置有空气过滤用的空气滤清器13和能够调整空气流量的节气门14。在排气通路12设置有输出与内燃机3的空燃比(A/F)相对应的信号的A/F传感器15。另外，在排气通路12设置有净化排气中的有害成分的NOx催化剂16。NOx催化剂16是周知的吸藏还原型的NOx催化剂。为了检测NOx催化剂16的温度而在NOx催化剂16设置有温度传感器18。
[0031]内燃机3和第I电动发电机4连接于动力分配机构6。动力分配机构6的输出被传递到输出齿轮20。输出齿轮20与第2电动发电机5彼此连结而一体旋转。从输出齿轮20输出的动力经由减速装置21和差动装置22传递到驱动轮23。第I电动发电机4具有定子4a和转子4b。第I电动发电机4作为接受由动力分配机构6分配后的内燃机3的动力而发电的发电机发挥作用，并且也作为由交流电力驱动的电动机发挥作用。同样地，第2电动发电机5具有定子5a和转子5b，分别作为电动机和发电机发挥作用。各电动发电机4、5经由马达用控制装置25连接于电池26。马达用控制装置25对各电动发电机4、5所发出的电力进行直流变换并存储于电池26，并且对电池26的电力进行交流变换并向各电动发电机4、5供给。
[0032]动力分配机构6作为单小齿轮型的行星齿轮机构而构成，具有太阳轮S、齿圈R以及以与该齿轮S、R啮合的小齿轮P能够自转和公转的状态保持该小齿轮P的行星齿轮架C。太阳轮S连结于第I电动发电机4的转子4a，齿圈R连结于输出齿轮20，行星齿轮架C连结于内燃机3的曲轴7。此外，在曲轴7与行星齿轮架C之间存在减震器8，该减震器8吸收内燃机3的转矩变动。
[0033]对于车辆I的控制，由电子控制装置(EOT) 30来控制。E⑶30对内燃机3和各电动发电机4、5进行各种控制。以下，对与本发明关联的ECU30所进行的主要的控制进行说明。ECU30参照加速器开度传感器31的输出信号和车速传感器32的输出信号而计算驾驶员所要求的要求转矩，一边切换各种模式以使得针对该要求转矩的系统效率成为最佳，一边控制车辆I。例如，在内燃机3的热效率降低的低负载区域，选择使内燃机3的燃烧停止而使第2电动发电机5驱动的EV模式。另外，在仅依靠内燃机3则转矩不足的情况下，选择将第2电动发电机5与内燃机3 —起设为行驶用驱动源的混合动力模式。
[0034]在选择了混合动力模式的情况下，要求转矩通过内燃机3的发动机转矩与第2电动发电机5的马达转矩的合计而输出。即，在将发动机转矩设为Te，将马达转矩设为Tm的情况下，要求转矩Tq定义为Tq = Te+Tm。针对要求转矩Tq的发动机转矩Te与马达转矩Tm的分配随着由发动机转速和发动机转矩定义的内燃机3的工作点的变化而变化。只要无特别的条件成立，就如图2所示那样，内燃机3的工作点由ECU30控制，以使该工作点在预先设定的通常线La上移动。该通常线La预先通过模拟和/或使用实体机的试验而确定，以使内燃机3的燃料经济性成为最佳，且能够减少噪音。
[0035]为了分别实施稀燃烧模式和理想配比燃烧模式，E⑶30参照A/F传感器15的输出值而计测空燃比，进行反馈控制，以使所计测的空燃比与当前的运转模式的目标空燃比的偏差降低。对于从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式的切换，考虑到吸入空气量的响应延迟而通过燃料喷射量的暂时的增加而短时间实施该切换。在产生了吸入空气量的响应延迟的期间，通过燃料增加而从稀燃烧模式的第I目标空燃比λI切换为理想配比燃烧模式的目标空燃比λ 2。因此，燃料喷射量在空燃比切换前后成为λ I/ λ 2倍，所以发动机转矩也在空燃比切换前后成为λ I/λ 2倍。例如，在λ? = 22.1、λ2 = 14.7的情况下，在空燃比切换前后，发动机转矩为约1.5倍。通过与这样的运转模式的切换相伴的发动机转矩的增加，若从输出齿轮20输出的转矩超过要求转矩，则会在车辆I产生冲击。
[0036]本实施方式在从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换时ECU30所实施的控制方面具有特征。首先，为了理解本控制而对比较例进行说明。在图2所示的工作点A将运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换时，如上所述发动机转矩增加。在图3的比较例的情况下，针对要求转矩Tq的马达转矩TmA与发动机转矩TeA的分配如图所示。在从该状态起通过运转模式的切换而使发动机转矩TeA增加到发动机转矩TeA'的情况下，为了使剩余转矩减少而由第2电动发电机5进行再生控制。通过实施再生控制，发动机转矩TeA'的一部分被再生转矩TmA'消除。S卩，发动机转矩TeA'的一部分通过第2电动发电机5的再生控制而被吸收。第2电动发电机5的再生转矩TmA'存在极限。在将该极限设为可再生转矩Tlim的情况下，该可再生转矩Tlim由电池26的蓄电率的上限、电池26的输入限制以及第2电动发电机5的最小转矩等诸条件决定，根据这些诸条件的状态而变化。在图3的比较例的情况下，即使通过再生转矩TmA'与可再生转矩Tlim相一致的最大的再生转矩进行再生控制，也无法消除超出要求转矩Tq的部分的全部。因此，会产生剩余转矩Ts而在车辆I产生冲击。
[0037]与此相对，本控制在应该将运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换的情况下，如图2所示使内燃机3的工作点从A向低转矩侧的B沿着等功率线Lp变化，在使针对要求转矩Tq的发动机转矩Te的分配降低后，实施空燃比的切换。由此，如图3所示，发动机转矩TeB增加到发动机转矩TeB'，这与比较例相比能够抑制转矩的增加。因此，能够通过第2电动发电机5的再生控制吸收增加后的发动机转矩TeB^中超出要求转矩Tq的部分的全部。因此，不会产生如比较例那样的剩余转矩Ts，所以能够抑制车辆I的冲击。
[0038]如图3所示，为了不产生剩余转矩Ts，在从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换前后如下的式I成立即可。
[0039]Tq = TeB+TmB = TeB' +TmB'......1
[0040]如上所述，在从第I目标空燃比λ?的稀燃烧模式向第2目标空燃比λ2的理想配比燃烧模式切换时，发动机转矩成为λ1/λ2倍。因此，对于运转模式的切换前后的发动机转矩，式2成立。
[0041]TeB' = λ 1/λ2ΧΤθΒ......2
[0042]再生转矩TmB'与可再生转矩Tlim相等，式3成立。
[0043]TmB' =Tlim......3
[0044]将上述式2和式3带入式1，对TeB进行整理，则可得到式4。
[0045]TeB = λ 2/ λ I X (Tq-Tlim)......4
[0046]因此，在应该从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换运转模式的情况下，首先，(I)基于式4算出发动机转矩TeB，使内燃机3的工作点移动到该发动机转矩TeB的工作点，由此使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低，然后，(2)实施使空燃比降低的空燃比切换控制。由此，能够通过第2电动发电机5的再生控制更完全地吸收发动机转矩的增加。也即是，能够避免与运转模式的切换相伴的剩余转矩的产生。
[0047]实施本控制的情况下的车辆I的各参数的时间变化如下所述。如图4所示，内燃机3在稀燃烧模式下运转的状态下，在驾驶员在时刻til以超过预定的踩踏速度且超过预定的踩踏量踩踏了加速踏板28的情况下，由于输出转矩不足等理由而判断为应该将内燃机3的运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换的情况。在这样地进行了判断的情况下，基于上述的式4计算用于使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低的发动机转矩。并且，使内燃机3的工作点从时刻til的工作点沿着等功率线Lp (图2)即维持发动机功率地移动到基于式4所计算的发动机转矩的工作点。为了使内燃机3的工作点沿着等功率线Lp移动，从时刻til起，发动机转速向高速旋转侧变化，发动机转矩向低转矩侧变化。随着这样的工作点的变化，进气量和燃料喷射量分别降低。另一方面，马达转矩增加，以与针对要求转矩的发动机转矩的分配的降低相平衡。由于电力消耗量因马达转矩的增加而增加，所以电池的输入输出(电池功率)在输出限制Wout的范围内增加。
[0048]在内燃机3在时刻tl2到达基于式4算出的发动机转矩的工作点时，立即实施使燃料喷射量增加并使空燃比降低的空燃比切换控制。由此，虽然发动机转矩增加，但对于发动机转矩中超出要求转矩的部分，通过第2电动发电机5的再生控制