JP2023048429A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な触媒の機能を担保しつつ、燃焼状態の不安定化、及び燃費の悪化を抑える。【解決手段】車両５００は、点火プラグ１９、触媒２２、及びクランク軸３１を備えた内燃機関１０と、クランク軸３１に連結し、車両５００を前進させるドライブレンジ、又は車両５００を後進させるリバースレンジにシフトレンジを切り替え可能な自動変速機５０とを有する。車両５００の制御装置１００は、点火プラグ１９の点火時期を圧縮上死点よりも遅角側にすることによって触媒２２の暖機を促進する触媒暖機処理を実行可能である。制御装置１００は、触媒暖機処理の実行中、自動変速機５０のシフトレンジがリバースレンジである場合にはシフトレンジがドライブレンジである場合に比べ、点火プラグ１９の点火時期を進角側の時期とし、且つ機関回転速度を低くする。【選択図】図１

Description

この発明は、車両の制御装置に関する。

特許文献１に開示された車両は、内燃機関、自動変速機、及び制御装置を有する。内燃機関は、気筒内で点火を行う点火プラグ、及び排気を浄化する触媒を有する。また、内燃機関は、気筒内での燃料の燃焼に伴い回転するクランク軸を有する。自動変速機は、クランク軸に連結している。

制御装置は、内燃機関の始動直後において触媒の推定温度が閾値未満の場合、点火時期を遅角補正する。これにより、排気が高温のまま触媒に至りやすくなり、触媒の暖機が促進される。この点火時期の遅角補正にあたって、制御装置は、自動変速機のシフトレンジが走行レンジである場合と非走行レンジである場合とで遅角補正量を変更する。

特開２００８－００８１８４号公報

触媒の暖機を促進すべく点火時期の遅角量を大きくすると、混合気の燃焼状態が不安定になる。また、触媒の暖機を促進すべく機関回転速度を高くすると、燃料の消費量が多くなることから、燃費が悪化する。触媒の暖機を行うにあたっては、これら燃焼状態、及び燃費を考慮しつつ、触媒が最適に機能するように暖機を進める必要がある。

ここで、自動変速機のシフトレンジが走行レンジである場合のうち、ドライブレンジが選択されている場合とリバースレンジが選択されている場合とでは、内燃機関に要求される出力が異なり、それに応じて排気の量が異なる。それに伴い、それぞれのときに必要となる触媒の排気浄化能、さらにいえば触媒の暖機を行うにあたって必要とされる暖機の速度は異なる。したがって、ドライブレンジとリバースレンジとでは、触媒の暖機の速度、燃焼状態、及び燃費のうち、触媒の暖機を行う際に優先させるべきものは異なる。そのため、これら３つの要素を全て考慮したとき、特許文献１のように単に走行レンジと非走行レンジという括りで触媒の暖機に係る制御を変更しただけでは、それぞれのシフトレンジに応じた最適な制御を必ずしも行うことができないおそれがある。

上記課題を解決するための車両の制御装置は、気筒内で点火を行う点火プラグ、排気を浄化する触媒、及びクランク軸を備えた内燃機関と、前記クランク軸に連結し、車両を前進させるドライブレンジ、又は車両を後進させるリバースレンジにシフトレンジを切り替え可能な自動変速機とを有する車両に適用され、前記点火プラグの点火時期を圧縮上死点よりも遅角側にすることによって前記触媒の暖機を促進する触媒暖機処理を実行可能であり、前記触媒暖機処理の実行中、前記自動変速機のシフトレンジが前記リバースレンジである場合にはシフトレンジが前記ドライブレンジである場合に比べ、前記点火プラグの点火時期を進角側の時期とし、且つ機関回転速度を低くする。

車両がリバースレンジで走行する場合には、ドライブレンジで走行する場合に比べて、内燃機関に要求される出力が小さい。そして、排気の量も少ない。そのため、触媒暖機処理の実行中におけるシフトレンジがリバースレンジである場合、触媒の排気浄化能、すなわち触媒の温度はさほど高くなくてもよい。したがって、触媒暖機処理中のシフトレンジがリバースレンジである場合には、触媒の暖機の速度を抑えることが許容される。そこで、上記構成では、シフトレンジがリバースレンジである場合には、シフトレンジがドライブレンジである場合よりも点火時期を進角側の時期とし、且つ機関回転速度を低くしている。これにより、必要な触媒の機能を担保しつつ、燃焼状態の不安定化、及び燃費の悪化を抑えることができる。

図１は、車両の概略構成図である。 図２は、シフトレンジ毎の始動時温度と目標機関回転速度との関係性を表した模式図である。 図３は、シフトレンジ毎の始動時温度と目標点火時期との関係性を表した模式図である。 図４は、触媒暖機処理の処理手順を表したフローチャートである。 図５は、触媒暖機処理の実行に伴う触媒の温度の時間変化の例を表したタイムチャートである。

以下、車両の制御装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
＜車両の概略構成＞
図１に示すように、車両５００は、内燃機関１０を有する。内燃機関１０は、車両５００の駆動源である。

内燃機関１０は、機関本体１０Ａ、及びクランク軸３１を有する。機関本体１０Ａは、複数の気筒１１を有する。各気筒１１は、機関本体１０Ａに区画された空間である。図示は省略するが、各気筒１１はピストンを収容している。各気筒１１内において、ピストンは往復動可能である。ピストンは、コネクティングロッドを介してクランク軸３１に連結している。ピストンの往復動に応じてクランク軸３１は回転する。

機関本体１０Ａは、ウォータージャケット１８を有する。ウォータージャケット１８は、冷却水が流通する通路である。ウォータージャケット１８は、複数の気筒１１の周囲に位置している。

内燃機関１０は、複数の点火プラグ１９を有する。点火プラグ１９は、気筒１１毎に設けられている。点火プラグ１９の先端は、気筒１１内に位置している。点火プラグ１９は、吸気と燃料との混合気に点火を行う。それに伴い、気筒１１内で混合気が燃焼する。

内燃機関１０は、吸気通路１５、スロットルバルブ１６、及び複数の燃料噴射弁１７を有する。吸気通路１５は、各気筒１１に吸気を導入するための通路である。吸気通路１５は、各気筒１１に接続している。スロットルバルブ１６は、吸気通路１５の途中に位置している。スロットルバルブ１６は、吸気通路１５に流入する吸気量ＧＡを調節する。複数の燃料噴射弁１７は、吸気通路１５における、スロットルバルブ１６から視て下流側に位置している。燃料噴射弁１７は、気筒１１毎に設けられている。燃料噴射弁１７は、燃料を噴射して気筒１１内へ燃料を供給する。

内燃機関１０は、排気通路２１、及び三元触媒（以下、単に触媒と記す。）２２を有する。排気通路２１は、各気筒１１から排気を排出するための通路である。排気通路２１は、各気筒１１に接続している。触媒２２は、排気通路２１の途中に位置している。触媒２２は、排気を浄化する。

内燃機関１０は、エアフロメータ６１、水温センサ６３、及びクランク角センサ６４を有する。エアフロメータ６１は、吸気通路１５における、スロットルバルブ１６から視て上流側に位置している。エアフロメータ６１は、吸気通路１５に流入する吸気量ＧＡを検出する。水温センサ６３は、ウォータージャケット１８の出口に位置している。水温センサ６３は、冷却水の温度ＴＷを検出する。クランク角センサ６４は、クランク軸３１の近傍に位置している。クランク角センサ６４は、クランク軸３１の回転位置ＣＲを検出する。エアフロメータ６１、水温センサ６３、及びクランク角センサ６４は、それぞれが検出した情報に応じた信号を出力する。

車両５００は、自動変速機５０を有する。自動変速機５０は、入力軸５２、出力軸５４、複数の係合要素５３、複数の遊星歯車機構、及び油圧回路５５を有する。入力軸５２は、上記クランク軸３１に連結している。出力軸５４は、ディファレンシャル等を介して車輪６０に連結している。複数の係合要素５３、及び複数の遊星歯車機構は、入力軸５２と出力軸５４との間に介在している。複数の係合要素５３は、クラッチ、及びブレーキのいずれかである。各係合要素５３は、油圧回路５５の油圧に応じて断接状態が切り替わる。各係合要素５３の断接状態が切り替わることにより、自動変速機５０は、予め設定されている４つのシフトレンジのいずれかに対応する変速段を形成可能である。４つのシフトレンジは、パーキングレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、及びリバースレンジである。パーキングレンジ、及びニュートラルレンジは、車両５００の非走行用の変速段を形成するシフトレンジである。ドライブレンジ、及びリバースレンジは、車両５００の走行用の変速段を形成するシフトレンジである。詳細には、ドライブレンジは、車両５００の前進走行用の変速段を形成するシフトレンジである。リバースレンジは、車両５００の後進走行用の変速段を形成するシフトレンジである。

車両５００は、シフトレバー８２を有する。シフトレバー８２は、車両５００の車室内に位置している。シフトレバー８２は、予め定められた４つの操作位置のいずれかに乗員が操作位置を切り替え可能なレバーである。各操作位置は、自動変速機５０における別々のシフトレンジと対応している。

車両５００は、アクセルペダル９４、及びブレーキペダル９５を有する。アクセルペダル９４、及びブレーキペダル９５は、乗員が踏み込むフットペダルである。
車両５００は、シフトポジションセンサ８４、アクセルセンサ８７、ブレーキセンサ８８、及び車速センサ８９を有する。シフトポジションセンサ８４は、シフトレバー８２の操作位置をレバー位置ＬＶとして検出する。アクセルセンサ８７は、アクセルペダル９４の踏み込み量をアクセル操作量ＡＣＣとして検出する。ブレーキセンサ８８は、ブレーキペダル９５の踏み込み量をブレーキ操作量ＢＫとして検出する。車速センサ８９は、車両５００の走行速度を車速ＳＰとして検出する。上記の各センサは、それぞれが検出した情報に応じた信号を出力する。

車両５００は、イグニッションスイッチ９９を有する。イグニッションスイッチ９９は、車両５００の起動用のスイッチである。イグニッションスイッチ９９は、乗員の操作によってオン、又はオフになる。イグニッションスイッチ９９は、オン、又はオフに応じた信号Ｙを出力する。

＜制御装置の概略構成＞
車両５００は、制御装置１００を有する。制御装置１００は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサとして構成し得る。なお、制御装置１００は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、またはそれらの組み合わせを含む回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）として構成してもよい。プロセッサは、ＣＰＵ１０２及び、ＲＡＭ並びにＲＯＭ１０４等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵ１０２に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。また、制御装置１００は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである記憶装置１０６を有する。

制御装置１００は、イグニッションスイッチ９９からの信号Ｙを受信する。また、制御装置１００は、車両５００に取り付けられている各種センサからの検出信号を受信する。具体的には、制御装置１００は、次の各パラメータについての検出信号を受信する。

・エアフロメータ６１が検出する吸気量ＧＡ
・水温センサ６３が検出する冷却水の温度ＴＷ
・クランク角センサ６４が検出するクランク軸３１の回転位置ＣＲ
・シフトポジションセンサ８４が検出するレバー位置ＬＶ
・アクセルセンサ８７が検出するアクセル操作量ＡＣＣ
・ブレーキセンサ８８が検出するブレーキ操作量ＢＫ
・車速センサ８９が検出する車速ＳＰ
制御装置１００は、自動変速機５０を制御対象とする。制御装置１００は、レバー位置ＬＶに応じて自動変速機５０のシフトレンジを切り替える。

制御装置１００は、内燃機関１０を制御対象とする。制御装置１００は、例えば、点火プラグ１９の点火時期Ｆ、スロットルバルブ１６の開度ＯＰ、及び燃料噴射弁１７が噴射する燃料量Ｊを制御する。なお、本実施形態では、点火プラグ１９の点火時期Ｆをつぎのように取り扱う。すなわち、点火対象とする気筒１１の圧縮上死点を「０」として、圧縮上死点前に設定される点火時期Ｆを負の値とし、圧縮上死点後に設定される点火時期Ｆを正の値とする。したがって、遅角側に設定されるほど点火時期Ｆの値は大きくなる。

制御装置１００は、内燃機関１０を制御するための複数の処理の一つとして、触媒暖機処理を実行可能である。触媒暖機処理は、内燃機関１０の冷間始動時に触媒２２の暖機を促進するための処理である。ここで、イグニッションスイッチ９９がオンになったときの冷却水の温度ＴＷを始動時温度ＴＳと呼称する。制御装置１００は、始動時温度ＴＳが規定温度ＴＫ以下の場合、車両５００の走行開始前の停車中に触媒暖機処理を行う。なお、上記の始動時温度ＴＳが低い場合、機関本体１０Ａの温度を含め、内燃機関１０全体の温度が低いと推定できる。したがって、触媒２２の温度２２Ｔも低いと推定できる。上記の規定温度ＴＫは、触媒２２が有効な排気浄化機能を発揮し得ない始動時温度ＴＳのうちの最大値として、例えば実験又はシミュレーションで予め定めてある。

制御装置１００は、触媒暖機処理では、点火プラグ１９の点火時期Ｆを圧縮上死点に対して遅角側へと補正したり、クランク軸３１の回転速度である機関回転速度ＮＥを高くしたりする。それらのことによって、制御装置１００は、触媒２２の暖機を促進する。なお、点火時期Ｆを遅角すると、気筒１１内での混合気の燃焼により生じた熱エネルギーの力学的エネルギーへの変換効率が低くなる。そして、排気に伝達される熱エネルギーが増加する。したがって、排気が高温になり易い。この高温の排気が触媒２２に至ることで、触媒２２の暖機を促進できる。また、機関回転速度ＮＥを高くすると、ピストンのフリクションに応じて排気が高温になり易い。この高温の排気が触媒２２に至ることで、触媒２２の暖機を促進できる。

さて、点火プラグ１９の点火時期Ｆを遅角したり機関回転速度ＮＥを高くしたりすることは、触媒２２の暖機を促進できる一方で、次のような背反がある。すなわち、点火時期Ｆを遅角すると、気筒１１内での混合気の燃焼状態が不安定になる。また、機関回転速度ＮＥを高くすると、燃料を多く消費することから、燃費が悪化する。制御装置１００は、触媒暖機処理では、これら混合気の燃焼状態、及び燃費についても考慮しつつ、触媒２２の暖機を進める。具体的には、制御装置１００は、自動変速機５０のシフトレンジとの対応から、触媒２２の暖機の速度、混合気の燃焼状態、及び燃費のうち優先するものを変更する。そして、優先する内容に応じて、点火プラグ１９の点火時期Ｆ、及び機関回転速度ＮＥを変更する。優先する内容とシフトレンジとの対応関係については、後述の作用の欄で説明する。

＜マップについて＞
制御装置１００は、触媒暖機処理の実行に際して利用する複数のマップを予め記憶している。これらのマップは、触媒暖機処理の実行中に内燃機関１０を制御する上で必要となる各種のパラメータの目標値を規定するものである。各種のパラメータとは、具体的には、機関回転速度ＮＥの目標値である目標機関回転速度ＮＥ＊、点火時期Ｆの目標値である目標点火時期Ｆ＊、及び吸気量ＧＡの目標値である目標吸気量ＧＡ＊である。なお、マップは、ドライブレンジ、リバースレンジ、及び非走行レンジという３つのシフトレンジの括りで、シフトレンジ毎に用意してある。非走行レンジとは、パーキングレンジ、及びニュートラルレンジの総称である。なお、以下の記載では、ドライブレンジ、及びリバースレンジのことを総称して走行レンジと呼称することもある。

＜ドライブレンジ用のマップ＞
制御装置１００は、ドライブ第１マップを予め記憶している。ドライブ第１マップは、ドライブレンジ用のマップである。ドライブ第１マップには、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標機関回転速度ＮＥ＊が定めてある。図２の一点鎖線で示すように、ドライブ第１マップにおける始動時温度ＴＳと目標機関回転速度ＮＥ＊との関係性は、基本的にはつぎのようになっている。すなわち、始動時温度ＴＳが高い程、目標機関回転速度ＮＥ＊は低い。

ドライブ第１マップにおける始動時温度ＴＳと目標機関回転速度ＮＥ＊との関係性は、始動時温度ＴＳに応じて必要になる触媒２２の暖機の速度と、燃費とを考慮して定めてある。すなわち、始動時温度ＴＳが低い場合、機関回転速度ＮＥを高くして触媒２２の暖機の速度を高くする必要がある。一方、始動時温度ＴＳが高い場合、既に触媒２２の温度が相応に高いことから、触媒２２の暖機の速度を抑えることを許容できる。つまり、機関回転速度ＮＥを抑え、その分、燃費を良好にすることが可能である。こうした事情を踏まえ、ドライブ第１マップでは、始動時温度ＴＳが高い程、目標機関回転速度ＮＥ＊は低くなっている。

制御装置１００は、ドライブ第２マップを予め記憶している。ドライブ第２マップは、ドライブ第１マップと同様、ドライブレンジ用のマップである。ドライブ第２マップには、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標点火時期Ｆ＊が定めてある。図３の一点鎖線で示すように、ドライブ第２マップにおける始動時温度ＴＳと目標点火時期Ｆ＊との関係性は、基本的にはつぎのようになっている。すなわち、始動時温度ＴＳが高い程、目標点火時期Ｆ＊は進角側の時期となっている。

ドライブ第２マップにおける始動時温度ＴＳと目標点火時期Ｆ＊との関係性は、始動時温度ＴＳに応じて必要になる触媒２２の暖機の速度と、混合気の燃焼状態とを考慮して定めてある。すなわち、始動時温度ＴＳが低い場合、点火時期Ｆの遅角量を大きくして触媒２２の暖機の速度を高くする必要がある。一方、始動時温度ＴＳが高い場合、既に触媒２２の温度２２Ｔが相応に高いことから、触媒２２の暖機の速度を抑えることを許容できる。つまり、点火時期Ｆの遅角量を抑え、その分、混合気の燃焼状態の安定化を図ることが可能である。こうした事情を踏まえ、ドライブ第２マップでは、始動時温度ＴＳが高い程、目標点火時期Ｆ＊は進角側の時期となっている。

なお、ドライブ第２マップの目標点火時期Ｆ＊は、始動時温度ＴＳ毎の基本点火時期ＦＢに対して遅角側へと点火時期Ｆを補正した値として定められている。始動時温度ＴＳ毎の基本点火時期ＦＢは、ドライブ第１マップで規定されている目標機関回転速度ＮＥ＊に応じたＭＢＴ点火時期である。ＭＢＴ点火時期とは、現状の機関運転状態において最大トルクを得ることのできる点火時期Ｆのことである。ここで、ドライブ第１マップで規定されている始動時温度ＴＳ毎の目標機関回転速度ＮＥ＊の値の範囲では、ＭＢＴ点火時期にさほどの違いはない。したがって、始動時温度ＴＳ毎の基本点火時期ＦＢは、概ね同じである。このことは、つぎのことを意味する。すなわち、ドライブ第２マップに規定されている目標点火時期Ｆ＊は、大きな正の値である程、つまり遅角側の値である程、基本点火時期ＦＢからの遅角側への補正量が大きい。なお、ドライブ第２マップに規定されている目標点火時期Ｆ＊は、ＭＢＴ点火時期から遅角側へと補正された値であることとの関連で、圧縮上死点よりも遅角側の時期になっている。ちなみに、ＭＢＴ点火時期は、厳密には、機関回転速度ＮＥ以外にも機関負荷等に応じて多少変化するが、機関負荷等による差異は小さい。そのため、目標機関回転速度ＮＥ＊に応じたＭＢＴ点火時期を定めるにあたっては、例えば、機関負荷等についてある一定値を仮定しておけばよい。

制御装置１００は、ドライブ第３マップを予め記憶している。ドライブ第３マップは、ドライブ第１マップ、及びドライブ第２マップと同様、ドライブレンジ用のマップである。ドライブ第３マップには、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標吸気量ＧＡ＊が定めてある。この目標吸気量ＧＡ＊は、ドライブ第１マップ、及びドライブ第２マップとの関連からつぎのように定めてある。例えば、ドライブ第１マップにおいて、始動時温度ＴＳが第１値であるときの目標機関回転速度ＮＥ＊が第２値であるとする。また、ドライブ第２マップにおいて、始動時温度ＴＳが第１値であるときの目標点火時期Ｆ＊が第３値であるとする。この場合、始動時温度ＴＳが第１値であるときの目標吸気量ＧＡ＊は、目標点火時期Ｆ＊が第３値であるときに目標機関回転速度ＮＥ＊を第２値に維持するのに必要な吸気量ＧＡとして定めてある。こういった要領で、始動時温度ＴＳ毎に目標吸気量ＧＡ＊が定めてある。

＜リバースレンジ用のマップ＞
制御装置１００は、リバース第１マップを予め記憶している。リバース第１マップは、リバースレンジ用のマップである。リバース第１マップには、ドライブ第１マップと同様、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標機関回転速度ＮＥ＊が定めてある。リバース第１マップにおける、始動時温度ＴＳと目標機関回転速度ＮＥ＊との関係性は、ドライブ第１マップと同じである。すなわち、図２の実線で示すように、リバース第１マップでは、始動時温度ＴＳが高い程、目標機関回転速度ＮＥ＊は低い。なお、図２に示すように、同じ始動時温度ＴＳで比較すると、実線で示すリバース第１マップにおける目標機関回転速度ＮＥ＊は、一点鎖線で示すドライブ第１マップにおける目標機関回転速度ＮＥ＊よりも低い。理由は後述の作用の欄で説明する。

制御装置１００は、リバース第２マップを予め記憶している。リバース第２マップは、リバース第１マップと同様、リバースレンジ用のマップである。リバース第２マップには、ドライブ第２マップと同様、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標点火時期Ｆ＊が定めてある。リバース第２マップにおける、始動時温度ＴＳと目標点火時期Ｆ＊との関係性は、ドライブ第２マップと同じである。すなわち、図３の実線で示すように、リバース第２マップでは、始動時温度ＴＳが高い程、目標点火時期Ｆ＊は進角側の時期になっている。なお、リバース第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊は、ドライブ第２マップと同様、基本点火時期ＦＢに対して遅角側へと点火時期Ｆを補正した値として定めてある。また、リバース第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊は、圧縮上死点よりも遅角側の時期になっている。

図３に示すように、同じ始動時温度ＴＳで比較すると、実線で示すリバース第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊は、一点鎖線で示すドライブ第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊よりも進角側の時期である。その理由については後述の作用の欄で説明する。ここで、リバース第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊に関して、基本点火時期ＦＢからの遅角側への補正量をリバース補正量と呼称する。また、上記したドライブ第１マップにおける目標点火時期Ｆ＊に関して、基本点火時期ＦＢからの遅角側への補正量をドライブ補正量と呼称する。同じ始動時温度ＴＳで比較したとき、リバース補正量とドライブ補正量とはつぎのような関係にある。前提として、同じ始動時温度ＴＳで比較したとき、リバース第１マップの目標機関回転速度ＮＥ＊から定まる基本点火時期ＦＢと、ドライブ第１マップの目標機関回転速度ＮＥ＊から定まる基本点火時期ＦＢとは、概ね同じである。したがって、リバース補正量とドライブ補正量とは、前者の方が後者よりも小さいという関係にある。

制御装置１００は、リバース第３マップを予め記憶している。リバース第３マップは、リバース第１マップ、及びリバース第２マップと同様、リバースレンジ用のマップである。リバース第３マップには、ドライブ第３マップと同様、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標吸気量ＧＡ＊が定めてある。リバース第３マップにおける目標吸気量ＧＡ＊は、ドライブ第３マップと同様の観点で定めてある。

＜非走行レンジ用のマップ＞
制御装置１００は、非走行第１マップを予め記憶している。非走行第１マップは、非走行レンジ用のマップである。非走行第１マップには、ドライブ第１マップと同様、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標機関回転速度ＮＥ＊が定めてある。非走行第１マップにおける、始動時温度ＴＳと目標機関回転速度ＮＥ＊との関係性は、ドライブ第１マップと同じである。すなわち、図２の二点鎖線で示すように、非走行第１マップでは、始動時温度ＴＳが高い程、目標機関回転速度ＮＥ＊は低い。なお、図２に示すように、同じ始動時温度ＴＳで比較すると、二点鎖線で示す非走行第１マップにおける目標機関回転速度ＮＥ＊は、一点鎖線で示すドライブ第１マップにおける目標機関回転速度ＮＥ＊よりも高い。その理由については後述の作用の欄で説明する。

制御装置１００は、非走行第２マップを予め記憶している。非走行第２マップは、非走行第１マップと同様、非走行レンジ用のマップである。非走行第２マップには、ドライブ第２マップと同様、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標点火時期Ｆ＊が定めてある。非走行第２マップにおける、始動時温度ＴＳと目標点火時期Ｆ＊との関係性は、ドライブ第２マップと同じである。すなわち、図３の二点鎖線で示すように、非走行第２マップでは、始動時温度ＴＳが高い程、目標点火時期Ｆ＊は進角側の時期である。非走行第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊は、ドライブ第２マップと同様、基本点火時期ＦＢに対して遅角側へと点火時期Ｆを補正した値として定めてある。また、非走行第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊は、圧縮上死点よりも遅角側の時期になっている。なお、図３に示すように、同じ始動時温度ＴＳで比較すると、二点鎖線で示す非走行第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊は、一点鎖線で示すドライブ第２マップにおける目標点火時期Ｆ＊よりも遅角側の時期である。このことは、リバース第２マップとドライブ第２マップとの比較で説明したのと同様の観点において、つぎのことを意味する。すなわち、同じ始動時温度ＴＳで比較すると、非走行補正量は、ドライブ補正量よりも大きい。非走行補正量とは、非走行第２マップで規定されている目標点火時期Ｆ＊に関して、基本点火時期ＦＢからの遅角側への補正量のことである。なお、非走行第２マップとドライブ第２マップとに違いがある理由については、後述の作用の欄で説明する。

制御装置１００は、非走行第３マップを予め記憶している。非走行第３マップは、非走行第１マップ、及び非走行第２マップと同様、非走行レンジ用のマップである。非走行第３マップには、ドライブ第３マップと同様、触媒２２の暖機が必要な所定の始動時温度ＴＳの範囲内において、始動時温度ＴＳ毎に目標吸気量ＧＡ＊が定めてある。非走行第３マップにおける目標吸気量ＧＡ＊は、ドライブ第３マップと同様の観点で定めてある。

＜触媒暖機処理の具体的な処理内容＞
制御装置１００は、イグニッションスイッチ９９がオンになると、そのときの冷却水の温度ＴＷを始動時温度ＴＳとして取得する。制御装置１００は、始動時温度ＴＳが上記の規定温度ＴＫよりも大きいときには、通常のアイドル処理を行う。すなわち、制御装置１００は、通常のアイドル処理では、機関回転速度ＮＥがアイドル回転速度になるように内燃機関１０を制御する。アイドル回転速度は、内燃機関１０が自立して運転を継続できる最小限度の機関回転速度ＮＥとして予め定めてある。

一方、制御装置１００は、始動時温度ＴＳが規定温度ＴＫ以下のときには、触媒暖機処理を開始する。なお、制御装置１００は、触媒暖機処理を開始すると、イグニッションスイッチ９９がオンになってからの吸気量ＧＡの積算値である積算吸気量ＧＡｓの算出を開始する。

図４に示すように、制御装置１００は、触媒暖機処理を開始すると、先ずステップＳ１０の処理を実行する。ステップＳ１０において、制御装置１００は、自動変速機５０の現状のシフトレンジを判別する。制御装置１００は、最新のレバー位置ＬＶ、又は自動変速機５０に関する制御内容に基づいてこの判定を行う。制御装置１００は、自動変速機５０のシフトレンジを判別すると、処理をステップＳ２０に進める。

ステップＳ２０において、制御装置１００は、ステップＳ１０で判別したシフトレンジに応じたマップを読み出す。例えば、ステップＳ１０で判別したシフトレンジがドライブレンジである場合、制御装置１００は、ドライブ第１マップ、ドライブ第２マップ、及びドライブ第３マップを読み出す。ここでは、シフトレンジがドライブレンジの場合を例としたが、他のシフトレンジの場合も同様にしてシフトレンジに応じたマップを読み出せばよい。制御装置１００は、シフトレンジに応じたマップを読み出すと、処理をステップＳ３０に進める。

ステップＳ３０において、制御装置１００は、ステップＳ２０で読み出したマップに基づいて各目標値を算出する。例えば、ステップＳ２０で読み出したマップが、ドライブ第１マップ、ドライブ第２マップ、及びドライブ第３マップであるとする。この場合、制御装置１００は、ドライブ第１マップに基づいて、始動時温度ＴＳに対応する目標機関回転速度ＮＥ＊を算出する。また、制御装置１００は、ドライブ第２マップに基づいて、始動時温度ＴＳに対応する目標点火時期Ｆ＊を算出する。また、制御装置１００は、ドライブ第３マップに基づいて、始動時温度ＴＳに対応する目標吸気量ＧＡ＊を算出する。制御装置１００は、目標吸気量ＧＡ＊を算出すると、目標吸気量ＧＡ＊を実現するのに必要となるスロットルバルブ１６の開度ＯＰを目標開度ＯＰ＊として算出する。また、制御装置１００は、目標吸気量ＧＡ＊を算出すると、燃料噴射弁１７から噴射する燃料量Ｊの目標値を目標燃料量Ｊ＊として算出する。このとき、制御装置１００は、気筒１１内の空燃比が理論空燃比になるように、目標燃料量Ｊ＊を算出する。なお、制御装置１００は、例えば、吸気量ＧＡとスロットルバルブ１６の開度ＯＰとの関係性を表したマップを予め記憶している。制御装置１００は、このマップに基づいて、目標開度ＯＰ＊を算出する。また、制御装置１００は、吸気量ＧＡと、空燃比を理論空燃比にするのに必要な燃料量Ｊとの関係性を表したマップを予め記憶している。制御装置１００は、このマップに基づいて、目標燃料量Ｊ＊を算出する。なお、上ではシフトレンジがドライブレンジの場合を例として説明したが、他のシフトレンジの場合も同様の要領で各目標値を算出すればよい。制御装置１００は、各目標値を算出すると、処理をステップＳ４０に進める。

ステップＳ４０において、制御装置１００は、ステップＳ３０で算出した各目標値に基づいて、内燃機関１０の各種部位を制御する。具体的には、制御装置１００は、目標点火時期Ｆ＊に点火が行われるように点火プラグ１９を制御する。また、制御装置１００は、スロットルバルブ１６の開度ＯＰが目標開度ＯＰ＊になるようにスロットルバルブ１６を制御する。また、制御装置１００は、目標燃料量Ｊ＊分の燃料が噴射されるように燃料噴射弁１７を制御する。制御装置１００は、内燃機関１０の各種部位を所定の制御期間に亘って制御すると、処理をステップＳ５０に進める。

ステップＳ５０において、制御装置１００は、終了条件が成立したか否かを判定する。終了条件は、次の項目（イ）（ロ）の少なくとも一方が満たされることである。
（イ）自動変速機５０のシフトレンジが走行レンジであり、且つブレーキ操作量ＢＫが規定操作量以下である。

（ロ）イグニッションスイッチ９９がオンになってからの積算吸気量ＧＡｓが判定値以上である。
項目（イ）に関して、規定操作量は、ブレーキペダル９５が解放されたとみなせるブレーキ操作量ＢＫとして、例えば実験又はシミュレーションで予め定めてある。ここで、項目（イ）の満たされる状況を、イグニッションスイッチ９９がオンになった以降の一連の流れとともに説明する。イグニッションスイッチ９９がオンになった時点での自動変速機５０のシフトレンジは非走行レンジである。乗員は、車両５００の走行を開始させる場合、その走行開始に先立って、ブレーキペダル９５を踏み込んだ状態でシフトレンジを走行レンジに切り替える。その後、乗員がブレーキペダル９５を解放すると、車両５００が走行を開始する。上記の項目（イ）が満たされる状況は、車両５００の走行を開始させるべく乗員がブレーキペダル９５を解放した状況、すなわち、乗員が走行開始を指示した状況である。

上記の項目（ロ）に関して、積算吸気量ＧＡｓは、内燃機関１０の始動時以降に気筒１１内で混合気が燃焼することにより生じた熱エネルギーの総量に相関する。すなわち、積算吸気量ＧＡｓが大きいほど、混合気の燃焼に伴う熱によって機関本体１０Ａの温度が上昇していると推定できる。そして、機関本体１０Ａの温度が上昇していれば排気の温度も上昇していると推定でき、それに伴い排気通路２１の触媒２２の温度２２Ｔも上昇していると推定できる。ここで、触媒２２が活性化する温度範囲（以下、活性化温度範囲と記す。）のうち、中央近傍の温度を代表温度と呼称する。上記の項目（ロ）における判定値は、触媒２２の温度２２Ｔが代表値に至ったとみなせる積算吸気量ＧＡｓとして、例えば実験又はシミュレーションで予め定めてある。そして、上記の項目（ロ）が満たされる状況は、触媒２２が活性化温度に至って暖機が完了した状況である。

制御装置１００は、ステップＳ１０で判別したシフトレンジ、最新のブレーキ操作量ＢＫ、及び最新の積算吸気量ＧＡｓを参照することで終了条件が成立したか否かを判定する。制御装置１００は、終了条件が成立していない場合（ステップＳ５０：ＮＯ）、ステップＳ１０の処理に戻る。この場合、制御装置１００は、ステップＳ１０～ステップＳ５０までの処理を再度行う。制御装置１００は、終了条件が成立するまでステップＳ１０～ステップＳ５０の処理を繰り返す。制御装置１００は、終了条件が成立すると（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、触媒暖機処理を終了する。

なお、上記の項目（イ）（ロ）のいずれが満たされて終了条件が成立したかによって、制御装置１００が触媒暖機処理の後に行う処理は異なる。項目（イ）（ロ）のうち、（イ）が満たされず（ロ）が満たされることで終了条件が成立した場合、乗員が車両５００の走行開始を指示するよりも前に触媒２２の暖機が完了したことになる。この場合、車両５００の走行開始の指示がないことから、制御装置１００は上記した通常のアイドル処理を行う。

一方、項目（イ）（ロ）のうち、（ロ）が満たされず（イ）が満たされることで終了条件が成立した場合、触媒２２の暖機が完了するよりも前に乗員が車両５００の走行開始を指示したことになる。この場合、制御装置１００は、触媒暖機処理の終了後、内燃機関１０に係る走行用の処理を実行する。この走行用の処理では、制御装置１００は、例えば、車速ＳＰとアクセル操作量ＡＣＣに基づいて内燃機関１０の要求トルクを算出する。そして、制御装置１００は、その要求トルクに基づいて内燃機関１０を制御する。ただし、（ロ）が満たされず（イ）が満たされることで終了条件が成立した場合、触媒２２の暖機は完了していない。そのため、制御装置１００は、触媒２２の暖機が完了するまでは、点火プラグ１９の点火時期Ｆを、機関運転状態に応じた基本点火時期ＦＢよりも遅角側の時期にする。このことによって、触媒２２の暖機の促進を継続する。なお、点火時期Ｆを基本点火時期ＦＢよりも遅角側にすると、内燃機関１０のトルクが低下する。そのため、このときの遅角量は、要求トルクを満たす程度の大きさに制限される。

なお、項目（イ）（ロ）の双方が同時に満たされることで終了条件が成立した場合には、触媒２２の暖機が完了した状態で乗員が車両５００の走行開始を指示ことになる。この場合、制御装置１００は、触媒２２の暖機を考慮することなく上記の走行用の処理を行う。

＜実施形態の作用＞
（Ａ）非走行レンジと走行レンジとでのマップの設定内容の違いについて
図２に示すように、同じ始動時温度ＴＳで比較したとき、非走行レンジにおける目標機関回転速度ＮＥ＊は、走行レンジにおける目標機関回転速度ＮＥ＊よりも高い。また、図３に示すように、同じ始動時温度ＴＳで比較したとき、非走行レンジにおける目標点火時期Ｆ＊は、走行レンジにおける目標点火時期Ｆ＊よりも遅角側の時期である。このような設定を採用している理由を説明する。

ここで、項目（イ）が満たされて終了条件が成立する状況、すなわち乗員が車両５００の走行開始を指示することで終了条件が成立する状況を考える。この場合、上記のとおり、制御装置１００は、触媒暖機処理を終了した後、走行用の処理を行う。さて、項目（イ）が満たされて終了条件が成立するケースでは、触媒暖機処理の実行途中で自動変速機５０のシフトレンジが非走行レンジから走行レンジへと切り替わる。これは、上記のとおり、イグニッションスイッチ９９がオンになった時点でのシフトレンジが非走行レンジであり、その後に乗員がシフトレンジを自身の意図する進行方向に切り替えるからである。触媒暖機処理の実行途中でシフトレンジが非走行レンジから走行レンジへと切り替わることから、触媒暖機処理の実行期間には、シフトレンジが非走行レンジである期間と、シフトレンジが走行レンジである期間とが存在する。このうち、後者の期間は、走行用の処理への繋ぎとなる期間ということになる。ここで、触媒暖機処理から走行用の処理の切り替えに際して、例えば点火時期Ｆを急変させることなくスムーズに車両５００の走行を開始させることが求められる。そのためには、上記後者の期間における目標点火時期Ｆ＊を、走行用の処理で要求される点火時期Ｆを考慮して設定しておく必要がある。つまり、走行用の処理への切り替えとの兼ね合いで、シフトレンジが走行レンジであるときの触媒暖機処理の目標点火時期Ｆ＊には、設定可能な値に制約がある。目標機関回転速度ＮＥ＊についても同様のことがいえる。

一方、上記前者の期間の各目標値、すなわちシフトレンジが非走行レンジであるとき各目標値については、走行用の処理への切り替えを考慮した制約はない。これは、シフトレンジが非走行レンジであるときに、内燃機関１０の制御を触媒暖機処理から走行用の処理へと切り替えるといった状況が生じないからである。したがって、非走行レンジに関しては、目標機関回転速度ＮＥ＊、及び目標点火時期Ｆ＊をある程度自由に設定できる。

ここで、触媒暖機処理は、触媒２２の暖機を促進するための処理である。このことから、触媒２２の暖機の速度、混合気の燃焼状態、及び燃費といった、触媒暖機処理の実行に際して考慮すべき要素のうち、先ず何よりも触媒２２の暖機の速度を優先した設定が必要になる。上記のとおり、走行レンジに関しては、触媒２２の暖機の速度を高めるべく各目標値を設定しようとしても、上記制約との関連で、設定できる値に限度がある。これに対して、非走行レンジでは、各目標値として設定できる値の範囲が広い。そこで、非走行レンジでは、触媒２２の暖機の速度を極力高めるべく、走行レンジに比べて目標機関回転速度ＮＥ＊を高く、且つ目標点火時期Ｆ＊を遅角側の時期に設定している。

（Ｂ）ドライブレンジとリバースレンジとでのマップの設定内容の違いについて
上記のように非走行レンジのマップを設定した上で、さらに走行レンジの括りの中では、ドライブレジンとリバースレンジとでマップの設定内容を変えている。すなわち、図２に示すように、同じ始動時温度ＴＳで比較したとき、リバースレンジにおける目標機関回転速度ＮＥ＊は、ドライブレンジにおける目標機関回転速度ＮＥ＊よりも低い。また、図３に示すように、同じ始動時温度ＴＳで比較したとき、リバースレンジにおける目標点火時期Ｆ＊は、ドライブレンジにおける目標点火時期Ｆ＊よりも進角側の時期である。このような設定を採用している理由を説明する。

前提として、車両５００が後進する場合には、車両５００が前進する場合に比べ、内燃機関１０の要求出力が小さく、排気の量が少ない。したがって、車両５００が後進する場合には、車両５００が前進する場合に比べ、触媒２２の排気浄化能は低くてもよい。

さて、いま、自動変速機５０のシフトレンジがリバースレンジの状態で触媒暖機処理を行っているものとする。この場合、この後、乗員は、シフトレンジをリバースレンジとしたままブレーキペダル９５を解放する可能性が高い。つまり、車両５００は後進する可能性が高い。上記のとおり、後進のときには前進のときほどの排気浄化能は要求されない。したがって、触媒暖機処理の終了時点における触媒２２の排気浄化能、すなわち触媒２２の温度２２Ｔは、ある程度の値を担保できれば、さほど高くなくてもよい。その上、上記の非走行レンジの各目標値の設定に因り、シフトレンジがリバースレンジに切り替えられる前の段階で、すなわちシフトレンジが非走行レンジである期間に、触媒２２の温度２２Ｔは相応に高くなることが期待できる。このこともあり、触媒暖機処理中のシフトレンジがリバースレンジである場合には、触媒２２の暖機の速度を抑えることを許容できる。そこで、リバースレンジでは、同じ始動時温度ＴＳで比較したとき、ドライブレンジよりも目標機関回転速度ＮＥ＊を低く設定している。また、ドライブレンジよりも目標点火時期Ｆ＊を進角側の時期に設定している。つまり、リバースレンジでは、ドライブレンジに比べ、混合気の燃焼状態を安定にしたり燃費をよくしたりすることを優先して各目標値を設定している。

以上のような理由から、ドライブレンジ、リバースレンジ、及び非走行レンジで、異なる目標機関回転速度ＮＥ＊、及び目標点火時期Ｆ＊を設定している。なお、各シフトレンジでの目標機関回転速度ＮＥ＊、及び目標点火時期Ｆ＊は、車両５００が走行開始する前までに触媒２２が活性温度範囲まで昇温するように、例えば実験又はシミュレーションで適宜定めればよい。その際、例えば、イグニッションスイッチ９９がオンになってから運転手が車両５００の走行開始の指示をするまでの時間の長さについて、一般的なとみなせる値を予め算出しておく。例えば複数の運転手についての複数の乗車機会をサンプルとして、車両５００の走行開始を指示するまでの時間の長さに関する平均値を算出しておく。そして、その時間の長さを基準として、その時間内に触媒２２を活性化温度範囲まで昇温させるのに必要な触媒２２の暖機の速度を逆算し、そこから各目標値を定めればよい。特に、非走行レンジでの各目標値については、非走行レンジで触媒暖機処理を実行する期間内に、触媒２２の温度２２Ｔが速やかに活性化温度範囲の下限値ＴＢ近傍に至るように、値を設定すればよい。

（Ｃ）触媒暖機処理に伴う触媒の温度の時間変化の例
以上のように各マップを設定することにより、つぎのように触媒２２を暖機することが可能である。ここでは、イグニッションスイッチ９９がオンになった後、触媒２２の暖機が完了する前に乗員が車両５００の走行開始を指示して触媒暖機処理が終了する場合を例とする。

図５に示すように、時刻ｔ１でイグニッションスイッチ９９がオンになったものとする。そして、この時の冷却水の温度ＴＷである始動時温度ＴＳが規定値ＴＫ以下であったとする。この場合、制御装置１００は、触媒暖機処理を開始する。さて、イグニッションスイッチ９９がオンになった時点での自動変速機５０のシフトレンジは非走行レンジである。そこで、制御装置１００は、非走行レンジ用のマップに基づいて各目標値を算出する（ステップＳ２０，ステップＳ３０）。そして、制御装置１００は、算出した各目標値に基づいて内燃機関１０を制御する（ステップＳ４０）。上記のとおり、非走行レンジ用のマップでは、目標機関回転速度ＮＥ＊が相応に高く、且つ、目標点火時期Ｆ＊が相応に遅角側の時期になっている。これらの目標値に基づいて内燃機関１０を制御することに伴い、図５の実線Ａ１で示すように、触媒２２は、比較的に高い速度である第１速度Ａ１Ｓで昇温する。そして、触媒２２の温度２２Ｔは、例えば活性化温度範囲の下限値ＴＢ近傍の値へと速やかに上昇する。

時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ２において、乗員が自動変速機５０のシフトレンジを非走行レンジからリバースレンジへと切り替えたものとする。すると、これ以降、制御装置１００は、リバースレンジ用のマップに基づいて各目標値を算出する（ステップＳ２０，ステップＳ３０）。ここで、上記のとおり、同じ始動時温度ＴＳで比較したとき、リバースレンジ用のマップでは、非走行レンジ用のマップに比べ、目標機関回転速度ＮＥ＊が低く、且つ目標点火時期Ｆ＊が進角側の時期である。これらの目標値に基づいて内燃機関１０を制御することに伴い（ステップＳ４０）、図５の実線Ａ２で示すように、時刻ｔ２以降、触媒２２は、第１速度Ａ１Ｓよりも低い第２速度Ａ２Ｓで昇温する。なお、リバースレンジ用のマップでは、ドライブレンジ用のマップに比べても、目標機関回転速度ＮＥ＊が低く、且つ目標点火時期Ｆ＊が進角側の時期である。したがって、第２速度Ａ２Ｓは、図５の一点鎖線Ａ３で示す、仮に時刻ｔ２で乗員がシフトレンジをドライブレンジに切り替えた場合の触媒２２の昇温速度Ａ３Ｓよりも低い。

時刻ｔ２の後、触媒２２の温度２２Ｔは緩やかに上昇し、やがて活性化温度範囲の下限値ＴＢを超える。その後の時刻ｔ３で乗員がブレーキペダル９５を解放したとする。すると、項目（イ）が満たされることで終了条件が成立する（ステップＳ５０：ＹＥＳ）。すると、制御装置１００は、触媒暖機処理を終了し、走行用の処理を開始する。それとともに、車両５００は後進を開始する。このとき、触媒２２の温度２２Ｔは、活性化温度範囲の値である。したがって、車両５００の後進中、触媒２２は好適に機能して、排気を浄化する。

この例のように、リバースレンジ用のマップにおける各目標値の設定上、乗員が車両５００の走行開始時に後進を意図する場合、触媒２２の暖機が完了する前に乗員が車両５００の走行開始を指示して終了条件が成立する機会が多くなり得る。しかし、車両５００の後進時には触媒２２の温度２２Ｔが活性化温度範囲の下限値ＴＢに達してさえいればよい。また、上記の非走行レンジ用のマップの設定によれば、非走行レンジの期間に触媒２２の温度を速やかに高めることができる。したがって、車両５００の後進開始時に触媒２２の暖機が完了していなくても、必要な触媒２２の排気浄化能を確実に担保できる。

なお、以上では、シフトレンジがリバースレンジへと切り替わった時点で触媒２２の温度２２Ｔが活性化温度範囲の下限値ＴＢに至っていない場合を例とした。しかし、シフトレンジを切り替えるタイミング、及び非走行用マップにおける各目標値の定め方によっては、シフトレンジがリバースレンジに切り替わった時点で触媒２２の温度２２Ｔが上記下限値ＴＢを上回っていることもあり得る。また、項目（イ）ではなく項目（ロ）が満たされて、すなわち乗員が車両５００の走行開始を指示する前に触媒２２の暖機が完了して終了条件が成立することもあり得る。

＜実施形態の効果＞
イグニッションスイッチ９９がオンになってから車両５００の走行開始までの期間におけるシフトレンジの切り替えの順番、及び走行開始後の排気の量等との兼ね合いで、触媒暖機処理において必要になる触媒２２の暖機の速度は、シフトレンジ毎に異なる。その点を考慮し、本実施形態では、触媒２２の暖機の速度、混合気の燃焼状態、及び燃費に関して、触媒暖機処理中に優先する内容をシフトレンジに応じて変えている。すなわち、走行用の処理への切り替えに伴う制約が無く、且つ速やかな触媒２２の暖機が求められる非走行レンジでは、触媒２２の暖機の速度を優先している。一方で、車両５００の走行中の排気浄化能を抑えることが許容されるリバースレンジでは、混合気の燃焼状態、及び燃費を優先している。このようにして、シフトレンジ毎に優先内容を変更することで、必要な触媒２２の機能を担保しつつ、混合気の燃焼状態の不安定化、及び燃費の悪化を抑えることができる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・終了条件の項目（イ）の内容は、上記実施形態の例に限定されない。例えば、上記実施形態の項目（イ）の内容に対して、さらに、アクセル操作量ＡＣＣがゼロよりも大きいという内容を加えてもよい。すなわち、車両５００が走行を開始したのが確実であることを把握するまでは触媒暖機処理を継続してもよい。同様の観点の内容をアクセル操作量ＡＣＣに代えて、又は加えて車速ＳＰによって定めてもよい。項目（イ）は、乗員の走行要求を満たすことができるように、適切なタイミングで触媒暖機処理から走行用の処理へと内燃機関１０の制御を切り替えることができるものであればよい。

・終了条件の項目（ロ）は、上記実施形態の例に限定されない。項目（ロ）は、触媒２２の暖機の完了を規定できる内容であればよい。例えば、積算吸気量ＧＡｓに代えて、又は加えて、イグニッションスイッチ９９がオンになってからの経過時間が規定の時間を超えたことを終了条件としてもよい。また、積算吸気量ＧＡｓに代えて、触媒２２の温度の推定値を算出し、その推定値を利用して項目（ロ）を定めてもよい。

・非走行レンジのマップと走行レンジのマップとで上記実施形態のような設定内容の違いを設けることは、必須ではない。非走行レンジでのマップの設定内容に拘わらず、ドライブレンジのマップとリバースレンジのマップとで上記実施形態のような設定内容の違いを設けておけば、少なくともリバースレンジでの触媒暖機処理の実行中には、混合気の燃焼状態の不安定化、及び燃費の悪化を抑えることができる。

・触媒暖機処理を実行するのは、イグニッションスイッチ９９がオンになってから車両５００が走行を開始するまでの期間内に限らない。例えば、つぎのような態様を採用してもよい。上記のとおり、走行用の処理の開始後に触媒２２の暖機の促進を継続することもあり得る。このときの処理、すなわち、走行用の処理のうち、触媒２２の暖機の促進を継続する期間の処理を、走行用の触媒暖機処理として扱ってもよい。そして、その際、自動変速機５０のシフトレンジがリバースレンジである場合にはシフトレンジがドライブレンジである場合に比べ、目標点火時期Ｆ＊を進角側の時期とし、且つ目標機関回転速度ＮＥ＊を低くしてもよい。走行用の触媒暖機処理を実行すれば、車両５００が実際に走行している期間に、混合気の燃焼状態を安定化したり燃費をよくしたりすることができる。

・触媒暖機処理の実行の可否を判断する上で、冷却水の温度ＴＷを利用することは必須ではない。例えば、冷却水の温度ＴＷに代えて、外気温を利用してもよい。この場合、車両５００に外気温を検出する温度センサを取り付けておけばよい。内燃機関１０の始動時における触媒２２の温度の指標になるパラメータであれば、触媒暖機処理の実行の可否を判断するパラメータとして利用できる。

・上記変更例のように、触媒暖機処理の可否を判断する上で冷却水の温度ＴＷ以外のパラメータを利用する場合に関して、その新たなパラメータを他パラメータと呼称する。他パラメータを利用する場合、各マップについても、他パラメータの値毎に目標機関回転速度ＮＥ＊、及び目標点火時期Ｆ＊を設定すればよい。

・目標機関回転速度ＮＥ＊を冷却水の温度ＴＷ毎、又は上記他パラメータの値毎に設定することは必須ではない。すなわち、冷却水の温度ＴＷ、又は他パラメータの値に拘わらず、触媒暖機処理中の目標機関回転速度ＮＥ＊を一定値としてもよい。例えば上記実施形態の場合、終了条件が成立すれば触媒暖機処理は終了するし、触媒暖機処理で触媒２２の暖機が完了しない場合には、走行用の処理で触媒２２の暖機の促進を継続する。したがって、目標機関回転速度ＮＥ＊に応じた所要時間の差は生じ得るが、目標機関回転速度ＮＥ＊に拘わらず、触媒２２の暖機を完了できる。したがって、目標機関回転速度ＮＥ＊を一定値にしても触媒２２の暖機を完了する上では問題はない。目標機関回転速度ＮＥ＊を一定値にする場合でも、自動変速機５０のシフトレンジがリバースレンジである場合にはシフトレンジがドライブレンジである場合に比べ、当該目標機関回転速度ＮＥ＊を低く設定すればよい。ここでは目標機関回転速度ＮＥ＊を例として説明したが、触媒暖機処理中の目標点火時期Ｆ＊についても、一定値としてよい。その際、シフトレンジがリバースレンジである場合にはシフトレンジがドライブレンジである場合に比べ、目標点火時期Ｆ＊を進角側の時期として設定すればよい。

・上記変更例に関して、目標機関回転速度ＮＥ＊と目標点火時期Ｆ＊のうち、いずれか一方のみを一定値にしてもよいし、双方を一定値にしてもよい。
・基本点火時期ＦＢは、ＭＢＴ点火時期に限定されない。基本点火時期ＦＢは、例えば、ＭＢＴ点火時期に対して適宜補正を施した値でおもよい。基本点火時期ＦＢは、目標点火時期Ｆ＊を設定する上での基準として適切なものであればよい。

・内燃機関１０の構成は、上記実施形態の例に限定されない。内燃機関１０は、点火プラグ１９、触媒２２、及びクランク軸３１を有していればよい。例えば、排気通路２１における触媒２２から視て下流側に、さらにもう１つ触媒を設けてもよい。

・自動変速機５０の構成は、上記実施形態の例に限定されない。自動変速機５０は、車両５００を前進させるドライブレンジ、又は車両５００を後進させるリバースレンジにシフトレンジを切り替え可能に構成されていればよい。

・車両５００の全体構成は、上記実施形態の例に限定されない。車両５００は、内燃機関１０と、自動変速機５０とを有していればよい。例えば、車両５００は、当該車両５００の駆動源として、内燃機関１０に加え、モータジェネレータを有していてもよい。すなわち、車両５００は、ハイブリッド車両として構成されていてもよい。車両５００がハイブリッド車両である場合でも、触媒２２の暖機を促進するにあたり、シフトレンジがリバースレンジである場合にはシフトレンジがドライブレンジである場合に比べ、目標点火時期Ｆ＊を進角側の時期とし、且つ目標機関回転速度ＮＥ＊を低くしてよい。

１０…内燃機関
１１…気筒
１９…点火プラグ
２２…触媒
３１…クランク軸
５０…自動変速機
１００…制御装置
５００…車両

Claims (1)

1. 気筒内で点火を行う点火プラグ、排気を浄化する触媒、及びクランク軸を備えた内燃機関と、前記クランク軸に連結し、車両を前進させるドライブレンジ、又は車両を後進させるリバースレンジにシフトレンジを切り替え可能な自動変速機とを有する車両に適用され、
   前記点火プラグの点火時期を圧縮上死点よりも遅角側にすることによって前記触媒の暖機を促進する触媒暖機処理を実行可能であり、
   前記触媒暖機処理の実行中、前記自動変速機のシフトレンジが前記リバースレンジである場合にはシフトレンジが前記ドライブレンジである場合に比べ、前記点火プラグの点火時期を進角側の時期とし、且つ機関回転速度を低くする
   車両の制御装置。
   

Images