(57)【要約】【課題】ストイキ制御とリーンバーン制御を切り替える際に発生するＮＯｘを抑制することができる車両用制御システム及び内燃機関用制御装置を提供する。【解決手段】車両用制御システム１０は、内燃機関用制御装置１１と、を備えている。内燃機関用制御装置１０は、ストイキ制御と、リーンバーン制御とで内燃機関を制御する。また、内燃機関用制御装置１０は、内燃機関２の動作をストイキ制御からリーンバーン制御、又はリーンバーン制御からストイキ制御に切り替える際に、内燃機関２への燃料の供給を停止可能に制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される燃料と空気の混合割合を理想空燃比で内燃機関を動作させるストイキ制御と、前記理想空燃比よりも前記燃料の量の割合を少ない空燃比で前記内燃機関を動作させるリーンバーン制御とで前記内燃機関を制御する内燃機関用制御装置を備え、
前記内燃機関用制御装置は、
前記内燃機関における動作を前記ストイキ制御から前記リーンバーン制御、又は前記リーンバーン制御から前記ストイキ制御に切り替える際に、前記内燃機関への燃料の供給を停止可能に制御する
車両制御システム。
【請求項２】
電力を充電するバッテリに充電された電力と前記内燃機関で発電された電力により車両を駆動する出力を発生させるモータを制御する電動機制御装置をさらに備え、
前記内燃機関用制御装置による制御によって前記内燃機関への燃料の供給を停止する間、前記電動機制御装置は、前記バッテリに充電された電力のみで前記モータを駆動させる
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記バッテリの充電量を取得するバッテリ制御装置をさらに備え、
前記内燃機関用制御装置は、前記バッテリ制御装置が取得した前記バッテリの充電量に基づいて、前記内燃機関を前記ストイキ制御で動作させるか、又は前記リーンバーン制御で動作させるかを判断し、前記内燃機関への燃料の供給を停止させる
請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記内燃機関用制御装置には、前記内燃機関の回転数に基づいて、前記内燃機関への燃料を停止させる時間、及び前記内燃機関への燃料の供給を停止させるか否かを判断する判断部を有する
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記内燃機関用制御装置は、前記内燃機関への燃料の供給を停止させる際、少なくとも前記内燃機関が一サイクルの動作を終了するまでの間、前記内燃機関への燃料の供給を停止させる
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項６】
車両の状態に応じて制御指令データを生成し、送信する統合制御装置をさらに備え、
前記内燃機関用制御装置は、前記統合制御装置から送信された前記制御指令データを受信し、前記制御指令データに基づいて、前記内燃機関における動作を前記ストイキ制御から前記リーンバーン制御、又は前記リーンバーン制御から前記ストイキ制御に切り替える
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項７】
供給される燃料と空気の混合割合を理想空燃比で内燃機関を動作させるストイキ制御と、前記理想空燃比よりも前記燃料の量の割合を少ない空燃比で前記内燃機関を動作させるリーンバーン制御とで前記内燃機関を制御し、
前記内燃機関における動作を前記ストイキ制御から前記リーンバーン制御、又は前記リーンバーン制御から前記ストイキ制御に切り替える際に、前記内燃機関への燃料の供給を停止可能に制御する
内燃機関用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を制御する車両制御システム及び内燃機関用制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を動作させるための燃料と空気の混合割合の制御としては、燃料と空気の混合割合を理想空燃比とするストイキ制御と、燃費向上のために燃料の量の割合を理想空燃比よりも少なくするリーンバーン制御とが知られている。そして、内燃機関用制御装置は、車両の走行状況に応じて、ストイキ制御とリーンバーン制御とを切り替えている。
【０００３】
しかしながら、ストイキ制御からリーンバーン制御、又はリーンバーン制御からストイキ制御に切り替わる際に、燃料と空気の混合割合（空燃比）は、パーシャル領域を通る。このパーシャル領域では、有害ガスである窒素酸化物（ＮＯｘ）が多く発生する。このＮＯｘの発生を抑制するため、例えば、特許文献１に記載された技術が提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、バイオマス由来燃料を含む第１の燃料と、バイオマス由来燃料の含有割合が第１の燃料より低いかまたはゼロである第２の燃料とを用いて運転可能な内燃機関の制御装置に関するものである。また、特許文献１に記載された技術は、内燃機関への、第１の燃料および第２の燃料の供給比率を可変とする燃料供給比率可変手段と、理論空燃比運転とリーンバーン運転とを切り替える際に、第２の燃料の供給比率を通常の供給比率より低くするかまたはゼロとする燃料供給比率制御手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９８０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制するために第１の燃料と第２の燃料の２種類の燃料が必要であり、装置の構成が煩雑になるという問題を有していた。
【０００７】
本目的は、上記の問題点を考慮し、ストイキ制御とリーンバーン制御を切り替える際に発生するＮＯｘを抑制することができる車両用制御システム及び内燃機関用制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し、目的を達成するため、車両用制御システムは、内燃機関用制御装置を備えている。内燃機関用制御装置は、供給される燃料と空気の混合割合を理想空燃比で内燃機関を動作させるストイキ制御と、理想空燃比よりも燃料の量の割合を少ない空燃比で内燃機関を動作させるリーンバーン制御とで内燃機関を制御する。また、内燃機関用制御装置は、内燃機関における動作をストイキ制御からリーンバーン制御、又はリーンバーン制御からストイキ制御に切り替える際に、内燃機関への燃料の供給を停止可能に制御する。
【０００９】
また、内燃機関用制御装置は、供給される燃料と空気の混合割合を理想空燃比で内燃機関を動作させるストイキ制御と、理想空燃比よりも燃料の量の割合を少ない空燃比で内燃機関を動作させるリーンバーン制御とで内燃機関を制御する。そして、内燃機関用制御装置は、内燃機関における動作をストイキ制御からリーンバーン制御、又はリーンバーン制御からストイキ制御に切り替える際に、内燃機関への燃料の供給を停止可能に制御する。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成の車両制御システム及び内燃機関用制御装置によれば、ストイキ制御とリーンバーン制御を切り替える際に発生するＮＯｘを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態例にかかる車両制御システムを備えた車両を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態例にかかる車両制御システムの内燃機関用制御装置が搭載された内燃機関及び内燃機関周りの構成を示す概略構成図である。
【図３】実施の形態例にかかる内燃機関用制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】従来のストイキ制御とリーンバーン制御の切り替え例を示すものであり、図４Ａは空燃比を示すグラフ、図４Ｂは窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を示すグラフ、図４Ｃは三元触媒におけるＮＯｘの浄化率を示すグラフである。
【図５】実施の形態例にかかる車両制御システムにおけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替え例を示すものであり、図５Ａは空燃比を示すグラフ、図５Ｂは窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を示すグラフ、図５Ｃは三元触媒におけるＮＯｘの浄化率を示すグラフである。
【図６】実施の形態例にかかる車両制御システムにおけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替えの第１の制御例を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態例にかかる車両制御システムにおけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替えの第１の制御例を示すフローチャートである。
【図８】第１の制御例におけるバッテリの充電量、空燃比及び内燃機関の回転数を示すグラフである。
【図９】第１の制御例におけるバッテリの充電量、空燃比及び内燃機関の回転数を示すグラフである。
【図１０】実施の形態例にかかる車両制御システムにおけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替えの第２の制御例を示すフローチャートである。
【図１１】モータ出力とバッテリの充電量の関係を示すグラフである。
【図１２】第２の制御例における要求出力、空燃比及び内燃機関の回転数を示すグラフである。
【図１３】第２の制御例における要求出力、空燃比及び内燃機関の回転数を示すグラフである。
【図１４】実施の形態例にかかる車両制御システムにおけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替えの第３の制御例を示すフローチャートである。
【図１５】第３の制御例における三元触媒の触媒温度、空燃比及び内燃機関の回転数を示すグラフである。
【図１６】第３の制御例における三元触媒の触媒温度、空燃比及び内燃機関の回転数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、車両制御システム及び内燃機関用制御装置の実施の形態例について、図１〜図１６を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１３】
１．実施の形態例
１−１．車両制御システムの構成例
まず、実施の形態例（以下、「本例」という）にかかる車両制御システムの構成例について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、車両制御システムを備えた車両の構成例を示す概略構成図である。
【００１４】
図１に示すように、車両１は、内燃機関の一例を示すエンジン２とモータ３とを有するハイブリッドシステムの車両である。図１に示すように、車両１は、エンジン２と、モータ３と、シャフト４と、このシャフト４に接続されているタイヤ５と、ジェネレータ６と、インバータ７と、バッテリ８と、を備えている。また、車両１には、車両制御システム１０が設けられている。
【００１５】
エンジン２の駆動軸には、ジェネレータ６が接続されている。そして、エンジン２とジェネレータ６は、電力を発生する発電機を構成する。エンジン２とジェネレータ６で発電された電力は、モータ３又はバッテリ８に供給される。これにより、バッテリ８が充電される。
【００１６】
モータ３は、バッテリ８に充電された電力、又はエンジン２とジェネレータ６で発電された電力により駆動する。モータ３が駆動することで、シャフト４を介してタイヤ５が回転する。
【００１７】
車両１は、バッテリ８に蓄えられた電力でモータ３を駆動して走行するパターンと、エンジン２とジェネレータ６で発電された電力でモータ３を駆動して走行するパターンを有している。さらに、車両１は、高負荷時には、バッテリ８の電力とエンジン２とジェネレータ６で発電された電力でモータ３を駆動して走行するパターンを有している。
【００１８】
さらに、減速時には、車両１は、タイヤ５からの運動エネルギーによりモータ３及びインバータ７が回転し、発電を行う。そして、モータ３及びインバータ７によって発電された電力は、バッテリ８に充電される。
【００１９】
また、車両１は、上述したエンジン２、モータ３やバッテリ８等を制御する車両制御システム１０を有している。車両制御システム１０は、内燃機関用制御装置の一具体例を示すエンジン制御装置１１と、バッテリ制御装置１２と、電動機制御装置１３と、統合制御装置１４とを備えている。エンジン制御装置１１、バッテリ制御装置１２、電動機制御装置１３及び統合制御装置１４は、通信線１６を介して互いに種々の情報を送受信する。通信線１６としては、例えば、多重通信線が用いられ、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルに基づくネットワークを構成する。なお、通信線１６としては、多重通信線に限定されるものではない。
【００２０】
統合制御装置１４は、車両１に設けた各種センサや、エンジン制御装置１１、バッテリ制御装置１２及び電動機制御装置１３から受信した情報から運転者の操作及び車両の状態を検出する。そして、統合制御装置１４は、車両１の走行パターンを判定し、制御指令データを、エンジン制御装置１１、バッテリ制御装置１２及び電動機制御装置１３に送信する。
【００２１】
ＥＣＵ（Engine Control Unit）であるエンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から送信された制御指令データに基づいて、内燃機関であるエンジン２の制御を行う。また、エンジン制御装置１１は、エンジン２から各種情報を取得し、統合制御装置１４に通信線を介して出力する。また、エンジン制御装置１１の詳細な構成については、後述する。
【００２２】
バッテリ制御装置１２は、バッテリ８の充電量ＳＯＣ（State Of Charge）を取得する。以下、単にＳＯＣと称す。そして、バッテリ制御装置１２は、取得したＳＯＣを統合制御装置１４に通信線１６を介して出力する。
【００２３】
電動機制御装置１３は、統合制御装置１４から送信された制御指令データに基づいて、モータ３及びインバータ７の駆動を制御する。また、電動機制御装置１３は、モータ３やインバータ７から各種情報を取得し、取得した情報を統合制御装置１４に通信線１６を介して出力する。
【００２４】
統合制御装置１４、エンジン制御装置１１、バッテリ制御装置１２及び電動機制御装置１３は、それぞれ例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、を有している。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用され、ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラム等を記憶している。
【００２５】
次に、図２を参照してエンジン２及びエンジン２周りの構成について説明する。
図２は、エンジン２及びエンジン２周りを示す概略構成図である。
図２に示すエンジン２は、筒内噴射型のエンジンである。エンジン２は、吸入行程、圧縮行程、燃焼（膨張）行程、排気行程の４行程を繰り返す４サイクルエンジンである。さらに、エンジン２は、例えば、４つの気筒（シリンダ）を備えた多気筒エンジンである。なお、エンジン２が有する気筒の数は、４つに限定されるものではなく、６つ又は８つ以上の気筒を有していてもよい。
【００２６】
エンジン２は、シリンダ４１と、ピストン４２と、クランクシャフト４３と、吸気バルブ４４と、排気バルブ４５と、吸気側カムシャフト４７と、排気側カムシャフト４８とを有している。ピストン４２は、燃焼圧力によりシリンダ４１内を往復運動する。ピストン４２には、クランクシャフト４３がコンロッドを介して接続されている。そして、ピストン４２の往復運動がクランクシャフト４３により回転運動に変換される。
【００２７】
吸気バルブ４４は、シリンダ４１における吸気ポートに開閉可能に配置されており、排気バルブ４５は、シリンダ４１における排気ポートに開閉可能に配置されている。吸気バルブ４４は、吸気側カムシャフト４７に当接し、排気バルブ４５は、排気側カムシャフト４８に当接している。そして、吸気側カムシャフト４７及び排気側カムシャフト４８が回転することで、吸気バルブ４４及び排気バルブ４５が駆動する。吸気バルブ４４が駆動することで、吸気ポートからシリンダ４１内にガスが流入する。また、排気バルブ４５が駆動することで、燃焼後の排気ガスがシリンダ４１の排気ポートから排出される。
【００２８】
また、吸気側カムシャフト４７及び排気側カムシャフト４８は、不図示のタイミングベルトを介してクランクシャフト４３から動力が伝達される。そして、吸気側カムシャフト４７及び排気側カムシャフト４８は、クランクシャフト４３の回転と同期して回転する。
【００２９】
また、エンジン２における各シリンダ４１には、それぞれ燃料噴射装置４９と、点火プラグ４６が設けられている。燃料噴射装置４９は、燃料をシリンダ４１の燃焼室５０へ噴射する。燃料噴射装置４９は、燃料供給配管及びコモンレールを介して燃料が貯蔵された燃料タンク６０に接続されている。燃料供給配管には、燃料ポンプ６１と、燃料圧レギュレータ６２と、高圧燃料ポンプ６３が配置されている。
【００３０】
燃料タンク６０に貯蔵された燃料は、燃料ポンプ６１により一次加圧されて燃料圧レギュレータ６２に圧送される。一次加圧された燃料は、燃料圧レギュレータ６２により一定の圧力に調整される。燃料圧レギュレータ６２により圧力が調整された燃料は、高圧燃料ポンプ６３によって更に高い圧力に二次加圧されて、燃料噴射装置４９に接続されたコモンレールに圧送される。そして、高圧された燃料は、燃料噴射装置４９により、燃焼室５０に噴射される。これにより、燃焼室５０には、吸気ポートから吸入されたガスと、燃料噴射装置４９に噴射された燃料により混合気が生成される。
【００３１】
生成された燃料は、所定の点火時期で点火プラグ４６から発生される火花により燃焼し、その燃焼圧によりピストン４２を押し下げる。また、点火プラグ４６には、点火コイル５４が接続されている。点火コイル５４は、エンジン制御装置１１の制御の下、高電圧を生成し、点火プラグ４６に印加する。
【００３２】
燃料噴射装置４９、点火コイル５４、燃料ポンプ６１及び高圧燃料ポンプ６３は、それぞれエンジン制御装置１１の制御信号により制御される。
【００３３】
また、エンジン２には、カム角センサ５１と、クランク角センサ５２と、水温センサ５３が設けられている。カム角センサ５１は、排気側カムシャフト４８の軸部に設けたシグナルロータの信号を検出することで、排気側カムシャフト４８の位相を検出する。そして、カム角センサ５１は、検出した排気側カムシャフト４８の位相情報をエンジン制御装置１１に出力する。なお、カム角センサ５１は、吸気側カムシャフト４７の位相を検出するように構成してもよい。
【００３４】
クランク角センサ５２は、クランクシャフト４３の軸部に設けたシグナルローラの信号を検出することで、クランクシャフト４３の回転と位相を検出する。そして、クランク角センサ５２は、検出した回転及び位相情報をエンジン制御装置１１に出力する。水温センサ５３は、シリンダ４１を冷却する冷却水の温度を測定する。そして、水温センサ５３は、測定した冷却水の温度情報をエンジン制御装置１１に出力する。
【００３５】
また、エンジン２には、空気からなるガスを取り込む吸気系システム７０と、排気ガスを排気する排気系システム８０が設けられている。
【００３６】
吸気系システム７０は、エアクリーナ７１と、スロットルボディ７３と、コレクタ７４と、吸気管７５とを有している。エアクリーナ７１の入口部７２から外部の空気を取り込む。エアクリーナ７１における入口部７２とは反対側には、スロットルボディ７３が接続されている。
【００３７】
スロットルボディ７３には、スロットルバルブ７６が配置されている。スロットルバルブ７６は、駆動モータ７７により開閉可能に駆動し、吸気する空気を調整する。駆動モータ７７は、後述するエンジン制御装置１１に設けたスロットルバルブ駆動回路３０６（図３参照）からの駆動信号に基づいて駆動する。また、スロットルバルブ７６の近傍には、スロットルバルブ７６の開度を検出するためのスロットルセンサ７９が設けられている。スロットルセンサ７９が検出したスロットバルブ７６の開度情報は、エンジン制御装置１１に出力される。
【００３８】
また、スロットルバルブ７６とエアクリーナ７１との間には、エアフローセンサ７８が配置されている。エアフローセンサ７８は、エアクリーナ７１から吸気された空気の吸気量を測定する。そして、エアフローセンサ７８は、測定した吸気情報をエンジン制御装置１１に出力する。
【００３９】
また、スロットルボディ７３は、コレクタ７４を介して吸気管７５に接続されている。吸気管７５は、エンジン２における各シリンダ４１の吸気ポートに接続されている。そして、スロットルボディ７３及びコレクタ７４を通過した空気は、吸気管７５により各シリンダ４１に分配供給される。
【００４０】
さらに、吸気管７５におけるシリンダ４１の吸気ポートに接続される箇所は、第１吸気路７５ａと、第２吸気路７５ｂの２つに分かれている。そして、吸気管７５における第２吸気路７５ｂの吸気口には、タンブルバルブ９０が配置されている。タンブルバルブ９０は、第２吸気路７５ｂの吸気口を開閉可能に配置されている。後述するエンジン制御装置１１のタンブルバルブ駆動回路３０９（図３参照）からの駆動信号に基づいて、不図示の駆動モータが駆動することで、タンブルバルブ９０の開度が調整される。これにより、吸気管７５における第２吸気路７５ｂを流れる空気量を制御することができる。
【００４１】
また、第１吸気路７５ａを流れる空気量と、第２吸気路７５ｂを流れる空気量の割合を変化させることで、燃焼室５０内に吸気される空気におけるシリンダ４１の軸方向への空気の流れ、いわゆるタンブル流の強さを調整することができる。
【００４２】
排気系システム８０は、排気管８１と、三元触媒８２と、空燃比センサ８３と、触媒温度センサ８４とを備えている。排気管８１は、各シリンダ４１の排気ポートに接続されている。そして、排気管８１には、各シリンダ４１の排気ポートから排気された排気ガスが通過する。
【００４３】
排気管８１におけるシリンダ４１の排気ポートとは反対側には、三元触媒８２が配置されている。三元触媒８２は、排気ガスに含まれる例えば、窒素酸化物（ＮＯｘ）からなる有害物質を浄化する。
【００４４】
また、排気管８１における三元触媒８２の近傍には、空燃比センサ８３が配置されている。空燃比センサ８３は、排気ガス中に含まれる酸素濃度を検出する。そして、空燃比センサ８３は、検出した酸素濃度情報をエンジン制御装置１１に出力する。さらに、三元触媒８２には、触媒温度センサ８４が設けられている。触媒温度センサ８４は、三元触媒８２の温度を測定し、測定した触媒温度情報をエンジン制御装置１１に出力する。
【００４５】
なお、本例では、エンジン２として燃料をシリンダ４１の燃焼室５０に直接噴射する筒内噴射型の内燃機関を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、吸気管７５における吸気ポートの近傍や、スロットルバルブ７６の近傍に燃料噴射装置４９を配置し、吸気管７５に燃料を噴射する内燃機関にも適用できるものである。
【００４６】
また、本例のエンジン２は、燃料と空気の混合割合を理想空燃比とするストイキ制御と、燃費向上のために燃料の量の混合割合を理想空燃比よりも少なくするリーンバーン制御で、燃焼する。エンジン２がストイキ制御によりストイキ燃焼する場合、混合気の空燃比は、燃焼室５０内において均一となる。そして、燃焼室５０内において混合気は、均質燃焼を行う。
【００４７】
これに対して、エンジン２がリーンバーン制御によりリーン燃焼する場合、タンブルバルブ９０の開度が調整されて、燃焼室５０内のタンブル流の強さが調整される。このタンブル流の強さを調整することで、燃焼室５０内における空気の燃料の割合を層状に変化させて燃焼させる成層燃焼を行うことができる。例えば、燃焼室５０における点火プラグ４６の周辺だけ燃料の割合を濃くし、燃焼室５０に他の領域では、燃料の割合を薄くする。その結果、燃料における空気に対する割合を理想空燃比で燃焼するストイキ燃焼よりも少なくすることができ、エンジン２は、リーンバーン制御によりリーン燃焼を行う。
【００４８】
１−２．エンジン制御装置の構成例
次に、図３を参照してエンジン２を制御するエンジン制御装置１１の構成について説明する。
図３は、エンジン制御装置１１の構成を示すブロック図である。
【００４９】
図３に示すように、エンジン制御装置１１は、入力回路３０１と、入出力ポート３０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０５を有する。また、エンジン制御装置１１は、スロットルバルブ駆動回路３０６と、燃料噴射装置駆動回路３０７と、点火出力回路３０８と、タンブルバルブ駆動回路３０９を有している。
【００５０】
入力回路３０１には、スロットルセンサ７９、エアフローセンサ７８、クランク角センサ５２、水温センサ５３、空燃比センサ８３、カム角センサ５１、触媒温度センサ８４、アクセルセンサ２０等の各センサの出力が入力される。アクセルセンサ２０は、アクセルペダル２１（図２参照）が操作された際に、アクセルペダルの操作量を検出する。
【００５１】
入力回路３０１は、入力された信号に対してノイズ除去等の信号処理を行って、入出力ポート３０２へ送る。入出力ポート３０２の入力ポートに入力された値はＲＡＭ３０３に格納される。
【００５２】
ＲＯＭ３０４には、ＣＰＵ３０５により実行される各種演算処理の内容を記述した制御プログラムや、各処理に用いられるＭＡＰやデータテーブル等が記憶されている。ＲＡＭ３０３には、入出力ポート３０２の入力ポートに入力された値や、制御プログラムに従って演算された各アクチュエータの操作量を表す値を格納する格納領域が設けられている。また、ＲＡＭ３０３に格納された各アクチュエータの操作量を表す値は、入出力ポート３０２の出力ポートに送られる。
【００５３】
入出力ポート３０２の出力ポートにセットされたスロットルバルブ７６の目標開度を実現する駆動信号は、スロットルバルブ駆動回路３０６を経て、スロットルバルブ７６を駆動する駆動モータ７７に送られる。燃料噴射装置４９の駆動信号は、開弁時ＯＮ、閉弁時ＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号である。入出力ポート３０２の出力ポートにセットされた燃料噴射装置４９の駆動信号は、燃料噴射装置駆動回路３０７で燃料噴射装置４９を駆動するのに十分なエネルギーに増幅されて、燃料噴射装置４９に供給される。
【００５４】
点火プラグ４６に対する作動信号は、点火出力回路３０８に接続された点火コイル５４の通流時にＯＮとなり、非通流時にＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号である。点火プラグ４６の点火時期は、点火プラグ４６に対する作動信号がＯＮからＯＦＦになる時点である。入出力ポート３０２の出力ポートにセットされた点火プラグ４６に対する作動信号は、点火出力回路３０８で点火に必要な十分なエネルギーに増幅されて、点火プラグ４６に供給される。
【００５５】
また、入出力ポート３０２の出力ポートにセットされたタンブルバルブ９０の開閉を示す駆動信号は、タンブルバルブ駆動回路３０９を経て、タンブルバルブ９０を駆動する駆動モータに送られる。
【００５６】
２．ストイキ制御とリーンバーン制御の切り替え
２−１．従来の切り替え例
次に、従来のストイキ制御とリーンバーン制御の切り替え例について図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明する。図４Ａは、空気の燃料の割合である空燃比を示すグラフである。縦軸は、空燃比を示し、横軸は、時間を示している。図４ＢはＮＯｘの濃度を示すグラフ、図４Ｃは、三元触媒８２におけるＮＯｘの浄化率を示すグラフである。図４Ｂ及び図４Ｃともに、横軸は空燃比を示している。図４Ｂにおける縦軸はＮＯｘ濃度を示し、図４Ｃにおける縦軸は触媒浄化率を示している。
【００５７】
図４Ａに示すように、ストイキ制御からリーンバーン制御に切り替わる際、空燃比は、理想空燃比である１４．７から燃料の割合が少なくなった１８に連続して変化している。また、リーンバーン制御からストイキ制御に切り替わる際、空燃比は、１８から理想空燃比である１４．７に連続して変化している。そのため、空燃比は、ストイキ領域とリーンバーン領域の中間域であるパーシャル領域Ｐを通る。
【００５８】
また、図４Ｂに示すように、理想空燃比（１４．７）付近で、ＮＯｘの濃度が最大となり、理想空燃比よりも燃料の割合が濃く（リッチ）、又は薄く（リーン）なると、ＮＯｘの濃度は、減少する。しかしながら、図４Ｃに示すように、理想空燃比よりも燃料の割合が薄く（リーン）なると、三元触媒８２におけるＮＯｘの浄化率が低下する。そのため、ストイキ制御よりも燃焼の割合が薄いパーシャル領域Ｐでは、ＮＯｘが多く発生する。
【００５９】
２−２．本例の切り替え例
次に、本例の車両制御システム１０におけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替え例について図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明する。図５Ａは、空燃比を示すグラフ、図５ＢはＮＯｘの濃度を示すグラフ、図５Ｃは触媒浄化率を示すグラフである。
【００６０】
図５Ａに示すように、本例の車両制御システム１０では、統合制御装置１４又はエンジン制御装置１１は、ストイキ制御からリーンバーン制御に切り替える際、又はリーンバーン制御からストイキ制御に切り替える際に、所定時間、燃焼室５０への燃料の供給を停止する燃料カットＦ／Ｃ（Ｆｕｅｌ  Ｃｕｔ）を行う。すなわち、エンジン制御装置１１は、燃料噴射装置駆動回路３０７を介して燃料噴射装置４９を制御し、所定時間、燃料噴射装置４９からの燃料の噴射を停止させる。
【００６１】
また、統合制御装置１４又はエンジン制御装置１１は、少なくともエンジン２における一つのシリンダ４１が一サイクルの動作を終了するまでの間、燃料カットＦ／Ｃを行う。また、複数のシリンダ４１を有するエンジン２では、全てのシリンダ４１が一サイクルの動作を終了するまでの間、燃料噴射装置４９からの燃料の噴射を停止させる。
【００６２】
エンジン２が一サイクルの動作を終了するまでの間、燃料カットＦ／Ｃを行うことで、シリンダ４１の燃焼室５０に残留する混合気を完全に排気することができる。なお、燃焼室５０や吸気管７５に残留する混合気を確実に排気させるためには、エンジン２が一サイクル以上動作を終了するまで、燃料カットＦ／Ｃを行うことが好ましい。
【００６３】
これにより、空燃比は、ストイキ制御での１４．７、又はリーンバーン制御での１８からほぼ垂直に下がり、０になる。そして、燃料カットＦ／Ｃが終了すると、空燃比は、０からリーンバーン制御での１８、又はストイキ制御での１４．７に垂直に立ち上がる。そのため、空燃比は、ストイキ領域とリーンバーン領域の中間域であるパーシャル領域Ｐを通らない。
【００６４】
そして、図５Ｃに示すように、理想空燃比よりも燃料の割合が薄く（リーン）なると、三元触媒８２におけるＮＯｘの浄化率が低下するが、図５Ｂに示すように、ＮＯｘの濃度は、減少する。これにより、ストイキ制御とリーンバーン制御を切り替える際に発生するＮＯｘを抑制することができる。
【００６５】
３．制御例
３−１．第１の制御例
次に、上述した構成を有する車両制御システム１０におけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替えの第１の制御例について図６〜図９を参照して説明する。
【００６６】
第１の制御例では、バッテリ８のＳＯＣに応じてストイキ制御とリーンバーン制御を切り替える例を示している。図６及び図７は、第１の制御例にかかるフローチャートである。図６に示すフローチャートでは、バッテリ８のＳＯＣが低下し、リーンバーン制御からストイキ制御に切り替える例を示している。図７に示すフローチャートでは、バッテリ８のＳＯＣが上昇し、ストイキ制御からリーンバーン制御に切り替える例を示している。
【００６７】
また、図８Ａ及び図９Ａは、ＳＯＣの変化を示すグラフ、図８Ｂ、図９Ｂ及び図９Ｄは、空燃比を示すグラフ、図８Ｃ、図９Ｃ及び図９Ｅは、エンジン２の回転数を示すグラフである。図８〜図９における横軸は、いずれも時間を示している。
【００６８】
リーンバーン制御によりリーン燃焼（理想空燃比よりも少ない燃焼での成層燃焼）では、ストイキ制御によりストイキ燃焼（理想空燃比による均質燃焼）よりもエンジン２の出力が低下する。そのため、リーン燃焼では、バッテリ８への充電量もストイキ燃焼よりも少なくなる。さらに、車両１の走行状態によっては、エンジン２の発電によるバッテリ８への充電量よりも、バッテリ８の電力消費量が上回り、バッテリ８のＳＯＣが低下する場合がある。
【００６９】
そこで、図６に示すように、まずバッテリ制御装置１２は、バッテリ８のＳＯＣを計算又は計測する（ステップＳ１１）。そして、バッテリ制御装置１２は、計算又は計測したＳＯＣを統合制御装置１４に出力する。次に、統合制御装置１４の判断部であるＣＰＵは、バッテリ制御装置１２から出力されたＳＯＣが第１ＳＯＣ閾値Ｘ１（図８Ａ参照）以下に達したか否かを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理において統合制御装置１４は、ＳＯＣが第１ＳＯＣ閾値Ｘ１以下であると判断した場合（ステップＳ１２のＹＥＳ判定）、制御指令データを、エンジン制御装置１１及び電動機制御装置１３に送信する。
【００７０】
エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、図８Ｂに示すように、燃料噴射装置駆動回路３０７を介して燃料噴射装置４９からの燃料の噴射を停止させて、燃料カットＦ／Ｃを行う。燃料カットＦ／Ｃが行われると、図８Ｃに示すように、エンジン２の回転数が低下し、エンジン２からの出力が低下する。そのため、電動機制御装置１３は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、バッテリ８からの電力のみでモータ３を駆動させる。すなわち、燃料カットＦ／Ｃの間は、車両１は、バッテリ８からの電力のみで走行する、いわゆるＥＶ走行を行う（ステップＳ１３）。これにより、エンジン２に対して燃料カットＦ／Ｃを行っても車両１の駆動力を保つことができる。
【００７１】
なお、図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、燃料カットＦ／Ｃの時間が長くなると、エンジン２の回転数が大きく低下する。また、ストイキ燃焼による運転領域は、エンジン回転数が高い領域であることが多い。そのため、リーンバーン制御によるリーン燃焼からストイキ制御によるストイキ燃焼に切り替わった際に、エンジン回転数の変動が大きくなり、ドライバに違和感を与えるおそれがある。
【００７２】
そのため、ステップＳ１３において燃料カットＦ／Ｃを行っている間、不図示の回転数検出センサを用いてエンジン２の回転数を計測する（ステップＳ１４）。そして、回転数検出センサは、計測した回転数情報をエンジン制御装置１１に出力する。次に、エンジン制御装置１１は、回転数情報を統合制御装置１４に送信する。
【００７３】
そして、統合制御装置１４のＣＰＵは、エンジン回転数が所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の処理において、統合制御装置１４は、エンジン回転数が所定値以下であると判断した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ判定）、制御指令データをエンジン制御装置１１及び電動機制御装置１３に送信する。
【００７４】
エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、ストイキ制御に切り替え、エンジン２をストイキ燃焼で動作させる（ステップＳ１６）。すなわち、エンジン制御装置１１は、タンブルバルブ駆動回路３０９を介してタンブルバルブ９０の開度を調整し、燃焼室５０での混合気の空燃比を、ストイキ領域となるように燃料噴射装置駆動回路３０７やスロットルバルブ駆動回路３０６を制御する。そして、エンジン制御装置１１は、燃料噴射装置駆動回路３０７を介して燃料噴射装置４９から噴射される燃料の量を調整する。これにより、エンジン２の動作は、リーンバーン制御からストイキ制御に切り替わる。
【００７５】
エンジン回転数を計測することで、図９Ｄ及び図９Ｅに示すように、燃料カットＦ／Ｃの時間を短くできると共に、エンジン回転数が大きく下がることを抑制できる。これにより、リーン燃焼から燃料カットＦ／Ｃを経て、ストイキ制御によるストイキ燃焼に切り替わる際に、エンジン回転数の変動を小さく抑えることができ、ドライバに与える違和感を解消させることができる。
【００７６】
また、ステップＳ１２の処理において、統合制御装置１４は、ＳＯＣが第１ＳＯＣ閾値Ｘ１以下ではないと判断した場合（ステップＳ１２のＮＯ判定）、エンジン制御装置１１によってリーンバーン制御でのリーン燃焼によるエンジン２の動作を継続させる（ステップＳ１７）。
【００７７】
また、ストイキ制御によるストイキ燃焼では、バッテリ８への充電量もリーン燃焼よりも多くなる。そのため、車両１の走行状態によっては、バッテリ８の電力消費量よりも、エンジン２の発電によるバッテリ８への充電量が上回り、バッテリ８のＳＯＣが十分に充電される場合がある。この場合では、エンジン２からの出力を小さくし、燃費を向上させるためにリーンバーン制御によるリーン燃焼を行うことが好ましい。
【００７８】
図７に示すように、まずバッテリ制御装置１２は、バッテリ８のＳＯＣを計算又は計測する（ステップＳ２１）。そして、バッテリ制御装置１２は、計算又は計測したＳＯＣを統合制御装置１４に出力する。次に、統合制御装置１４は、バッテリ制御装置１２から出力されたＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値Ｘ２（図８Ａ参照）以上に達したか否かを判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の処理において統合制御装置１４は、ＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値Ｘ２以上であると判断した場合（ステップＳ２２のＹＥＳ判定）、制燃料カットＦ／Ｃを行い、かつＥＶ走行するように、エンジン制御装置１１及び電動機制御装置１３に制御指令データを送信する。
【００７９】
エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、図８Ｂに示すように、燃料噴射装置駆動回路３０７を介して燃料噴射装置４９からの燃料の噴射を停止させる。電動機制御装置１３は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、バッテリ８からの電力のみでモータ３を駆動させる。すなわち、燃料カットＦ／Ｃの間は、車両１は、バッテリ８からの電力のみで走行する、いわゆるＥＶ走行を行う（ステップＳ２３）。これにより、エンジン２の燃料カットＦ／Ｃをしても車両１の駆動力を保つことができる。
【００８０】
次に、ステップＳ２３において燃料カットＦ／Ｃを行っている間、不図示の回転数検出センサを用いてエンジン２の回転数を計測する（ステップＳ２４）。そして、回転数検出センサは、計測した回転数情報をエンジン制御装置１１に出力する。次に、エンジン制御装置１１は、回転数情報を統合制御装置１４に送信する。
【００８１】
そして、統合制御装置１４は、エンジン回転数が所定値以下に達したか否かを判断する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の処理において、統合制御装置１４は、エンジン回転数が所定値以下に達したと判断した場合（ステップＳ２５のＹＥＳ判定）、制御指令データをエンジン制御装置１１及び電動機制御装置１３に送信する。
【００８２】
エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、リーンバーン制御に切り替え、エンジン２をリーン燃焼で動作させる（ステップＳ２６）。すなわち、エンジン制御装置１１は、タンブルバルブ駆動回路３０９を介してタンブルバルブ９０の開度を調整し、燃焼室５０での混合気の空燃比を、リーンバーン領域となるように燃料噴射装置駆動回路３０７やスロットルバルブ駆動回路３０６を制御する。そして、エンジン制御装置１１は、燃料噴射装置駆動回路３０７を介して燃料噴射装置４９から噴射される燃料の量を調整する。これにより、エンジン２の動作は、ストイキ制御からリーンバーン制御に切り替わる。
【００８３】
また、ステップＳ２２の処理において、統合制御装置１４は、ＳＯＣが第２ＳＯＣ閾値Ｘ２以上に達していないと判断した場合（ステップＳ２２のＮＯ判定）、エンジン制御装置１１によってストイキ制御でのストイキ燃焼によるエンジン２の動作を継続させる（ステップＳ２７）。このように、バッテリ８のＳＯＣに基づいて、エンジン２の動作を、ストイキ制御又はリーンバーン制御に切り替えることで、効率良くバッテリ８を充電することができる。さらに、バッテリ８のＳＯＣに基づいて、燃料カットＦ／Ｃを行うことで、モータ３で発生する出力が大きく低下することを抑制することができる。
【００８４】
なお、ステップＳ１５及びステップＳ２５の処理におけるエンジン回転数が所定値以下に達したか否かを判断は、統合制御装置１４のＣＰＵで行った例を説明したが、これに限定されるものではない。ステップＳ１５及びステップＳ２５の判断は、エンジン制御装置１１の判断部であるＣＰＵ３０５で行ってもよい。
【００８５】
さらに、燃料カットＦ／Ｃ時のエンジン回転数の変動情報を、エンジン制御装置１１、又は統合制御装置１４の記憶部を示すＲＯＭ３０４に予め記憶させてもよい。そして、エンジン制御装置１１、又は統合制御装置１４のＣＰＵ３０５は、予め記憶されているエンジン回転数の変動情報から、エンジン回転数を予測し、燃料カットＦ／Ｃの時間を設定してもよい。
【００８６】
３−２．第２の制御例
次に、上述した構成を有する車両制御システム１０におけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替えの第２の制御例について図１０〜図１３を参照して説明する。
【００８７】
第２の制御例では、ドライバのアクセルペダル２１の操作による加減速時におけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替え例を示している。図１０は、第２の制御例にかかるフローチャートである。図１１は、モータ出力とＳＯＣの関係を示すグラフである。図１２Ａ及び図１３Ａは、要求出力の変化を示すグラフ、図１２Ｂ及び図１３Ｂは、空燃比を示すグラフ、図１２Ｃ及び図１３Ｃは、エンジン回転数を示すグラフである。図１２〜図１３における横軸は、いずれも時間を示している。
【００８８】
まず、図１０に示すように、アクセルペダルをドライバが踏み込み、要求出力が増加した場合（ステップＳ３１）、エンジン制御装置１１は、アクセルセンサ２０が検出したアクセルペダル２１の操作情報を取得する。そして、エンジン制御装置１１は、取得した操作情報を統合制御装置１４に送信する。統合制御装置１４は、エンジン２の始動が必要な要求出力であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。
【００８９】
ステップ３２の処理において、要求出力がエンジン２の始動閾値Ｙ１（図１２Ａ及び図１３Ａ参照）に達したと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ３２のＹＥＳ判定）、統合制御装置１４は、エンジン制御装置１１に制御指令データを送信する。そして、エンジン制御装置１１は、各駆動回路３０６、３０７、３０８、３０９を介してエンジン２を始動させる（ステップＳ３３）。また、エンジン制御装置１１は、エンジン２の始動時では、リーンバーン制御によるリーン燃焼でエンジン２を動作させる（ステップＳ３４）。
【００９０】
次に、統合制御装置１４のＣＰＵは、ストイキ燃焼が必要か否かを判断する（ステップＳ３５）。すなわち、統合制御装置１４は、要求出力が、ストイキ燃焼閾値Ｙ２（図１２Ａ及び図１３Ａ）以上に達したか否かを判断する。ステップＳ３５の処理において、要求出力がストイキ燃焼閾値Ｙ２以上に達したと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ３５のＹＥＳ判定）、バッテリ８での出力のみで要求出力を出せるか否かを統合制御装置１４のＣＰＵが判断する（ステップＳ３６）。
【００９１】
ここで、図１１に示すように、モータ３におけるバッテリ８のみの出力は、バッテリ８のＳＯＣによって変化する。そして、モータ３におけるバッテリ８のみで要求出力を出せない場合、ドライバがアクセルペダル２１を踏み込んでも加速しないことが考えられる。そのため、要求出力が、モータ３におけるバッテリ８のみで出せる出力以下であると統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ３６のＹＥＳ判定）、燃料カットＦ／Ｃを行い、かつＥＶ走行するように、制御指令データをエンジン制御装置１１及び電動機制御装置１３に送信する。
【００９２】
エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、図１２Ｂに示すように、燃料噴射装置駆動回路３０７を介して燃料噴射装置４９からの燃料の噴射を停止させる。また、電動機制御装置１３は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、バッテリ８からの電力のみでモータ３を駆動させる。すなわち、燃料カットＦ／Ｃの間は、車両１は、バッテリ８からの電力のみで走行する、いわゆるＥＶ走行を行う（ステップＳ３７）。
【００９３】
次に、燃料カットＦ／Ｃが終了すると、統合制御装置１４は、ストイキ制御によるストイキ燃焼でエンジン２を動作させるように、制御指令データをエンジン制御装置１１に送信する。エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、ストイキ制御に切り替え、エンジン２をストイキ燃焼で動作させる（ステップＳ３８）。
【００９４】
要求出力が、モータ３におけるバッテリ８のみで出せる出力以上であると統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ３６のＮＯ判定）、燃料カットＦ／Ｃを行わずにストイキ制御によるストイキ燃焼でエンジン２を動作させるように、エンジン制御装置１１に制御指令データを送信する。エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、ストイキ制御に切り替え、エンジン２をストイキ燃焼で動作させる（ステップＳ３８）。
【００９５】
図１３Ｂ及び図１３Ｃに示すように、燃料カットＦ／Ｃが行われないため、エンジン回転数が低下することがない。これにより、リーンバーン制御からストイキ制御に切り替わる際には、バッテリ８だけでなくエンジン２の出力がモータ３に加わる。その結果、要求出力に対して駆動力が低下することを防ぐことができる。なお、燃料カットＦ／Ｃを行わないため、空燃比は、ストイキ領域とリーンバーン領域の中間域であるパーシャル領域を通過する。そのため、エンジン２の回転数の変動がドライバへの違和感にならない範囲の短い期間で、リーンバーン制御からストイキ制御への切り替えを行うことが好ましい。
【００９６】
また、ステップＳ３５の処理において、要求出力がストイキ燃焼閾値Ｙ２に達していないと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ３５のＮＯ判定）、統合制御装置１４は、エンジン制御装置１１にリーンバーン制御を継続させるように制御指令データを送信する。
【００９７】
さらに、ステップＳ３１の処理において、要求出力がエンジン２の始動閾値Ｙ１に達していないと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ３１のＮＯ判定）、統合制御装置１４は、バッテリ８からの電力のみで走行する、いわゆるＥＶ走行を継続させるように、電動機制御装置１３に制御指令データを送信する（ステップＳ３９）。これにより、要求出力に応じて、最適な制御方法で、車両１の走行を制御することができる。
【００９８】
なお、要求出力がリーン燃焼閾値Ｙ３まで低下した場合は、統合制御装置１４は、燃料カットＦ／Ｃを行い、かつＥＶ走行するように、制御指令データをエンジン制御装置１１及び電動機制御装置１３に送信する。そして、燃料カットＦ／Ｃが終了すると、統合制御装置１４は、リーンバーン制御によるリーン燃焼でエンジン２を動作させるように、制御指令データをエンジン制御装置１１に送信する。
【００９９】
ストイキ制御からリーンバーン制御に切り替わる際は、要求出力が低下する場合が多く、モータ３におけるバッテリ８のみで出せる出力よりも要求出力は小さくなる。そのため、燃料カットＦ／Ｃを行い、かつＥＶ走行してもドライバに違和感を与えることがない。従って、ストイキ制御からリーンバーン制御に切り替わる際は、ＮＯｘの発生を抑制するために、燃料カットＦ／Ｃが行われる。
【０１００】
３−３．第３の制御例
次に、上述した構成を有する車両制御システム１０におけるストイキ制御とリーンバーン制御の切り替えの第３の制御例について図１４〜図１６を参照して説明する。
【０１０１】
図１４は、第３の制御例にかかるフローチャートである。図１５Ａ及び図１６Ａは、触媒温度の変化を示すグラフ、図１５Ｂ及び図１６Ｂは、空燃比を示すグラフ、図１５Ｃ及び図１６Ｃは、エンジン回転数を示すグラフである。図１５〜図１６における横軸は、いずれも時間を示している。
【０１０２】
ここで、ハイブリッドシステムにおいて、バッテリ８のみの電力で走行するＥＶ走行の時間が長くなり、エンジン２の停止時間が長くなると、排気管８１に設けた三元触媒８２の温度が低下する。三元触媒８２の温度が触媒活性化温度よりも下回ると、三元触媒８２での浄化率が悪化するため、三元触媒８２の温度を、触媒活性化温度以上に保つことが好ましい。そのため、三元触媒８２の温度が一定以下になった場合は、エンジン２を始動して、排気ガスの熱や燃焼室５０の燃焼熱等により三元触媒８２を暖機する必要がある。第３の制御例では、この三元触媒８２の暖機動作の制御例について説明する。
【０１０３】
図１４に示すように、触媒温度センサ８４は、三元触媒８２の温度を測定する（ステップＳ４１）。次に、触媒温度センサ８４は、測定した触媒温度情報をエンジン制御装置１１に出力する。さらに、エンジン制御装置１１は、触媒温度センサ８４から出力された触媒温度情報を統合制御装置１４に送信する。
【０１０４】
次に、統合制御装置１４のＣＰＵは、受信した触媒温度が、第１触媒温度閾値Ｔ１（図１５Ａ及び図１６Ａ参照）以下であるか否かを判断する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２の処理において、触媒温度が第１触媒温度閾値Ｔ１以下でないと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ４２のＮＯ判定）、第３の制御例は、終了する。
【０１０５】
これに対して、触媒温度が第１触媒温度閾値Ｔ１以下であると統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ４２のＹＥＳ判定）、統合制御装置１４は、エンジン制御装置１１に対してストイキ制御によるストイキ燃焼でエンジン２を始動させるように制御指令データを送信する。そして、エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、ストイキ制御によるストイキ燃焼でエンジン２を始動させる（ステップＳ４３）。
【０１０６】
次に、触媒温度センサ８４は、三元触媒８２の温度を測定する（ステップＳ４４）。触媒温度センサ８４は、測定した触媒温度情報をエンジン制御装置１１に出力し、エンジン制御装置１１は、触媒温度センサ８４から出力された触媒温度情報を統合制御装置１４に送信する。
【０１０７】
次に、統合制御装置１４のＣＰＵは、受信した触媒温度が、第２触媒温度閾値Ｔ２（図１５Ａ参照）以上に達したか否かを判断する（ステップＳ４５）。ステップＳ４５の処理において、触媒温度が第２触媒温度閾値Ｔ２以上に達していないと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ４５のＮＯ判定）、ステップＳ４４の処理に戻り、触媒温度センサ８４により三元触媒８２の温度を測定する。
【０１０８】
また、ステップＳ４５の処理において、触媒温度が第２触媒温度閾値Ｔ２以上に達したと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ４５のＹＥＳ判定）、統合制御装置１４のＣＰＵは、エンジン２を停止した後も触媒温度を維持することが可能か否かを判断する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６の処理では、統合制御装置１４は、外気温や、触媒温度が図１６Ａに示すエンジン停止閾値Ｔ３に達したか否かで判断する。
【０１０９】
ステップＳ４６の処理において、エンジン２を停止した後も触媒温度を維持することが可能であると統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ４６のＹＥＳ判定）、エンジン制御装置１１にエンジン２の動作を停止させるように制御指令データを送信する。そして、エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、エンジン２を停止させる（ステップＳ４７）。これにより、図１６Ｂ及び図１６Ｃに示すように、エンジン２が停止し、空燃比が０になると共にエンジン回転数も０になる。
【０１１０】
ステップＳ４６の処理において、エンジン２を停止した後も触媒温度を維持することが可能でないと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ４６のＮＯ判定）、統合制御装置１４は、燃料カットＦ／Ｃを行い、かつＥＶ走行するように、制御指令データをエンジン制御装置１１及び電動機制御装置１３に送信する。
【０１１１】
エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、図１５Ｂに示すように、燃料噴射装置駆動回路３０７を介して燃料噴射装置４９からの燃料の噴射を停止させる。また、電動機制御装置１３は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、バッテリ８からの電力のみでモータ３を駆動させる。すなわち、燃料カットＦ／Ｃの間は、車両１は、バッテリ８からの電力のみで走行する、いわゆるＥＶ走行を行う（ステップＳ４８）。
【０１１２】
次に、燃料カットＦ／Ｃが終了すると、統合制御装置１４は、リーンバーン制御によるリーン燃焼でエンジン２を動作させるように、制御指令データをエンジン制御装置１１に送信する。エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、リーンバーン制御に切り替え、エンジン２をリーン燃焼で動作させる（ステップＳ４９）。触媒温度が、エンジン２を完全に停止した場合よりも触媒温度が低下することを防ぐことができる。
【０１１３】
次に、触媒温度センサ８４は、三元触媒８２の温度を測定する（ステップＳ５０）。触媒温度センサ８４は、測定した触媒温度情報をエンジン制御装置１１に出力し、エンジン制御装置１１は、触媒温度センサ８４から出力された触媒温度情報を統合制御装置１４に送信する。
【０１１４】
次に、統合制御装置１４のＣＰＵは、ステップＳ５０で測定した触媒温度に基づいて、エンジン２を停止した後も触媒温度を維持することが可能か否かを判断する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１の処理において、エンジン２を停止した後も触媒温度を維持することが可能でないと統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ５１のＮＯ判定）、ステップＳ５０の処理に戻り、リーン燃焼を継続させた状態で、三元触媒８２の温度を測定する。
【０１１５】
これに対して、ステップＳ５１の処理において、エンジン２を停止した後も触媒温度を維持することが可能であると統合制御装置１４が判断した場合（ステップＳ５１のＹＥＳ判定）、エンジン制御装置１１にエンジン２の動作を停止させるように制御指令データを送信する。そして、エンジン制御装置１１は、統合制御装置１４から制御指令データを受信すると、エンジン２を停止させる（ステップＳ４７）。これにより、第３の制御例にかかる制御動作が完了する。
【０１１６】
なお、本発明は、上述し、かつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１１７】
上述した実施の形態例では、成層燃焼（リーン燃焼）を実現するために、吸気管７５の内部空間を第１吸気路７５ａと第２吸気路７５ｂの２つに分割し、タンブルバルブ９０を設けたエアーガイド方式のエンジン２を説明したが、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１８】
１…車両、  ２…エンジン（内燃機関）、  ３…モータ、  ４…シャフト、  ５…タイヤ、  ６…ジェネレータ、  ７…インバータ、  ８…バッテリ、  １０…車両制御システム、  １１…エンジン制御装置（内燃機関用制御装置）、  １２…バッテリ制御装置、  １３…電動機制御装置、  １４…統合制御装置、  １６…通信線、  ２０…アクセルセンサ、  ４１…シリンダ、  ４２…ピストン、  ４３…クランクシャフト、  ４４…吸気バルブ、  ４５…排気バルブ、  ４６…点火プラグ、  ４７…吸気側カムシャフト、  ４８…排気側カムシャフト、  ４９…燃料噴射装置、  ５０…燃焼室、  ５１…カム角センサ、  ５２…クランク角センサ、  ５３…水温センサ、  ５４…点火コイル、  ６０…燃料タンク、  ６１…燃料ポンプ、  ６２…燃料圧レギュレータ、  ６３…高圧燃料ポンプ、  ７０…吸気系システム、  ７１…エアクリーナ、  ７２…入口部、  ７３…スロットルボディ、  ７４…コレクタ、  ７５…吸気管、  ７５ａ…第１吸気路、  ７５ｂ…第２吸気路、  ７６…スロットルバルブ、  ７７…駆動モータ、  ７８…エアフローセンサ、  ７９…スロットルセンサ、  ８０…排気系システム、  ８１…排気管、  ８２…三元触媒、  ８３…空燃比センサ、  ８４…触媒温度センサ、  ９０…タンブルバルブ、  ３０１…入力回路、  ３０２…入出力ポート、  ３０３…ＲＡＭ、  ３０４…ＲＯＭ、  ３０５…ＣＰＵ（判断部）、  ３０６…スロットルバルブ駆動回路、  ３０７…燃料噴射装置駆動回路、  ３０８…点火出力回路、  ３０９…タンブルバルブ駆動回路
【図１】
2020016159.tif 000003
【図２】
2020016159.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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