JP2016205200A - Control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device capable of restricting damage of an air-fuel ratio sensor even if a positive detection by the air-fuel ratio sensor is being carried out when fuel is ignited at an internal combustion engine.SOLUTION: This invention comprises: a first running mode executing part 31 for executing a first running mode in which fuel is ignited at an engine EG acting as an internal combustion engine; a second running mode executing part 32 for executing a second running mode for generating a torque at a motor generator MG acting as an electric motor under a state in which the combustion of fuel at the engine EG is stopped; and a scavenging mode executing part 35 for executing a scavenging mode for flowing air taken from outside to an inside part of an exhaust pipe to discharge residuals within the exhaust pipe together with the air after the mode is transferred from the first running mode to the second running mode and during execution of the second running mode.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、内燃機関及び電動モータを駆動源とし、該内燃機関から排出された排出ガスを内部に流す排気管と、該排気管に設けられた空燃比センサと、を有するハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as drive sources, an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows, and an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust pipe. About.

環境意識の高まりなどから、ガソリン等の化石燃料を用いて駆動力を発生させる自動車から、電力を用いて駆動力を発生させる電気自動車への代替が進められている。このような代替の過程における自動車の一形態として、内燃機関及び電動モータを駆動源とするハイブリッド車両と称される自動車が普及している。   Due to increasing environmental awareness, an automobile that generates driving force using fossil fuel such as gasoline is being replaced by an electric vehicle that generates driving force using electric power. As one form of automobile in such an alternative process, an automobile called a hybrid vehicle using an internal combustion engine and an electric motor as driving sources is widespread.

下記特許文献1には、内燃機関から排出された排出ガスを内部に流す排気管に、空燃比センサが設けられたハイブリッド車両が記載されている。当該ハイブリッド車両では、内燃機関における燃料の燃焼を、空燃比センサの検出情報に基づいて行う。詳細には、当該ハイブリッド車両は、空燃比センサによって検出される空燃比に基づいて、燃料噴射弁から噴射される燃料の量や、点火プラグによる点火タイミング等のフィードバック制御を行う。これにより、内燃機関における空燃比が理論空燃比となるように制御し、内燃機関を高い効率で動作させることが可能となる。   Patent Document 1 below describes a hybrid vehicle in which an air-fuel ratio sensor is provided in an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine flows. In the hybrid vehicle, fuel combustion in the internal combustion engine is performed based on detection information of the air-fuel ratio sensor. Specifically, the hybrid vehicle performs feedback control such as the amount of fuel injected from the fuel injection valve and the ignition timing by the spark plug based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor. As a result, the air-fuel ratio in the internal combustion engine is controlled to be the stoichiometric air-fuel ratio, and the internal combustion engine can be operated with high efficiency.

米国特許第7654077号明細書US Pat. No. 7,654,077

ところで、空燃比センサでは、ヒータを有するものが知られている。当該ヒータの発熱によって空燃比センサのセンサ素子を加熱することで、センサ素子が活性化され、空燃比の検出を確実に行うことが可能となる。   Incidentally, an air-fuel ratio sensor having a heater is known. By heating the sensor element of the air-fuel ratio sensor with the heat generated by the heater, the sensor element is activated and the air-fuel ratio can be reliably detected.

しかしながら、このようにヒータを有する空燃比センサをハイブリッド車両に搭載すると、空燃比の検出を適切に行えなくなるおそれがあった。以下、この課題について詳述する。   However, when an air-fuel ratio sensor having a heater is mounted on a hybrid vehicle in this way, there is a possibility that the air-fuel ratio cannot be detected properly. Hereinafter, this problem will be described in detail.

内燃機関から排出された排出ガスは、多量の水分を含有している。したがって、ハイブリッド車両が、内燃機関において燃料を燃焼させて走行する状態から、内燃機関における燃料の燃焼を停止させて電動モータによって走行する状態に移行すると、排気管の内部に水分が残留することになる。内燃機関における燃料の燃焼を停止させている間は、空燃比センサによる検出が不要になるため、ヒータの発熱を停止する。   The exhaust gas discharged from the internal combustion engine contains a large amount of moisture. Therefore, when the hybrid vehicle shifts from a state where the fuel is burned in the internal combustion engine to a state where the fuel is stopped in the internal combustion engine and is driven by the electric motor, moisture remains in the exhaust pipe. Become. While the combustion of the fuel in the internal combustion engine is stopped, detection by the air-fuel ratio sensor becomes unnecessary, and thus the heat generation of the heater is stopped.

内燃機関において燃料の燃焼が行われなくなると、排気管に高温の排出ガスが新たに供給されなくなるため、排気管の温度が低下する。この結果、前述した排出ガスが含有する水分に起因する凝縮水が排気管の内部に発生する。この凝縮水は、空燃比センサのセンサ素子等にも付着する。   When the combustion of the fuel is not performed in the internal combustion engine, the high-temperature exhaust gas is not newly supplied to the exhaust pipe, so that the temperature of the exhaust pipe decreases. As a result, condensed water caused by the moisture contained in the exhaust gas described above is generated inside the exhaust pipe. This condensed water also adheres to the sensor element of the air-fuel ratio sensor.

この後、内燃機関における燃料の燃焼を再開する場合、空燃比センサの検出情報に基づく燃料噴射弁等の制御も再開するために、ヒータを発熱させてセンサ素子を加熱する必要がある。ここで、センサ素子に凝縮水が付着していると、加熱されたセンサ素子において局所的な熱応力や歪が生じ、破損に至るというおそれがあった。   Thereafter, when the combustion of the fuel in the internal combustion engine is resumed, it is necessary to heat the sensor element by heating the heater in order to resume the control of the fuel injection valve and the like based on the detection information of the air-fuel ratio sensor. Here, if the condensed water adheres to the sensor element, there is a possibility that local thermal stress or strain is generated in the heated sensor element, resulting in damage.

このようなセンサ素子の破損を防止するための手段として、内燃機関における燃料の燃焼を再開した直後は、一時的にヒータを発熱させない、又は、ヒータの発熱量を小さくするというものが考えられる。すなわち、排気管の温度が低く、凝縮水による悪影響が懸念される間はヒータの発熱を抑制し、燃焼再開から所定時間が経過して排気管の温度が高まった後に、ヒータを十分に発熱させるというものである。   As a means for preventing the sensor element from being damaged, it is conceivable that the heater is not temporarily heated immediately after the combustion of the fuel in the internal combustion engine is restarted, or the amount of heat generated by the heater is reduced. That is, while the temperature of the exhaust pipe is low and adverse effects due to condensed water are concerned, the heat generation of the heater is suppressed, and after a predetermined time has elapsed from the restart of combustion, the heater sufficiently generates heat after the temperature of the exhaust pipe increases. That's it.

しかしながら、このようなヒータの発熱の抑制を行うと、センサ素子が十分に加熱されず、空燃比センサによる検出が行えなくなったり、検出精度が低下したりするおそれがある。このため、ヒータの発熱を抑制している間は、内燃機関から排出される有害物質の増加や、ドライバビリティの悪化が懸念されるという新たな課題が生じる。   However, when the heat generation of the heater is suppressed, the sensor element is not sufficiently heated, and there is a possibility that detection by the air-fuel ratio sensor cannot be performed or detection accuracy is lowered. For this reason, while suppressing the heat generation of the heater, there arises a new problem that an increase in harmful substances discharged from the internal combustion engine and a deterioration in drivability are concerned.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関において燃料を燃焼させる際に、空燃比センサによる検出を確実に行いながらも、空燃比センサの破損を抑制することが可能な制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to suppress damage to the air-fuel ratio sensor while reliably performing detection by the air-fuel ratio sensor when fuel is burned in the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a control device that can perform the above-described operation.

上記課題を解決するために、本発明に係る制御装置は、内燃機関(EG)及び電動モータ(MG)を駆動源とし、該内燃機関から排出された排出ガスを内部に流す排気管(23)と、該排気管に設けられた空燃比センサ(25)と、を有するハイブリッド車両(100)の制御装置(30)であって、前記内燃機関において燃料を燃焼させて駆動力を発生させる第1走行モードを実行する第1走行モード実行部(31)と、前記内燃機関における燃料の燃焼を停止させた状態で、前記電動モータで駆動力を発生させる第2走行モードを実行する第2走行モード実行部(32)と、前記第1走行モードの実行中に、前記空燃比センサの検出情報に基づいて前記内燃機関における空燃比を制御する空燃比制御部(33)と、前記空燃比センサが有するヒータ(252)の発熱を制御するとともに、前記第2走行モードの実行中に前記ヒータの発熱を停止させるヒータ制御部(34)と、前記第1走行モードから前記第2走行モードへの移行後であって、該第2走行モードの実行中に、外部から取り込んだ空気を前記排気管の内部に流して前記排気管の内部の残留物を該空気とともに排出する掃気モードを実行する掃気モード実行部(35)と、を備える。   In order to solve the above-described problems, a control apparatus according to the present invention uses an internal combustion engine (EG) and an electric motor (MG) as drive sources, and an exhaust pipe (23) for flowing exhaust gas exhausted from the internal combustion engine to the inside. And a control device (30) of a hybrid vehicle (100) having an air-fuel ratio sensor (25) provided in the exhaust pipe, wherein the first combustion engine generates a driving force by burning fuel in the internal combustion engine. A first travel mode execution unit (31) for executing a travel mode; and a second travel mode for executing a second travel mode in which a driving force is generated by the electric motor in a state where combustion of fuel in the internal combustion engine is stopped. An execution unit (32), an air-fuel ratio control unit (33) for controlling an air-fuel ratio in the internal combustion engine based on detection information of the air-fuel ratio sensor during execution of the first travel mode, and the air-fuel ratio sensor Yes A heater control section (34) for controlling the heat generation of the heater (252) and stopping the heat generation of the heater during execution of the second travel mode, and transition from the first travel mode to the second travel mode A scavenging mode for executing a scavenging mode in which air taken in from the outside is caused to flow inside the exhaust pipe and the residue inside the exhaust pipe is discharged together with the air during execution of the second traveling mode. An execution unit (35).

本発明では、第1走行モードから第2走行モードへの移行後であって、該第2走行モードの実行中に、掃気モードを実行する。当該掃気モードでは、外部から取り込んだ空気を排気管の内部に流して、排気管の内部の残留物を該空気とともに排出する。したがって、第1走行モードにおける燃料の燃焼によって、水分を含有する排出ガスが排気管の内部に残留している場合でも、その後の掃気モードによってこれらを排出することができる。この結果、凝縮水が空燃比センサに付着することを抑制し、空燃比センサによる検出を確実に行いながらも、空燃比センサの破損を抑制することが可能となる。   In the present invention, the scavenging mode is executed after the transition from the first travel mode to the second travel mode and during the execution of the second travel mode. In the scavenging mode, air taken in from the outside is caused to flow inside the exhaust pipe, and the residue inside the exhaust pipe is discharged together with the air. Therefore, even when exhaust gas containing moisture remains inside the exhaust pipe due to fuel combustion in the first travel mode, it can be exhausted in the subsequent scavenging mode. As a result, it is possible to suppress the condensate from adhering to the air-fuel ratio sensor and to prevent damage to the air-fuel ratio sensor while reliably performing detection by the air-fuel ratio sensor.

本発明によれば、内燃機関において燃料を燃焼させる際に、空燃比センサによる検出を確実に行いながらも、空燃比センサの破損を抑制することが可能な制御装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when burning a fuel in an internal combustion engine, the control apparatus which can suppress the failure | damage of an air fuel ratio sensor can be provided, performing the detection by an air fuel ratio sensor reliably.

本発明の実施形態に係るエンジンECUが搭載されたハイブリッド車両を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a hybrid vehicle equipped with an engine ECU according to an embodiment of the present invention. 図1のエンジンの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the engine of FIG. 図1のエンジンECUを示すブロック図である。It is a block diagram which shows engine ECU of FIG. 図1のエンジンECUによる制御の例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the example of control by engine ECU of FIG. 図1のエンジンECUによる処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process by engine ECU of FIG. 図1のエンジンECUによる制御の例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the example of control by engine ECU of FIG. 図1のエンジンECUによる処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process by engine ECU of FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.

まず、図1を参照しながら、本発明の実施形態に係るエンジンECU30を搭載したハイブリッド車両100の概略構成について説明する。ハイブリッド車両100は、駆動源としてエンジンEG及びモータジェネレータMGを有する車両である。図1は、ハイブリッド車両100を構成する主な要素をブロックとして図示している。   First, a schematic configuration of a hybrid vehicle 100 equipped with an engine ECU 30 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hybrid vehicle 100 is a vehicle having engine EG and motor generator MG as drive sources. FIG. 1 illustrates main elements constituting the hybrid vehicle 100 as blocks.

エンジンEGは、後述するように、ガソリンを燃料とする内燃機関である。エンジンEGは、ISG(Integrated Starter Generator)61の補助を受けて始動すると、供給される燃料をその内部において燃焼させてトルクを発生させる。当該トルクは、駆動軸62,62を介して前輪64,64に伝達されることで、ハイブリッド車両100が走行する。エンジンEGは、エンジンECU(Electronic Control Unit)30から受信する制御信号に基づいて動作する。ISG61は、ハイブリッドECU41から受信する制御信号に基づいて動作する。   The engine EG is an internal combustion engine that uses gasoline as fuel, as will be described later. When the engine EG is started with the assistance of an ISG (Integrated Starter Generator) 61, the supplied fuel is burned inside to generate torque. The torque is transmitted to the front wheels 64 and 64 via the drive shafts 62 and 62, so that the hybrid vehicle 100 travels. Engine EG operates based on a control signal received from engine ECU (Electronic Control Unit) 30. The ISG 61 operates based on a control signal received from the hybrid ECU 41.

モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータである。モータジェネレータMGは、二次電池であるバッテリ43から電力の供給を受けることで回転駆動し、トルクを発生させる電動モータとして機能する。当該トルクは、駆動軸47,47を介して後輪48,48に伝達されることで、ハイブリッド車両100が走行する。モータジェネレータMGは、インバータ42から三相交流を印加されることによって制御される。   Motor generator MG is a synchronous motor generator in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. The motor generator MG functions as an electric motor that rotates by receiving power supplied from the battery 43 that is a secondary battery and generates torque. The torque is transmitted to the rear wheels 48 and 48 via the drive shafts 47 and 47, so that the hybrid vehicle 100 travels. Motor generator MG is controlled by applying a three-phase alternating current from inverter 42.

また、モータジェネレータMGは、ハイブリッド車両100が慣性によって走行し、ロータが後輪48,48及び駆動軸47,47を介して伝達される外力によって回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせて電力を発生させる発電機として機能する。当該電力により、バッテリ43を充電することができる。   Further, when the hybrid vehicle 100 travels by inertia and the rotor is rotated by an external force transmitted via the rear wheels 48 and 48 and the drive shafts 47 and 47, the motor generator MG is provided at both ends of the stator coil. It functions as a generator that generates electromotive force to generate electric power. The battery 43 can be charged with the electric power.

バッテリ43とモータジェネレータMGとの間における電力の授受は、インバータ42を介して行われる。インバータ42は、直流電力を交流電力に、又は、交流電力を直流電力に変換する変換器である。具体的には、インバータ42は、バッテリ43が放出した直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータMGに供給し、モータジェネレータMGにトルクを発生させる。また、インバータ42は、モータジェネレータMGが発生させた交流電力を直流電力に変換してバッテリ43に供給し、バッテリ43を充電する。バッテリ43の充電量は、バッテリ充電量検出器44によって検出される。   Electric power is transferred between battery 43 and motor generator MG through inverter 42. The inverter 42 is a converter that converts DC power into AC power or AC power into DC power. Specifically, inverter 42 converts the DC power released by battery 43 into AC power, supplies the AC power to motor generator MG, and causes motor generator MG to generate torque. Inverter 42 also converts AC power generated by motor generator MG into DC power and supplies it to battery 43 to charge battery 43. The charge amount of the battery 43 is detected by the battery charge amount detector 44.

ハイブリッドECU41は、エンジンECU30と連携して動作する電子機器である。ハイブリッドECU41は、バッテリ充電量検出器44の検出結果に基づいて、インバータ42に制御信号を送信してバッテリ43における充放電を制御する。   The hybrid ECU 41 is an electronic device that operates in cooperation with the engine ECU 30. Based on the detection result of the battery charge amount detector 44, the hybrid ECU 41 transmits a control signal to the inverter 42 to control charging / discharging in the battery 43.

続いて、図2を参照しながら、エンジンEGの構成について説明する。   Next, the configuration of the engine EG will be described with reference to FIG.

エンジンEGは、ポート噴射式の内燃機関であり、複数の気筒50を有している。図2では、便宜上1つの気筒50のみを図示しているが、実際には紙面奥行方向に複数の気筒50が並べて配置されている。各気筒50の内部には、上下方向に往復運動するピストン56が配置されている。各気筒50の上部内壁面とピストン56との間には、燃焼室54が形成されている。エンジンEGは、吸気ポート51に接続され外部から燃焼用の空気を吸入する吸気管12と、排気ポート52に接続されエンジンEGから排出される排出ガスを外部に導く排気管23と、を有している。   The engine EG is a port injection internal combustion engine and has a plurality of cylinders 50. In FIG. 2, only one cylinder 50 is shown for convenience, but a plurality of cylinders 50 are actually arranged side by side in the depth direction of the drawing. A piston 56 that reciprocates in the vertical direction is disposed inside each cylinder 50. A combustion chamber 54 is formed between the upper inner wall surface of each cylinder 50 and the piston 56. The engine EG includes an intake pipe 12 that is connected to the intake port 51 and sucks combustion air from the outside, and an exhaust pipe 23 that is connected to the exhaust port 52 and guides exhaust gas discharged from the engine EG to the outside. ing.

吸気管12の最上流部には、通過する空気から異物を取り除くフィルタ状のエアクリーナ13が設けられている。また、このエアクリーナ13の下流側には、吸気管12の内部の流路を流れる空気の流量を検出するエアフローセンサ14が設けられている。   A filter-like air cleaner 13 that removes foreign matters from the passing air is provided at the most upstream portion of the intake pipe 12. An air flow sensor 14 that detects the flow rate of the air flowing through the flow path inside the intake pipe 12 is provided on the downstream side of the air cleaner 13.

エアフローセンサ14の下流側には、吸気管12の内部の流路を開閉するスロットルバルブ16が設けられている。スロットルバルブ16はスロットルモータ15によって駆動され、その開度(スロットル開度)を調整可能とされている。スロットル開度は、スロットル開度センサ17によって検出される。   A throttle valve 16 that opens and closes the flow path inside the intake pipe 12 is provided on the downstream side of the air flow sensor 14. The throttle valve 16 is driven by a throttle motor 15, and its opening (throttle opening) can be adjusted. The throttle opening is detected by a throttle opening sensor 17.

スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられている。このサージタンク18には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。サージタンク18と各気筒50の吸気ポート51との間には、各気筒50に空気を導入する吸気マニホールド20が接続されている。   A surge tank 18 is provided on the downstream side of the throttle valve 16. The surge tank 18 is provided with an intake pipe pressure sensor 19 for detecting the intake pipe pressure. An intake manifold 20 that introduces air into each cylinder 50 is connected between the surge tank 18 and the intake port 51 of each cylinder 50.

エンジンEGは、吸気ポート51と燃焼室54との間を開閉する吸気バルブ57を有している。また、エンジンEGは、その排気ポート52と燃焼室54との間を開閉する排気バルブ58を有している。吸気バルブ57は、そのバルブタイミングを調整する可変バルブタイミング機構59が取り付けられている。また、排気バルブ58は、そのバルブタイミングを調整する可変バルブタイミング機構60が取り付けられている。   The engine EG has an intake valve 57 that opens and closes between the intake port 51 and the combustion chamber 54. The engine EG also has an exhaust valve 58 that opens and closes between the exhaust port 52 and the combustion chamber 54. The intake valve 57 is provided with a variable valve timing mechanism 59 for adjusting the valve timing. The exhaust valve 58 is provided with a variable valve timing mechanism 60 that adjusts the valve timing.

エンジンEGの各気筒50の吸気バルブ57の近傍には、吸気ポート51に臨むようにして燃料噴射弁21が取り付けられている。燃料噴射弁21は、図示しない燃料タンクから供給される燃料(ガソリン)を、各気筒50内の吸気ポート51に噴射する。   A fuel injection valve 21 is attached in the vicinity of the intake valve 57 of each cylinder 50 of the engine EG so as to face the intake port 51. The fuel injection valve 21 injects fuel (gasoline) supplied from a fuel tank (not shown) to the intake port 51 in each cylinder 50.

一方、エンジンEGの排気管23には、気筒50内における燃料の燃焼によって生じた排出ガスを浄化する触媒ユニット27が設けられている。また、触媒ユニット27の上流側には、排気管23の内部を流れる排出ガスの温度を検出する排気温センサ24が設けられている。また、触媒ユニット27の上流側であて、排気温センサ24の下流側には、排気管23の内部を流れる排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ25が設けられている。空燃比センサ25は、センサ素子251と、外部から電力の供給を受けることで発熱しセンサ素子251を加熱するヒータ252と、を内蔵している。   On the other hand, the exhaust pipe 23 of the engine EG is provided with a catalyst unit 27 for purifying exhaust gas generated by fuel combustion in the cylinder 50. Further, on the upstream side of the catalyst unit 27, an exhaust temperature sensor 24 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing inside the exhaust pipe 23 is provided. An air-fuel ratio sensor 25 that detects the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 23 is provided upstream of the catalyst unit 27 and downstream of the exhaust temperature sensor 24. The air-fuel ratio sensor 25 has a built-in sensor element 251 and a heater 252 that generates heat and heats the sensor element 251 by receiving power from the outside.

各気筒50内の燃焼室54の上部には、点火プラグ53が設けられている。点火プラグ53は、気筒50ごとに設けられ、その下端が燃焼室54に臨むようにして設けられている。点火プラグ53は、その下端に電極を有している。点火プラグ53は、外部から電力の供給を受けることで、その電極において火花放電を生じさせて点火を行い、各気筒50内の燃料ガスと空気からなる混合気に着火させる。   A spark plug 53 is provided above the combustion chamber 54 in each cylinder 50. The spark plug 53 is provided for each cylinder 50 and is provided such that the lower end thereof faces the combustion chamber 54. The spark plug 53 has an electrode at its lower end. The spark plug 53 is supplied with electric power from the outside, thereby generating spark discharge at its electrode and igniting, thereby igniting the mixture of fuel gas and air in each cylinder 50.

エンジンEGのシリンダブロックには、冷却水温センサ26と、油温センサ28と、クランク角センサ29と、が取り付けられている。冷却水温センサ26は、シリンダブロック内を流れてエンジンEGを冷却する冷却水の温度を検出し、その検出値に対応する信号を出力する。油温センサ28は、シリンダブロック内に封入される潤滑油の温度を検出し、その検出値に対応する信号を出力する。クランク角センサ29は、エンジンEGのクランク軸の回転を所定のクランク角毎に検出し、その検出値に対応する信号を出力する。   A cooling water temperature sensor 26, an oil temperature sensor 28, and a crank angle sensor 29 are attached to the cylinder block of the engine EG. The coolant temperature sensor 26 detects the temperature of coolant that flows through the cylinder block and cools the engine EG, and outputs a signal corresponding to the detected value. The oil temperature sensor 28 detects the temperature of the lubricating oil sealed in the cylinder block and outputs a signal corresponding to the detected value. The crank angle sensor 29 detects the rotation of the crankshaft of the engine EG for each predetermined crank angle and outputs a signal corresponding to the detected value.

続いて、図3を参照しながら、エンジンECU30について説明する。エンジンECU30は、その一部又は全部が、アナログ回路で構成されるか、デジタルプロセッサとして構成される。いずれにしても、受信した信号に基づいて制御信号を出力する機能を果たすため、エンジンECUには機能的な制御ブロックが構成される。   Next, the engine ECU 30 will be described with reference to FIG. The engine ECU 30 is partially or entirely configured by an analog circuit or a digital processor. In any case, in order to fulfill the function of outputting a control signal based on the received signal, a functional control block is configured in the engine ECU.

図3は、エンジンECUを、機能的な制御ブロック図として示している。尚、エンジンECUを構成するアナログ回路又はデジタルプロセッサに組み込まれるソフトウェアのモジュールは、必ずしも図1に示す制御ブロックに分割されている必要はなく、複数の制御ブロックの働きをするものとして構成されていても構わず、更に細分化されていても構わない。後述する処理を実行できるように構成されていれば、エンジンECUの内部の実際の構成は当業者が適宜変更できるものである。   FIG. 3 shows the engine ECU as a functional control block diagram. Note that the software module incorporated in the analog circuit or digital processor constituting the engine ECU does not necessarily have to be divided into the control blocks shown in FIG. 1, and is configured to function as a plurality of control blocks. However, it may be further subdivided. A person skilled in the art can appropriately change the actual configuration inside the engine ECU as long as the processing described later can be executed.

エンジンECU30は、ハイブリッドECU41と電気的に接続されており、互いに通信可能とされている。また、エンジンECU30は、エアフローセンサ14、スロットル開度センサ17、吸気管圧力センサ19、排気温センサ24、空燃比センサ25、冷却水温センサ26、油温センサ28及びクランク角センサ29の各種センサと電気的に接続されており、各種センサから出力された信号を受信する。さらに、エンジンECU30は、スロットルモータ15、燃料噴射弁21、点火プラグ53及び空燃比センサ25のヒータ252とも電気的に接続されており、制御信号を送信して各要素の制御を行う。尚、本願において「電気的に接続」とは、有線によって接続された状態に限定される意味ではなく、無線により互いに通信可能とされた状態をも含みうるものとする。   The engine ECU 30 is electrically connected to the hybrid ECU 41 and can communicate with each other. The engine ECU 30 includes various sensors such as an air flow sensor 14, a throttle opening sensor 17, an intake pipe pressure sensor 19, an exhaust gas temperature sensor 24, an air-fuel ratio sensor 25, a coolant temperature sensor 26, an oil temperature sensor 28, and a crank angle sensor 29. It is electrically connected and receives signals output from various sensors. Further, the engine ECU 30 is also electrically connected to the throttle motor 15, the fuel injection valve 21, the spark plug 53, and the heater 252 of the air-fuel ratio sensor 25, and controls each element by transmitting a control signal. In the present application, “electrically connected” is not limited to the state of being connected by wire, and may include a state in which communication is possible with each other wirelessly.

また、エンジンECU30は、第1走行モード実行部31と、第2走行モード実行部32と、空燃比制御部33と、ヒータ制御部34と、掃気モード実行部35と、排出ガス温度取得部36と、エンジン温度取得部37と、充電量取得部38と、を有している。   Further, the engine ECU 30 includes a first travel mode execution unit 31, a second travel mode execution unit 32, an air-fuel ratio control unit 33, a heater control unit 34, a scavenging mode execution unit 35, and an exhaust gas temperature acquisition unit 36. And an engine temperature acquisition unit 37 and a charge amount acquisition unit 38.

第1走行モード実行部31は、エンジンEGにおいて燃料を燃焼させてトルクを発生させる「第1走行モード」を実行する部分である。すなわち、第1走行モード実行部31は、燃料噴射弁21に燃料を噴射させるとともに、点火プラグ53によって混合気に点火させる。これにより、各気筒50において所謂吸気行程、圧縮行程、燃焼行程及び排気工程が互いに異なる位相で繰り返し行われ、トルクが発生する。   The first travel mode execution unit 31 is a portion that executes a “first travel mode” in which the engine EG burns fuel to generate torque. That is, the first travel mode execution unit 31 causes the fuel injection valve 21 to inject fuel and ignites the air-fuel mixture with the spark plug 53. As a result, the so-called intake stroke, compression stroke, combustion stroke, and exhaust process are repeatedly performed at different phases in each cylinder 50, and torque is generated.

第2走行モード実行部32は、エンジンEGにおける燃料の燃焼を停止させた状態で、モータジェネレータMGにおいてトルクを発生させる「第2走行モード」を実行する部分である。すなわち、第2走行モード実行部32は、燃料噴射弁21の燃料の噴射を停止させるとともに、モータジェネレータMGに電力を供給してトルクを発生させる。   The second travel mode execution unit 32 is a portion that executes a “second travel mode” in which torque is generated in the motor generator MG while the combustion of fuel in the engine EG is stopped. That is, the second travel mode execution unit 32 stops the fuel injection of the fuel injection valve 21 and supplies electric power to the motor generator MG to generate torque.

空燃比制御部33は、各気筒50内の燃料と空気からなる混合気の空燃比を制御する部分である。具体的には、空燃比制御部33は、空燃比センサ25の検出情報に基づいて、各気筒50内の混合気の空燃比が理論空燃比となるように、燃料噴射弁21から噴射される燃料の量、噴射タイミング、噴射回数や、点火プラグ53による点火タイミング等のフィードバック制御を行う。   The air-fuel ratio control unit 33 is a part that controls the air-fuel ratio of the mixture of fuel and air in each cylinder 50. Specifically, the air-fuel ratio control unit 33 is injected from the fuel injection valve 21 based on the detection information of the air-fuel ratio sensor 25 so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in each cylinder 50 becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Feedback control such as the amount of fuel, the injection timing, the number of injections, and the ignition timing by the spark plug 53 is performed.

ヒータ制御部34は、空燃比センサ25が内蔵しているヒータ252の発熱を制御する部分である。具体的には、ヒータ制御部34は、ヒータ252のデューティを適宜変更することで、ヒータ252の発熱量を制御する。   The heater control unit 34 is a part that controls the heat generation of the heater 252 built in the air-fuel ratio sensor 25. Specifically, the heater control unit 34 controls the amount of heat generated by the heater 252 by appropriately changing the duty of the heater 252.

掃気モード実行部35は、第1走行モードから第2走行モードへの移行後であって、該第2走行モードの実行中に、外部から取り込んだ空気を排気管23の内部に流して排気管23の内部の残留物を該空気とともに排出する掃気モードを実行する部分である。当該掃気モードの具体的な態様については後述する。   The scavenging mode execution unit 35 flows the air taken in from the outside into the exhaust pipe 23 after the transition from the first travel mode to the second travel mode and during the execution of the second travel mode. 23 is a portion that executes a scavenging mode in which the residue inside 23 is discharged together with the air. Specific modes of the scavenging mode will be described later.

排出ガス温度取得部36は、排気管23の内部を流れる排出ガスの温度を取得する部分である。具体的には、排出ガス温度取得部36は、排気温センサ24から受信する信号に基づいて所定の演算を行うことで、排出ガスの温度を取得する。   The exhaust gas temperature acquisition unit 36 is a part that acquires the temperature of the exhaust gas flowing inside the exhaust pipe 23. Specifically, the exhaust gas temperature acquisition unit 36 acquires the temperature of the exhaust gas by performing a predetermined calculation based on a signal received from the exhaust temperature sensor 24.

エンジン温度取得部37は、エンジンEGの温度を取得する部分である。具体的には、エンジン温度取得部37は、冷却水温センサ26から受信する信号に基づいて所定の演算を行い、エンジンEGの温度を推定する。尚、エンジン温度取得部37は、冷却水温センサ26から受信する信号に代えて、又は、これに加えて、油温センサ28から受信する信号に基づいて所定の演算を行い、エンジンEGの温度を推定してもよい。   The engine temperature acquisition unit 37 is a part that acquires the temperature of the engine EG. Specifically, the engine temperature acquisition unit 37 performs a predetermined calculation based on a signal received from the coolant temperature sensor 26, and estimates the temperature of the engine EG. The engine temperature acquisition unit 37 performs a predetermined calculation based on a signal received from the oil temperature sensor 28 in place of or in addition to the signal received from the coolant temperature sensor 26, and determines the temperature of the engine EG. It may be estimated.

充電量取得部38は、バッテリ43の充電量を取得する部分である。具体的には、充電量取得部38は、バッテリ充電量検出器44から受信する信号に基づいて、バッテリ43の充電量を取得する。   The charge amount acquisition unit 38 is a part that acquires the charge amount of the battery 43. Specifically, the charge amount acquisition unit 38 acquires the charge amount of the battery 43 based on a signal received from the battery charge amount detector 44.

続いて、図4を参照しながら、エンジンECU30による制御の例について説明する。尚、以下では簡便のため、詳細にはエンジンECU30の第1走行モード実行部31等の各部分によって行われる処理も、総括してエンジンECU30が行うとして説明する。   Next, an example of control by the engine ECU 30 will be described with reference to FIG. In the following, for the sake of simplicity, a detailed description will be given assuming that the processing performed by each part such as the first traveling mode execution unit 31 of the engine ECU 30 is also performed by the engine ECU 30 as a whole.

時刻t11で、エンジンECU30は、第1走行モードの実行を開始する。すなわち、エンジンECU30は、吸気バルブ57及び排気バルブ58を開閉動作させるとともに、燃料噴射弁21によって燃料を噴射させ、気筒101内における燃料の燃焼を開始させる。これにより、エンジンEGの回転数が増加してトルクが発生し、ハイブリッド車両100が走行を開始してその車速が上昇するほか、エンジンEGから排出されて排気管23の内部を流れる排出ガスの温度も上昇する。また、この第1走行モードにおいて、デューティを100%まで高めて空燃比センサ25のヒータ252を発熱させる。これにより、センサ素子251が加熱、活性化され、空燃比センサ25の検出情報に基づくフィードバック制御を行うことが可能となる。   At time t11, the engine ECU 30 starts executing the first travel mode. That is, the engine ECU 30 opens and closes the intake valve 57 and the exhaust valve 58 and injects fuel by the fuel injection valve 21 to start combustion of the fuel in the cylinder 101. As a result, the rotational speed of the engine EG increases and torque is generated, the hybrid vehicle 100 starts to travel and the vehicle speed increases, and the temperature of the exhaust gas that is discharged from the engine EG and flows through the exhaust pipe 23 Also rises. Further, in the first travel mode, the duty is increased to 100% and the heater 252 of the air-fuel ratio sensor 25 is caused to generate heat. Thereby, the sensor element 251 is heated and activated, and feedback control based on the detection information of the air-fuel ratio sensor 25 can be performed.

時刻t12で、エンジンECU30は、第1走行モードから第2走行モードに移行する。すなわち、エンジンECU30は、燃料噴射弁21の燃料の噴射を停止させるとともに、モータジェネレータMGに電力を供給してトルクを発生させる。これにより、ハイブリッド車両100はモータジェネレータMGが発生させたトルクのみよる走行を開始する。ハイブリッド車両100は、この走行によって外部から空気を取り込む。   At time t12, the engine ECU 30 shifts from the first travel mode to the second travel mode. That is, engine ECU 30 stops fuel injection from fuel injection valve 21 and supplies electric power to motor generator MG to generate torque. As a result, hybrid vehicle 100 starts traveling using only the torque generated by motor generator MG. The hybrid vehicle 100 takes in air from the outside by this traveling.

また、時刻t12で、エンジンECU30は、掃気モードの実行を開始する。掃気モードでは、吸気バルブ57及び排気バルブ58を開状態とする。これにより、ハイブリッド車両100が取り込んだ空気が吸気管12を介して気筒50内に導入されるとともに、気筒50内を通過して排気管23の内部に供給される。   Further, at time t12, the engine ECU 30 starts executing the scavenging mode. In the scavenging mode, the intake valve 57 and the exhaust valve 58 are opened. As a result, the air taken in by the hybrid vehicle 100 is introduced into the cylinder 50 through the intake pipe 12, and passes through the cylinder 50 and is supplied into the exhaust pipe 23.

ところで、第1走行モードの実行中にエンジンEGが排出する排出ガスは、多量の水分を含有している。したがって、第1走行モードから第2走行モードに移行すると、排気管23の内部に水分が残留することになる。このため、排気管23の温度が低下すると、その内部に凝縮水W(図2参照)が発生し、これが原因となって空燃比センサ25等の故障を招くおそれがある。   Incidentally, the exhaust gas discharged by the engine EG during execution of the first travel mode contains a large amount of moisture. Therefore, when the first travel mode is shifted to the second travel mode, moisture remains in the exhaust pipe 23. For this reason, when the temperature of the exhaust pipe 23 decreases, condensed water W (see FIG. 2) is generated inside the exhaust pipe 23, which may cause a failure of the air-fuel ratio sensor 25 and the like.

これに対し、エンジンECU30は、掃気モードを実行し、外部から取り込んだ空気によって排気管23の内部に残留している排出ガスを排出する。この結果、凝縮水が空燃比センサ25に付着することを抑制し、空燃比センサの破損を抑制することが可能となる。   On the other hand, the engine ECU 30 executes the scavenging mode and discharges the exhaust gas remaining in the exhaust pipe 23 by the air taken in from the outside. As a result, it is possible to suppress the condensed water from adhering to the air-fuel ratio sensor 25 and to prevent the air-fuel ratio sensor from being damaged.

時刻t13で、排気管23の内部を流れる排出ガスの温度が100℃以下となると、エンジンECU30は、掃気モードの実行を終了する。すなわち、エンジンECU30は、外部から取り込んだ空気を流し、排気管23の内部を流れる排出ガスの温度が閾値である100℃以下となったことで、残留物の排出が完了したと判断し、吸気バルブ57及び排気バルブ58を閉状態として、排気管23の内部への空気の取り込みを停止する。この排出ガスの温度100℃は、予め定められた閾値である。   When the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 23 becomes 100 ° C. or lower at time t13, the engine ECU 30 ends the scavenging mode. That is, the engine ECU 30 determines that exhaust of the residue has been completed when the air taken in from the outside flows and the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 23 has become the threshold value of 100 ° C. or less, and the intake air is exhausted. The valve 57 and the exhaust valve 58 are closed, and the intake of air into the exhaust pipe 23 is stopped. The exhaust gas temperature of 100 ° C. is a predetermined threshold value.

時刻t14で、エンジンECU30は、デューティを100%まで高めて空燃比センサ25のヒータ252を発熱させる。これにより、センサ素子251が加熱、活性化され、空燃比センサ25による検出が可能となる。   At time t14, the engine ECU 30 increases the duty to 100% and causes the heater 252 of the air-fuel ratio sensor 25 to generate heat. Thereby, the sensor element 251 is heated and activated, and detection by the air-fuel ratio sensor 25 becomes possible.

時刻t15で、エンジンECU30は、再び第1走行モードの実行を開始する。すなわち、エンジンECU30は、吸気バルブ57及び排気バルブ58を開閉動作させるとともに、燃料噴射弁21によって燃料を噴射させ、気筒101内における燃料の燃焼を開始させる。ハイブリッド車両100は、このエンジンEGが発生させるトルクによって走行する。エンジンECU30は、この第1走行モードにおいて、空燃比センサ25の検出情報に基づくフィードバック制御を行うことが可能となる。   At time t15, the engine ECU 30 starts executing the first travel mode again. That is, the engine ECU 30 opens and closes the intake valve 57 and the exhaust valve 58 and injects fuel by the fuel injection valve 21 to start combustion of the fuel in the cylinder 101. Hybrid vehicle 100 travels with torque generated by engine EG. The engine ECU 30 can perform feedback control based on the detection information of the air-fuel ratio sensor 25 in the first traveling mode.

続いて、図5を参照しながら、エンジンECU30において実行される処理の流れについて説明する。図5に示されるフローチャートは、第1走行モードから第2走行モードへの移行後であって、第2走行モードの実行中に、エンジンECU30が所定周期で実行するものである。   Next, the flow of processing executed in the engine ECU 30 will be described with reference to FIG. The flowchart shown in FIG. 5 is executed by the engine ECU 30 at a predetermined cycle after the transition from the first travel mode to the second travel mode and during the execution of the second travel mode.

まず、エンジンECU30は、図5のステップS11で、排気管23の内部を流れる排出ガスの温度が100℃よりも高いか否かを判定する。排出ガスの温度が100℃よりも高くないと判定した場合(S11:No)、エンジンECU30は、処理を終了する。一方、排出ガスの温度が100℃よりも高いと判定した場合(S11:Yes)、エンジンECU30は、ステップS12の処理に進む。   First, the engine ECU 30 determines whether or not the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 23 is higher than 100 ° C. in step S11 of FIG. When it determines with the temperature of exhaust gas not being higher than 100 degreeC (S11: No), engine ECU30 complete | finishes a process. On the other hand, when it determines with the temperature of exhaust gas being higher than 100 degreeC (S11: Yes), engine ECU30 progresses to the process of step S12.

次に、エンジンECU30は、ステップS12で、ヒータ252への通電を停止する。すなわち、ヒータ252のデューティを0%として、その発熱を停止させる。   Next, the engine ECU 30 stops energizing the heater 252 in step S12. That is, the duty of the heater 252 is set to 0% and the heat generation is stopped.

次に、エンジンECU30は、ステップS13で、吸気バルブ57及び排気バルブ58を開状態とする。これにより、外部から取り込んだ空気が排気管23の内部に流され、排気管23の内部の残留物を該空気とともに排出する掃気モードが実行されることとなる。   Next, the engine ECU 30 opens the intake valve 57 and the exhaust valve 58 in step S13. Thereby, the air taken in from the outside is caused to flow into the exhaust pipe 23, and the scavenging mode in which the residue inside the exhaust pipe 23 is discharged together with the air is executed.

次に、エンジンECU30は、ステップS14で、排気管23の内部を流れる排出ガスの温度が100℃以下であるか否かを判定する。排出ガスの温度が100℃以下ではないと判定した場合(S14:No)、エンジンECU30は、掃気モードを継続して実行する。一方、排出ガスの温度が100℃以下であると判定した場合(S14:Yes)、エンジンECU30は、ステップS15の処理に進む。   Next, engine ECU30 determines whether the temperature of the exhaust gas which flows through the inside of the exhaust pipe 23 is 100 degrees C or less by step S14. When it determines with the temperature of exhaust gas not being 100 degrees C or less (S14: No), engine ECU30 continues and performs scavenging mode. On the other hand, when it determines with the temperature of exhaust gas being 100 degrees C or less (S14: Yes), engine ECU30 progresses to the process of step S15.

次に、エンジンECU30は、ステップS15で、吸気バルブ57及び排気バルブ58を閉状態とする。これにより、排気管23の内部への空気の取り込みが停止され、掃気モードの実行が終了する。   Next, the engine ECU 30 closes the intake valve 57 and the exhaust valve 58 in step S15. Thereby, the intake of air into the exhaust pipe 23 is stopped, and the execution of the scavenging mode ends.

次に、エンジンECU30は、ステップS16で、ヒータ252の通電を開始する。すなわち、ヒータ252のデューティを100%として、その発熱を開始させる。   Next, engine ECU30 starts energization of heater 252 at Step S16. That is, the heating of the heater 252 is set to 100% and the heat generation is started.

以上のように、本実施形態では、第1走行モードから第2走行モードへの移行後であって、該第2走行モードの実行中に、掃気モードを実行する。当該掃気モードでは、外部から取り込んだ空気を排気管23の内部に流して、排気管23の内部の残留物を該空気とともに排出する。したがって、第1走行モードにおける燃料の燃焼によって、水分を含有する排出ガスが排気管23の内部に残留している場合でも、その後の掃気モードによってこれらを排出することができる。この結果、凝縮水が空燃比センサ25に付着することを抑制し、空燃比センサ25による検出を確実に行いながらも、空燃比センサ25の破損を抑制することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the scavenging mode is executed after the transition from the first running mode to the second running mode and during the execution of the second running mode. In the scavenging mode, air taken in from the outside is caused to flow inside the exhaust pipe 23, and the residue inside the exhaust pipe 23 is discharged together with the air. Therefore, even when exhaust gas containing moisture remains inside the exhaust pipe 23 due to fuel combustion in the first travel mode, these can be exhausted in the subsequent scavenging mode. As a result, it is possible to suppress breakage of the air-fuel ratio sensor 25 while suppressing the condensed water from adhering to the air-fuel ratio sensor 25 and reliably performing detection by the air-fuel ratio sensor 25.

また、本実施形態では、排気管23の内部を流れる排出ガスの温度を取得する排出ガス温度取得部36を備え、掃気モード実行部35は、排出ガス温度取得部36が取得した温度が予め定められた100℃以下となるまで掃気モードを実行する。掃気モードの実行により外部から取り込んだ空気が排気管23の内部を流れると、それに伴って排気管23の内部を流れる排出ガスの温度が低下する。本実施形態では、当該排出ガスの温度低下によって残留物の排出の進行を判断し、残留物が確実に排出されるまで掃気モードを実行することが可能となる。   In the present embodiment, the exhaust gas temperature acquisition unit 36 that acquires the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 23 is provided, and the scavenging mode execution unit 35 determines the temperature acquired by the exhaust gas temperature acquisition unit 36 in advance. The scavenging mode is executed until the temperature reaches 100 ° C. or lower. When the air taken in from the outside by execution of the scavenging mode flows through the exhaust pipe 23, the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 23 decreases accordingly. In the present embodiment, it is possible to determine the progress of the discharge of the residue based on the temperature drop of the exhaust gas, and to execute the scavenging mode until the residue is reliably discharged.

また、ヒータ制御部34は、排出ガス温度取得部36が取得した温度が100℃以下となるまでヒータ252の発熱を停止させる。これより、空燃比センサ25の検出情報を必要としない第2走行モードにおいて、消費する電力を抑制することが可能となる。   Further, the heater control unit 34 stops the heat generation of the heater 252 until the temperature acquired by the exhaust gas temperature acquisition unit 36 becomes 100 ° C. or less. As a result, in the second traveling mode that does not require the detection information of the air-fuel ratio sensor 25, it is possible to suppress power consumption.

続いて、図6を参照しながら、エンジンECU30による他の制御の例について説明する。   Next, another example of control by the engine ECU 30 will be described with reference to FIG.

時刻t21で、エンジンECU30は、第1走行モードの実行を開始する。すなわち、エンジンECU30は、吸気バルブ57及び排気バルブ58を開閉動作させるとともに、燃料噴射弁21によって燃料を噴射させ、気筒101内における燃料の燃焼を開始させる。これにより、エンジンEGの回転数が増加してトルクが発生し、ハイブリッド車両100が走行を開始してその車速が上昇するほか、エンジンEGから排出されて排気管23の内部を流れる排出ガスの温度も上昇する。また、この第1走行モードにおいて、デューティを100%まで高めて空燃比センサ25のヒータ252を発熱させる。これにより、センサ素子251が加熱、活性化され、空燃比センサ25の検出情報に基づくフィードバック制御を行うことが可能となる。   At time t21, the engine ECU 30 starts executing the first travel mode. That is, the engine ECU 30 opens and closes the intake valve 57 and the exhaust valve 58 and injects fuel by the fuel injection valve 21 to start combustion of the fuel in the cylinder 101. As a result, the rotational speed of the engine EG increases and torque is generated, the hybrid vehicle 100 starts to travel and the vehicle speed increases, and the temperature of the exhaust gas that is discharged from the engine EG and flows through the exhaust pipe 23 Also rises. Further, in the first travel mode, the duty is increased to 100% and the heater 252 of the air-fuel ratio sensor 25 is caused to generate heat. Thereby, the sensor element 251 is heated and activated, and feedback control based on the detection information of the air-fuel ratio sensor 25 can be performed.

時刻t22で、エンジンECU30は、第1走行モードから第2走行モードに移行する。すなわち、エンジンECU30は、燃料噴射弁21の燃料の噴射を停止させるとともに、モータジェネレータMGに電力を供給してトルクを発生させる。これにより、ハイブリッド車両100はモータジェネレータMGが発生させたトルクのみよる走行を開始する。ハイブリッド車両100は、この走行によって外部から空気を取り込む。   At time t22, the engine ECU 30 shifts from the first travel mode to the second travel mode. That is, engine ECU 30 stops fuel injection from fuel injection valve 21 and supplies electric power to motor generator MG to generate torque. As a result, hybrid vehicle 100 starts traveling using only the torque generated by motor generator MG. The hybrid vehicle 100 takes in air from the outside by this traveling.

また、時刻t22で、エンジンECU30は、掃気モードの実行を開始する。掃気モードでは、吸気バルブ57及び排気バルブ58を開状態とする。これにより、ハイブリッド車両100が取り込んだ空気が吸気管12を介して気筒50内に導入されるとともに、気筒50内を通過して排気管23の内部に供給される。   Further, at time t22, the engine ECU 30 starts executing the scavenging mode. In the scavenging mode, the intake valve 57 and the exhaust valve 58 are opened. As a result, the air taken in by the hybrid vehicle 100 is introduced into the cylinder 50 through the intake pipe 12, and passes through the cylinder 50 and is supplied into the exhaust pipe 23.

時刻t23で、エンジンECU30は、エンジンEGの温度が300℃以下となったこと、又は、バッテリ43の充電量が0.2kWhまで低下したことに基づいて、第2走行モードから第1走行モードに移行するとともに、掃気モードの実行を終了する。すなわち、エンジンECU30は、排気管23の内部を流れる排出ガスの温度が100℃よりも高く、残留物の排出が完了していない場合であっても、吸気バルブ57及び排気バルブ58を開閉動作させるとともに、燃料噴射弁21によって燃料を噴射させ、気筒101内における燃料の燃焼を開始させる。このエンジンEGの温度300℃及びバッテリ43の充電量0.2kWhは、予め定められた閾値である。   At time t23, the engine ECU 30 switches from the second travel mode to the first travel mode based on the fact that the temperature of the engine EG has become 300 ° C. or lower or the charge amount of the battery 43 has decreased to 0.2 kWh. At the same time, the scavenging mode is terminated. That is, the engine ECU 30 opens and closes the intake valve 57 and the exhaust valve 58 even when the temperature of the exhaust gas flowing inside the exhaust pipe 23 is higher than 100 ° C. and the discharge of the residue is not completed. At the same time, fuel is injected by the fuel injection valve 21 and combustion of the fuel in the cylinder 101 is started. The temperature of the engine EG of 300 ° C. and the charge amount of the battery 43 of 0.2 kWh are predetermined threshold values.

時刻t24で、エンジンECU30は、エンジンEGの温度が500℃以上となったことに基づいて、デューティを100%まで高めて空燃比センサ25のヒータ252を発熱させる。これにより、センサ素子251が加熱、活性化され、空燃比センサ25による検出が可能となる。   At time t24, the engine ECU 30 increases the duty to 100% and causes the heater 252 of the air-fuel ratio sensor 25 to generate heat based on the fact that the temperature of the engine EG becomes 500 ° C. or higher. Thereby, the sensor element 251 is heated and activated, and detection by the air-fuel ratio sensor 25 becomes possible.

続いて、図7を参照しながら、エンジンECU30において実行される処理の流れについて説明する。図7に示されるフローチャートは、掃気モードの実行中に、エンジンECU30が所定周期で実行するものである。   Next, the flow of processing executed in the engine ECU 30 will be described with reference to FIG. The flowchart shown in FIG. 7 is executed by the engine ECU 30 at a predetermined cycle during the execution of the scavenging mode.

まず、エンジンECU30は、図7のステップS21で、エンジンEGの温度が300℃以下であるか否かを判定する。エンジンEGの温度が300℃以下であると判定した場合(S21:Yes)、エンジンECU30は、ステップS23の処理に進む。一方、エンジンEGの温度が300℃以下ではないと判定した場合(S21:No)、エンジンECU30は、ステップS22の処理に進む。   First, the engine ECU 30 determines whether or not the temperature of the engine EG is 300 ° C. or lower in step S21 of FIG. When it determines with the temperature of engine EG being 300 degrees C or less (S21: Yes), engine ECU30 progresses to the process of step S23. On the other hand, when it determines with the temperature of engine EG not being 300 degrees C or less (S21: No), engine ECU30 progresses to the process of step S22.

次に、エンジンECU30は、ステップS22で、バッテリ43の充電量が0.2kWh以下であるか否かを判定する。バッテリ43の充電量が0.2kWh以下ではないと判定した場合(S22:No)、エンジンECU30は、処理を終了する。一方、バッテリ43の充電量が0.2kWh以下であると判定した場合(S22:Yes)、エンジンECU30は、ステップS23の処理に進む。   Next, engine ECU30 determines whether the charge amount of the battery 43 is 0.2 kWh or less in step S22. When it determines with the charge amount of the battery 43 not being 0.2 kWh or less (S22: No), engine ECU30 complete | finishes a process. On the other hand, when it determines with the charge amount of the battery 43 being 0.2 kWh or less (S22: Yes), engine ECU30 progresses to the process of step S23.

次に、エンジンECU30は、ステップS23で、第1走行モードの実行を開始する。すなわち、それまで実行していた第2走行モードから第1走行モードへと移行し、それに伴って掃気モードの実行を終了する。   Next, engine ECU30 starts execution of the 1st run mode at Step S23. That is, the second traveling mode that has been executed so far is shifted to the first traveling mode, and the scavenging mode is terminated accordingly.

次に、エンジンECU30は、ステップS24で、エンジンEGの温度が500℃以上であるか否かを判定する。エンジンEGの温度が500℃以上ではないと判定した場合(S24:No)、エンジンECU30は、第1走行モードを継続して実行する。一方、エンジンEGの温度が500℃以上であると判定した場合(S24:Yes)、エンジンECU30は、ステップS25の処理に進む。このエンジンEGの温度500℃は、予め定められた閾値である。   Next, engine ECU30 determines whether the temperature of engine EG is 500 degreeC or more by step S24. If it is determined that the temperature of the engine EG is not 500 ° C. or higher (S24: No), the engine ECU 30 continues to execute the first travel mode. On the other hand, when it determines with the temperature of engine EG being 500 degreeC or more (S24: Yes), engine ECU30 progresses to the process of step S25. The engine EG temperature of 500 ° C. is a predetermined threshold value.

次に、エンジンECU30は、ステップS25で、ヒータ252の通電を開始する。すなわち、ヒータ252のデューティを100%として、その発熱を開始させる。   Next, the engine ECU 30 starts energization of the heater 252 in step S25. That is, the heating of the heater 252 is set to 100% and the heat generation is started.

以上のように、本実施形態では、エンジンEGの温度を取得するエンジン温度取得部37を備える。掃気モード実行部35は、エンジン温度取得部37が取得した温度が予め定められた300℃以下である場合は、掃気モードを実行しない。掃気モードの実行により外部から取り込んだ空気が排気管23の内部を流れると、それに伴ってエンジンEGの温度が低下する。本発明では、エンジンEGの温度が300℃以下である場合は掃気モードを実行しないことで、エンジンEGの更なる温度低下を抑制し、その後に実行する第1走行モードにおいて、エンジンEGが低温となったことによって生じる支障を抑制することが可能となる。   As described above, the present embodiment includes the engine temperature acquisition unit 37 that acquires the temperature of the engine EG. The scavenging mode execution unit 35 does not execute the scavenging mode when the temperature acquired by the engine temperature acquisition unit 37 is not more than a predetermined 300 ° C. When air taken in from the outside by execution of the scavenging mode flows through the exhaust pipe 23, the temperature of the engine EG decreases accordingly. In the present invention, when the temperature of the engine EG is 300 ° C. or lower, the scavenging mode is not executed, so that further temperature reduction of the engine EG is suppressed. It becomes possible to suppress the trouble caused by becoming.

また、本実施形態では、モータジェネレータMGに電力を供給するバッテリ43の充電量を取得する充電量取得部38を備える。掃気モード実行部35は、充電量取得部38が取得したバッテリ43の充電量が予め定められた0.2kWh以下である場合は、掃気モードを実行しない。すなわち、バッテリ43の充電量が十分ではなく、第2走行モードの実行によるハイブリッド車両100の走行が困難な場合である場合にも、エンジンECU30は掃気モードを実行しない。これにより、バッテリ43の充電量が0.2kWh以下となった後は、第1走行モードを実行し、モータジェネレータMGにおいて電力を発生させてバッテリ43の充電を行い、その充電量を回復させることが可能となる。   Moreover, in this embodiment, the charge amount acquisition part 38 which acquires the charge amount of the battery 43 which supplies electric power to the motor generator MG is provided. The scavenging mode execution unit 35 does not execute the scavenging mode when the charge amount of the battery 43 acquired by the charge amount acquisition unit 38 is 0.2 kWh or less determined in advance. That is, the engine ECU 30 does not execute the scavenging mode even when the charge amount of the battery 43 is not sufficient and it is difficult to travel the hybrid vehicle 100 by executing the second travel mode. Thereby, after the charge amount of the battery 43 becomes 0.2 kWh or less, the first traveling mode is executed, the electric power is generated in the motor generator MG, the battery 43 is charged, and the charge amount is recovered. Is possible.

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.

23:排気管
25:空燃比センサ
30:エンジンECU(制御装置)
31:第1走行モード実行部
32:第2走行モード実行部
33:空燃比制御部
34:ヒータ制御部
35:掃気モード実行部
36:排出ガス温度取得部
37:エンジン温度取得部
38:充電量取得部
43:バッテリ
100:ハイブリッド車両
252:ヒータ
EG:エンジン(内燃機関)
MG:モータジェネレータ(電動モータ)
23: Exhaust pipe 25: Air-fuel ratio sensor 30: Engine ECU (control device)
31: 1st driving mode execution part 32: 2nd driving mode execution part 33: Air fuel ratio control part 34: Heater control part 35: Scavenging mode execution part 36: Exhaust gas temperature acquisition part 37: Engine temperature acquisition part 38: Charge amount Acquisition unit 43: battery 100: hybrid vehicle 252: heater EG: engine (internal combustion engine)
MG: Motor generator (electric motor)

Claims (4)

内燃機関(EG)及び電動モータ(MG)を駆動源とし、該内燃機関から排出された排出ガスを内部に流す排気管(23)と、該排気管に設けられた空燃比センサ(25)と、を有するハイブリッド車両(100)の制御装置(30)であって、
前記内燃機関において燃料を燃焼させて駆動力を発生させる第1走行モードを実行する第1走行モード実行部(31)と、
前記内燃機関における燃料の燃焼を停止させた状態で、前記電動モータで駆動力を発生させる第2走行モードを実行する第2走行モード実行部(32)と、
前記第1走行モードの実行中に、前記空燃比センサの検出情報に基づいて前記内燃機関における空燃比を制御する空燃比制御部(33)と、
前記空燃比センサが有するヒータ(252)の発熱を制御するとともに、前記第2走行モードの実行中に前記ヒータの発熱を停止させるヒータ制御部(34)と、
前記第1走行モードから前記第2走行モードへの移行後であって、該第2走行モードの実行中に、外部から取り込んだ空気を前記排気管の内部に流して前記排気管の内部の残留物を該空気とともに排出する掃気モードを実行する掃気モード実行部(35)と、を備えることを特徴とする制御装置。
An exhaust pipe (23) that uses an internal combustion engine (EG) and an electric motor (MG) as drive sources and flows exhaust gas exhausted from the internal combustion engine, and an air-fuel ratio sensor (25) provided in the exhaust pipe; A control device (30) for a hybrid vehicle (100) having
A first travel mode execution unit (31) for executing a first travel mode for generating driving force by burning fuel in the internal combustion engine;
A second travel mode execution unit (32) for executing a second travel mode in which driving force is generated by the electric motor in a state where combustion of fuel in the internal combustion engine is stopped;
An air-fuel ratio control unit (33) for controlling an air-fuel ratio in the internal combustion engine based on detection information of the air-fuel ratio sensor during execution of the first travel mode;
A heater control section (34) for controlling the heat generation of the heater (252) of the air-fuel ratio sensor and stopping the heat generation of the heater during the execution of the second travel mode;
After the transition from the first travel mode to the second travel mode, during the execution of the second travel mode, the air taken in from the outside is caused to flow inside the exhaust pipe to remain in the exhaust pipe. A scavenging mode execution unit (35) for executing a scavenging mode for discharging an object together with the air.
前記排気管の内部を流れる排出ガスの温度を取得する排出ガス温度取得部(36)を備え、
前記掃気モード実行部は、前記排出ガス温度取得部が取得した温度が予め定められた第1所定値以下となるまで前記掃気モードを実行することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
An exhaust gas temperature acquisition unit (36) for acquiring the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe;
2. The control device according to claim 1, wherein the scavenging mode execution unit executes the scavenging mode until the temperature acquired by the exhaust gas temperature acquisition unit is equal to or lower than a predetermined first predetermined value.
前記内燃機関の温度を取得する内燃機関温度取得部(37)を備え、
前記掃気モード実行部は、前記内燃機関温度取得部が取得した温度が予め定められた第2所定値以下である場合は、前記掃気モードを実行しないことを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
An internal combustion engine temperature acquisition unit (37) for acquiring the temperature of the internal combustion engine;
The control according to claim 2, wherein the scavenging mode execution unit does not execute the scavenging mode when the temperature acquired by the internal combustion engine temperature acquisition unit is equal to or lower than a predetermined second predetermined value. apparatus.
前記電動モータに電力を供給するバッテリの充電量を取得する充電量取得部(38)を備え、
前記掃気モード実行部は、前記充電量取得部が取得した前記バッテリの充電量が予め定められた第3所定値以下である場合は、前記掃気モードを実行しないことを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
A charge amount acquisition unit (38) for acquiring a charge amount of a battery that supplies power to the electric motor;
The scavenging mode execution unit does not execute the scavenging mode when the charge amount of the battery acquired by the charge amount acquisition unit is equal to or less than a predetermined third predetermined value. The control device described.
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