(57)【要約】【課題】エンジンを始動してアイドル運転を行なってから触媒を暖機するための触媒暖機運転を行なう際に、点火時期が急変してこれに伴うトルク変動が発生するのを抑制する。【解決手段】アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃを用いてアイドル運転を行なっているときに、触媒暖機条件が成立すると（Ｓ１６０）、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃの最終値を触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗの初期値に設定し（Ｓ１７０）、この要求効率ηｃｗを用いて触媒暖機運転を開始する。【選択図】図３
2016200081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの排気を浄化する触媒を有する浄化装置と、
前記エンジンの要求トルクを、該エンジンの点火時期を最適点火時期としたときの該エンジンの推定トルクで、除した値として定義される要求効率に応じて点火時期を調節しながら前記エンジンを制御する制御手段と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンを始動してアイドル運転を行なってから前記触媒を暖機するための触媒暖機運転を行なう際には、前記触媒暖機運転の開始時の前記要求効率の値を、前記アイドル運転の終了時の前記要求効率の値とする手段である、
エンジン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエンジン装置としては、エンジンの目標トルクと、目標トルクおよび目標効率に基づく目標吸入空気量を用いてエンジンを制御したときのエンジンの推定トルクと、の比としてトルク効率を演算し、演算したトルク効率に基づいて点火時期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）。このエンジン装置では、触媒暖機が要求されているときには、目標効率に値１よりも小さい値を設定することにより、トルク効率が値１よりも小さい値になり、点火時期が最適点火時期よりも遅角側にされ、触媒の暖機が促進される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６７９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンを始動してアイドル運転を行なってから触媒暖機運転を行なう際において、基本的に、アイドル運転に適したトルク効率と触媒暖機に適したトルク効率とは異なる。これに起因して、アイドル運転から触媒暖機運転に移行する際に、トルク効率が急変すると、点火時期が急変し、それに伴ってエンジンのトルク変動が発生することがある。
【０００５】
本発明のエンジン装置は、エンジンを始動してアイドル運転を行なってから触媒を暖機するための触媒暖機運転を行なう際に、点火時期が急変してこれに伴うトルク変動が発生するのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のエンジン装置は、
エンジンと、
前記エンジンの排気を浄化する触媒を有する浄化装置と、
前記エンジンの要求トルクを、該エンジンの点火時期を最適点火時期としたときの該エンジンの推定トルクで、除した値として定義される要求効率に応じて点火時期を調節しながら前記エンジンを制御する制御手段と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンを始動してアイドル運転を行なってから前記触媒を暖機するための触媒暖機運転を行なう際には、前記触媒暖機運転の開始時の前記要求効率の値を、前記アイドル運転の終了時の前記要求効率の値とする手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のエンジン装置では、エンジンの要求トルクを、エンジンの点火時期を最適点火時期としたときのエンジンの推定トルクで、除した値として定義される要求効率に応じて点火時期を調節しながらエンジンを制御する。こうした制御を行なうものにおいて、エンジンを始動してアイドル運転を行なってから触媒を暖機するための触媒暖機運転を行なう際には、触媒暖機運転の開始時の要求効率の値を、アイドル運転の終了時の要求効率の値とする。これにより、アイドル運転から触媒暖機運転に移行する際に、要求効率が急変するのを抑制することができる。この結果、点火時期が急変するのを抑制することができ、点火時期の急変に伴うエンジンのトルク変動の発生を抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジンを始動してアイドル運転を行なうときには、前記アイドル運転用の前記要求効率を用いて点火時期を調節し、前記触媒暖機運転を行なうときには、前記触媒暖機運転用の前記要求効率を用いて点火時期を調節する手段であり、更に、前記制御手段は、前記触媒暖機運転用の前記要求効率の初期値に前記アイドル運転用の前記要求効率の最終値を設定する手段である、ものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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】実施例のエンジンＥＣＵ２４によって実行されるエンジン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】エンジン２２を始動してアイドル運転を行なってから触媒暖機運転を行なう際の様子の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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】
【００１２】
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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気・圧縮・膨張・排気の４行程を１サイクルとして動力を出力する内燃機関として構成されている。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２は、図示するように、エアクリーナ１２２によって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から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって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浄化触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。排気は、外気に排出されるだけでなく、排気を吸気に還流する排気再循環装置（以下、「ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム」という）１８０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１８０は、ＥＧＲ管１８２と、ＥＧＲバルブ１８４と、を備える。ＥＧＲ管１８２は、浄化装置１３４の後段に接続されており、排気を吸気側のサージタンクに供給するために用いられる。ＥＧＲバルブ１８４は、ＥＧＲ管１８２に配置されており、ステッピングモータ１８３によって駆動される。このＥＧＲシステム１８０は、ＥＧＲバルブ１８４の開度を調節することにより、不燃焼ガスとしての排気の還流量を調節して吸気側に還流する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。
【００１４】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、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、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶する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を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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からのクランク角θｃｒ。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。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブを開閉するエキゾースト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からのカム角θｃｉ，θｃｏ。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からのスロットル開度ＴＨ。吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ。吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａ。吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ１７０からの吸気圧Ｐｉｎ。浄化装置１３４の浄化触媒１３４ａの温度を検出する温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃ。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Ｏ２。シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ１７２からのノック信号Ｋｓ。ＥＧＲバルブ１８４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ１８５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。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への駆動制御信号。燃料噴射弁１２６への駆動制御信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への駆動制御信号。ＥＧＲバルブ１８４の開度を調節するステッピングモータ１８３への駆動制御信号。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒ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を演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒに対する吸気バルブ１２８のインテークカムシャフトのカム角θｃｉの角度（θｃｉ−θｃｒ）に基づいて、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて、エンジン２２の負荷としての体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。
【００１５】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、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３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１６】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によってインバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００１７】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、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、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子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。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０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の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００１８】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりする。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
【００１９】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、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、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ。バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂ。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。
【００２０】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、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、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号。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。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求駆動力を設定し、要求駆動力に見合う要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを運転制御する。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２との運転モードとしては、以下の（Ａ１）〜（Ａ３）のモードがある。
（Ａ１）トルク変換運転モード：要求動力に対応する動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てが、プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード。
（Ａ２）充放電運転モード：要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てまたは一部が、バッテリ５０の充放電を伴ってプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード。
（Ａ３）モータ運転モード：エンジン２２の運転を停止して、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御するモード。
【００２２】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２を始動してアイドル運転を行なってから触媒暖機運転を行なう際の動作について説明する。ここで、エンジン２２の始動は、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔ（例えば、８００ｒｐｍ，９００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍなど）以上に至ったときに、エンジン２２の燃料噴射，点火を開始することによって行なわれる。また、触媒暖機運転は、温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃが浄化触媒１３４ａの活性化温度Ｔｃａｃｔ（例えば、４００℃，４２０℃，４５０℃など）未満のときに、点火時期ＩＴを最適点火時期ＭＢＴ（Minimum advance for Best Torque）よりも遅角側として浄化触媒１３４ａの暖機を促進させるために行なわれる。
【００２３】
図３は、実施例のエンジンＥＣＵ２４によって実行されるエンジン制御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の始動が指示されたときに実行される。
【００２４】
エンジン制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、アイドル運転用のトルクＴｅｉｓｃをエンジン２２の要求トルクＴｅｔａｇに設定する（ステップＳ１００）。ここで、アイドル運転用のトルクＴｅｉｓｃは、エンジン２２がアイドル運転用の回転数Ｎｉｓｃ１（例えば、１０００ｒｐｍ，１１００ｒｍ，１２００ｒｐｍなど）で回転するときのエンジン２２のフリクショントルクと略釣り合うトルクであり、例えば、１２Ｎｍ，１５Ｎｍ，１８Ｎｍなどが用いられる。なお、トルクＴｅｉｓｃは、所定値（固定値）を用いるものとしてもよいし、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，外気温センサからの外気温Ｔｏｕｔなどに基づく値を用いるものとしてもよい。
【００２５】
続いて、エンジン２２の要求トルクＴｅｔａｇ（＝Ｔｅｉｓｃ）を要求トルクＴｅｔａｇとエンジン２２のアイドル運転を行なうときの点火遅角分のトルクΔＴｅとの和（Ｔｅｔａｇ＋ΔＴｅ）で除してアイドル運転用の要求効率ηｉｓｃを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃおよび後述の触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗは、要求トルクＴｅｔａｇを、エンジン２２の点火時期ＩＴを最適点火時期ＭＢＴとしてエンジン２２を制御するときのエンジン２２の推定トルクで、除した値として定義され、エンジン２２の点火時期ＩＴの調節に用いられる。また、トルクΔＴｅは、例えば、２Ｎｍ，３Ｎｍ，４Ｎｍなどが用いられる。なお、トルクΔＴｅは、所定値（固定値）を用いるものとしてもよいし、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，外気温センサからの外気温Ｔｏｕｔなどに基づく値を用いるものとしてもよい。要求効率ηｉｓｃは、例えば、トルクＴｅｉｓｃ，ΔＴｅがそれぞれ１５Ｎｍ，３Ｎｍのときに０．８３となる。
【００２６】
続いて、エンジン２２の要求トルクＴｅｔａｇをアイドル運転用の要求効率ηｉｓｃで除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を計算し（ステップＳ１２０）、要求トルクＴｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とに基づいて、仮スロットル開度ＴＨｉｓｃと仮点火時期ＩＴｉｓｃとを設定する（ステップＳ１３０）。このステップＳ１３０の処理では、最適点火時期ＭＢＴを用いてエンジン２２を制御するときにエンジン２２から目標トルクＴｅ＊を出力することができるように仮スロットル開度ＴＨｉｓｃを設定すると共に、この仮スロットル開度ＴＨｉｓｃを用いてエンジン２２を制御するときにエンジン２２から要求トルクＴｅｔａｇを出力することができるように仮点火時期ＩＴｉｓｃを設定する。こうして設定される仮スロットル開度ＴＨｉｓｃおよび仮点火時期ＩＴｉｓｃは、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃに応じた値となる。
【００２７】
そして、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標点火時期ＩＴ＊とを設定する（ステップＳ１４０）。目標スロットル開度ＴＨ＊は、実施例では、仮スロットル開度ＴＨｉｓｃと、始動時スロットル開度ＴＨｓｔと、のうち大きい方を設定するものとした。ここで、始動時スロットル開度ＴＨｓｔは、所定期間ｔ１が経過するまでは所定開度ＴＨｓｔｓｅｔで一定で、所定期間ｔ１が経過すると、所定レート値Ｒｄｎで徐々に減少するものとした。目標燃料噴射量Ｑｆ＊は、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔ以上に至った以降に、エンジン２２の燃料噴射制御の開始から所定期間ｔ２が経過するまでは、始動時燃料噴射量Ｑｆｓｔを設定し、所定期間ｔ２が経過すると、空燃比ＡＦを目標空燃比ＡＦ＊（例えば理論空燃比）にするための燃料噴射量Ｑｆａｆに移行させるものとした。目標点火時期ＩＴ＊は、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔ以上に至った以降に、エンジン２２の点火制御の開始から所定期間ｔ３が経過するまでは、始動時点火時期ＩＴｓｔを設定し、所定期間ｔ３が経過すると、仮点火時期ＩＴｉｓｃに移行させるものとした。なお、始動時スロットル開度ＴＨｓｔ（所定開度ＴＨｓｔｓｅｔおよび所定期間ｔ１および所定レート値Ｒｄｎ），始動時燃料噴射量Ｑｆｓｔおよび所定期間ｔ２，始動時点火時期ＩＴｓｔおよび所定期間ｔ３は、エンジン２２の始動性を確保することができるように実験，解析によって定められる。例えば、所定期間ｔ２は、エンジン２２の４回転（２サイクル）に相当する期間などが用いられ、所定期間ｔ３は、エンジン２２の２回転（１サイクル）に相当する期間などが用いられる。
【００２８】
そして、エンジン２２の運転制御を行なう（ステップＳ１５０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔ以上に至るまでは、吸入空気量制御だけを行ない、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔ以上に至った以降は、エンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御を行なう。吸入空気量制御は、スロットル開度ＴＨが目標スロットル開度ＴＨ＊となるようにスロットルモータ１３６を駆動制御することによって行なわれる。燃料噴射制御は、目標燃料噴射量Ｑｆ＊による燃料噴射が行なわれるように燃料噴射弁１２６を駆動制御することによって行なわれる。点火制御は、目標点火時期ＩＴ＊で点火が行なわれるようにイグニッションコイル１３８を駆動制御することによって行なわれる。
【００２９】
次に、触媒暖機運転を開始する触媒暖機条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、触媒暖機条件としては、実施例では、以下の（Ｂ１）〜（Ｂ３）の３つの条件を用いるものとした。（Ｂ１）エンジン２２の燃料噴射制御の開始から所定期間ｔ２が経過した条件。（Ｂ２）エンジン２２の点火制御の開始から所定期間ｔ３が経過した条件。（Ｂ３）始動時スロットル開度ＴＨｓｔが仮スロットル開度ＴＨｉｓｃよりも小さくなった条件。
【００３０】
ステップＳ１６０で（Ｂ１）〜（Ｂ３）の少なくとも１つの条件が成立していないときには、触媒暖機条件が成立していないと判定し、ステップＳ１００に戻る。そして、ステップＳ１００〜Ｓ１６０の処理を繰り返し実行しながら触媒暖機条件が成立するのを待つ。
【００３１】
ステップＳ１６０で（Ｂ１）〜（Ｂ３）の全ての条件が成立すると、触媒暖機条件が成立したと判定し、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃの最終値（触媒暖機条件が成立する直前の値）を触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗの初期値に設定すると共に（ステップＳ１７０）、触媒暖機運転用のトルクＴｅｃｗをエンジン２２の要求トルクＴｅｔａｇに設定する（ステップＳ１８０）。
【００３２】
続いて、エンジン２２の要求トルクＴｅｔａｇを触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗで除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を計算し（ステップＳ１９０）、要求トルクＴｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とに基づいて、上述のステップＳ１３０の処理と同様に、仮スロットル開度ＴＨｃｗと仮点火時期ＩＴｃｗとを設定する（ステップＳ２００）。こうして設定される仮スロットル開度ＴＨｃｗおよび仮点火時期ＩＴｃｗは、触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗに応じた値となる。
【００３３】
そして、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標点火時期ＩＴ＊とを設定し（ステップＳ２１０）、ステップＳ１５０の処理と同様に、エンジン２２の運転制御を行なう（ステップＳ２２０）。目標スロットル開度ＴＨ＊，目標点火時期ＩＴ＊は、実施例では、仮スロットル開度ＴＨｃｗ，仮点火時期ＩＴｃｗを設定するものとした。目標燃料噴射量Ｑｆ＊は、実施例では、空燃比ＡＦを目標空燃比ＡＦ＊（例えば理論空燃比）にするための燃料噴射量Ｑｆａｆを設定するものとした。
【００３４】
このように、実施例では、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃの最終値を触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗの初期値に設定する（ステップＳ１７０）から、アイドル運転から触媒暖機運転に移行する際、即ち、目標点火時期ＩＴ＊が仮点火時期ＩＴｉｓｃから仮点火時期ＩＴｃｗに移行する際に、目標点火時期ＩＴ＊が急変するのを抑制することができる。この結果、目標点火時期ＩＴ＊の急変に伴ってエンジン２２のトルク変動が発生するのを抑制することができる。
【００３５】
次に、浄化触媒１３４ａの暖機が完了したか否かを判定する（ステップＳ２３０）。この判定は、温度センサ１３４ｂからの触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔｃａｃｔ以上に至ったか否かによって判定することができる。
【００３６】
浄化触媒１３４ａの暖機が完了していないときには、触媒暖機運転用の前回の要求効率（前回ηｃｗ）と触媒暖機運転に適した効率ηｃｗｓｅｔとに基づいて触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗを設定し（ステップＳ２４０）、ステップＳ１８０以降の処理を実行する。ここで、効率ηｃｗｓｅｔは、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃよりもある程度小さい値、例えば、要求効率ηｉｓｃが０．８３のときに０．６８，０．７，０．７２などが用いられる。ステップＳ２４０の処理は、レート処理やなまし処理などの緩変化処理によって、触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗを初期値（アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃの最終値）から効率ηｃｗｓｅｔまで変化させて保持させる処理である。したがって、ステップＳ２４０，Ｓ１８０〜Ｓ２３０の処理を繰り返し実行することにより、触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗを初期値から効率ηｃｗｓｅｔまで変化させて保持しながら触媒暖機運転を行なうことになる。そして、ステップＳ２３０で触媒暖機が完了したと判定されると、本ルーチンを終了する。
【００３７】
図４は、エンジン２２を始動してアイドル運転を行なってから触媒暖機運転を行なう際の様子の一例を示す説明図である。図４の例では、エンジン２２の始動が指示されると（時刻ｔ１１）、エンジン２２を始動してアイドル運転を行なう。そして、アイドル運転を行なっているときに、上述の（Ｂ１）〜（Ｂ３）の全ての条件が成立して触媒暖機条件が成立したと判定されると（時刻ｔ１２）、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃの最終値（触媒暖機条件が成立する直前の値）を触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗの初期値に設定し、触媒暖機運転を開始する。これにより、アイドル運転から触媒暖機運転に移行する際に目標点火時期ＩＴ＊が急変するのを抑制することができる。この結果、目標点火時期ＩＴ＊の急変に伴ってエンジン２２のトルク変動が発生するのを抑制することができる。
【００３８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０が備えるエンジン装置では、エンジン２２を始動してアイドル運転を行なってから触媒暖機運転を行なう際において、エンジン２２を始動してアイドル運転を行なうときには、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃに基づいて点火時期を調節しながらエンジン２２を制御し、その後に触媒暖機運転を行なうときには、触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗに基づいて点火時期を調節しながらエンジン２２を制御する。そして、この際において、アイドル運転から触媒暖機運転に移行する際には、アイドル運転用の要求効率ηｉｓｃの最終値を触媒暖機運転用の要求効率ηｃｗの初期値に設定する。これにより、アイドル運転から触媒暖機運転に移行する際に点火時期が急変するのを抑制することができる。この結果、目標点火時期ＩＴ＊の急変に伴ってエンジン２２のトルク変動が発生するのを抑制することができる。
【００３９】
実施例では、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車２０の構成としたが、エンジンと１つのモータとを備えるいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよいし、走行用のモータを備えずにエンジンからの動力だけを用いて走行する自動車の構成としてもよい。
【００４０】
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、エンジン２２が「エンジン」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「制御手段」に相当する。
【００４１】
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。
【００４２】
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】
【００４３】
本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
２０  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、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、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  バッテリ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、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、１３４ａ  浄化触媒、１３４ｂ  温度センサ、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、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、１７０  吸気圧センサ、１７２  ノックセンサ、１８０  ＥＧＲシステム、１８２  ＥＧＲ管、１８３  ステッピングモータ、１８４  ＥＧＲバルブ、１８５  ＥＧＲバルブ開度センサ、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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