JP4752919B2

JP4752919B2 - エンジンの制御装置

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Publication number: JP4752919B2
Application number: JP2009009915A
Authority: JP
Inventors: 英明合田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2029-01-20
Also published as: JP2010168913A; US20100180578A1; US8627648B2

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、排気ガスを浄化する触媒が設けられたエンジンを制御する技術に関する。

従来より、エンジンに加えてモータを駆動源として有するハイブリッド車が知られている。ハイブリッド車では、モータでエンジンをアシストすることにより、エンジンの負荷を低減することができる。

ところで、ハイブリッド車であっても、エンジンのみを駆動源として搭載した通常の車両と同様に、エンジンから排気ガスが排出される。したがって、排気ガスの量が過剰にならない範囲内でエンジンを運転することが望ましい。

特開２００１−３７００８号公報（特許文献１）は、要求電力量を得るための発電を行なう際、窒素酸化物やスモークなどの排気排出物の排出量限界もしくは排気性能に大きな影響を与えるパラメータからエンジン動作可能領域を定め、その範囲内で運転されるようにエンジン回転数を補正して発電を行なうことを開示する。

この公報に記載の技術によれば、発電時の排気排出物の増加を最小限に抑え、さらにそこで得られた電力を、排気排出物の排出量限界を超える出力要求が発生した際に出力アシストのために利用することにより、幅広い運転条件で、排気および燃費性能を改善できる。

特開２００１−３７００８号公報

ところで、エンジンから排出される排気ガスは、触媒により浄化される。触媒の浄化能力は、触媒の温度に応じて変化し得る。たとえば、触媒の温度が所定の温度以上でなければ、触媒は排気ガスを浄化し得ない。一方、触媒の温度が過剰であると、触媒の浄化能力が低下する。したがって、特開２００１−３７００８号公報に記載の技術のように、排気排出物の排出量限界もしくは排気性能に大きな影響を与えるパラメータからエンジン動作可能領域を定め、その範囲内で運転されるようにエンジン回転数を補正して発電を行なうようにしても、触媒の温度が高い状態では排気ガスの浄化が不十分である場合があり得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、触媒の温度上昇を制限することができるエンジンの制御装置を提供することである。

第１の発明に係るエンジンの制御装置は、排気ガスを浄化する触媒が設けられたエンジンの制御装置である。制御装置は、触媒の温度を推定するための手段と、触媒の温度に応じてエンジンの出力回転数の上昇率が変化するようにエンジンを制御するための制御手段とを備える。

この構成によると、排気ガスを浄化する触媒の温度に応じてエンジンの出力回転数の上昇率が変化される。これにより、触媒に送られる排気ガスの増加率が触媒の温度に応じて変化するようにできる。そのため、たとえば触媒の温度が高い場合には低い場合に比べて、触媒に送られる排気ガスの増加率を小さくすることができる。その結果、触媒の温度上昇を制限することができるエンジンの制御装置を提供することができる。

第２の発明に係るエンジンの制御装置においては、第１の発明の構成に加え、制御手段は、触媒の温度が高いほどエンジンの出力回転数の上昇率が小さくなるようにエンジンを制御するための手段を含む。

この構成によると、触媒の温度が高いほどエンジンの出力回転数が緩やかに上昇される。これにより、触媒の温度が高い場合には低い場合に比べて、触媒に送られる排気ガスの増加率を小さくすることができる。そのため、触媒の温度上昇を制限することができる。

第３の発明に係るエンジンの制御装置においては、第２の発明の構成に加え、エンジンは、バッテリから供給された電力により駆動するモータを駆動源として搭載した車両に搭載される。制御手段は、バッテリの残存容量がしきい値以上である場合において、触媒の温度が高いほどエンジンの出力回転数の上昇率が小さくなるようにエンジンを制御するための手段を含む。

この構成によると、モータによりエンジンを十分にアシストすることができる場合に、触媒の温度が高いほどエンジンの出力回転数の上昇率が小さくなるようにエンジンが制御される。これにより、車両の加速性能を損なうことなく触媒の温度上昇を制限することができる。

第４の発明に係るエンジンの制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加え、触媒の温度が高いほどエンジンの負荷が小さくなるようにエンジンを制御するための手段をさらに備える。

この構成によると、触媒の温度が高いほどエンジンの負荷が小さくされる。これにより、触媒の温度が高い場合には低い場合に比べて、触媒に送られる排気ガスの量を少なくすることができる。そのため、触媒の温度上昇を制限することができる。

ハイブリッド車を示す概略構成図である。動力分割機構の共線図を示す図である。エンジンを示す図である。ハイブリッド車の電気システムを示す図である。ＰＭ−ＥＣＵの機能ブロック図である。ＰＭ−ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車について説明する。この車両は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とを備える。

この車両は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。たとえば、アクセル開度および車速等に基づいて設定される車両の目標出力パワーを、エンジン１００の出力パワーと第２ＭＧ１２０の出力パワーとで分担するように、エンジン１００および第２ＭＧ１２０が制御される。車両の目標出力パワーは、燃費および出力限界などの種々のパラメータを考慮して最適と考えられる割合で、エンジン１００の出力パワーと第２ＭＧ１２０の出力パワーとで分担される。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１ＭＧ１１０を駆動させて発電する経路である。

第１ＭＧ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１ＭＧ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量（SOC: State Of Charge）に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１ＭＧ１１０により発電された電力はそのまま第２ＭＧ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１ＭＧ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。

第１ＭＧ１１０が発電機として作用している場合、第１ＭＧ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１ＭＧ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１ＭＧ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２ＭＧ１２０についても同様である。

第２ＭＧ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２ＭＧ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。

第２ＭＧ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。

ハイブリッド車の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２ＭＧ１２０が駆動され、第２ＭＧ１２０が発電機として作動する。これにより第２ＭＧ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。

動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１ＭＧ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２ＭＧ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の回転数は、図２に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。

図１に戻って、バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。

本実施の形態において、エンジン１００は、ＰＭ（Power train Manager）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、ＭＧ−ＥＣＵ１７２により制御される。ＰＭ−ＥＣＵ１７０とＭＧ−ＥＣＵ１７２とは双方向に通信可能に接続される。ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、ＭＧ−ＥＣＵ１７２に対して第１ＭＧ１１０の発電電力および第２ＭＧ１２０の駆動電力などを指令する。

図３を参照して、エンジン１００についてさらに説明する。エンジン１００は、エアクリーナ１００２から吸入された空気とインジェクタ１００４から噴射される燃料との混合気を、燃焼室内で点火プラグ１００６により点火して燃焼させる内燃機関である。点火時期は、出力トルクが最大になるＭＢＴ（Minimum advance for Best Torque）になるように制御されるが、ノッキングが発生した場合など、エンジン１００の運転状態に応じて遅角されたり、進角されたりする。

混合気が燃焼すると、燃焼圧によりピストン１００８が押し下げられ、クランクシャフト１０１０が回転する。燃焼後の混合気（排気ガス）は、エンジン１００に設けられた三元触媒１０１２により浄化された後、車外に排出される。三元触媒１０１２は、特定の温度まで暖機されることによって浄化作用を発揮する。エンジン１００に吸入される空気の量は、スロットルバルブ１０１４により調整される。

エンジン１００を制御するＰＭ−ＥＣＵ１７０には、ノックセンサ３００と、水温センサ３０２と、タイミングロータ３０４に対向して設けられたクランクポジションセンサ３０６と、スロットル開度センサ３０８と、エアフローメータ３１０と、アクセル開度センサ３１２と、車速センサ３１４とが接続されている。

ノックセンサ３００は、エンジン１００のシリンダブロックに設けられる。ノックセンサ３００は、圧電素子により構成されている。ノックセンサ３００は、エンジン１００の振動により電圧を発生する。電圧の大きさは、振動の大きさと対応した大きさとなる。ノックセンサ３００は、電圧を表わす信号をＰＭ−ＥＣＵ１７０に送信する。

水温センサ３０２は、エンジン１００のウォータージャケット内の冷却水の温度を検出し、検出結果を表わす信号を、ＰＭ−ＥＣＵ１７０に送信する。

タイミングロータ３０４は、クランクシャフト１０１０に設けられており、クランクシャフト１０１０と共に回転する。タイミングロータ３０４の外周には、予め定められた区間で複数の突起が設けられている。クランクポジションセンサ３０６は、タイミングロータ３０４の突起に対向して設けられている。タイミングロータ３０４が回転すると、タイミングロータ３０４の突起と、クランクポジションセンサ３０６とのエアギャップが変化するため、クランクポジションセンサ３０６のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。クランクポジションセンサ３０６は、起電力を表わす信号を、ＰＭ−ＥＣＵ１７０に送信する。ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、クランクポジションセンサ３０６から送信された信号に基づいて、クランク角およびエンジン回転数ＮＥ（クランクシャフト１０１０の回転数）を検出する。

スロットル開度センサ３０８は、スロットル開度を検出し、検出結果を表わす信号をＰＭ−ＥＣＵ１７０に送信する。

エアフローメータ３１０は、エンジン１００に吸入される空気量を検出し、検出結果を表わす信号をＰＭ−ＥＣＵ１７０に送信する。

アクセル開度センサ３１２は、アクセルペダルの開度を検出し、検出結果を表わす信号をＰＭ−ＥＣＵ１７０に送信する。車速センサ３１４は、車速を検出し、検出結果を表わす信号をＰＭ−ＥＣＵ１７０に送信する。

図４を参照して、ハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。ハイブリッド車には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２３０とが設けられる。

コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、バッテリ１５０の正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。

２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＭＧ−ＥＣＵ１７２により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。

なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子
を用いることができる。

バッテリ１５０から放電された電力を第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。

コンバータ２００と、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０との間のシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＭＧ−ＥＣＵ１７２に送信される。

第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１ＭＧ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１ＭＧ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２ＭＧ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２ＭＧ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２ＭＧ１２０により発
電された交流電流を直流電流に変換する。

コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＭＧ−ＥＣＵ１７２により制御される。ＭＧ−ＥＣＵ１７２は、コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０の制御機能の他、コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０のフェール（異常）を検出する機能を有する。

たとえば、電圧センサ１８０により検出されるシステム電圧ＶＨ、電流センサ（図示せず）により検出される入出力電流、温度センサ（図示せず）により検出されるコンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０の温度などがしきい値以上であると、フェールを検出する。ＭＧ−ＥＣＵ１７２がフェールを検出した場合、フェールを表わすフェール信号がＭＧ−ＥＣＵ１７２からＰＭ−ＥＣＵ１７０に送信される。

ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に設けられる。ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。

すなわち、ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００などから電気的に遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０から、コンバータ２００などと電気的に接続される。

ＳＭＲ２３０の状態は、ＰＭ−ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、ＰＭ−ＥＣＵ１７０が起動すると、ＳＭＲ２３０が閉じられる。ＰＭ−ＥＣＵ１７０が停止する際、ＳＭＲ２３０が開かれる。

図５を参照して、ＰＭ−ＥＣＵ１７０の機能ついてさらに説明する。なお、以下に説明する機能はソフトウエアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。

ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、推定部４００と、第１制御部４１１と、第２制御部４１２とを備える。推定部４００は、三元触媒１０１２の温度を推定する。たとえば、エンジン回転数（エンジン１００の出力回転数）ＮＥ、吸入空気量から算出される負荷（負荷率）、エンジン１００が始動してからの経過時間などのパラメータに基づいて、三元触媒１０１２の温度が推定される。

エンジン１００の開発段階において実験やシミュレーションを行なうことにより、エンジン回転数ＮＥ、負荷およびエンジン１００が始動してからの経過時間等のパラメータから三元触媒１０１２の温度を導くマップが作成される。ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、メモリに記憶されたマップを用いて三元触媒１０１２の温度を推定する。

なお、三元触媒１０１２の温度を推定する方法については、周知の一般的な方法を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。三元触媒１０１２を推定する代わりに、温度センサなどを用いて三元触媒１０１２の温度を直接検出するようにしてもよい。

第１制御部４１１は、三元触媒１０１２の温度に応じてエンジン回転数ＮＥの上昇率が変化するようにエンジン１００を制御する。より具体的には、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以上である場合に、三元触媒１０１２の温度が高いほどエンジン回転数ＮＥの上昇率が小さくなるようにエンジン１００が制御される。

第２制御部４１２は、三元触媒１０１２の温度が高いほどエンジン１００の負荷が小さくなるようにエンジン１００を制御する。

図６を参照して、ＰＭ−ＥＣＵ１７０が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、アクセル開度を検出する。なお、アクセル開度は、たとえばアクセル開度センサなどの周知の技術を利用して検出するようにすればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。

Ｓ１０２にて、ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、車速を検出するともに、バッテリ１５０のＳＯＣを算出する。なお、バッテリ１５０のＳＯＣは、たとえば、バッテリ１５０電圧から算出したり、バッテリ１５０の入出力電流の積分値等から算出するなどの周知の技術を利用して算出するようにすればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。

Ｓ１０４にて、ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、三元触媒１０１２の温度を推定する。
Ｓ１０６にて、ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、アクセル開度、車速、バッテリ１５０のＳＯＣおよび三元触媒１０１２の温度等に応じて、エンジン１００の動作点を決定する。本実施の形態において、エンジンの動作点は、エンジン１００の目標出力パワーを意味する。エンジン１００の出力パワーは、エンジン回転数ＮＥとエンジン１００の出力トルクとの積で表わされる。したがって、エンジン１００の動作点が決定されることにより、エンジン１００の目標出力回転数および目標出力トルク等が決定される。

本実施の形態においては、三元触媒１０１２の温度が三元触媒１０１２の温度が高いほどエンジン１００の負荷が小さくなるようにエンジン１００の動作点が決定される。なお、三元触媒１０１２の温度を考慮せずにエンジン１００の動作点を決定するようにしてもよい。

Ｓ１０８にて、ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以上であるか否かを判断する。すなわち、バッテリ１５０のＳＯＣが十分であるか否かが判断される。バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以上であると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。

Ｓ１１０にて、ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、三元触媒１０１２の温度が高いほど小さくなるようにエンジン回転数ＮＥの上昇率を設定する。なお、エンジン回転数ＮＥの上昇率は、三元触媒１０１２の温度の他、アクセル開度および車速等を考慮して定められる。

Ｓ１１２にて、ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、エンジン１００の実際の動作点が設定された動作点になるまで、設定された上昇率でエンジン回転数ＮＥが上昇するようにエンジン１００を制御する。

Ｓ１１４にて、ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、エンジン１００の実際の動作点が設定された動作点になるまで、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以上である場合よりも大きい上昇率でエンジン回転数ＮＥが上昇するようにエンジン１００を制御する。なお、エンジン回転数ＮＥの上昇率は、アクセル開度および車速等を考慮して定められる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、エンジン１００の動作について説明する。

車両の走行中、アクセル開度が検出される（Ｓ１００）。また、車速が検出されるとともに、バッテリ１５０のＳＯＣが算出される（Ｓ１０２）。さらに、三元触媒１０１２の温度が推定される（Ｓ１０４）。

これらのアクセル開度、車速、バッテリ１５０のＳＯＣおよび三元触媒１０１２の温度等に応じて、エンジン１００の動作点が決定される（Ｓ１０６）。本実施の形態においては、三元触媒１０１２の温度が高いほどエンジン１００の負荷が小さくなるようにエンジン１００の動作点が決定され、最終的には、エンジン１００の実際の動作点が設定された動作点になるようにエンジン１００が制御される（Ｓ１１２，Ｓ１１４）。これにより、三元触媒１０１２の温度が高い場合には低い場合に比べて、三元触媒１０１２に送られる排気ガスの量を少なくすることができる。そのため、三元触媒１０１２の温度上昇を制限することができる。

ところで、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以上である場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、すなわちバッテリ１５０のＳＯＣが十分である場合、エンジン１００の出力パワーを緩やかに増大しても、第２ＭＧ１２０の出力パワーで補うことによって、ドライバの加速要求に応えることができる。

そこで、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以上である場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、三元触媒１０１２の温度が高いほど小さくなるようにエンジン回転数ＮＥの上昇率が設定される（Ｓ１１０）。その後、エンジン１００の実際の動作点が設定された動作点になるまで設定された上昇率でエンジン回転数ＮＥが上昇するようにエンジン１００が制御される（Ｓ１１２）。

これにより、三元触媒１０１２の温度が高い場合には低い場合に比べて、三元触媒１０１２に送られる排気ガスの増加率を小さくすることができる。そのため、三元触媒１０１２の温度上昇を制限することができる。

一方、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値より小さい場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、すなわちバッテリ１５０のＳＯＣが不十分である場合、第２ＭＧ１２０によるエンジン１００のアシスト量が制限される。そのため、エンジン１００の出力パワーを速やかに増大しなければ、ドライバの加速要求に応えることができない。

そこで、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値より小さい場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、エンジン１００の実際の動作点が設定された動作点になるまで、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以上である場合よりも大きい上昇率でエンジン回転数ＮＥが上昇するようにエンジン１００が制御される（Ｓ１１４）。

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。本発明の範囲は上記した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。

１００エンジン、１１０第１ＭＧ、１２０第２ＭＧ、１３０動力分割機構、１４０減速機、１５０バッテリ、１５２サブバッテリ、１６０前輪、ＰＭ−１７０ＥＣＵ、１７２ＭＧ−ＥＣＵ、１８０電圧センサ、２００コンバータ、２１０第１インバータ、２２０第２インバータ、２３０ＳＭＲ、３００ノックセンサ、３０２水温センサ、３０４タイミングロータ、３０６クランクポジションセンサ、３０８スロットル開度センサ、３１０エアフローメータ、３１２アクセル開度センサ、３１４車速センサ、４００推定部、４１１第１制御部、４１２第２制御部、１００２エアクリーナ、１００４インジェクタ、１００６点火プラグ、１００８ピストン、１０１０クランクシャフト、１０１２三元触媒、１０１４スロットルバルブ。

Claims

排気ガスを浄化する触媒が設けられたエンジンの制御装置であって、
前記触媒の温度を推定するための手段と、
前記エンジンの出力回転数および出力トルクによって規定される動作点を、実際の動作点から目標の動作点へ変更する際における前記エンジンの出力回転数の上昇率が、前記触媒の温度に応じて変化するように前記エンジンを制御するための制御手段とを備える、エンジンの制御装置。
前記制御手段は、前記触媒の温度が高いほど前記エンジンの出力回転数の上昇率が小さくなるように前記エンジンを制御するための手段を含む、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
前記エンジンは、バッテリから供給された電力により駆動するモータを駆動源として搭載した車両に搭載され、
前記制御手段は、前記バッテリの残存容量がしきい値以上である場合において、前記触媒の温度が高いほど前記エンジンの出力回転数の上昇率が小さくなるように前記エンジンを制御するための手段を含む、請求項２に記載のエンジンの制御装置。
前記触媒の温度が高いほど前記エンジンの負荷が小さくなるように前記エンジンを制御するための手段をさらに備える、請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの制御装置。