(57)【要約】  ハイブリッド駆動車両の内燃エンジンは排気通路に排気浄化触媒を備える。内燃エンジンの制御装置は、内燃エンジンを始動後所定時間に渡って継続的に回転させる用構成される。内燃エンジンの制御装置はまた、内燃エンジンの始動から所定時間内の燃料カットを禁止することで、アクセルペダル操作に起因する内燃エンジンの始動と停止の頻繁な繰り返しを抑制する一方、燃料カットに伴う排気浄化触媒への酸素蓄積を抑制し、内燃エンジンの再始動時の排気浄化性能を確保する。
2013108812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動力のみで走行するＥＶモードと、内燃エンジンの駆動量と電動モータの駆動力とを併用して走行するＨＥＶモードとを選択的に切り換えるとともに、前記内燃エンジンの排気通路に酸素蓄積機能を有する排気浄化触媒を設け、ＨＥＶモード選択中に前記内燃エンジンに対する要求負荷がゼロになると前記内燃エンジンへの燃料供給をカットする、ハイブリッド駆動車両の内燃エンジン制御装置において、
前記内燃エンジンを始動後所定時間に渡って継続的に回転させる回転手段と、前記所定時間内の燃料カットを禁止する禁止手段と、を備えるハイブリッド車両の内燃エンジン制御装置。
【請求項２】
前記内燃エンジンの回転が停止しているときにリセットされ、前記内燃エンジンが回転しているときにインクリメントされる始動後タイマをさらに備え、
前記禁止手段は、前記始動後タイマの値が前記所定時間に等しくなるか、あるいは前記所定時間より大きくなるまで燃料カットを禁止するよう構成された、請求項１に記載のハイブリッド車両の内撚エンジン制御装置。
【請求項３】
前記回転手段としてハイブリッド車両の運転を制御するハイブリッドコントロールユニットを備え、前記禁止手段及び前記始動後タイマとして内撚エンジンの運転を制御するエンジンコントロールユニットを備え、
前記ハイブリッドコントロールユニットは、ＥＶモードを選択すべきときに、前記エンジンコントロールユニットに対しエンジン停止要求を出力し、前記エンジンコントロールユニットは、前記ハイブリッドコントロールユニットから前記エンジン停止要求が出力されているときに始動後タイマをリセットするよう構成された、請求項２に記載のハイブリッド車両の内撚エンジン制御装置。
【請求項４】
前記電動モータと前記内燃エンジンとの間に設けられるクラッチをさらに備え、ＨＥＶモードは、前記クラッチを締結状態とすることにより達成され、前記回転手段は、前記クラッチを締結状態に維持する締結維持手段で構成される、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の内燃エンジン制御装置。
【請求項５】
電動モータの駆動力のみで走行するＥＶモードと、内燃エンジンの駆動量と電動モータの駆動力とを併用して走行するＨＥＶモードとを選択的に切り換えるとともに、前記内燃エンジンの排気通路に酸素蓄積機能を有する排気浄化触媒を設け、ＨＥＶモード選択中に前記内燃エンジンに対する要求負荷がゼロになると前記内燃エンジンへの燃料供給をカットする、ハイブリッド駆動車両の内燃エンジン制御方法において、
前記内燃エンジンを始動後所定時間に渡って継続的に回転させるとともに、前記所定時間内の燃料カットを禁止する、ハイブリッド車両の内燃エンジン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータと内燃エンジンを併用するハイブリッド駆動車両における、内燃エンジンの始動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータと内燃エンジンとをクラッチで接続し、トルク要求に応じて、電動モータに加えて内燃エンジンの動力を車両の駆動に用いるハイブリッド駆動車両は、例えば２種類の走行モードを選択的に適用している。すなわち、電動モータの動力のみで走行するＥＶ走行モードと、電動モータと内燃エンジンの双方の動力を用いて走行するＨＥＶモードである。【０００３】
ＥＶモードとＨＥＶモードは、例えばアクセルペダルの踏み込み量に基づき決定される。すなわち、アクセルペダルの踏み込み量がしきい値以下の場合はＥＶモードで走行し、アクセルペダルの踏み込み量がしきい値を超えるとＨＥＶモードで走行する。ＥＶモード走行からＨＥＶモード走行への切り換えに当たっては、クラッチを接続し、電動モータが内燃エンジンをクランキングして内燃エンジンを起動する。ＨＥＶモードからＥＶモードへの切り換えは、クラッチが切断することで行なう。【０００４】
ＨＥＶモードからＥＶモードへの切り換えに際して、内燃エンジンの運転を停止すると、アクセルペダルの踏み込み量がしきい値近辺で変動した場合に、内燃エンジンの始動と停止とが頻繁に行なわれ、ドライバに違和感を与えることは避けられない。【０００５】
日本国特許庁が２０１０年に発行した特開２０１０−１４３４２３号は、こうしたハンチング現象を緩和するための制御を提案している。この従来技術は、内燃エンジンの始動または所定要求が発せられた後に、アクセルペダルの踏み込み量が逆方向に変化してしきい値に達すると、内燃エンジンの始動または停止を中止させるようにしている。
【発明の概要】
【０００６】
しかしながら、この制御によっても、アクセルペダルの踏み込み量がしきい値を超えて変動すれば、内燃エンジンの始動または停止が行なわれる。したがって、しきい値をまたぐようなアクセルペダルの踏み込み量の変動が頻繁に行なわれれば、内燃エンジンの始動と停止も高頻度で行なわれる。
【０００７】
この発明の目的は、したがって、内燃エンジンを備えたハイブリッド車両における内燃エンジンの始動と停止の頻繁な繰り返しを避けることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するために、この発明は、電動モータの駆動力のみで走行するＥＶモードと、内燃エンジンの駆動量と電動モータの駆動力とを併用して走行するＨＥＶモードと、を選択的に切り換えるハイブリッド駆動車両、の内燃エンジン制御装置を提供する。ハイブリッド車両の内燃エンジンの排気通路には排気浄化触媒が設けられる。【０００９】
内燃エンジンの制御装置は、内燃エンジンを始動後所定時間に渡って継続的に回転させる一方、所定時間内の燃料カットを禁止するように構成される。【００１０】
この発明の詳細並びに他の特徴や利点は、明細書の以下の記載の中で説明されるとともに、添付された図面に示される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＦＩＧ．１はこの発明の実施形態によるハイブリッド車両と内燃エンジンの制御装置の概略構成図である。
【図２】_ＦＩＧ．２はこの発明の実施形態によるエンジンコントローラが実行する内燃エンジンの制御ルーチンを説明するフローチャートである。
【図３】ＦＩＧＳ．３Ａ−３Ｉは制御ルーチンの実行結果を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面のＦＩＧ．１を参照すると、ハイブリッド車両は走行用動力源として電動モータ１と内燃エンジン２を備える。
【００１３】
電動モータ１は、自動変速機とクラッチからなる変速メカニズム４と、ディファレンシャル５とを介してハイブリッド車両の２つの駆動輪７に接続される。
【００１４】
内燃エンジン２はクラッチ３を介して電動モータ１に接続される。内燃エンジン２の排気通路には、排気中の有害成分を除去すべく、三元触媒などの酸素（Ｏ２）ストレージ機能を有する排気浄化触媒が介装される。
【００１５】
ハイブリッド車両はクラッチ３の切断時においては、電動モータ１の駆動トルクが駆動輪７を回転させることで走行する。この走行モードをＥＶモードと称する。
【００１６】
一方、クラッチ３を締結すると、内燃エンジン２がクランキングされ、内燃エンジン２に燃料を供給することで、内燃エンジン２が始動する。始動後の内燃エンジン２はクラッチ３を介して駆動トルクを電動モータ１に入力する。その結果、２つの駆動輪７は内燃エンジン２の駆動トルクと電動モータ１の駆動トルクとの合計トルクによって回転する。この状態におけるハイブリッド車両の走行モードをＨＥＶモードと称する。
【００１７】
自動変速機の変速モードが自動変速モード、いわゆるＤレンジ、である場合には、ＥＶモードとＨＥＶモードは車両の走行負荷要求に応じて切り換えられる。車両の走行負荷要求として、ここでは車両が備えるアクセルペダルの踏み込み量が用いられる。基本的には、アクセルペダルの踏み込み量が予め定めたしきい値以下の場合には、ＥＶモードでの走行が行なわれ、アクセルペダルの踏み込み量が予め定めたしきい値を上回る場合には、ＨＥＶモードの走行が行なわれる。
【００１８】
一方、自動変速機の変速モードがマニュアル変速モード、すなわちドライバが変速スイッチを操作することにより変速段を選択可能なモード、である場合には、基本的にＨＥＶモードでの走行が行なわれる。
【００１９】
車両の走行はハイブリッドコントロールユニット（ＨＣＵ）８によって制御される。また、内燃エンジン２の運転はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）７によって制御される。
【００２０】
ＥＣＵ７とＨＣＵ８は、それぞれ中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ  インタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＥＣＵ７を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。ＨＣＵ８を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。あるいは、ＥＣＵ７とＨＣＵ８を単一のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【００２１】
ＨＥＶモードとＥＶモードの切り換え制御のために、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル踏み込み量センサ９がＨＣＵ８に接続される。また、内燃エンジン２の回転速度を検出する回転速度センサ１０がＥＣＵ７に接続される。
【００２２】
ＨＣＵ８はアクセルペダル踏み込み量を含む走行条件に応じて、ＨＥＶモードとＥＶモードを選択的に適用する。ＨＣＵ８はまた、ＥＣＵ７にエンジン始動要求及びエンジン停止要求を出力する。ＥＣＵ７はＨＣＵ８から入力される要求信号に応じて内燃エンジン２の運転を制御する。
【００２３】
ＨＣＵ８はさらに、クラッチ３の切断及び締結、電動モータ１の運転、及び変速メカニズム４の自動変速機の変速制御とクラッチの切断及び締結の制御を行なう。
【００２４】
前述のように、ＨＥＶ走行モードとＥＶ走行モードの切り換えに関連して、内燃エンジン２が始動と停止を頻繁に繰り返すと、ドライバに違和感を与える。そこで、ＨＣＵ８は、内燃エンジン２の始動後所定時間の間は、要求トルクが低下しても、クラッチ３を切断せずに内燃エンジン２の回転を継続させるようにプログラムされる。以下の説明では、この所定時間を第１の所定時間と称する。
【００２５】
一方、ＥＣＵ７はＨＣＵ８から入力される要求トルクに基づき、ＨＥＶモードにおける内燃エンジン２の運転を制御する。具体的には内燃エンジン２の燃料噴射量、噴射タイミング、点火タイミングを制御する。ＨＥＶモードであって要求トルクがゼロの場合には燃料カットを実行する。また、ＨＣＵ８から入力されるエンジン始動要求及びエンジン停止要求に応じて運転停止中の内燃エンジン２の始動と運転中の内燃エンジン２の停止とを行なう。
【００２６】
なお、自動変速機の変速モードが自動変速モードであって、ＨＥＶモードで走行している場合にドライバがアクセルペダルを開放すると、ＨＥＶモードからＥＶモードへの切り換えが行なわれ、内燃エンジン２の運転が停止する。これに対して、自動変速機の変速モードがマニュアル変速モードである場合に、ドライバがアクセルペダルを開放して要求トルクがゼロになると、ＨＥＶモードを維持したまま燃料カットが実行される。
【００２７】
内燃エンジン２の始動後所定時間内は、ＨＣＵ８はクラッチ３の締結状態を維持し、内燃エンジン２に回転を継続させる。すなわち、内燃エンジン２の始動後所定時間内はＨＥＶモードが維持される。この所定時間内にドライバがアクセルペダルを解放すると、ＨＣＵ８からＥＣＵ７に入力される内燃エンジン２へのトルク要求がなくなる。したがって、通常であれば燃料カットが実行されるが、ここで燃料カットを行なうと、排気がリーンになり、排気通路の排気浄化触媒に酸素が蓄積される。また、アクセルペダルの解放状態が継続すると、排気浄化触媒に酸素が蓄積された状態で内燃エンジン２が停止する。
【００２８】
排気浄化触媒に酸素が蓄積した状態で内燃エンジン２が燃焼を再開すると、排気浄化触媒に蓄積した酸素による炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ２）の酸化による浄化は良好に行なわれる一方、還元剤が存在しないため窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元による浄化に支障を来す。その結果、排気エミッションが悪化することは避けられない。
【００２９】
内燃エンジン２の燃焼再開時のこのような排気エミッションの悪化を防止すべく、ＥＣＵ７はＦＩＧ．２に示す燃料カット禁止ルーチンを実行することで、排気浄化触媒の雰囲気がリーン化するのを防止する。
【００３０】
この燃料カット禁止ルーチンは、ハイブリッド車両のメインスイッチがオンの状態で例えば１０ミリ秒といった一定間隔で繰り返し実行される。
【００３１】
ＦＩＧ．２を参照すると、ステップＳ１１でＥＣＵ７は回転速度センサ１０からの入力信号に基づき内燃エンジン２が回転中かどうかを判定する。
【００３２】
内燃エンジン２が回転中でない場合、すなわち内燃エンジン２が回転を停止している場合には、ＥＣＵ７はステップＳ１４で始動後タイマをクリアしてステップＳ１５の処理を行なう。ここで、始動後タイマは内燃エンジン２の始動と同時にカウントが開始され、始動からの経過時間を計測するタイマである。
【００３３】
内燃エンジン２が回転中である場合には、ＥＣＵ７はステップＳ１２で内燃エンジン２の停止要求が存在するかどうかを判定する。内燃エンジン２の停止要求はＨＣＵ８から出力される要求である。この要求は例えば、ＨＥＶモードからＥＶモードへの走行移行時にＨＣＵ８からＥＣＵ７へ出力される。
【００３４】
さて、ステップＳ１２の判定で内燃エンジン２の停止要求が存在する場合には、ＥＣＵ７はステップＳ１４で始動後タイマをクリアしてステップＳ１５の処理を行なう。内燃エンジン２の停止要求が存在しない場合には、ＥＣＵ７はステップＳ１３で始動後タイマをインクリメントしてステップＳ１５の処理を行なう。
【００３５】
ステップＳ１５で、ＥＣＵ７は始動後タイマの値が所定時間に達しているかどうかを判定する。この所定時間を以下の説明では第２の所定時間と称する。この実施形態では、第２の所定時間の値は第１の所定時間の値より大きく設定される。
【００３６】
ステップＳ１５の判定が肯定的な場合には、ＥＣＵ７はステップＳ１６で燃料カット禁止フラグをＯＮにしてルーチンを終了する。ステップＳ１５の判定が否定的な場合には、ＥＣＵはステップＳ１７で燃料カット禁止フラグをＯＦＦにしてルーチンを終了する。
【００３７】
ＥＣＵ７は燃料カット禁止フラグが１の場合には、ＨＣＵ８から入力される内燃エンジン２への要求トルクがゼロであっても、燃料カットを行なわず、所定量の燃料を内燃エンジン２に供給し続ける。一方、燃料カット禁止フラグがゼロの場合には、ＨＣＵ８から入力される内燃エンジン２への要求トルクがゼロであれば、内燃エンジン２に対して燃料カットを実施する。
【００３８】
以上のルーチン実行により、内燃エンジン２の始動が行なわれると、始動から第２の所定時間が経過するまでは、内燃エンジン２への要求トルクによらず燃料カットが禁止されることになる。
【００３９】
ＦＩＧＳ．３Ａ−３Ｉを参照して、この燃料カット禁止ルーチンの実行がもたらす作用を説明する。
【００４０】
図において、ハイブリッド車両は時刻ｔ０までは、電動モータ１と内燃エンジン２をクラッチ３で接続し、電動モータ１と内燃エンジン２の動力をともに用いたＨＥＶモードで走行している。時刻ｔ０にＨＣＵ８からＥＣＵ７へエンジン停止要求が出力され、ＨＥＶモードからＥＶモードへの移行が行なわれる。
【００４１】
ＨＥＶモードからＥＶモードへの移行は次のプロセスのもとで行なわれる。まず、時刻ｔ０に先立ち、ＨＣＵ８からＥＣＵ７へエンジン停止予告が入力される。これに伴いＨＣＵ８がクラッチ３を切断したり、ＥＣＵ７が内燃エンジン２のバルブタイミングを最遅角状態とするなどの運転停止の準備が行なわれる。運転停止準備を完了すると、ＥＣＵ７からＨＣＵ８にエンジン停止可能信号が出力される。ＨＣＵ８はこれに対して、時刻ｔ０にエンジン停止要求をＥＣＵ７に出力し、ＥＣＵ７は直ちに内燃エンジン２への燃料供給を停止する。内燃エンジン２は時刻ｔ０から若干遅れて回転を停止する。
【００４２】
一方、ＥＣＵ７は、この間もＦＩＧ．２の燃料カット禁止ルーチンを繰り返し実行する。エンジンの回転が停止していなくても、エンジン停止要求が存在すると、ステップＳ１２の判定が肯定的となり、ステップＳ１４で始動後タイマがクリアされる。その結果、ステップ１５の判定が肯定的となり、ステップＳ１６で燃料カット禁止フラグがＯＮにセットされる。
【００４３】
内燃エンジン２が回転を停止している状態では、ステップＳ１１の判定が否定的となる。その結果、ステップＳ１２の判定に至ることなく、ステップＳ１４で始動後タイマがクリアされ、ステップＳ１５の判定は常に肯定的となる。したがって、内燃エンジン２の回転が停止中を場合も、ステップＳ１６で燃料カット禁止フラグはＯＮの状態を継続する。ただし、ＨＣＵ８によるエンジン停止要求は、ＥＣＵ７がセットする燃料カット禁止フラグに優先するので、燃料カット禁止フラグかＯＮであっても、エンジン停止要求が有効な限り、ＥＣＵ７は内燃エンジン２の運転を停止させるために燃料の供給をカットする。
【００４４】
エンジン停止要求に対して、直ちにステップＳ１４で始動後タイマをクリアするのは次の理由による。エンジン停止要求に対して始動後タイマをクリアしないと、エンジン停止要求から内燃エンジン２の回転停止に至る期間内に始動後タイマのインクリメントが継続して行なわれる。この期間中に、アクセルペダルが踏み込まれると、始動後タイマのリセットが行なわれることなく、内燃エンジン２の再始動が行なわれる。その結果、直後に始動後タイマが所定時間に達し、ステップＳ１７で燃料カット禁止フラグがクリアされてしまう可能性がある。この状態でアクセルペダルが解放されると、燃料カット禁止フラグがクリアされているため燃料カットが行なわれてしまう。その結果、内燃エンジン２の空転により排気がリーンになり、排気通路の排気浄化触媒に酸素が蓄積される。蓄積された酸素は、内燃エンジン２が燃焼を再開した時の排気浄化性能に好ましくない影響をもたらし、排気エミッション悪化の要因となる。
【００４５】
つまり、始動後タイマが内燃エンジン２の再始動時に確実にクリアされた状態でなければ、内燃エンジン２の空転防止による排気エミッション悪化防止効果を十分に得ることができない。そこで、エンジン停止要求が有効な間は始動後タイマをクリアし続けることで、回転停止に至る前に内燃エンジン２の再始動が行なわれた場合でも、始動後タイマが必ずゼロからカウントを開始するようにするのである。
【００４６】
さて、ＥＶモードで走行中に、アクセルペダルが踏み込まれると、時刻ｔ１にクラッチ３が締結され、内燃エンジン２のクランキングが行なわれる。同時にエンジン停止要求も消滅する。クランキングの開始以降は、内燃エンジン２は回転しているのでステップＳ１１の判定が肯定的となり、エンジン停止要求が存在しないのでステップＳ１２の判定は否定的となる。その結果、ステップＳ１３における始動後タイマのインクリメントが開始される。
【００４７】
始動後タイマのインクリメントが開始された当初は、ステップＳ１５の判定は肯定的となる。したがって、燃料カット禁止フラグは引続きＯＮの状態を維持する。その結果、内燃エンジン２への燃料供給か行なわれ、内燃エンジン２が始動する。内燃エンジン２の始動後は、ハイブリッド車両はＨＥＶモードで走行する。
【００４８】
ＨＥＶモードで走行中に、アクセルペダルが解放されると、ＨＣＵ８からＥＣＵ７に入力される内燃エンジン２への要求トルクがゼロになるので、通常は内燃エンジン２への燃料供給がカットされる。
【００４９】
しかしながら、燃料カット禁止ルーチンの実行により、内燃エンジン２が始動を開始した時刻ｔ１から所定時間が経過する時刻ｔ３までの期間は、ステップＳ１５の判定が肯定的となる。その結果、燃料カット禁止フラグがＯＮの状態が継続する。ＥＣＵ７はしたがって、内燃エンジン２への要求トルクによらず内燃エンジン２に最小限の燃料を供給し続ける。
【００５０】
なお、このとき内燃エンジン２のスロットル弁は、内燃エンジン２の回転速度に応じて予め定められた最低空気量が得られる開度に制御されている。この最低空気量に対して排気がリーンにならない最小限の燃料が内燃エンジン２に供給される。また、このとき車両は減速中であり、燃料カットを禁止する場合は、燃料カットを行なう場合よりも内燃エンジン２のマイナストルクの値が小さくなる。そこで、燃料カットを禁止する場合は電動モータ１の回生トルクを大きくする。これにより、燃料カットを禁止する場合も燃料カットを行なう場合も同じ車両減速度が得られるようにする。
【００５１】
また、車両が減速から停止に至る場合に、ＨＣＵ８はクラッチ３を締結状態に維持したまま変速メカニズム４のクラッチの締結力を弱めて、クラッチをスリップ状態とすることでエンジンストールを防止する。車両が停止すると、内燃エンジン２のスロットル弁は内燃エンジン２の冷却水温度に応じて予め定められた目標アイドル回転速度に対応する空気量相当の開度へと制御される。また、排気がリーンにならない最小限の燃料が内燃エンジン２に供給される。
【００５２】
時刻ｔ１の直後にアクセルペダルが開放され、内燃エンジン２への要求トルクがゼロになると、通常であれば燃料カットが行なわれる。しかし、この制御装置のもとでは、ステップＳ１５で始動後タイマが所定時間内であるために、ステップＳ１６で燃料カット禁止フラグがＯＮの状態が維持され、燃料カットは実行されない。
【００５３】
内燃エンジン２が始動してから第１の所定時間が経過した時刻ｔ２において、ＨＣＵ８からＥＣＵ７へエンジン停止予告が入力される。同時にＨＣＵ８はクラッチ３を切断する。これは、内燃エンジン２の始動後に回転を第１の所定時間継続させる制御が時刻ｔ２に終了することを意味する。この時刻ｔ２では、始動後タイマが第２の所定時間に到達していない。したがって、クラッチ３が切断された状態で燃料カットの禁止が引き続き行なわれ、内燃エンジン２は供給される燃料により運転を続行する。一方、クラッチ３の切断により、内燃エンジン２の回転速度はアイドル回転速度となる。ＥＣＵ７はこの状態で内燃エンジン２のバルブタイミングを最遅角状態とするなどの運転停止準備作業を行なう。なお、第２の所定時間の間、燃料カットを禁止するのは、クラッチ３が締結した状態で内燃エンジン２を空転させないためである。第２の所定時間が第１の所定時間を下回らなければこの条件は満たされる。したがって、第２の所定時間を第１の所定時間に等しく設定することも可能である。
【００５４】
時刻ｔ３に始動後タイマが第２の所定時間に到達すると、ステップＳ１５の判定が否定的に転じ、ステップＳ１７で燃料カット禁止フラグがＯＦＦに切り換わる。ただし、このとき内燃エンジン２は運転停止準備中であるため、燃料カットは行なわれず、内燃エンジン２のアイドル運転が維持される。
【００５５】
運転停止準備作業が完了する時刻ｔ４において、ＥＣＵ７からＨＣＵ８にエンジン停止可能信号が出力される。エンジン停止可能信号に対して、ＨＣＵ８は同時刻ｔ４にエンジン停止要求をＥＣＵ７に出力する。エンジン停止要求を受けたＥＣＵ７は直ちに内燃エンジン２への燃料供給を停止し、内燃エンジン２は回転を停止する。なお、エンジン停止要求により、ステップＳ１２の判定が肯定的に転じ、ステップＳ１４で始動後タイマがクリアされる。その結果、ステップＳ１６で燃料カット禁止フラグがＯＮにセットされる。燃料カット禁止フラグは、内燃エンジン２が再始動した後、所定時間を経過するまで、ＯＮの状態を維持する。
【００５６】
以後、アクセルペダルが再び踏まれると、時刻ｔ１における処理と同様に、クラッチ３が締結され、内燃エンジン２の始動が行なわれる。以後、第２の所定時間が経過するまで、要求トルクの変動によらず、燃料カットが禁止される。
【００５７】
以上のように、この制御装置は、内燃エンジン２の始動後は第２の所定時間に渡ってクラッチ３を切断せずに内燃エンジン２回転を継続的に行なう一方、所定時間内の燃料カットを禁止している。そのため、所定時間内においては内燃エンジン２の回転が停止することはなく、さらに、内燃エンジン２が空転、すなわち燃料カット状態で回転、することもない。
【００５８】
結果として、要求トルクの変動に応じて内燃エンジン２が始動と停止を頻繁に繰り返すことでドライバに与える違和感を払拭できる。また、内燃エンジン２の始動から所定時間内の燃料カットを禁止するので、内燃エンジン２の空転が排気浄化触媒にもたらす酸素の蓄積も防止できる。したがって、内燃エンジン２の燃焼再開時に排気エミッションが悪化する不具合も防止できる。
【００５９】
なお、自動変速機の変速モードがマニュアル変速モードである状態で、ドライバがアクセルペダルを解放すると、通常の燃料カットが行なわれ、内燃エンジン２が空転して排気浄化触媒に酸素が蓄積される。通常の燃料カットは内燃エンジン２の回転速度がリカバリ回転速度まで低下すると終了し、内燃エンジン２への燃料供給が再開されて、内燃エンジン２は燃焼を再開する。このとき、燃料噴射量を一時的に増量する、いわゆるリッチスパイクを行なうことで、排気浄化触媒の雰囲気を速やかに理論空燃比相当に戻している。このリッチスパイクにより、内燃エンジン２の燃焼再開時に排気エミッションが悪化するのを防止することができる。
【００６０】
しかしながら、内燃エンジン２を始動後第１の所定時間に渡って継続的に回転させる制御を行なっている状態で燃料カットを許可すると、内燃エンジン２の空転にたり排気浄化触媒に酸素が蓄積した状態で内燃エンジン２の運転が停止することになる。これは次の問題を引き起こす。
【００６１】
通常の燃料カットの場合には、燃焼再開時の内燃エンジン２の回転速度はリカバリ回転速度に維持されるので、排気流量が多く、短時間のリッチスパイク実行で排気浄化触媒の雰囲気を速やかに理論空燃比相当に戻すことができる。しかし、排気浄化触媒に酸素が蓄積した状態で内燃エンジン２の運転が停止した場合には、排気流量が極小となる条件で燃焼が再開する可能性がある。こうした条件下ではリッチスパイクを実行しても排気浄化触媒の雰囲気を理論空燃比相当に戻すまでに時間を要する。結果として、その間の排気エミッションの悪化は避けられない。したがって、内燃エンジン２を始動後第１の所定時間に渡って継続的に回転させる制御を行なう場合には、少なくともその間の燃料カットを禁止することが、排気エミッションの悪化を防止するうえで有効に作用する。
【００６２】
以上説明したハイブリッド車両のエンジン制御装置は、アクセルペダル踏み込み量センサ９により車両の負荷を検出し、負荷に基づきＥＣＵ２が内燃エンジン２への要求負荷を計算し、要求負荷に基づき内燃エンジン２の燃料カットを実行している。このため、燃料カットの禁止を燃料カット禁止フラグに基づき容易に行なうことができる。
【００６３】
以上説明したハイブリッド車両のエンジン制御装置は、電動モータ１と内燃エンジン２とをクラッチ３を介して接続し、クラッチ３を締結状態に維持することで、電動モータ１の始動と、ＨＥＶモードでの走行とを行なうようにしている。そのため、クラッチ３の締結状態で燃料カットを実行すると、内燃エンジン２は容易に空転し、排気浄化触媒への酸素蓄積が起こりやすい。一方、内燃エンジン２の始動後所定時間内の燃料カットを禁止することで、内燃エンジン２の空転を確実に防止できる。言い換えれば、この発明はこのように構成されたハイブリッド車両に適用することで、最善の効果をもたらす。
【００６４】
以上説明したハイブリッド車両のエンジン制御装置において、ＨＣＵ８が回転手段と締結維持手段を構成し、ＥＣＵ７が禁止手段と始動後タイマを構成する。
【００６５】
以上の説明に関して２０１２年１月１９ 日を出願日とする日本国における特願２０１２−００９００９号、の内容をここに引用により合体する。
【００６６】
以上、この発明をいくつかの特定の実施例を通じて説明してきたが、この発明は上記の各実施例に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施例にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のようにこの発明は、内燃エンジンと電動モータとを併用するハイブリッド駆動車両において、アクセルペダル操作に起因する内燃エンジンの頻繁な始動と停止の繰り返しの抑制と排気浄化性能を悪化防止とをいう好ましい効果をもたらす。【００６８】
この発明の実施形態が包含する排他的性質あるいは特長は以下のようにクレームされる。
【図１】
2013108812.tif 000003
【図２】
2013108812.tif 000004
【図３】
2013108812.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月20日(2013.6.20)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動力のみで走行するＥＶモードと、内燃エンジンの駆動力と電動モータの駆動力とを併用して走行するＨＥＶモードとを選択的に切り換えるとともに、前記内燃エンジンの排気通路に酸素蓄積機能を有する排気浄化触媒を設け、ＨＥＶモード選択中に前記内燃エンジンに対する要求負荷がゼロになると前記内燃エンジンへの燃料供給をカットする、ハイブリッド駆動車両の内燃エンジン制御装置において、
前記内燃エンジンを前記電動モータに接続することで、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り換えを行なうクラッチと、前記電動モータがクラッチを介して前記内燃エンジンを始動させた後、前記クラッチを所定時間に渡って締結状態に維持する締結維持手段と、前記所定時間内の燃料カットを禁止する禁止手段と、を備えるハイブリッド車両の内燃エンジン制御装置。
【請求項２】
前記内燃エンジンの回転が停止しているときにリセットされ、前記内燃エンジンが回転しているときにインクリメントされる始動後タイマをさらに備え、
前記禁止手段は、前記始動後タイマの値が前記所定時間に等しくなるか、あるいは前記所定時間より大きくなるまで燃料カットを禁止するよう構成された、請求項１に記載のハイブリッド車両の内燃エンジン制御装置。
【請求項３】
前記締結維持手段としてハイブリッド車両の運転を制御するハイブリッドコントロールユニットを備え、前記禁止手段及び前記始動後タイマとして内燃エンジンの運転を制御するエンジンコントロールユニットを備え、
前記ハイブリッドコントロールユニットは、ＥＶモードを選択すべきときに、前記エンジンコントロールユニットに対しエンジン停止要求を出力し、前記エンジンコントロールユニットは、前記ハイブリツドコントロールユニットから前記エンジン停止要求が出力されているときに始動後タイマをリセットするよう構成された、請求項２に記載のハイブリッド車両の内燃エンジン制御装置。
【請求項４】
電動モータの駆動力のみで走行するＥＶモードと、内燃エンジンの駆動力と電動モータの駆動力とを併用して走行するＨＥＶモードとを選択的に切り換えるとともに、前記内燃エンジンの排気通路に酸素蓄積機能を有する排気浄化触媒を設け、ＨＥＶモード選択中に前記内燃エンジンに対する要求負荷がゼロになると前記内燃エンジンへの燃料供給をカットする、ハイブリッド駆動車両の内燃エンジン制御方法において、
前記内燃エンジンを前記電動モータにクラッチを介して接続することで、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り換えを行ない、
前記電動モータがクラッチを介して前記内燃エンジンを始動させた後、前記クラッチを所定時間に渡って締結状態に維持し、
前記所定時間内の燃料カットを禁止する、ハイブリッド車両の内燃エンジン制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月18日(2014.7.18)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動力のみで走行するＥＶモードと、内燃エンジンの駆動力と電動モータの駆動力とを併用して走行するＨＥＶモードとを選択的に切り換えるとともに、前記内燃エンジンの排気通路に酸素蓄積機能を有する排気浄化触媒を設け、ＨＥＶモード選択中に前記内燃エンジンに対する要求負荷がゼロになると前記内燃エンジンへの燃料供給をカットする、ハイブリッド駆動車両の制御装置において、
前記内燃エンジンを前記電動モータに接続することで、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り換えを行なうクラッチと、前記電動モータがクラッチを介して前記内燃エンジンを始動させた後、前記クラッチを所定時間に渡って締結状態に維持する締結維持手段と、前記所定時間内の燃料カットを禁止する禁止手段と、を備えるハイブリッド駆動車両の制御装置。
【請求項２】
前記内燃エンジンの回転が停止しているときにリセットされ、前記内燃エンジンが回転しているときにインクリメントされる始動後タイマをさらに備え、
前記禁止手段は、前記始動後タイマの値が前記所定時間に等しくなるか、あるいは前記所定時間より大きくなるまで燃料カットを禁止するよう構成された、請求項１に記載のハイブリッド駆動車両の制御装置。
【請求項３】
前記締結維持手段としてハイブリッド車両の運転を制御するハイブリッドコントロールユニットを備え、前記禁止手段及び前記始動後タイマとして内燃エンジンの運転を制御するエンジンコントロールユニットを備え、
前記ハイブリッドコントロールユニットは、ＥＶモードを選択すべきときに、前記エンジンコントロールユニットに対しエンジン停止要求を出力し、前記エンジンコントロールユニットは、前記ハイブリツドコントロールユニットから前記エンジン停止要求が出力されているときに始動後タイマをリセットするよう構成された、請求項２に記載のハイブリッド駆動車両の制御装置。
【請求項４】
電動モータの駆動力のみで走行するＥＶモードと、内燃エンジンの駆動力と電動モータの駆動力とを併用して走行するＨＥＶモードとを選択的に切り換えるとともに、前記内燃エンジンの排気通路に酸素蓄積機能を有する排気浄化触媒を設け、ＨＥＶモード選択中に前記内燃エンジンに対する要求負荷がゼロになると前記内燃エンジンへの燃料供給をカットする、ハイブリッド駆動車両の制御方法において、
前記内燃エンジンを前記電動モータにクラッチを介して接続することで、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り換えを行ない、
前記電動モータがクラッチを介して前記内燃エンジンを始動させた後、前記クラッチを所定時間に渡って締結状態に維持し、
前記所定時間内の燃料カットを禁止する、ハイブリッド駆動車両の制御方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
以上の目的を達成するために、この発明は、電動モータの駆動力のみで走行するＥＶモードと、内燃エンジンの駆動量と電動モータの駆動力とを併用して走行するＨＥＶモードと、を選択的に切り換えるとともに、内燃エンジンの排気通路に酸素蓄積機能を有する排気浄化触媒を設け、ＨＥＶモード選択中に内燃エンジンに対する要求負荷がゼロになると内燃エンジンへの燃料供給をカットするハイブリッド駆動車両、の制御装置を提供する。ハイブリッド車両の内燃エンジンの排気通路には排気浄化触媒が設けられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
制御装置は、内燃エンジンを電動モータに接続することで、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切り換えを行なうクラッチと、電動モータがクラッチを介して内燃エンジンを始動させた後、クラッチを所定時間に渡って締結状態に維持する締結維持手段と、所定時間内の燃料カットを禁止する禁止手段と、を備えている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
電動モータ１は、自動変速機とクラッチからなる変速メカニズム４と、ディファレンシャル５とを介してハイブリッド車両の２つの駆動輪６に接続される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ハイブリッド車両はクラッチ３の切断時においては、電動モータ１の駆動トルクが駆動輪６を回転させることで走行する。この走行モードをＥＶモードと称する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
一方、クラッチ３を締結すると、内燃エンジン２がクランキングされ、内燃エンジン２に燃料を供給することで、内燃エンジン２が始動する。始動後の内燃エンジン２はクラッチ３を介して駆動トルクを電動モータ１に入力する。その結果、２つの駆動輪６は内燃エンジン２の駆動トルクと電動モータ１の駆動トルクとの合計トルクによって回転する。この状態におけるハイブリッド車両の走行モードをＨＥＶモードと称する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
排気浄化触媒に酸素が蓄積した状態で内燃エンジン２が燃焼を再開すると、排気浄化触媒に蓄積した酸素による炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）の酸化による浄化は良好に行なわれる一方、還元剤が存在しないため窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元による浄化に支障を来す。その結果、排気エミッションが悪化することは避けられない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
以上説明したハイブリッド駆動車両の制御装置は、アクセルペダル踏み込み量センサ９により車両の負荷を検出し、負荷に基づきＥＣＵ７が内燃エンジン２への要求負荷を計算し、要求負荷に基づき内燃エンジン２の燃料カットを実行している。このため、燃料カットの禁止を燃料カット禁止フラグに基づき容易に行なうことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
以上説明したハイブリッド駆動車両の制御装置は、電動モータ１と内燃エンジン２とをクラッチ３を介して接続し、クラッチ３を締結状態に維持することで、電動モータ１の始動と、ＨＥＶモードでの走行とを行なうようにしている。そのため、クラッチ３の締結状態で燃料カットを実行すると、内燃エンジン２は容易に空転し、排気浄化触媒への酸素蓄積が起こりやすい。一方、内燃エンジン２の始動後所定時間内の燃料カットを禁止することで、内燃エンジン２の空転を確実に防止できる。言い換えれば、この発明はこのように構成されたハイブリッド車両に適用することで、最善の効果をもたらす。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
以上説明したハイブリッド駆動車両の制御装置において、ＨＣＵ８が回転手段と締結維持手段を構成し、ＥＣＵ７が禁止手段と始動後タイマを構成する。
【国際調査報告】
2013108812.tif 000006
2013108812.tif 000007
2013108812.tif 000008
2013108812.tif 000009