(57)【要約】【課題】燃料を消費して触媒装置で発生させた熱が下流側に移送されずに放熱されてしまうことを抑制し、燃料を無駄に消費してしまうことを抑制できる車両の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置１００は、間欠停止制御を実行する。制御装置１００は、気筒１１内での燃焼を停止させた状態で内燃機関１０のクランク軸１４を回転させながら燃料噴射を実施することで排気通路２１に未燃の燃料を導入する燃料導入処理を実行して触媒装置２２で熱を発生させ、触媒装置２２で発生した熱を、排気通路２１を流れるガスを媒体にして下流側に移送する昇温制御を実行する昇温制御部１０１を備えている。制御装置１００は、燃料導入処理が停止してから熱の移送の完了を判定する条件が成立するまでの間、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する間欠停止禁止制御を実行する停止禁止制御部１０２を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に触媒装置が配置された内燃機関を備える車両に適用され、
前記内燃機関の運転を自動で停止させ、再始動させる間欠停止制御を実行する車両の制御装置であって、
気筒内での燃焼を停止させた状態で前記内燃機関のクランク軸を回転させながら燃料噴射を実施することで前記排気通路に未燃の燃料を導入する燃料導入処理を実行して前記触媒装置で熱を発生させ、前記触媒装置で発生した熱を、前記排気通路を流れるガスを媒体にして下流側に移送する昇温制御を実行する昇温制御部と、
前記燃料導入処理が停止してから熱の移送の完了を判定する条件が成立するまでの間、前記間欠停止制御による前記内燃機関の運転の停止を禁止する間欠停止禁止制御を実行する停止禁止制御部と、を備える車両の制御装置。
【請求項２】
前記停止禁止制御部は、前記燃料導入処理が停止してからの積算吸入空気量が規定値に達したことを条件に、熱の移送の完了を判定し、前記燃料導入処理が停止してから前記積算吸入空気量が規定値に達するまでの間、前記間欠停止禁止制御を実行する
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記排気通路における前記触媒装置よりも下流側の部位に、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた車両に適用され、
前記昇温制御部が、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生処理の一環として前記フィルタを前記粒子状物質の発火点以上まで昇温させる前記昇温制御を実行する
請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記触媒装置が排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタに触媒を担持させたものである車両に適用され、
前記昇温制御部が、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生処理の一環として前記フィルタを前記粒子状物質の発火点以上まで昇温させる前記昇温制御を実行する
請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記間欠停止制御として、前記内燃機関の運転を停止させてアイドリング運転を抑制するアイドリングストップ制御を実行する車両の制御装置であり、
前記停止禁止制御部が、前記間欠停止禁止制御において、前記アイドリングストップ制御による前記内燃機関の運転の停止を禁止する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
駆動力の発生源として、前記内燃機関に加えて、モータを備えたハイブリッド車に適用され、
前記間欠停止制御として、前記アイドリングストップ制御と、前記内燃機関の運転を停止させた状態で前記モータの駆動力によって走行するモータ走行制御を実行する車両の制御装置であり、
前記停止禁止制御部が、前記間欠停止禁止制御において、前記アイドリングストップ制御による前記内燃機関の運転の停止と、前記モータ走行制御の実行とを禁止する
請求項５に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関を搭載し、内燃機関の排気通路に触媒装置が設けられている車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、排気通路におけるフィルタよりも上流側の部分に設置された触媒装置と、を備える内燃機関の排気浄化装置が記載されている。なお、以下の部分では粒子状物質のことをＰＭ（ＰＭ：Particulate Matter）と称する。
【０００３】
こうした内燃機関では、気筒内で生成されたＰＭをフィルタに捕集することで、ＰＭの排出を抑制している。なお、フィルタには捕集したＰＭが次第に堆積していくため、やがて堆積したＰＭによってフィルタが目詰まりするおそれがある。
【０００４】
これに対して同文献の内燃機関では、フィルタに堆積したＰＭを燃焼させて除去するフィルタ再生処理を下記の態様で行っている。すなわち、同文献の内燃機関では、車両の惰性走行中に、点火装置の火花放電を停止した状態で燃料噴射を実施して、未燃の混合気を触媒装置に導入するようにしている。未燃の混合気が導入されると、その混合気が触媒装置内で燃焼して触媒装置の温度（以下、触媒温度と記載する）が上昇する。こうして触媒温度が高くなると、触媒装置から流出してフィルタに流入するガスの温度も高くなる。そして、その高温のガスの熱を受けてフィルタの温度がＰＭの発火点以上となると、フィルタに堆積したＰＭが燃焼する。
【０００５】
なお、上記のように、未燃の混合気を触媒装置に導入する燃料導入処理を実行して触媒装置で熱を発生させ、触媒装置で発生した熱を、排気通路を流れるガスを媒体にして下流側に移送する昇温制御は、フィルタに堆積したＰＭを燃焼させる目的以外で実行することも考えられる。例えば、排気通路における触媒装置よりも下流側の部分に配置された装置を昇温させるために昇温制御を実行することが考えられる。また、触媒温度の低下により触媒装置の排気浄化能力が低下した場合に、昇温制御を実行し、触媒装置の上流側で発生させた熱を触媒装置の下流側に移送して触媒装置全体を速やかに昇温させることによって触媒装置の排気浄化能力を回復することも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／００４１３６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、燃料導入処理を実行して触媒装置で熱を発生させたとしても、媒体であるガスの移動が生じていないと、触媒装置で発生させた熱の下流側への移送が進行しない。その結果、燃料を消費して発生させた熱が下流側に移送されずに放熱されてしまい、無駄に燃料を消費することになってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための車両の制御装置は、排気通路に触媒装置が配置された内燃機関を備える車両に適用され、前記内燃機関の運転を自動で停止させ、再始動させる間欠停止制御を実行する。この制御装置は、気筒内での燃焼を停止させた状態で前記内燃機関のクランク軸を回転させながら燃料噴射を実施することで前記排気通路に未燃の燃料を導入する燃料導入処理を実行して前記触媒装置で熱を発生させ、前記触媒装置で発生した熱を、前記排気通路を流れるガスを媒体にして下流側に移送する昇温制御を実行する昇温制御部と、前記燃料導入処理が停止してから熱の移送の完了を判定する条件が成立するまでの間、前記間欠停止制御による前記内燃機関の運転の停止を禁止する間欠停止禁止制御を実行する間欠停止制御部と、を備えている。
【０００９】
間欠停止制御によって内燃機関の運転が停止されると、排気通路内のガスの移動が停止してしまい、燃料導入処理によって触媒装置で発生させた熱の下流側への移送が進行しにくくなる。
【００１０】
これに対して、上記構成によれば、熱の移送の完了が判定されるまでの間、間欠停止制御による内燃機関の運転の停止が禁止され、内燃機関の運転が継続されるようになる。そのため、熱の移送の完了が判定されるまでの間、排気通路におけるガスの移動が継続し、燃料導入処理によって触媒装置で発生させた熱の下流側への移送が進行するようになる。したがって、燃料を消費して発生させた熱が下流側に移送されずに放熱されてしまうことを抑制し、無駄に燃料を消費してしまうことを抑制できる。
【００１１】
排気通路を流れるガスによる熱の移送は、触媒装置を通過したガスの量が多くなるほど進行する。単位時間当たりに触媒装置を通過するガスの量は吸入空気量が多いほど多くなるため、燃料導入処理が停止してからの積算吸入空気量は、燃料導入処理が停止してからの熱の移送の進行度合いと高い相関を有する。すなわち、燃料導入処理が停止してからの積算吸入空気量が多くなるほど熱の移送が進行しており、移送の完了に近づいていると推定できる。
【００１２】
そこで、車両の制御装置の一態様では、前記停止禁止制御部は、前記燃料導入処理が停止してからの積算吸入空気量が規定値に達したことを条件に、熱の移送の完了を判定し、前記燃料導入処理が停止してから前記積算吸入空気量が規定値に達するまでの間、前記間欠停止禁止制御を実行する。
【００１３】
こうした構成によれば、吸入空気量を積算することによって熱の移送の進行度合いを推定し、移送の完了を判定して間欠停止禁止制御を終了させることができる。すなわち、上記構成によれば、間欠停止禁止制御の過不足を抑制できる。
【００１４】
排気通路に、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた車両においては、フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生処理を実行する。粒子状物質を燃焼させるためにはフィルタの温度を粒子状物質の発火点以上まで昇温させる必要がある。
【００１５】
そこで、前記排気通路における前記触媒装置よりも下流側の部位に、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた車両に適用する車両の制御装置では、前記昇温制御部が、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生処理の一環として前記フィルタを前記粒子状物質の発火点以上まで昇温させる前記昇温制御を実行する。
【００１６】
間欠停止禁止制御を実行しない場合には、間欠停止制御によって内燃機関の運転が停止され、触媒装置で発生させた熱がフィルタに移送されずに放熱してしまう。すなわち、間欠停止制御によって内燃機関の運転が停止されている間は、フィルタへの熱の供給が停止し、フィルタの温度が低下してしまう。その結果、その後に内燃機関の運転が再開され、昇温制御を実行する際には、低下してしまったフィルタの温度を再び上昇させることになり、発火点以上まで昇温させるのに時間がかかってしまう。これにより、粒子状物質を燃焼させる機会が損なわれ、フィルタに粒子状物質が過剰に堆積してしまうおそれがある。
【００１７】
これに対して上記構成によれば、停止禁止制御部が、熱の移送の完了を判定する条件が成立するまでの間、間欠停止禁止制御を実行する。そのため、触媒装置で発生させた熱がフィルタに移送されずに放熱してしまうことを抑制し、発生させた熱をその都度フィルタに移送することができる。したがって、間欠停止禁止制御を実行しない場合と比較してフィルタの温度が粒子状物質の発火点以上まで昇温しやすくなる。
【００１８】
すなわち、上記構成によれば、間欠停止禁止制御を実行しない場合と比較して粒子状物質を燃焼させる機会を増やし、フィルタ再生処理を促進することができる。ひいては粒子状物質の過剰な堆積を抑制することができる。
【００１９】
また、車両の制御装置の一態様では、同制御装置は、前記触媒装置が排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタに触媒を担持させたものである車両に適用され、前記昇温制御部が、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生処理の一環として前記フィルタを前記粒子状物質の発火点以上まで昇温させる前記昇温制御を実行する。
【００２０】
フィルタに触媒を担持させ、フィルタの機能を持たせた触媒装置を備える車両の場合には、燃料導入処理によって触媒装置の上流側の部分で熱が発生する。そのため昇温制御では、触媒装置の上流側の部分で発生させた熱を、排気通路を流れるガスを媒体にして触媒装置の下流側に移送し、触媒装置を全体的に昇温する。
【００２１】
上記構成によれば、停止禁止制御部が、熱の移送の完了を判定する条件が成立するまでの間、間欠停止禁止制御を実行する。そのため、触媒装置の上流側で発生させた熱が下流側に移送されずに放熱してしまうことを抑制し、発生させた熱をその都度下流側に移送することができる。したがって、間欠停止禁止制御を実行しない場合と比較して触媒装置が広範囲に亘って昇温しやすくなる。
【００２２】
すなわち、上記構成によれば、間欠停止禁止制御を実行しない場合と比較してフィルタ再生処理を促進することができる。ひいては粒子状物質の過剰な堆積を抑制することができる。
【００２３】
車両の制御装置の一態様は、前記間欠停止制御として、前記内燃機関の運転を停止させてアイドリング運転を抑制するアイドリングストップ制御を実行する。そして、この制御装置では、前記停止禁止制御部が、前記間欠停止禁止制御において、前記アイドリングストップ制御による前記内燃機関の運転の停止を禁止する。
【００２４】
間欠停止制御としては、アイドリングストップ制御がある。上記構成によれば、アイドリングストップ制御による内燃機関の運転の停止によって、燃料導入処理によって触媒装置で発生させた熱の下流側への移送が妨げられることを抑制できる。
【００２５】
車両の制御装置の一態様は、駆動力の発生源として、前記内燃機関に加えて、モータを備えたハイブリッド車に適用される。この制御装置では、前記間欠停止制御として、前記アイドリングストップ制御と、前記内燃機関の運転を停止させた状態で前記モータの駆動力によって走行するモータ走行制御を実行する。また、この制御装置では、前記停止禁止制御部が、前記間欠停止禁止制御において、前記アイドリングストップ制御による前記内燃機関の運転の停止と、前記モータ走行制御の実行とを禁止する。
【００２６】
ハイブリッド車両の場合には、間欠停止制御として、アイドリングストップ制御に加えて内燃機関の運転を停止させた状態でモータの駆動力によって走行するモータ走行制御が実行される。上記構成によれば、モータ走行制御によって、燃料導入処理によって触媒装置で発生させた熱の下流側への移送が妨げられることも抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態の制御装置と、同制御装置の制御対象であるハイブリッド車両の構成を示す模式図。
【図２】再生要求フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。
【図３】昇温要求フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。
【図４】燃料導入処理の実施可否を決定し、燃料導入フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。
【図５】吸入空気量の積算の開始を決定するルーチンの処理の流れを示すフローチャート。
【図６】間欠停止禁止フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。
【図７】モータリング要求フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。
【図８】モータリングの実施可否を決定するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。
【図９】間欠停止禁止制御による作用を説明するタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、車両の制御装置の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。なお、本実施形態の制御装置が適用される車両は、ハイブリッド車両である。
図１に示すように、本実施形態の制御装置１００が適用されるハイブリッド車両は、火花点火式の内燃機関１０を備えている。また、ハイブリッド車両は、モータと発電機の双方の機能を兼ね備える２つのモータジェネレータ、すなわち第１モータジェネレータ７１と第２モータジェネレータ７２とを備えている。さらに、ハイブリッド車両には、蓄電池７７と第１インバータ７５と第２インバータ７６とが設けられている。蓄電池７７は、発電機として機能しているときの第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２が発電した電力を蓄える。さらに蓄電池７７は、モータとして機能しているときの第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２に、蓄えた電力を供給する。第１インバータ７５は、第１モータジェネレータ７１と蓄電池７７との間の電力の授受量を調整し、第２インバータ７６は、第２モータジェネレータ７２と蓄電池７７との間の電力の授受量を調整する。
【００２９】
内燃機関１０は、混合気の燃焼を行う複数の気筒１１を有している。また、内燃機関１０には、各気筒１１への空気の導入路となる吸気通路１５が設けられている。吸気通路１５には、吸入空気量を調整するためのバルブであるスロットルバルブ１６が設けられている。吸気通路１５におけるスロットルバルブ１６よりも下流側の部分は、気筒別に分岐している。吸気通路１５における気筒別に分岐した部分には、燃料噴射弁１７がそれぞれ設けられている。一方、各気筒１１には、気筒１１内に導入された混合気を火花放電により点火する点火装置１８がそれぞれ設けられている。また、内燃機関１０には、各気筒１１での混合気の燃焼によって生じた排気の排出路となる排気通路２１が設けられている。排気通路２１には、排気を浄化する三元触媒を担持した触媒装置２２が設置されている。さらに、排気通路２１における触媒装置２２よりも下流側には、ＰＭを捕集するフィルタ２３が設けられている。なお、フィルタ２３にも触媒装置２２と同様の三元触媒が担持されている。
【００３０】
こうした内燃機関１０の各気筒１１には、燃料噴射弁１７が噴射した燃料を含む混合気が吸気通路１５を通じて導入される。点火装置１８がこの混合気を点火すると気筒１１内で燃焼が行われる。このときの燃焼により生じた排気は、気筒１１内から排気通路２１に排出される。この内燃機関１０では、触媒装置２２及びフィルタ２３が排気中のＨＣ及びＣＯの酸化とＮＯｘの還元とを行い、さらにフィルタ２３が排気中のＰＭを捕集することで、排気を浄化している。
【００３１】
また、ハイブリッド車両には、第１遊星ギア機構４０が設けられている。第１遊星ギア機構４０は、外歯歯車のサンギア４１と、サンギア４１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア４２とを有している。サンギア４１とリングギア４２との間には、サンギア４１及びリングギア４２の双方と噛み合う複数のピニオンギア４３が配置されている。各ピニオンギア４３は、自転及び公転が自在な状態でキャリア４４に支持されている。こうした第１遊星ギア機構４０のキャリア４４には、内燃機関１０の出力軸であるクランク軸１４が連結され、サンギア４１には、第１モータジェネレータ７１が連結されている。また、リングギア４２には、リングギア軸４５が接続されている。そして、リングギア軸４５には、減速機構６０及び差動機構６１を介して駆動輪６２が連結されている。さらに、リングギア軸４５には、第２遊星ギア機構５０を介して第２モータジェネレータ７２が連結されている。
【００３２】
第２遊星ギア機構５０は、外歯歯車のサンギア５１と、サンギア５１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア５２とを有している。サンギア５１とリングギア５２との間には、サンギア５１及びリングギア５２の双方と噛み合う複数のピニオンギア５３が配置されている。各ピニオンギア５３は、自転自在であるものの公転不能になっている。そして、第２遊星ギア機構５０のリングギア５２にはリングギア軸４５が、サンギア５１には第２モータジェネレータ７２がそれぞれ接続されている。
【００３３】
また、ハイブリッド車両には、車両の制御装置としての制御装置１００が搭載されている。制御装置１００には、アクセルポジションセンサ８０によって運転者のアクセルペダルの操作量の検出信号が入力され、車速センサ８１によって車両の走行速度である車速の検出信号が入力されている。また、制御装置１００には、電流センサ８７によって蓄電池７７における入出力電流の検出信号が入力されている。
【００３４】
さらに、制御装置１００には、内燃機関１０に設置された各種センサの検出信号が入力されている。内燃機関１０には、センサとして、エアフロメータ８２、空燃比センサ８３、排気温センサ８４、クランク角センサ８５、水温センサ８６などが設置されている。エアフロメータ８２は、吸気通路１５におけるスロットルバルブ１６よりも上流側の部分に設置されており、吸気通路１５を流れる空気の温度と、吸気の流量である吸入空気量ＧＡとを検出する。なお、吸気通路１５を流れる空気の温度は、内燃機関１０が吸入する空気の温度である。すなわちエアフロメータ８２は内燃機関１０が吸入する空気の温度である吸気温度と、吸入空気量ＧＡとを検出する。空燃比センサ８３は、排気通路２１における触媒装置２２よりも上流側の部分に設置されており、排気通路２１を流れるガス中の酸素濃度を検出する。排気温センサ８４は、排気通路２１における触媒装置２２とフィルタ２３との間の部分に設置されており、触媒装置２２から流出したガスの温度を検出する。クランク角センサ８５は、クランク軸１４の近傍に設置されており、同クランク軸１４の回転位相を検出する。水温センサ８６は、内燃機関１０冷却水路を流れる冷却水の温度である冷却水温を検出する。なお、制御装置１００は、クランク角センサ８５の検出信号から、内燃機関１０のクランク軸１４の回転速度である機関回転速度を算出している。
【００３５】
続いて、こうした制御装置１００が行うハイブリッド車両の制御について説明する。制御装置１００は、アクセルペダルの操作量と車速とに基づき、リングギア軸４５に出力するトルクの要求値である要求トルクを演算する。そして、制御装置１００は、要求トルクや蓄電池７７の蓄電量などに応じて、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分を決定し、内燃機関１０の出力、及び第１モータジェネレータ７１、第２モータジェネレータ７２による力行／回生を制御する。
【００３６】
例えば、制御装置１００は、内燃機関１０を始動させる際には、第１モータジェネレータ７１をスタータとして機能させる。具体的には、制御装置１００は、第１モータジェネレータ７１によってサンギア４１を回転させることによりクランク軸１４を回転させて内燃機関１０を始動する。なお、このときには、第２モータジェネレータ７２のトルクによって内燃機関１０からリングギア軸４５に作用する反力を打ち消している。
【００３７】
また、制御装置１００は、車両停車時には、蓄電量に応じて制御を切り替える。蓄電池７７の蓄電量が規定値以上である場合には、制御装置１００は、内燃機関１０の運転を停止させ、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２の駆動も行わない。すなわち、制御装置１００は、車両停車時に内燃機関１０の運転を停止させてアイドリング運転を抑制するアイドリングストップ制御を実行する。なお、蓄電池７７の蓄電量が規定値未満である場合には、制御装置１００は、内燃機関１０を運転させ、内燃機関１０の出力によって第１モータジェネレータ７１を駆動して第１モータジェネレータ７１を発電機として機能させる。なお、このときには、第２モータジェネレータ７２のトルクによってリングギア軸４５を停止した状態に保持し、駆動輪６２を回転させないようにする。
【００３８】
走行中にも、制御装置１００は、蓄電量に応じて制御を切り替える。発進時及び軽負荷走行時において、蓄電池７７の蓄電量が規定値以上である場合には、制御装置１００は、第２モータジェネレータ７２の駆動力のみによってハイブリッド車両の発進及び走行を行う。この場合、内燃機関１０は停止しており、第１モータジェネレータ７１による発電も行われない。このように、このハイブリッド車両では、内燃機関１０を停止させた状態で第２モータジェネレータ７２の駆動力によって走行するモータ走行制御を実行する。すなわち、第２モータジェネレータ７２は駆動力の発生源として機能する。したがって、このハイブリッド車両は、駆動力の発生源として、内燃機関１０に加えて、モータを備えた車両である。一方で発進時及び軽負荷走行時において、蓄電池７７の蓄電量が規定値未満である場合には、制御装置１００は、内燃機関１０を始動して第１モータジェネレータ７１で発電を行い、発電した電力を蓄電池７７に充電する。このときには、ハイブリッド車両は、内燃機関１０の駆動力の一部と第２モータジェネレータ７２の駆動力とによって走行することになる。
【００３９】
定常走行時において、蓄電池７７の蓄電量が規定値以上である場合には、制御装置１００は、運転効率の高い状態で内燃機関１０を運転させ、ハイブリッド車両を主に内燃機関１０の出力で走行させる。このときには、内燃機関１０の動力は第１遊星ギア機構４０を介して駆動輪６２側と第１モータジェネレータ７１側とに分割される。これにより、ハイブリッド車両は、第１モータジェネレータ７１で発電を行いながら走行する。そして、制御装置１００は発電した電力によって第２モータジェネレータ７２を駆動し、第２モータジェネレータ７２の動力によって内燃機関１０の動力を補助する。一方で定常走行時において、蓄電池７７の蓄電量が規定値未満である場合には、制御装置１００は機関回転速度をより高くし、第１モータジェネレータ７１で発電された電力を第２モータジェネレータ７２の駆動に使用するとともに、余剰の電力を蓄電池７７に充電する。
【００４０】
なお、加速時には、制御装置１００は機関回転速度を高めるとともに、第１モータジェネレータ７１で発電された電力を第２モータジェネレータ７２の駆動に使用し、内燃機関１０の動力と第２モータジェネレータ７２の動力とによってハイブリッド車両を加速させる。
【００４１】
そして、制御装置１００は減速時には、内燃機関１０の運転を停止させる。そして、制御装置１００は第２モータジェネレータ７２を発電機として機能させ、発電した電力を蓄電池７７に充電する。ハイブリッド車両では、こうした発電によって生じる抵抗をブレーキとして利用する。こうした減速時の発電制御を回生制御という。
【００４２】
上記のように、制御装置１００は、走行中を含むハイブリッドシステムの稼働中に、状況に応じて内燃機関１０を停止させる。具体的には、アイドリングストップ制御、モータ走行制御、回生制御において内燃機関１０の運転を停止させる。すなわち、制御装置１００は、状況に応じて内燃機関１０を自動で停止させ、再始動させる間欠停止制御を実行する。
【００４３】
上述のように、内燃機関１０では、排気通路２１に設けられたフィルタ２３に排気中のＰＭを捕集している。捕集したＰＭがフィルタ２３に堆積していくと、やがてフィルタ２３に目詰まりが生じるおそれがある。フィルタ２３に堆積したＰＭを燃焼させて除去するには、フィルタ２３の温度を、ＰＭが燃焼し得る温度すなわちＰＭの発火点以上の温度にするとともに、フィルタ２３に酸素を供給する必要がある。
【００４４】
そこで、制御装置１００は、フィルタ２３に堆積したＰＭを燃焼させて除去するフィルタ再生処理を実行する。フィルタ再生処理の一環として制御装置１００は、まず、フィルタ２３をＰＭの発火点以上まで昇温させる昇温制御を実行する。昇温制御は、制御装置１００に設けられた昇温制御部１０１によって実行される。
【００４５】
昇温制御においては、昇温制御部１０１は、まず、点火装置１８による火花点火を停止して気筒１１内での燃焼を停止させた状態で、第１モータジェネレータ７１の駆動力によってクランク軸１４を回転させながら燃料噴射を実施することで、排気通路２１に未燃の燃料を導入する燃料導入処理を実施する。こうして昇温制御部１０１は触媒装置２２で熱を発生させる。なお、燃料導入処理では、噴射した燃料が触媒装置２２をすり抜けて下流側に排出されないように、触媒装置２２において全て反応し得る量の燃料を噴射する。そのため、燃料導入処理における空燃比は理論空燃比よりもリーンな値になっている。
【００４６】
昇温制御部１０１は、触媒装置２２で発生した熱を、排気通路２１を流れるガスを媒体にして下流側に移送する。こうして触媒装置２２で発生させた熱を、フィルタ２３に移送することによりフィルタ２３の温度がＰＭの発火点以上になると、昇温制御が完了し、制御装置１００は、第１モータジェネレータ７１によってクランク軸１４を駆動して内燃機関１０を空転させるモータリングを実施する。そして、モータリングにより、空気を排気通路２１に送り込んでフィルタ２３に酸素を供給することによってＰＭを燃焼させる。すなわち、制御装置１００が実行するフィルタ再生処理は、燃料導入処理による昇温制御と、モータリングとを含んでいる。
【００４７】
なお、燃料導入処理は後述するように実行条件が成立していることを条件に実施される。そのため、実行条件が成立していないときには昇温制御の実施を要求する昇温要求があっても燃料導入処理は実施されない。すなわち昇温制御の実行中に実行条件が成立しなくなると、燃料導入処理が行われなくなり、昇温制御が途中で停止させられる。すなわちこの場合には、昇温制御が中断される。ところで、昇温制御の完了とは、昇温制御によってフィルタ２３の温度が目標とする温度まで昇温され、昇温制御による目的が達せられた状態のことである。すなわち、燃料導入処理の実行条件が成立しなくなることによってフィルタ２３の温度が目標とする温度に達する前に昇温制御が中断されている状態は、昇温制御が行われておらず、昇温制御は停止しているものの、昇温制御による目的が達せられた状態ではないため昇温制御が完了した状態ではない。
【００４８】
以下の部分では、制御装置１００が実行するフィルタ再生処理について詳しく説明する。
まず、図２を参照して、フィルタ再生要求フラグを操作するルーチンについて説明する。このルーチンはハイブリッドシステムが稼働しているときに、制御装置１００によって繰り返し実行される。なお、フィルタ再生要求フラグは、「１」であることをもってフィルタ再生処理の実行が必要とされている状態であることを示し、「０」であることをもってフィルタ再生処理の実行が必要ではない状態であることを示すフラグである。フィルタ再生要求フラグは、初期状態では「０」であり、「１」に更新されたあとは、図７を参照して後述するようにフィルタ再生処理が完了したときに、「０」に更新される。
【００４９】
図２に示されるように、制御装置１００は、このルーチンを開始するとステップＳ１００の処理においてＰＭ堆積量が第１規定値ＰＭａ以上であるか否かを判定する。ＰＭ堆積量は、フィルタ２３に堆積しているＰＭの量の推定値である。
【００５０】
なお、制御装置１００は、ハイブリッドシステム稼働中に繰り返しＰＭ生成量とＰＭ再生量とを算出し、ＰＭ堆積量を更新している。具体的には、ＰＭ生成量からＰＭ再生量を引いた差を更新前のＰＭ堆積量の値に加算した和を最新のＰＭ堆積量の値として算出し、ＰＭ堆積量を更新する。
【００５１】
ＰＭ生成量は、気筒１１内での混合気の燃焼により生成されるＰＭの量であり、制御装置１００は、内燃機関１０の運転状態、具体的には吸入空気量ＧＡ、燃料噴射量などからＰＭ生成量を演算する。
【００５２】
また、ＰＭ再生量は、フィルタ２３内で燃焼するＰＭの量である。フィルタ２３に流入するガスの温度が高いほど、フィルタ２３の温度も高くなる。よって、排気温センサ８４によって検出される温度からフィルタ２３の温度を求めることができる。制御装置１００は、フィルタ２３に流入するガスの温度及び流量、外気の温度に基づくフィルタの熱収支モデルを用いてフィルタ２３の温度であるＧＰＦ温度を推定する。なお、フィルタ２３に流入するガスの流量は、吸入空気量ＧＡと燃料噴射量とから求めることができ、外気の温度としてはエアフロメータ８２によって検出される吸気温度を用いることができる。ＧＰＦ温度がＰＭの発火点以上となっている状態で、酸素を含んだガスがフィルタ２３に流入すると、フィルタ２３に堆積したＰＭが燃焼するようになる。ＰＭの燃焼には酸素が必要であるから、このときにフィルタ２３内で燃焼するＰＭの量は、フィルタ２３に流入するガス中の酸素の量に応じて決まる。フィルタ２３に流入するガスの酸素濃度は、空燃比センサ８３の検出結果から求めることができる。そこで、制御装置１００は、排気温センサ８４によって検出されるガスの温度、空燃比センサ８３によって検出される酸素濃度、吸入空気量ＧＡ、及び燃料噴射量に基づいてＰＭ再生量を演算している。
【００５３】
制御装置１００は、ステップＳ１００の処理においてＰＭ堆積量が第１規定値ＰＭａ以上であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１１０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ１１０の処理において再生要求フラグを「１」に更新する。
【００５４】
こうしてステップＳ１１０の処理を実行すると、制御装置１００は、このルーチンを一旦終了する。一方で、制御装置１００は、ステップＳ１００の処理においてＰＭ堆積量が第１規定値ＰＭａ未満であると判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、ステップＳ１１０の処理を実行せずに、このルーチンを一旦終了する。こうして制御装置１００はＰＭ堆積量に応じて再生要求フラグを操作する。
【００５５】
次に、図３を参照して、昇温要求フラグを操作するルーチンについて説明する。なお、昇温要求フラグは、「１」であることをもって昇温制御の実行が必要とされている状態であることを示し、「０」であることをもって昇温制御の実行が必要ではない状態であることを示すフラグである。このルーチンは、再生要求フラグが「１」であり且つ触媒装置２２の暖機が完了しており且つモータリング要求フラグが「１」になっていない場合に、制御装置１００の昇温制御部１０１によって繰り返し実行される。なお、詳細は図７を参照して後述するが、モータリング要求フラグは昇温制御が完了した時に「１」に更新されるフラグである。そのため、このルーチンは、フィルタ再生処理の実行が必要とされており且つ触媒装置２２が活性化しており且つ昇温制御が完了していないときに実行される。
【００５６】
図３に示すように、このルーチンを開始すると、昇温制御部１０１は、まずステップＳ２００の処理においてＧＰＦ温度が規定温度ＧＰＦａ未満であるか否かを判定する。なお、規定温度ＧＰＦａはＰＭの発火点よりも高い温度であり、昇温制御におけるＧＰＦ温度の目標値である。
【００５７】
昇温制御部１０１は、ステップＳ２００の処理においてＧＰＦ温度が規定温度ＧＰＦａ未満であると判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２１０へと進める。そして、昇温制御部１０１は、ステップＳ２１０の処理において昇温要求フラグを「１」に更新する。すなわち、この場合には、ＧＰＦ温度が目標温度に達しておらず、昇温制御の実行が必要であるため、昇温要求フラグを「１」に更新する。
【００５８】
一方で、昇温制御部１０１は、ステップＳ２００の処理においてＧＰＦ温度が規定温度ＧＰＦａ以上であると判定した場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、処理をステップＳ２２０へと進める。そして、昇温制御部１０１は、ステップＳ２２０の処理において昇温要求フラグを「０」に更新する。すなわち、この場合には、ＧＰＦ温度が目標温度に達しており、昇温制御の実行は必要ではないため、昇温要求フラグを「０」に更新する。
【００５９】
こうしてステップＳ２１０又はステップＳ２２０の処理を実行すると、昇温制御部１０１はこのルーチンを一旦終了する。このように、昇温制御部１０１は、昇温制御が完了しておらず、ＧＰＦ温度が目標温度に達していない場合に昇温要求フラグを「１」に更新する。また、昇温制御部１０１は、昇温制御が完了しており、ＧＰＦ温度が目標温度に達している場合に昇温要求フラグを「０」に更新する。
【００６０】
次に図４を参照して燃料導入処理の実施可否を決定し、燃料導入フラグを操作するルーチンについて説明する。このルーチンは昇温要求フラグが「１」になっているときに、昇温制御部１０１によって繰り返し実行される。なお、燃料導入フラグは、「１」であることをもって燃料導入処理が実施されている状態であることを示し、「０」であることをもって燃料導入処理が実施されていない状態であることを示すフラグである。
【００６１】
図４に示すように、昇温制御部１０１は、このルーチンを開始すると、まずステップＳ３００の処理において燃料導入処理の実行条件が成立しているか否かを判定する。なお、燃料導入処理の実行条件は、触媒装置２２の温度である触媒温度が実行上限温度以下であること、機関回転速度が所定の範囲内であること、車速が実行下限速度以上であることの論理積条件である。すなわち、ステップＳ３００の処理では、昇温制御部１０１は、触媒温度が実行上限温度以下であること、機関回転速度が所定の範囲内であること、車速が実行下限速度以上であること、のすべてが成立しているときに実行条件が成立していると判定する。一方で、昇温制御部１０１は、触媒温度が実行上限温度よりも高くなっていたり、機関回転速度が所定の範囲外になっていたり、車速が実行下限速度未満になっていたりする場合には、いずれの場合にも実行条件が成立していないと判定する。
【００６２】
昇温制御部１０１は、ステップＳ３００の処理において実行条件が成立していると判定した場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ３１０へと進める。そして、昇温制御部１０１は、ステップＳ３１０の処理において燃料導入処理を開始し、燃料導入処理を実施する。すなわち昇温制御部１０１は、上述したように気筒１１内での燃焼を停止させた状態でクランク軸１４を回転させながら燃料噴射を実施する。ステップＳ３１０の処理を実行すると、昇温制御部１０１は処理をステップＳ３２０へと進める。そして、昇温制御部１０１はステップＳ３２０の処理において燃料導入フラグを「１」に更新する。
【００６３】
一方で昇温制御部１０１は、ステップＳ３００の処理において実行条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ３００：ＮＯ）には、処理をステップＳ３３０へと進める。そして、昇温制御部１０１は、ステップＳ３３０の処理において燃料導入処理を停止する。ステップＳ３３０の処理を実行すると、昇温制御部１０１は処理をステップＳ３４０へと進める。そして、昇温制御部１０１はステップＳ３４０の処理において燃料導入フラグを「０」に更新する。
【００６４】
こうしてステップＳ３２０又はステップＳ３４０の処理を実行すると、昇温制御部１０１はこのルーチンを一旦終了する。このように昇温制御部１０１は、昇温要求フラグが「１」になっており、実行条件が成立しているときに燃料導入処理を実施する。
【００６５】
次に図５を参照して吸入空気量ＧＡの積算の開始を決定するルーチンについて説明する。このルーチンは、昇温要求フラグが「１」になっているときに、昇温制御部１０１によって繰り返し実行される。
【００６６】
図５に示すように、このルーチンを開始すると、昇温制御部１０１は、まずステップＳ４００の処理において燃料導入フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであるか否かを判定する。このステップＳ４００の処理では、昇温制御部１０１は、このルーチンを前回実行したときの燃料導入フラグの値とこの処理を実行しているときの燃料導入フラグの値とに基づき、前回の値が「１」であり、現在の値が「０」である場合に、燃料導入フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであると判定する。この処理は、燃料導入処理が停止したタイミングであるか否かを判定する処理である。なお、燃料導入処理が停止したタイミングには、昇温制御が完了してＧＰＦ温度が目標温度に達して昇温要求フラグが「０」に更新され、燃料導入処理が停止する場合の他に、昇温制御の途中で燃料導入処理の実行条件が成立しなくなり、燃料導入処理が停止する場合も含まれる。
【００６７】
昇温制御部１０１は、ステップＳ４００の処理において燃料導入フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであると判定した場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ４１０へと進める。そして、昇温制御部１０１は、ステップＳ４１０の処理において吸入空気量ＧＡの積算を開始する。なお、昇温制御部１０１はこのステップＳ４１０において吸入空気量ＧＡの積算を開始すると、エアフロメータ８２によって検出される吸入空気量ＧＡを積算して積算値である積算ＧＡを算出するが、積算を開始する際の積算ＧＡの初期値は「０」になっている。
【００６８】
こうしてステップＳ４１０の処理を実行すると、昇温制御部１０１は、このルーチンを一旦終了する。一方で、昇温制御部１０１は、ステップＳ４００の処理において燃料導入フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングではないと判定した場合（ステップＳ４００：ＮＯ）には、ステップＳ４１０の処理を実行せずに、このルーチンを一旦終了する。こうして昇温制御部１０１は燃料導入処理が停止したときに吸入空気量ＧＡの積算を開始する。
【００６９】
次に、図６を参照して間欠停止禁止フラグを操作するルーチンについて説明する。このルーチンは吸入空気量ＧＡの積算が行われているときに、制御装置１００に設けられた停止禁止制御部１０２によって繰り返し実行される。なお、間欠停止禁止フラグは、「１」であることをもって上述した間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する必要がある状態であることを示し、「０」であることをもって間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する必要がない状態であることを示すフラグである。停止禁止制御部１０２は、間欠停止禁止フラグが「１」になっているときには、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止して、内燃機関１０を運転させ続ける。
【００７０】
図６に示すように、停止禁止制御部１０２は、このルーチンを開始すると、まずステップＳ５００の処理において積算ＧＡが規定値Σａ未満であるか否かを判定する。排気通路２１を流れるガスによる触媒装置２２からフィルタ２３への熱の移送は、触媒装置２２を通過したガスの量が多くなるほど進行する。単位時間当たりに触媒装置２２を通過するガスの量は吸入空気量ＧＡが多いほど多くなるため、燃料導入処理が停止してからの積算吸入空気量である積算ＧＡは、燃料導入処理が停止してからの熱の移送の進行度合いと高い相関を有する。すなわち、積算ＧＡが大きいほど熱の移送が進行しており、移送の完了に近づいていると推定できる。規定値Σａは、燃料導入処理により触媒装置２２で発生した熱のフィルタ２３への移送が完了したか否かを、積算ＧＡに基づいて判定するための閾値である。そのため、規定値Σａは、実験などの結果に基づき、積算ＧＡが規定値Σａ以上であることに基づいて触媒装置２２からフィルタ２３への熱の移送が完了していると判定することができる大きさに値が設定されている。換言すれば、規定値Σａは、積算ＧＡが規定値Σａ未満である場合には、熱の移送が完了していない可能性があると判定できる大きさの値である。要するに、停止禁止制御部１０２は、ステップＳ５００の処理を通じて燃料導入処理が停止してからの積算ＧＡが規定値Σａに達したことを条件に熱の移送の完了を判定する。なお、規定値Σａは、触媒装置２２からフィルタ２３までの排気通路２１の容積が大きいほど大きな値になる傾向がある。
【００７１】
停止禁止制御部１０２はステップＳ５００の処理において積算ＧＡが規定値Σａ未満であると判定した場合（ステップＳ５００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５１０へと進める。そして、停止禁止制御部１０２は、ステップＳ５１０の処理において間欠停止禁止フラグを「１」に更新する。
【００７２】
一方で、停止禁止制御部１０２はステップＳ５００の処理において積算ＧＡが規定値Σａ以上であると判定した場合、すなわち積算ＧＡが規定値Σａ未満ではないと判定した場合（ステップＳ５００：ＮＯ）には、処理をステップＳ５２０へと進める。そして、停止禁止制御部１０２は、ステップＳ５２０の処理において間欠停止禁止フラグを「０」に更新する。続いて停止禁止制御部１０２は処理をステップＳ５３０へと進め、吸入空気量ＧＡの積算を停止する。そして、停止禁止制御部１０２は処理をステップＳ５４０へと進め、ステップＳ５４０の処理において積算ＧＡを「０」にリセットする。
【００７３】
こうしてステップＳ５１０又はステップＳ５４０の処理を実行すると、停止禁止制御部１０２はこのルーチンを一旦終了する。このように、停止禁止制御部１０２は、燃料導入処理が停止してから積算ＧＡが規定値Σａに達するまでの間、間欠停止禁止フラグを「１」に更新して間欠停止禁止制御を実行し、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する。すなわち、停止禁止制御部１０２は、このルーチンを通じて間欠停止禁止フラグを操作することにより、燃料導入処理が停止してから熱の移送の完了を判定する条件が成立するまでの間、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する間欠停止禁止制御を実行して内燃機関１０を運転させ続ける。具体的にはアイドリングストップ制御による内燃機関１０の運転の停止、モータ走行制御による内燃機関１０の運転の停止、回生制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止して内燃機関１０を運転させ続ける。
【００７４】
次に、図７を参照してモータリング要求フラグを操作するルーチンについて説明する。モータリング要求フラグは、「１」であることをもってモータリングの実施が要求されていることを示し、「０」であることをもってモータリングの実施が要求されていないことを示すフラグである。このルーチンは再生要求フラグが「１」になっているときに、制御装置１００によって繰り返し実行される。
【００７５】
図７に示すように、このルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ６００の処理においてモータリング要求フラグが「０」であるか否かを判定する。制御装置１００は、ステップＳ６００の処理においてモータリング要求フラグが「０」であると判定した場合（ステップＳ６００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ６１０へと進める。
【００７６】
そして、制御装置１００はステップＳ６１０の処理において昇温要求フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであるか否かを判定する。このステップＳ６１０では、制御装置１００は、このルーチンを前回実行したときの昇温要求フラグの値とこの処理を実行しているときの昇温要求フラグの値とに基づき、前回の値が「１」であり、現在の値が「０」である場合に、昇温要求フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであると判定する。この処理は、昇温制御が完了したタイミングであるか否かを判定する処理である。
【００７７】
制御装置１００は、ステップＳ６１０の処理において昇温要求フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであると判定した場合（ステップＳ６１０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ６３０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ６３０の処理においてモータリング要求フラグを「１」に更新する。そして、制御装置１００は、このルーチンを一旦終了する。すなわち、制御装置１００は昇温制御が完了したときにモータリング要求フラグを「１」に更新する。
【００７８】
一方で、制御装置１００は、ステップＳ６１０の処理において昇温要求フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングではないと判定した場合（ステップＳ６１０：ＮＯ）には、ステップＳ６３０の処理を実行せずに、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合には、モータリング要求フラグの更新は行われず、モータリング要求フラグが「０」になっている状態が維持される。
【００７９】
また、制御装置１００は、ステップＳ６００の処理においてモータリング要求フラグが「１」であると判定した場合、すなわちモータリング要求フラグが「０」ではないと判定した場合（ステップＳ６００：ＮＯ）には、処理をステップＳ６２０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ６２０の処理においてＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ未満であるか否かを判定する。なお、第２規定値ＰＭｂはフィルタ再生処理の完了を判定するための閾値であり、第１規定値ＰＭａよりも小さい値に設定されている。すなわち、第２規定値ＰＭｂは、ＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ未満まで少なくなっていることに基づいてフィルタ再生処理によるＰＭの除去が十分に行われてフィルタ再生処理が完了したと判定できる大きさに設定されている。
【００８０】
制御装置１００は、ステップＳ６２０の処理においてＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ未満であると判定した場合（ステップＳ６２０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ６４０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ６４０の処理においてモータリング要求フラグを「０」に更新するとともに、再生要求フラグを「０」に更新する。すなわち、この処理は、フィルタ再生処理を終了させる処理に相当する。
【００８１】
一方で、制御装置１００は、ステップＳ６２０の処理においてＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ以上であると判定した場合（ステップＳ６２０：ＮＯ）には、ステップＳ６４０の処理を実行せずに、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合には、モータリング要求フラグ及び再生要求フラグは更新されず、モータリング要求フラグが「１」になっており且つ再生要求フラグが「１」になっている状態が維持される。
【００８２】
このように、制御装置１００は、昇温制御が完了したときにモータリング要求フラグを「１」に更新し、ＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ未満まで減少したときにモータリング要求フラグを「０」に更新する。
【００８３】
次に、図８を参照してモータリングの実施可否を決定するルーチンについて説明する。このルーチンはモータリング要求フラグが「１」になっているときに、制御装置１００によって繰り返し実行される。
【００８４】
図８に示すように、このルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ７００の処理において車速が規定車速ＳＰＤａ以上であるか否かを判定する。規定車速ＳＰＤａは、モータリングによるフィルタ２３の過熱を抑制し得るほどにフィルタ２３に走行風が当たる状態になっていることを判定するための閾値である。規定車速ＳＰＤａは、実験などの結果に基づいて車速が規定車速ＳＰＤａ以上になっていることに基づき、モータリングを実施したとしてもフィルタ２３の過熱が生じないと判定できる大きさに設定されている。
【００８５】
制御装置１００は、ステップＳ７００の処理において車速が規定車速ＳＰＤａ以上であると判定した場合（ステップＳ７００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ７１０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ７１０の処理においてモータリングを実施する。制御装置１００は、モータリングにおいて、内燃機関１０における燃料噴射及び火花点火を停止する。そして、制御装置１００は、モータリングにおいて第１モータジェネレータ７１によってクランク軸１４を駆動して内燃機関１０を空転させる。
【００８６】
こうして、昇温制御が完了し、ＧＰＦ温度がＰＭの燃焼し得る温度になっているときにモータリングが実施されると、内燃機関１０の空転に伴い、高温になっているフィルタ２３に酸素が供給されるため、フィルタ２３に堆積しているＰＭが燃焼する。このようにこの制御装置１００では、昇温制御とモータリングとによってフィルタ再生処理が実現される。
【００８７】
一方で、制御装置１００は、ステップＳ７００の処理において車速が規定車速ＳＰＤａ未満であると判定した場合（ステップＳ７００：ＮＯ）には、ステップＳ７１０の処理を実施せずに、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合には、モータリングを実施すると、走行風による冷却作用が不足してＧＰＦ温度が過剰に高くなるおそれがあるため、モータリングを実施しない。このように、この制御装置１００では、車速が規定車速ＳＰＤａ以上であることを条件にモータリングを実施し、車速が規定車速ＳＰＤａ未満である場合には、モータリング要求フラグが「１」になっていてもモータリングを実施しない。
【００８８】
なお、上述したように、このルーチンは、昇温制御が完了してＧＰＦ温度がＰＭの燃焼し得る温度になっているときに「１」に更新されるモータリング要求フラグが「１」になっているときに実行される。そして、モータリングは、このルーチンによって実行される。すなわち、この制御装置１００におけるモータリングは、ＧＰＦ温度がＰＭの燃焼し得る温度になっていることを条件に実行されるようになっている。
【００８９】
次に、図９を参照して本実施形態の制御装置１００による作用について説明する。なお、図９では、時刻ｔ１０において燃料導入処理が開始され、時刻ｔ１１において燃料導入処理が停止される例を示している。具体的には、時刻ｔ１１において車速が実行下限速度未満になって実行条件が成立しなくなる例を示している。
【００９０】
図９に示すように、時刻ｔ１０において燃料導入処理が開始されると、燃料導入フラグは「１」になる（ステップＳ３２０）。そして、このときにはモータリングが実施されているためクランク軸１４は回転している。燃料導入処理が開始されたことにより、触媒温度が上昇する。
【００９１】
時刻ｔ１１において、実行下限速度未満になって実行条件が成立しなくなり（ステップＳ３００：ＮＯ）、燃料導入処理が停止されると（ステップＳ３３０）、燃料導入フラグが「１」から「０」に更新される（ステップＳ３４０）。この制御装置１００の場合には、このときに吸入空気量ＧＡの積算が開始され（ステップＳ４１０、ステップＳ５００：ＹＥＳ）、停止禁止制御部１０２によって間欠停止禁止フラグが「１」に更新される（ステップＳ５１０）。そして、停止禁止制御部１０２によって間欠停止禁止制御が実行され、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止が禁止される。
【００９２】
これに対して、従来は、間欠停止制御による運転の停止が禁止されないため、間欠停止制御によって内燃機関１０の運転が停止され、図９に破線で示すようにクランク軸１４の回転が停止することがある。例えば、車両が停止してアイドリングストップ制御によって内燃機関１０の運転が停止される場合などである。間欠停止制御によって内燃機関１０の運転が停止されると、排気通路２１内のガスの移動が停止してしまい、燃料導入処理によって触媒装置２２で発生させた熱の下流側への移送が進行しにくくなる。その結果、図９に破線で示すようにＧＰＦ温度が上昇しないまま、触媒温度が低下し、燃料導入処理で消費した燃料が無駄になってしまう。
【００９３】
これに対して、制御装置１００では、上記のように間欠停止禁止制御が実行され、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止が禁止される。そのため、図９に実線で示すように時刻ｔ１１以降もクランク軸１４が回転し続ける。これにより、排気通路２１におけるガスの移動が継続し、燃料導入処理によって触媒装置２２で発生させた熱の下流側への移送が進行する。したがって、図９に実線で示すように時刻ｔ１１以降にＧＰＦ温度が上昇する。
【００９４】
そして、時刻ｔ１２において積算ＧＡが規定値Σａに到達すると（ステップＳ５００：ＹＥＳ）、間欠停止禁止フラグが「０」に更新されて間欠停止禁止制御が終了し（ステップＳ５２０）、吸入空気量ＧＡの積算が停止され（ステップＳ５３０）、積算ＧＡが「０」にリセットされる（ステップＳ５４０）。
【００９５】
本実施形態の効果について説明する。
（１）制御装置１００によれば、熱の移送の完了が判定されるまでの間、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止が禁止され、内燃機関１０の運転が継続されるようになる。そのため、熱の移送の完了が判定されるまでの間、排気通路２１におけるガスの移動が継続し、燃料導入処理によって触媒装置２２で発生させた熱の下流側への移送が進行するようになる。したがって、燃料を消費して発生させた熱が下流側に移送されずに放熱されてしまうことを抑制し、燃料を無駄に消費してしまうことを抑制できる。
【００９６】
（２）燃料導入処理が停止してからの熱の移送の進行度合いと高い相関を有する積算ＧＡを算出し、積算ＧＡが規定値Σａに達したことを条件に、熱の移送の完了を判定するようにしている。そのため、吸入空気量ＧＡを積算することによって熱の移送の進行度合いを推定し、移送の完了を判定して間欠停止禁止制御を終了させることができる。これにより、間欠停止禁止制御の過不足を抑制できる。すなわち、間欠停止禁止制御の不足によって触媒装置２２で発生させた熱が無駄になってしまうことを抑制できる。また過剰な間欠停止禁止制御の継続を抑制することにより、アイドリングストップの再開による排出ガスの抑制及び燃料消費量の低減や、モータ走行制御の再開による排出ガスの抑制及び燃料消費量の低減を図ることができる。
【００９７】
（３）間欠停止禁止制御を実行しない場合には、間欠停止制御によって内燃機関１０の運転が停止され、触媒装置２２で発生させた熱がフィルタ２３に移送されずに放熱してしまう。すなわち、間欠停止制御によって内燃機関１０の運転が停止されている間は、フィルタ２３への熱の供給が停止し、図９に破線で示したようにＧＰＦ温度が低下してしまう。その結果、その後に内燃機関１０の運転が再開され、昇温制御を実行する際には、低下してしまったＧＰＦ温度を再び上昇させることになり、発火点以上まで昇温させるのに時間がかかってしまう。これにより、ＰＭを燃焼させる機会が損なわれ、フィルタ２３にＰＭが過剰に堆積してしまうおそれがある。
【００９８】
これに対して上記構成によれば、停止禁止制御部１０２が、熱の移送の完了を判定する条件が成立するまでの間、間欠停止禁止制御を実行する。そのため、触媒装置２２で発生させた熱がフィルタ２３に移送されずに放熱してしまうことを抑制し、発生させた熱をその都度フィルタ２３に移送することができる。したがって、間欠停止禁止制御を実行しない場合と比較してＧＰＦ温度がＰＭの発火点以上まで昇温しやすくなる。
【００９９】
すなわち、上記構成によれば、間欠停止禁止制御を実行しない場合と比較してＰＭを燃焼させる機会を増やし、フィルタ再生処理を促進することができる。ひいてはＰＭの過剰な堆積を抑制することができる。
【０１００】
（４）モータリングによってフィルタ２３に酸素を供給するとＰＭが燃焼し、ＧＰＦ温度が上昇する。ハイブリッド車両におけるフィルタ２３のレイアウトによっては、車速が低く、フィルタ２３に当たる走行風が少ない状態でモータリングを実施すると、走行風による冷却作用が足りずにＧＰＦ温度が過剰に高くなってしまうおそれがある。これに対して制御装置１００では、車速が規定車速ＳＰＤａ以上であることを条件にモータリングを実施する。そのため、制御装置１００によれば、フィルタ２３に走行風が十分に当たる状態になっているときに、モータリングが実施されるようになるため、フィルタ２３の過熱を抑制することができる。
【０１０１】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、燃料導入処理において、点火装置１８の火花放電を停止した状態で燃料噴射を行うことで、排気通路２１に未燃の混合気を導入していた。なお、点火装置１８の火花放電により気筒１１内の混合気の点火が可能な時期は、圧縮上死点付近の期間に限られている。すなわち、火花放電を実行しても気筒１１内での混合気が燃焼しない期間が存在する。したがって、そうした火花放電を実行しても気筒１１内での混合気が燃焼しない期間に点火装置１８の火花放電を実行しつつ、燃料噴射を行うことでも、未燃の混合気を排気通路２１に導入する燃料導入処理は実現できる。
【０１０２】
・車速が規定車速ＳＰＤａ以上であることを条件にモータリングを実施するようにしていたが、車速による条件を省略し、モータリング要求フラグが「１」であるときにモータリングを実施するようにしてもよい。すなわち、車速によらず、モータリングの実施が要求された場合にモータリングを実施するようにしてもよい。
【０１０３】
・上記実施形態と同様の制御を実現できるのであれば、具体的な処理の態様は、図２〜図８を参照して説明したような態様には限らない。例えば、上記の実施形態では各種のフラグを設定して処理を実行する例を示したが、必ずしもこうしたフラグを設定する必要はない。
【０１０４】
・上記実施形態でのＰＭ堆積量の推定に係るロジックは一例であり、他の推定ロジックを採用してもよい。
・上記実施形態では、昇温制御の完了をＧＰＦ温度に基づき判定していたが、昇温制御の継続時間などの他のパラメータに基づいて判定するようにしてもよい。
【０１０５】
・排気通路２１における触媒装置２２よりも下流側の部位にフィルタ２３が配置されている車両に制御装置１００を適用し、触媒装置２２よりも下流側に配置されたフィルタ２３に堆積したＰＭを燃焼させるフィルタ再生処理を実施する例を示したが、制御装置１００を適用する車両はこうした構成に限らない。例えば、フィルタ２３を備えておらず、排気に含まれるＰＭを捕集するフィルタに触媒を担持させた触媒装置２２のみを備える車両に制御装置１００を適用し、昇温制御部１０１が、触媒装置２２を構成しているフィルタに堆積したＰＭを燃焼させて除去するフィルタ再生処理の一環として昇温制御を実行する、といった構成を採用することもできる。こうした車両の場合には、燃料導入処理によって触媒装置２２の上流側の部分で熱が発生する。そのため昇温制御では、触媒装置２２の上流側の部分で発生させた熱を、排気通路２１を流れるガスを媒体にして触媒装置２２の下流側に移送し、触媒装置２２を全体的に昇温する。
【０１０６】
制御装置１００によれば、停止禁止制御部１０２が、熱の移送の完了を判定する条件が成立するまでの間、間欠停止禁止制御を実行する。そのため、触媒装置２２の上流側で発生させた熱が下流側に移送されずに放熱してしまうことを抑制し、発生させた熱をその都度下流側に移送することができる。したがって、間欠停止禁止制御を実行しない場合と比較して触媒装置２２が広範囲に亘って昇温しやすくなる。すなわち、上記実施形態と同様に、間欠停止禁止制御を実行しない場合と比較してフィルタ再生処理を促進することができる。ひいてはＰＭの過剰な堆積を抑制することができる。
【０１０７】
・上記実施形態では、フィルタ２３に堆積したＰＭを燃焼浄化するために昇温制御を行うようにしていた。それ以外の目的で触媒装置２２を昇温する場合にも、上記実施形態での昇温制御を採用することができる。例えば、触媒温度が低下して触媒装置２２の排気浄化能力が低下したときに、同排気浄化能力を回復するために昇温制御を行うことが考えられる。また、排気通路２１における触媒装置２２よりも下流側の部分に配置された装置を昇温させるために昇温制御を実行することも考えられる。このようにフィルタ再生処理以外の目的で昇温制御を実施する場合には、触媒装置２２よりも上流側にフィルタ２３が配設されていてもよい。こうした構成であっても、制御装置１００のように、間欠停止禁止制御を実行することにより、燃料導入処理によって発生させた熱を無駄にせずに下流側に移送することができる。
【０１０８】
・制御装置１００は、排気通路２１に設置された触媒装置２２を備える内燃機関と、内燃機関に動力を伝達可能なモータと、を備えるものであれば、図１に示したものと異なる構成のハイブリッド車両にも適用することができる。
【０１０９】
・制御装置１００は、ハイブリッド車両に限らず、駆動力の発生源としてのモータを備えておらず、内燃機関１０の駆動力のみで走行する車両に適用することもできる。こうした車両におけるフィルタ再生処理では、内燃機関１０の燃焼運転が停止した状態で、気筒１１内の混合気を排気通路２１に送り出すためにクランク軸１４の回転を維持する必要がある。そこで、こうした車両に適用される制御装置１００では、上記実施形態のようなモータリングを実施できないため、車両の走行に内燃機関１０の動力を必要とせず、且つ駆動輪６２からの動力伝達でクランク軸１４の回転を維持可能な車両の惰性走行中に、燃料導入処理による昇温制御を実行し、フィルタ再生処理を実行する。この場合であっても、車両が停止して燃料導入処理が停止した場合に、間欠停止禁止制御によってアイドリングストップ制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止し、クランク軸１４を回転させ続けることによって、燃料導入処理によって発生させた熱を下流側に移送することができる。
【０１１０】
・上記実施形態では、燃料噴射弁１７による吸気通路１５内への燃料噴射を通じて燃料導入処理を実施していたが、気筒１１内に燃料を噴射する筒内噴射式の燃料噴射弁を備える内燃機関において気筒１１内への燃料噴射を通じて燃料導入処理を行うことも可能である。
【０１１１】
・積算ＧＡが規定値Σａに達したことを条件に熱の移送の完了を判定する例を示したが、熱の移送の完了を判定する条件は適宜変更することができる。例えば、クランク軸１４が規定回数回転したことを条件に熱の移送の完了を判定するようにしてもよい。クランク軸１４が回転するほど排気通路２１内のガスの移動による熱の移送が進行するためである。
【０１１２】
また、規定時間が経過したことを条件に熱の移送の完了を判定するようにしてもよい。しかし、この場合には、より確実に移送の完了を判定するためには、規定時間を長くせざるを得ず、上記実施形態のように積算ＧＡに基づいて移送の完了を判定する場合と比較して、間欠停止禁止制御の実行が過剰に長くなりやすい。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…内燃機関、１１…気筒、１４…クランク軸、１５…吸気通路、１６…スロットルバルブ、１７…燃料噴射弁、１８…点火装置、２１…排気通路、２２…触媒装置、２３…フィルタ、４０…第１遊星ギア機構、４１…サンギア、４２…リングギア、４３…ピニオンギア、４４…キャリア、４５…リングギア軸、５０…第２遊星ギア機構、５１…サンギア、５２…リングギア、５３…ピニオンギア、６０…減速機構、６１…差動機構、６２…駆動輪、７１…第１モータジェネレータ、７２…第２モータジェネレータ、７５…第１インバータ、７６…第２インバータ、７７…蓄電池、８０…アクセルポジションセンサ、８１…車速センサ、８２…エアフロメータ、８３…空燃比センサ、８４…排気温センサ、８５…クランク角センサ、８６…水温センサ、８７…電流センサ、１００…制御装置、１０１…昇温制御部、１０２…停止禁止制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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