JP4310917B2

JP4310917B2 - 内燃機関の触媒早期暖機制御装置

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Publication number: JP4310917B2
Application number: JP2000377977A
Authority: JP
Inventors: 英彦朝熊
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2020-12-07
Also published as: JP2002180871A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒早期暖機の制御方法を改良した内燃機関の触媒早期暖機制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載された排出ガス浄化用の触媒は、活性温度まで昇温しないと、排出ガス浄化率が低いため、エンジン始動後に触媒をできるだけ早期に活性温度まで昇温させることが望ましい。従来の触媒早期暖機制御は、点火時期を遅角させることで排気温度を上昇させて触媒の暖機を促進するものが多い。点火時期遅角制御による触媒早期暖機は、点火時期遅角量を大きくするほど、排気温度上昇効果が大きくなって触媒暖機時間を短くできるが、点火時期遅角量を大きくすると、安定した燃焼性が得られるように設定された最適な点火時期から点火時期を大きくずらすことになり、燃焼性が悪化して、排出ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ等）が増加してしまい、始動直後の排気エミッションが却って悪化してしまう。
【０００３】
この欠点を解決するために、特開平１１−２２３１４０号公報に示すように、エンジンと発電電動機とを動力源とするいわゆるハイブリッド車両では、触媒早期暖機制御時に発電電動機の発電量を増加させるように発電電動機の界磁電流を制御してエンジンの負荷を増大させると共に、負荷増大によるエンジン回転速度の低下を防ぐように、吸入空気量（スロットル開度）を増加させることで、エンジンの燃焼熱を増加させて排気温度を上昇させて触媒の暖機を促進することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、触媒早期暖機制御は、冷間始動直後のアイドル運転状態で行われることが多い。上記公報の技術で、冷間始動直後のアイドル運転状態で触媒早期暖機制御を行う場合は、発電電動機の発電量を増加させながら、エンジン回転速度をファーストアイドル目標アイドル回転速度（１０００〜１２００ｒｐｍ程度）に制御するように吸入空気量を制御することになる。このような制御条件では、仮に、スロットル開度を全開にしても、エンジン回転速度が目標アイドル回転速度に制御され、吸入空気量の増加（燃焼熱の増加）が制限されるため、排気温度上昇効果が点火時期遅角制御の場合と比較して小さい（図２参照）。これに対し、点火時期遅角制御では、点火タイミングから排気バルブ開弁タイミングまでの時間が短くなるため、点火直後のシリンダ内の高温の燃焼ガスが排気管内に排出され（点火時期遅角量が大きくなると排気管内に少量の未燃ガス成分が排出されて後燃えが発生し）、排気温度上昇効果が大きくなる。
【０００５】
従って、発電電動機の発電量増加による触媒早期暖機制御では、点火時期遅角制御の場合ほどの排気温度上昇効果が得られないため、触媒暖機時間が長くなり、その分、始動後の排気エミッションが悪くなるという欠点がある。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、燃焼安定性を確保しながら排気温度上昇効果の高い触媒早期暖機制御を行うことができ、始動後の排気エミッションを低減することができる内燃機関の触媒早期暖機制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の内燃機関の触媒早期暖機制御装置は、点火時期を制御する点火時期制御手段と、発電手段の発電量を制御する発電量制御手段と、触媒早期暖機制御を行う触媒早期暖機制御手段とを備え、触媒早期暖機制御を行う際に点火時期遅角補正と発電量増加補正とを組み合わせて実行すると共に、吸入空気量を制御して内燃機関の出力を制御することを第１の特徴とし、更に、触媒の温度、内燃機関の温度、排気温度のいずれかを温度検出手段により検出又は推定し、触媒早期暖機制御時に、温度検出手段で検出又は推定した温度が低いときには、点火時期遅角補正量を大きくし、発電量増加補正量を小さくすることを第２の特徴とするものである。上記第１の特徴によれば、燃焼安定性が悪化しない範囲内で点火時期遅角補正を実施して排気温度を上昇させ、それで足りない排気熱量を発電量増加補正（吸入空気量の増加）によって確保することが可能となる。換言すれば、発電量増加補正のみでは足りない排気熱量を点火時期遅角補正によって確保することが可能となり、燃焼安定性を悪化させる要因となる点火時期遅角補正量を少なくすることができる。これにより、燃焼安定性を確保しながら、点火時期遅角補正と発電量増加補正とによって排気温度上昇効果の高い触媒早期暖機制御を行うことができ、始動後の排気エミッションを低減することができる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、触媒早期暖機制御時に点火時期遅角補正と発電量増加補正とによる内燃機関の出力低下分を補償するように吸入空気量を増加補正すると良い。このようにすれば、触媒早期暖機制御時に内燃機関の出力トルクの低下や機関回転速度の低下を防ぐことができ、触媒早期暖機制御時でも通常時と同等の運転性能を維持できる。
【０００９】
また、請求項３のように、触媒早期暖機制御時に排気エミッションが悪化するのを防止するように点火時期遅角補正量と発電量増加補正量とを調整するようにすると良い。これにより、始動後の排気エミッションを確実に低減することができる。
【００１０】
請求項１に係る発明は、触媒の温度、内燃機関の温度、排気温度のいずれかを温度検出手段により検出又は推定し、触媒早期暖機制御時に、温度検出手段で検出又は推定した温度が低いときには、点火時期遅角補正量を大きくし、発電量増加補正量を小さくするようにしている。つまり、触媒の温度、内燃機関の温度、排気温度が低いときは、触媒を活性温度まで昇温させるのに多量の熱量を必要とするため、発電量増加補正よりも排気温度上昇効果の高い点火時期遅角補正量を大きくし、それによって、排気熱量を効率良く増加して触媒の昇温を促進するものである。
【００１１】
また、請求項５のように、触媒早期暖機制御時に、温度検出手段で検出又は推定した温度が高いときには、点火時期遅角補正量を小さくし、発電量増加補正量を大きくするようにしても良い。つまり、触媒の温度、内燃機関の温度、排気温度が高いときは、触媒を活性温度まで昇温させるのに必要な熱量が比較的少ないため、燃焼安定性を重視して、点火時期遅角補正量を小さくし、それによって、点火時期遅角補正による燃焼安定性の悪化を回避しながら、触媒を活性温度まで昇温させるのに必要な熱量を発電量増加補正によって確保するものである。
【００１２】
また、請求項６のように、触媒早期暖機制御時に触媒の温度を目標触媒昇温特性に合わせて昇温させるように点火時期遅角補正量と発電量増加補正量とを制御するようにしても良い。このようにすれば、触媒早期暖機制御時に触媒の温度を目標触媒昇温特性に合わせて昇温させることができるので、常に、安定した触媒暖機性能を確保することができる。
【００１３】
また、請求項７のように、触媒早期暖機制御時に触媒の温度と目標触媒昇温特性とを比較して、点火時期遅角補正量と発電量増加補正量との比率をフィードバック制御するようにしても良い。このようにすれば、実際の触媒昇温特性と燃焼安定性と排気温度上昇効果を考慮しながら、点火時期遅角補正量と発電量増加補正量との比率を最適に制御することができ、点火時期遅角補正量を最低に抑えることができる。
尚、請求項８は、従属形式の請求項７を独立形式の請求項として記載したものである。
【００１４】
また、請求項９のように、触媒早期暖機制御時に点火時期遅角補正量及び／又は発電量増加補正量をガード手段によって所定の上限ガード値以下に制限するようにしても良い。これにより、点火時期遅角補正量及び／又は発電量増加補正量を適正範囲内に制限することができ、過大な点火時期遅角補正量による燃焼安定性の悪化や過大な発電量増加補正量による点火時期遅角補正による発電手段の過負荷を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［実施形態（１）］
以下、本発明をハイブリッド車両に適用した実施形態（１）を図１乃至図４に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。車両には、動力源として、エンジン１１（内燃機関）と発電電動機１２（発電手段）とが搭載されている。発電電動機１２は、エンジン１１の動力のみで車両を駆動するときに所定条件下で発電機として動作し、その発電電力がバッテリ１３に充電される。この発電電動機１２は、加速時等、大きな車両駆動力を必要とするときには、バッテリ１３から供給される電力によって電動機（モータ）として動作し、この発電電動機１２の動力とエンジン１１の動力とによって車両を駆動する。
【００１６】
また、エンジン１１のスロットルバルブ（図示せず）を駆動する手段として、電子スロットルシステム１４が搭載されている。この電子スロットルシステム１４は、実スロットル開度をアクセル開度等に応じて設定した目標スロットル開度に一致させるように、スロットルバルブをモータ等で駆動するシステムである。エンジン１１の排気管には、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒（図示せず）が設置されている。
【００１７】
制御装置１５は、発電電動機１２を制御する機能と、エンジン１１の点火装置１６と燃料噴射弁１７を制御する機能（点火時期制御手段，燃料噴射制御手段）と、電子スロットルシステム１４を制御する機能とを備えている。これら３つの機能は、１つのマイクロコンピュータに組み込んでも良いし、複数のマイクロコンピュータに分担させるようにしても良い。この制御装置１５の入力ポートには、運転状態を検出する各種センサ（冷却水温センサ１８、クランク角センサ１９、気筒判別センサ２０、スロットル開度センサ２１、アクセル開度センサ２２、吸気圧センサ２３、車速センサ２４等）が接続されている。
【００１８】
この制御装置１５は、これら各種センサの出力信号に基づいて運転状態を検出し、エンジン１１の点火時期や燃料噴射量を制御すると共に、実スロットル開度をアクセル開度センサ２２の出力等に応じて設定した目標スロットル開度に一致させるように、スロットルバルブを電子スロットルシステム１４により駆動する。更に、制御装置１５は、発電電動機１２を発電機として動作させるときに、発電電動機１２の界磁電流を制御することで発電量を制御する発電量制御手段として機能する。
【００１９】
また、制御装置１５は、特許請求の範囲でいう触媒早期暖機制御としても機能し、エンジン始動後に触媒早期暖機制御を点火時期遅角補正と発電量増加補正とを組み合わせて実行すると共に、点火時期遅角補正と発電量増加補正とによるエンジン出力低下分を補償するように吸入空気量（スロットル開度）を増加補正する。
【００２０】
次に、本実施形態（１）の触媒早期暖機制御の実施方法を図２を用いて説明する。
排出ガス浄化用の触媒は、活性温度まで昇温しないと、排出ガス浄化率が低いため、エンジン始動後に触媒をできるだけ早期に活性温度まで昇温させることが望ましい。点火時期遅角補正による触媒早期暖機は、点火時期を遅角させることで排気温度を上昇させて触媒の暖機を促進するものであるから、点火時期遅角量を大きくするほど、排気温度上昇効果が大きくなって触媒暖機時間を短くできる。しかし、点火時期遅角量を大きくすると、安定した燃焼性が得られるように設定された最適な点火時期から点火時期を大きくずらすことになり、燃焼性が悪化して、排出ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ等）が増加してしまい、始動直後の排気エミッションが却って悪化してしまう。
【００２１】
一方、発電電動機１２の発電量増加による触媒早期暖機は、発電量増加に伴うエンジン負荷増大によるエンジン回転速度の低下を防ぐように、吸入空気量（スロットル開度）を増加させることで、エンジンの燃焼熱を増加させて排気温度を上昇させて触媒の暖機を促進するものである。この発電量増加による触媒早期暖機は、点火時期遅角補正の場合とは異なり、燃焼性を悪化させることなく触媒早期暖機制御を実施できる利点があるが、排気温度上昇効果が点火時期遅角補正の場合と比較して小さいという欠点がある。この原因は、一般に触媒早期暖機制御が行われる冷間始動直後のアイドル運転状態では、エンジン回転速度をファーストアイドル目標アイドル回転速度（１０００〜１２００ｒｐｍ程度）に制御するように吸入空気量を制御するため、吸入空気量の増加（燃焼熱の増加）が制限されるためである。このため、発電量増加補正のみでは触媒温度を目標触媒昇温特性まで昇温させることができない（図２参照）。
【００２２】
これに対し、点火時期遅角補正では、点火タイミングから排気バルブ開弁タイミングまでの時間が短くなるため、点火直後のシリンダ内の高温の燃焼ガスが排気管内に排出され（点火時期遅角量が大きくなると排気管内に少量の未燃ガス成分が排出されて後燃えが発生し）、排気温度上昇効果が大きくなる。このため、点火時期遅角補正では、触媒温度を目標触媒昇温特性よりも高い温度に昇温させることが可能となる。
【００２３】
本実施形態（１）では、このような点火時期遅角補正と発電量増加補正との特徴を考慮し、触媒早期暖機制御時に触媒温度が目標触媒昇温特性付近となるように、点火時期遅角補正量と発電量増加補正量との比率を、予め、例えば図３の手順で設定しておく。まず、発電量増加補正のみで触媒早期暖機制御を実施して、触媒温度を測定すると共に、排気エミッションを評価する（ステップ１０１）。次に、点火時期遅角補正のみで触媒早期暖機制御を実施して、触媒温度を測定すると共に、排気エミッションを評価する（ステップ１０２）。この後、排気エミッションが目標値を達成できる触媒昇温特性（つまり目標触媒昇温特性）になるように点火時期遅角補正と発電量増加補正との比率を設定する（ステップ１０３）。この際、発電量増加補正の比率を優先的に設定し、発電量増加補正のみでは足りない排気熱量を点火時期遅角補正によって確保するように設定することが望ましい。
【００２４】
制御装置１５は、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に、図４に示す触媒早期暖機制御プログラムを所定時間毎又は所定クランク角毎に実行することで、触媒早期暖機制御を次のようにして実行する。まず、ステップ１１１で、触媒早期暖機制御実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、触媒早期暖機制御実行条件は、触媒が未活性状態であること（触媒温度が活性温度よりも低いこと）等である。触媒が未活性状態であるか否かは、冷却水温から推定したり、排気温度を検出又は推定して排気温度から推定したり、触媒温度を温度センサで検出して活性判定を行うようにしても良い。
もし、触媒早期暖機制御実行条件が成立していなければ、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００２５】
一方、触媒早期暖機制御実行条件が成立していれば、ステップ１１２，１１３に進み、発電量増加補正量を算出すると共に、発電量増加補正のみでは足りない排気熱量を発生するための点火時期遅角補正量を算出する。本実施形態（１）では、演算処理の簡略化のために、発電量増加補正量と点火時期遅角補正量との比率を予め設定した一定値に固定しているが、触媒温度、エンジン温度（冷却水温）、排気温度のいずれかを温度検出手段により検出又は推定し、温度検出手段で検出又は推定した温度が低いときには、点火時期遅角補正量を大きくし、発電量増加補正量を小さくするようにしても良い。つまり、触媒温度が低いときは、触媒を活性温度まで昇温させるのに多量の熱量を必要とするため、発電量増加補正よりも排気温度上昇効果の高い点火時期遅角補正量を大きくし、それによって、排気熱量を効率良く増加して触媒の昇温を促進するようにしても良い。
【００２６】
反対に、触媒温度、エンジン温度（冷却水温）、排気温度が高いときには、点火時期遅角補正量を小さくし、発電量増加補正量を大きくするようにしても良い。つまり、触媒温度が高いときは、触媒を活性温度まで昇温させるのに必要な熱量が比較的少ないため、燃焼安定性を重視して、点火時期遅角補正量を小さくし、それによって、点火時期遅角補正による燃焼安定性の悪化を回避しながら、触媒を活性温度まで昇温させるのに必要な熱量を発電量増加補正によって確保するようにしても良い。
【００２７】
この後、発電量増加補正によるエンジントルク低下分を補償するための吸入空気量の増加補正量を算出すると共に（ステップ１１４）、点火時期遅角補正によるエンジントルク低下分を補償するための吸入空気量の増加補正量を算出する（ステップ１１５）。
【００２８】
この後、発電量増加補正に対する吸入空気量の増加補正量と点火時期遅角補正に対する吸入空気量の増加補正量とを合算して、最終的な吸入空気量の増加補正量を求め、この増加補正量に応じてスロットル開度を増加させて吸入空気量を増加させる（ステップ１１７）。また、ステップ１１２で算出した発電量増加補正量に応じて発電電動機１２の界磁電流を増加させることで発電量を増加させると共に、ステップ１１３で算出した点火時期遅角補正量に応じて点火時期を遅角させる。これにより、触媒早期暖機制御時に発電量増加補正と点火時期遅角補正とによって排気温度を上昇させて、触媒昇温特性が目標触媒昇温特性になるように制御し、触媒を効率良く活性温度まで昇温させる。
【００２９】
以上説明した本実施形態（１）では、触媒早期暖機制御時に発電量増加補正と点火時期遅角補正とを組み合わせて実行するようにしたので、燃焼安定性が悪化しない範囲内で点火時期遅角補正を実施して排気温度を上昇させ、それで足りない排気熱量を発電量増加補正（吸入空気量の増加）によって確保することが可能となる。換言すれば、発電量増加補正のみでは足りない排気熱量を点火時期遅角補正によって確保することが可能となり、燃焼安定性を悪化させる要因となる点火時期遅角補正量を少なくすることができる。これにより、燃焼安定性を確保しながら、点火時期遅角補正と発電量増加補正とによって排気温度上昇効果の高い触媒早期暖機制御を行うことができ、始動後の排気エミッションを低減することができる。
【００３０】
しかも、本実施形態（１）では、触媒早期暖機制御時に点火時期遅角補正と発電量増加補正とによるエンジントルク低下分を補償するように吸入空気量を増加補正するようにしたので、触媒早期暖機制御時にエンジントルクの低下やエンジン回転速度の低下を防ぐことができ、触媒早期暖機制御時でも通常時と同等の運転性能を維持できる。
【００３１】
［実施形態（２）］
上記実施形態（１）では、発電量増加補正量と点火時期遅角補正量との制御比率を予め設定した一定値に固定しているため、実際のエンジン回転速度のばらつき等による触媒温度ばらつきの影響を受けて、実際の触媒温度が目標触媒昇温特性からずれる可能性がある。
【００３２】
そこで、図５及び図６に示す本発明の実施形態（２）では、触媒早期暖機制御時に触媒温度と目標触媒昇温特性とを比較して、点火時期遅角補正量と発電量増加補正量との制御比率αをフィードバック制御するようにしている。これにより、点火時期遅角補正量と発電量増加補正量との制御比率αを最適に制御して、実際のエンジン回転速度のばらつき等による触媒温度ばらつきを吸収して、実際の触媒温度を目標触媒昇温特性にほぼ一致させるようにしている。
【００３３】
本実施形態（２）では、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン後に、図５に示す触媒早期暖機制御プログラムを所定時間毎又は所定クランク角毎に実行することで、触媒早期暖機制御を次のようにして実行する。まず、ステップ２０１で、前記図４のステップ１１１と同様の方法で、触媒早期暖機制御実行条件が成立しているか否かを判定する。もし、触媒早期暖機制御実行条件が成立していなければ、ステップ２０２に進み、制御比率αを０にセットして本プログラムを終了する。
【００３４】
一方、触媒早期暖機制御実行条件が成立していれば、ステップ２０３に進み、目標触媒昇温特性で設定される現在の目標触媒温度を算出する。この目標触媒温度の算出方法は、例えば、始動後、所定時間毎に所定温度を積算する処理を繰り返して現在の目標触媒温度を求めたり、予め始動後経過時間と目標触媒温度との関係（目標触媒昇温特性）の一次元テーブルを設定しておき、この一次元テーブルを検索して始動後経過時間に応じた現在の目標触媒温度を算出するようにしても良い。この際、目標触媒温度の初期温度を冷却水温等により設定するようにしても良い。
【００３５】
この後、ステップ２０４に進み、現在の触媒温度を算出する。この触媒温度の算出方法は、例えば、現在の吸入空気量とエンジン回転速度とに応じて二次元マップからベース触媒温度を求め、このベース触媒温度に点火時期遅角補正量に応じた温度係数を掛け合わせた値を所定係数で積分することにより求める。この後、ステップ２０５に進み、現在の触媒温度が現在の目標触媒温度よりも低いか否かを判定し、現在の触媒温度が現在の目標触媒温度よりも低ければ、ステップ２０６に進み、制御比率αを所定値（例えば０．０１）だけ増加する。これにより、排気温度上昇効果の高い点火時期遅角補正の比率を少し増やして、発電量増加補正の比率を少し減らす。反対に、現在の触媒温度が現在の目標触媒温度以上であれば、ステップ２０７に進み、制御比率αを所定値（例えば０．０１）だけ減算する。これにより、排気温度上昇効果の高い点火時期遅角補正の比率を少し減らして、燃焼安定性の良い発電量増加補正の比率を少し増やす。
【００３６】
この後、ステップ２０８，２０９に進み、制御比率（１−α）で発電量増加補正量を算出すると共に、発電量増加補正のみでは足りない排気熱量を発生するための点火時期遅角補正量を制御比率αで算出する。
【００３７】
この後、発電量増加補正によるエンジントルク低下分を補償するための吸入空気量の増加補正量を算出すると共に（ステップ２１０）、点火時期遅角補正によるエンジントルク低下分を補償するための吸入空気量の増加補正量を算出する（ステップ２１１）。
【００３８】
この後、発電量増加補正に対する吸入空気量の増加補正量と点火時期遅角補正に対する吸入空気量の増加補正量とを合算して、最終的な吸入空気量の増加補正量を求め、この増加補正量に応じてスロットル開度を増加させて吸入空気量を増加させる（ステップ２１３）。また、ステップ２０８で算出した発電量増加補正量に応じて発電電動機１２の界磁電流を増加させることで発電量を増加させると共に、ステップ２０９で算出した点火時期遅角補正量に応じて点火時期を遅角させる。これにより、触媒早期暖機制御時に発電量増加補正と点火時期遅角補正とによって排気温度を上昇させて、触媒昇温特性が目標触媒昇温特性になるように制御し、触媒を効率良く活性温度まで昇温させる。
【００３９】
以上説明した本実施形態（２）では、触媒早期暖機制御時に触媒温度と目標触媒昇温特性（目標触媒温度）とを比較して、点火時期遅角補正量と発電量増加補正量との制御比率αをフィードバック制御するようにしたので、実際のエンジン回転速度のばらつき等による触媒温度ばらつきがあっても、点火時期遅角補正量と発電量増加補正量との制御比率αを最適に制御して、実際のエンジン回転速度のばらつき等による触媒温度ばらつきを吸収することができ、常に、燃焼安定性を確保しながら排気温度上昇効果の高い触媒早期暖機制御を行うことができる。
【００４０】
尚、本実施形態（２）では、現在の触媒温度を吸入空気量とエンジン回転速度等から算出するようにしたが、現在の触媒温度を、触媒に設置した温度センサで検出するようにすれば、触媒温度ばらつきに対して更に有効なフィードバック制御が可能となる。
【００４１】
また、各実施形態（１），（２）において、触媒早期暖機制御時に点火時期遅角補正量及び／又は発電量増加補正量を所定の上限ガード値以下に制限するようにしても良い。これにより、点火時期遅角補正量及び／又は発電量増加補正量を適正範囲内に制限することができ、過大な点火時期遅角補正量による燃焼安定性の悪化や過大な発電量増加補正量による発電電動機１２の過負荷を防止することができる。
【００４２】
その他、本発明は、ハイブリッド車両に限定されず、エンジンのみを車両動力源とする車両にも適用できる等、種々変更して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態（１）のシステムの概略構成を示すブロック図
【図２】実施形態（１）の触媒早期暖機制御の挙動を説明するタイムチャート
【図３】実施形態（１）の点火時期遅角補正と発電量増加補正との比率の設定方法を示すフローチャート
【図４】実施形態（１）の触媒早期暖機制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図５】実施形態（２）の触媒早期暖機制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図６】実施形態（２）の触媒早期暖機制御の挙動を説明するタイムチャート
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１２…発電電動機（発電手段）、１３…バッテリ、１４…電子スロットルシステム、１５…制御装置（点火時期制御手段，発電量制御手段，触媒早期暖機制御手段）。

Claims

内燃機関の排気通路に設けられた排出ガス浄化用の触媒と、
前記内燃機関の駆動力により発電する発電手段と、
点火時期を制御する点火時期制御手段と、
前記発電手段の発電量を制御する発電量制御手段と、
前記触媒を早期暖機する制御（以下「触媒早期暖機制御」という）を行う際に前記点火時期制御手段による点火時期遅角補正と前記発電量制御手段による発電量増加補正とを組み合わせて実行すると共に吸入空気量を制御して前記内燃機関の出力を制御する触媒早期暖機制御手段と、
前記触媒の温度、前記内燃機関の温度、排気温度のいずれかを検出又は推定する温度検出手段とを備え、
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に前記温度検出手段で検出又は推定した温度が低いときには、前記点火時期遅角補正量を大きくし、前記発電量増加補正量を小さくすることを特徴とする内燃機関の触媒早期暖機制御装置。
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に前記点火時期遅角補正と前記発電量増加補正とによる前記内燃機関の出力低下分を補償するように吸入空気量を増加補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の触媒早期暖機制御装置。
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に排気エミッションが悪化するのを防止するように点火時期遅角補正量と発電量増加補正量とを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の触媒早期暖機制御装置。
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に前記温度検出手段で検出又は推定した温度が高いときには、前記点火時期遅角補正量を小さくし、前記発電量増加補正量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の触媒早期暖機制御装置。
内燃機関の排気通路に設けられた排出ガス浄化用の触媒と、
前記内燃機関の駆動力により発電する発電手段と、
点火時期を制御する点火時期制御手段と、
前記発電手段の発電量を制御する発電量制御手段と、
前記触媒を早期暖機する制御（以下「触媒早期暖機制御」という）を行う際に前記点火時期制御手段による点火時期遅角補正と前記発電量制御手段による発電量増加補正とを組み合わせて実行すると共に吸入空気量を制御して前記内燃機関の出力を制御する触媒早期暖機制御手段と、
前記触媒の温度、前記内燃機関の温度、排気温度のいずれかを検出又は推定する温度検出手段とを備え、
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に前記温度検出手段で検出又は推定した温度が高いときには、前記点火時期遅角補正量を小さくし、前記発電量増加補正量を大きくすることを特徴とする内燃機関の触媒早期暖機制御装置。
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に前記触媒の温度を目標触媒昇温特性に合わせて昇温させるように前記点火時期遅角補正量と前記発電量増加補正量とを制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の触媒早期暖機制御装置。
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に前記触媒の温度と前記目標触媒昇温特性とを比較して前記点火時期遅角補正量と前記発電量増加補正量との比率をフィードバック制御することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の触媒早期暖機制御装置。
内燃機関の排気通路に設けられた排出ガス浄化用の触媒と、
前記内燃機関の駆動力により発電する発電手段と、
点火時期を制御する点火時期制御手段と、
前記発電手段の発電量を制御する発電量制御手段と、
前記触媒を早期暖機する制御（以下「触媒早期暖機制御」という）を行う際に前記点火時期制御手段による点火時期遅角補正と前記発電量制御手段による発電量増加補正とを組み合わせて実行すると共に吸入空気量を制御して前記内燃機関の出力を制御する触媒早期暖機制御手段とを備え、
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に前記触媒の温度を目標触媒昇温特性に合わせて昇温させるように、前記触媒の温度と前記目標触媒昇温特性とを比較して前記点火時期遅角補正量と前記発電量増加補正量との比率をフィードバック制御することを特徴とする内燃機関の触媒早期暖機制御装置。
前記触媒早期暖機制御手段は、触媒早期暖機制御時に前記点火時期遅角補正量及び／又は前記発電量増加補正量を所定の上限ガード値以下に制限するガード手段を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の内燃機関の触媒早期暖機制御装置。