JP6248997B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、エンジンとモータとバッテリとを備えるハイブリッド自動車に関する。
従来、内燃機関システムとして、内燃機関と内燃機関の排気通路に設けられた粒子状物質（ＰＭ）除去装置とを備え、内燃機関の冷却水温度が基準温度より低く且つＰＭ除去装置を通過後の排気中のＰＭ粒子数が基準粒子数より多いときには、内燃機関からの排気中のＰＭ粒子数が減少するように内燃機関の動作点（機関回転数および機関負荷）を変更するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、上述の制御により、システム外に排出される排気中のＰＭ粒子数を少なくしている。
特開２０１２−２１９７４６号公報
走行用の内燃機関と電動機とこの電動機と電力をやりとりするバッテリとを備え、エンジンを間欠運転しながら走行するハイブリッド自動車では、内燃機関の運転開始時の冷却水温（開始時水温）に応じて、以下の第１制御または第２制御を実行するものがある。第１制御では、開始時水温が第１所定温度以下のときに、冷却水温が第１所定温度よりも高くなるまで、内燃機関の出力を第１所定出力以下に制限して内燃機関の排気浄化装置の触媒を暖機する。第２制御では、開始時水温が第１所定温度よりも高く且つ第２所定温度以下のときに、冷却水温が第２所定温度よりも高くなるまで、内燃機関の出力を第１所定出力よりも大きい第２所定出力以下に制限してＰＭ粒子数の増加を抑制する。この場合、第１制御，第２制御の実行時に、冷却水温の上昇が比較的緩やかなときには、第１制御，第２制御の実行時間が比較的長くなってしまうことがある。第１制御，第２制御の実行時間が比較的長くなると、モータからの出力ひいてはバッテリからの放電電力が比較的大きくなりやすい時間が比較的長く継続し、バッテリの蓄電割合が比較的大きく低下することがある。このため、第１制御，第２制御の実行時間が比較的長くなるのを抑制するのが好ましい。
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンからの出力が制限される時間が比較的長くなるのを抑制することを主目的とする。
本発明のハイブリッド自動車は、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自動車は、
走行用のエンジンおよびモータと、
前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
前記エンジンを間欠運転しながら走行用の要求出力によって走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、
前記エンジンの運転開始時の冷却水温である開始時水温が第１所定温度よりも高い第２所定温度よりも高いときには、前記要求出力に応じた前記エンジンの目標出力が該エンジンから出力されるように前記エンジンを制御する通常制御を実行し、
前記開始時水温が前記第１所定温度以下のときには、前記エンジンの出力が第１所定出力以下に制限されて前記エンジンの排気浄化装置の触媒が暖機されるように前記エンジンを制御する第１制御を実行すると共に、その後に前記冷却水温が前記第１所定温度よりも高くなった或いは前記エンジンの運転開始から第１所定時間が経過したときに前記通常制御に移行し、
前記開始時水温が前記第１所定温度よりも高く且つ前記第２所定温度以下のときには、前記エンジンの出力が前記第１所定出力よりも大きい第２所定出力以下に制限されて前記エンジンからの粒子状物質の排出量が抑制されるように前記エンジンを制御する第２制御を実行すると共に、その後に前記冷却水温が前記第２所定温度よりも高くなった或いは前記エンジンの運転開始から第２所定時間が経過したときに前記通常制御に移行する、
ことを要旨とする。
この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンを間欠運転しながら走行用の要求出力によって走行するようにエンジンとモータとを制御する。そして、エンジンの運転開始時の冷却水温である開始時水温が第１所定温度よりも高い第２所定温度よりも高いときには、要求出力に応じたエンジンの目標出力がエンジンから出力されるようにエンジンを制御する通常制御を実行する。また、開始時水温が第１所定温度以下のときには、エンジンの出力が第１所定出力以下に制限されてエンジンの排気浄化装置の触媒が暖機されるようにエンジンを制御する第１制御を実行すると共に、その後に冷却水温が第１所定温度よりも高くなった或いはエンジンの運転開始から第１所定時間が経過したときに通常制御に移行する。さらに、開始時水温が第１所定温度よりも高く且つ第２所定温度以下のときには、エンジンの出力が第１所定出力よりも大きい第２所定出力以下に制限されてエンジンからの粒子状物質の排出量が抑制されるようにエンジンを制御する第２制御を実行すると共に、その後に冷却水温が第２所定温度よりも高くなった或いはエンジンの運転開始から第２所定時間が経過したときに通常制御に移行する。したがって、第１制御の実行中に、冷却水温が第１所定温度よりも高くなった或いはエンジンの運転開始から第１所定時間が経過したときに通常制御に移行するから、冷却水温が第１所定温度よりも高くなったときにだけ通常制御に移行するものに比して、冷却水温の上昇が比較的緩やかなときに第１制御の実行時間が比較的長くなるのを抑制することができる。また、第２制御の実行中に、冷却水温が第２所定温度よりも高くなった或いはエンジンの運転開始から第２所定時間が経過したときに通常制御に移行するから、冷却水温が第２所定温度よりも高くなったときにだけ通常制御に移行するものに比して、冷却水温の上昇が比較的緩やかなときに第２制御の実行時間が比較的長くなるのを抑制することができる。これらの結果、モータからの出力ひいてはバッテリからの放電電力が比較的大きくなりやすい時間が比較的長く継続するのを抑制することができ、バッテリの蓄電割合が比較的大きく低下するのを抑制することができる。
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記第２所定出力は、前記開始時水温が低いときに高いときよりも小さくなるように設定されるものとしてもよい。開始時水温が低いときには、開始時水温が高いときよりも、エンジンの気筒内の温度が低く、エンジンからの粒子状物質の排出量が多くなりやすい、と考えられる。開始時水温が低いときに高いときよりも小さくなるように第２所定出力を設定することにより、エンジンからの粒子状物質の排出量をより適切に抑制することができる。
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記第２所定時間は、前記開始時水温が低いときに高いときよりも長くなるように設定されるものとしてもよい。上述したように、開始時水温が低いときには、開始時水温が高いときよりも、エンジンの気筒内の温度が低く、エンジンからの粒子状物質の排出量が多くなりやすい、と考えられる。開始時水温が低いときに高いときよりも長くなるように第２所定時間を設定することにより、第２制御の実行時間（エンジンからの粒子状物質を抑制する時間）をより適切にすることができる。
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記開始時水温が前記第１所定温度よりも高く且つ前記第２所定温度以下のときにおいて、前記エンジンの前回の運転終了から今回の運転開始までの停止時間が第３所定時間以上のときには、前記第２制御を実行した後に前記通常制御に移行し、前記停止時間が前記第３所定時間未満のときには、前記第２制御を実行せずに前記通常制御を実行するものとしてもよい。停止時間が比較的短いときには、エンジンの気筒内の温度が未だ比較的高く、エンジンからの粒子状物質の排出量はそれほど多くならないと考えられる。停止時間が第３所定時間以上のときには、第２制御を実行した後に通常制御に移行することにより、エンジンからの粒子状物質の排出量を抑制することができる。停止時間が第３所定時間未満のときには、第２制御を実行せずに通常制御を実行することにより、モータからの出力ひいてはバッテリからの放電電力が比較的大きくなるのをより抑制することができる。
この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記第３所定時間は、前記開始時水温が低いときに高いときよりも短くなるように設定されるものとしてもよい。開始時水温が低いときには、開始時水温が高いときよりも、エンジンの気筒内の温度が低下しやすいと考えられる。開始時水温が低いときに高いときよりも短くなるように第３所定時間を設定することにより、第２制御を実行するか否かをより適切に判定することができる。
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記第２制御の実行中に、前記冷却水温が前記第２所定温度よりも高くなっておらず且つ前記エンジンの運転開始から前記第２所定時間が経過していないときでも、前記エンジンの運転開始からの積算空気量が所定空気量以上に至ったときには、前記通常制御に移行するものとしてもよい。こうすれば、第２制御の実行時間が長くなるのをより抑制することができる。
この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記所定空気量は、前記開始時水温が低いときに高いときよりも多くなるように設定されるものとしてもよい。上述したように、開始時水温が低いときには、開始時水温が高いときよりも、エンジンの気筒内の温度が低く、エンジンからの粒子状物質の排出量が多くなりやすい、と考えられる。開始時水温が低いときに高いときよりも多くなるように所定空気量を設定することにより、第２制御の実行時間（エンジンからの粒子状物質を抑制する時間）をより適切にすることができる。
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。 実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 開始時水温Ｔｗｓｔと上限パワーＰｅ２との関係を定めたマップの一例を示す説明図である。 開始時水温Ｔｗｓｔと閾値ｔｏｐｒｅｆ２との関係を定めたマップの一例を示す説明図である。 変形例の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の場合のエンジン２２の状態とＰＮ抑制制御の実行の有無との様子の一例を示す説明図である。 開始時水温Ｔｗｓｔと閾値ｔｏｆｆｒｅｆとの関係を定めたマップの一例を示す説明図である。 変形例の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 開始時水温Ｔｗｓｔと閾値Ｇａｒｅｆとの関係を定めたマップの一例を示す説明図である。 変形例の場合のＰＮ抑制制御を実行する際の様子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。
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、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド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、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ている。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２は、図２に示すように、エアクリーナ１２２によって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から燃料を噴射して、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９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、そのエネルギによって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。燃焼室１２９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）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。
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によって運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４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，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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・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からのクランク角θｃｒ
・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
・吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置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θｃｉ，θｃｏ
・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たエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ
・吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａ
・吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ
・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
・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
エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・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への駆動制御信号
・燃料噴射弁１２６への駆動制御信号
・イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への駆動制御信号
エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒ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を演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、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を演算している。
図１に示すように、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ねじれ要素としてのダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
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を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・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
・モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数の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。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、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の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。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の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。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各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ
・バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流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Ｔｂ
バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。
ＨＶＥＣＵ７０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。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・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
ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４，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，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、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求トルクＴｐ＊を設定し、エンジン２２の間欠運転を伴ってバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｐ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２の制御について説明する。図３は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される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、エンジン２２の運転開始時に実行される。
制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、開始時水温Ｔｗｓｔを入力する（ステップＳ１００）。ここで、開始時水温Ｔｗｓｔは、エンジン２２の運転開始時（本ルーチンの実行開始時）に水温センサ１４２によって検出された値をエンジンＥＣＵ２４から通信によって入力するものとした。
続いて、開始時水温Ｔｗｓｔを閾値Ｔｗｒｅｆ１および閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高い閾値Ｔｗｒｅｆ２と比較する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆ１は、浄化触媒１３４ａが活性化していない状態（以下、「第１所定状態」という）であるか否かを推定する（判定する）ために用いられる閾値であり、例えば、３５℃，４０℃，４５℃などを用いることができる。閾値Ｔｗｒｅｆ２は、燃焼室１２９内の温度が比較的低く燃料が霧化しにくいために燃焼が不安定になりやすくエンジン２２からの粒子状物質の排出量（排出粒子数（ＰＮ））が多くなりやすい状態（以下、「第２所定状態」という）であるか否かを推定する（判定する）ために用いられる閾値であり、例えば、５５℃，６０℃，６５℃などを用いることができる。
ステップＳ１１０で開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ２よりも高いときには、第１所定状態でも第２所定状態でもないと判断し、エンジン２２の通常制御の実行を開始して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、エンジン２２を通常制御する際の動作について説明する。このとき、ＨＶＥＣＵ７０は、駆動軸３６の要求トルクＴｐ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｐ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２など）を乗じて駆動軸３６の走行用パワーＰｐ＊を計算し、走行用パワーＰｐ＊からバッテリ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）を減じて車両の要求パワーＰｖ＊を計算する。続いて、車両の要求パワーＰｖ＊をエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定し、目標パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転するための動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。次に、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｐ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づく運転ポイントでエンジン２２が運転されるようにエンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
ステップＳ１１０で開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１以下のときには、第１所定状態かつ第２所定状態であると判断し、エンジン２２の触媒暖機制御の実行を開始する（ステップＳ１２０）。ここで、エンジン２２の触媒暖機制御は、エンジン２２のパワーＰｅが上限パワーＰｅ１以下に制限されて浄化触媒１３４ａの暖機（以下、「触媒暖機」という）が行なわれるようにエンジン２２を制御する制御である。上限パワーＰｅ１としては、例えば、０．８ｋＷ，１．０ｋＷ，１．２ｋＷなどを用いることができる。この場合、ＨＶＥＣＵ７０は、上述の車両の要求パワーＰｖ＊を上限パワーＰｅ１で制限（上限ガード）してエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定し、通常制御と同様に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、点火制御では、エンジン２２の点火時期を、エンジン２２を効率よく運転するための点火時期よりも遅く且つ触媒暖機に適した点火時期とする。また、吸入空気量制御および燃料噴射制御では、点火時期を触媒暖機に適した点火時期としてエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づく運転ポイントで運転されるようにスロットル開度および燃料噴射量を調節する。このように点火時期を触媒暖機に適した点火時期とすることにより、触媒暖機を促進させることができる。
次に、エンジン２２の冷却水温Ｔｗとエンジン２２の運転時間ｔｏｐとを入力する（ステップＳ１３０）。ここで、冷却水温Ｔｗは、水温センサ１４２によって検出された値をエンジンＥＣＵ２４から通信によって入力するものとした。また、エンジン２２の運転時間ｔｏｐは、エンジン２２の運転開始からの時間として図示しないタイマによって計時されている値を入力するものとした。
続いて、エンジン２２の冷却水温Ｔｗを閾値Ｔｗｒｅｆ１と比較すると共に（ステップＳ１３２）、エンジン２２の運転時間ｔｏｐを閾値ｔｏｐｒｅｆ１と比較し（ステップＳ１３４）、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１以下で且つエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ１未満のときには、ステップＳ１３０に戻る。そして、ステップＳ１３０〜Ｓ１３４の処理を実行しているときに、ステップＳ１３２でエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高くなった或いはステップＳ１３４でエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ１以上になったときに、エンジン２２の触媒暖機制御の実行を終了すると共にエンジン２２の通常制御の実行を開始して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆ１および閾値ｔｏｐｒｅｆ１は、触媒暖機制御の実行を終了してよい（通常制御に移行してよい）か否かを判定するために用いられる閾値である。閾値ｔｏｐｒｅｆは、例えば、６５ｓｅｃ，７０ｓｅｃ，７５ｓｅｃなどを用いることができる。
このように、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高くなった或いはエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ１以上になったときにエンジン２２の制御を触媒暖機制御から通常制御に移行させることにより、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高くなったときにエンジン２２の制御を触媒暖機制御から通常制御に移行させるものに比して、冷却水温Ｔｗの上昇が比較的緩やかなときに、触媒暖機制御の実行時間が比較的長くなるのを抑制することができる。これにより、モータＭＧ２からの出力ひいてはバッテリ５０からの放電電力が比較的大きくなりやすい時間が比較的長く継続するのを抑制することができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが比較的大きく低下するのを抑制することができる。
ステップＳ１１０で開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高く且つ閾値Ｔｗｒｅｆ２以下のときには、第１所定状態ではないが第２所定状態であると判断し、エンジン２２のＰＮ抑制制御の実行を開始する（ステップＳ１４０）。ここで、エンジン２２のＰＮ抑制制御は、エンジン２２のパワーＰｅが上限パワーＰｅ１よりも大きい上限パワーＰｅ２以下に制限されてエンジン２２からの粒子状物質の排出量が抑制されるようにエンジン２２を制御する制御である。上限パワーＰｅ２としては、例えば、４．５ｋＷ，５．０ｋＷ，５．５ｋＷなどを用いることができる。この場合、ＨＶＥＣＵ７０は、上述の車両の要求パワーＰｖ＊を上限パワーＰｅ２で制限（上限ガード）してエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定し、通常制御と同様に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０に送信する。このようにしてエンジン２２からのパワーＰｅを上限パワーＰｅ２以下に制限することにより、パワーＰｅを上限パワーＰｅ２以下に制限しないものに比して、エンジン２２からの粒子状物質の排出量を抑制することができる。
次に、エンジン２２の冷却水温Ｔｗとエンジン２２の運転時間ｔｏｐとを入力し（ステップＳ１５０）、エンジン２２の冷却水温Ｔｗを閾値Ｔｗｒｅｆ２と比較すると共に（ステップＳ１５２）、エンジン２２の運転時間ｔｏｐを閾値ｔｏｐｒｅｆ２と比較し（ステップＳ１５４）、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２以下で且つエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ２未満のときには、ステップＳ１５０に戻る。そして、ステップＳ１５０〜Ｓ１５４の処理を実行しているときに、ステップＳ１５２でエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２よりも高くなった或いはステップＳ１５４でエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ２以上になったときに、エンジン２２のＰＮ抑制制御の実行を終了すると共にエンジン２２の通常制御の実行を開始して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆ２および閾値ｔｏｐｒｅｆ２は、ＰＮ抑制制御の実行を終了してよい（通常制御に移行してよい）か否かを判定するために用いられる閾値である。閾値ｔｏｐｒｅｆは、例えば、３ｓｅｃ，４ｓｅｃ，５ｓｅｃなどを用いることができる。
このように、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２よりも高くなった或いはエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ２以上になったときにエンジン２２の制御をＰＮ抑制制御から通常制御に移行させることにより、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２よりも高くなったときにエンジン２２の制御をＰＮ抑制制御から通常制御に移行させるものに比して、冷却水温Ｔｗの上昇が比較的緩やかなときに、ＰＮ抑制制御の実行時間が比較的長くなるのを抑制することができる。これにより、モータＭＧ２からの出力ひいてはバッテリ５０からの放電電力が比較的大きくなりやすい時間が比較的長く継続するのを抑制することができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが比較的大きく低下するのを抑制することができる。
なお、実施例では、触媒暖機制御の実行中に、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高くなった或いはエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ１以上になったときには、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２以下でも、エンジン２２の制御を、触媒暖機制御からＰＮ抑制制御に移行させるのではなく、触媒暖機制御から通常制御に移行させるものとした。これは、エンジン２２の運転をある程度の時間に亘って行なったときには、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２以下でも、エンジン２２の気筒内の温度はある程度高くなっていると考えられるためである。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高い閾値Ｔｗｒｅｆ２よりも高いときには、車両の要求パワーＰｖ＊をエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定してエンジン２２の通常制御を実行する。開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１以下のときには、車両の要求パワーＰｖ＊を上限パワーＰｅ１で制限（上限ガード）して目標パワーＰｅ＊を設定してエンジン２２の触媒暖機制御を実行すると共にエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高くなった或いはエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ１以上になったときにエンジン２２の制御を触媒暖機制御から通常制御に移行させる。開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高く且つ閾値Ｔｗｒｅｆ２以下のときには、車両の要求パワーＰｖ＊を上限パワーＰｅ１よりも大きい上限パワーＰｅ２で制限（上限ガード）して目標パワーＰｅ＊を設定してエンジン２２のＰＮ抑制制御を実行すると共にエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２よりも高くなった或いはエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ２以上になったときにエンジン２２の制御をＰＮ抑制制御から通常制御に移行させる。これらより、エンジン２２の冷却水温Ｔｗの上昇が比較的緩やかなときに、触媒暖機制御，ＰＮ抑制制御の実行時間が比較的長くなるのを抑制することができる。この結果、モータＭＧ２からの出力ひいてはバッテリ５０からの放電電力が比較的大きくなりやすい時間が比較的長く継続するのを抑制することができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが比較的大きく低下するの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、上限パワーＰｅ２は、固定値を用いるものとした。しかし、上限パワーＰｅ２は、開始時水温Ｔｗｓｔに応じて設定するものとしてもよい。この場合、上限パワーＰｅ２は、例えば、開始時水温Ｔｗｓｔと上限パワーＰｅ２との関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、開始時水温Ｔｗｓｔが与えられると、このマップから対応する上限パワーＰｅ２を導出して設定することができる。開始時水温Ｔｗｓｔと上限パワーＰｅ２との関係を定めたマップの一例を図４に示す。図４の例では、上限パワーＰｅ２は、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときに高いときよりも小さくなるように、具体的には、開始時水温Ｔｗｓｔが低いほど小さくなるように設定するものとした。例えば、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１付近では、上限パワーＰｅ２に４．５ｋＷ，５．０ｋＷ，５．５ｋＷなどを設定し、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ２付近では、上限パワーＰｅ２に７．５ｋＷ，８．０ｋＷ，８．５ｋＷなどを設定するものとした。開始時水温Ｔｗｓｔが低いときには、開始時水温Ｔｗｓｔが高いときに比して、エンジン２２の気筒内の温度が低く、エンジン２２からの粒子状物質の排出量が多くなりやすい、と考えられる。したがって、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときに高いときよりも小さくなるように上限パワーＰｅ２を設定することにより、エンジン２２からの粒子状物質の排出量をより適切に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、閾値ｔｏｐｒｅｆ２は、固定値を用いるものとした。しかし、閾値ｔｏｐｒｅｆ２は、開始時水温Ｔｗｓｔに応じて設定するものとしてもよい。この場合、閾値ｔｏｐｒｅｆ２は、例えば、開始時水温Ｔｗｓｔと閾値ｔｏｐｒｅｆ２との関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、開始時水温Ｔｗｓｔが与えられると、このマップから対応する閾値ｔｏｐｒｅｆ２を導出して設定するものとしてもよい。開始時水温Ｔｗｓｔと閾値ｔｏｐｒｅｆ２との関係を定めたマップの一例を図５に示す。図５の例では、閾値ｔｏｐｒｅｆ２は、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときに高いときよりも長くなるように、具体的には、開始時水温Ｔｗｓｔが低いほど長くなるように設定するものとした。例えば、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１付近では、閾値ｔｏｐｒｅｆ２に３ｓｅｃ，４ｓｅｃ，５ｓｅｃなどを設定し、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ２付近では、閾値ｔｏｐｒｅｆ２に１ｓｅｃ，１．５ｓｅｃ，２ｓｅｃなどを設定するものとした。上述したように、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときには、開始時水温Ｔｗｓｔが高いときに比して、エンジン２２の気筒内の温度が低く、エンジン２２からの粒子状物質の排出量が多くなりやすい、と考えられる。したがって、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときに高いときよりも長くなるように閾値ｔｏｐｒｅｆ２を設定することにより、ＰＮ抑制制御の実行時間（エンジン２２からの粒子状物質を抑制する時間）をより適切にすることができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、図３の制御ルーチンを実行するものとした。しかし、図６の制御ルーチンを実行するものとしてもよい。ここで、図６のルーチンは、図３のルーチンに対して、ステップＳ１００の処理に代えてステップＳ２００の処理を実行する点，ステップＳ２１０の処理を追加した点を除いて、図３のルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図６の制御ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、開始時水温Ｔｗｓｔに加えてエンジン２２の停止時間ｔｏｆｆを入力する（ステップＳ２００）。ここで、停止時間ｔｏｆｆは、エンジン２２の前回の運転終了から今回の運転開始までの時間として図示しないタイマによって計時された値を入力するものとした。
そして、ステップＳ１１０で開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高く且つ閾値Ｔｗｒｅｆ２以下のときには、エンジン２２の停止時間ｔｏｆｆを閾値ｔｏｆｆｒｅｆと比較する（ステップＳ２１０）。ここで、閾値ｔｏｆｆｒｅｆは、エンジン２２の運転停止中に気筒内の温度がある程度低下したか否かを判定するために用いられる閾値であり、例えば、２５ｓｅｃ，３０ｓｅｃ，３５ｓｅｃなどを用いることができる。このステップＳ２１０の処理は、停止時間ｔｏｆｆが比較的短いときには、エンジン２２の気筒内の温度が未だ比較的高く、エンジン２２からの粒子状物質の排出量はそれほど多くならないと考えられる、との理由に基づくものである。
ステップＳ２１０でエンジン２２の停止時間ｔｏｆｆが閾値ｔｏｆｆｒｅｆ以上のときには、エンジン２２の運転停止中に気筒内の温度がある程度低下したと判断し、エンジン２２のＰＮ抑制制御の実行を開始し（ステップＳ１４０）、その後に、エンジン２２の制御をＰＮ抑制制御から通常制御に移行して（ステップＳ１５０〜Ｓ１６０）、本ルーチンを終了する。この場合、ＰＮ抑制制御を実行することにより、エンジン２２からの粒子状物質の排出量が多くなるのを抑制することができる。
ステップＳ２１０でエンジン２２の停止時間ｔｏｆｆが閾値ｔｏｆｆｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の運転停止中に気筒内の温度がそれほど低下していないと判断し、エンジン２２のＰＮ抑制制御を実行せずに通常制御の実行を開始して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。この場合、エンジン２２のＰＮ抑制制御を実行せずに通常制御の実行を開始することにより、エンジン２２からのパワーＰｅを大きくすることができ、モータＭＧ２からの出力ひいてはバッテリ５０からの放電電力が比較的大きくなるのをより抑制することができる。
図７は、この変形例の場合のエンジン２２の状態および制御の様子の一例を示す説明図である。なお、図７では、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高く且つ閾値Ｔｗｒｅｆ２以下の範囲内で変化しているときを考えるものとした。図示するように、エンジン２２の運転開始時に、停止時間ｔｏｆｆが閾値ｔｏｆｆｒｅｆ以上のときには、ＰＮ抑制制御を実行した後に通常制御に移行し、停止時間ｔｏｆｆが閾値ｔｏｆｆｒｅｆ未満のときには、ＰＮ抑制制御実行せずに通常制御を実行する。これにより、停止時間ｔｏｆｆが閾値ｔｏｆｆｒｅｆ以上のときには、エンジン２２からの粒子状物質の排出量が多くなるのを抑制することができ、停止時間ｔｏｆｆが閾値ｔｏｆｆｒｅｆ未満のときには、モータＭＧ２からの出力ひいてはバッテリ５０からの放電電力が比較的大きくなるのをより抑制することができる。
この変形例では、閾値ｔｏｆｆｒｅｆは、固定値を用いるものとした。しかし、閾値ｔｏｆｆｒｅｆは、開始時水温Ｔｗｓｔに応じて設定するものとしてもよい。この場合、閾値ｔｏｆｆｒｅｆは、例えば、開始時水温Ｔｗｓｔと閾値ｔｏｆｆｒｅｆとの関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、開始時水温Ｔｗｓｔが与えられると、このマップから対応する閾値ｔｏｆｆｒｅｆを導出して設定するものとしてもよい。開始時水温Ｔｗｓｔと閾値ｔｏｆｆｒｅｆとの関係を定めたマップの一例を図８に示す。図８の例では、閾値ｔｏｆｆｒｅｆは、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときに高いときよりも小さくなるように、具体的には、開始時水温Ｔｗｓｔが低いほど小さくなるように設定するものとした。例えば、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１付近では、閾値ｔｏｆｆｒｅｆに２５ｓｅｃ，３０ｓｅｃ，３５ｓｅｃなどを設定し、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ２付近では、閾値ｔｏｆｆｒｅｆに５５ｓｅｃ，６０ｓｅｃ，６５ｓｅｃなどを設定するものとした。開始時水温Ｔｗｓｔが低いときには、開始時水温Ｔｗｓｔが高いときに比して、エンジン２２の気筒内の温度が低くなりやすい、と考えられる。したがって、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときに高いときよりも小さくなるように閾値ｔｏｆｆｒｅｆを設定することにより、ＰＮ抑制制御を実行するか否かをより適切に判定することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、図３の制御ルーチンを実行するものとした。しかし、図９の制御ルーチンを実行するものとしてもよい。ここで、図９のルーチンは、図３のルーチンに対して、ステップＳ１５０の処理に代えてステップＳ３００の処理を実行する点，ステップＳ３１０の処理を追加した点を除いて、図３のルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図９の制御ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、ＰＮ抑制制御の実行を開始すると（ステップＳ１４０）、図２のステップＳ１５０と同様にエンジン２２の冷却水温Ｔｗとエンジン２２の運転時間ｔｏｐを入力するのに加えて、エンジン２２の積算空気量Ｇａを入力する（ステップＳ３００）。ここで、エンジン２２の積算空気量Ｇａは、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａのエンジン２２の運転開始からの積算値として演算された値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。
続いて、エンジン２２の冷却水温Ｔｗを閾値Ｔｗｒｅｆ２と比較し（ステップＳ１５２）、エンジン２２の運転時間ｔｏｐを閾値ｔｏｐｒｅｆ２と比較し（ステップＳ１５４）、エンジン２２の積算空気量Ｇａを閾値Ｇａｒｅｆと比較し（ステップＳ３１０）、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２以下で且つエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ２未満で且つ積算空気量Ｇａが閾値Ｇａｒｅｆ未満のときには、ステップＳ１５０に戻る。そして、ステップＳ１５０〜Ｓ３１０の処理を実行しているときに、ステップＳ１５２でエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２よりも高くなった或いはステップＳ１５４でエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ２以上になった或いはステップＳ３１０でエンジン２２の積算空気量Ｇａが閾値Ｇａｒｅｆ以上になったときに、エンジン２２のＰＮ抑制制御の実行を終了すると共に通常制御の実行を開始して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｇａｒｅｆは、ＰＮ抑制制御の実行を終了してよい（通常制御に移行してよい）か否かを判定するために用いられる閾値である。閾値ｔｏｐｒｅｆは、例えば、１５ｇ，１７ｇ，２０ｇなどを用いることができる。
このように、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ２よりも高くなった或いはエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ２以上になった或いはエンジン２２の積算空気量Ｇａが閾値Ｇａｒｅｆ以上になったときに、即ち、冷却水温Ｔｗの条件および運転時間ｔｏｐの条件が成立していないときでも積算空気量Ｇａの条件が成立したときに、エンジン２２の制御をＰＮ抑制制御から通常制御に移行させることにより、ＰＮ抑制制御の実行時間が比較的長くなるのをより抑制することができる。
この変形例では、閾値Ｇａｒｅｆは、固定値を用いるものとした。しかし、閾値Ｇａｒｅｆは、開始時水温Ｔｗｓｔに応じて設定するものとしてもよい。この場合、閾値Ｇａｒｅｆは、例えば、開始時水温Ｔｗｓｔと閾値Ｇａｒｅｆとの関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、開始時水温Ｔｗｓｔが与えられると、このマップから対応する閾値Ｇａｒｅｆを導出して設定するものとした。開始時水温Ｔｗｓｔと閾値Ｇａｒｅｆとの関係を定めたマップの一例を図１０に示す。図１０の例では、閾値Ｇａｒｅｆは、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときに高いときよりも多くなるように、具体的には、開始時水温Ｔｗｓｔが低いほど多くなるように設定するものとした。例えば、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ１付近では、閾値Ｇａｒｅｆに１５ｇ，１７ｇ，２０ｇなどを設定し、開始時水温Ｔｗｓｔが閾値Ｔｗｒｅｆ２付近では、閾値Ｇａｒｅｆに８ｇ，１０ｇ，１２ｇなどを設定するものとした。上述したように、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときには、開始時水温Ｔｗｓｔが高いときに比して、エンジン２２の気筒内の温度が低く、エンジン２２からの粒子状物質の排出量が多くなりやすい、と考えられる。したがって、開始時水温Ｔｗｓｔが低いときに高いときよりも多くなるように閾値Ｇａｒｅｆを設定することにより、ＰＮ抑制制御の実行時間（エンジン２２からの粒子状物質を抑制する時間）をより適切にすることができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＰＮ抑制制御を実行する際には、車両の要求パワーＰｖ＊を上限パワーＰｅ２で制限してエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定するものとした。しかし、図１１に示すように、車両の要求パワーＰｖ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと上限パワーＰｅ２との和（Ｗｏｕｔ＋Ｐｅ２）よりも大きくなったときには、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊を上限パワーＰｅ２よりも大きくするものとしてもよい。こうすれば、運転者のアクセル操作により対応することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒暖機制御を実行する際には、車両の要求パワーＰｖ＊を上限パワーＰｅ１で制限してエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定し、ＰＮ抑制制御を実行する際には、車両の要求パワーＰｖ＊を上限パワーＰｅ２で制限してエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定するものとした。しかし、触媒暖機制御を実行する際には、要求パワーＰｖ＊に拘わらずに上限パワーＰｅ１を目標パワーＰｅ＊に設定し、ＰＮ抑制制御を実行する際には、要求パワーＰｖ＊に拘わらずに上限パワーＰｅ２を目標パワーＰｅ＊に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、触媒暖機制御の実行中に、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高くなった或いはエンジン２２の運転時間ｔｏｐが閾値ｔｏｐｒｅｆ１以上になったときには、エンジン２２の制御を触媒暖機制御から通常制御に移行させるものとした。しかし、触媒暖機制御の実行中に、比較的短時間（例えば、運転時間ｔｏｐが上述の閾値ｔｏｐｒｅｆ２よりも短い時間）で冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ１よりも高くなったときには、エンジン２２の制御を触媒暖機制御からＰＮ抑制制御に移行させた後に通常制御に移行させるものとしてもよい。この場合のＰＮ抑制制御の実行時間は、例えば、閾値ｔｏｐｒｅｆ２から触媒暖機制御の実行時間を減じた時間などとすることができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図１２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からの動力を、駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図１２における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。このハード構成の場合でも、実施例と同様に、図３の制御ルーチンなどを実行することにより、実施例と同様の効果を奏することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図１３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３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機２３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータ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３６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。このハード構成の場合でも、実施例と同様に、図３の制御ルーチンなどを実行することにより、実施例と同様の効果を奏することができる。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。
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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
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 プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、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、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、１２９ 燃焼室、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３４ａ 浄化触媒、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、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、１５８ 吸気圧センサ、１５９ ノックセンサ、２２９ クラッチ、２３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (7)

  1. 走行用のエンジンおよびモータと、
    前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
    前記エンジンを間欠運転しながら走行用の要求出力によって走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、
    を備えるハイブリッド自動車であって、
    前記制御手段は、
    前記エンジンの運転開始時の冷却水温である開始時水温が第１所定温度よりも高い第２所定温度よりも高いときには、前記要求出力に応じた前記エンジンの目標出力が該エンジンから出力されるように前記エンジンを制御する通常制御を実行し、
    前記開始時水温が前記第１所定温度以下のときには、前記エンジンの出力が第１所定出力以下に制限されて前記エンジンの排気浄化装置の触媒が暖機されるように前記エンジンを制御する第１制御を実行すると共に、その後に前記冷却水温が前記第１所定温度よりも高くなった或いは前記エンジンの運転開始から第１所定時間が経過したときに前記通常制御に移行し、
    前記開始時水温が前記第１所定温度よりも高く且つ前記第２所定温度以下のときには、前記エンジンの出力が前記第１所定出力よりも大きい第２所定出力以下に制限されて前記エンジンからの粒子状物質の排出量が抑制されるように前記エンジンを制御する第２制御を実行すると共に、その後に前記冷却水温が前記第２所定温度よりも高くなった或いは前記エンジンの運転開始から第２所定時間が経過したときに前記通常制御に移行する、
    ハイブリッド自動車。
  2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
    前記第２所定出力は、前記開始時水温が低いときに高いときよりも小さくなるように設定される、
    ハイブリッド自動車。
  3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
    前記第２所定時間は、前記開始時水温が低いときに高いときよりも長くなるように設定される、
    ハイブリッド自動車。
  4. 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自動車であって、
    前記制御手段は、前記開始時水温が前記第１所定温度よりも高く且つ前記第２所定温度以下のときにおいて、前記エンジンの前回の運転終了から今回の運転開始までの停止時間が第３所定時間以上のときには、前記第２制御を実行した後に前記通常制御に移行し、前記停止時間が前記第３所定時間未満のときには、前記第２制御を実行せずに前記通常制御を実行する、
    ハイブリッド自動車。
  5. 請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
    前記第３所定時間は、前記開始時水温が低いときに高いときよりも短くなるように設定される、
    ハイブリッド自動車。
  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自動車であって、
    前記制御手段は、前記第２制御の実行中に、前記冷却水温が前記第２所定温度よりも高くなっておらず且つ前記エンジンの運転開始から前記第２所定時間が経過していないときでも、前記エンジンの運転開始からの積算空気量が所定空気量以上に至ったときには、前記通常制御に移行する、
    ハイブリッド自動車。
  7. 請求項６記載のハイブリッド自動車であって、
    前記所定空気量は、前記開始時水温が低いときに高いときよりも多くなるように設定される、
    ハイブリッド自動車。
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