(57)【要約】【課題】エンジンの再始動時に大気中へ排出するＮＯｘを低減する。【解決手段】本発明は、エンジン又はモータのいずれか一方又は双方の動力を用いて車両を駆動するハイブリッド車両の停止制御装置であって、モータのみの動力を用いて車両を駆動するモータ走行要求の有無を判定するモータ走行要求判定手段（Ｓ１）と、モータ走行要求が有る場合に、エンジン回転速度が第１所定回転速度まで低下したときは、第１クラッチを解放してエンジンとモータを遮断するエンジン遮断手段（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５）と、モータと遮断されたエンジンに、アイドル運転時に供給される燃料を噴射して運転し、マニホールド触媒に燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給手段（Ｓ６）と、エンジン回転速度が第１回転速度より低い第２回転速度まで低下したときに燃焼ガスの供給を停止する燃焼ガス供給停止手段（Ｓ７）と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2009292246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力を発生するエンジンと、
電力を蓄える蓄電装置と、
入力軸がクラッチを介して前記エンジンの出力軸に連結し、前記蓄電装置の電力によって車両の動力を発生するモータと、
前記エンジンの排気通路に設けられ、酸素ストレージ機能を有する排気浄化触媒と、
を備え、
前記エンジン又は前記モータのいずれか一方又は双方の動力を用いて車両を駆動するハイブリッド車両の停止制御装置であって、
前記エンジンを停止して、前記モータのみの動力を用いて車両を駆動するモータ走行要求の有無を判定するモータ走行要求判定手段と、
前記モータ走行要求が有る場合に、エンジン回転速度が第１所定回転速度まで低下したときは、前記クラッチを解放して前記エンジンと前記モータとの連結を遮断するエンジン遮断手段と、
前記エンジンを遮断したときに、アイドル運転時に要求される燃料を供給して運転し、前記排気浄化触媒に燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給手段と、
前記エンジン回転速度が第１回転速度より低い第２回転速度まで低下したときに前記燃焼ガスの供給を停止する燃焼ガス供給停止手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の停止制御装置。
【請求項２】
前記第２回転速度はアイドル回転速度よりも高い
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の停止制御装置。
【請求項３】
予め設定されたエンジン停止条件の成立時にエンジンを停止し、予め設定されたエンジン再始動条件の成立時にエンジンを再始動するアイドルストップ手段を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両の停止制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から減速運転時に燃料カットを実施するエンジンがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３２０３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、燃料カット中は、空気のみがエンジンの排気通路に設けられた触媒に送られる状態となる。そうすると、触媒雰囲気がリーン状態となり、触媒に蓄積される酸素量が増加する。そのため、窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」という）が還元されにくくなり、エンジン再始動時に大気中へ排出するＮＯｘが増加するという問題点がある。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、エンジンの再始動時に大気中へ排出するＮＯｘを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、車両の動力を発生するエンジン（１）と、電力を蓄える蓄電装置（５）と、入力軸（４１）がクラッチ（２）を介して前記エンジン（１）の出力軸（１１）に連結し、前記蓄電装置（５）によって駆動されて車両の動力を発生するモータ（４）と、前記エンジン（１）の排気通路（３３）に設けられ、酸素ストレージ機能を有する排気浄化触媒（３３２）と、を備え、前記エンジン（１）又は前記モータ（４）のいずれか一方又は双方の動力を用いて車両を駆動するハイブリッド車両の停止制御装置であって、前記モータ（４）のみの動力を用いて車両を駆動するモータ走行要求の有無を判定するモータ走行要求判定手段（Ｓ１）と、前記モータ走行要求が有る場合に、エンジン回転速度が第１所定回転速度まで低下したときは、前記クラッチ（２）を解放して前記エンジン（１）と前記モータ（４）を遮断するエンジン遮断手段（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５）と、前記モータ（４）と遮断された前記エンジン（１）に、アイドル運転時に供給される燃料を噴射して運転し、前記排気浄化触媒（３３２）に燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給手段（Ｓ６）と、前記エンジン回転速度が第１回転速度より低い第２回転速度まで低下したときに前記燃焼ガスの供給を停止する燃焼ガス供給停止手段（Ｓ７）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
エンジンを停止させる前のエンジン回転速度が所定の範囲内にある間（第１回転速度から第２回転速度の間）は、燃料噴射が実施されて排気浄化触媒に燃焼ガスが供給されるので、触媒雰囲気がリーン状態になるのを抑制できる。したがって、エンジンの再始動に大気中へ排出するＮＯｘを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態によるハイブリッド車両の停止制御装置のシステム概略図である。
【００１０】
ハイブリッド車両の停止制御装置は、エンジン１と、第１クラッチ２と、第２クラッチ３と、モータジェネレータ４と、バッテリ５と、変速機６と、を備える。
【００１１】
エンジン１は、アイドルストップ車両の駆動力を発生する。エンジン１の詳細については図２を参照して後述する。
【００１２】
第１クラッチ２は、エンジン１のクランクシャフト１１と、モータジェネレータ４の入力回転軸４１と、を断接する。第１クラッチ２を接続することで、エンジン１の駆動力をモータジェネレータ４の入力回転軸４１に伝達することができる。
【００１３】
モータジェネレータ４は、エンジン１によって駆動されて発電する発電機としての機能と、バッテリ５によって駆動されてアイドルストップ車両の駆動力を発生するモータとしての機能と、を有する。
【００１４】
バッテリ５は、モータジェネレータ４によって発電された電力を蓄電する一方で、モータジェネレータ４に電力を供給して駆動する。
【００１５】
第２クラッチ３は、モータジェネレータ４の出力回転軸４２と、変速機６の入力軸６１と、を断接する。第２クラッチ３を接続することで、エンジン１及びモータジェネレータ４の駆動力を変速機６の入力軸６１に伝達することができる。
【００１６】
変速機６は、エンジン１及びモータジェネレータ４の駆動力を車両走行状況に応じた駆動力に減速して、プロペラシャフト６２に出力する。プロペラシャフト６２に出力された駆動力が、デファレンシャルギア６３及びドライブシャフト６４を介して左右の駆動輪６５に伝達され、車両を駆動する。
【００１７】
ハイブリッド車両は上記のように構成されて、エンジン１又はモータジェネレータ４のいずれか一方又は双方の動力を用いて走行することができる。すなわち、エンジン走行、モータ走行及びハイブリッド（エンジン＋モータ）走行の３つの走行モードから最適な走行モードを運転状態に応じて選択し、走行することができる。そして、ハイブリッド車両は、バッテリ５の充電量が十分であるときなど、運転状態によってはエンジン１を停止させる。
【００１８】
図２は、エンジン１の概略構成図である。
【００１９】
エンジン１は、クランクケース１０と、クランクケース１０に連結されるシリンダブロック２０と、シリンダブロック２０の頂部を覆うシリンダヘッド３０とを備える。
【００２０】
クランクケース１０の内部には、クランクシャフト１１が回転可能に支持される。
【００２１】
シリンダブロック２０には、複数のシリンダ２１が形成される。シリンダ２１には、ピストン２２が摺動自在に嵌合する。ピストン２２は、コンロッド２３によってクランクシャフト１１に連結される。
【００２２】
シリンダヘッド３０には、燃焼室３１の頂壁に開口する吸気通路３２と排気通路３３とが形成され、燃焼室３１の頂壁中心に点火栓３４が設けられる。また、シリンダヘッド３０には、吸気通路３１の開口を開閉する一対の吸気弁３５と、排気通路３３の開口を開閉する一対の排気弁３６とが設けられる。図２では図面の煩雑を防止するため、一方の吸気弁及び排気弁のみを記載してある。さらに、シリンダヘッド３０には、吸気弁３５を開閉駆動する吸気カムシャフト３７と、排気弁３６を開閉駆動する排気カムシャフト３８とが設けられる。
【００２３】
吸気通路３２には、上流から順にエアクリーナ３２１と、エアフローセンサ３２２と、スロットル弁３２３と、燃料噴射弁３２４とが設けられる。
【００２４】
エアクリーナ３２１は、空気中に含まれる異物を除去する。
【００２５】
エアフローセンサ３２２は、エンジン１に吸入される空気の流量（吸気量）を検出する。
【００２６】
スロットル弁３２３は、アクセル操作に対して独立にその開度を変更することができる電子制御式のスロットル弁である。スロットル弁３２３は、吸入空気量を調節する。
【００２７】
燃料噴射弁３２４は、エンジン運転状態に応じて燃料を噴射する。
【００２８】
排気通路３３には、上流から順に空燃比センサ３３１と、マニホールド触媒３３２と、床下触媒３３３と、が設けられる。
【００２９】
空燃比センサ３３１は、排気中の酸素濃度を検出する。
【００３０】
マニホールド触媒３３２は、排気中のエミッション（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ）を同時に浄化する。マニホールド触媒３３２は、触媒雰囲気が理論空燃比のときに浄化効率が最大となる。マニホールド触媒３３２は、活性状態のときに、排気中に過剰な酸素が含まれていれば排気中の酸素を保持し、排気中に過剰な還元剤（ＨＣ、ＣＯ）が含まれていれば保持していた酸素でこの排気中の還元剤を酸化する機能（酸素ストレージ機能）を有する。
【００３１】
床下触媒３３３は、流入する排気の空燃比が理論空燃比の近傍にあるとき排気中のＨＣ、ＣＯの酸化とＮＯｘの還元とを同時に効率よく行う。
【００３２】
コントローラ７は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発メモリ及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。
【００３３】
コントローラ７には、上述したセンサ信号のほかにも、クランク角に基づいてエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ７１、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルストロークセンサ７２、車速を検出する車速センサ７３などの各種センサからの信号が入力される。
【００３４】
コントローラ７は、検出されたアクセル操作量及び車速に基づいて要求駆動力を算出し、要求駆動力が実現されるようにエンジン１及びモータジェネレータ４のトルクを制御する。
【００３５】
コントローラ７は、検出されたエンジン回転速度及び吸入空気量に基づいてエンジン１の基本燃料噴射量を算出する。そして、空燃比センサ３３１の検出値が交互にリッチ状態（理論空燃比より燃料が多い状態）とリーン状態（理論空燃比より燃料が少ない状態）とに切り替わるように、基本燃料噴射量に対して補正を実施する（λコントロール）。
【００３６】
コントローラ７は、例えば信号待ちによって車両が停止したときなどに、所定のエンジン停止条件が成立していればエンジン１を自動停止させ、その後、所定のエンジン再始動条件が成立すればエンジン１を再始動させるアイドルストップ制御を実施する。
【００３７】
エンジン停止条件としては、アクセル操作量が所定量より小さいこと、ブレーキペダルが踏み込まれていること、車速が所定値よりも小さいことなどがある。エンジン再始動条件としては、アクセル操作量が所定量より大きいこと、ブレーキペダルが踏み込まれていないことなどがある。
【００３８】
ところで、前述したように、エンジン１の排気通路３３には、排気を浄化するためのマニホールド触媒３３２が設けられている。マニホールド触媒３３２は、触媒雰囲気が理論空燃比のときに浄化効率が最大となる。そのため、エンジン１の空燃比を交互にリッチ状態とリーン状態と切り替え、触媒雰囲気が理論空燃比となるようにしている。
【００３９】
しかしながら、エンジン１を停止するときは燃料噴射を停止させるので、燃料噴射を停止させてからエンジン１の回転が停止するまでの間は、空気（酸素）のみが排気浄化触媒３３２に送られる状態となる。そうすると、触媒雰囲気がリーン状態となり、排気浄化触媒３３２に蓄積される酸素量が増加する。そのため、ＮＯｘが還元されにくくなり、エンジン１再始動時に大気中へ排出されるＮＯｘが増加する。
【００４０】
このような問題は、エンジン１を搭載した全ての車両において生じる問題であるが、エンジン１の停止及び再始動を頻繁に繰り返すアイドルストップ車両やハイブリッド車両において、特に顕著となる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、以下に説明するハイブリッド車両の停止制御を実施する。この停止制御では、モータジェネレータ４の駆動力のみによって走行しているときに、エンジン回転速度が第１回転速度より低くなると第１クラッチ２を解放し、エンジン１をアイドル運転する。そして、エンジン回転速度が第２回転速度（＜第１回転速度）より低くなるとエンジン１を停止する。
【００４２】
図３は、本実施形態によるハイブリッド車両の停止制御について説明するフローチャートである。コントローラ７は、このルーチンを所定の演算周期（例えば１０ミリ秒）で繰り返し実行する。
【００４３】
ステップＳ１において、コントローラ７は、モータ走行への切り替え要求があるか否かを判定する。具体的には、アクセル操作量と車速とに基づいて算出される要求駆動力に応じて走行モードをモータ走行へ切り替えるか否かを判定する。コントローラ７は、モータ走行の要求が有ればステップＳ２に処理を移行し、モータ走行の要求が無ければ今回の処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ２において、コントローラ７は、エンジン回転速度が所定の第１回転速度（例えば１８００[ｒｐｍ]）より低いか否かを判定する。コントローラ７は、エンジン回転速度が第１回転速度より低ければ、ステップＳ４に処理を移行する。一方で、第１回転速度より高ければ、ステップＳ３に処理を移行する。
【００４５】
ステップＳ３において、コントローラ７は、燃料カットを開始して燃料噴射を停止し、第１クラッチ２を締結したままモータジェネレータ４の動力によって車両を駆動する。
【００４６】
ステップＳ４において、コントローラ７は、エンジン回転速度が第１回転速度よりも小さく、アイドル回転速度よりも大きい所定の第２回転速度（例えば１２００[ｒｐｍ]）より低いか否かを判定する。コントローラ７は、エンジン回転速度が第２回転速度より高ければ、ステップＳ５に処理を移行する。一方で、第２回転速度より低ければ、ステップＳ７に処理を移行する。
【００４７】
ステップＳ５において、コントローラ７は、第１クラッチ２を解放する。
【００４８】
ステップＳ６において、コントローラ７は、燃料カットを終了して燃料噴射を再開し、エンジン１を運転する。このとき、コントローラ７はアイドル用の燃料噴射量を噴射してエンジン１を運転する。
【００４９】
ステップＳ７において、コントローラ７は、燃料カットを再開して燃料噴射を停止する。
【００５０】
図４は、ハイブリッド車両の停止制御の動作について説明するタイムチャートである。なお、フローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。
【００５１】
時刻ｔ１で、アクセル操作量がゼロになり（図４（Ａ））、コースト走行（慣性走行）に入る。
【００５２】
時刻ｔ２で、車速が所定車速より低くなると（図４（Ｂ））、バッテリ充電量が所定値以上あれば、モータ走行要求が有りとなる（図４（Ｆ）；Ｓ１でＹｅｓ）。時刻ｔ２で、エンジン回転速度は第１回転速度より高いので（図４（Ｄ））、燃料カットが実施される（図４（Ｃ）；Ｓ２でＮｏ、Ｓ３）。
【００５３】
時刻ｔ３で、エンジン回転速度が第１回転速度より低くなると（図４（Ｄ）；Ｓ２でＹｅｓ、Ｓ４でＮｏ）、コントローラ７は第１クラッチ２を解放（クラッチ断）するとともに（図４（Ｅ）；Ｓ５）、燃料カットを終了し、アイドル用の燃料噴射量を噴射してエンジン１を運転する（図４（Ｃ）；Ｓ６）。
【００５４】
時刻ｔ４で、エンジン回転速度が第２回転速度より低くなると（図４（Ｄ）；Ｓ４でＹｅｓ）、コントローラ７は燃料カットを再開して燃料噴射を停止する（図４（Ｃ）；Ｓ７）。
【００５５】
以上説明した本実施形態によれば、エンジン１を停止させるときに、エンジン回転速度が所定の範囲内にある間（第１回転速度から第２回転速度の間）は、燃料カットを中断して燃料噴射を実施してエンジン１を運転する。そして、エンジン回転速度が第２回転速度まで低下したら燃料カットを再開して燃料噴射を停止してエンジン１を停止する。
【００５６】
これにより、エンジン１の停止前までマニホールド触媒３３２に燃焼ガスを送ることができる。したがって、マニホールド触媒３３２に空気が流入して触媒雰囲気がリーン状態になるのを抑制でき、再始動時のＮＯｘ浄化性能の低下を抑制できる。
【００５７】
また、マニホールド触媒３３２に燃焼ガスと比べて低温の空気が流入することによる触媒温度の低下を抑制できる。したがって、再始動時にマニホールド触媒３３２を早期に活性することができ、触媒全体の浄化性能を向上させることができる。
【００５８】
また、エンジン１を停止させるときには、エンジン回転速度が前述した所定の範囲内にある間はアイドル時の燃料噴射量を噴射し、エンジン回転速度が第２回転速度まで低下したら燃料噴射を停止するという一定の制御を実施するので、エンジン停止時のシリンダ内の状態（壁流の量など）を一定にできる。そのため、再始動時の燃料補正が容易となり、増量させる燃料量を抑制できるので、燃費を向上させることができる。
【００５９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】ハイブリッド車両の停止制御装置のシステム概略図である。
【図２】エンジンの概略構成図である。
【図３】ハイブリッド車両の停止制御について説明するフローチャートである。
【図４】ハイブリッド車両の停止制御の動作について説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１    エンジン
２    第１クラッチ（クラッチ）
４    モータジェネレータ（モータ）
５    蓄電装置（バッテリ）
１１    クランクシャフト（エンジンの出力軸）
３３    排気通路
４１    入力回転軸（モータの入力軸）
３３２    マニホールド触媒（排気浄化触媒）
Ｓ１    モータ走行要求判定手段
Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５    エンジン遮断手段
Ｓ６    燃焼ガス供給手段
Ｓ７    燃焼ガス供給停止手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009292246.tif 000006