(57)【要約】【課題】粒子状物質を除去するＰＭフィルタを排気系に有するエンジンを備えるエンジン装置において、エンジンの点火時期をより適正に学習する。【解決手段】ＰＭフィルタの再生処理が実行されているときには、エンジンの点火時期が遅角中であるか否かを判定し（Ｓ１００）、点火時期が遅角中ではないときには点火時期の学習を許可し（Ｓ１１０）、点火時期が遅角中であるときには点火時期の学習を禁止する（Ｓ１２０）。これにより、ＰＭフィルタの再生処理中の点火時期の遅角に基づく点火時期（通常とは異なる不適正な点火時期）を学習するのを回避することができる。この結果、エンジンの点火時期をより適正に学習することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状物質を除去するＰＭフィルタを排気系に有するエンジンと、
前記エンジンの点火時期の遅角を伴って前記ＰＭフィルタを再生処理する再生処理手段と、
ノッキング等の発生に基づいて前記エンジンの点火時期を学習する学習手段と、
を備えるエンジン装置であって、
前記再生処理手段は、少なくとも前記再生処理中に前記エンジンの点火時期の遅角を行なっているときには、前記学習手段による学習を禁止する手段である、
エンジン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン装置に関し、詳しくは、粒子状物質を除去するＰＭフィルタを排気系に有するエンジンを備える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、ノッキングの発生に基づいてエンジンの点火時期を学習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、ノッキングの発生を検知したときにはエンジンの点火時期を遅角し、ノッキングの発生が検知されないときにはエンジンの点火時期を進角し、これを学習する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３０５３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、エンジンの排気に含まれる粒子状物質を除去するために、排気系に粒子状物質を除去するＰＭフィルタ（Particulate matter filter）を有するエンジンを備えるエンジン装置が提案されている。このエンジン装置では、ＰＭフィルタの上流側と下流側の差圧が閾値以上に至ると、ＰＭフィルタの再生処理が行なわれる。ＰＭフィルタの再生処理は、ＰＭフィルタを加温するために点火時期の遅角を伴ってエンジンをある程度の負荷運転を行ない、その後、燃料カットを伴ってエンジンをモータリングすることにより行なわれる。こうしたＰＭフィルタの再生処理中に点火時期の学習を行なうと、不適切な点火時期が学習されてしまう。
【０００５】
本発明のエンジン装置は、エンジンの点火時期をより適正に学習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、
粒子状物質を除去するＰＭフィルタを排気系に有するエンジンと、
前記エンジンの点火時期の遅角を伴って前記ＰＭフィルタを再生処理する再生処理手段と、
ノッキング等の発生に基づいて前記エンジンの点火時期を学習する学習手段と、
を備えるエンジン装置であって、
前記再生処理手段は、少なくとも前記再生処理中に前記エンジンの点火時期の遅角を行なっているときには、前記学習手段による学習を禁止する手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のエンジン装置では、少なくともＰＭフィルタの再生処理中にエンジンの点火時期の遅角を行なっているときには、エンジンの点火時期の学習を禁止する。これにより、ＰＭフィルタの再生処理のためにエンジンの点火時期を遅角している最中に点火時期の学習は行なわれない、再生処理中の点火時期の遅角に伴う点火時期（通常とは異なる不適切な点火時期）を学習することはない。この結果、点火時期をより適正に学習することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としてのエンジン装置２１を備える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】ＨＶＥＣＵ７０により実行される再生処理中学習許否ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置を搭載する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。
【００１２】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン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により運転制御されている。エンジン２２の排気系には、排気浄化装置２３と粒子状物質除去フィルタ（以下、ＰＭフィルタという）２５とが取りつけられている。排気浄化装置２３には、排気中の未燃焼燃料や窒素酸化物を除去する触媒２３ａが充填されている。ＰＭフィルタ２５は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を補足する。
【００１３】
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、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出する図示しないクランクポジションセンサ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図示しない水温センサからの冷却水温Ｔｗなどの主要なセンサからの検出信号を挙げることができる。また、シリンダブロックに取り付けられてノッキング等の発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ２２ａからのノック信号Ｋｓや、排気系のＰＭフィルタ２５の上流側に取り付けられた大気圧と排気圧との差圧を検出する差圧センサ２５ａからの差圧ΔＰも挙げることができる。また、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、例えば、燃料噴射弁への駆動信号や、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、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。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、ノックセンサ２２ａからのノック信号Ｋｓに基づいてエンジン２２の点火時期を学習する。点火時期の学習は、ノック信号Ｋｓによりノッキング等が発生していると判断したときにはエンジン２２の点火時期を遅角し、その点火時期を記憶し、ノッキング等が発生していないと判断したときにはエンジン２２の点火時期の進角し、その点火時期を記憶することにより行なわれる。エンジンＥＣＵ２４は、差圧センサ２５ａからの差圧ΔＰが閾値以上に至ると、ＰＭフィルタ２５の堆積量が多くなりＰＭフィルタ２５の再生処理が必要であると判断し、ＨＶＥＣＵ７０にＰＭフィルタ２５の再生処理を要請する制御信号を出力する。
【００１４】
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。
【００１５】
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の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、モータＭＧ１と同様に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。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を制御することにより駆動する。
【００１６】
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、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの回転位置θｍ１，θｍ２や、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、コンデンサ４６の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのコンデンサ４６（電力ライン５４）の電圧ＶＬなどを挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するためのインバータ４１，４２の各トランジスタ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いる。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、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、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。
【００１７】
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と電力をやりとりをする。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により管理されている。
【００１８】
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信号が入力ポートを介して入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。入力ポートを介して入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどを挙げることができる。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために蓄電割合ＳＯＣや入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。
【００１９】
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、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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なども挙げることができる。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いる。このＨＶＥＣＵ７０は、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。
【００２０】
また、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４からＰＭフィルタ２５の再生処理を要請する制御信号を受信すると、ＰＭフィルタ２５の再生処理を行なう。ＰＭフィルタ２５の再生処理は、ＰＭフィルタ２５を加温するためにエンジン２２の点火時期の遅角を伴ってエンジン２２をある程度の負荷で運転する。その後、エンジン２２に対して燃料カットを行なってエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングすることにより、ＰＭフィルタ２５に堆積した粒子状物質を燃焼することにより行なわれる。
【００２１】
ここで、実施例のエンジン装置としては、排気系に排気浄化装置２３とＰＭフィルタ２５とが取り付けられたエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジンＥＣＵ２４と、ＰＭフィルタ２５の再生処理を実行するＨＶＥＣＵ７０，エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０などが相当する。
【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、ＰＭフィルタ２５の再生処理中にエンジン２２の点火時期の学習を許否する際の動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される再生処理中学習許否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、ＰＭフィルタ２５の再生処理が実行されている最中に再生処理の一部として繰り返し実行される。
【００２３】
再生処理中学習許否ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、エンジン２２の点火時期を遅角しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。上述したように、ＰＭフィルタ２５の再生処理は、ＰＭフィルタ２５を加温するためにエンジン２２をある程度の負荷で運転すると共に爆発燃焼によるエネルギがより熱として排気系に送られるように点火時期を遅角することにより行なわれる。ステップＳ１００では、こうした点火時期の遅角を判定するのである。エンジン２２の点火時期が遅角中ではないと判定したときには、エンジン２２の点火時期の学習を許可し（ステップＳ１１０）、エンジン２２の点火時期が遅角中であると判定したときには、エンジン２２の点火時期の学習を禁止して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。こうしたエンジン２２の点火時期の学習の許可と禁止は、学習を許可する制御信号（例えば、学習許否フラグを値０とする信号）や学習を禁止する制御信号（例えば、学習許否フラグを値１とする信号）をエンジンＥＣＵ２４に送信することにより行なわれる。学習を許可する制御信号や学習を禁止する制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４は、受信した制御信号に基づいてノックセンサ２２ａからのノック信号Ｋｓに基づくエンジン２２の点火時期の学習を行なったり中止したりする。これにより、ＰＭフィルタ２５の再生処理中の点火時期の遅角に基づく不適正な点火時期を学習するのを回避することができ、エンジン２２の点火時期をより適正に学習することができる。
【００２４】
以上説明した実施例のエンジン装置では、ＰＭフィルタ２５の再生処理が実行されているときには、エンジン２２の点火時期が遅角中であるか否かを判定し、点火時期が遅角中であるときには点火時期の学習を禁止する。これにより、ＰＭフィルタ２５の再生処理中の点火時期の遅角に基づく不適正な点火時期を学習するのを回避することができる。この結果、エンジン２２の点火時期をより適正に学習することができる。
【００２５】
実施例では、エンジン２２と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２とがプラネタリギヤ３０に接続されたハイブリッド自動車２０に本発明を適用するものとしたが、エンジンと１つのモータと備えるいわゆる１モータハイブリッド自動車に搭載されるエンジン装置の構成としてもよいし、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に搭載されるエンジン装置の構成としてもよい。また、建設設備などの移動しない設備に搭載されるエンジン装置の構成としてもよい
【００２６】
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】
【００２７】
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】
【００２８】
２０  ハイブリッド自動車、２１  エンジン装置、２２  エンジン、２２ａ  ノックセンサ、２３  排気浄化装置、２３ａ  触媒、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５  ＰＭフィルタ、２５ａ  差圧センサ、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、４６  コンデンサ、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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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