温度Ｔｃが触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐ以上であるか否かを判定し（ステップＳ６１０）、触媒温度Ｔｃが完了温度Ｔｓｔｏｐ未満のときには、触媒暖機が完了していないと判断して、本ルーチンを終了し、触媒温度Ｔｃが完了温度Ｔｓｔｏｐ以上のときには、触媒暖機が完了したと判断して、触媒暖機要請フラグＦｃと回転数アップ要請フラグＦｕｐに値０をセットして（ステップＳ６２０，Ｓ６３０）、本ルーチンを終了する。ここで、触媒温度Ｔｃが完了温度Ｔｓｔｏｐ未満のときにステップＳ５７０〜Ｓ６００の処理を行なわないのは、触媒暖機が完了するまでエンジン２２の回転数Ｎｅを変更しない方が制御が容易になると共に運転者や乗員に違和感を与えないと考えられることに基づく。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとして三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度である温度Ｔ２２を設定して触媒暖機に適した運転状態でエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行し、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときの温度Ｔ２２より高い温度Ｔ１２を設定して触媒暖機に適した運転状態でエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行することにより、走行モードに応じた触媒暖機を行ないながら走行することができる。即ち、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときに完了温度Ｔｓｔｏｐとして三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度である温度Ｔ２２を設定して触媒暖機を行なうことにより、過剰な触媒暖機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。また、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときに完了温度Ｔｓｔｏｐとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときの温度Ｔ２２より高い温度Ｔ１２を設定して触媒暖機を行なうことにより、電動走行による触媒温度Ｔｃが低下しても、次にエンジン２２が始動されたときの触媒温度Ｔｃを触媒が活性化する温度以上とすることができ、エミッションの悪化を抑制することができる。もとより、走行に要求されるトルク、即ち、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、走行モードが電動走行優先モードであり、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であり、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔ１以上で閾値Ｔ２未満の範囲内であるときには、回転数アップ要請フラグＦｕｐに値１をセットしてエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくした触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態でエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行するから、走行時の騒音や低温時の制御などを加味しながら走行モードが電動走行優先モードのときの触媒暖機を迅速に完了させることができる。しかも、触媒暖機要請フラグＦｃを値１に設定したときに回転数アップ要請フラグＦｕｐを設定すると、触媒暖機が完了するまでは回転数アップ要請フラグＦｕｐの値を変更しないので、触媒暖機が完了するまでエンジン２２の回転数Ｎｅが変化することによる違和感を運転者や乗員に与えるのを防止することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒暖機を行なうときには、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとして三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度である温度Ｔ２２を設定するものとしたが、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとして三元触媒が活性化する下限温度を設定するものとしてもよく、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとして三元触媒が活性化する下限温度より高い温度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、触媒暖機を行なうときには、走行モードが電動走行優先モードであり、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上であり、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔ１以上で閾値Ｔ２未満の範囲内であるときに、回転数アップ要請フラグＦｕｐに値１をセットしてエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくした触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態でエンジン２２を運転するものとしたが、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときにも回転数アップ要請フラグＦｕｐに値１をセットしてエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくした触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態でエンジン２２を運転するものとしてもよく、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満のときにも回転数アップ要請フラグＦｕｐに値１をセットしてエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくした触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態でエンジン２２を運転するものとしてもよく、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔ１以上で閾値Ｔ２未満の範囲外であるときにも回転数アップ要請フラグＦｕｐに値１をセットしてエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくした触媒暖機に適したエンジン２２の運転状態でエンジン２２を運転するものとしてもよい。即ち、走行モードや車速Ｖ，冷却水温Ｔｗの条件は任意に用いるものとしてもよいのである。

実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒暖機を行なうときには、触媒暖機要請フラグＦｃを値１に設定したときに回転数アップ要請フラグＦｕｐを設定すると、触媒暖機が完了するまでは回転数アップ要請フラグＦｕｐの値を変更しないものとしたが、触媒暖機の途中で回転数アップ要請フラグＦｕｐを変更するもの、即ち触媒暖機の途中でエンジン２２の回転数Ｎｅを変更す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、浄化装置１３４に温度センサ１３５ｃが取り付けられて触媒温度Ｔｃを検出し、この検出した触媒温度Ｔｃを用いて触媒暖機の開始の判定や完了の判定を行なうものとしたが、温度センサ１３５ｃを備えず、吸気温Ｔａや冷却水温Ｔｗ，吸入空気量Ｑａの積算値に基づいて三元触媒の温度を推定し、この推定した温度を用いて触媒暖機の開始の判定や完了の判定を行なうものとしてもよい。

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１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

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に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１３の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に変速機３３０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３２９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３３０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３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図１４の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに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１４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。即ち、走行用の動力を出力するエンジンと走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。

実施例のハイブリッド自動車２０では、商用電源からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ５０を充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ５６やＡＣ／ＤＣコンバータ５８を備える、いわゆるプラグインハイブリッド車として構成したが、商用電源からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ５０を充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ５６やＡＣ／ＤＣコンバータ５８を備えないハイブリッド車に適用するものとしてもよい。この場合、走行モードを残容量ＳＯＣにより設定するものだけでなく、電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替えるスイッチを運転席近傍に設け、運転者によるスイッチの操作状態に応じて走行モードを設定するものとしてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としてもよい。また、ハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。

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、三元触媒を有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」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、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと損失としてのロスＬｏｓｓとの和として走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「走行用パワー設定手段」に相当し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ未満に至ったか否かにより電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替える図３の走行モード設定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が「モード設定手段」に相当し、触媒暖機を行なうときには、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとして三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度である温度Ｔ２２を設定して触媒暖機に適した運転状態でエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行し、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときの温度Ｔ２２より高い温度Ｔ１２を設定して触媒暖機に適した運転状態でエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行するよう、触媒暖機要請フラグＦｃおよび回転数アップ要請フラグＦｕｐに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やクランクポジションセンサ４０に送信する図４の駆動制御ルーチンのステップＳ２２０〜Ｓ４６０を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、完了温度Ｔｓｔｏｐを設定する図５の触媒暖機要請ルーチンのステップＳ５１０〜Ｓ５３０を実行すると共に目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御したり触媒暖機に適した運転状態となるよう点火時期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。

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、浄化触媒を有する浄化装置が排気に取り付けられたものであれば、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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段とや電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「走行用パワー設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものと損失としてのロスＬｏｓｓとの和として走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊とを設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定すると共にこの設定した要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものとしたり、走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定すると共にこの設定した要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものとしたり、要求トルクを設定することなしに直接に走行用パワーを設定するものとしたりするなど、走行に要求される走行用パワー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。「モード設定手段」としては、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ未満に至ったか否かにより電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替えるものに限定されるものではなく、電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替えるスイッチを設け、このスイッチの操作状態に応じて走行モードを設定するものとするなど、電動走行を優先する電動走行優先モードとハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとを選択的に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、触媒暖機を行なうときには、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとして三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度である温度Ｔ２２を設定して触媒暖機に適した運転状態でエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行し、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Ｔｓｔｏｐとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときの温度Ｔ２２より高い温度Ｔ１２を設定して触媒暖機に適した運転状態でエンジン２２を運転しながら要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力して走行するものに限定されるものではなく、内燃機関が運転されて浄化触媒の暖機を行なう際、電動走行優先モードが設定されているときには触媒の温度が第１の温度に至るまで浄化触媒の暖機に適した触媒暖機運転状態で内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには浄化触媒の温度が第１の温度より低い第２の温度に至るまで触媒暖機運転状態で内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関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、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、５６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５８ ＡＣ／ＤＣコンバータ、５９ 電源コード、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３５ｃ 温度センサ、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３２９ クラッチ、３３０，４３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (11)

1. 走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド車であって、
   走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
   前記電動走行を優先する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとを選択的に設定するモード設定手段と、
   前記内燃機関が運転されて前記浄化触媒の暖機を行なう際、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記浄化触媒の温度が第１の温度に至るまで前記浄化触媒の暖機に適した触媒暖機運転状態で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記浄化触媒の温度が前記第１の温度より低い第２の温度に至るまで前記触媒暖機運転状態で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関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. 請求項１記載のハイブリッド車であって、
   前記内燃機関の冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出された冷却媒体の温度が所定温度範囲外のときには前記触媒暖機運転状態として第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御し、前記検出された冷却媒体の温度が前記所定温度範囲内のときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数より大きな第２の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する手段である、
   ハイブリッド車。
3. 請求項２記載のハイブリッド車であって、
   前記制御手段は、前記検出された冷却媒体の温度が前記所定温度範囲内のときであっても前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する手段である、
   ハイブリッド車。
4. 請求項１記載のハイブリッド車であって、
   車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出された車速が所定車速未満のときには前記触媒暖機運転状態として第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御し、前記検出された車速が前記所定車速以上のときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数より大きな第２の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する手段である、
   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、
   前記制御手段は、前記検出された車速が前記所定車速以上のときであっても前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する手段である、
   ハイブリッド車。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段に放電可能に蓄えられた電力量である蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、
   前記モード設定手段は、システム起動してから前記検出された蓄電量が所定蓄電量未満に至るまでは前記電動走行優先モードを設定し、システム起動してから前記検出された蓄電量が所定蓄電量未満に至った以降は前記ハイブリッド走行優先モードを設定する手段である、
   ハイブリッド車。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
   前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、
   前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との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、
   前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段ある、
   ハイブリッド車。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
   外部電源に接続されて前記蓄電手段を充電可能な充電手段、
   を備えるハイブリッド車。
9. 走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能で前記電動走行を優先する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとを選択的に設定して走行するハイブリッド車の制御方法であって、
   前記内燃機関が運転されて前記浄化触媒の暖機を行なう際、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記浄化触媒の温度が第１の温度に至るまで前記浄化触媒の暖機に適した触媒暖機運転状態で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記浄化触媒の温度が前記第１の温度より低い第２の温度に至るまで前記触媒暖機運転状態で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関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。
10. 請求項９記載のハイブリッド車の制御方法であって、
    前記内燃機関の冷却媒体の温度が所定温度範囲外のときには前記触媒暖機運転状態として第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御し、前記内燃機関の冷却媒体の温度が前記所定温度範囲内のときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数より大きな第２の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する、
    ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
11. 請求項９記載のハイブリッド車の制御方法であって、
    車速が所定車速未満のときには前記触媒暖機運転状態として第１の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御し、車速が前記所定車速以上のときには前記触媒暖機運転状態として前記第１の回転数より大きな第２の回転数の運転状態を用いて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関を制御する、
    ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。

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