JP2022042222A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】点火プラグのくすぶりの原因となる原因物質を適切に除去する。【解決手段】車両１は、燃焼室内の混合気に点火する点火プラグ１７を含むエンジン１０と、走行用のモータジェネレータ３２と、モータジェネレータ３２に電力を供給するバッテリ８０と、除去制御を実行するＥＣＵ１００とを備える。除去制御は、点火プラグ１７のくすぶりの原因となる原因物質の点火プラグ１７への堆積量ΣＣが基準量ＲＥＦを上回った場合、エンジン１０の駆動中に燃焼室内の温度を上昇させることで原因物質を除去する制御である。ＥＣＵ１００は、バッテリ８０のＳＯＣがエンジン始動ＳＯＣを上回っている間はエンジン１０を停止し、バッテリ８０のＳＯＣがエンジン始動ＳＯＣを下回った場合にエンジン１０を始動する。ＥＣＵ１００は、堆積量が基準量を上回った場合には、堆積量が基準量を下回っている場合と比べて、エンジン始動ＳＯＣを高く設定する。【選択図】図１０

Description

本開示は、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、エンジンの燃焼室内の混合気に点火する点火プラグを含むハイブリッド車両に関する。

ハイブリッド車両は、エンジンの燃焼室内の混合気に点火する点火プラグを含む。燃料が炭化したカーボンおよび燃えずに残った燃料が点火プラグの先端に堆積することにより、点火プラグから火花が飛びにくくなり、点火不良を引き起こす現象が知られている。この現象は点火プラグの「くすぶり」とも呼ばれる。

特開２０１１－２３６８４６号公報（特許文献１）に開示されたエンジン制御装置は、点火プラグのくすぶりの原因となる原因物質の堆積量（特許文献１ではカーボン堆積量）を推定する。そして、エンジン制御装置は、カーボン堆積量が多いほど、点火プラグのくすぶりを回避するために必要な目標点火プラグ温度を高くする。

特開２０１１－２３６８４６号公報

ハイブリッド車両のなかには、バッテリの残存電力（ＳＯＣ：State Of Charge）が所定値を上回っている間はエンジンを停止したまま走行（ＥＶ走行）するように構成されているものがある。バッテリのＳＯＣが所定値を下回った場合にエンジンが始動される。

点火プラグのくすぶりの原因となる原因物質を燃焼室内の温度を上昇させることで除去する制御を実行することが考えられる。以下、この制御を「除去制御」と呼ぶ。除去制御を実行可能なハイブリッド車両においてＥＶ走行を過度に頻繁にまたは長時間行う場合、除去制御にはエンジンが駆動していることを要するため、除去制御を実行する機会が得られにくい可能性がある。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、除去制御を実行可能なハイブリッド車両において、点火プラグのくすぶりの原因となる原因物質を適切に除去することである。

本開示のある局面に従うハイブリッド車両は、燃焼室内の混合気に点火する点火プラグを含むエンジンと、走行用のモータと、モータに電力を供給するバッテリと、除去制御を実行する制御装置とを備える。除去制御は、点火プラグのくすぶりの原因となる原因物質の点火プラグへの堆積量が基準量を上回った場合、エンジンの駆動中に燃焼室内の温度を上昇させることで原因物質を除去する制御である。制御装置は、バッテリのＳＯＣが所定値（エンジン始動ＳＯＣ）を上回っている間はエンジンを停止し、バッテリのＳＯＣが所定値を下回った場合にエンジンを始動するように構成されている。制御装置は、堆積量が基準量を上回った場合には、堆積量が基準量を下回っている場合と比べて、所定値を高くする。

上記構成においては、原因物質の点火プラグへの堆積量が基準量を上回った場合には、バッテリのＳＯＣに関する所定値が高く設定される。そうすると、車両のＥＶ走行によってバッテリのＳＯＣが低下する際にＳＯＣが所定値に達しやすくなる、すなわち、エンジンが始動されやすくなる。これは、エンジンが駆動中であることを要する除去制御を実行するための条件が緩和されることを意味する。したがって、上記構成によれば、除去制御の実行機会を確保し、原因物質を適切に除去できる。

本開示によれば、点火プラグのくすぶりの原因となる原因物質を除去する除去制御を実行可能なハイブリッド車両において、原因物質を適切に除去できる。

本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。 エンジンおよびエンジンセンサの構成例を示す図である。 本実施の形態における要否判定処理を示すフローチャートである。 プラグ温度から基本判定値を算出する手法の一例を示す図である。 冷却水温から補正係数ｋ１を算出する手法の一例を示す図である。 吸気温から補正係数ｋ２を算出する手法の一例を示す図である。 エンジンの運転負荷から補正係数ｋ３を算出する手法の一例を示す図である。 空燃比から補正係数ｋ４を算出する手法の一例を示す図である。 基準値の算出手法の一例を示す図である。 本実施の形態における除去制御の実行処理を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

以下の実施の形態では、本開示に係るハイブリッド車両がプラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicle）である構成を例に説明する。プラグインハイブリッド車両は、車両外部に設けられた充電設備からの供給電力によるプラグイン充電が可能に構成されている。しかし、本開示に係るハイブリッド車両は、プラグイン充電に対応していない通常のハイブリッド車両（ＨＶ：Hybrid Vehicle）であってもよい。

［実施の形態］
＜ハイブリッド車両の構成＞
図１は、本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、車両１は、プラグインハイブリッド車両である。車両１は、エンジン１０と、エンジンセンサ２０と、モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）３１，３２と、動力分割機構４０と、駆動軸５１と、減速機５２と、駆動輪５３と、電力制御ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）６０と、インレット７１と、充電リレー７２と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）７３と、バッテリ８０と、電池センサ９０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００とを備える。

エンジン１０は、ＥＣＵ１００からの制御指令に従って、車両１が走行するための駆動力を出力する。本実施の形態ではエンジン１０にガソリンエンジンが採用される。しかし、エンジン１０の燃料はガソリンに限定されるものではなく、たとえばディーゼル燃料、バイオ燃料（エタノールなど）などの他の液体燃料であってもよい。あるいは、エンジン１０の燃料は、気体燃料（プロパンガスなど）であってもよい。

エンジンセンサ２０は、エンジン１０の状態を検出する各種センサを包括的に記載したものである。エンジン１０およびエンジンセンサ２０については図２にて、より詳細に説明する。

モータジェネレータ３１，３２の各々は、たとえば、永久磁石がロータ（図示せず）に埋設された三相交流回転電機である。モータジェネレータ３１，３２は、いずれもＰＣＵ６０によって駆動される。

モータジェネレータ３１は、動力分割機構４０を介してエンジン１０のクランクシャフトに連結されている。モータジェネレータ３１は、バッテリ８０の電力を用いてエンジン１０のクランクシャフトを回転させる。また、モータジェネレータ３１は、エンジン１０の動力を用いて発電することも可能である。モータジェネレータ３１によって発電された交流電力は、ＰＣＵ６０により直流電力に変換されてバッテリ８０に充電される。また、モータジェネレータ３１によって発電された交流電力は、モータジェネレータ３２に供給される場合もある。

モータジェネレータ３２は、バッテリ８０からの電力およびモータジェネレータ３１により発電された電力のうちの少なくとも一方を用いて駆動軸５１を回転させる。また、モータジェネレータ３２は、回生制動によって発電することも可能である。モータジェネレータ３２によって発電された交流電力は、ＰＣＵ６０により直流電力に変換されてバッテリ８０に充電される。

なお、モータジェネレータ３２は、本開示に係る「モータ」に相当する。車両１が２つのモータジェネレータ３１，３２を備えることは必須ではない。車両１は、いわゆる１モータ式のハイブリッド車両であってもよい。

動力分割機構４０は、エンジン１０のクランクシャフト、モータジェネレータ３１の回転軸および駆動軸５１の三要素を機械的に連結する。動力分割機構４０は、たとえば遊星歯車機構であって、サンギヤ４１と、ピニオンギヤ４２と、キャリア４３と、リングギヤ４４とを含む。

駆動軸５１は、減速機５２を介して駆動輪５３に連結されている。減速機５２は、動力分割機構４０またはモータジェネレータ３２からの動力を駆動輪５３に伝達する。また、駆動輪５３が受けた路面からの反力は、減速機５２および動力分割機構４０を介してモータジェネレータ３２に伝達される。これにより、モータジェネレータ３２が回生制動時に発電する。

ＰＣＵ６０は、バッテリ８０に蓄えられた直流電力を交流電力に変換し、その交流電力をモータジェネレータ３１，３２に供給する。また、ＰＣＵ６０は、モータジェネレータ３１，３２により発電された交流電力を直流電力に変換し、その直流電力をバッテリ８０に供給する。ＰＣＵ６０は、たとえば、モータジェネレータ３１に対応して設けられたコンバータと、モータジェネレータ３２に対応して設けられたコンバータと、インバータ（いずれも図示せず）とを含む。

インレット７１は、嵌合等の機械的な連結を伴って充電ケーブルの充電コネクタ（図示せず）を挿入することが可能に構成されている。充電コネクタのインレット７１への挿入に伴い、車両１と充電設備との間の電気的な接続が確保される。また、車両１のＥＣＵ１００と充電設備の制御装置とがＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格に従う通信によって、信号およびデータ等の各種情報を相互に送受信することが可能になる。

充電リレー７２は、インレット７１とＰＣＵ６０との間、および、インレット７１とＳＭＲ７３との間に電気的に接続されている。ＳＭＲ７３は、ＰＣＵ６０とバッテリ８０との間に電気的に接続されている。充電リレー７２およびＳＭＲ７３の閉成／開放は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて制御される。ＳＭＲ７３が閉成されることで、ＰＣＵ６０とバッテリ８０との間での電力伝送が可能となる。充電リレー７２が閉成され、かつＳＭＲ７３が閉成されることで、インレット７１とバッテリ８０との間での電力伝送が可能となる。

バッテリ８０は、モータジェネレータ３１，３２を駆動するための電力を放電する。また、バッテリ８０は、モータジェネレータ３１，３２により発電された電力により充電される。バッテリ８０としては、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池を採用できる。なお、バッテリ８０に代えて、電気二重層キャパシタなどのキャパシタを採用してもよい。

電池センサ９０は、電圧センサと、電流センサと、温度センサ（いずれも図示せず）とを含む。電圧センサは、バッテリ８０の電圧Ｖｂを検出する。電流センサは、バッテリ８０に入出力される電流Ｉｂを検出する。温度センサは、バッテリ８０の温度Ｔｂを検出する。各センサは、その検出結果をＥＣＵ１００に出力する。ＥＣＵ１００は、バッテリ８０の電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび温度Ｔｂに基づいて、バッテリ８０のＳＯＣを推定できる。電流積算法、ＳＯＣ－ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）特性曲線法などの公知の手法を利用できる。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ１０２と、入出力ポート（図示せず）と、カウンタ（図示せず）とを含む。プロセッサ１０１は、制御プログラムを実行する。メモリ１０２は、各種の制御プログラムおよびマップ等を格納する。入出力ポートは各種信号の送受を制御する。カウンタは時間を計測する。

ＥＣＵ１００は、各センサからの信号ならびにメモリ１０２に格納されたマップおよびプログラムに基づいて、車両１が所望の状態となるように機器類を制御する。より詳細には、まず、ＥＣＵ１００は、アクセル開度および車速等に応じて車両１の要求駆動力を決定し、その要求駆動力からエンジン１０の要求パワーを算出する。ＥＣＵ１００は、エンジン１０の要求パワーに対するシステム効率が最適となるように、エンジン１０の要求パワーから、たとえばエンジン１０の燃料消費量が最小となるエンジン動作点（エンジン回転速度とエンジントルクとの組合せ）を決定する。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン１０が当該エンジン動作点で動作するように、モータジェネレータ３１，３２を駆動するためのトルク指令を生成してＰＣＵ６０に制御するとともに、エンジン１０の各部（後述するスロットル弁１３、インジェクタ１６、点火プラグ１７など）を制御する。

本実施の形態においてＥＣＵ１００により実行される主要な制御として、「除去制御」が挙げられる。除去制御とは、点火プラグ１７（図２参照）のくすぶりの原因となる原因物質を燃焼室内の温度を上昇させることで除去し、それにより点火プラグ１７のくすぶりを解消する制御である。除去制御については後述する。

なお、ＥＣＵ１００は、複数のＥＣＵに機能毎に分割して構成されていてもよい。たとえば、ＥＣＵ１００は、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵと、バッテリ８０を管理する電池ＥＣＵと、車両１全体を統合的に制御する統合ＥＣＵ（いずれも図示せず）とを含み得る。

＜エンジン構成＞
図２は、エンジン１０およびエンジンセンサ２０の構成例を示す図である。図２を参照して、実際のエンジン１０には複数本のシリンダ（気筒）が設けられている。しかし、図面が煩雑になるのを防ぐため、図２には１本のシリンダのみが代表的に示されている。

エンジン１０は、エアクリーナ１１と、吸気ダクト１２と、スロットル弁１３と、サージタンク１４と、吸気マニホールド１５と、インジェクタ１６と、点火プラグ１７と、排気マニホールド１８と、触媒装置１９とを含む。

エアクリーナ１１は、車外から吸入された空気（吸気）に含まれる塵埃などの異物を除去する。

吸気ダクト１２は、エアクリーナ１１とサージタンク１４との間を接続するとともに、その内部にスロットル弁１３を格納する。

スロットル弁１３は、ユーザによるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（アクセル開度）に連動して、吸気ダクト１２を開閉するように制御される。

サージタンク１４は、吸気ダクト１２と吸気マニホールド１５との間に設けられ、車外からの吸気の流量変化を緩和して各シリンダに安定した空気を供給するための空間を与える。

吸気マニホールド１５は、複数のシリンダにそれぞれ対応して設けられた複数の吸気枝管を含み、サージタンク１４と各シリンダとを接続する。

インジェクタ１６は、この例ではシリンダの燃焼室に設けられ、燃焼室内に向けて燃料を噴射する（直噴式）。エアクリーナ１１から吸入された空気とインジェクタ１６から噴射される燃料とが混合することで、混合気が燃焼室内に生成する。インジェクタ１６は、吸気ポートに燃料を噴射するように構成されていてもよい（ポート噴射式）。また、直噴式とポート噴射式とを併用するデュアル噴射式も採用可能である。

点火プラグ１７は、燃焼室の頂部に設けられ、火花を発生させることで燃焼室内の混合気に点火する。混合気が点火されて燃焼すると、燃焼室内の圧力が増大してピストンが押し下げられ、クランクシャフトが回転する。燃焼後の混合気（排気ガス）は、排気バルブが開いた際に燃焼室から排出される。

排気マニホールド１８は、各シリンダと触媒装置１９（より詳細には第１の触媒１９１）とを接続する。

触媒装置１９は、たとえば第１の触媒１９１および第２の触媒１９２を含む。各触媒は、たとえば三元触媒コンバータである。触媒装置１９は、燃焼室から排出される排気ガスに含まれる未燃成分（たとえば炭化水素（ＨＣ）または一酸化炭素（ＣＯ））を酸化したり、酸化成分（たとえば窒素酸化物（ＮＯｘ））を還元したりする。触媒装置１９により浄化された排気ガスは、メインマフラ（図示せず）から車外に排出される。

エンジンセンサ２０は、エアフローメータ２１と、吸気温センサ２２と、スロットル開度センサ２３と、油温センサ２４と、プラグ温度センサ２５と、クランクポジションセンサ２６と、冷却水温センサ２７と、ノックセンサ２８と、空燃比センサ２９とを含む。

エアフローメータ２１は、エアクリーナ１１から吸入される空気の量（吸気量）を検出する。

吸気温センサ２２は、エアクリーナ１１から吸入される空気の温度（吸気温）Ｔｉを検出する。

スロットル開度センサ２３は、スロットル弁１３の開度（スロットル開度）を検出する。

油温センサ２４は、エンジン１０への潤滑油の供給装置（図示せず）に設けられ、潤滑油の温度（油温）を検出する。

プラグ温度センサ２５は、点火プラグ１７の先端の温度（プラグ温度）Ｔｐを検出する。

クランクポジションセンサ２６は、クランクシャフトの回転速度（エンジン回転速度）を検出する。

冷却水温センサ２７は、エンジン１０の冷却水の流通経路（図示せず）に設けられ、冷却水の温度（冷却水温）Ｔｗを検出する。

ノックセンサ２８は、シリンダブロックに設けられ、エンジン１０の振動の大きさを検出する。

空燃比センサ２９は、排気マニホールド１８に設けられ、排気ガス中の酸素濃度を検出する。各センサは、その検出結果をＥＣＵ１００に出力する。

＜原因物質の除去＞
以上のように構成された車両１においては、燃料が炭化したカーボンおよび燃えずに残った燃料（未燃燃料）等の原因物質が点火プラグ１７の先端に堆積することで点火プラグ１７のくすぶりが発生し得る。点火プラグ１７のくすぶりは、エンジン１０の燃焼室内の温度が上昇しにくい条件下での車両１の運転が継続した場合に発生しやすい。具体的には、冷却水温Ｔｗおよび／または油温が低い条件下での短時間運転が繰り返された場合、渋滞等により低速かつ低運転負荷での運転が続いた場合などが挙げられる。ハイブリッド車両である車両１においては、従来の非ハイブリッド車両（いわゆるコンベ車）と比べて、このような状況が生じやすい。

車両１は、点火プラグ１７のくすぶりを解消すべく、点火プラグ１７の先端に堆積した原因物質を除去する除去制御を実行するように構成されている。除去制御では、たとえばエンジン１０の運転負荷を通常時（除去制御の非実行時）と比べて増大させることで、点火プラグ１７の先端の温度（プラグ温度Ｔｐ）を上昇させる。これにより、点火プラグ１７の先端に堆積した原因物質を燃焼させて除去することができる。

車両１は、バッテリ８０のＳＯＣがエンジン始動ＳＯＣを上回っている間は基本的に、エンジン１０を停止した状態でのモータジェネレータ３２による走行、いわゆる「ＥＶ走行」を行うように構成されている。一方、バッテリ８０のＳＯＣがエンジン始動ＳＯＣを下回った場合にエンジン１０が始動される。なお、エンジン始動ＳＯＣは、本開示に係る「所定値」に相当する。

ＥＶ走行を過度に頻繁にまたは長時間行う場合、除去制御を実行する機会が得られなかったり、除去制御を実行する期間が原因物質の除去に必要な期間よりも短くなったりする可能性がある。ハイブリッド車両である車両１では、モータジェネレータ３２による走行用のトルク発生（モータアシスト）が可能であるため、コンベ車と比べて、エンジン１０の停止頻度が高く、かつ、エンジン１０の停止期間も長い。プラグインハイブリッド車両である車両１では、通常のハイブリッド車両と比べてバッテリ８０の容量が大きい分、特にエンジン１０が停止されやすい。よって、除去制御の実行機会（または実行期間）を確保できないとの課題が顕著になりやすい。

そこで、本実施の形態においては、点火プラグ１７の先端に原因物質が堆積し、除去制御を実行することが望ましい条件が成立した場合には、当該条件が成立していない場合（条件成立前）と比べて、エンジン始動ＳＯＣを引き上げる構成を採用する。エンジン始動ＳＯＣを引き上げることで、バッテリ８０のＳＯＣがエンジン始動ＳＯＣを下回り、エンジン１０が始動されやすくなる。これにより、ＥＶ走行が過度に長く続く状況を避け、除去制御の実行機会を確保することが可能になる。

＜制御フロー＞
本実施の形態において、ＥＣＵ１００は、除去制御を実行することが望ましい条件が成立しているか否か（言い換えると、原因物質の除去が必要か否か）を判定するための「要否判定処理」を実行するように構成されている。以下、要否判定処理および除去制御について、フローチャートを参照しながら詳細に説明する。

図３は、本実施の形態における要否判定処理を示すフローチャートである。要否判定処理においては、点火プラグ１７の先端への原因物質の堆積量を表す指標である判定値を用いて除去制御の実行要否が判定される。なお、判定値は、ＥＣＵ１００のメモリ１０２に不揮発的に記憶させておくことができる。

図３に示すフローチャート（および後述する図１０に示すフローチャート）は、予め定められた演算周期毎に図示しないメインルーチンから呼び出され、繰り返し実行される。今回は、ｎ（ｎは自然数）回目の演算周期であるとする。各ステップは、ＥＣＵ１００によるソフトウェア処理により実現されるが、ＥＣＵ１００内に作製されたハードウェア（電気回路）により実現されてもよい。以下、ステップをＳと略す。

図３を参照して、Ｓ１１において、ＥＣＵ１００は、プラグ温度センサ２５からプラグ温度Ｔｐを取得する。そして、ＥＣＵ１００は、プラグ温度Ｔｐに基づき、判定値の基本量である基本判定値Ｃ０を算出する。

図４は、プラグ温度Ｔｐから基本判定値Ｃ０を算出する手法の一例を示す図である。図４において、横軸はプラグ温度Ｔｐを表し、縦軸は基本判定値Ｃ０を表す。図４に示すように、基本判定値Ｃ０は、プラグ温度Ｔｐが高いほど小さくなるように定められている。より詳細には、プラグ温度Ｔｐが低い場合、基本判定値Ｃ０は正値である。Ｃ０＞０であることは、点火プラグ１７の先端への原因物質の堆積量が増加することを表す。一方、プラグ温度Ｔｐが高い場合、基本判定値Ｃ０は負値である。Ｃ０＜０であることは、原因物質の堆積量が減少することを表す。基本判定値Ｃ０が正値から負値に転じるプラグ温度Ｔｐ（すなわち原因物質の堆積量の増減の境界となる温度）は、たとえば４００℃である。

図４に示すようなプラグ温度Ｔｐと基本判定値Ｃ０との間の対応関係を実験またはシミュレーションにより求め、マップ（テーブル、関係式であってもよい）としてメモリ１０２に格納しておく。そうすることで、プラグ温度Ｔｐから基本判定値Ｃ０を算出できる。下記の図５～図８についても同様にマップ等が事前に準備される。

なお、ここでは、プラグ温度センサ２５を用いてプラグ温度Ｔｐを検出すると説明した。しかし、プラグ温度Ｔｐは、実測に代えて、エンジン１０の運転条件（エンジン回転速度、運転負荷、排気温度および燃焼圧など）から推定してもよい。

続くＳ１２～Ｓ１５の処理において、ＥＣＵ１００は、Ｓ１１にて算出した基本判定値Ｃ０を補正する。具体的には、Ｓ１２において、ＥＣＵ１００は、冷却水温センサ２７により検出される冷却水温Ｔｗに応じて、基本判定値Ｃ０を補正するための補正係数ｋ１を算出する。

図５は、冷却水温Ｔｗから補正係数ｋ１を算出する手法の一例を示す図である。図５において、横軸は冷却水温Ｔｗを表し、縦軸は補正係数ｋ１を表す。図５に示すように、補正係数ｋ１は、冷却水温Ｔｗが高くなるに従って単調減少するように定められている。冷却水温Ｔｗが既定値（たとえば４０℃）以上である場合には、補正係数ｋ１＝１（すなわち補正なし）である。

図３に戻り、Ｓ１３においても同様に、ＥＣＵ１００は、吸気温センサ２２により検出される吸気温Ｔｉに応じて補正係数ｋ２を算出する。また、ＥＣＵ１００は、エンジン１０の運転負荷に応じて補正係数ｋ３を算出する（Ｓ１４）。さらに、ＥＣＵ１００は、空燃比センサ２９を用いて算出される空燃比に応じて補正係数ｋ４を算出する（Ｓ１５）。なお、Ｓ１２～Ｓ１５の処理の順序は任意である。

図６は、吸気温Ｔｉから補正係数ｋ２を算出する手法の一例を示す図である。図６において、横軸は冷却水温Ｔｗを表し、縦軸は補正係数ｋ２を表す。補正係数ｋ２も補正係数ｋ１と同様に、基本的には吸気温Ｔｉが高くなるに従って単調減少するように定められている。吸気温Ｔｉが常温（たとえば２０℃～４０℃）である場合、補正係数ｋ２＝１である。

図７は、エンジン１０の運転負荷から補正係数ｋ３を算出する手法の一例を示す図である。図７において、横軸はエンジン１０の運転負荷を表し、縦軸は補正係数ｋ３を表す。補正係数ｋ３は、エンジン１０の運転負荷が低い（たとえば１０％以下）場合に１よりも大きい一方で、エンジン１０の運転負荷が比較的高い（たとえば２０％以上）場合には１である。

図８は、空燃比から補正係数ｋ４を算出する手法の一例を示す図である。図８において、横軸は空燃比を表し、縦軸は補正係数ｋ４を表す。補正係数ｋ４は、空燃比が高くなるに従って単調減少するように定められている。

図３を再び参照して、Ｓ１６において、ＥＣＵ１００は、Ｓ１１～Ｓ１５の算出結果を用いて、今回（＝ｎ回目）の演算周期における判定値Ｃ（ｎ）を算出する。具体的には、下記式（１）のように、基本判定値Ｃ０に補正係数ｋ１～ｋ４を乗算することで判定値Ｃ（ｎ）を算出できる。
Ｃ（ｎ）＝Ｃ０×ｋ１×ｋ２×ｋ３×ｋ４ ・・・（１）

Ｓ１７において、ＥＣＵ１００は、初回の演算周期から今回の演算周期までの判定値を積算した積算判定値ΣＣ（ｎ）を算出する。具体的には、前回（＝（ｎ－１）回目）の演算周期までの積算判定値ΣＣ（ｎ－１）に今回の演算周期における判定値Ｃ（ｎ）を加算する（下記式（２）参照）。なお、積算判定値ΣＣ（ｎ）は、本開示に係る「堆積量」を表す値である。
ΣＣ（ｎ）＝ΣＣ（ｎ－１）＋Ｃ（ｎ） ・・・（２）

Ｓ１８において、ＥＣＵ１００は、Ｓ１７にて算出した積算判定値ΣＣ（ｎ）が基準値ＲＥＦよりも大きいかどうかを判定する。基準値ＲＥＦは、点火プラグ１７の先端への原因物質の堆積量が多く、点火プラグ１７の着火機能が阻害され得る状態であると判断されるい値である。基準値ＲＥＦは、予め設定された固定値であってもよいが、エンジン１０の運転時間に応じて定めることが好ましい。

図９は、基準値ＲＥＦの算出手法の一例を示す図である。図９において、横軸はエンジン１０の初期状態（たとえばエンジン１０の製造時の状態）からの経過時間（運転時間）を表し、縦軸は基準値ＲＥＦを表す。エンジン１０の運転時間は、ＥＣＵ１００のカウンタを用いて測定できる。図９に示すように、基準値ＲＥＦは、エンジン１０の運転時間が既定時間（たとえば２０００時間）に達するまでは一定値である。エンジン１０の運転時間が既定時間を超えると、運転時間が長くなるに従って基準値ＲＥＦは減少する。

図３に戻り、積算判定値ΣＣ（ｎ）が基準値ＲＥＦよりも大きい場合（Ｓ１８においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、除去制御の実行フラグをオンにする（Ｓ１９）。一方、積算判定値ΣＣ（ｎ）が基準値ＲＥＦ以下である場合（Ｓ１８においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、Ｓ１９の処理をスキップして（すなわち除去制御の実行フラグをオンすることなく）処理をメインルーチンに戻す。なお、除去制御の実行の妨げとなり得る状況（ダイアグ検出など）が生じている場合には、たとえ積算判定値ΣＣ（ｎ）が基準値ＲＥＦを超えていても実行フラグをオフに維持してもよい。

図１０は、本実施の形態における除去制御の実行処理を示すフローチャートである。除去制御の実行処理とは、除去制御自体に加えて、除去制御の前処理（準備）および後処理を含む一連の処理である。

図１０を参照して、Ｓ２１において、ＥＣＵ１０は、除去制御の実行フラグがオンであるか否かを判定する。除去制御の実行フラグがオフである場合（Ｓ２１においてＮＯ）、以降の処理は実行されることなく、処理はメインルーチンに戻される。除去制御の実行フラグがオンである場合（Ｓ２１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２２に進める。

Ｓ２２において、ＥＣＵ１００は、エンジン始動ＳＯＣを通常時（実行フラグがオフである場合）と比べて高く設定する。言い換えると、ＥＣＵ１００は、エンジン始動ＳＯＣを通常時の値から引き上げる。エンジン始動ＳＯＣの引き上げ量は設計的に予め決定しておくことができる。

Ｓ２３において、ＥＣＵ１０は、バッテリ８０のＳＯＣがエンジン始動ＳＯＣ以下であるかどうかを判定する。バッテリ８０のＳＯＣがエンジン始動ＳＯＣ以下になるまでは処理がＳ２２に戻される（Ｓ２３においてＮＯ）。バッテリ８０のＳＯＣがエンジン始動ＳＯＣ以下になると、ＥＣＵ１００は、処理をＳ２４に進める。

Ｓ２４において、ＥＣＵ１００は、点火プラグ１７の先端の温度（プラグ温度Ｔｐ）を上昇させるために燃焼室内の温度上昇を促進する除去制御を開始（既に開始している場合は継続）する。具体的には、エンジン１０の運転負荷が通常時と比べて大きくなるように、エンジン１０とモータジェネレータ３１，３２とを協調的に制御することができる。

たとえば、モータジェネレータ３１への充電負荷を増大させることで、エンジン１０の運転負荷を増大させる（嵩上げする）ことができる。また、ユーザ操作に応じて定まる車両１の要求駆動力に対して、エンジン１０の出力とモータジェネレータ３２の出力との分配割合を変更してもよい。詳細には、モータジェネレータ３２の出力の割合を低下させ、エンジン１０の出力の割合を上昇させてもよい。

除去制御の具体的な制御内容は、これに限定されるものではない。上記のエンジン１０とモータジェネレータ３１，３２との協調制御に代えてまたは加えて、エンジン１０の間欠停止（短時間のＥＶ走行）を禁止しつつ、エンジン１０のフューエルカットを禁止してもよい。また、特許文献１に記載されているように、エンジン１０の点火時期をＭＢＴ（Minimum advance for the Best Torque）よりも前へ進角させる過進角制御を行ってもよいし、圧縮比を増大させる燃焼圧増大制御を行ってもよい。

Ｓ２５において、ＥＣＵ１００は、Ｓ２４にて実行中の除去制御を終了する条件が成立しているか否かを判定する。燃焼室内の温度が十分に上昇し原因物質が除去されたと判断できる場合（たとえば除去制御の実行開始時から所定時間が経過した場合）に、ＥＣＵ１００は、終了条件が成立していると判定できる。ＥＣＵ１００は、終了条件が成立するまではＳ２４にて実行中の除去制御を継続し（Ｓ２５においてＮＯ）、終了条件が成立すると（Ｓ２５においてＹＥＳ）、除去制御を終了する（Ｓ２６）。

その後、ＥＣＵ１００は、除去制御の実行フラグをオンからオフに切り替える（Ｓ２７）とともに、要否判定処理に用いた積算判定値ΣＣをリセットする（Ｓ２８）。さらに、ＥＣＵ１００は、Ｓ２２にて引き下げたエンジン始動ＳＯＣを通常時の値に戻す（Ｓ２９）。これにより、一連の処理が終了する。

以上のように、本実施の形態においては、点火プラグ１７の先端への原因物質の堆積量を表す指標である積算判定値ΣＣが基準値ＲＥＦを超過した場合、すなわち、点火プラグ１７の着火機能が阻害され得る状態になった場合に、エンジン始動ＳＯＣを引き上げる。これにより、車両１のＥＶ走行に伴いバッテリ８０のＳＯＣが低下した際にエンジン始動ＳＯＣに達しやすくなる。つまり、エンジン１０を始動するＳＯＣ条件が緩和される。よって、本実施の形態によれば、燃焼室内の温度上昇を促進する抑制制御をより速やかに、あるいは高頻度に実行し、原因物質を適切に除去できる。その結果、エンジン１０の信頼性および性能を向上させることができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン、１１ エアクリーナ、１２ 吸気ダクト、１３ スロットル弁、１４ サージタンク、１５ 吸気マニホールド、１６ インジェクタ、１７ 点火プラグ、１８ 排気マニホールド、１９ 触媒装置、１９１ 第１の触媒、１９２ 第２の触媒、２０ エンジンセンサ、２１ エアフローメータ、２２ 吸気温センサ、２３ スロットル開度センサ、２４ 油温センサ、２５ プラグ温度センサ、２６ クランクポジションセンサ、２７ 冷却水温センサ、２８ ノックセンサ、２９ 空燃比センサ、３１，３２ モータジェネレータ、４０ 動力分割機構、４１ サンギヤ、４２ ピニオンギヤ、４３ キャリア、４４ リングギヤ、５１ 駆動軸、５２ 減速機、５３ 駆動輪、６０ ＰＣＵ、７１ インレット、７２ 充電リレー、７３ ＳＭＲ、８０ バッテリ、９０ 電池センサ、１００ ＥＣＵ、１０１ プロセッサ、１０２ メモリ。

Claims (1)

1. 燃焼室内の混合気に点火する点火プラグを含むエンジンと、
   走行用のモータと、
   前記モータに電力を供給するバッテリと、
   前記点火プラグのくすぶりの原因となる原因物質の前記点火プラグへの堆積量が基準量を上回った場合、前記エンジンの駆動中に前記燃焼室内の温度を上昇させることで前記原因物質を除去する除去制御を実行する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記バッテリのＳＯＣが所定値を上回っている間は前記エンジンを停止し、前記バッテリのＳＯＣが前記所定値を下回った場合に前記エンジンを始動するように構成され、
   前記堆積量が前記基準量を上回った場合には、前記堆積量が前記基準量を下回っている場合と比べて、前記所定値を高くする、ハイブリッド車両。
   

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