(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力するモータと、前記モータに電力を供給可能なバッテリと、排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が排気系に取り付けられた複数気筒のエンジンと、前記モータからの動力により走行する電動走行中に前記エンジンを始動した際に前記エンジンの冷却水の温度が前記排気浄化装置における触媒の暖機が必要な暖機必要温度未満のときには前記触媒の暖機を促進するために前記エンジンの点火時期を暖機完了後の点火時期より遅くする触媒暖機制御を実行する制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
前記制御手段は、電動走行中に前記エンジンを始動した際に、前記エンジンの冷却水の温度が前記暖機必要温度未満であると共に前記エンジンの一部の気筒への燃料噴射量が他の気筒への燃料噴射量より少ないために前記エンジンへの空燃比がリーン状態となるリーンインバランス時であり、更に、前記触媒の推定温度が触媒の暖機が終了しているとして予め定められた第１温度未満で該第１温度より低い第２温度以上である、リーンインバランス特定始動時状態のときには、前記触媒暖機制御を禁止する手段である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記リーンインバランス特定始動時状態のときには、前記触媒の推定温度が前記第２温度より高く前記第１温度以下の第３温度以上に至るまで前記エンジンから予め定められた所定パワーが出力されるよう前記エンジンを制御する手段である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記リーンインバランス特定始動時状態のときに前記触媒の推定温度が前記第１温度より低く前記第２温度より高い第３温度未満のときには、前記触媒の推定温度が前記第３温度より高く前記第１温度以下の第４温度以上に至るまで前記エンジンから予め定められた所定パワーが出力されるよう前記エンジンを制御する手段である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力するモータと、モータに電力を供給可能なバッテリと、排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が排気系に取り付けられた複数気筒のエンジンと、モータからの動力により走行する電動走行中にエンジン始動した際にエンジンの冷却水の温度が排気浄化装置における触媒の暖機が必要な暖機必要温度未満のときには触媒の暖機を促進するために点火時期を暖機完了後の点火時期より遅くする触媒暖機制御を実行してからエンジンからの動力を用いて走行またはバッテリを充電するよう制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、エンジンの排気系に取り付けられた触媒装置を暖機するために点火時期を通常運転時に比べて遅角してエンジンを運転する触媒暖機運転中には、気筒の各々の燃焼に起因したクランク軸の回転速度のばらつきを抑制するようエンジンの気筒別の燃料噴射量を補正するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、気筒別の燃料噴射量を補正することにより、触媒暖機運転中のエンジンから出力される出力トルクの変動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９７９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、触媒暖機運転中のエンジンは、点火時期が遅角されているため、エンジンの一部の気筒への燃料噴射量が他の気筒への燃料噴射量より少ないために前記エンジンへの空燃比がリーン状態となるリーンインバランス時には、一部の気筒で失火が生じ、未燃焼の燃料が排出されてしまう場合が生じる。上述の技術のように、クランク軸の回転速度のばらつきを抑制するようエンジンの気筒別の燃料噴射量を補正するものも有効と考えられるが、クランク軸の回転速度にばらつきが生じているときには、既にリーンインバランス時であることが多く、補正が迅速に且つ適正に行なわれないと失火してしまう。
【０００５】
本発明のハイブリッド車は、リーンインバランス時に触媒暖機と失火の抑制との両立を図ることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力するモータと、前記モータに電力を供給可能なバッテリと、排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置が排気系に取り付けられた複数気筒のエンジンと、前記モータからの動力により走行する電動走行中に前記エンジンを始動した際に前記エンジンの冷却水の温度が前記排気浄化装置における触媒の暖機が必要な暖機必要温度未満のときには前記触媒の暖機を促進するために前記エンジンの点火時期を暖機完了後の点火時期より遅くする触媒暖機制御を実行する制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
前記制御手段は、電動走行中に前記エンジンを始動した際に、前記エンジンの冷却水の温度が前記暖機必要温度未満であると共に前記エンジンの一部の気筒への燃料噴射量が他の気筒への燃料噴射量より少ないために前記エンジンへの空燃比がリーン状態となるリーンインバランス時であり、更に、前記触媒の推定温度が触媒の暖機が終了しているとして予め定められた第１温度未満で該第１温度より低い温度として予め定められた第２温度以上である、リーンインバランス特定始動時状態のときには、前記触媒暖機制御を禁止する手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド車では、電動走行中にエンジンを始動した際に、エンジンの冷却水の温度が触媒の暖機が必要な暖機必要温度未満であると共にエンジンの一部の気筒への燃料噴射量が他の気筒への燃料噴射量より少ないためにエンジンへの空燃比がリーン状態となるリーンインバランス時であり、更に、触媒の推定温度が触媒が暖機が終了しているとして予め定められた第１温度以下であると共に第１温度より低い温度として予め定められた第２温度以上であるとき（リーンインバランス特定始動時状態）には、触媒の暖機を促進するためにエンジンの点火時期を暖機完了後の点火時期より遅くする触媒暖機制御を禁止する。即ち、エンジンの冷却水の温度が暖機必要温度未満であると共にリーンインバランス時であるときに、更に、触媒の推定温度が第２温度未満のときにはリーンインバランス時の触媒暖機制御による失火の防止より触媒暖機を優先するために触媒暖機制御を実行し、触媒の推定温度が第１温度未満で第２温度以上のときにはリーンインバランス時の触媒暖機制御による失火の防止を触媒暖機より優先するために触媒暖機制御は実行しないのである。これは、触媒の推定温度が第２温度以上のときには、触媒は十分には活性化していないもののある程度の活性化が見込めると共に触媒暖機制御を実行しなくてもエンジンを運転していれば比較的短時間で触媒暖機が完了すると考えられ、触媒暖機の完了が若干遅れることによるエミッションの悪化より失火によるエミッションの悪化の方が問題となりやすく、触媒の推定温度が第２温度未満のときには、触媒の活性化の程度が低く、触媒暖機に時間を要することから、失火によるエミッションの悪化より触媒暖機が更に遅れることによるエミッションの悪化の方が問題となりやすいことに基づく。これにより、触媒暖機と失火の抑制との両立を図ることができる。ここで、システム起動から最初にエンジンを始動したときにのみ触媒暖機制御を実行するハイブリッド車では、システム起動から最初にエンジンを始動したときがリーンインバランス特定始動状態であるか否かにより触媒暖機制御を禁止するか否かを決定すればよく、エンジンを始動する毎に触媒暖機制御を実行するか否かを判定するハイブリッド車では、エンジンを始動する毎にリーンインバランス特定始動状態であるか否かにより触媒暖機制御を禁止するか否かを決定すればよい。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記リーンインバランス特定始動時状態のときには、前記触媒の推定温度が前記第２温度より高く前記第１温度以下の第３温度以上に至るまで前記エンジンから予め定められた所定パワーが出力されるよう前記エンジンを制御する手段である、ことを特徴とするものとすることもできる。ここで、第１温度≧第３温度＞第２温度である。こうすれば、エンジンから所定パワーを出力するようエンジンを一定運転（定常運転）することができる。このため、リーンインバランス時であっても失火の発生を抑制することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記リーンインバランス特定始動時状態のときに前記触媒の推定温度が前記第１温度より低く前記第２温度より高い第３温度未満のときには、前記触媒の推定温度が前記第３温度より高く前記第１温度以下の第４温度以上に至るまで前記エンジンから予め定められた所定パワーが出力されるよう前記エンジンを制御する手段である、ことを特徴とするものとすることもできる。ここれ、温度としては、第１温度≧第４温度＞第３温度＞第２温度である。こうすれば、エンジンから所定パワーを出力するようエンジンを一定運転（定常運転）することができる。このため、リーンインバランス時であっても失火の発生を抑制することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド車において、発電機と、前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸の３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、前記モータは前記駆動軸に接続されてなる、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】エンジンＥＣＵ２４により実行される触媒暖機実行処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例の触媒暖機実行処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】変形例の触媒暖機実行処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という。）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という。）４４と、システムメインリレー５５とインバータ４１，４２とを介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりする例えば定格電圧が２００Ｖのリチウムイオン二次電池として構成された高電圧バッテリ５０と、高電圧バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という。）５２と、各ＥＣＵや補機５９などが接続された電力ライン（以下、「低電圧系電力ライン」という。）５４ｂに接続された例えば定格電圧が１２Ｖの鉛蓄電池として構成された低電圧バッテリ５８と、インバータ４１，４２と高電圧バッテリ５０とを接続する電力ライン（以下、「高電圧系電力ライン」という。）５４ａからの電力を降圧して低電圧系電力ライン５４ｂに供給するＤＣ／ＤＣコンバータ５７と、家庭用電源などの外部電源に接続されて高電圧バッテリ５０を充電可能な充電器６０と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。
【００１５】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な複数気筒の内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他にＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１６】
モータＥＵＣ４０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他にＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流Ｉｖ，Ｉｗなどが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１７】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他にＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、高電圧バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、高電圧バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからのバッテリ電圧Ｖｂ，高電圧バッテリ５０の出力端子に接続された高電圧系電力ライン５４ａに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，高電圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じて高電圧バッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、高電圧バッテリ５０を管理するために電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣとバッテリ温度Ｔｂとに基づいて高電圧バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。
【００１８】
充電器６０は、リレー６２を介して高電圧系電力ライン５４ａに接続されており、電源プラグ６８を介して供給される外部電源からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ６６と、ＡＣ／ＤＣコンバータ６６からの直流電力の電圧を変換して高電圧系電力ライン５４ａ側に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ６４と、を備える。
【００１９】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、パワースイッチ８０からのプッシュ信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，電源プラグ６８の外部電源への接続を検出する接続検出センサ６９からの接続検知信号などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、システムメインリレー５５やリレー６２への駆動信号，ＤＣ／ＤＣコンバータ６４やＡＣ／ＤＣコンバータ６６へのスイッチング制御信号，ＤＣ／ＤＣコンバータ５７やＤＣ／ＤＣコンバータ６４へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定された充電ポイントで車両をシステム停止した後に電源プラグ６８が外部電源に接続されてその接続が接続検出センサ６９によって検出されると、システムメインリレー５５とリレー６２とをオンとし、充電器６０を制御して外部電源からの電力により高電圧バッテリ５０を充電する。そして、高電圧バッテリ５０の充電後にシステム起動したときには、高電圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがエンジン２２の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Ｓｈｖ（例えば、２０％や３０％など）に至るまでエンジン２２を停止した状態でモータＭＧ２からの動力だけで走行する電動走行を優先して走行する電動走行優先モードによって走行し、高電圧バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至った以降は高電圧バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から動力を用いて走行するハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードによって走行する。走行中の駆動制御については、本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２１】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、電動走行優先モードで電動走行している最中にエンジン２２を始動したときの動作について説明する。図３はエンジン２２を始動した直後に浄化装置１３４の触媒を暖機する必要性に基づいてエンジン２２を制御するためにエンジンＥＣＵ２４により実行される触媒暖機実行処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が始動された直後に実行される。
【００２２】
触媒暖機実行処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗや、触媒予測床温Ｔｃａｔ，リーンインバランスフラグＦｌｉｖなどの触媒暖機制御を実行するか否かの判定に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、触媒予測床温Ｔｃａｔは、図示しないルーチンにより冷却水温Ｔｗやエンジン２２を運転しているときのエンジン２２の負荷，エンジン２２の運転を停止してからの経過時間などに基づいて浄化装置１３４内の触媒の温度を予測してエンジンＥＣＵ２４の図示しないＲＡＭの所定領域に記憶されたものを所定領域から読み出すことにより入力するものとした。リーンインバランスフラグＦｌｉｖは、エンジン２２の一部の気筒への燃料噴射量が他の気筒への燃料噴射量より少ないためにエンジン２２への空燃比がリーンとなる状態（リーンインバランス）のときに値１が設定され、リーンインバランスが解除されたときに値０が設定されるフラグである。リーンインバランスの判定は、エンジン２２の回転数Ｎｅの変動（回転変動あるいは回転角速度の変化量）の変動量が予め定めた閾値以上のときにリーンインバランスが生じていると判定し、変動量が閾値未満のときにリーンインバランスは生じていないと判定することができる。実施例では、このリーンインバランスの判定を行ない、リーンインバランスが生じていると判定したときには図示しないＲＡＭの所定領域にリーンインバランスフラグＦｌｉｖの値として値１をセットし、リーンインバランスが生じていないと判定したときには図示しないＲＡＭの所定領域にリーンインバランスフラグＦｌｉｖの値として値０をセットし、このＲＡＭの所定領域からリーンインバランスフラグＦｌｉｖの値を読み出すことにより入力するものとした。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、エンジン２２の始動がシステム起動から初回であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、エンジン２２の始動がシステム起動から初回ではないときには、触媒暖機制御を実行する必要がないと判断して本ルーチンを終了し、エンジン２２の始動がシステム起動から初回であるときには、冷却水温Ｔｗを触媒暖機制御の実行が必要であると判定するための閾値Ｔｗｒｅｆと比較し（ステップＳ１２０）、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上のときには、触媒暖機制御を実行する必要がないと判断して本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆは、例えば、６０℃や６５℃などを用いることができる。
【００２４】
エンジン２２の始動がシステム起動から初回であり、且つ、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満のときには、リーンインバランスフラグＦｌｉｖを調べ（ステップＳ１３０）、リーンインバランスフラグＦｌｉｖが値０のとき、即ち、リーンインバランスではないときには、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ１以上に至るまで触媒暖機制御を実行し（ステップＳ１５０〜Ｓ１７０）、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ１以上に至ったときに触媒暖機制御を停止して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、触媒暖機制御は、エンジン２２を予め定めたアイドリング回転数やこれより若干高い回転数で点火時期を通常運転時に比して遅く（遅角）して運転することにより行なわれる。この場合、エンジン２２からトルクを出力しないものとしたり、若干のトルクの出力を行なうものとしたりすることもできる。点火時期を通常運転時に比して遅角するのは、点火時期を遅角することにより燃焼を緩慢なものとし、燃焼のエネルギのうち熱エネルギとして排気系に排出されるエネルギを大きくすることにより、浄化装置１３４の触媒の暖機を促進することに基づく。閾値Ｔｒｅｆ１は、浄化装置１３４の触媒が十分に活性化する温度領域の下限温度やその近傍の温度として触媒に応じて予め定められるものであり、例えば、３５０℃や４００℃，４５０℃などを用いることができる。
【００２５】
ステップＳ１３０でリーンインバランスフラグＦｌｉｖが値１と判定されたときには、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２未満であるか否かを判定し（ステップＳ１４０）、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２未満のときには、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ１以上に至るまで触媒暖機制御を実行して（ステップＳ１５０〜Ｓ１８０）、本ルーチンを終了し、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅ２以上のときには、触媒暖機制御を実行することなく、本ルーチンを終了する。即ち、リーンインバランスが生じているときには、エンジン２２の冷却水温Ｔｗにより触媒暖機制御が必要であると判断されても、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２以上のときには、触媒暖機制御を禁止するのである。このように、リーンインバランスが生じているときに触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２以上のときには触媒暖機制御を禁止するのは、触媒は十分には活性化していないもののある程度の活性化が見込めること、触媒暖機制御を実行しなくてもエンジン２２を運転していれば比較的短時間で触媒暖機が完了すると考えられること、触媒暖機の完了が若干遅れることによるエミッションの悪化よりリーンインバランス時に点火時期を遅角する触媒暖機制御を実行することによって生じる失火によるエミッションの悪化を抑制する方が必要性が高いと考えられること、などに基づく。一方、リーンインバランスが生じているときに触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２未満のときには触媒暖機制御を実行するのは、触媒の活性化の程度が低く、触媒暖機に時間を要することから、触媒暖機制御を実行することによって生じる失火によるエミッションの悪化より触媒暖機が更に遅れることによるエミッションの悪化を抑制する方が必要性が高いと考えられることに基づく。なお、閾値Ｔｒｅｆ２は、触媒の活性化の程度がある程度見込める温度として実験などにより予め定められるものであり、例えば、閾値Ｔｒｅｆ１が４００℃や４５０℃のときには２００℃や２５０℃などを用いることができる。
【００２６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の始動がシステム起動から初回であると共に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満であり、更に、リーンインバランスが生じていると共に触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２以上のときには、触媒暖機制御を禁止することにより、触媒暖機制御を実行するものに比して、触媒暖機に若干の時間を要するものの、触媒暖機制御を実行することによって生じる失火によるエミッションの悪化を抑制することができる。即ち、触媒暖機の完了が若干遅れることによるエミッションの悪化より、触媒暖機制御を実行することによって生じる失火によるエミッションの悪化を優先して抑制することにより、全体としてのエミッションの悪化の程度を抑制することができる。もとより、エンジン２２の始動がシステム起動から初回であると共に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満であり、且つ、リーンインバランスが生じていないときや、エンジン２２の始動がシステム起動から初回であると共に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満であり、且つ、リーンインバランスが生じていると共に触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２未満のときには、触媒暖機制御を実行するから、触媒暖機制御が実行されないことによるエミッションの悪化を抑制することができる。これらにより、触媒暖機と失火の抑制との両立を図ることができる。
【００２７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動がシステム起動から初回ではないときには、エンジン２２の冷却水温Ｔｗや触媒予測床温Ｔｃａｔに拘わらずに、触媒暖機制御を実行しないものとしたが、エンジン２２の始動がシステム起動から初回ではないときでもエンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満のときには、触媒暖機制御を実行するものとしてもよい。この態様では、実施例と同様に、リーンインバランスが生じているときには、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２未満のときには触媒暖機制御を実行し、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２以上のときには触媒暖機制御を禁止するものとしてもよい。この場合でも、実施例と同様の効果、即ち、エミッションの悪化を抑制することができるという効果を得ることができる。
【００２８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動がシステム起動から初回であると共に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満であり、更に、リーンインバランスが生じていると共に触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２以上のときには、触媒暖機制御を禁止するものとしたが、触媒暖機制御を禁止するだけでなく、エンジン２２から出力されるパワーを一定値とするものとしてもよい。この場合、図３の触媒暖機実行処理ルーチンに代えて図４の触媒暖機実行処理ルーチンを実行すればよい。図４の触媒暖機実行処理ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１８０は、図３の触媒暖機実行処理ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１８０と同一である。図４の触媒暖機実行処理ルーチンでは、ステップＳ１４０で触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２以上と判定されたときには、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ４に至るまでエンジン２２を一定の運転状態としてエンジン２２から一定のパワーを出力する出力一定制御を実行し（ステップＳ２１０〜Ｓ２３０）、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ４に至ったときに出力一定制御を停止して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。ここで、一定の運転状態としては、例えば、エンジン２２をアイドリング回転数より若干高い回転数で比較的低いトルクを出力する運転状態である。この変形例では、このようにエンジン２２を一定の運転状態として触媒の暖機がある程度完了するのを待つのである。こうすれば、触媒の暖機に点火時期を通常運転時に比して遅角する触媒暖機制御を実行する場合よりも若干の時間を要するものの、リーンインバランス時に触媒暖機制御を実行することにより生じ得る失火によるエミッションの悪化を抑制することができる。なお、閾値Ｔｒｅｆ４は、閾値Ｔｒｅｆ１以下で閾値Ｔｒｅｆ２より大きな値を用いることができる。また、閾値の大きさ関係は、Ｔｒｅｆ１≧Ｔｒｅｆ４＞Ｔｒｅｆ２である。
【００２９】
上述の図４の触媒暖機実行処理ルーチンを実行する変形例では、エンジン２２の始動がシステム起動から初回であると共に冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満であり、更に、リーンインバランスが生じていると共に触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２以上のときには、出力一定制御を実行するものとしたが、触媒予測床温Ｔｃａｔに応じて出力一定制御を実行したりしなかったりするものとしてもよい。この場合、図４の触媒暖機実行処理ルーチンに代えて図５の触媒暖機実行処理ルーチンを実行すればよい。この図５の触媒暖機実行処理ルーチンでは、ステップＳ１４０で触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ２以上と判定されたときには、触媒予測床温Ｔｃａｔを閾値Ｔｒｅｆ１より低く閾値Ｔｒｅｆ２より高い閾値Ｔｒｅｆ３と比較し（ステップＳ２０５）、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ３以上のときには、出力一定制御も触媒暖機制御も実行せずに本ルーチンを終了し、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ３未満のときには、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ４に至るまで出力一定制御を実行し（ステップＳ２１０〜Ｓ２３０）、触媒予測床温Ｔｃａｔが閾値Ｔｒｅｆ４に至ったときに出力一定制御を停止して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。この変形例では、更に、触媒予測床温Ｔｃａｔに応じて出力一定制御を実行するか否かを判定するため、エミッションの悪化を更に抑制することができる。なお、閾値の大きさ関係は、Ｔｒｅｆ１≧Ｔｒｅｆ４＞Ｔｒｅｆ３＞Ｔｒｅｆ２である。
【００３０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を駆動軸３２が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６における駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３２に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力する駆動軸３２に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸３２に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００３１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３２に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図９の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図９における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。即ち、電動走行することができるタイプのハイブリッド車であれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。
【００３２】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、高電圧バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、エンジン２２が「エンジン」に相当し、図３の触媒暖機実行処理ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「制御手段」に相当する。
【００３３】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３４】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３２  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、３９ａ，３９ｂ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  高電圧バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ  高電圧系電力ライン、５４ｂ  低電圧系電力ライン、５５  システムメインリレー、５７  ＤＣ／ＤＣコンバータ、５８  低電圧バッテリ、６０  充電器、６２  リレー、６４  ＤＣ／ＤＣコンバータ、６６  ＡＣ／ＤＣコンバータ、６８  電源プラグ、６９  接続検出センサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  パワースイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ２３２、２３４  アウターロータ、３３０，４３０  変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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