(57)【要約】  ＥＣＵは、エンジンの点火時期が遅角される触媒暖機制御中に、、エンジンの出力をエンジンの負荷に応答させる要求があると、エンジン動作ラインをエミッションラインに設定し、設定されたエミッションラインを用いてエンジンを制御する。エミッションラインは、触媒暖機制御中でない場合に設定される通常ラインに比べて、エンジンを高回転かつ低トルクに制御するためのラインであり、触媒暖機制御時の点火時期の遅角量などを考慮して予め実験などによって求められる。
2010079609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒（１４０）によって排気が浄化される内燃機関（１００）を駆動力源とする車両の制御装置であって、前記車両においては、所定条件が成立すると前記内燃機関（１００）における燃料の点火時期を遅角して前記触媒（１４０）の暖機を促進させる暖機制御が実行され、
前記制御装置は、
前記暖機制御中であるか否かを判断する第１判断部（４２１）と、
前記内燃機関（１００）に要求される負荷が所定値よりも大きいか否かを判断する第２判断部（４２２）と、
前記内燃機関（１００）を制御する制御部（４２３、４２４）とを含み、
前記制御部（４２３、４２４）は、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも大きい場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御する、車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御部（４２３、４２４）は、前記暖機制御中でない場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記要求される負荷に対応させて制御し、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも大きい場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記要求される負荷に対応させつつ前記暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御する、請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御部（４２３、４２４）は、前記暖機制御中でない場合、前記内燃機関（１００）の回転速度および出力トルクを前記要求される負荷に対応させて制御し、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも大きい場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記要求される負荷に対応させつつ前記暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御しかつ前記内燃機関（１００）の出力トルクを前記要求される負荷に対応させつつ前記暖機制御中でない場合よりも低いトルクに制御する、請求の範囲第２項に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記内燃機関（１００）の回転速度と出力トルクとを前記要求される負荷に対応させて制御するための動作ラインとして、通常ラインと、同じパワーを前記通常ラインを用いて前記内燃機関（１００）から出力させる場合に比べて前記内燃機関（１００）の回転速度を高い速度に制御しかつ前記内燃機関（１００）の出力トルクを低いトルクに制御するためのエミッションラインとを記憶する記憶部（４３０）をさらに含み、
前記制御部（４２３、４２４）は、前記暖機制御中でない場合、前記通常ラインに基づいて前記内燃機関（１００）を制御し、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも大きい場合、前記エミッションラインに基づいて前記内燃機関（１００）を制御する、請求の範囲第３項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御部（４２３、４２４）は、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも小さい場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記要求される負荷に関わらず一定の速度に制御する、請求の範囲第２項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記車両は、前記内燃機関（１００）に加えて回転電機を駆動力源とする車両で、かつ車両外部から供給された電力での走行が可能な車両である、請求の範囲第１〜５項に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
触媒（１４０）によって排気が浄化される内燃機関（１００）を駆動力源とする車両の制御装置であって、前記車両においては、所定条件が成立すると前記内燃機関（１００）における燃料の点火時期を遅角して前記触媒（１４０）の暖機を促進させる暖機制御が実行され、
前記制御装置は、
前記暖機制御中であるか否かを判断する第１判断部（４２１）と、
前記内燃機関（１００）に要求される負荷が所定値よりも大きいか否かを判断する第２判断部（４２２）と、
前記内燃機関（１００）の回転速度と出力トルクとを前記要求される負荷に対応させて制御するための動作ラインとして、通常ラインと、同じパワーを前記通常ラインに基づいて前記内燃機関（１００）から出力させる場合に比べて前記内燃機関（１００）の回転速度を高く制御しかつ前記内燃機関（１００）の出力トルクを低く制御するためのエミッションラインとを記憶する記憶部（４３０）と、
前記内燃機関（１００）を制御する制御部（４２３、４２４）とを含み、
前記制御部（４２３、４２４）は、前記暖機制御中でない場合、前記通常ラインに基づいて前記内燃機関（１００）の回転速度および出力トルクを前記要求される負荷に対応させて制御し、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも大きい場合、前記エミッションラインに基づいて前記内燃機関（１００）の回転速度および出力トルクを前記要求される負荷に対応させて制御し、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも小さい場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記要求される負荷に関わらず一定の速度に制御する、車両の制御装置。
【請求項８】
触媒（１４０）によって排気が浄化される内燃機関（１００）を駆動力源とする車両の制御装置が行なう制御方法であって、前記車両においては、所定条件が成立すると前記内燃機関（１００）における燃料の点火時期を遅角して前記触媒（１４０）の暖機を促進させる暖機制御が実行され、
前記制御方法は、
前記暖機制御中であるか否かを判断するステップと、
前記内燃機関（１００）に要求される負荷が所定値よりも大きいか否かを判断するステップと、
前記内燃機関（１００）を制御するステップとを含み、
前記内燃機関（１００）を制御するステップは、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも大きい場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御するステップを含む、車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力源として少なくとも内燃機関を備えた車両の制御技術に関し、特に、内燃機関の排気ガス中のエミッションの悪化を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンおよびモータの少なくともいずれかを駆動力源とするハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両においては、モータのみでの走行が可能であるため、エンジンの出力が必要でない場合には車両走行時であってもエンジンを一時的に停止させ、エンジンの出力が必要になった場合にエンジンを始動させる。このようにエンジンの停止と始動とを繰り返すことによって、エンジンでの燃料消費およびエンジンからの排気量が低減されるため、燃費向上や大気環境保全が実現される。【０００３】
また、エンジンを駆動力源の１つとする車両には、エンジンからの排気ガスを浄化する触媒（触媒コンバータ）が設けられる。触媒はその温度が低いほど浄化能力が低下する特性を有するため、エンジン始動時には触媒を早期に暖機するための制御（触媒暖機制御）が実行される場合がある。このような触媒暖機制御においては、一般的にはエンジンの点火時期が通常よりも遅角される。この点火時期の遅角に起因するエンジントルクの低下に伴なう補機（エンジンの動力によって作動するエアコンディショナのコンプレッサ、オルタネータ、機械式オイルポンプ等）の作動状態の悪化を抑制する技術が、たとえば特開２００６−２５８０２０号公報（特許文献１）に開示されている。【０００４】
特開２００６−２５８０２０号公報に開示されたエンジンの制御装置は、触媒暖機が必要であると、エンジンの負荷（エンジンの補機の作動量）を検出し、エンジンの負荷が予め定められた量よりも大きい場合には、急速触媒暖機制御よりもエンジンのトルクダウンが抑制された制限触媒暖機制御を実行する。そのため、触媒暖機制御時の点火時期の遅角に起因する補機の作動状態の悪化を回避できる。
【特許文献１】特開２００６−２５８０２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２１４３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した触媒暖機制御中は、触媒の浄化能力が十分ではないため、エミッションの発生そのものを低減させることが重要になる。しかしながら、特開２００６−２５８０２０号公報のように触媒暖機制御中にエンジンの負荷に応じてエンジンのトルクダウンを抑制した場合、エミッションが増加することも考えられる。【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、触媒暖機制御中のエミッションの排出を抑制することができる制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る制御装置は、触媒によって排気が浄化される内燃機関を駆動力源とする車両を制御する。この車両においては、所定条件が成立すると内燃機関における燃料の点火時期を遅角して触媒の暖機を促進させる暖機制御が実行される。制御装置は、暖機制御中であるか否かを判断する第１判断部と、内燃機関に要求される負荷が所定値よりも大きいか否かを判断する第２判断部と、内燃機関を制御する制御部とを含む。制御部は、暖機制御中でありかつ要求される負荷が所定値よりも大きい場合、内燃機関の回転速度を暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御する。【０００８】
好ましくは、制御部は、暖機制御中でない場合、内燃機関の回転速度を要求される負荷に対応させて制御し、暖機制御中でありかつ要求される負荷が所定値よりも大きい場合、内燃機関の回転速度を要求される負荷に対応させつつ暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御する。【０００９】
さらに好ましくは、制御部は、暖機制御中でない場合、内燃機関の回転速度および出力トルクを要求される負荷に対応させて制御し、暖機制御中でありかつ要求される負荷が所定値よりも大きい場合、内燃機関の回転速度を要求される負荷に対応させつつ暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御しかつ内燃機関の出力トルクを要求される負荷に対応させつつ暖機制御中でない場合よりも低いトルクに制御する。【００１０】
さらに好ましくは、制御装置は、内燃機関の回転速度と出力トルクとを要求される負荷に対応させて制御するための動作ラインとして、通常ラインと、同じパワーを通常ラインを用いて内燃機関から出力させる場合に比べて内燃機関の回転速度を高い速度に制御しかつ内燃機関の出力トルクを低いトルクに制御するためのエミッションラインとを記憶する記憶部をさらに含む。制御部は、暖機制御中でない場合、通常ラインに基づいて内燃機関を制御し、暖機制御中でありかつ要求される負荷が所定値よりも大きい場合、エミッションラインに基づいて内燃機関を制御する。【００１１】
さらに好ましくは、制御部は、暖機制御中でありかつ要求される負荷が所定値よりも小さい場合、内燃機関の回転速度を要求される負荷に関わらず一定の速度に制御する。【００１２】
さらに好ましくは、車両は、内燃機関に加えて回転電機を駆動力源とする車両で、かつ車両外部から供給された電力での走行が可能な車両である。【００１３】
この発明の別の局面に係る制御装置は、触媒によって排気が浄化される内燃機関を駆動力源とする車両を制御する。この車両においては、所定条件が成立すると内燃機関における燃料の点火時期を遅角して触媒の暖機を促進させる暖機制御が実行される。制御装置は、暖機制御中であるか否かを判断する第１判断部と、内燃機関に要求される負荷が所定値よりも大きいか否かを判断する第２判断部と、内燃機関の回転速度と出力トルクとを要求される負荷に対応させて制御するための動作ラインとして、通常ラインと、同じパワーを通常ラインに基づいて内燃機関から出力させる場合に比べて内燃機関の回転速度を高く制御しかつ内燃機関の出力トルクを低く制御するためのエミッションラインとを記憶する記憶部と、内燃機関を制御する制御部とを含む。制御部は、暖機制御中でない場合、通常ラインに基づいて内燃機関の回転速度および出力トルクを要求される負荷に対応させて制御し、暖機制御中でありかつ要求される負荷が所定値よりも大きい場合、エミッションラインに基づいて内燃機関の回転速度および出力トルクを要求される負荷に対応させて制御し、暖機制御中でありかつ要求される負荷が所定値よりも小さい場合、内燃機関の回転速度を要求される負荷に関わらず一定の速度に制御する。【００１４】
この発明の別の局面に係る制御方法は、触媒によって排気が浄化される内燃機関を駆動力源とする車両の制御装置が行なう制御方法である。この車両においては、所定条件が成立すると内燃機関における燃料の点火時期を遅角して触媒の暖機を促進させる暖機制御が実行される。制御方法は、暖機制御中であるか否かを判断するステップと、内燃機関に要求される負荷が所定値よりも大きいか否かを判断するステップと、内燃機関を制御するステップとを含む。内燃機関を制御するステップは、暖機制御中でありかつ要求される負荷が所定値よりも大きい場合、内燃機関の回転速度を暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御するステップを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、触媒暖機制御中のエミッションの排出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る車両の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る車両に搭載されるエンジンの構造を示す図である。
【図３】ＥＣＵが行なう処理フローを示す図（その１）である。
【図４】エンジン動作ラインのマップを示した図である。
【図５】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】ＥＣＵが行なう処理フローを示す図（その２）である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  車両、１１  充電装置、１２  駆動輪、１３  コネクタ、１４  減速機、１５  パドル、１９  交流電源、１００  エンジン、１０２  燃焼室、１０４  インジェクタ、１０６  イグニッションコイル、１０８  エンジン水温センサ、１１０  吸気管、１１２  スロットルモータ、１１４  スロットルバルブ、１１６  エアフロメータ、１１８  吸入空気温センサ、１２０  排気管、１２２  空燃比センサ、１２４  酸素センサ、１４０  触媒、２００  動力分割機構、２１２  出力軸、３１０  走行用バッテリ、３２０  昇圧コンバータ、３３０  インバータ、３４０  監視ユニット、４００  ＥＣＵ、４０２  ＭＧ＿ＥＣＵ、４０４  ＨＶ＿ＥＣＵ、４０６  エンジンＥＣＵ、４１０  入力インターフェイス、４２０  演算処理部、４２１  判断部、４２２  判断部、４２３  設定部、４２４  制御部、４３０  記憶部、４４０  出力インターフェイス。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。【００１９】
図１は、本発明の実施例に係る制御装置が搭載される車両１０の構造を示す図である。車両１０は、エンジン１００および第２モータジェネレータ（ＭＧ（２））３００Ｂの少なくともいずれかの動力で走行する車両（以下、「ハイブリッド車両」ともいう）であるとともに、車両外部に設けられた電力会社の交流電源１９から供給された電力での走行が可能な車両（以下、「プラグイン車両」ともいう）である。なお、エンジン回転数（回転速度）を所望の回転数に制御可能な構成を有する車両であれば、本発明に係る制御装置が適用可能な車両は、ハイブリッド車両であることもにもプラグイン車両であることにも限定されない。たとえば、無段自動変速機を備えたエンジン車両にも本発明に係る制御装置を適用することが可能である。【００２０】
車両１０には、上述のエンジン１００およびＭＧ（２）３００Ｂの他に、エンジン１００が発生する動力を出力軸２１２と第１モータジェネレータ（ＭＧ（１））３００Ａとに分配する動力分割機構２００と、エンジン１００、ＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂで発生した動力を駆動輪１２に伝達したり、駆動輪１２の駆動をエンジン１００やＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂに伝達したりする減速機１４と、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂを駆動するための電力を蓄電する走行用バッテリ３１０と、走行用バッテリ３１０の直流とＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ３３０と、走行用バッテリ３１０とインバータ３３０との間で電圧変換を行なう昇圧コンバータ３２０と、エンジン１００の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ４０６と、車両１０の状態に応じてＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂ、インバータ３３０、および走行用バッテリ３１０の充放電状態等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ４０２と、エンジンＥＣＵ４０６およびＭＧ＿ＥＣＵ４０２等を相互に管理制御して、車両１０が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ４０４等を含む。【００２１】
動力分割機構２００は、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリア、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。エンジン１００、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂが動力分割機構２００を経由して連結されることで、エンジン１００、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂの各回転数は、いずれか２つの回転数が決定されると残りの回転数が決まるという関係にある。この関係を利用することによって、たとえばＭＧ（２）３００Ｂの回転数が同じ値であっても、ＭＧ（１）３００Ａの回転数を制御することによって、エンジン１００の回転数（回転速度）Ｎｅを所望の回転数に制御することができる。【００２２】
さらに、車両１０には、電力会社の交流電源１９に接続されたパドル１５を接続するためのコネクタ１３と、コネクタ１３を経由して供給された交流電源１９からの電力を直流に変換して走行用バッテリ３１０へ出力する充電装置１１とを含む。充電装置１１は、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４からの制御信号に応じて走行用バッテリ３１０へ出力する電力量を制御する。【００２３】
図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４およびエンジンＥＣＵ４０６を統合したＥＣＵ４００とすることがその一例である。以下の説明においては、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４およびエンジンＥＣＵ４０６を区別することなくＥＣＵ４００と記載する。【００２４】
ＥＣＵ４００には、車速センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、ＭＧ（１）回転数センサ、ＭＧ（２）回転数センサ、エンジン回転数センサ（いずれも図示せず）、および走行用バッテリ３１０の状態（バッテリ電圧値ＶＢ、バッテリ電流値ＩＢ、バッテリ温度ＴＢなど）を監視する監視ユニット３４０からの信号が入力されている。【００２５】
図２を参照して、エンジン１００およびエンジン１００に関連する周辺機器について説明する。このエンジン１００においては、エアクリーナ（図示せず）から吸入される空気が、吸気管１１０を流通して、エンジン１００の燃焼室１０２に導入される。スロットルバルブ１１４の作動量（スロットル開度）により、燃焼室１０２に導入される空気量が調整される。スロットル開度は、ＥＣＵ４００からの信号に基づいて作動するスロットルモータ１１２により制御される。【００２６】
燃料は、フューエルタンク（図示せず）に貯蔵され、フューエルポンプ（図示せず）によりインジェクタ１０４から燃焼室１０２に噴射される。吸気管１１０から導入された空気と、インジェクタ１０４から噴射された燃料との混合気が、ＥＣＵ４００からの制御信号により制御されるイグニッションコイル１０６を用いて着火されて燃焼する。【００２７】
混合気が燃焼した後の排気ガスは、排気管１２０の途中に設けられた触媒１４０を通って、大気に排出される。【００２８】
触媒１４０は、排気ガス中に含まれるエミッション（炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害物質）を浄化処理する三元触媒である。触媒１４０には、アルミナをベースとし、白金、パラジウム、ロジウムを加えた貴金属が担持されており、炭化水素と一酸化炭素の酸化反応と、窒素酸化物の還元反応を同時に行なわせることができる。触媒１４０は、その温度が低いほど排気浄化能力が低くなる特性を有する。【００２９】
ＥＣＵ４００には、エンジン水温センサ１０８、エアフロメータ１１６、吸入空気温センサ１１８、空燃比センサ１２２、および酸素センサ１２４からの信号が入力されている。エンジン水温センサ１０８は、エンジン冷却水の温度（エンジン水温）ＴＷを検出する。エアフロメータ１１６は、吸入空気量（エンジン１００に吸入される単位時間あたりの空気量）Ｇａを検出する。吸入空気温センサ１１８は、吸入空気の温度（吸入空気温）ＴＡを検出する。空燃比センサ１２２は、排気ガス中の空気と燃料との比率を検出する。酸素センサ１２４は、排気ガス中の酸素濃度を検出する。これらの各センサは、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。【００３０】
ＥＣＵ４００は、各センサから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、適正な点火時期となるようにイグニッションコイル１０６を制御したり、適正なスロットル開度となるようにスロットルモータ１１２を制御したり、適正な燃料噴射量となるように、インジェクタ１０４を制御したりする。【００３１】
図３を参照して、ＥＣＵ４００が行なう触媒暖機制御について説明する。図３に示すように、ＥＣＵ４００は、エンジン１００が始動された場合において（ステップ（以下、ステップをＳと略す）１０にてＹＥＳ）、エンジン水温ＴＷが所定のしきい値Ｔ１よりも高い場合（Ｓ１１にてＮＯ）あるいは触媒温度ＴＣが所定のしきい値Ｔ２よりも高い場合（Ｓ１２にてＮＯ）には通常制御を実行する（Ｓ１４）が、エンジン水温ＴＷがＴ１よりも低く（Ｓ１１にてＹＥＳ）かつ触媒温度ＴＣがしきい値Ｔ２よりも低いと（Ｓ１２にてＹＥＳ）、触媒暖機制御を実行する（Ｓ１３）。なお、触媒温度ＴＣは、触媒１４０の温度と密接な関係にあるエンジン水温ＴＷ、吸入空気量Ｇａの積算値、エンジン回転数Ｎｅなどのパラメータに基づいてＥＣＵ４００によって推定される値である。【００３２】
ＥＣＵ４００は、上記Ｓ１３の触媒暖機制御を実行する場合、上記Ｓ１４の通常制御時よりもエンジン１００の点火時期を遅角させる。この点火時期の遅角により、触媒１４０が早期に暖機される。【００３３】
次に、ＥＣＵ４００が行なうエンジン１００の駆動制御について説明する。
ＥＣＵ４００は、まず、アクセル開度と車速とに基づいて車両１０から出力すべき車両要求パワーＰを設定し、車両要求パワーＰに基づいて走行用バッテリ３１０から出力すべきバッテリ要求パワーＰｂとエンジン１００から出力すべきエンジン要求パワーＰｅとを設定する。そして、ＥＣＵ４００は、エンジン要求パワーＰｅに基づいて目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔと目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定し、設定した目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔと目標エンジントルクＴｅｔｇｔとによって示される動作ラインでエンジン１００が運転されるように、エンジン１００における燃料噴射制御や点火制御、さらにはＭＧ（１）３００Ａの回転数などの制御を行なう。これにより、車両要求パワーＰに応じた駆動力を実現して、ドライバの要求を満たすことができる。【００３４】
この際、ＥＣＵ４００は、車両要求パワーＰが走行用バッテリ３１０の出力可能パワーを超えるまでは、車両要求パワーＰをバッテリ要求パワーＰｂのみに分配してエンジン１００を停止させ、車両要求パワーＰが走行用バッテリ３１０の出力可能パワーを超えた場合に、車両要求パワーＰを所定の比率でエンジン要求パワーＰｅにも分配して、エンジン１００を始動させる。このように、ＥＣＵ４００は、車両１０がプラグインハイブリッド車両であることを考慮し、走行用バッテリ３１０の電力のみで車両１０を走行させる領域（エンジン１００を停止させる領域）を拡げて燃費向上を図っている。この影響で、車両１０においては、通常のハイブリッド車両に比べて、エンジン１００の始動時の触媒１４０の温度が低くかつエンジン１００の負荷が高い場合が多くなる。したがって、車両１０においては、触媒暖機制御（点火時期の遅角）を実行しつつ、エンジン１００の出力トルクを車両要求パワーＰに応答させる必要性が高くなる。【００３５】
そこで、本実施例では、触媒暖機制御中においてエミッションの低減とドライバ要求への応答との両立を実現するために、目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔおよび目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定するためのエンジン動作ラインとして、通常制御時に用いる通常ラインとは別に、触媒暖機制御中に用いるエミッションラインを新たに設けた。【００３６】
図４は、本実施例で用いられるエンジン動作ラインのマップを示した図である。図４に示すように、エンジン動作ラインは、エンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅをパラメータとして設定されている。【００３７】
本実施例では、エンジン動作ラインの１つとして、まず通常ラインが設定されている。この通常ラインには、燃費を重視した燃費ラインと、パワーを重視したパワーラインとが含まれる。【００３８】
さらに、本実施例においては、上記の通常ラインとは別に、エミッションラインが設定されている。このエミッションラインを触媒暖機制御中に用いる点が本発明の特徴である。【００３９】
このエミッションラインは、触媒暖機制御中において、目標エンジントルクＴｅｔｇｔをエンジン要求パワーＰｅに応じた値に設定しつつ、目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔをエミッションの排出を抑制するための最適な値に設定するためのエンジン動作ラインである。エミッションラインは、触媒暖機制御時の点火時期の遅角量を考慮して実験などによって求められる。【００４０】
ＥＣＵ４００は、図４のマップ上において、エンジン動作ラインと、エンジン要求パワーＰｅ（＝Ｎｅｔｇｔ×Ｔｅｔｇｔ）を一定とする曲線（図４に一点鎖線で示す曲線）との交点Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかの点から、目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔおよび目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定する。図４からわかるように、エンジン要求パワーＰｅが同じ値である場合には、通常ラインで設定される目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔ（図４のＮａあるいはＮｂ）よりもエミッションラインで設定される目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔ（図４のＮｃ）のほうが高く、かつ通常ラインで設定される目標エンジントルクＴｅｔｇｔ（図４のＴａあるいはＴｂ）よりもエミッションラインで設定される目標エンジントルクＴｅｔｇｔ（図４のＴｃ）のほうが低い。すなわち、エンジン動作ラインをエミッションラインに設定した場合には、通常ラインに設定した場合よりもエンジン１００は高回転かつ低トルクに制御される。なお、図４に示すエミッションラインは、あくまで一例であってこれに限定されるものではない。【００４１】
図５に、エンジン動作ラインに基づいてエンジン１００を制御する際のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ４００は、入力インターフェイス４１０と、演算処理部４２０と、記憶部４３０と、出力インターフェイス４４０とを含む。【００４２】
入力インターフェイス４１０は、エンジン水温センサ１０８からのエンジン水温ＴＷ、エアフロメータ１１６からの吸入空気量Ｇａ、その他の各センサからの検出結果を受信して、演算処理部４２０に送信する。【００４３】
記憶部４３０には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４２０からデータが読み出されたり、格納されたりする。なお、上述の図４に示したエンジン動作ラインのマップも記憶部４３０に記憶されている。【００４４】
演算処理部４２０は、第１判断部４２１と、第２判断部４２２と、設定部４２３と、制御部４２４とを含む。【００４５】
第１判断部４２１は、エンジン１００が運転中である場合に、上記の触媒暖機制御中であるか否かを判断する。【００４６】
第２判断部４２２は、エンジン負荷応答要求（エンジン１００の出力をエンジン１００の負荷に応答させる要求）があるか否かを判断する。この判断は、たとえば、車両要求パワーＰが走行用バッテリ３１０の出力可能パワーを超えたか否か（車両要求パワーＰの一部がエンジン要求パワーＰｅに分配されるか否か）に基づいて行なわれる。【００４７】
設定部４２３は、第１判断部４２１および第２判断部４２２の判断結果に基づいて、エンジン動作ラインを設定する。設定部４２３は、触媒暖機制御中でない場合には、エンジン動作ラインを上述の図４に示した通常ライン（燃費ラインあるいはパワーライン）に設定する。設定部４２３は、触媒暖機制御中である場合であってかつエンジン負荷応答要求がある場合、エンジン動作ラインを上述の図４に示したエミッションラインに設定する。なお、設定部４２３は、触媒暖機制御中である場合であってかつエンジン１００の負荷応答要求がない場合、エンジン動作ラインの設定は行なわず、目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔを触媒暖機制御用の一定値に設定する。【００４８】
制御部４２４は、設定部４２３によって通常ラインおよびエミッションラインのいずれかのエンジン動作ラインが設定された場合、設定されたエンジン動作ラインに応じてエンジン１００を制御する。すなわち、上述したように、制御部４２４は、エンジン動作ラインとエンジン要求パワーＰｅとから、目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔおよび目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定し、設定した目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔと目標エンジントルクＴｅｔｇｔとによって示される動作ラインでエンジン１００が運転されるように、エンジン１００における燃料噴射制御や点火制御、さらにはＭＧ（１）３００Ａの回転数などの制御を行なう。制御部４２４は、設定部４２３によってエンジン動作ラインの設定が行なわれずに、目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔが触媒暖機制御用の一定値に設定された場合には、エンジン回転数Ｎｅを触媒暖機制御用の一定値に制御する。【００４９】
なお、上述した機能は、ソフトウェアによって実現されるようにしてもよく、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。【００５０】
図６は、上述した機能をプログラムなどを主体とするソフトウェアによって実現する場合のＥＣＵ４００の処理フローである。なお、この処理は、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。【００５１】
図６に示すように、Ｓ１００にて、ＥＣＵ４００は、エンジン１００が運転中であるか否かを判断する。エンジン１００が運転中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。【００５２】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ４００は、触媒暖機制御中であるか否かを判断する。触媒暖機制御中であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。【００５３】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ４００は、エンジン動作ラインを通常ラインに設定する。この際、ＥＣＵ４００は、ドライバの要求（アクセル開度など）に基づいて、エンジン動作ラインを上述の図４に示した燃費ライン、パワーラインのいずれかに設定する。【００５４】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ４００は、エンジン負荷応答要求があるか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ４００は、車両要求パワーＰが走行用バッテリ３１０の出力可能パワーを超えた場合に、エンジン負荷応答要求があると判断する。エンジン１００の負荷応答要求があると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。【００５５】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ４００は、エンジン動作ラインを上述の図４に示したエミッションラインに設定する。このエミッションラインは、上述のように、目標エンジントルクＴｅｔｇｔをエンジン要求パワーＰｅに応じた値に設定しつつ、目標エンジン回転数Ｎｅｔｇｔをエミッションの排出を抑制するための最適な値に設定するために、触媒暖機制御時の点火時期の遅角量などを考慮して実験などによって求められたエンジン動作ラインである。【００５６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ４００は、Ｓ１０４あるいはＳ１０８の処理で設定されたエンジン動作ラインに応じてエンジン１００を制御する。【００５７】
Ｓ１１２にて、ＥＣＵ４００は、エンジン動作ラインを設定せず、エンジン回転数Ｎｅを触媒暖機制御用の一定値に制御する。【００５８】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施例に係る制御装置であるＥＣＵ４００の動作について説明する。【００５９】
車両１０の走行中に、エンジン１００が始動され（Ｓ１００にてＹＥＳ）、触媒暖機制御が行なわれている場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）を想定する。このような場合に、エンジン１００の負荷応答要求があると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、触媒暖機制御（点火時期の遅角）を行ないつつ、エンジン１００の出力トルクを車両要求パワーＰに応答させる必要がある。特に、車両１０はプラグインハイブリッド車両であるため、上述のように、通常のハイブリッド車両に比べてその必要性がより高くなる。【００６０】
ところが、触媒暖機制御中に通常ラインを用いてエンジン１００を制御すると、通常ラインは触媒暖機制御（点火時期の遅角）を考慮して設定された動作ラインではないため、触媒１４０の浄化性能が十分ではないにも関わらずエンジン１００でエミッションが多く発生して、車両１０の外部へのエミッションの排出量が増加しまうことが懸念される。【００６１】
そこで、本実施例においては、エンジン１００の負荷応答要求があると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、エンジン動作ラインとして、上述の図４に示したエミッションラインが設定され（Ｓ１０８）、このエミッションラインを用いてエンジン１００が制御される（Ｓ１１０）。【００６２】
このエミッションラインは、上述したように、エンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅをエンジン要求パワーＰｅに応じて変化させつつ、通常ラインよりも高回転かつ低トルクに制御するための動作ラインである。これにより、触媒暖機制御（点火時期の遅角）の実行中においても、エミッションを抑制しつつエンジン要求パワーＰｅに応答したエンジントルクＴｅを実現することが可能となる。【００６３】
このような制御は、車両１０のような、通常のハイブリッド車両に比べてエンジン１００の始動時の触媒１４０の温度が低くかつエンジン１００の負荷が高い場合が多いプラグインハイブリッド車両に特に有効となる。【００６４】
また、本実施の形態においては、エンジン１００、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂが動力分割機構２００を経由して連結されているため、ＭＧ（１）３００Ａの回転数を制御することによって、エンジン回転数Ｎｅをエミッションラインで設定された回転数に好適に制御することができる。【００６５】
以上のように、本実施例に係る制御装置は、触媒暖機制御中にエンジントルクを負荷に応答させる必要がある場合には、エンジン回転数およびエンジントルクをエンジンに要求される負荷に対応させつつ通常ラインよりも高回転かつ低トルクに制御するためのエミッションラインを用いてエンジンを制御する。これにより、触媒暖機制御の実行中においても、エミッションを抑制しつつエンジンに要求される負荷に対応したエンジントルクを実現することができる。【００６６】
なお、本実施例において、エミッションラインに基づいてエンジンを制御している場合に、エンジンへの負荷要求がさらに高くなり、エミッションラインではドライバの要求に対応することができない場合には、触媒暖機制御を中止した上で通常ラインを用いてエンジン１００を制御するようにしてもよい。【００６７】
今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図１】
2010079609.tif 000003
【図２】
2010079609.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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【手続補正書】
【提出日】平成21年4月15日(2009.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
触媒（１４０）によって排気が浄化される内燃機関（１００）を駆動力源とする車両の制御装置であって、前記車両においては、所定条件が成立すると前記内燃機関（１００）における燃料の点火時期を遅角して前記触媒（１４０）の暖機を促進させる暖機制御が実行され、
前記制御装置は、
前記暖機制御中であるか否かを判断する第１判断部（４２１）と、
前記内燃機関（１００）に要求される負荷が所定値よりも大きいか否かを判断する第２判断部（４２２）と、
前記内燃機関（１００）を制御する制御部（４２３、４２４）とを含み、
前記制御部（４２３、４２４）は、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも大きい場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御しかつ前記内燃機関（１００）の出力トルクを前記暖機制御中でない場合よりも低いトルクに制御する、車両の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
触媒（１４０）によって排気が浄化される内燃機関（１００）を駆動力源とする車両の制御装置が行なう制御方法であって、前記車両においては、所定条件が成立すると前記内燃機関（１００）における燃料の点火時期を遅角して前記触媒（１４０）の暖機を促進させる暖機制御が実行され、
前記制御方法は、
前記暖機制御中であるか否かを判断するステップと、
前記内燃機関（１００）に要求される負荷が所定値よりも大きいか否かを判断するステップと、
前記内燃機関（１００）を制御するステップとを含み、
前記内燃機関（１００）を制御するステップは、前記暖機制御中でありかつ前記要求される負荷が前記所定値よりも大きい場合、前記内燃機関（１００）の回転速度を前記暖機制御中でない場合よりも高い速度に制御しかつ前記内燃機関（１００）の出力トルクを前記暖機制御中でない場合よりも低いトルクに制御するステップを含む、車両の制御方法。
【国際調査報告】
2010079609.tif 000009
2010079609.tif 000010
2010079609.tif 000011
2010079609.tif 000012