JP5884709B2

JP5884709B2 - ハイブリッド車の制御装置

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Publication number: JP5884709B2
Application number: JP2012235275A
Authority: JP
Inventors: 剛志原田; 宣昭池本; 池本　　宣昭
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2016-03-15
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: JP2014084811A

Description

本発明は、内燃機関の排出ガスを浄化する電気加熱式触媒を備えたハイブリッド車の制御装置に関する発明である。

近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源として内燃機関（エンジン）とモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車においては、内燃機関の間欠運転を実施するようにしたものがある。この間欠運転では、例えば、内燃機関の運転中に所定の停止条件が成立したとき（例えばアクセル開度が所定値以下のときやバッテリＳＯＣが所定値以上のとき等）に内燃機関の運転を停止（休止）し、その後、停止条件が不成立になったときに内燃機関を始動するようにしている。

内燃機関の間欠運転を実施するシステムにおいては、例えば、特許文献１（特開２００４−１２４８２７号公報）に記載されているように、内燃機関の排出ガスを浄化する触媒の温度や劣化度に基づいて推定した触媒浄化率が所定値よりも大きくなったときに、内燃機関の間欠運転を許可することで、間欠運転による排気エミッションの悪化を抑制するようにしたものがある。

また、ハイブリッド車においては、内燃機関の排出ガスを浄化する触媒として、バッテリの電力で加熱可能な電気加熱式触媒を搭載し、内燃機関の始動前（例えばモータジェネレータの動力のみで走行するＥＶ走行中）に、バッテリの電力で電気加熱式触媒を通電加熱し、電気加熱式触媒の温度が活性温度に達して電気加熱式触媒が活性化した後（電気加熱式触媒の暖機完了後）に、内燃機関を始動することで、内燃機関の始動時の排出ガス浄化率を高めるようにしたものがある。

特開２００４−１２４８２７号公報

ところで、内燃機関の始動前に電気加熱式触媒を通電加熱し、電気加熱式触媒が活性化した後に内燃機関を始動するシステムでは、電気加熱式触媒が活性化した後でも、内燃機関の始動後の早い時期には内燃機関がまだ冷機状態となっていることがある。内燃機関が冷機状態のときには、噴射燃料の霧化性能が低く、燃焼も不安定であるため、このような状況で内燃機関の間欠運転を行うと、間欠運転による始動時に排出ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等が増加するおそれがあり、電気加熱式触媒が活性化していても排出ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等を電気加熱式触媒で浄化しきれずに排気ミッションが悪化する可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、電気加熱式触媒が活性化した後に内燃機関を始動するシステムにおいて、内燃機関の間欠運転による排気エミッションの悪化を抑制することができるハイブリッド車の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両の動力源として搭載された内燃機関（１０）及びモータジェネレータ（１１，１２）と、内燃機関（１０）の排出ガスを浄化する電気加熱式触媒（２２）とを備え、内燃機関（１０）の始動前に電気加熱式触媒（２２）を通電加熱し、該電気加熱式触媒（２２）が活性化した後に内燃機関（１０）を始動するハイブリッド車の制御装置において、電気加熱式触媒（２２）が活性化した後の内燃機関（１０）の運転中に、該内燃機関（１０）を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったか否かを判定する判定手段（２８）と、この判定手段（２８）により内燃機関（１０）を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定されるまで内燃機関（１０）の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段（２８）とを備え、前記判定手段（２８）は、内燃機関（１０）を含む排気系の状態が前記所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったか否かを、排出ガスの空燃比と電気加熱式触媒（２２）内の空燃比のうちの少なくとも一方が安定したか否かによって判定したり、或は、内燃機関（１０）の供給空燃比と排出ガスの空燃比との乖離が所定範囲内になったか否かによって判定するようにしたものである。

この構成では、電気加熱式触媒が活性化した後の内燃機関の運転中に、内燃機関を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態（例えば内燃機関の間欠運転を実施した場合の始動時に排出ガスを十分に浄化できる状態）になったか否かを判定し、内燃機関を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定されるまで内燃機関の間欠運転を禁止することができるため、内燃機関の間欠運転による排気エミッションの悪化を抑制することができる。

図１は本発明の一実施例におけるハイブリッド車の駆動システムの概略構成を示す図である。図２はＥＨＣ通電制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。図３はエンジン間欠運転制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。図４はエンジン間欠運転制御の実行例を示すタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてハイブリッド車の駆動システムの概略構成を説明する。

内燃機関であるエンジン１０と第１のモータジェネレータ（以下「第１のＭＧ」と表記する）１１と第２のモータジェネレータ（以下「第２のＭＧ」と表記する）１２が搭載され、主にエンジン１０と第２のＭＧ１２が車輪１３を駆動する動力源となる。エンジン１０のクランク軸と第１のＭＧ１１の回転軸と第２のＭＧ１２の回転軸とが動力分割機構１４（例えば遊星ギヤ機構）を介して連結され、第２のＭＧ１２の回転軸が減速ギヤ機構１５を介して車軸１６に連結されている。

第１のＭＧ１１と第２のＭＧ１２は、パワーコントロールユニット１７を介して高電圧バッテリ１８に接続されている。このパワーコントロールユニット１７には、第１のＭＧ１１を駆動する第１のインバータ１９と、第２のＭＧ１２を駆動する第２のインバータ１２０等が設けられ、各ＭＧ１１，１２は、それぞれインバータ１９，２０を介して高電圧バッテリ１８と電力を授受するようになっている。

一方、エンジン１０の排気管２１には、排出ガスを浄化する触媒として、電気的に加熱可能な電気加熱式触媒（以下「ＥＨＣ」と表記する）２２が設けられている。このＥＨＣ２２は、導電性抵抗体で形成された基材（図示せず）を触媒コート材（図示せず）で被覆して構成され、高電圧バッテリ１８から供給される電力を基材に通電することで、基材がヒータとして機能して加熱できるようになっている。

ＥＨＣ２２の通電電力（ＥＨＣ２２の基材に供給する電力）は、ＥＨＣ制御装置２３により制御される。このＥＨＣ制御装置２３には、スイッチング回路等を備えた通電電力制御部（図示せず）が設けられ、この通電電力制御部で高電圧バッテリ１８から供給される電力を電圧変換や平滑化してＥＨＣ２２に供給するようになっている。

また、排気管２１のうちのＥＨＣ２２の下流側には、排出ガスを浄化する第２の触媒２９が設けられ、ＥＨＣ２２の上流側と下流側（第２の触媒２９の上流側）に、それぞれ排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ３０，３１（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。

アクセル開度（アクセルペダルの操作量）を検出するアクセルセンサ２４、シフトレバーの操作位置を検出するシフトスイッチ２５、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ２６（又はブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ）、車速を検出する車速センサ２７等の各種のセンサやスイッチの出力信号は、ＥＣＵ２８に入力される。このＥＣＵ２８は、マイクロコンピュータを主体として構成され、車両の運転状態に応じて、エンジン１０を制御すると共にインバータ１９，２０を制御してＭＧ１１，１２を制御する。更に、ＥＣＵ２８は、ＥＨＣ制御装置２３を制御してＥＨＣ２２の通電電力を制御する。

尚、ＥＣＵ２８は、一つの制御ユニットで構成しても良いが、これに限定されず、例えば、ハイブリッド車全体を総合的に制御するハイブリッドＥＣＵ、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、インバータ１９，２０を制御してＭＧ１１，１２を制御するＭＧ−ＥＣＵ等の複数の制御ユニットで構成し、ハイブリッドＥＣＵが、エンジンＥＣＵやＭＧ−ＥＣＵ等との間で制御信号やデータ信号等を送受信して、エンジンＥＣＵやＭＧ−ＥＣＵ等によってエンジン１０やＭＧ１１，１２を制御するようにしても良い。この場合、エンジンＥＣＵとＭＧ−ＥＣＵのうちの一方でＥＨＣ制御装置２３を制御してＥＨＣ２２の通電電力を制御するようにしても良いし、ＥＨＣ制御装置２３を制御してＥＨＣ２２の通電電力を制御する専用のＥＣＵを設けるようにしても良い。

ＥＣＵ２８は、例えば、発進時や低負荷時（エンジン１０の燃費効率が悪い領域）は、エンジン１０を停止状態に維持して、高電圧バッテリ１８の電力で第２のＭＧ１２を駆動し、この第２のＭＧ１２の動力で車輪１３を駆動して走行するＥＶ走行を行う。

エンジン１０を始動する場合には、高電圧バッテリ１８の電力で第１のＭＧ１１を駆動し、この第１のＭＧ１１の動力を動力分割機構１４を介してエンジン１０のクランク軸に伝達することで、エンジン１０をクランキング（エンジン１０のクランク軸を回転駆動）してエンジン１０を始動する。

通常走行時には、エンジン１０の動力を動力分割機構１４によって第１のＭＧ１１側と車軸１６側の二系統に分割し、その一方の系統の出力で車軸１６を駆動して車輪１３を駆動し、他方の系統の出力で第１のＭＧ１１を駆動して第１のＭＧ１１で発電し、その発電電力で第２のＭＧ１２を駆動して第２のＭＧ１２の動力でも車軸１６を駆動して車輪１３を駆動する。更に、急加速時には、第１のＭＧ１１の発電電力の他に高電圧バッテリ１８の電力も第２のＭＧ１２に供給して、第２のＭＧ１２の駆動分を増加させる。

減速時には、車輪１３の動力で第２のＭＧ１２を駆動して第２のＭＧ１２を発電機として作動させることで、車両の運動エネルギを第２のＭＧ１２で電力に変換して高電圧バッテリ１８に回収（充電）する減速回生（回生ブレーキ）を行う。

また、本実施例では、ＥＣＵ２８により後述する図２のＥＨＣ通電制御ルーチンを実行することで、エンジン１０の停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）にＥＨＣ２２の暖機要求が発生した場合に、高電圧バッテリ１８の電力でＥＨＣ２２を通電加熱し、ＥＨＣ２２の温度が活性温度に達してＥＨＣ２２が活性化した後に、エンジン１０を始動するようにしている。

更に、本実施例では、ＥＣＵ２８により後述する図３のエンジン間欠運転制御ルーチンを実行することで、エンジン１０の間欠運転を実施する。この間欠運転では、例えば、エンジン１０の運転中に所定の停止条件が成立したとき（例えばアクセル開度が所定値以下のときやバッテリＳＯＣが所定値以上のとき等）にエンジン１０の運転を停止（休止）し、その後、停止条件が不成立になったときにエンジン１０を始動するようにしている。

ところで、エンジン１０の始動前にＥＨＣ２２を通電加熱し、ＥＨＣ２２が活性化した後にエンジン１０を始動するシステムでは、ＥＨＣ２２が活性化した後でも、エンジン１０の始動後の早い時期にはエンジン１０がまだ冷機状態となっていることがある。エンジン１０が冷機状態のときには、噴射燃料の霧化性能が低く、燃焼も不安定であるため、このような状況でエンジン１０の間欠運転を行うと、間欠運転による始動時に排出ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等が増加するおそれがあり、ＥＨＣ２２が活性化していても排出ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等をＥＨＣ２２で浄化しきれずに排気ミッションが悪化する可能性がある。

この対策として、本実施例では、ＥＨＣ２２が活性化した後のエンジン１０の運転中に、エンジン１０を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態（例えばエンジン１０の間欠運転を実施した場合の始動時に排出ガスを十分に浄化できる状態）になったか否かを、例えば、排出ガスの空燃比とＥＨＣ２２内の空燃比のうちの少なくとも一方が安定したか否か、エンジン１０の供給空燃比と排出ガスの空燃比との乖離が所定範囲内になったか否か、第２の触媒２９が活性化したか否か等によって判定し、エンジン１０を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定されるまでエンジン１０の間欠運転を禁止するようにしている。

以下、本実施例でＥＣＵ２８が実行する図２のＥＨＣ通電制御ルーチン及び図３のエンジン間欠運転制御ルーチンの処理内容を説明する。

［ＥＨＣ通電制御ルーチン］
図２に示すＥＨＣ通電制御ルーチンは、ＥＣＵ２８の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生しているか否かを、例えば、エンジン停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）で且つＥＨＣ２２の暖機要求が発生しているか否かによって判定する。
このステップ１０１で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生していないと判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生していると判定された場合には、ステップ１０２に進み、目標触媒温度Ｔtgt1（例えばＥＨＣ２２の活性温度）と現在の触媒温度Ｔehc （ＥＨＣ２２の温度）を読み込む。

ここで、触媒温度Ｔehc は、例えば、ＥＨＣ２２の基材（ヒータ）の抵抗値に基づいてマップ又は数式等により算出（推定）する。或は、ＥＨＣ２２に温度センサを配置して触媒温度Ｔehc を直接検出するようにしても良い。

この後、ステップ１０３に進み、触媒温度Ｔehc が目標触媒温度Ｔtgt1よりも低いか否かを判定し、触媒温度Ｔehc が目標触媒温度Ｔtgt1よりも低いと判定された場合には、ステップ１０４に進み、ＥＨＣ２２の通電加熱を実行して触媒温度Ｔehc を上昇させる。この場合、例えば、高電圧バッテリ１８の状態（バッテリ電流、バッテリ電圧、バッテリＳＯＣ、バッテリ温度等）に基づいてバッテリ出力電力制限値（高電圧バッテリ１８の出力電力制限値）を算出すると共に、アクセル開度、車速等に基づいて走行要求パワー（走行に必要な電力）を算出し、バッテリ出力電力制限値から走行要求パワー等を差し引いてＥＨＣ通電電力制限値（ＥＨＣ２２の通電電力制限値）を求め、このＥＨＣ通電電力制限値を越えないようにＥＨＣ２２の通電電力を制御する。

その後、上記ステップ１０３で、触媒温度Ｔehc が目標触媒温度Ｔtgt1以上であると判定された場合には、ＥＨＣ２２が活性温度に達してＥＨＣ２２が活性化したと判断して、ステップ１０５に進み、ＥＨＣ２２の通電を禁止してＥＨＣ２２の通電加熱を終了した後、ステップ１０６に進み、エンジン１０の始動を許可する。これにより、エンジン１０の始動要求があれば、エンジン１０が始動される。

［エンジン間欠運転制御ルーチン］
図３に示すエンジン間欠運転制御ルーチンは、ＥＣＵ２８の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、エンジン運転中であるか否かを判定する。

このステップ２０１で、エンジン運転中であると判定された場合には、次のステップ２０２〜２０４で、エンジン１０を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態（例えばエンジン１０の間欠運転を実施した場合の始動時に排出ガスを十分に浄化できる状態）になったか否かを判定する。

まず、ステップ２０２で、ＥＨＣ２２の状態が安定しているか否かを、例えば、触媒温度Ｔehc が目標触媒温度Ｔtgt1（例えばＥＨＣ２２の活性温度）に達しており、且つ、排気空燃比（例えば排出ガスセンサ３０で検出した排出ガスの空燃比）がストイキを含む所定範囲（例えば１４．６±αの範囲）内となった状態が所定期間継続している（つまりＥＨＣ２２内の空燃比が浄化ウインド内で安定している）か否かによって判定する。

排気空燃比がストイキを含む所定範囲内で安定すれば、ＥＨＣ２２内の空燃比が浄化ウインド内で安定するため、排気空燃比がストイキを含む所定範囲内となった状態が所定期間継続しているか否かを判定すれば、ＥＨＣ２２の状態が安定しているか否かを精度良く判定することができる。尚、ＥＨＣ２２内の空燃比が所定範囲内となった状態が所定期間継続しているか否かによって、ＥＨＣ２２の状態が安定しているか否かを判定するようにしても良い。

また、ステップ２０３で、燃料ウエット状態（噴射燃料の吸気ポートやシリンダの内壁面等への付着状態）が安定しているか否かを、例えば、供給空燃比（吸入空気量と噴射燃料量から求めた空燃比）と排気空燃比との乖離（差分）が所定範囲（例えば±βの範囲）内であるか否かによって判定する。

吸気ポートやシリンダの内壁面等へ付着する燃料量（ウエット量）に応じて、供給空燃比と排気空燃比との乖離が変化するため、供給空燃比と排気空燃比との乖離が所定範囲内であるか否かを判定すれば、燃料ウエット状態が安定しているか否かを精度良く判定することができる。

更に、ステップ２０４で、第２の触媒２９が活性化したか否かを判定する。この場合、例えば、第２の触媒２９の温度を検出する温度センサ（図示せず）を設け、この温度センサで検出した第２の触媒２９の温度Ｔufc が目標触媒温度Ｔtgt2（例えば第２の触媒２９の活性温度）以上であるか否かによって、第２の触媒２９が活性化したか否かを判定する。

上記ステップ２０２〜２０４のうちのいずれか１つでも「Ｎｏ」と判定された場合には、所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態ではないと判定するが、上記ステップ２０２〜２０４で全て「Ｙｅｓ」と判定された場合には、所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定する。この場合、上記ステップ２０２〜２０４の処理が特許請求の範囲でいう判定手段としての役割を果たす。

上記ステップ２０２〜２０４のうちのいずれか１つでも「Ｎｏ」と判定された場合（つまり所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態ではないと判定された場合）には、ステップ２０５に進み、エミッション要件間欠運転禁止フラグをＯＮ（オン）にセットすることで、エンジン１０の間欠運転を禁止した後、ステップ２０８に進み、エンジン１０の運転を継続する。この場合、ステップ２０５の処理が特許請求の範囲でいう間欠運転禁止手段としての役割を果たす。

一方、上記ステップ２０２〜２０４で全て「Ｙｅｓ」と判定された場合（つまり所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定された場合）には、ステップ２０６に進み、エミッション要件間欠運転禁止フラグをＯＦＦ（オフ）にリセットした後、ステップ２０７に進む。また、上記ステップ２０１で、エンジン運転中ではない（つまりエンジン停止中である）と判定された場合にも、ステップ２０７に進む。

ステップ２０７では、エミッション要件以外の間欠運転禁止フラグがＯＦＦであるか否かを、所定の停止条件が成立しているか否か（例えば、アクセル開度が所定値以下であるか否か、バッテリＳＯＣが所定値以上であるか否か、車両要求パワーがエンジン始動閾値以下であるか否か等、車両要求パワーをエンジン１０に頼らずに高電圧バッテリ１８のみで供給可能な条件が成立しているか否か）によって判定する。

このステップ２０７で、エミッション要件以外の間欠運転禁止フラグがＯＦＦであると判定された場合（つまり所定の停止条件が成立していると判定された場合）には、ステップ２０９に進み、エンジン１０を停止する（又はエンジン１０の停止を継続する）。

一方、上記ステップ２０７で、エミッション要件以外の間欠運転禁止フラグがＯＮであると判定された場合（つまり所定の停止条件が不成立であると判定された場合）には、ステップ２０８に進み、現在のエンジン運転状態のままエンジン１０の運転を継続する（又はエンジン１０を始動する）。

以上説明した本実施例のエンジン間欠運転制御の実行例を図４のタイムチャートを用いて説明する。
車両システムが起動（Ready ON）した時点ｔ0 で、ＥＨＣ２２の通電をＯＮしてＥＨＣ２２を通電加熱し、その後、触媒温度Ｔehc （ＥＨＣ２２の温度）が目標触媒温度Ｔtgt1（例えばＥＨＣ２２の活性温度）に達した時点ｔ1 で、ＥＨＣ２２の通電をＯＦＦしてＥＨＣ２２の通電加熱を終了すると共に、エンジン１０を始動する。

このエンジン１０の始動に伴って、排気空燃比や供給空燃比（図示せず）、供給空燃比と排気空燃比との差分が変動するため、排気空燃比が所定の安定判定レベル（例えば１４．６±αの範囲）から外れて、ＥＨＣ２２の状態が安定していない過渡状態と判定すると共に、供給空燃比と排気空燃比との差分が所定の安定判定レベル（例えば±βの範囲）から外れて、燃料ウエット状態が安定していない過渡状態と判定する。また、このとき第２の触媒２９の温度Ｔufc が目標触媒温度Ｔtgt2（例えば第２の触媒２９の活性温度）に達していないため、第２の触媒２９が活性化していない非活性状態と判定する。これにより、全ての条件（図３のステップ２０２〜２０４）が不成立であるため、所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態ではないと判定して、エミッション要件間欠運転禁止フラグをＯＮにセットすることで、エンジン１０の間欠運転を禁止して、エンジン１０の運転を継続する。

その後、供給空燃比と排気空燃比との差分が所定の安定判定レベル（例えば±βの範囲）内になると、燃料ウエット状態が安定していると判定し、排気空燃比が所定の安定判定レベル（例えば１４．６±αの範囲）内となった状態が所定期間継続すると、ＥＨＣ２２の状態が安定していると判定する。更に、第２の触媒２９の温度Ｔufc が目標触媒温度Ｔtgt2に達した時点ｔ2 で、第２の触媒２９が活性化したと判定する。これにより、全ての条件（図３のステップ２０２〜２０４）が成立するため、所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定して、エミッション要件間欠運転禁止フラグをＯＦＦにリセットする。このとき、車両要求パワーがエンジン始動閾値以下で、エミッション要件以外の間欠運転禁止フラグがＯＦＦになっているため、エンジン１０の運転を停止する。

その後、車両要求パワーがエンジン始動閾値よりも大きくなった時点ｔ3 で、エミッション要件以外の間欠運転禁止フラグをＯＮにセットして、エンジン１０を始動する。このエンジン始動後は、前回のエンジン始動後と同様にＥＨＣ２２の状態と燃料ウエット状態の判定を実施して、ＥＨＣ２２の状態が安定していない過渡状態と判定すると共に、燃料ウエット状態が安定していない過渡状態と判定するため、エミッション要件間欠運転禁止フラグをＯＮにセットして、エンジン１０の間欠運転を禁止する。尚、第２の触媒２９の温度Ｔufc が目標触媒温度Ｔtgt2に達した時点ｔ2 以降は、第２の触媒２９の温度Ｔufc が目標触媒温度Ｔtgt2を上回っているため、第２の触媒２９が活性化したという判定が継続している。

その後、燃料ウエット状態が安定していると判定し、ＥＨＣ２２の状態が安定していると判定した時点ｔ4 で、エミッション要件間欠運転禁止フラグをＯＦＦにリセットするが、車両要求パワーがエンジン始動閾値よりも大きいため、エミッション要件以外の間欠運転禁止フラグをＯＮに維持して、エンジン１０の運転を継続する。

その後、車両要求パワーが低下してエンジン始動閾値以下になった時点ｔ5 で、エミッション要件以外の間欠運転禁止フラグをＯＦＦにリセットして、エンジン１０の運転を停止する。

以上説明した本実施例では、ＥＨＣ２２が活性化した後のエンジン１０の運転中に、エンジン１０を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態（例えばエンジン１０の間欠運転を実施した場合の始動時に排出ガスを十分に浄化できる状態）になったか否かを、例えば、ＥＨＣ２２の状態が安定しているか否か（排気空燃比とＥＨＣ２２内の空燃比のうちの少なくとも一方が安定したか否か）、燃料ウエット状態が安定しているか否か（供給空燃比と排気空燃比との乖離が所定範囲内になったか否か）、第２の触媒２９が活性化したか否か（第２の触媒２９の温度Ｔufc が目標触媒温度Ｔtgt2以上であるか否か）等によって判定し、エンジン１０を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定されるまでエンジン１０の間欠運転を禁止するようにしたので、ＥＨＣ２２が活性化した後のエンジン１０の運転中に、エンジン１０を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になってからエンジン１０の間欠運転を実施するようにでき、エンジン１０の間欠運転による排気エミッションの悪化を抑制することができる。

尚、上記実施例では、第２の触媒２９が活性化したか否かを、温度センサで検出した第２の触媒２９の温度Ｔufc が目標触媒温度Ｔtgt2以上であるか否かによって判定するようにしたが、第２の触媒２９が活性化したか否かを判定する方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。

例えば、第２の触媒２９の下流側に排出ガスの温度を検出する温度センサを設け、この温度センサで検出した第２の触媒２９の下流側の排出ガスの温度が所定値（例えば目標触媒温度Ｔtgt2又はその付近の温度）以上であるか否かによって、第２の触媒２９が活性化したか否かを判定するようにしても良い。第２の触媒２９の温度が目標触媒温度Ｔtgt2以上になって第２の触媒２９が活性化したときには、第２の触媒２９の下流側の排出ガスの温度も第２の触媒２９の温度と同等の値となるため、第２の触媒２９の下流側の排出ガスの温度が所定値以上であるか否かを判定すれば、第２の触媒２９が活性化したか否かを判定することができる。

或は、ＥＨＣ２２の下流側に排出ガスの温度を検出する温度センサを設け、この温度センサで検出したＥＨＣ２２の下流側の排出ガスの温度と排出ガス流量（＝吸入空気量）に基づいて、第２の触媒２９に与えられた排気エネルギの積算値を算出し、この第２の触媒２９に与えられた排気エネルギの積算値が所定値以上であるか否かによって、第２の触媒２９が活性化したか否かを判定するようにしても良い。第２の触媒２９に与えられた排気エネルギの積算値は、第２の触媒２９の温度と強い相関を持つため、第２の触媒２９が十分に活性化すると判断できる排気エネルギの積算値を予め実験的に求めておき、その値と第２の触媒２９に与えられた排気エネルギの積算値とを比較することで、間接的に第２の触媒２９の活性状態を把握することができる。

また、上記実施例では、図３のステップ２０２〜２０４の条件が全て成立するまでエンジン１０の間欠運転を禁止するようにしたが、これに限定されず、例えば、ステップ２０２〜２０４の処理のうちの１つ又は２つが成立したときにエンジン１０の間欠運転を許可するようにしても良い。或は、図３のステップ２０２〜２０４の処理のうちの１つ又は２つを省略するようにしても良い。

また、上記実施例では、ＥＨＣ２２の下流側に第２の触媒２９を配置したシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、例えば、第２の触媒２９を省略したシステムに本発明を適用しても良い。

尚、本発明は、図１に示す構成のハイブリッド車に限定されず、エンジンを停止した状態でＭＧの動力で走行するＥＶ走行が可能（つまりエンジンの間欠運転が可能）な種々の構成のハイブリッド車（例えば、エンジンの動力を変速機を介して車輪の駆動軸に伝達する動力伝達経路のうちのエンジンと変速機との間にＭＧを配置すると共にエンジンとＭＧとの間にクラッチを配置したハイブリッド車等）に適用して実施することができる。

１０…エンジン（内燃機関）、１１，１２…ＭＧ（モータジェネレータ）、１８…高電圧バッテリ、２１…排気管、２２…ＥＨＣ（電気加熱式触媒）、２３…ＥＨＣ制御装置、２８…ＥＣＵ（判定手段，間欠運転禁止手段）、２９…第２の触媒、３０，３１…排出ガスセンサ

Claims

車両の動力源として搭載された内燃機関（１０）及びモータジェネレータ（１１，１２）と、前記内燃機関（１０）の排出ガスを浄化する電気加熱式触媒（２２）とを備え、前記内燃機関（１０）の始動前に前記電気加熱式触媒（２２）を通電加熱し、該電気加熱式触媒（２２）が活性化した後に前記内燃機関（１０）を始動するハイブリッド車の制御装置において、
前記電気加熱式触媒（２２）が活性化した後の前記内燃機関（１０）の運転中に、該内燃機関（１０）を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったか否かを判定する判定手段（２８）と、
前記判定手段（２８）により前記内燃機関（１０）を含む排気系の状態が前記所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定されるまで前記内燃機関（１０）の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段（２８）と
を備え、
前記判定手段（２８）は、前記内燃機関（１０）を含む排気系の状態が前記所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったか否かを、前記排出ガスの空燃比と前記電気加熱式触媒（２２）内の空燃比のうちの少なくとも一方が安定したか否かによって判定することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
車両の動力源として搭載された内燃機関（１０）及びモータジェネレータ（１１，１２）と、前記内燃機関（１０）の排出ガスを浄化する電気加熱式触媒（２２）とを備え、前記内燃機関（１０）の始動前に前記電気加熱式触媒（２２）を通電加熱し、該電気加熱式触媒（２２）が活性化した後に前記内燃機関（１０）を始動するハイブリッド車の制御装置において、
前記電気加熱式触媒（２２）が活性化した後の前記内燃機関（１０）の運転中に、該内燃機関（１０）を含む排気系の状態が所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったか否かを判定する判定手段（２８）と、
前記判定手段（２８）により前記内燃機関（１０）を含む排気系の状態が前記所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったと判定されるまで前記内燃機関（１０）の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段（２８）と
を備え、
前記判定手段（２８）は、前記内燃機関（１０）を含む排気系の状態が前記所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったか否かを、前記内燃機関（１０）の供給空燃比と前記排出ガスの空燃比との乖離が所定範囲内になったか否かによって判定することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
前記電気加熱式触媒（２２）の下流側に配置されて前記排出ガスを浄化する第２の触媒（２９）を備え、
前記判定手段（２８）は、前記内燃機関（１０）を含む排気系の状態が前記所定の排出ガス浄化性能を確保できる状態になったか否かを、前記第２の触媒（２９）が活性化したか否かによって判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車の制御装置。