(57)【要約】【課題】  エンジンの冷間始動時において、炭化水素排出量を低減する制御を行なう動力出力装置を提供することを目的とする。【解決手段】  触媒暖機期間中、ガソリンエンジン１００において炭化水素排出量を低減可能な制御が行なわれていない場合は、スロットルバルブ１０１の開度を小さくして、炭化水素排出量を低減する。触媒暖機期間中、ガソリンエンジン１００において炭化水素排出量を低減可能な制御が行なわれている場合は、スロットルバルブ１０１の開度を大きくして、触媒の暖機を促進することにより、触媒暖機期間を短縮する。触媒暖機期間が短くなれば、エンジン始動から触媒暖機期間終了時までのトータルの炭化水素排出量を低減可能である。【選択図】        図１
2005009474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力出力装置であって、
駆動軸に動力を出力するエンジンと、
前記エンジンへ供給する空気流量を調整する空気流量調整機構と、
触媒を有し、前記エンジンからの排気を行なう排気系と、
前記エンジンの始動時から、前記空気流量が所定の流量以下に制限されるよう前記空気流量調整機構を制御する第１の抑制制御部と、
所定のタイミングで、排気中の炭化水素量を低減するよう設定された炭化水素低減運転状態に前記エンジンの運転を移行するとともに、前記空気流量に関する前記制限を解除する第２の抑制制御部と
を備えた動力出力装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記第１及び第２の抑制制御部は、前記触媒が活性化されていない期間において、前記制御を行なう
動力出力装置。
【請求項３】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記第２の抑制制御部は、前記空気流量に関する前記制限を解除するとともに、前記空気流量が前記所定の流量より大きくなるよう前記空気流量調整機構を制御する
動力出力装置。
【請求項４】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記第２の抑制制御部は、前記炭化水素低減運転状態として、点火時期を所定値以上遅角側にすること、あるいは空燃比をリーンにすること、あるいは前記エンジンの吸排気弁が共に開いているバルブオーバーラップ量を変更可能なバルブオーバーラップ量変更機構を備える場合は、前記バルブオーバーラップ量が所定値以上となるよう前記バルブオーバーラップ量変更機構を制御することのうち少なくとも１つを実現する
動力出力装置。
【請求項５】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記動力出力装置から出力されるべき要求出力と前記空気流量とに基づいて、前記電動機の動力を制御する電動機制御部と
を備えた動力出力装置。
【請求項６】
請求項１記載の動力出力装置であって、
前記エンジンから出力される動力により発電する発電機と、
前記第１の抑制制御部による制御中は、前記発電機による発電量が、前記エンジンから出力される動力により発電可能な発電量以下に抑制されるよう前記発電機を制御する発電制御部と
を備えた動力出力装置。
【請求項７】
請求項６記載の動力出力装置であって、
充放電可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の残容量を検出する検出部と、
を備え、
前記発電機は、前記蓄電手段を充電し、
前記発電制御部は、前記残容量に基づいて前記発電機を制御する
動力出力装置。
【請求項８】
請求項７記載の動力出力装置であって、
前記発電制御部は、前記第１の抑制制御部による制御中は、前記残容量に関わらず、前記発電機による発電を禁止する動力出力装置。
【請求項９】
請求項７記載の動力出力装置であって、
前記発電制御部は、前記第１の抑制制御部による制御中は、前記発電機に充電を行なわせるための前記蓄電手段の残容量の基準値を小さくする動力出力装置。
【請求項１０】
動力出力装置であって、
駆動軸に動力を出力するエンジンと、
前記エンジンへ供給する空気流量を調整する空気流量調整機構と、
前記エンジンからの排気を行なう排気系と、
前記排気系に備えられた触媒と、
前記触媒が活性化された状態で、前記エンジンを通常運転する通常制御部と、
前記触媒が活性化されていない場合に、前記通常運転時よりも前記触媒通過前の排気中の炭化水素の含有率を低減するよう前記エンジンの運転を制御する第１の炭化水素抑制制御部と、
少なくとも前記エンジン始動後の所定の期間は、前記第１の炭化水素抑制制御部の動作を禁止するとともに、前記空気流量が所定の流量以下となるよう前記空気流量調整機構を制御する第２の炭化水素抑制制御部と
を備えた動力出力装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の動力出力装置であって、
前記第１の炭化水素抑制制御部は、前記エンジンから出力されるべき要求出力に応じた空気流量を確保するよう前記空気流量調整機構を制御する流量制御部を備えた動力出力装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の動力出力装置であって、
前記第１の炭化水素抑制制御部は、前記空気流量が前記所定の流量より大きくなるよう前記空気流量調整機構を制御する空気流量制御部を備えた動力出力装置。
【請求項１３】
動力出力装置を制御する制御方法であって、
動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力するエンジンと、
前記エンジンへ供給する空気流量を調整する空気流量調整機構と、
触媒を有し、前記エンジンからの排気を行なう排気系と
を備え、
前記エンジンの始動時から、前記空気流量が所定の流量以下に制限されるよう前記空気流量調整機構を制御する第１の抑制制御工程と、
所定のタイミングで、排気中の炭化水素量を低減するよう設定された炭化水素低減運転状態に前記エンジンの運転を移行するとともに、前記空気流量に関する前記制限を解除する第２の抑制制御工程と
を備えた制御方法。
【請求項１４】
動力出力装置を制御する制御方法であって、
動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力するエンジンと、
前記エンジンへ供給する空気流量を調整する空気流量調整機構と、
前記エンジンからの排気を行なう排気系と、
前記排気系に備えられた触媒と
を備え、
前記触媒が活性化された状態で、前記エンジンを通常運転する通常制御工程と、
前記触媒が活性化されていない場合に、前記通常運転時よりも前記触媒通過前の排気中の炭化水素の含有率を低減するよう前記エンジンの運転を制御する第１の炭化水素抑制制御工程と、
少なくとも前記エンジンが始動後の所定の期間は、前記第１の炭化水素抑制制御工程の動作を禁止するとともに、前記空気流量が所定の流量以下となるよう前記空気流量調整機構を制御する第２の炭化水素抑制制御工程と
を備えた動力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力出力装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの排気中の有害物質である炭化水素の排出量を低減する処理は行なわれてきた。例えば、エンジンからの排気系の内部に触媒を備え、触媒により炭化水素の排出量を低減させる方法は有効である。触媒はエンジンからの排気ガスにより暖められ、活性化することにより、炭化水素排出量を低減する能力を発揮することができるようになる。
【０００３】
触媒が活性化する前に炭化水素排出量を低減させるためには、主に３つの方法がある。１つ目の方法は、１サイクル中にエンジンに点火する時期を所定値以上遅角側にすることである。なお、１サイクル中にエンジンに点火する時期を所定値以上遅角側にすることを、以下、単に点火時期を遅角側にするという。
【０００４】
２つ目の方法は、吸排気弁が共に開いている期間、即ちバルブオーバーラップ量を所定値以上にすることである。バルブオーバーラップ量を所定値以上にすると、燃焼ガスが吸気ポートに吹き返されるため、炭化水素も吸気ポートに吹き返される。吸気ポートに吹き返される分だけ、排気ポートに出される炭化水素の量は少なくなり、炭化水素排出量を低減できる。
【０００５】
３つ目の方法は、空燃比をリーンにすることである。エンジンの燃料として一般的に使用されているガソリンには、炭素が含まれている。エンジンに供給される空気と燃料の比である空燃比をリーンにすると、燃料が相対的に少量となるので、炭化水素の構成要素である炭素量が減るため、炭化水素排出量を低減できる。
【０００６】
特許文献１では、触媒が未暖機の状態では、エンジンへの吸入空気量を小流量に抑制することで、排気量を減らし、炭化水素排出量を抑制することが提案されている。特許文献２では、点火時期を遅角側にすることにより、炭化水素排出量を低減する制御について提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１４１４０５号公報
【特許文献２】特開平８−２８４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、触媒が活性化するまでエンジンへの吸入空気量を小流量に抑制し続けると、触媒を活性化させるための排気量も減るので、触媒の暖機に要する期間が長期化し、この間の炭化水素の総排出量が増えてしまう。
【０００９】
また、上記した触媒が活性化する前に炭化水素排出量を低減させるための３つの方法は、以下に示す理由により、エンジン始動直後は実現することが難しい。炭化水素排出量を低減させる１つ目の方法は、点火時期を遅角側にすることである。ところが、エンジンを始動した直後は、燃焼が不安定になりやすいので、点火時期を遅角側にすることにより、失火等を引き起こす恐れがある。
【００１０】
炭化水素排出量を低減させる２つ目の方法は、バルブオーバーラップ量を所定値以上にすることである。ところが、エンジン始動時におけるバルブオーバーラップ量は、アイドル安定性を確保するために小さく設定しておく必要がある。また、エンジンの始動時はバルブタイミングを変更するための油圧がエンジン回転により十分上昇していないため、バルブタイミングを変更することができない。よって、始動直後はバルブオーバーラップ量を所定値以上にすることが難しく、２つ目の方法も実現困難である。
【００１１】
炭化水素排出量を低減させる３つ目の方法は、空燃比をリーンにすることである。しかし、エンジンの冷間始動直後は燃焼が不安定なため、燃料を多く噴射しないと失火して、逆に炭化水素排出量が増大する恐れがある。つまり、空燃比をリッチにしておくことが望ましい。また、エンジンの冷間始動直後は、フリクションが大きく、各シリンダの吸気ポート状態のばらつきも大きいので、エンジン回転を安定させ、すべてのシリンダで安定した燃焼を行なわせるためには、やはり空燃比をリッチにしておくことが望ましい。そのため、３つ目の方法も実現困難である。
【００１２】
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、エンジンの始動時において、炭化水素排出量を低減する制御を行なう動力出力装置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】
【００１３】
上記課題の少なくとも一部を解決する本発明の第１の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力するエンジンと、
前記エンジンへ供給する空気流量を調整する空気流量調整機構と、
触媒を有し、前記エンジンからの排気を行なう排気系と、
前記エンジンの始動時から、前記空気流量が所定の流量以下に制限されるよう前記空気流量調整機構を制御する第１の抑制制御部と、
所定のタイミングで、排気中の炭化水素量を低減するよう設定された炭化水素低減運転状態に前記エンジンの運転を移行するとともに、前記空気流量に関する前記制限を解除する第２の抑制制御部と
を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、第１の抑制制御部の制御により、エンジンに供給する空気流量を小さくすることで、エンジンからの排気量も小さくして、炭化水素排出量を低減する。炭化水素排出量を低減するために、エンジンに供給する空気流量を小さくする制御を行なうだけなので、点火時期を進角側にする、空燃比をリッチにするといった、エンジン始動直後にエンジンを安定して運転させるための制御は自由に行なうことが可能である。
【００１５】
所定のタイミング、例えばエンジン始動から所定期間経過後には、炭化水素低減運転状態でエンジンの運転を制御することにより、炭化水素排出量を低減することが可能となる。炭化水素低減運転状態でエンジンの運転を制御する場合は、エンジンの運転制御により、炭化水素排出量を低減可能となっているので、空気流量の制限を解除しても良い。空気流量の制限を解除することにより、動力出力装置から出力されるべき要求出力に応じた空気流量をエンジンに確保させ、エンジンに要求出力を出力させることも可能となる。
【００１６】
空気流量調整機構は、スロットル，加給機，電磁的に駆動される可変バルブタイミング機構であっても良い。
【００１７】
上記第１の動力出力装置において、
前記第１及び第２の抑制制御部は、前記触媒が活性化されていない期間において、前記制御を行なうものとしても良い。
【００１８】
触媒が活性化されていない期間は、触媒により炭化水素の排出量を低減することができないので、第１及び第２の抑制制御部の制御による炭化水素の排出量の低減が特に有用となる。例えば、エンジン始動時から所定の期間は、触媒が活性化されていないため、この期間に第１及び第２の抑制制御部の制御を行なうものとしても良い。
【００１９】
本発明では触媒又は触媒の周辺温度が所定の温度に達していれば、触媒が活性化したものと検出しても良い。
【００２０】
上記第１の動力出力装置において、
前記第２の抑制制御部は、前記空気流量に関する前記制限を解除するとともに、前記空気流量が前記所定の流量より大きくなるよう前記空気流量調整機構を制御するものとしても良い。
【００２１】
炭化水素低減運転状態でエンジン制御がなされている場合は、エンジン制御によりエンジンから排出される炭化水素量を低減可能であるので、空気流量に関する制限を解除して、エンジンに供給する空気流量を所定の流量より大きくすることもできる。空気流量を大きくした結果、排気量を増やすことができ、触媒の活性化を促進して、触媒暖機期間を短縮することが可能となる。触媒暖機期間が短くなると、エンジン始動から触媒暖機期間終了時までのトータルの炭化水素排出量を低減することが可能となる。
【００２２】
上記第１の動力出力装置において、
前記第２の抑制制御部は、前記炭化水素低減運転状態として、点火時期を所定値以上遅角側にすること、あるいは空燃比をリーンにすること、あるいは前記エンジンの吸排気弁が共に開いているバルブオーバーラップ量を変更可能なバルブオーバーラップ量変更機構を備える場合は、前記バルブオーバーラップ量が所定値以上となるよう前記バルブオーバーラップ量変更機構を制御することのうち少なくとも１つを実現することのうち少なくとも１つを実現するものであっても良い。
【００２３】
炭化水素低減運転状態が、点火時期を所定値以上遅角とした状態、あるいは空燃比をリーンにした状態である場合は、所定のタイミングは、エンジンの燃焼が安定した時点としても良い。炭化水素低減運転状態が、バルブオーバーラップ量を所定値以上とした状態である場合は、所定のタイミングは、油圧が上昇し、バルブタイミングを変更可能になった時点としても良い。
【００２４】
上記第１の動力出力装置において、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記動力出力装置から出力されるべき要求出力と前記空気流量とに基づいて、前記電動機の動力を制御する電動機制御部と
を備えるものとしても良い。
【００２５】
上述した空気流量調整機構の制御により、空気流量が、動力出力装置から出力されるべき要求出力とは無関係に設定されると、エンジンは要求出力を出力することができない場合がある。本発明によれば、例えば、動力出力装置への要求出力と、空気流量抑制時にエンジンから出力される出力との差異を補填するように電動機を制御して、要求出力に近い出力を得ることが可能となる。電動機制御部は、要求出力がエンジンの出力より大きい場合は、電動機を力行しても良い。一方、電動機制御部は、エンジンの出力が要求出力より大きい場合は、電動機に回生を行なわせても良い。
【００２６】
上記第１の動力出力装置において、
前記エンジンから出力される動力により発電する発電機と、
前記第１の抑制制御部による制御中は、前記発電機による発電量が、前記エンジンから出力される動力により発電可能な発電量以下に抑制されるよう前記発電機を制御する発電制御部と
を備えるものとしても良い。
【００２７】
本発明によれば、第１の抑制制御部による制御により、空気流量を所定の流量以下に制限している場合は、発電機による発電量を、その空気流量でエンジンから出力される動力により発電可能な発電量以下に抑制することで、エンジンに過剰な負担をかけることなく、エンジンを安定した運転状態で運転させ、発電を行なうことが可能となる。
【００２８】
上記動力出力装置において、
充放電可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の残容量を検出する検出部と、
を備え、
前記発電機は、前記蓄電手段を充電し、
前記発電制御部は、前記残容量に基づいて前記発電機を制御するものとしても良い。
【００２９】
本発明によれば、蓄電手段の残容量に応じて発電機で発電を行なわせ、発電された電力を蓄電手段に充電させることができる。蓄電手段は、バッテリなどの２次電池やキャパシタであっても良い。
【００３０】
上記動力出力装置において、
前記発電制御部は、前記第１の抑制制御部による制御中は、前記残容量に関わらず、前記発電機による発電を禁止するものとしても良い。
【００３１】
本発明では、空気流量を所定の流量以下に制限している場合は、発電機による発電を禁止することにより、つまり、発電量を０にすることにより、発電機による発電量を抑制する。発電量を０にすることにより、エンジンに過剰な負担をかけることなく、エンジンを安定した運転状態で運転させることが可能となる。
【００３２】
上記動力出力装置において、
前記発電制御部は、前記第１の抑制制御部による制御中は、前記発電機に充電を行なわせるための前記蓄電手段の残容量の基準値を小さくするものとしても良い。
【００３３】
本発明では、空気流量を所定の流量以下に制限している場合は、発電機に充電を行なわせるための蓄電手段の残容量の基準値を小さくすることにより、発電機による発電が頻繁に行われないようにすることで、発電量を抑制する。発電量を抑制することで、エンジンに過剰な負担をかけることなく、エンジンを安定した運転状態で運転させることが可能となる。
【００３４】
一方、上記課題の少なくとも一部を解決する本発明の第２の動力出力装置は、
動力出力装置であって、
駆動軸に動力を出力するエンジンと、
前記エンジンへ供給する空気流量を調整する空気流量調整機構と、
前記エンジンからの排気を行なう排気系と、
前記排気系に備えられた触媒と、
前記触媒が活性化された状態で、前記エンジンを通常運転する通常制御部と、
前記触媒が活性化されていない場合に、前記通常運転時よりも前記触媒通過前の排気中の炭化水素の含有率を低減するよう前記エンジンの運転を制御する第１の炭化水素抑制制御部と、
少なくとも前記エンジン始動後の所定の期間は、前記第１の炭化水素抑制制御部の動作を禁止するとともに、前記空気流量が所定の流量以下となるよう前記空気流量調整機構を制御する第２の炭化水素抑制制御部と
を備えることを特徴とするものであっても良い。
【００３５】
炭化水素排出量を低減するには、エンジンに供給する空気流量を小さくする、触媒通過前の排気中の炭化水素の含有率を通常運転時よりも低減するようエンジンの運転を制御する（以下、単に「炭化水素低減制御を行なう」という）、触媒を活性化させておく、という３つの手段が有効である。
【００３６】
本発明では、エンジン始動直後は、エンジンに供給する空気流量を小さくして炭化水素排出量を低減し、更に、エンジン始動から所定期間経過後には、炭化水素低減制御を行なって炭化水素排出量を低減し、更に、触媒が活性化した後には、触媒により炭化水素排出量を低減する。
【００３７】
上記した３つの手段は、適宜組み合わせ可能であるが、本発明のように、エンジン始動直後には、エンジンに供給する空気流量を小さくして炭化水素排出量を低減することで、エンジンを安定して運転させるための制御を自由に行なうことが可能である。また、エンジン始動から所定期間経過後には、炭化水素低減制御を行なって炭化水素排出量を低減することで、エンジンに供給する空気流量を自由に調節可能となる。触媒が活性化した後には触媒により炭化水素排出量を低減することで、空気流量やエンジンを自由に制御することができ、燃費やドライバビリティを考慮したエンジン制御を行なうことも可能となる。
【００３８】
上記動力出力装置において、
第１の炭化水素抑制制御部による制御中にも、空気流量が所定の流量以下となるようにしても良い。しかし、前記第１の炭化水素抑制制御部は、前記エンジンから出力されるべき要求出力に応じた空気流量を確保するよう前記空気流量調整機構を制御する流量制御部を備えるものとしても良い。
【００３９】
本発明によれば、第１の炭化水素抑制制御部の制御により炭化水素排出量を低減しているので、空気流量を確保してエンジンに要求出力を出力させることができる。
【００４０】
上記動力出力装置において、
前記第１の炭化水素抑制制御部は、前記空気流量が前記所定の流量より大きくなるよう前記空気流量調整機構を制御する空気流量制御部を備えるものとしても良い。
【００４１】
本発明では、所定の流量より空気流量を大きくし、排気量を増やすことで、触媒の暖機を早め、触媒暖機期間を短縮することが可能となる。
【００４２】
本発明は、上述の動力出力装置としての構成の他、動力出力装置を制御する方法の発明として構成することもできる。また、上述した各特徴は、必ずしも全てを備えている必要はなく、一部を省略したり、適宜、組み合わせたりしてもよい。また、動力出力装置を備えたハイブリッド車両としても構成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、以下の項目に分けて説明する。
Ａ．実施例：
Ａ１．装置構成：
Ａ２．モード
Ａ３．制御：
Ａ４．効果：
Ｂ．変形例：
【００４４】
Ａ．実施例：
Ａ１．装置構成：
図１は実施例としてのハイブリッド車両の概略構成図である。このハイブリッド車両は駆動力源として、ガソリンエンジン１００とモータ２０を有する。モータ２０は、本実施例では、同期モータを用いるものとしたが、誘導モータその他のタイプの交流モータや直流モータを用いてもよい。
【００４５】
ガソリンエンジン１００のクランクシャフト１１は、フライホイール２２に結合されている。フライホイール２２の外周には、モータ２０のロータ２５が組み付けられており、更にその外周に相当する位置には、モータ２０のステータ２６がハウジングに固定されている。
【００４６】
モータ２０は、バッテリ２１０を電源として力行することにより、先述したようにハイブリッド車両の駆動力源として使用される。バッテリ２１０から供給される直流電流は、インバータ２２０によって３相交流化され、モータ２０に供給される。電源は、バッテリ２１０に限らず、キャパシタなど充放電可能な種々の蓄電手段を用いることができる。
【００４７】
モータ２０は発電機としても機能し、電力を回生することができる。モータ２０は、ガソリンエンジン１００から出力されたトルク及び駆動軸３４から伝達されたトルクを電力に変換し、この電力をバッテリ２１０に充電する。
【００４８】
ガソリンエンジン１００から出力されたトルクは、出力軸３１から出力される。この際、モータ２０を力行または回生することにより、トルクを増減することができる。
【００４９】
出力軸３１は、クラッチ３０を介して、トランスミッション３３の入力軸３２に結合されている。トランスミッション３３からの出力は、図示しないディファレンシャルギヤを介して駆動軸３４、駆動輪３５に伝達される。
【００５０】
次に、ガソリンエンジン１００の内部及び、その周辺装置について説明する。図１右側下部のガソリンエンジン１００の詳細図を用いる。ガソリンエンジン１００は、燃焼室内に空気を取り入れるための吸気ポート１２３と、燃焼室内から排気ガスを排出するための排気ポート１２４を備えている。吸気ポート１２３が燃焼室に開口する部分には吸気バルブ１２１が、また、排気ポート１２４が燃焼室に開口する部分には排気バルブ１２２が設けられている。
【００５１】
吸気バルブ１２１および排気バルブ１２２は、ピストン１４１の上下動に合わせて、それぞれカム機構によって駆動される。なお、吸気バルブ１２１および排気バルブ１２２は、ガソリンエンジン１００の負荷状態に応じて開閉時期を可変制御可能なバルブタイミング変更機構を構成している。バルブタイミング変更機構としては、エンジンで駆動される油圧ポンプの油圧を利用して、カムとカム軸の相対的な取付角度を変化させることで、バルブタイミングを変更する機構を適用可能である。
【００５２】
吸気ポート１２３には、外気をシリンダヘッドまで導くための吸気通路１５０が接続されており、吸気通路１５０には、スロットルバルブ１０１や燃料噴射弁１０３などが設けられている。ここでは、燃料が燃料噴射弁１０３から吸気ポート１２３に向かって噴射されるポート噴射を例示したが、燃焼室内に燃料を噴射する直接噴射であっても良い。
【００５３】
スロットルバルブ１０１は、ガソリンエンジン１００に供給する空気の量を調節する。スロットルバルブ１０１の開度を大きくすると、ガソリンエンジン１００に供給する空気の量が増え、ガソリンエンジン１００の出力は大きくなる。スロットルバルブ１０１の開度を小さくした場合は、その逆である。
【００５４】
吸気通路１５０には吸気圧センサ１０４が設けられており、吸気通路内の圧力を検出することが可能となっている。
【００５５】
スパークプラグ１０２は、エンジンに供給されるガソリンと空気の混合気に、高電圧の火花で点火をする装置である。
【００５６】
ガソリンエンジン１００の排気通路１８０は、エンジンからの排出ガスを車両外部に排出する。排気通路１８０の内部には、触媒コンバータ１９０が備えられている。触媒コンバータ１９０は、排出ガス中の炭化水素等を触媒の作用で浄化させる装置である。ただし、触媒は活性化していなければ、浄化作用を発揮できない。
【００５７】
ハイブリッド車両の各部の動作は、制御ユニット２００によって制御される。制御ユニット２００は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えるマイクロコンピュータであり、制御用のソフトウェアに従って、各部の制御を実行する。
【００５８】
詳細には後述するが、制御ユニット２００は、クランクシャフト１１に設けられたクランク角センサ１７０や、アクセルペダルに内蔵されたアクセル開度センサ１６０、バッテリ２１０の残容量センサ２１１、吸気圧センサ１０４、車速度センサ１６５などから必要な情報を取り込む。車速度センサ１６５は、駆動輪３５の回転速度から「車速度」を求め、出力するものである。なお、車速度センサ１６５は、エンジンの回転数とギヤ比から車速度を算出したり、衛星などから車の移動距離と移動時間を検出して車速度を計算したりするような車速計算装置であっても良い。
【００５９】
そして、制御ユニット２００は、スパークプラグ１０２、燃料噴射弁１０３、バルブタイミング変更機構（吸気バルブ１２１および排気バルブ１２２など）、スロットルバルブ１０１等を制御する。なお、制御ユニット２００はインバータ２２０へのモータ駆動用の制御信号を出力することで、モータ２０の制御も行なう。
【００６０】
制御ユニット２００内の判断部２０３は、ガソリンエンジン１００の運転モード、即ち、空燃比，点火時期，バルブの開弁特性に関するモード（以下、エンジン運転モードとよぶ）と、スロットルバルブ１０１の制御モード（以下、スロットル制御モードとよぶ）を決定する。エンジン運転モードとスロットル制御モードには、それぞれ複数のモードがあり、判断部２０３は、ハイブリッド車両の運転状況や、モータ制御部２０２から送られてくるバッテリ２１０の充電要求などから、それぞれどのモードを使用するのかを決定する。そして、使用すると決定したモードを、適宜、エンジン制御部２０４，スロットル制御部２０１，モータ制御部２０２へ出力する。
【００６１】
モータ制御部２０２は、バッテリ２１０の残容量センサ２１１の検出結果が所定値以下になった場合は、判断部２０３へバッテリ充電要求を出力する。また、モータ制御部２０２は、アクセル開度センサ１６０により検出されたアクセル開度や車速度センサ１６５により検出された車速度などに基づき、モータ２０の目標トルクを決定し、インバータ２２０へのモータ駆動用の制御信号を出力する。
【００６２】
エンジン制御部２０４は、判断部２０３で決定したエンジン運転モードを考慮に入れ、種々の入力信号を基に、燃料噴射量や点火時期を算出したり、バルブタイミングの変更を決定したりして、ガソリンエンジン１００の制御を行なう。
【００６３】
スロットル制御部２０１は、判断部２０３で決定したスロットル制御モードを考慮に入れ、スロットルバルブ１０１の制御を行なう。
【００６４】
Ａ２．モード：
ここで、先に述べたエンジン運転モードとスロットル制御モードについて図２を用いて説明する。図２は、エンジン運転モードとスロットル制御モードについての説明図である。本実施例でのエンジン運転モードには、「暖機モード」と「低減制御モード」と「通常モード」が存在する。
【００６５】
「暖機モード」の適用条件は、触媒暖機期間中であり、なおかつガソリンエンジン１００の始動後所定期間中であることである。「暖機モード」は、エンジン始動直後に、ガソリンエンジン１００を安定して運転させることを目的として選択されるモードである。所定期間は、次の「低減制御モード」でガソリンエンジン１００を運転可能となるまでの期間であるが、具体的には後述する。
【００６６】
「低減制御モード」の適用条件は、触媒暖機期間中であり、なおかつガソリンエンジン１００の始動後所定期間経過後であることである。「低減制御モード」は、ガソリンエンジン１００からの炭化水素排出量を低減することを目的として選択されるモードである。
【００６７】
「通常モード」の適用条件は、触媒暖機後であることである。「通常モード」は、触媒暖機後にガソリンエンジン１００を通常運転させることを目的として選択されるモードである。
【００６８】
「低減制御モード」や「通常モード」は、バッテリ充電要求の有無により、それぞれ２つのモードに分けられる。「低減制御モード」の場合、バッテリ充電要求が有る場合のモードが「低減充電モード」であり、無い場合のモードが「低減非充電モード」である。「通常モード」の場合、バッテリ充電要求が有る場合のモードが「充電モード」であり、無い場合のモードが「非充電モード」である。
【００６９】
スロットル制御モードには、「小開度モード」と「大開度充電モード」と「大開度モード」と「スロットル充電モード」と「スロットル通常モード」とが存在する。
【００７０】
エンジン運転モードが「暖機モード」である場合、スロットル制御モードとしては「小開度モード」が選択される。「小開度モード」が選択されている場合は、スロットルバルブ１０１の開度は「小開度」となるよう制御される。「小開度」は制御ユニット２００のＲＯＭに予め記憶されている規定値である。この規定値は、通常の制御時、アクセル開度に依存して決定されているスロットル開度（以下、アクセル依存開度とよぶ）に比べて小さい値に設定されている。
【００７１】
「小開度モード」は、ガソリンエンジン１００の制御や触媒により炭化水素排出量を低減することが難しい場合に、スロットルバルブ１０１の開度を「小開度」とすることで、ガソリンエンジン１００からの排気量を減らし、炭化水素の排出量を減らすことを目的として選択される。
【００７２】
エンジン運転モードが「低減充電モード」である場合、スロットル制御モードとしては「大開度充電モード」が選択される。「大開度充電モード」が選択されている場合は、スロットルバルブ１０１の開度は「大開度＋充電用開度」となるよう制御される。「大開度」も「充電用開度」も、制御ユニット２００のＲＯＭに予め記憶されている規定値である。「大開度」は、アクセル依存開度に比べて大きい値に設定されている。「充電用開度」は、「小開度」に近い値に設定されている。
【００７３】
「大開度充電モード」は、触媒暖機期間中、ガソリンエンジン１００の制御により炭化水素排出量を低減することが可能となっている場合に、スロットルバルブ１０１の開度を「大開度＋充電用開度」とすることで、ガソリンエンジン１００からの排気量を増やし、触媒コンバータ１９０における触媒の活性化を促進することを目的として選択される。更に、スロットルバルブ１０１の開度を「大開度＋充電用開度」とすることで、運転者により要求されている出力トルクよりガソリンエンジン１００からの出力トルクをなるべく大きくすることを目的として選択される。運転者により要求されている出力トルクより大きい分の出力トルクは、モータ２０による回生により電力に変換され、バッテリ２１０に充電される。
【００７４】
エンジン運転モードが「低減非充電モード」である場合、スロットル制御モードとしては「大開度モード」が選択される。「大開度モード」が選択されている場合は、スロットルバルブ１０１の開度は「大開度」となるよう制御される。
【００７５】
「大開度モード」は、触媒暖機期間中、ガソリンエンジン１００の制御により炭化水素排出量を低減することが可能となっている場合に、スロットルバルブ１０１の開度を「大開度」とすることで、ガソリンエンジン１００からの排気量を増やし、触媒コンバータ１９０における触媒の暖機を促進することを目的として選択される。
【００７６】
エンジン運転モードが「充電モード」である場合、スロットル制御モードとしては「スロットル充電モード」が選択される。「スロットル充電モード」が選択されている場合は、スロットルバルブ１０１の開度は「アクセル依存開度＋充電用開度」となるよう制御される。
【００７７】
「スロットル充電モード」は、スロットルバルブ１０１の開度を「アクセル依存開度＋充電用開度」とすることで、ガソリンエンジン１００からの出力トルクを運転者により要求されている出力トルクより大きくすることを目的として選択される。運転者により要求されている出力トルクより大きい分の出力トルクは、モータ２０による回生により電力に変換され、バッテリ２１０に充電される。
【００７８】
エンジン運転モードが「非充電モード」である場合、スロットル制御モードとしては「スロットル通常モード」が選択される。「スロットル通常モード」が選択されている場合は、スロットルバルブ１０１の開度は「アクセル依存開度」となるよう制御される。
【００７９】
「非充電モード」は、通常の制御を行なうことを目的として選択される。
【００８０】
ちなみに、エンジン制御モードが「暖機モード」で、スロットル制御モードが「小開度モード」の際には、モータ制御部２０２からバッテリ充電要求を受けても、バッテリ充電要求は無視する。「小開度モード」が選択される期間中は、スロットルバルブ１０１の開度は、炭化水素排出量を低減するために小さくしておかなければならず、ガソリンエンジン１００からの出力トルクを大きくすることはできないからである。
【００８１】
Ａ３．制御：
次に、炭化水素排出量低減制御について説明する。図３は、制御ユニット２００で行なわれる、ガソリンエンジン１００及びスロットルバルブ１０１及びモータ２０の制御を示すフローチャートである。以下、フローチャートに従って説明する。
【００８２】
制御ユニット２００は、エンジン及びスロットル及びモータ制御ルーチンを開始すると、先ず初めに、ガソリンエンジン１００の回転速度，アクセル開度，車速度，吸気圧を検出する（ステップＳ１００）。エンジン回転速度は、クランク角センサ１７０の出力から算出する。アクセル開度はアクセル開度センサ１６０を、車速度は車速度センサ１６５を用いて検出することができる。吸気圧は吸気通路内圧力のことであり、吸気圧センサ１０４を用いて検出することができる。
【００８３】
こうしてエンジン回転速度およびアクセル開度および車速度を検出したら、エンジン運転モードとスロットル制御モードを選択する処理を開始する（ステップＳ１０２）。エンジン運転モードとスロットル制御モードの選択処理について詳しくは後述する。
【００８４】
制御ユニット２００は、エンジン運転モードとスロットル制御モードの選択が済んだら、選択されたスロットル制御モードに応じたスロットル制御を行なう（ステップＳ１０４）。
【００８５】
次に、制御ユニット２００は、エンジン運転モードとスロットル制御モードに応じた燃料噴射制御を開始する（ステップＳ１０６）。かかる制御では、燃焼室内に吸入される空気量を、吸気圧センサ１０４により検出した吸気通路内の圧力に基づいて算出し、所定空燃比となる分量の燃料を、燃料噴射弁１０３から適切なタイミングで噴射する制御を行う。
【００８６】
制御ユニット２００に内蔵されたＲＯＭには、エンジン回転速度とスロットルバルブ開度とをパラメータとするマップの形式で、エンジン運転モード毎に、目標の空燃比が記憶されている。
【００８７】
図４は、目標の空燃比を記憶しているマップを例示した説明図であり、暖機モード用，低減制御モード用，通常モード用の３枚のマップが記憶されている様子を模式的に表わしている。図４のＡＦ１１，ＡＦ１２・・・は、横軸のエンジン回転速度と縦軸のスロットルバルブ開度に対応した空燃比の値を示している。例えば、エンジン運転モードが通常モードの場合、図４中で一番手前に表示したマップを参照しながら、補間演算を行うことで、エンジン回転速度およびスロットルバルブ開度に対する目標の空燃比を算出することができる。なおここでは、スロットルバルブ開度としては、スロットル制御モードにより決まるスロットルバルブ開度の目標値を用いる（例えば、「小開度モード」であれば「小開度」）。スロットルバルブ開度を検出するセンサを備え、センサにより検出した値をスロットルバルブ開度として用いても良い。
【００８８】
次いで、先に検出した空気量に対して空燃比が目標空燃比となるような燃料噴射量と、燃料噴射量に対応した燃料噴射開始タイミングとを算出する。前述した空燃比の定義から、空気量と目標の空燃比とが決まれば、噴射すべき燃料量は自ずから決定される。また、燃料噴射量が決まれば、燃料の噴射開示タイミングも自ずから決定される。すなわち、本実施例のガソリンエンジン１００では、燃料の噴射終了タイミングが固定されているので、燃料噴射量と燃料噴射開始タイミングとは一対一の関係にあり、燃料噴射量が決まれば自ずから燃料噴射開始タイミングも決定されるのである。燃料噴射制御（図３のステップＳ１０６）では、以上に説明したようにして燃料噴射開始タイミングを決定した後、クランク角センサ１７０の出力に基づいて、適切なタイミングで燃料噴射弁１０３を駆動する制御を行う。
【００８９】
制御ユニット２００は、燃料噴射制御を終了するとバルブタイミング制御を開始する（ステップＳ１０７）。バルブタイミング制御では、エンジンの吸気バルブ１２１および排気バルブ１２２の開弁・閉弁時期を制御する。バルブタイミングの制御には、横軸をエンジン回転速度、縦軸をスロットルバルブ開度とし、開弁・閉弁時期を記憶した図４と同様のマップを用いる。マップは、吸気バルブ１２１および排気バルブ１２２用に、それぞれ開弁時期と閉弁時期を記憶したものが用意されており、更に、開弁時期・閉弁時期のマップは、暖機モード用と低減制御モード用と通常モード用に別個に用意されている。これらのマップを用いて、エンジン運転モード，エンジン回転速度およびスロットルバルブ開度に対応した吸気バルブ１２１および排気バルブ１２２の目標の開弁・閉弁時期を、補間演算を行なうことによって算出することができる。なお、開弁・閉弁時期は上死点または下死点からのクランク角度で示すことができる。
【００９０】
バルブタイミング制御では、こうして、エンジンの運転条件に応じた吸気バルブ１２１および排気バルブ１２２の目標の開弁・閉弁時期を算出した後、クランク角センサ１７０の出力に基づいて、適切なタイミングで吸気バルブ１２１および排気バルブ１２２を開閉することにより、バルブタイミングの制御を行う。
【００９１】
制御ユニット２００は、バルブタイミング制御を終了すると点火制御を開始する（ステップＳ１０８）。点火制御では、適切なタイミングでスパークプラグ１０２から火花を飛ばすことにより、燃焼室内に形成された混合気に点火する処理を行う。点火のタイミングは、制御ユニット２００のＲＯＭに記憶されたマップに基づいて設定される。
【００９２】
図５は、エンジン回転速度とスロットルバルブ開度とをパラメータとするマップの形式で、暖機モード用，低減制御モード用，通常モード用の、点火時期が記憶されている様子を概念的に表している。Ｔ１１，Ｔ１２・・・は、横軸のエンジン回転速度と縦軸のスロットルバルブ開度に対応した点火時期の値を示している。上述した燃料噴射制御の中で目標空燃比を算出する場合と同様にして、点火制御においても、図５に示したマップから補間演算を行って点火時期を算出する。点火制御では、こうしてエンジンの運転条件に応じた点火時期を算出した後、クランク角センサ１７０の出力に基づいて、適切なタイミングでスパークプラグ１０２を駆動することにより、燃焼室内の混合気に点火する制御を行う。
【００９３】
再度図３に戻り説明する。次に、制御ユニット２００は、ステップＳ１００で入力したアクセル開度と車速度と、ステップＳ１０２で選択したスロットル制御モードとに基づき、目標トルクを決定して、モータ２０の制御を行なう（ステップＳ１０９）。モータ２０の目標トルクは、制御ユニット２００のＲＯＭに記憶されたマップに基づいて決定される。
【００９４】
図６は、車速度とアクセル開度とをパラメータとするマップの形式で、スロットル制御モードごとに目標トルクが記憶されている様子を概念的に表している。Ｔｒ１１，Ｔｒ１２・・・は、横軸の車速度と縦軸のアクセル開度に対応した目標トルクの値を示している。上述した燃料噴射制御の中で目標空燃比を算出する場合と同様にして、モータ制御においても、図６に示したマップから補間演算を行って目標トルクを算出する。モータ制御では、こうして運転条件に応じた目標トルクを算出した後、目標トルクに基づいて制御信号をインバータ２２０へ送信することに、モータ２０の制御を行う。
【００９５】
なお、スロットル通常モードの場合は、バッテリ充電要求が出されていないので、ガソリンエンジン１００からの出力トルクは、すべて動力に用いられ、スロットルバルブ１０１の開度もアクセル開度に依存して設定されているので、運転者が要求する動力をそのままガソリンエンジン１００から出力することができる。よって、モータ２０を制御する必要はないので、マップは用意されていない。
【００９６】
次いで、制御ユニット２００は、エンジンを停止する旨が設定されたか否かを確認し（ステップＳ１１０）、停止する旨が設定されていなければステップＳ１００に戻って続く一連の処理を繰り返す。エンジンを停止する旨が設定された場合は、そのままエンジン及びスロットル及びモータ制御ルーチンを終了する。こうして、ガソリンエンジン１００などは、制御ユニット２００の制御の下で、図３の制御ルーチンに従って運転され、運転者の設定に応じた動力を発生させる。
【００９７】
ここで、先述したエンジン運転モードとスロットル制御モードの選択処理について説明する。図７は、エンジン運転モードとスロットル制御モードの選択処理を示すフローチャートである。この処理は、制御ユニット２００内の判断部２０３が行なう。
【００９８】
制御ユニット２００は、まず各種センサの検出結果を入力する（ステップＳ２０１）。具体的には、触媒コンバータ１９０内部の温度や、ガソリンエンジン１００の始動からの時間や、バルブタイミング変更機構を動かす油圧を入力する。ここでは、モータ制御部２０２から、バッテリ充電要求の有無も入力する。
【００９９】
そして、触媒コンバータ１９０の内部温度により、触媒暖機期間が終了していないと判断する場合は（ステップＳ２０３）、エンジン運転モードとして低減制御モードを選択することが可能か否かの条件判定を行なう（ステップＳ２０５）。
【０１００】
条件は、
１．燃焼が安定していること
２．バルブタイミング変更機構を動かすことが可能であること
である。
【０１０１】
低減制御モードでは、ガソリンエンジン１００の点火時期を遅角側にしたり、空燃比をリーンにしたり、バルブオーバーラップ量を所定値以上にする制御が行なわれる。ところが、ガソリンエンジン１００の点火時期を遅角側にしたり、空燃比をリーンにしたりするには、燃焼が安定していなければならないし、バルブオーバーラップ量を所定値以上にするには、バルブタイミング変更機構を動かすことが可能となっていなければならない。そこで、条件１，２により、低減制御モードを選択することが可能か否かを判定する。
【０１０２】
条件１では、ガソリンエンジン１００の始動から所定時間経過していれば、燃焼が安定しているものと判定する。「所定時間」は、制御ユニット２００のＲＯＭに予め記憶されている規定値である。条件２では、バルブタイミング変更機構を動かす油圧が、所定値以上となっていれば、バルブタイミング変更機構を動かすことが可能であると判定する。「所定値」は、制御ユニット２００のＲＯＭに予め記憶されている規定値である。バルブタイミング変更機構を動かす油圧は、ガソリンエンジン１００で駆動される油圧ポンプの油圧であるから、ガソリンエンジン１００の始動から所定時間経過しなければ所定値以上とならない。結局、低減制御モードを選択するためには、ガソリンエンジン１００の始動から所定時間経過していることが必要である。条件は、ガソリンエンジン１００の始動から所定時間経過していること」の１つにしても良い。
【０１０３】
ところで、先に図２の適用条件の箇所で述べた「ガソリンエンジン始動後所定期間」の「所定期間」は、エンジン運転モードとして低減制御モードを選択することが可能となるまでの期間であるから、条件１あるいは条件２が成立するまでの期間である。
【０１０４】
制御ユニット２００は、条件１と条件２の両方が成立していない場合には（ステップＳ２０９）、エンジン運転モードとして低減制御モードを選択することができず、暖機モードを選択する（ステップＳ２１０）。つまり、ガソリンエンジン１００の点火時期を遅角側にしたり、空燃比をリーンにしたり、バルブオーバーラップ量を所定値以上にする制御のいずれも不可能である場合は、いずれの箇所のエンジン運転モードも暖機モードを選択する。
【０１０５】
そして、スロットル制御モードとして、小開度モードを選択する（ステップＳ２１１）。ガソリンエンジン１００で炭化水素の排出量を低減する運転を行なうことができなくても、スロットル制御モードとして小開度モードを選択することにより、ガソリンエンジン１００からの排気量を減らし、炭化水素の排出量を減らすことが可能となる。
【０１０６】
図８（ａ）は点火時期の制御、図８（ｂ）はバルブタイミング変更機構のバルブオーバーラップ量（Ｏ／Ｌ）の制御、図８（ｃ）は空燃比（Ａ／Ｆ）と回転数（Ｎｅ）の制御、図８（ｄ）はスロットルバルブ１０１の開度制御を示す説明図である。図８（ａ）〜（ｄ）における横軸は時刻であり、同一時間軸を示している。
【０１０７】
図８においては、破線のグラフは従来行なわれている制御（以下、従来制御とよぶ）の結果であり、実線のグラフは本実施例の制御結果である。ガソリンエンジン１００の始動直後は、燃焼が不安定なため、図８（ａ）に示すように、点火時期を所定値以上進角にせざるを得ない。本実施例では、ガソリンエンジン始動直後に点火時期を所定値以上進角にする期間の運転モードとして暖機モードが選択されている。
【０１０８】
ガソリンエンジン１００の始動直後は、バルブタイミング変更機構を動かすことが不可能であるため、図８（ｂ）に示すように、バルブオーバーラップ量（Ｏ／Ｌ）を所定値以上にすることはできない。本実施例では、バルブオーバーラップ量（Ｏ／Ｌ）を所定値以上にすることができない期間の運転モードとして暖機モードが選択されている。
【０１０９】
図８（ｂ）の本実施例の制御では、バルブオーバーラップ量（Ｏ／Ｌ）を初期値から２０°に変更できるようになるまで油圧が上昇するのを待ってから、バルブオーバーラップ量（Ｏ／Ｌ）を所定値以上にする低減非充電モードに移行している。従来制御では、バルブオーバーラップ量（Ｏ／Ｌ）を初期値から２°にするだけなので、従来制御のエンジン始動時から油圧が上昇するのを待つまでの時間も短いが、バルブオーバーラップ量（Ｏ／Ｌ）は所定値以下である。
【０１１０】
ガソリンエンジン１００の始動直後は、燃焼が不安定なため、図８（ｃ）に示すように、空燃比（Ａ／Ｆ）はリッチにしなければならない。本実施例では、空燃比（Ａ／Ｆ）をリッチにしなければならない期間の運転モードとして暖機モードが選択されている。
【０１１１】
再び図７に戻り、エンジン運転モードとスロットル制御モードを選択する処理について説明する。制御ユニット２００は、条件１と２のいずれかが成立し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０１での入力の際にバッテリ充電要求がなければ（ステップＳ２１５）、成立した条件に対応する箇所のエンジン運転モードとして低減非充電モードを選択する（ステップＳ２１６）。つまり、条件１が成立した場合には、燃料噴射弁１０３，スパークプラグ１０２のエンジン運転モードは低減非充電モードを選択し、条件２が成立した場合には、バルブタイミング変更機構のエンジン運転モードは低減非充電モードを選択する。
【０１１２】
図８（ｂ）のバルブタイミング変更機構のエンジン運転モードは、条件２により低減非充電モードに移行する時期が決まるので、条件１により低減非充電モードに移行する時期が決まる図８（ａ）や図８（ｃ）とは暖機モードの期間が異なっていることが分かる。
【０１１３】
再び図７に戻る。次に、制御ユニット２００は、スロットル制御モードとして大開度モードを選択する（ステップＳ２１７）。燃料噴射弁１０３，スパークプラグ１０２，バルブタイミング変更機構のいずれかのエンジン運転モードが低減非充電モードとなっており、ガソリンエンジン１００から排出される炭化水素の量が低減可能となっているので、スロットルバルブ１０１の開度を「大開度」として、触媒の活性化を促進する。
【０１１４】
ステップＳ２０１での入力の際に、バッテリ充電要求があれば（ステップＳ２１５）、成立した条件に対応する箇所のエンジン運転モードは低減充電モードを選択し（ステップＳ２１８）、スロットル制御モードは大開度充電モードを選択する（ステップＳ２１９）。バッテリ充電要求がある際には、スロットルバルブ１０１の開度を「大開度＋充電用開度」として、バッテリ２１０の充電に必要となるトルクが、ガソリンエンジン１００から出力されるようにする。
【０１１５】
なお、変形例として、条件１と条件２の両方が成立する場合に、すべての箇所のエンジン運転モードとして低減充電モードあるいは低減非充電モードを選択するものとしてもよい。そして、条件１と条件２の両方が成立する場合に、スロットル制御モードとして大開度モードあるいは大開度充電モードを選択するものとしてもよい。
【０１１６】
制御ユニット２００は、触媒コンバータ１９０の内部温度により、触媒暖機期間が終了したと判断でき（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０１での入力の際に、バッテリ充電要求がなければ（ステップＳ２２０）、エンジン運転モードとしては非充電モードを（ステップＳ２２１）、スロットル制御モードとしてはスロットル通常モードを選択する（ステップＳ２２３）。
【０１１７】
一方、触媒暖機期間が終了したと判断でき（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０１での入力の際に、バッテリ充電要求がある場合には（ステップＳ２２０）、エンジン運転モードとして充電モードを選択し（ステップＳ２２２）、スロットル制御モードとしてスロットル充電モードを選択する（ステップＳ２２４）。つまり、スロットルバルブ１０１の開度を「アクセル依存開度＋充電用開度」として、バッテリ２１０の充電に必要となるトルクが、ガソリンエンジン１００から出力されるようにする。
【０１１８】
図８（ａ）〜（ｃ）の実線では、エンジン始動時から所定期間経過後に、条件１または条件２が成立して、エンジン制御モードとして低減非充電モードが選択された場合の制御が示されている。所定期間経過後には、図８（ａ）から点火時期が遅角側になっており、図８（ｂ）からバルブオーバーラップ量が所定値以上になっており、図８（ｃ）から空燃比がリーンになっていることが分かる。なお、従来制御でも、エンジン始動時から任意の期間が経過した後は、空燃比をリーンにするが、本実施例で従来制御よりも早期に空燃比をリーンとすることができたのは、空燃比（Ａ／Ｆ）を計測するＡ／Ｆセンサを予め暖めておき、空燃比を早期検出可能としたことによる効果である。
【０１１９】
更に、図８（ｄ）から、エンジン始動時から所定期間経過後には、条件１または条件２が成立して、スロットル制御モードは大開度モードが選択され、スロットルバルブ１０１の開度が「大開度」になっていることが分かる。
【０１２０】
Ａ４．効果：
本実施例の制御では、ガソリンエンジン１００において低減非制御モードで制御が行なわれていない期間は、スロットル開度を小開度とし、炭化水素排出量を低減することを可能としている。また、ガソリンエンジン１００で低減非充電モードや低減充電モードの制御を行なうことにより炭化水素排出量を低減することが可能となった場合は、スロットル開度を大開度や大開度＋充電用開度として触媒の暖機を促進することができる。
【０１２１】
つまり、本実施例によれば、スロットルバルブ１０１やガソリンエンジン１００を制御することにより、炭化水素の排出量を低減しつつ、触媒暖機期間を短縮することができる。触媒暖機期間の短縮により、エンジン始動から触媒暖機期間終了時までのトータルの炭化水素の排出量も減らすことが可能である。触媒暖機後は、ガソリンエンジン１００を低減制御モードで運転させる必要もなく、燃費やドライバビリティを考慮した最適な制御を行なうことが可能になる。また、スロットルバルブ１０１の制御中も、モータ２０により駆動トルクや回生トルクを出力することで、運転者がガソリンエンジン１００に要求している出力トルクとほぼ同じトルクを出力することが可能である。
【０１２２】
図９は、炭化水素排出量を測定した実験結果を示す説明図である。各ケースについて、棒グラフで、エンジン始動から触媒暖機期間終了時までのトータルの炭化水素排出量を示している。グラフの横軸が炭化水素排出量である。ケース１は、従来制御を行なった場合の炭化水素排出量である。一方、ケース３が本実施例の制御を行なった場合の炭化水素排出量である。本実施例の制御により、炭化水素排出量を低減可能であることが分かる。
【０１２３】
ちなみに、ケース２は従来制御より早期に空燃比をリーンにした場合、つまり、エンジンにおける低減制御は行なうが、スロットル開度の制御は行なわない場合の炭化水素排出量を示している。本実施例の制御を行なった場合には、スロットル開度の制御を併せて行なうことにより、更に炭化水素排出量を低減可能であることがわかる。
【０１２４】
Ｂ．変形例：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら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、更に様々な形態で実施しうることは勿論である。例えば、図７のステップＳ２１１において、スロットル制御モードが小開度モードの場合には、バッテリ充電要求の有無について判別していない、つまりバッテリ充電要求に関しては無視しているが、バッテリ充電要求を無視するのではなく、モータ制御部２０２がバッテリ充電要求を出力するバッテリ２１０の残容量の基準値を小さくすることにより、バッテリ充電要求が出される頻度を低くしても良い。
【０１２５】
本実施例で示した以外にも、ガソリンエンジン１００において炭化水素を低減可能な制御があれば、本実施例中の低減制御モードに適応することができる。また、触媒暖機期間中は、スロットルバルブ１０１の開度を小開度，大開度，大開度＋充電用開度にするものとしたが、必ずしもそのような定まった開度とする必要はなく、小開度モードの場合は小開度以下で変動させたり、大開度モードの場合は大開度以上で変動させたり、大開度充電モードでは大開度＋充電用開度以上で変動させたりする制御を行なっても良い。更に、充電用開度は変動しても良い。
【０１２６】
また、ガソリンエンジン１００において炭化水素排出量を低減する制御が可能となった場合、本実施例では、スロットルバルブ１０１の開度を大開度，大開度＋充電用開度にするものとしたが、必ずしもそのような開度とする必要はなく、アクセル依存開度としても良い。アクセル依存開度とすれば、少なくともガソリンエンジン１００に対して要求されている要求出力を出力可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】実施例としてのハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】エンジン運転モードとスロットル制御モードについての説明図である。
【図３】制御ユニット２００で行なわれるガソリンエンジン１００及びスロットルバルブ１０１及びモータ２０の制御を示すフローチャートである。
【図４】目標の空燃比を記憶しているマップを例示した説明図である。
【図５】目標の点火時期を記憶しているマップを例示した説明図である。
【図６】目標トルクを記憶しているマップを例示した説明図である。
【図７】エンジン運転モードとスロットル制御モードの選択処理を示すフローチャートである。
【図８】実施例の制御結果を示す説明図である。
【図９】炭化水素排出量を測定した実験結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１１...クランクシャフト
２０...モータ
２２...フライホイール
２５...ロータ
２６...ステータ
３０...クラッチ
３１...出力軸
３２...入力軸
３３...トランスミッション
３４...駆動軸
３５...駆動輪
１００...ガソリンエンジン
１０１...スロットルバルブ
１０２...スパークプラグ
１０３...燃料噴射弁
１０４...吸気圧センサ
１２１...吸気バルブ
１２２...排気バルブ
１２３...吸気ポート
１２４...排気ポート
１４１...ピストン
１５０...吸気通路
１６０...アクセル開度センサ
１６５...車速度センサ
１７０...クランク角センサ
１８０...排気通路
１９０...触媒コンバータ
２００...制御ユニット
２０１...スロットル制御部
２０２...モータ制御部
２０３...判断部
２０４...エンジン制御部
２１０...バッテリ
２１１...残容量センサ
２２０...インバータ
【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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