(57)【要約】【課題】内燃機関を搭載した車両において、触媒の暖機中であっても排気のエミッション特性の悪化を抑制することのできる車両の制御システムを提供する。【解決手段】制御システムは、車両に搭載された内燃機関と、内燃機関の排気通路に設置された触媒と、制御装置とを備える。制御装置は、内燃機関によって発生するエンジントルクを変化させる場合、触媒の温度が所定の低温領域に属するときには、低温領域よりも高温の高温領域に属するときよりもエンジントルクのトルクの変化量を小さくするように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路に設置された触媒と、
前記内燃機関によって発生するエンジントルクを変化させる場合、前記触媒の温度が所定の低温領域に属するときには、前記低温領域よりも高温の高温領域に属するときよりも前記エンジントルクのトルク変化量を小さくするように構成された制御装置と、
を備えることを特徴とする車両の制御システム。
【請求項２】
前記車両に搭載され、車輪に動力伝達機構を介して連結された電動機と、
前記電動機を駆動する電力を蓄えるバッテリと、を更に備え、
前記制御装置は、前記車両に要求される要求駆動力に基づいて、前記電動機によって前記車輪へ伝達されるモータトルクと前記エンジントルクとを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記触媒の温度が前記低温領域に属するときには、前記車両の駆動力が前記要求駆動力に近づくように、前記エンジントルクによって不足するトルクを前記モータトルクによって補完するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両の制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記エンジントルクを変化させる場合、前記触媒の温度が所定の判定温度よりも低いときには、前記判定温度よりも高いときよりも前記エンジントルクのトルク変化量を小さくするように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記エンジントルクを変化させる場合、前記触媒の温度が所定の判定温度よりも低いときには、前記触媒の温度が上昇するにつれて前記エンジントルクのトルク変化量を大きくするように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両の制御システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記エンジントルクを変化させる場合、前記内燃機関の冷間始動からの経過時間が所定の判定時間を経過するまでの期間は、前記判定時間の経過後よりも前記エンジントルクのトルク変化量を小さくするように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両の制御システム。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記エンジントルクを変化させる場合、前記経過時間が前記判定時間を経過するまでの期間に、前記エンジントルクのトルク変化量を徐々に大きくするように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御システムに係り、特にエンジンを備えた車両の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジン及び走行モータを備えたハイブリッド車両の制御システムが開示されている。この制御システムでは、触媒暖機要求時に一定のエンジン出力となるようにエンジン出力を制御する。これにより、エンジンの運転ポイントを燃費効率のよい動作領域に近づけることができるので、触媒暖機中の燃費性能が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１０５６６号公報
【特許文献２】特開２００５−２３３０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では以下の課題がある。つまり、エンジンの出力を一定に制御したとしても、その間にエンジンにより発生するエンジントルクは変動する。触媒の暖機時においてエンジントルクに急激な変動が起きると、それに伴い空燃比が変動し、排気のエミッション特性が悪化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、内燃機関を搭載した車両において、触媒の暖機中であっても排気のエミッション特性の悪化を抑制することのできる車両の制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関と、触媒と、制御装置とを備えた車両の制御システムを対象としている。内燃機関は車両に搭載されている。触媒は、内燃機関の排気通路に設置されている。そして、制御装置は、内燃機関によって発生するエンジントルクを変化させる場合、触媒の温度が所定の低温領域に属するときには、低温領域よりも高温の高温領域に属するときよりもエンジントルクのトルク変化量を小さくするように構成されている。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、更に以下の特徴を有する。
制御システムは、車両に搭載され、車輪に動力伝達機構を介して連結された電動機と、電動機を駆動する電力を蓄えるバッテリと、を更に備えている。制御装置は、車両に要求される要求駆動力に基づいて、電動機によって車輪へ伝達されるモータトルクと、エンジントルクとを制御するように構成されている。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、更に以下の特徴を有する。
制御装置は、触媒の温度が低温領域に属するときには、車両の駆動力が要求駆動力に近づくように、エンジントルクによって不足するトルクをモータトルクによって補完するように構成されている。
【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
制御装置は、エンジントルクを変化させる場合、触媒の温度が所定の判定温度よりも低いときには、判定温度よりも高いときよりもエンジントルクのトルク変化量を小さくするように構成されている。
【００１０】
第５の発明は、第４の発明において、更に以下の特徴を有する。
制御装置は、エンジントルクを変化させる場合、触媒の温度が所定の判定温度よりも低いときには、触媒の温度が上昇するにつれてエンジントルクのトルク変化量を大きくするように構成されている。
【００１１】
第６の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、更に以下の特徴を有する。
制御装置は、エンジントルクを変化させる場合、内燃機関の冷間始動からの経過時間が所定の判定時間を経過するまでの期間は、判定時間の経過後よりもエンジントルクのトルク変化量を小さくするように構成されている。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明において、更に以下の特徴を有する。
制御装置は、エンジントルクを変化させる場合、経過時間が判定時間を経過するまでの期間に、エンジントルクのトルク変化量を徐々に大きくするように構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、触媒の温度が低温領域に属するときには、高温領域に属する場合に比べてエンジントルクのトルク変化量が小さくされる。これにより、触媒の温度が低温領域に属するときの空燃比の変動が抑えられるので、排気のエミッション特性が悪化することを抑制することが可能となる。
【００１４】
第２の発明によれば、車両には、内燃機関と、バッテリにより駆動される電動機とが搭載されている。このため、本発明によれば、内燃機関によって発生するエンジントルクと、電動機によって車輪へ伝達されるモータトルクとを制御することができるので、状況に応じたトルク制御の最適化が可能となる。
【００１５】
第３の発明によれば、触媒の温度が低温領域に属するときに、要求駆動力の不足分をモータトルクによって補完することが行われる。これにより、エンジントルクのトルク変化量が小さくされた場合であっても、車両の駆動力を要求駆動力に近づけることが可能となる。
【００１６】
第４の発明によれば、触媒の暖機中のトルク変化量が、触媒の暖機中のそれよりも小さくされる。これにより、浄化性能が低い触媒の暖機中は空燃比の変動を抑制するとともに、触媒の暖機完了後はエンジントルクの応答性を高めることが可能となる。
【００１７】
第５の発明によれば、触媒の暖機中のトルク変化量が、触媒温度が高くなるにつれて大きくされる。これにより、触媒の浄化性能が高まることに対応してトルク変化量を大きくすることができるので、排気のエミッション特性の悪化抑制とトルク応答性の最適化を図ることができる。
【００１８】
冷間始動からの経過時間は、触媒の暖機度合の指標となる。このため、第６の発明によれば、冷間始動からの経過時間を用いてトルク変化量を制御することにより、排気のエミッション特性の悪化を抑制することが可能となる。
【００１９】
第７の発明によれば、冷間始動からの経過時間のトルク変化量が、触媒温度が高くなるにつれて大きくされる。これにより、触媒の浄化性能が高まることに対応してトルク変化量を大きくすることができるので、排気のエミッション特性の悪化抑制とトルク応答性の最適化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１に係る車両の制御システムの構成を示す図である。
【図２】比較例による触媒暖機中のトルク制御の動作を示すタイムチャートである。
【図３】実施の形態１による触媒暖機中のトルク制御の動作を示すタイムチャートである。
【図４】触媒温度とトルクレートとの関係を示す図である。
【図５】実施の形態２の制御装置により実行されるトルク制御のためのルーチンを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１のトルクレートの設定手法の変形例を示す図である。
【図７】エンジンの冷間始動からの経過時間とトルクレートとの関係を示す図である。
【図８】実施の形態２の制御装置により実行されるトルク制御のためのルーチンを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２のトルクレートの設定手法の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００２２】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、実施の形態１に係る車両の制御システムの構成を示す図である。図１に示す車両１は、複数の動力装置を備えたスプリット方式のハイブリッド車両である。より詳しくは、車両１は、車輪１４を回転駆動するための１つの動力装置として、エンジン２を備える。エンジン２は、ガソリン又は軽油などの炭化水素系の燃料の燃焼により動力を出力する内燃機関であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置などを備える。排気装置を構成する排気通路３０には、排気ガスを浄化するための触媒３２が設けられている。触媒３２には、触媒温度を検出するための温度センサ３４が設けられている。
【００２３】
車両１は、車輪１４を回転駆動するための別の１つの動力装置として、発電可能な電動機である第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ６を備える。第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ６は、供給された電力によりトルクを出力する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備える交流同期型の発電電動機である。第１モータジェネレータ４は主に発電機として用いられ、第２モータジェネレータ６は主に電動機として用いられる。
【００２４】
エンジン２、第１モータジェネレータ４、及び第２モータジェネレータ６は、動力伝達機構８によって車輪１４と連結されている。動力伝達機構８は、動力分配機構１０と減速機構１２とを含む。動力分配機構１０は、例えばプラネタリギヤユニットであり、エンジン２から出力されるトルクを第１モータジェネレータ４と車輪１４とに分割する。エンジン２から出力されるトルク又は第２モータジェネレータ６から出力されるトルクは、減速機構１２を介して車輪１４に伝達される。
【００２５】
第１モータジェネレータ４は、動力分配機構１０を介して供給されたトルクにより電力を回生発電する。エンジン２及び第２モータジェネレータ６からトルクが出力されていない状態において、第１モータジェネレータ４による電力回生を行うことで、回生制動力が第１モータジェネレータ４から動力伝達機構８を介して車輪１４に伝達され、車両１は減速する。すなわち、車両１は第１モータジェネレータ４による回生制動を行うことができる。
【００２６】
第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ６は、インバータ１８とコンバータ２０とを介してバッテリ１６と電力の授受を行う。インバータ１８は、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ６のいずれか一方で発電される電力を他方に消費させることができるように設計されている。インバータ１８は、バッテリ１６に蓄えられた電力を直流から交流に変換して第２モータジェネレータ６に供給するとともに、第１モータジェネレータ４によって発電される電力を交流から直流に変換してバッテリ１６に蓄える。このため、バッテリ１６は、第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ６のいずれかで生じた電力や不足する電力により充放電される。
【００２７】
車両１は、エンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ６、動力分配機構１０などの動作を制御して車両１の走行を制御する制御装置５０を備えている。制御装置５０は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリを有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。メモリには、車両１の走行制御のための各種のプログラムやマップを含む各種のデータが記憶されている。メモリに記憶されているプログラムがプロセッサで実行されることで、制御装置５０には様々な機能が実現される。エンジン２の吸入空気量制御、燃料噴射制御、点火時期制御などは、制御装置５０によって行われる。第１モータジェネレータ４や第２モータジェネレータ６を電動機として機能させる力行制御や発電機として機能させる回生制御も制御装置５０によって行われる。なお、制御装置５０は、複数のＥＣＵから構成されていてもよい。
【００２８】
制御装置５０は、車両１が備えるセンサの信号を取り込み処理する。センサは車両１の各所に取り付けられている。車両１には、上述した温度センサ３４のほか、クランク軸の回転速度を検出する回転速度センサ５２や、アクセルペダルの踏込量に応じた信号をアクセル開度として出力するアクセルポジションセンサ５４、車速を検出する車速センサ５６なども取り付けられている。なお、制御装置５０に接続されるセンサは図中に示す以外にも多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。制御装置５０は、取り込まれたセンサ信号を用いて種々のプログラムを実行し、アクチュエータを操作するための操作信号を出力する。
【００２９】
［実施の形態１の動作］
制御装置５０により行われる車両１の制御には、車輪１４に伝達されるトルクを制御するトルク制御が含まれる。ここでのトルク制御では、車輪１４に伝達されるトルクが要求駆動力となるように、エンジントルクＴｅとモータトルクＴｍを制御する。
【００３０】
エンジントルクＴｅは、エンジン２によって発生するトルクである。制御装置５０は、エンジントルクＴｅが目標エンジントルクとなるように、エンジン２の吸入空気量制御、燃料噴射制御及び点火時期制御を行う。
【００３１】
モータトルクＴｍは、第１モータジェネレータ４又は第２モータジェネレータ６から車輪１４に伝達されるトルクである。モータトルクＴｍは、主に第２モータジェネレータ６から出力されるトルクによって構成されている。ただし、第１モータジェネレータ４の回生制動力が車輪１４に伝達されている減速時には、モータトルクＴｍは、第１モータジェネレータ４から出力される負のトルクを含んで構成されることもある。制御装置５０は、モータトルクＴｍが目標モータトルクとなるように、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ６の力行制御や回生制御を行う。
【００３２】
ここで、車両１のトルク制御には、触媒３２の暖機中において排気エミッション特性が悪化する課題がある。すなわち、例えばエンジン２の冷間始動直後など、触媒３２が活性温度に到達していない期間は、触媒３２の浄化性能が低い状態にある。このような触媒暖機中の期間にエンジン２の過渡運転が行われると、空燃比が変動して排気エミッション特性が悪化してしまう。
【００３３】
ここで、上記のトルク制御の課題について明らかにするため、１つの比較例を挙げる。図２は、比較例による触媒暖機中のトルク制御の動作を示すタイムチャートである。なお、図２において１段目のチャートは車両の車速の時間変化を、２段目のチャートはアクセル開度の時間変化を、３段目のチャートはエンジントルクＴｅの時間変化を、４段目のチャートはモータトルクＴｍの時間変化を、５段目のチャートは空燃比の時間変化を、そして６段目のチャートは排気エミッションの時間変化を、それぞれ示している。
【００３４】
図２に示す比較例では、触媒暖機中の時間ｔ１において、運転者がアクセルペダルを踏み込み車両の急加速を要求した場合を例示している。アクセル開度が増大側に変化すると、アクセル開度に対応した要求駆動力を実現するように、エンジントルクＴｅ及びモータトルクＴｍが、それぞれ増大側に変化する。エンジントルクＴｅが急激に上昇すると、それに伴い空燃比が一時的に変動するとともに排気ガス流量が増大する。図２に示す比較例では、触媒３２が暖機中のため、空燃比の変動及び排気ガス流量の増大の影響により、排気エミッション特性が悪化している。
【００３５】
そこで、実施の形態１のトルク制御では、触媒暖機中のエンジントルクＴｅのトルク変化量（以下、「トルクレート」と称することもある）に制限を行うことにより、上記の課題を解決することとしている。以下、図３を参照して、実施の形態１のトルク制御について更に詳しく説明する。
【００３６】
図３は、実施の形態１による触媒暖機中のトルク制御の動作を示すタイムチャートである。なお、図３において１段目のチャートは車両の車速の時間変化を、２段目のチャートはアクセル開度の時間変化を、３段目のチャートはエンジントルクＴｅの時間変化を、４段目のチャートはモータトルクＴｍの時間変化を、５段目のチャートは空燃比の時間変化を、そして６段目のチャートは排気エミッションの時間変化を、それぞれ示している。
【００３７】
図３に示すように、実施の形態１のトルク制御では、エンジントルクＴｅを変化させるときのトルクレートが比較例のときよりも小さくされている。このようなトルク制御によれば、エンジントルクＴｅが変化している過渡運転中において、比較例の場合と比較して空燃比の変動が抑制される効果及び排気ガス流量が低減される効果を得ることができる。これにより、排気エミッションの増大が抑制されるので、エミッション特性の改善を図ることが可能となる。
【００３８】
なお、エンジントルクＴｅの応答性を高める観点からは、トルクレートは排気エミッションの悪化を抑制できる限りにおいて極力大きくすることが望ましい。そこで、実施の形態１のトルク制御では、触媒温度に応じてトルクレートを設定することが行われる。図４は、触媒温度とトルクレートとの関係を示す図である。この図に示すように、トルクレートは、例えば触媒温度が高いほど大きな値となるように設定することができる。このようなトルクレートの設定によれば、触媒温度が所定の低温領域に属するときのトルクレートが、低温領域よりも高温の高温領域に属するときのトルクレートよりも小さく設定されることとなる。触媒３２は触媒温度が高温になるにつれて浄化性能が向上する。このため、上記のトルクレートの設定によれば、触媒３２の浄化性能が上がるにつれてトルクレートを大きくすることが可能となる。これにより、排気エミッション特性の悪化抑制とエンジントルクＴｅのトルク応答性の向上との最適化を図ることが可能となる。
【００３９】
また、図３に示すように、トルクレートが比較例の場合と比較して小さくされると、その分過渡運転中のエンジントルクＴｅが小さくなる。そこで、実施の形態１のトルク制御では、エンジントルクＴｅが小さくなった分をモータトルクＴｍによって補完する制御構成を採用することが望ましい。図３に示すチャートでは、エンジントルクＴｅが変化している時間ｔ１から時間ｔ２にかけての過渡運転中において、エンジントルクＴｅとモータトルクＴｍとの合算値が要求駆動力に近づくように、モータトルクＴｍが設定されている。これにより、過渡運転中のモータトルクＴｍは、比較例の場合と比較して大きな値になっている。このような制御によれば、要求駆動力に対して不足するトルクをモータトルクＴｍの増大によって補完することができる。これにより、触媒の浄化性能が低い状態であっても、排気エミッション特性の悪化を抑制しつつ車両１が出力するトルクを要求駆動力に近づけることが可能となる。
【００４０】
［実施の形態１の具体的処理］
図５は、実施の形態２の制御装置５０により実行されるトルク制御のためのルーチンを示すフローチャートである。制御装置５０のプロセッサは、このフローチャートで表されるプログラムを所定の周期で実行する。以下、実施の形態１のトルク制御の内容について、フローチャートに沿って説明する。
【００４１】
図５に示すフローチャートでは、先ず、アクセルポジションセンサ５４によって検出されたアクセル開度等に基づいて、運転者が車両１に対して要求する要求駆動力が算出される（ステップＳ１００）。次に、ステップＳ１００において算出された要求駆動力と車速センサ５６により検出された車速に基づいて、要求駆動力を実現するための要求出力が算出される（ステップＳ１０２）。
【００４２】
次に、車両１に要求される車両要求出力が算出される（ステップＳ１０４）。ここでは、要求出力にバッテリ１６の充放電要求から定まる充放電要求出力を加算した値が、車両要求出力として算出される。次に、エンジン２と第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ６の出力割合に基づいて、車両要求出力を実現するための目標エンジン出力が算出される（ステップＳ１０６）。次に、目標エンジン回転速度が算出される（ステップＳ１０８）。制御装置５０のメモリは、エンジン回転速度、エンジントルク、エンジン出力及び最適燃料消費率の関係を規定したマップを記憶している。ここでは、当該マップを用いて、最適燃料消費率によって目標エンジン出力となるときのエンジン回転速度が目標エンジン回転速度として算出される。
【００４３】
次に、トルクレートが算出される（ステップＳ１１０）。ここでは、具体的には、先ず温度センサ３４によって触媒温度が検出される。そして、図４に示す触媒温度とトルクレートとの関係に従い、検出された触媒温度に対応するトルクレートが算出される。
【００４４】
次に、算出されたトルクレートを用いて、エンジントルクＴｅの目標値である目標エンジントルクが算出される（ステップＳ１１２）。次に、要求駆動力から目標エンジントルクを差し引くことにより、モータトルクＴｍの目標値である目標モータトルクが算出される（ステップＳ１１４）。
【００４５】
以上説明した手順に従って算出された目標エンジントルク、目標エンジン回転速度及び目標モータトルクを用いてトルク制御を行うことにより、触媒３２の浄化性能に応じたトルク制御を行うことができる。これにより、触媒３２の浄化性能が低いときのトルクレートが小さくされるので、排気エミッション特性の悪化を抑制することができる。
【００４６】
ところで、本発明は上述の実施の形態１に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で以下のように変形した態様を採用することができる。
【００４７】
実施の形態１では、エンジン２と第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ６からのトルクを自由に合成或いは分割することが可能なスプリット方式のハイブリッド車両を例に説明した。しかしながら、実施の形態１の制御システムが適用される車両１は、他のハイブリッド方式を採用した車両でもよい。例えば、車両１は、エンジンを含む複数の動力源を車輪の駆動に用いるいわゆるパラレル方式のハイブリッド車両でもよい。また、車両１は、エンジンを発電のみに使用し、モータジェネレータを車輪の駆動と回生に用いるいわゆるシリーズ方式のハイブリッド車両でもよい。なお、この変形例は、後述する実施の形態２の制御システムに対しても適用することができる。
【００４８】
実施の形態１の制御システムが適用される車両１はハイブリッド車両に限られない。すなわち、車両１は車輪１４を回転駆動するための動力装置としてエンジン２のみを搭載した車両でもよい。なお、この変形例は、後述する実施の形態２の制御システムに対しても適用することができる。
【００４９】
触媒３２の触媒温度は、温度センサ３４によって検出する構成に限られない。すなわち、触媒温度は、触媒３２の下流側に排気される排気ガスの温度を用いてもよい。また、触媒温度は、エンジン２の運転状態から公知の手法で推定する構成でもよい。
【００５０】
実施の形態１のトルク制御は、車両へのトルク増大要求のときに限らず、トルク減少要求のときに実施してもよい。すなわち、例えば触媒暖機中にトルク減少要求が出された場合、触媒暖機制御などの他の制御要求によってフューエルカットが行われない状況も考えられる。この場合、エンジントルクＴｅの減少側への変化量を小さくすることによって、空燃比の変動を抑えることができる。またこの際には、第１モータジェネレータ４の回生制御によって負のモータトルクＴｍを発生させることにより、車軸に伝達されるトルクを要求駆動力に近づけるように制御してもよい。なお、この変形例は、後述する実施の形態２の制御システムに対しても適用することができる。
【００５１】
トルクレートの算出は、図４に示す関係を用いる手法に限られない。図６は、実施の形態１のトルクレートの設定手法の変形例を示す図である。この図に示す変形例１−１では、触媒温度が判定温度となるまでの低温領域ではトルクレートを所定の第１トルクレート値に固定し、触媒温度が判定温度を超えて高温領域に移行したときにトルクレートを所定の第１トルクレート値から第１トルクレート値よりも大きい第２トルクレートに切り替えることが行われる。判定温度は、例えば触媒３２の活性温度に設定することができる。このような制御によれば、触媒３２の活性が発現する前はトルクレートを小さくして排気エミッションの悪化を抑制し、触媒３２の活性が発現した後はトルクレートを大きくしてエンジントルクＴｅの応答性を高めることができる。
【００５２】
図６に示す変形例１−２では、触媒温度が判定温度となるまではトルクレートを触媒温度の上昇に応じて段階的に大きくすることが行われる。このような制御によれば、触媒３２の活性が発現する前のトルクレートを、触媒温度に応じて段階的に設定することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつエンジントルクＴｅの応答性を段階的に高めることが可能となる。
【００５３】
図６に示す変形例１−３では、触媒温度が判定温度となるまではトルクレートを触媒温度の上昇に応じて連続的に大きくすることが行われる。このような制御によれば、触媒３２の活性が発現する前のトルクレートを、触媒温度に応じて連続的に設定することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつエンジントルクＴｅの応答性を連続的に高めることが可能となる。
【００５４】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２の制御システムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、制御装置５０に後述する図８に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００５５】
［実施の形態２の特徴］
上述した実施の形態１のトルク制御では、触媒温度に応じてトルクレートを設定することとした。これに対して、実施の形態２のトルク制御では、エンジン２の冷間始動からの経過時間に応じてトルクレートを設定する動作に特徴を有している。
【００５６】
エンジン２が冷間始動されると、触媒温度は時間の経過とともに徐々に昇温し、やがて活性温度へと到達する。このため、経過時間が所定の判定時間となるまでの触媒温度は、当該判定時間の経過後の触媒温度よりも低い。換言すると、経過時間が所定の判定時間となるまでは触媒温度が低温領域に属しており、当該判定時間の経過後は、触媒温度が当該低温領域よりも高い高温領域に属しているとも云える。
【００５７】
そこで、実施の形態２のトルク制御では、エンジン２の冷間始動からの経過時間に応じてトルクレートを設定する。図７は、エンジンの冷間始動からの経過時間とトルクレートとの関係を示す図である。この図に示すように、実施の形態２のトルク制御では、エンジン２の冷間始動からの経過時間が所定の判定時間となるまでの期間はトルクレートを所定の第１トルクレート値に固定し、当該経過時間が判定時間を超えたときにトルクレートを所定の第１トルクレート値から第１トルクレート値よりも大きい第２トルクレート値に切り替えることが行われる。判定時間は、例えば冷間始動から触媒３２の暖機が完了するまでの経過時間として、予め実験等により求めた値を用いることができる。このようなトルク制御によれば、触媒３２の活性が発現する前はトルクレートを小さくして排気エミッションの悪化を抑制し、触媒３２の活性が発現した後はトルクレートを大きくしてエンジントルクＴｅの応答性を高めることができる。
【００５８】
［実施の形態２の具体的処理］
図８は、実施の形態２の制御装置５０により実行されるトルク制御のためのルーチンを示すフローチャートである。制御装置５０のプロセッサは、エンジン２の冷間始動が行われた場合に、このフローチャートで表されるプログラムを所定の周期で実行する。以下、実施の形態２のトルク制御の内容について、フローチャートに沿って説明する。
【００５９】
図８に示すルーチンのステップＳ２００からＳ２０８では、図５に示すステップＳ１００からＳ１０８と同様の処理が実行される。ステップＳ２０８の処理が行われると、次に、エンジン２の冷間始動からの経過時間が所定の判定時間に達したか否かが判定される（ステップＳ２１０）。その結果、判定の成立が認められない場合には、触媒３２の暖機が完了していないと判断されて、第１トルクレート値に基づいて目標エンジントルクが算出される（ステップＳ２１２）。一方、判定の成立が認められた場合には、触媒３２の暖機が完了したと判断されて、第１トルクレート値よりも大きい第２トルクレートに基づいて目標エンジントルクが算出される（ステップＳ２１４）。
【００６０】
ステップＳ２１２又はステップＳ２１４の処理が行われると、次に、要求駆動力から目標エンジントルクを差し引くことにより、目標モータトルクが算出される（ステップＳ１１６）。
【００６１】
以上説明した手順に従って算出された目標エンジントルク、目標エンジン回転速度及び目標モータトルクを用いてトルク制御を行うことにより、触媒温度を検出することなく触媒３２の浄化性能に応じたトルク制御を行うことができる。これにより、触媒３２の浄化性能が低いときのトルクレートが小さくされるので、排気エミッション特性の悪化を抑制することができる。
【００６２】
ところで、本発明は上述の実施の形態２に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で以下のように変形した態様を採用することができる。
【００６３】
トルクレートの算出は、図７に示す関係を用いる手法に限られない。図９は、実施の形態２のトルクレートの設定手法の変形例を示す図である。図９に示す変形例２−１では、経過時間が判定時間となるまではトルクレートを触媒温度の上昇に応じて段階的に大きくすることが行われる。このようなトルク制御によれば、触媒３２の活性が発現する前のトルクレートを、触媒温度に応じて段階的に設定することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつエンジントルクＴｅの応答性を段階的に高めることが可能となる。
【００６４】
図９に示す変形例２−２では、経過時間が判定時間となるまではトルクレートを触媒温度の上昇に応じて連続的に大きくすることが行われる。このようなトルク制御によれば、触媒３２の活性が発現する前のトルクレートを、触媒温度に応じて連続的に設定することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつエンジントルクＴｅの応答性を連続的に高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
１  車両
２  エンジン
４  第１モータジェネレータ
６  第２モータジェネレータ
８  動力伝達機構
１４  車輪
１６  バッテリ
３０  排気通路
３２  触媒
３４  温度センサ
５０  制御装置
５２  回転速度センサ
５４  アクセルポジションセンサ
５６  車速センサ
【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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