(57)【要約】【課題】排気供給装置が正常であるか否かをより適正に判定する。【解決手段】浄化触媒の暖機が要求されているときであってＥＧＲシステムの検査を実行しないときには（Ｓ１１０，Ｓ１２０）、通常の点火時期より大幅に遅らせた触媒暖機用点火時期での点火を伴ってエンジンが運転されるようエンジンを制御し（Ｓ１４０，Ｓ１５０）、浄化触媒の暖機が要求されているときであってＥＧＲシステムの検査を実行するときには、浄化触媒の暖機の要求に拘わらず、通常の点火時期での点火を伴ってエンジンが運転されるようエンジンを制御する（Ｓ１３０）。これにより、ＥＧＲシステム１６０の検査をより精度よく行なうことができる。【選択図】図３
2009264196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の排気系に配置され、該内燃機関からの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、
前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、
前記浄化触媒の暖機が要求されているとき、前記排気供給手段が正常であるか否かを判定する排気供給判定を実行しないときには前記浄化触媒の暖機を促進するための触媒暖機用運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、前記排気供給判定を実行するときには前記触媒暖機用運転状態に比して燃焼が安定しやすい通常運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と、
を備える内燃機関装置。
【請求項２】
前記制御手段は、通常の点火時期の範囲内で点火を行なう運転状態を前記通常運転状態とし、前記通常運転状態における点火時期より遅いタイミングの点火時期で点火を行なう運転状態を前記触媒暖機用運転状態として前記内燃機関を制御する手段である請求項１記載の内燃機関装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記排気供給判定を実行するときには、前記内燃機関が略一定の運転ポイントで運転されるよう該内燃機関を制御する手段である請求項１または２記載の内燃機関装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置と、
車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
を備える車両。
【請求項５】
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項４記載の車両。
【請求項６】
内燃機関と、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記浄化触媒の暖機が要求されているとき、前記排気供給手段が正常であるか否かを判定する排気供給判定を実行しないときには前記浄化触媒の暖機を促進するための触媒暖機用運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、前記排気供給判定を実行するときには前記触媒暖機用運転状態に比して燃焼が安定しやすい通常運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する、
ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関装置およびその制御方法並びに車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関装置としては、内燃機関からの排気を浄化するＮＯｘトラップ触媒の暖機を行なうときには、内燃機関からの排気をＥＧＲ管を通して吸気側に還流するＥＧＲバルブを閉じるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５４０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、こうした内燃機関装置では、エンジンを運転しながらＥＧＲバルブが正常に動作するか否かの検査を実行するものがある。この場合、触媒の暖機が要求されている状態で検査を行なうときに、触媒の暖機を促進するための運転状態で内燃機関が運転されると、検査を適正に行なうことが困難となる場合がある。
【０００４】
本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに車両は、内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給装置が正常であるか否かをより適正に判定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の排気系に配置され、該内燃機関からの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、
前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、
前記浄化触媒の暖機が要求されているとき、前記排気供給手段が正常であるか否かを判定する排気供給判定を実行しないときには前記浄化触媒の暖機を促進するための触媒暖機用運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、前記排気供給判定を実行するときには前記触媒暖機用運転状態に比して燃焼が安定しやすい通常運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関装置では、浄化触媒の暖機が要求されているときに排気供給手段が正常であるか否かを判定する排気供給判定を実行しないときには、浄化触媒の暖機を促進するための触媒暖機用運転状態で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する。これにより、浄化触媒の暖機を促進することができる。一方、浄化触媒の暖機が要求されているときに排気供給判定を実行するときには、触媒暖機用運転状態に比して燃焼が安定しやすい通常運転状態で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する。これにより、排気供給判定をより適正に行なうことができる。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、通常の点火時期の範囲内で点火を行なう運転状態を前記通常運転状態とし、前記通常運転状態における点火時期より遅いタイミングの点火時期で点火を行なう運転状態を前記触媒暖機用運転状態として前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の内燃機関装置において、前記制御手段は、前記排気供給判定を実行するときには、前記内燃機関が略一定の運転ポイントで運転されるよう該内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転状態の変化を抑制することができ、排気供給判定をより適正に行なうことができる。
【００１０】
本発明の車両は、
上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関を備える内燃機関装置であって、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、前記浄化触媒の暖機が要求されているとき、前記排気供給手段が正常であるか否かを判定する排気供給判定を実行しないときには前記浄化触媒の暖機を促進するための触媒暖機用運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、前記排気供給判定を実行するときには前記触媒暖機用運転状態に比して燃焼が安定しやすい通常運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する制御手段と、を備える内燃機関装置と、
車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１１】
この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を搭載するから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、排気供給判定をより適正に行なうことができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１２】
こうした本発明の車両において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の内燃機関装置の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の排気系に配置され該内燃機関からの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記浄化触媒の暖機が要求されているとき、前記排気供給手段が正常であるか否かを判定する排気供給判定を実行しないときには前記浄化触媒の暖機を促進するための触媒暖機用運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御し、前記排気供給判定を実行するときには前記触媒暖機用運転状態に比して燃焼が安定しやすい通常運転状態で前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を制御する、
ことを特徴とする。
【００１４】
この本発明の内燃機関装置の制御方法では、浄化触媒の暖機が要求されているときに排気供給手段が正常であるか否かを判定する排気供給判定を実行しないときには、浄化触媒の暖機を促進するための触媒暖機用運転状態で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する。これにより、浄化触媒の暖機を促進することができる。一方、浄化触媒の暖機が要求されているときに排気供給判定を実行するときには、触媒暖機用運転状態に比して燃焼が安定しやすい通常運転状態で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御する。これにより、排気供給判定をより適正に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載した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の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１７】
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を介して燃焼室に吸入し、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浄化触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される共にＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１６０は、浄化装置１３４の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのＥＧＲ管１６２と、ＥＧＲ管１６２に配置されステッピングモータ１６３により駆動されるＥＧＲバルブ１６４とを備え、ＥＧＲバルブ１６４の開度の調整により、不燃焼ガスとしての排気を供給量を調整して吸気側に供給する。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。
【００１８】
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により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。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、例えば、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，燃焼室内に取り付けられた図示しない圧力センサからの筒内圧力，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て吸入空気の質量流量を検出するエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，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，吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号，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の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，ＥＧＲバルブ１６４の開度を調整するステッピングモータ１６３への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。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。
【００１９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２０】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、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からの信号や図示しない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。
【００２１】
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。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、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，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，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、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、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣを演算したり、演算した残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ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。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２２】
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、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は、前述したように、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。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力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すべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや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バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン負荷運転モードという。
【００２４】
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に搭載された内燃機関装置の動作について説明する。ここで、実施例の内燃機関装置としては、主としてエンジン２２と浄化装置１３４とＥＧＲシステム１６０とエンジンＥＣＵ２４とが相当する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により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の運転が要求されているときに所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、エンジンＥＣＵ２４は、後述のＥＧＲシステム１６０の検査を実行しないときには、図３のエンジン制御ルーチンの実行に加えて、図示しないＥＧＲ制御ルーチンにより、エンジン２２の燃費向上を図るために、エンジン２２の運転ポイントなどに基づいてＥＧＲバルブ１６４の開度の調整も行なっている。
【００２５】
エンジン制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のエンジンＥＣＵ２４ａは、まず、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているか否かを示す触媒暖機要求フラグＦ１，ＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かを判定するＥＧＲシステム検査を実行するか否かを示す検査実行フラグＦ２など制御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、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定されたものを入力するものとした。実施例では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により、エンジン２２を負荷運転するときにはエンジン２２から出力すべき目標パワーＰｅ＊に基づいて目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊が設定され、エンジン２２を自立運転するときには目標回転数Ｎｅ＊に自立回転数Ｎｉｄｌが設定されると共に目標トルクＴｅ＊に値０が設定されるものとした。なお、エンジン２２を負荷運転するときとしては、エンジン負荷運転モードで走行するときやシフトポジションＳＰが駐車ポジションでバッテリ５０の充電するときなどがあり、エンジン２２を自立運転するときとしては、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときやＥＧＲシステム１６０の検査を実行するとき（ＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かを判定するとき）などがある。触媒暖機要求フラグＦ１は、図示しない触媒暖機要求ルーチンにより、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときに値１が設定され、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されていないときに値０が設定されてＲＡＭ７６の所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。なお、浄化触媒１３４ａの暖機の要求は、実施例では、触媒温度Ｔｃが触媒の活性温度範囲の下限近傍の温度として設定された閾値Ｔｃｒｅｆ未満のときに行なわれるものとした。また、検査実行フラグＦ２は、図示しない検査実行フラグ設定ルーチンにより、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するとき（検査の実行が指示されてから検査を終了するまで）に値１が設定され、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行しないときに値０が設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。以下、図３のエンジン制御ルーチンの説明を一旦中断し、ＥＧＲシステム１６０の検査について簡単に説明する。
【００２６】
ＥＧＲシステム１６０の検査は、実施例では、イグニッションスイッチ８０がオンで且つシフトポジションＳＰが駐車ポジションの状態で乗員室等の所定箇所に配置されたコネクタを介してハイブリッドＥＣＵ７０に外部のコンピュータが接続され、外部のコンピュータからハイブリッド用電子制御ユニット７０にＥＧＲシステム１６０の検査を実行するよう指示されたときに実行されるものとした。このＥＧＲシステム１６０の検査は、実施例では、ＥＧＲバルブ１６４の開度が値０から開度ＥＢ１となるようステッピングモータ１６３を駆動制御する開弁制御を行なったときの吸気圧Ｐｉｎの変化量ΔＰｉｎ１が所定範囲Ｒ１内であるか否かを判定すると共に、ＥＧＲバルブ１６４の開度が開度ＥＢ１から値０となるようステッピングモータ１６３を駆動制御する閉弁制御を行なったときの吸気圧Ｐｉｎの変化量ΔＰｉｎ２が所定範囲Ｒ２内であるか否かを判定し、変化量ΔＰｉｎ１が所定範囲Ｒ１内にあると共に変化量ΔＰｉｎ２が所定範囲Ｒ２内にあるときにはＥＧＲシステム１６０は正常である（ＥＧＲバルブ１６４は正常に動作している）と判定し、変化量ΔＰｉｎ１が所定範囲Ｒ１内にないときや変化量ΔＰｉｎ２が所定範囲Ｒ２内にないときにはＥＧＲシステム１６０は正常ではない（ＥＧＲバルブ１６４は正常に動作していない）と判定するものとした。なお、所定範囲Ｒ１や所定範囲Ｒ２は、実験などにより定めることができる。また、ＥＧＲバルブ１６４が正常に動作しない要因としては、ＥＧＲバルブ１６４の開固着や閉固着，ステッピングモータ１６３の異常などが考えられる。
【００２７】
図３のエンジン制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１００でデータを入力すると、入力した触媒暖機要求フラグＦ１の値を調べ（ステップＳ１１０）、触媒暖機要求フラグＦ１が値０のとき、即ち、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されていないときには、検査実行フラグＦ２の値に拘わらず、即ち、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときか否かに拘わらず比較的燃焼が安定しやすい通常の点火時期をエンジン２２の目標点火時期に設定し（ステップＳ１３０）、設定した目標点火時期での点火を伴ってエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なって（ステップＳ１５０）、このルーチンを終了する。
【００２８】
ステップＳ１１０で触媒暖機要求フラグＦ１が値１のとき、即ち、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときには、検査実行フラグＦ２の値を調べ（ステップＳ１２０）、検査実行フラグＦ２が値０のとき、即ち、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行しないときには、通常の点火時期より大幅に遅らせた触媒暖機用点火時期をエンジン２２の目標点火時期に設定し（ステップＳ１４０）、設定した目標点火時期での点火を伴ってエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における制御を行なって（ステップＳ１５０）、このルーチンを終了する。ここで、通常の点火時期に比して点火時期を遅らせるのは、エンジン２２の燃焼エネルギの多くを熱として後段の浄化触媒１３４ａに供給するためである。このようにエンジン２２を制御することにより、浄化触媒１３４ａの暖機を促進することができる。
【００２９】
ステップＳ１２０で検査実行フラグＦ２が値１のとき、即ち、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているにも拘わらず通常の点火時期での点火をエンジン２２の目標点火時期に設定し（ステップＳ１３０）、設定した目標点火時期での点火を伴ってエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における制御を行なって（ステップＳ１５０）、このルーチンを終了する。ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときに触媒暖機用点火時期で点火を行なうと、前述の開弁制御や閉弁制御により、燃焼が不安定になりやすかったり、吸気圧Ｐｉｎが通常時（通常の点火時期で点火を行なうとき）とは異なるためにＥＧＲシステム１６０の検査における精度が低下する可能性があるなどの不都合を生じる。実施例では、こうした不都合を解消するために、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには、通常の点火時期での点火を伴ってエンジン２２を運転するものとした。これにより、触媒暖機用点火時期での点火を伴ってエンジン２２を運転するものに比して燃焼が安定しやすくなり、且つ、ＥＧＲシステム１６０の検査をより精度よく行なうことができる。
【００３０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときであってＥＧＲシステム１６０の検査を実行しないときには、通常の点火時期より大幅に遅らせた触媒暖機用点火時期での点火を伴ってエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御するから、浄化触媒１３４ａの暖機を促進することができる。また、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときであってＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには、通常の点火時期での点火を伴ってエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御するから、ＥＧＲシステム１６０の検査をより精度よく行なうことができる。
【００３１】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには、エンジン２２が自立運転されるよう目標回転数Ｎｅ＊に自立回転数Ｎｉｄｌを設定すると共に目標トルクＴｅ＊に値０を設定してエンジン２２を制御するものとしたから、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときにエンジン２２の運転状態が変化するのを抑制することができ、ＥＧＲシステム１６０の検査をより精度よく行なうことができる。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときやＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには、エンジン２２を自立運転するものとしたが、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているか否かに拘わらずエンジン２２を負荷運転するものとしてもよい。
【００３３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときであってＥＧＲシステム１６０の検査を実行しないときには、エンジン２２の制御において、値０を目標トルクＴｅ＊に設定すると共に触媒暖機用点火時期を目標点火時期に設定するものとしたが、正の値を目標トルクＴｅ＊に設定すると共に触媒暖機用点火時期を目標点火時期に設定するものとしてもよい。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときであってＥＧＲシステム１６０の検査を実行しないときには、通常の点火時期から大幅に遅らせた点火時期を目標点火時期に設定するものとしたが、点火時期を遅らせる程度は大幅でなくても構わない。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには、エンジン２２が一定の運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）で自立運転されるようエンジン２２を制御するものとしたが、エンジン２２の運転ポイントは一定に限られず若干変動するものとしてもよい。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲシステム１６０の検査において、開弁制御と閉弁制御との両方を行なうものとしたが、開弁制御と閉弁制御とのうちいずれか一方だけを行なうものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲシステム１６０の検査において、吸気圧Ｐｉｎを用いるものとしたが、これに代えてまたは加えて、他のパラメータ、例えば、吸入空気量Ｑａなどを用いるものとしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図４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の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図４における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図５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２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸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。
【００４０】
実施例では、エンジンからの動力とモータからの動力とを用いて走行するハイブリッド自動車について説明したが、エンジンからの動力だけを用いて走行する自動車に適用するものとしてもよい。
【００４１】
また、主としてエンジン２２と浄化装置１３４とＥＧＲシステム１６０とエンジンＥＣＵ２４とを備える内燃機関装置を備えるものであれば、実施例と同様の制御を行なうことができるから、自動車や車両、船舶、航空機などの移動体などに搭載される内燃機関装置の形態や、建設設備などの移動しないものに組み込まれる内燃機関装置の形態としてもよい。また、こうした内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。
【００４２】
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「内燃機関」に相当し、浄化装置１３４が「浄化手段」に相当し、ＥＧＲシステム１６０が「排気供給手段」に相当し、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときであってＥＧＲシステム１６０の検査を実行しないときには通常の点火時期より大幅に遅らせた触媒暖機用点火時期での点火を伴ってエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御し、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときであってＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには通常の点火時期での点火を伴ってエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御する図３のエンジン制御ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「制御手段」に相当する。また、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０が「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当する。さらに、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。
【００４３】
ここで、「内燃機関」としては、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する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「浄化手段」としては、内燃機関の排気系に配置され内燃機関からの排気を浄化する浄化触媒を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「排気供給手段」としては、ＥＧＲシステム１６０に限定されるものではなく、内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときであってＥＧＲシステム１６０の検査を実行しないときには、通常の点火時期より大幅に遅らせた触媒暖機用点火時期での点火を伴ってエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御し、浄化触媒１３４ａの暖機が要求されているときであってＥＧＲシステム１６０の検査を実行するときには、通常の点火時期での点火を伴ってエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御するものに限定されるものではなく、浄化触媒の暖機が要求されているとき、排気供給手段が正常であるか否かを判定する排気供給判定を実行しないときには浄化触媒の暖機を促進するための触媒暖機用運転状態で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御し、排気供給判定を実行するときには触媒暖機用運転状態に比して燃焼が安定しやすい通常運転状態で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「電力動力入出力手段」としては、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００４４】
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最良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。
【００４５】
以上、本発明を実施するための最良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】
【００４６】
本発明は、内燃機関装置や車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載した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により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】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５】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。
【符号の説明】
【００４８】
２０，１２０，２２０  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）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、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、５１  温度センサ、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、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、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、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、１５８  吸気圧センサ、１６０  ＥＧＲシステム、１６２  ＥＧＲ管、１６３  ステッピングモータ、１６４  ＥＧＲバルブ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2009264196.tif 000003
【図２】
2009264196.tif 000004
【図３】
2009264196.tif 000005
【図４】
2009264196.tif 000006
【図５】
2009264196.tif 000007