JP2022128917A - エンジン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタが十分に再生されないのを抑制する。【解決手段】複数気筒のエンジンを備えるエンジン装置において、フィルタに粒子状物質が所定量以上堆積したときには、フィルタの温度およびフィルタの粒子状物質の堆積量に基づいて、燃料カットの対象とする対象気筒数を設定し、対象気筒数の気筒の燃料カットを実行する。これにより、対象気筒数が値１以上である場合すなわち少なくとも一部の気筒について燃料カットを実行する場合には、対象気筒数が値０である場合すなわち全ての気筒について燃料カットを実行しない（燃料噴射を実行する）場合に比して、フィルタに供給される空気（酸素）が多いため、フィルタが十分に再生されないのを抑制することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン装置に関する。

従来、この種のエンジン装置としては、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタが排気通路に設けられた内燃機関を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このエンジン装置では、燃料カットが実行されているときにおいて、積算空気量が燃料カット中止空気量以上であるときには、フィルタの過熱を抑制するために、燃料カットの実行を中止する。

特開２０１９－１９０３５８号公報

上述のエンジン装置では、エンジンの全ての気筒の燃料カットを実行しているときに積算空気量が燃料カット中止空気量以上であるときには、全ての気筒の燃料カットの実行を中止する（燃料噴射を再開する）。このため、その後に、フィルタに十分な空気（酸素）が供給されずにフィルタが十分に再生されない可能性がある。

本発明のエンジン装置は、フィルタが十分に再生されないのを抑制することを主目的とする。

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のエンジン装置は、
排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられた複数気筒のエンジンと、
前記エンジンを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記フィルタに粒子状物質が所定量以上堆積したときには、前記フィルタの温度および前記フィルタの粒子状物質の堆積量に基づいて、燃料カットの対象とする対象気筒数を設定し、前記対象気筒数の気筒の燃料カットを実行する、
ことを要旨とする。

この本発明のエンジン装置では、フィルタに粒子状物質が所定量以上堆積したときには、フィルタの温度および前記フィルタの粒子状物質の堆積量に基づいて、燃料カットの対象とする対象気筒数を設定し、対象気筒数の気筒の燃料カットを実行する。これにより、対象気筒数が値１以上である場合すなわち少なくとも一部の気筒について燃料カットを実行する場合には、対象気筒数が値０である場合すなわち全ての気筒について燃料カットを実行しない（燃料噴射を実行する）場合に比して、フィルタに供給される空気（酸素）が多いため、フィルタが十分に再生されないのを抑制することができる。また、対象気筒数がエンジンの気筒数未満である場合すなわち少なくとも一部の気筒について燃料噴射を実行する場合には、対象気筒数がエンジンの気筒数に等しい場合すなわち全ての気筒について燃料カットを実行する場合に比して、フィルタに供給される酸素が少なく且つに燃焼ガスによる冷却効果が大きいため、フィルタが過熱するのを抑制することができる。さらに、フィルタの温度とフィルタの粒子状物質の堆積量とに基づいて対象気筒数を設定することにより、フィルタの過熱の抑制とフィルタの再生との両立をより適切に図ることができる。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記フィルタに粒子状物質が前記所定量以上堆積したときにおいて、前記エンジンの全ての気筒の燃料カットの実行中に前記フィルタが過熱する可能性があると判定したときに、前記フィルタの温度および前記フィルタの粒子状物質の堆積量に基づいて前記対象気筒数を設定し、または、所定時間ごとまたは所定積算空気量ごとに、前記フィルタの温度および前記フィルタの粒子状物質の堆積量に基づいて前記対象気筒数を設定するものとしてもよい。こうすれば、対象気筒数をより適切に設定することができる。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記フィルタの温度が高いほど少なくなるように前記対象気筒数を設定するものとしてもよい。また、前記制御装置は、前記フィルタの粒子状物質の堆積量が多いほど少なくなるように前記対象気筒数を設定するものとしてもよい。さらに、前記制御装置は、前記エンジンの要求トルクが大きいほど少なくなるように前記対象気筒数を設定するものとしてもよい。これらのようにすれば、対象気筒数をより適切に設定することができる。

本発明の一実施例としてのエンジン装置２１を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン装置２１の構成の概略を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 フィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍと対象気筒数Ｎｃｔとの関係の一例を示す説明図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置２１を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、エンジン装置２１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１に示すように、エンジン装置２１と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０とを備える。ここで、エンジン装置２１は、エンジン２２と、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４とを有する。

エンジン２２は、例えばガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気、圧縮、膨張（爆発燃焼）、排気の４行程により動力を出力する４気筒の内燃機関として構成されている。図２に示すように、エンジン２２は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁１２６と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁１２７とを有する。エンジン２２は、ポート噴射弁１２６と筒内噴射弁１２７とを有することにより、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとのうちの何れかで運転可能となっている。ポート噴射モードでは、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してスロットルバルブ１２４やサージタンク１２５を通過させると共に、吸気管１２３のサージタンク１２５よりも下流側のポート噴射弁１２６から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９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、シリンダボア１３１内で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２３の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、ポート噴射モードと同様に空気を燃焼室１２９に吸入し、吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁１２７から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト２３の回転運動を得る。共用噴射モードでは、空気を燃焼室１２９に吸入する際にポート噴射弁１２６から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁１２７から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト２３の回転運動を得る。これらの噴射モードは、エンジン２２の運転状態に基づいて切り替えられる。燃焼室１２９から排気バルブ１３３を介して排気管１３４に排出される排気は、浄化装置１３５およびＰＭフィルタ１３６を介して外気に排出される。浄化装置１３５は、排気中の一酸化炭素（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）１３５ａを有する。ＰＭフィルタ１３６は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集する。なお、ＰＭフィルタ１３６に代えて、三元触媒の浄化機能と粒子状物質に対する捕集機能とを組み合わせた四元触媒が用いられるものとしてもよい。

エンジン２２は、エンジンＥＣＵ２４により運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。

エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒ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Ｔｗを挙げることができる。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３３を開閉するエキゾースト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からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。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１２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２３のスロットルバルブ１２４よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ１２３ａからの吸入空気量Ｑａ、吸気管
１２３のスロットルバルブ１２４よりも上流側に取り付けられた温度センサ１２３ｔからの吸気温Ｔａ、サージタンク１２５に取り付けられた圧力センサ１２５ａからのサージ圧Ｐｓも挙げることができる。排気管１３４の浄化装置１３５よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ１３７からのフロント空燃比ＡＦ１や、排気管１３４の浄化装置１３５よりも下流側に取り付けられたリヤ空燃比センサ１３８からのリヤ空燃比ＡＦ２、ＰＭフィルタ１３６の前後の差圧（上流側と下流側との差圧）を検出する差圧センサ１３６ａからの差圧ΔＰも挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力される。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ１２４への制御信号や、ポート噴射弁１２６への制御信号、筒内噴射弁１２７への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのエンジン２２のクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算する。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ１２３ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて負荷率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算する。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、差圧センサ１３６ａからの差圧ΔＰに基づいてＰＭフィルタ１３６に堆積した粒子状物質の堆積量としてのＰＭ堆積量Ｑｐｍを演算したり、エンジン２２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬに基づいてＰＭフィルタ１３６の温度としてのフィルタ温度Ｔｆを演算したりする。

図１に示すように、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２３が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる相電流を検出する図示しない電流センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の各相の相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２を挙げることができる。モータＥＣ
Ｕ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力される。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算する。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２により管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた図示しない電流センサからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算する。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）やエンジン２２の運転停止を伴って走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。これらの走行モードでは、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づく駆動軸３６に要求される走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２およびモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されていて且つアクセルオフされたときの動作について説明する。ここで、ＰＭフィルタ１３６の再生は、エンジン２２の少なくとも一部の気筒の燃料カットを実行したときに、ＰＭフィルタ１３６に空気（酸素）が供給され、ＰＭフィルタ１３６に堆積した粒子状物質が燃焼することにより行なわれる。ＰＭフィルタ１３６の再生要求は、例えば、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ１以上で且つフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｒｅｆ１以上であるときに開始され、その後に、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ１以下の閾値Ｑｐｍｒｅｆ２未満に至ったときやフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｒｅｆ１以下の閾値Ｔｆｒｅｆ２未満に至ったときに終了される。閾値Ｑｐｍｒｅｆ１としては、ＰＭフィルタ１３６の再生が必要であると判断できるＰＭ堆積量Ｑｐｍの範囲の下限値が用いられる。閾値Ｔｆｒｅｆ１としては、ＰＭフィルタ１３６を再生可能であると判断できるフィルタ温度Ｔｆの範囲の下限値が用いられる。閾値Ｑｐｍｒｅｆ２や閾値Ｔｆｒｅｆ２は、ＰＭフィルタ１３６の再生が完了した（ＰＭフィルタ１３６に堆積した粒子状物質が十分な燃焼が完了した）と判断できるＰＭ堆積量Ｑｐｍの範囲の上限値やフィルタ温度Ｔｆの範囲の上限値が用いられる。

図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されていて且つアクセルオフされたときに実行される。このルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットを実行する（ステップＳ１００）。これにより、上述したように、ＰＭフィルタ１３６に空気（酸素）が供給され、ＰＭフィルタ１３６に堆積した粒子状物質が燃焼し、ＰＭフィルタ１３６の再生が行なわれる。なお、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、こうしたエンジン２２の制御に加えて、走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。

そして、吸入空気量Ｑａやフィルタ温度Ｔｆ、ＰＭ堆積量Ｑｐｍなどのデータを入力する（ステップＳ１１０）。ここで、吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ１２３ａにより検出された値が入力される。フィルタ温度Ｔｆは、エンジン２２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬに基づいて演算された値が入力される。ＰＭ堆積量Ｑｐｍは、差圧センサ１３６ａからの差圧ΔＰに基づいて演算された値が入力される。

こうしてデータを入力すると、入力した吸入空気量Ｑａやフィルタ温度Ｔｆ、ＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットを継続するとＰＭフィルタ１３６が過熱する（フィルタ温度Ｔｆが過熱温度Ｔｆｏｈ以上に至る）可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。エンジン２２の全ての気筒の燃料カットを実行しているときには、ＰＭフィルタ１３６に供給される空気（酸素）が十分に多いために、粒子状物質の燃焼による発熱量が大きくなりやすく、フィルタ温度Ｔｆが過度に高くなりやすい。ステップＳ１２０の処理は、このことを踏まえた処理であり、例えば、フィルタ温度Ｔｆと、吸入空気量ＱａおよびＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づく閾値Ｔｆｒｅｆと、を比較することにより行なうことができる。ＰＭフィルタ１３６が過熱する可能性がないと判定したときには、ステップＳ１１０に戻る。この場合、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットを継続する。なお、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理を繰り返し実行しているときに、アクセルオンされたときには、本ルーチンを終了し、エンジン２２の全ての気筒の燃料噴射を再開する。また、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理を繰り返し実行しているときに、アクセルオフが継続されていて且つＰＭフィルタ１３６の再生要求が終了したときには、本ルーチンの実行を終了するものの、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットを継続し、その後に、アクセルオンされたときに、エンジン２２の全ての気筒の燃料噴射を再開する。

ステップ１２０でＰＭフィルタ１３６が過熱する可能性があると判定したときには、フィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍとに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、対象気筒数Ｎｃｔは、エンジン２２（実施例では４気筒）における燃料カットの対象とする気筒の数であり、例えば、フィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍと対象気筒数Ｎｃｔとの予め定められた関係にフィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍとを適用することにより設定することができる。図４は、フィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍと対象気筒数Ｎｃｔとの関係の一例を示す説明図である。図示するように、対象気筒数Ｎｃｔは、値０よりも大きく且つエンジン２２の気筒数（実施例では値４）よりも小さい範囲内で、フィルタ温度Ｔｆが高いほど少なく且つＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど少なくなるように設定される。ＰＭフィルタ１３６は、フィルタ温度Ｔｆが高いほど過熱しやすく且つＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど粒子状物質の燃焼による発熱量が大きくなるために過熱しやすい。また、フィルタ温度Ｔｆは、燃料カットの対象とする気筒の数（対象気筒数Ｎｃｔ）が少ないほど、ＰＭフィルタ１３６に供給される酸素が少なくなると共に燃焼ガスによる冷却効果が増大し、上昇が抑制される。実施例では、これらを踏まえて、上述のように対象気筒数Ｎｃｔを設定するものとした。

こうして対象気筒数Ｎｃｔを設定すると、設定した対象気筒数Ｎｃｔの気筒の燃料カットを継続すると共に、エンジン２２の全ての気筒数から対象気筒数Ｎｃｔを減じた気筒数の燃料カットを停止して即ち燃料噴射を再開して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。一部の気筒について燃料カットを停止する（燃料噴射を再開する）ことにより、全ての気筒について燃料カットを停止する（燃料噴射を再開する）ものに比して、ＰＭフィルタ１３６に供給される空気（酸素）が多いため、ＰＭフィルタ１３６が十分に再生されないのを抑制することができる。また、全ての気筒について燃料カットを継続するものに比して、ＰＭフィルタ１３６に供給される酸素が少なく且つ燃焼ガスによる冷却効果が大きいため、ＰＭフィルタ１３６が過熱するのを抑制することができる。さらに、フィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍとに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定することにより、ＰＭフィルタ１３６の過熱の抑制とＰＭフィルタ１３６の再生との両立をより適切に図ることができる。なお、本ルーチンの終了後には、対象気筒数Ｎｃｔの気筒の燃料カットを継続しているときにアクセルオンされたときには、エンジン２２の全ての気筒の燃料噴射を再開する。また、対象気筒数Ｎｃｔの気筒の燃料カットを継続しているときに、アクセルオフが継続されていて且つＰＭフィルタ１３６の再生要求が終了したときには、対象気筒数Ｎｃｔの気筒の燃料カットを継続し、その後に、アクセルオンされたときに、エンジン２２の全ての気筒の燃料噴射を再開する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０が備えるエンジン装置２１では、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されているときにおいて、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットの実行中にＰＭフィルタ１３６が過熱する可能性があると判定したときには、フィルタ温度ＴｆおよびＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定し、対象気筒数Ｎｃｔの気筒の燃料カットを実行する即ちエンジン２２の全ての気筒数から対象気筒数Ｎｃｔを減じた気筒数の燃料噴射を再開する。これにより、全ての気筒について燃料カットを停止する（燃料噴射を再開する）ものに比して、ＰＭフィルタ１３６が十分に再生されないのを抑制することができる。また、全ての気筒について燃料カットを継続するものに比して、ＰＭフィルタ１３６が過熱するのを抑制することができる。さらに、フィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍとに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定することにより、ＰＭフィルタ１３６の過熱の抑制とＰＭフィルタ１３６の再生との両立をより適切に図ることができる。

実施例のエンジン装置２１では、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されているときにおいて、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットの実行中にＰＭフィルタ１３６が過熱する可能性があると判定したときに、フィルタ温度ＴｆおよびＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定するものとした。しかし、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されているときにおいて、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットの実行中には、ＰＭフィルタ１３６が過熱する可能性があるか否かに拘わらずに、フィルタ温度ＴｆおよびＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定するものとしてもよい。

実施例のエンジン装置２１では、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されているときにおいて、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットの実行中にＰＭフィルタ１３６が過熱する可能性があると判定したときに、フィルタ温度ＴｆおよびＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定するものとした。しかし、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されているときには、エンジン２２の全ての気筒の燃料カットの実行中であるか否かに拘わらずに、所定時間ごとまたは所定積算空気量ごとに、フィルタ温度ＴｆおよびＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定するものとしてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ２４は、図３の処理ルーチンに代えて図５の処理ルーチンを実行するものとしてもよい。このルーチンは、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されているときに、所定時間ごとまたは所定積算空気量ごとに繰り返し実行される。

図５の処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の要求トルクＴｅ＊やフィルタ温度Ｔｆ、ＰＭ堆積量Ｑｐｍなどのデータを入力する（ステップＳ２００）。ここで、エンジン２２の要求トルクＴｅ＊は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づく駆動軸３６の走行用トルクＴｄ＊に基づいて設定された値が入力される。フィルタ温度ＴｆやＰＭ堆積量Ｑｐｍは、図３の処理ルーチンと同様に入力される。

こうしてデータを入力すると、要求トルクＴｅ＊とフィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍとに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定し（ステップＳ２１０）、設定した対象気筒数Ｎｃｔの気筒の燃料カットを実行すると共にエンジン２２の全ての気筒数から対象気筒数Ｎｃｔを減じた気筒数の燃料噴射を実行して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。この場合の対象気筒数Ｎｃｔは、例えば、要求トルクＴｅ＊とフィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍと対象気筒数Ｎｃｔとの予め定められた関係に要求トルクＴｅ＊とフィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍとを適用することにより設定することができる。対象気筒数Ｎｃｔは、値０以上で且つエンジン２２の気筒数（実施例では値４）以下の範囲内で、フィルタ温度Ｔｆが高いほど少なく且つＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど少なく且つエンジン２２の要求トルクＴｅ＊が大きいほど少なくなるように設定される。上述したように、ＰＭフィルタ１３６は、フィルタ温度Ｔｆが高いほど過熱しやすく且つＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど粒子状物質の燃焼による発熱量が大きくなるために過熱しやすい。また、フィルタ温度Ｔｆは、燃料カットの対象とする気筒の数（対象気筒数Ｎｃｔ）が少ないほど、ＰＭフィルタ１３６に供給される酸素が少なくなると共に燃焼ガスによる冷却効果が増大し、上昇が抑制される。さらに、エンジン２２から出力可能なトルクは、対象気筒数Ｎｃｔが多くなるほど小さくなる。本ルーチンでは、これらを踏まえて、上述のように対象気筒数Ｎｃｔを設定するものとした。

これにより、対象気筒数Ｎｃｔが値１以上である場合すなわち少なくとも一部の気筒について燃料カットを実行する場合、対象気筒数Ｎｃｔが値０である場合すなわち全ての気筒について燃料カットを実行しない（燃料噴射を実行する）場合に比して、ＰＭフィルタ１３６に供給される空気（酸素）が多いため、ＰＭフィルタ１３６が十分に再生されないのを抑制することができる。また、対象気筒数Ｎｃｔが値３以下である場合すなわち少なくとも一部の気筒について燃料噴射を実行する場合、対象気筒数Ｎｃｔが値４である場合すなわち全ての気筒について燃料カットを実行する場合に比して、ＰＭフィルタ１３６に供給される酸素が少なく且つ燃焼ガスによる冷却効果が大きいため、ＰＭフィルタ１３６が過熱するのを抑制することができる。さらに、要求トルクＴｅ＊とフィルタ温度ＴｆとＰＭ堆積量Ｑｐｍとに基づいて対象気筒数Ｎｃｔを設定することにより、ＰＭフィルタ１３６の過熱の抑制とＰＭフィルタ１３６の再生とエンジン２２からの要求トルクＴｅ＊の出力とをより適切に成立させることができる。また、対象気筒数Ｎｃｔが逐次更新されるため、対象気筒数Ｎｃｔをより適切に設定することができる。

実施例のエンジン装置２１では、図３や図５の処理ルーチンは、ＰＭフィルタ１３６の再生が要求されているとき即ちＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ１以上で且つフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｒｅｆ１以上であるときに実行されるものとした。しかし、図３や図５の処理ルーチンは、フィルタ温度Ｔｆに拘わらずに、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ１以上のときに実行されるものとしてもよい。

実施例のエンジン装置２１では、エンジン２２は、４気筒であるものとした。しかし、エンジン２２は、複数気筒であればよく、例えば、６気筒や８気筒であるものとしてもよい。

実施例のエンジン装置２１では、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車２０に搭載されるものとした。しかし、エンジンと１つのモータとを備えるいわゆる１モータハイブリッド自動車に搭載されるものとしてもよい。また、走行用のモータを備えずにエンジンからの動力だけを用いて走行する一般的な自動車に搭載されるものとしてもよい。

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「エンジン」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「制御装置」に相当する。

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。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２１ エンジン装置、２２ エンジン、２３ クランクシャフト、２４ エンジンＥＣＵ、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータＥＣＵ、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、５２ バッテリＥＣＵ、５４ 電力ライン、７０ ＨＶＥＣＵ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２３ 吸気管、１２３ａ エアフローメータ、１２３ｔ 温度センサ、１２４ スロットルバルブ、１２４ａ スロットルバルブポジションセンサ、１２５ サージタンク、１２５ａ 圧力センサ、１２６ ポート噴射弁、１２７ 筒内噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１２９ 燃焼室、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３３ 排気バルブ、１３４ 排気管、１３５ 浄化装置、１３５ａ 浄化触媒、１３６ ＰＭフィルタ、１３６ａ 差圧センサ、１３７ フロント空燃比センサ、１３８ リヤ空燃比センサ、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、２２８ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、３２０ 自動車、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (2)

1. 排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられた複数気筒のエンジンと、
   前記エンジンを制御する制御装置と、
   を備えるエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記フィルタに粒子状物質が所定量以上堆積したときには、前記フィルタの温度および前記フィルタの粒子状物質の堆積量に基づいて、燃料カットの対象とする対象気筒数を設定し、前記対象気筒数の気筒の燃料カットを実行する、
   エンジン装置。
2. 請求項１記載のエンジン装置であって、
   前記制御装置は、
   前記フィルタに粒子状物質が前記所定量以上堆積したときにおいて、
   前記エンジンの全ての気筒の燃料カットの実行中に前記フィルタが過熱する可能性があると判定したときに、前記フィルタの温度および前記フィルタの粒子状物質の堆積量に基づいて前記対象気筒数を設定し、または、
   所定時間ごとまたは所定積算空気量ごとに、前記フィルタの温度および前記フィルタの粒子状物質の堆積量に基づいて前記対象気筒数を設定する、
   エンジン装置。

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