JP6288006B2 - エンジン制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御装置に関する。

特許文献１では、エンジンの動力を用いたエンジン走行モード、モータジェネレータの動力を用いたＥＶ走行モード、及び双方の動力を用いたハイブリッド走行モードを備えている。そして、ＥＶ走行モードの停止条件に該当したときに、エンジン回転数を上昇させることでエンジン音を増大させて、エンジン走行モードやハイブリッド走行モードへの切り替え操作を運転者に促すことが開示されている。

特開２００６−１６１５９３号公報

ところで、エンジンを備えた車両では、外気温が氷点下で、前回の走行時間が短い場合などでは、排気管内に残った凝縮水が凍結する可能性がある。このように、排気管内が凍結するような状況では、凝縮水の排出や排気管内の氷の融解のために、エンジン回転数を上昇させる必要がある。しかしながら、特許文献１におけるＥＶモードの停止条件とはタイミングが異なるため、改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、排気管内の凝縮水の排水及び凍結の融解を促進させることを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、エンジンから排出される排気ガスの単位時間あたりの流量を調整する調整部と、外気温又は吸気温を検出する温度検出部によって氷点下の温度が検出され、かつ前回のエンジン運転時間が予め定めた第１時間より短く、かつ加速度、アクセル開度、又はエンジン回転数を表す値を検出する値検出部によって、前記流量を一定量上昇させることで排気管内の水を排水可能な所定範囲の値が検出された場合に、エンジンを始動してから予め定めた第２時間を経過するまで、前記流量が一定量上昇するように前記調整部を制御する制御部と、を備え、前記調整部が、エンジン回転数を調整することで前記排気ガスの単位時間あたりの流量を調整し、前記制御部が、エンジン及びモータジェネレータを走行の駆動源として備えたハイブリッド車の蓄電池の蓄電量が予め定めた閾値以下の場合にエンジンの動力によってモータジェネレータを駆動して前記蓄電池を充電するように蓄電池への充電を制御する充電制御部を含み、前記流量が一定量上昇するように前記調整部を制御することで発生するエンジン回転数の上昇分の動力で前記蓄電池を充電するように前記充電制御部を更に制御する。

請求項１に記載の発明によれば、調整部では、エンジンから排出される排気ガスの単位時間あたりの流量が調整される。

そして、制御部では、外気温又は吸気温を検出する温度検出部によって氷点下の温度が検出され、かつ前回のエンジン運転時間が予め定めた第１時間より短く、かつ加速度、アクセル開度、又はエンジン回転数を表す値を検出する値検出部によって、流量を一定量上昇させることで排気管内の水を排水可能な所定範囲の値が検出された場合に、エンジンを始動してから予め定めた第２時間を経過するまで、流量が一定量上昇するように調整部が制御される。すなわち、氷点下、かつ前回のエンジン運転時間が短く、かつ加速度、アクセル開度、又はエンジン回転数が所定範囲の場合には、排気管内が凍結し易いので、制御部の制御により排気管内の凝縮水の排水及び凍結の融解を促進させることができる。なお、加速度が所定範囲以上であり流量上昇制御を実施しなくても凝縮水が排水可能である状態であれば、流量上昇制御はしない。

また、調整部が、エンジン回転数を調整することで排気ガスの単位時間あたりの流量を調整し、制御部が、エンジン及びモータジェネレータを走行の駆動源として備えたハイブリッド車の蓄電池の蓄電量が予め定めた閾値以下の場合にエンジンの動力によってモータジェネレータを駆動して蓄電池を充電するように蓄電池への充電を制御する充電制御部を含み、流量が一定量上昇するように調整部を制御することで発生するエンジン回転数の上昇分の動力で蓄電池を充電するように充電制御部を更に制御する。すなわち、排気ガスの流量を一定量上昇させることにより発生する動力が充電制御部によって消費されるので、燃費の悪化が防止可能となると共に、エンジン回転数の上昇による意図しない加速が防止可能となる。

また、請求項２に記載の発明のように、充電制御部は、蓄電池の蓄電量が予め定めた基準値以上になった場合に蓄電池の充電を終了し、制御部は、排気ガスの流量を調整する場合には、基準値を変更して充電制御部を制御してもよい。これにより、燃費の悪化及び意図しない加速の各々の防止可能な範囲を拡大できる。

また、請求項３に記載の発明のように、調整部が、エンジン回転数を調整することで排気ガスの単位時間あたりの流量を調整し、制御部が、調整部を制御することで発生するエンジン回転数の上昇分の動力を消費するように、エンジン回転数の上昇分の動力を消費するための消費部を更に制御してもよい。これにより、エンジン回転数の上昇による意図しない加速を防止することが可能となる。

なお、請求項４に記載の発明のように、排気ガスを浄化する触媒の下流側に設けられ、排気ガスの熱を回収する排気熱回収器を更に備えてもよい。これにより、排気熱を回収して利用することが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、排気管内の凝縮水の排水及び凍結の融解を促進させることができる、という効果がある。

本実施形態に係るエンジン制御装置の概略構成を示すブロック図である。 排気熱回収器を説明するための図である。 排気管内における凝縮水の凍結を検出する条件の一例を示す表である。 本実施形態に係るエンジン制御装置のエンジンＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Ｐチャージマップとしての燃費マップ及び水飛ばしマップを説明するための図である。 本実施形態に係るエンジン制御装置の変形例のエンジンＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本実施形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るエンジン制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、以下では、走行の駆動源としてエンジン及びモータジェネレータを備えたハイブリッド車に搭載されるエンジン制御装置をエンジン制御装置の一例として説明する。

本実施形態に係るエンジン制御装置１０は、エンジンの動作を制御する制御部及び充電制御部としてのエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２を備えている。エンジンＥＣＵ１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータで構成されている。

エンジンＥＣＵ１２には、エンジンの動作を制御するための各種センサ１４が接続されており、各種センサ１４の検出結果に基づいて、エンジンの動作を制御する。各種センサ１４としては、外気温センサ１６、水温センサ１８、アクセル開度検知センサ２４、吸気温センサ２０、排気温センサ２２、空燃費センサ２６、吸気量センサ２８、クランク角検知センサ３０、車速センサ３２、及び加速度センサ３３が接続されている。なお、各種センサ１４は、一例であって上記に限るものではなく、何れかを省略してもよいし、他のセンサを含んでもよい。また、外気温センサ１６及び吸気温センサ２０は温度検出部に対応し、アクセル開度検知センサ２４、クランク角検知センサ３０、及び加速度センサ３３は値検出部に対応する。

外気温センサ１６は外気温を検出し、水温センサ１８はエンジンの冷却水の温度を検出し、吸気温センサ２０はエンジンの吸気温度を検出し、排気温センサ２２はエンジンの排気ガスの温度を検出する。また、アクセル開度検知センサ２４はアクセル開度を検知し、空燃費センサ２６はエンジンの排気ガスの空燃費を検出し、吸気量センサ２８はエンジンの吸入空気量を検出し、クランク角検知センサ３０はクランク角を検知し、車速センサ３２は車速を検出する。

また、エンジンＥＣＵ１２には、エンジンの動作を制御するために、スロットルモータ３４、点火装置３６、燃料噴射装置３８、ＨＶ（Hybrid Vehicle）駆動配分装置４０、及びトランスミッション制御装置４２が接続されている。スロットルモータ３４は調整部に対応し、エンジンの吸入空気量を調整するスロットルを駆動することにより、スロットル開度を変更してエンジン回転数を調整する。点火装置３６はエンジンのシリンダ内で圧縮された混合気の燃焼を開始させるために必要な火花を発生する。燃料噴射装置３８は燃料を噴射することにより、エンジンのシリンダ内に混合気を供給する。ＨＶ駆動配分装置４０は消費部に対応し、走行するための動力源であるエンジンとモータジェネレータ４４の駆動配分及びモータジェネレータ４４の駆動を制御し、エンジンを始動する必要がある場合には、エンジンＥＣＵ１２に対してエンジン始動要求を出力する。トランスミッション制御装置４２は消費部に対応し、ギヤ比が変更可能なトランスミッション（例えば、無段階変速トランスミッション等）のギヤ比を制御する。トランスミッション制御装置４２は、後退位置等のシフト位置を検出する機能を有し、トランスミッションのギヤ比の変更を制御する。

そして、エンジンＥＣＵ１２は、各種センサ１４の検出結果に基づいて、スロットルモータ３４、点火装置３６、及び燃料噴射装置３８等を制御することにより、エンジンの動作を制御する。また、状況に応じてエンジンとモータジェネレータ４４の駆動配分や、トランスミッションの制御を行う。

なお、本実施形態では、モータジェネレータ４４として、第１モータジェネレータ４４Ａ及び第２モータジェネレータ４４Ａを備えている。第１モータジェネレータ４４Ａは、主として蓄電池を充電するための発電機、或いは第２のモータジェネレータ４４Ｂに電力を供給するための発電機として機能し、エンジンの動力によって発電される。また、第２のモータジェネレータ４４Ｂは、主としてエンジンの出力を補助する電動機として機能する。また、本実施形態では、２つのモータジェネレータを備えるが、単一のモータジェネレータでもよい。

また、本実施形態に係るエンジン制御装置１０が搭載された車両には、排気熱回収器が設けられている。図２は、排気熱回収器を説明するための図である。

排気熱回収器５８は、自動車の排気ガスが通過する排気管６０に設けられ、自動車のエンジンの排気ガスが有する熱を回収して暖房やエンジンの暖気促進等に利用する。

例えば、図２に示すように、エンジン５０からの排気ガスを排出する排気管６０の排出経路上に、上流から順に触媒装置５６、排気熱回収器５８、メインマフラ６２が配設されている。

排気熱回収器５８は、触媒装置５６の下流側に設けられ、排気ガスの熱を回収する。具体的には、排気熱回収器５８には、エンジン５０を冷却するための冷却水がウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）５２によって循環される。排気熱回収器５８へ循環された冷却水は、ヒータコア５４へ流れて、エンジン５０へ戻るように構成されている。すなわち、冷却水の流路上に排気熱回収器５８が設けられており、排気熱回収器５８によって排気ガスの熱を回収して冷却水を昇温して、ヒータの熱源として利用することができる。ここで、ウォータポンプ５２は、モータ等によって駆動される電動式のものを適用し、排気熱回収器５８を流れる冷却水の流量を可変としてもよい。排気熱回収器５８へ流れる冷却水の流量を調整することで、排気熱の回収量を調整することができる。

ところで、エンジン５０で走行する車両は、排気管６０内に凝縮水が発生して排出されずに氷点下になると、凍結する恐れがある。排気管６０内で凝縮水が凍結すると、走行状況によっては溶けることなく残留してしまうことが考えられる。凝縮水が凍結したまま残留して更に凝縮水が発生して凍結すると、排気性能の低下によるエンジン出力低下や、排気音の車内ノイズの悪化などを招く可能性がある。特に、本実施形態のように、ハイブリッド車でかつ排気熱回収器５８を備える車両では、走行中にエンジンを停止することがあるため凝縮水が発生し易い。また、排気管６０には、他の部品を回避するために、図２に示すように、高低差が設けられるため、ある程度の排気ガスの流速（エンジン回転数）がないと凝縮水が後方へ排水され難い。

そこで、本実施形態では、凝縮水の排水及び排気管６０内の凍結を溶解するために排気ガスの単位時間あたりの流量を一定量上昇させる制御をエンジンＥＣＵ１２が行うようになっている。排気ガスの流量を上昇させる制御は、具体的には、エンジンＥＣＵ１２が、排気管６０内の凍結が予想される予め定めた条件が成立した場合に、エンジン回転数が予め定めた通常状態よりも上昇するように、スロットルモータ３４を制御する。但し、排気ガスの流量は、エンジン仕様（例えば、排気量や圧縮比、排気ポート径等）や排気管６０の径等によって凝縮水の排水能力及び氷の融解能力等が異なるので、エンジン仕様や排気管６０の径等に応じて上昇させる度合いを予め定める。例えば、エンジン仕様及び排気管の径の少なくとも一方に応じて凝縮水の排水及び氷の融解が可能な排気ガス流量の上昇させる単位時間あたりの流量を予め定める。なお、予め定めた通常状態とは、暖機運転が終了後のアイドリング状態を適用することができる。或いは、外気温補正や、水温補正、気圧補正等の各種補正によりエンジン回転数を上昇させることで排気ガスの流量が上昇したエンジン制御状態（例えば、暖機運転等）を含むアイドリング状態を適用してもよい。或いは、アクセル開度に対して予め定めたエンジン回転数の運転状態を適用してもよい。また、エンジンＥＣＵ１２による排気ガスの流量を一定量上昇させる制御は、冷感時の暖機運転とは異なる制御である。さらに、排気ガスの流量を上昇させる制御は、エンジン回転数自体は車速と共に上昇するが、予め決めたものよりさらに増加させる制御を含むものである。

排気管６０内における凝縮水の凍結を検出する条件としては、一例として、図３に示す（１）〜（３）の条件が考えられる。また、（１）〜（３）に加えて、補足として（４）〜（８）の条件の場合に、排気ガスの流量を上昇させることが考えられる。

（１）では、外気温が氷点下（０℃以下）、すなわち、排気管６０内の凝縮水が凍結する温度の場合に、排気ガスの流量を上げて凝縮水や氷を排出する。

（２）では、エンジン始動後のエンジン運転時間が所定時間（例えば、１０分）以内の場合、すなわち、前回走行後にできた氷が溶ける前の状態である場合に、更なる累積を防ぐために排気ガス流量を上げて排出する。なお、時間は、エンジン始動後の時間に相当するガソリン消費量や、冷却水の温度、エンジン始動後の連続回転数等を計測することで代用してもよい。また、始動後の所定時間は、エンジン仕様（例えば、排気量や圧縮比、排気ポート径等）や排気管６０の径等によって発生する熱量が異なるため、エンジン仕様と排気管６０の径とに応じて予め定めた時間を適用する。

（３）では、前回のエンジン始動時間が連続所定時間（例えば、１０分）未満であり、前回の走行で前々回の氷が溶けていない状態（２回分堆積した状態）の場合に、排気ガスの流量を上げて氷を溶かして排出する。なお、所定時間は、エンジン仕様や排気管６０の径等によって発生する熱量が異なるため、エンジン仕様と排気管６０の径とに応じて予め定めた時間を適用する。

（４）では、（１）〜（３）に加えて数分間に一度、数秒間隔で回転数の上昇制御を行う（予め定めた時間間隔で、かつ予め定めた時間、エンジン回転数を間欠的に上昇する）ことにより、常に凝縮水を排出し続けるのではなく、ある程度溜まったら凝縮水を排出する。

（５）では、（１）〜（３）に加えて車速が所定車速（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上の場合は、停車中に凝縮水を排出するとガレージ等の駐車スペースを汚すため、走行中に凝縮水を排出する。なお、所定車速は、走行開始したことを表す車速であり、１０ｋｍ／ｈに限るものではない。

（６）では、（１）〜（３）に加えて回転数の上昇制御を開始後の最大Ｇａ（最大吸入空気量や最大エンジン回転数等）が所定値（例えば、１０ｇ／ｓ）を越えた場合には、数分間（例えば、３分間）制御を停止し、その後再開する。すなわち、走行中に吸入空気量が予め定めた空気量を超えて排気ガス流量が上がる場合には回転数の上昇制御は不要なので停止することにより、燃費の悪化を防止する。

（７）では、（１）〜（３）に加えてシフトが後退（Ｒ）レンジの場合は、後方に障害物や人がいないので、排水しても人にかかることがないので、排気ガスの流量を上げて凝縮水や氷を排出する。

（８）は、（１）〜（３）に加えて（４）〜（７）の組み合わせであり、上記（４）〜（７）の条件は、（１）〜（３）に加えて適宜組み合わせてもよい。

すなわち、本実施形態では、外気温が氷点下、かつ前回のエンジン運転時間が予め定めた第１時間より短く、かつ加速度が所定範囲（第１加速度から第２加速度の間）の場合に、エンジンを始動してから予め定めた第２時間を経過するまで、上述した排気ガスの流量を上昇させる制御を行うようになっている。ここで、加速度の所定範囲は、予め定めた低加速度で、排気ガスの流量によって凝縮水が排出されない程度の予め定めた範囲の加速度であり、かつ排気ガスの流量を上昇させることで排気管６０内の凝縮水を排水可能な範囲の加速度である。すなわち、所定範囲の第１加速度は、排気ガスの流量を一定量上昇させることで凝縮水を排水可能な加速度である。また、第２加速度は、排気ガスの流量を上昇させることなく凝縮水を排水可能な加速度である。このように所定範囲の加速度を条件に入れることで、不要な制御を抑制して燃費の悪化を防止している。

なお、加速度の代わりにアクセル開度検知センサ２４によって検出されるアクセル開度、またはクランク角検知センサ３０によって検出されるエンジン回転数を適用してもよい。すなわち、排気ガスの流量を上昇させる条件は、氷点下、かつ前回のエンジン運転時間が所定時間より短く、かつアクセル開度が所定範囲の場合や、氷点下、かつ前回のエンジン運転時間が所定時間より短く、かつ回転数が所定範囲の場合を適用してもよい。

排気ガスの流量を上昇させる制御方法としては、本実施形態では、エンジン回転数を上昇させる制御を行うが、第２モータジェネレータ４４Ｂに供給する電力を蓄える蓄電池を充電する制御（以下、「Ｐチャージ制御」ともいう）を行うようにしてもよい。Ｐチャージ制御とは、第１モータジェネレータ４４Ａをエンジンの動力によって駆動して、蓄電池を充電する制御である。詳細には、蓄電池の蓄電量ＳＯＣが目標領域αの下限値αｍｉｎ（閾値）以下となるとエンジン停止中の場合はエンジンを始動し、始動中の場合はエンジン回転数を上昇させて、第１モータジェネレータ４４Ａをエンジンの動力により駆動して蓄電池を充電する。そして、蓄電量ＳＯＣが目標領域αの上限値αｍａｘ以上になると充電を終了するように、エンジンＥＣＵ１２がＨＶ駆動配分装置４０を制御する。すなわち、エンジンＥＣＵ１２がＨＶ駆動配分装置４０を制御してＰチャージ制御を行うことでも、排気ガスの流量を一定量上昇させることが可能である。なお、Ｐチャージ制御により排気ガスの流量を上昇させる場合には、充電終了の基準値としての蓄電量ＳＯＣの目標領域αの上限値αｍａｘを変更する。例えば、蓄電量の６０％で充電を終了するところを、充電終了の基準値を上昇させて８０％等で充電を終了するように変更することにより、Ｐチャージ制御の範囲を拡大して燃費悪化を防止することができる。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係るエンジン制御装置１０のエンジンＥＣＵ１２で行われる具体的な処理について説明する。図４は、本実施形態に係るエンジン制御装置１０のエンジンＥＣＵ１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の処理は、エンジンＥＣＵ１２がＨＶ駆動配分装置４０から出力されたエンジン始動要求を受信した場合に開始する。

ステップ１００では、エンジンＥＣＵ１２がエンジンを始動してステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、エンジンＥＣＵ１２が、外気温センサ１６の検出結果から外気温が０℃以下であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合には一連の処理を終了する。なお、エンジンの停止は、図示しないイグニッションがオフ、或いはエンジン停止要求を受信した場合に停止する。また、ステップ１０２の判定は、外気温の代わりに吸気温が０℃以下であるか否かを判定してもよい。

ステップ１０４では、エンジンＥＣＵ１２が、前回のエンジン始動時間（ＥＮＧオン時間）が所定時間（例えば、１０分）以上であるか否かを判定する。該判定は、前回のエンジン始動時間をエンジンＥＣＵ１２に記憶しておくことにより判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行し、肯定された場合には一連の処理を終了する。なお、エンジンの停止は、図示しないイグニッションがオフ、或いはエンジン停止要求を受信した場合に停止する。また、エンジン始動時間としては、吸入空気量やエンジン回転数等から求まる排気ガス流量の積算値Ｇａを適用してもよい。

ステップ１０６では、エンジンＥＣＵ１２が、加速度センサ３３の検出結果から所定範囲の加速度であるか否か判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０８へ移行し、否定された場合にはステップ１２０に戻って上述の処理が繰り返される。

ステップ１０８では、エンジンＥＣＵ１２が、エンジン回転数（排気ガス流量）上昇制御を開始してステップ１１０へ移行する。例えば、エンジンＥＣＵ１２がスロットルモータ３４を駆動してエンジン回転数を一定量上昇させることにより排気ガスの流量を上昇させる。これにより、排気管６０内の凝縮水や氷が排出される。なお、エンジンの回転数の上昇により意図せず加速してしまうため、例えば、ＨＶ駆動配分装置４０によってエンジンと第２モータジェネレータ４４Ｂの駆動配分を制御してエンジン回転数の上昇により発生する動力を消費して意図しない加速を防止してもよい。或いは、トランスミッション制御装置４２を制御することにより、ギヤ比を変更してエンジン回転数の上昇により発生する動力を消費して意図しない加速を防止してもよい。或いは、Ｐチャージ制御に移行して、エンジン回転数の上昇分の動力で第１モータジェネレータ４４Ａを駆動するようにＨＶ駆動配分装置４０を制御して、蓄電池を充電することでエンジン回転数の上昇により発生する動力を消費して意図しない加速を防止してもよい。ここで、Ｐチャージ制御へ移行する場合には、上述したように、Ｐチャージ制御を停止する基準値としての上記αｍａｘの値を通常よりも大きい値に変更する。或いは、これらを適宜組み合わせてエンジン回転数の上昇分の動力を消費するようにエンジンＥＣＵ１２が制御してもよい。なお、エンジン回転数上昇制御は、例えば、継続的に行うのではなく、数分間に一度、数秒間のみ間欠的に行ってもよい。

ステップ１１０では、エンジンＥＣＵ１２が、エンジンを始動してから所定時間（例えば、１０分）以上経過したか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１１２へ移行し、肯定された場合にはステップ１２０へ移行する。

ステップ１１２では、エンジンＥＣＵ１２が、エンジン回転数の上昇制御を開始してから最大Ｇａ（最大吸入空気量や最大エンジン回転数等）が所定値（例えば、１０ｇ／ｓ）を越えたか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１１４へ移行し、否定された場合にはステップ１１０に戻って上述の処理を繰り返す。

ステップ１１４では、エンジンＥＣＵ１２が、エンジン回転数（排気ガス流量）上昇制御を停止してステップ１１６へ移行する。

ステップ１１６では、エンジンＥＣＵ１２が、エンジン回転数上昇制御を停止してから所定時間（例えば、３分）経過したか否か判定し、該判定が肯定されるまで待機してステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、エンジンＥＣＵ１２が、エンジン回転数上昇制御を再開してステップ１１０に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、走行中に排気ガス流量が上がる場合には回転数の上昇制御は不要なので一旦停止し、所定時間経過後再開する。

一方、ステップ１２０では、エンジンＥＣＵ１２が、エンジン回転数上昇制御を行っている場合には、終了して一連の処理を終了する。なお、エンジン回転数上昇制御を停止する際には、乗員に違和感を与えないように徐々に予め定めた通常状態に戻すようにしてもよい。

このように、エンジンＥＣＵ１２が、エンジン回転数を上昇させる制御を行うことにより、排気管６０内の凝縮水の排水及び凍結の融解を促進させることができる。

続いて、本実施形態に係るエンジン制御装置の変形例について説明する。変形例では、排気ガスの流量を上昇させる制御としてＰチャージを利用して排気ガス流量を上昇させるようにしたものである。なお、基本的な構成は、上記実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

変形例では、外気温が氷点下、かつ前回のエンジン運転時間が所定時間より短く、かつ所定加速度の範囲の場合にＰチャージマップを変更して排気ガスの流量を一定量上昇させる。

具体的には、Ｐチャージマップとして、最高効率となるように予め定めた燃費マップと、凝縮水を排出する水飛ばしマップと、を備えてＰチャージマップを切り替えることで、排気ガスの流量を上昇させる。なお、水飛ばしマップは、充電を停止する蓄電量ＳＯＣのαｍａｘを大きい値に変更すると共に、上記実施形態で説明した所定加速度範囲でＰチャージ制御へ移行するようにしたマップである。

また、水飛ばしマップは、図５に示すように、燃費マップ（Ｐチャージなし）が第２加速度以上の加速度で凝縮水を排水可能なガス流量となるマップである場合に、Ｐチャージ制御を行うことで、加速度の所定範囲で凝縮水の排水を可能にしたマップである。図５に示す燃費マップ（Ｐチャージなし）では、第１加速度以下ではＰチャージ制御しても排水せず、第２加速度以上ではＰチャージ制御なしでも排水するためＰチャージ制御が不要となるので、水飛ばしマップにより加速度の所定範囲の部分だけＰチャージ制御を行う。

このように変形例では、発進加速時の加速度が所定範囲の場合にＰチャージ制御へ移行する水飛ばしマップを用いることで、凝縮水の排水と燃費とを両立することができる。なお、図５中のＰチャージ有りは、騒音等を考慮して決められたＧａの最大値であり、車種等によって適宜定める。また、Ｐチャージ制御によってエンジン回転数が上昇するが、上昇分は蓄電池の充電に消費されるため、燃費の悪化を防止すると共に、意図しない加速が防止されている。

また、変形例では、水飛ばしマップに切り替える場合には、上記実施形態で説明したように、蓄電池の充電終了の基準値を変更することで、燃費の悪化及び意図しない加速の各々の防止可能な範囲を拡大している。

なお、変形例においても上記実施形態で説明したように、加速度の代わりにアクセル開度検知センサ２４によって検出されるアクセル開度、またはクランク角検知センサ３０によって検出されるエンジン回転数を適用してもよい。すなわち、水飛ばしマップとしてアクセル開度、又は回転数が所定範囲でＰチャージ制御へ移行するようにしたマップを適用してもよい。

続いて、変形例のエンジン制御装置１０のエンジンＥＣＵ１２で行われる具体的な処理について説明する。図６は、変形例のエンジン制御装置１０のエンジンＥＣＵ１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図６の処理は、図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされた場合に開始する。

ステップ２００では、エンジンＥＣＵ１２が、吸気温センサ２０の検出結果から前回及び今回のＩＧオン時の吸気温が０℃以下であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２０２へ移行し、否定された場合には一連の処理を終了する。なお、ステップ２００の判定は、吸気温の代わりに上記実施形態のように、外気温が０℃以下であるか否かを判定してもよい。

ステップ２０２では、エンジンＥＣＵ１２が、前回のＧａ積算値を読み込んでステップ２０４へ移行する。

ステップ２０４では、エンジンＥＣＵ１２が、前回のエンジン始動時間（ＥＮＧオン時間）が所定時間（例えば、１０分）以上であるか否かを判定する。該判定は、前回のエンジン始動時間をエンジンＥＣＵ１２に記憶しておくことにより判定する。該判定が否定された場合にはステップ２０６へ移行し、肯定された場合には一連の処理を終了する。なお、エンジン始動時間としては、吸入空気量やエンジン回転数等から求まる排気ガス流量のＧａ積算値を適用してもよい。

ステップ２０６では、エンジンＥＣＵ１２が、Ｇａ（吸入空気量やエンジン回転数等）が予め定めた値ａ未満か否か判定し、該判定が否定された場合にはステップ２０８へ移行し、肯定された場合にはステップ２１４へ移行する。

ステップ２０８では、エンジンＥＣＵ１２が、Ｐチャージマップ変更中であるか否かを判定する。該判定は、後述するステップ２１８においてＰチャージマップが水飛ばしマップに変更されている状態であるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ２１０へ移行し、否定された場合にはステップ２０２に戻って上述の処理を繰り返す。

ステップ２１０では、エンジンＥＣＵ１２が、Ｇａがａ（排気ガスの流量が少なく凝縮水が排出されないレベルの吸入空気量やエンジン回転数）未満である状態が数秒（例えば、３秒）以上連続したか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２１２へ移行し、否定された場合にはステップ２０２に戻って上述の処理を繰り返す。

ステップ２１２では、エンジンＥＣＵ１２がＰチャージマップを復元して（燃費マップに切替）、Ｇａ値積算値（前回及び今回のＧａ積算値）をリセットしてステップ２０２に戻って上述の処理を繰り返す。

一方、ステップ２１４では、エンジンＥＣＵ１２が、読み込んだ前回のＧａ積算値と、今回のＧａ積算値を加算してステップ２１６へ移行する。

ステップ２１６では、エンジンＥＣＵ１２が、求めたＧａ積算値が予め定めたｂ以上であるか否かを判定する。すなわち、小さいＧａが続いて水の積算量が予め定めた値以上となったか否かを判定し、該判定が肯定された場合には排気ガスの流量を上昇させるべくステップ２１８へ移行し、否定された場合にはステップ２２０へ移行する。

ステップ２１８では、エンジンＥＣＵ１２がＰチャージマップを燃費マップから水飛ばしマップに変更してステップ２２０へ移行する。これにより、図６に示すように、所定加速度の範囲において排気ガスの流量が上昇されて、排気管６０内の凝縮水の排水及び凍結の融解を促進させることができる。

ステップ２２０では、エンジンＥＣＵ１２が、図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフされたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２０６に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合に一連の処理を終了する。

このように、変形例では、外気温が氷点下、かつ前回のエンジン運転時間が所定時間より短く、かつ所定加速度範囲の場合に、Ｐチャージ制御を行うので、排気ガスの流量を上昇させて排気管６０の凝縮水を排出することができる。

また、発進加速時にＰチャージ制御へ移行することで、効率的に凝縮水を排出することができる。

また、所定加速度の範囲の場合にＰチャージ制御を行うことで、蓄電池に走行用の電力が蓄電されるので、燃費への悪化を最小限に抑えることができる。また、Ｐチャージ制御によるエンジン回転数の上昇分の動力は蓄電池の充電に消費されるので、エンジン回転数の上昇による意図しない加速を防止して、エンジン回転数の上昇による乗員の違和感も軽減することができる。

なお、上記の実施形態では、エンジン回転数を上昇させることにより排気ガスの流量を上げる制御を行う例を説明したが、排気ガスの流量を上がるための制御はこれに限るものではない。例えば、スロットルモータ３４を駆動してスロットル開度を大きくして吸入空気量を増加させ、かつ点火時期を遅角するよう点火装置３６を制御することにより、エンジン回転数を上昇させることなく排気ガスの流量を上げてもよい。

また、上記の実施形態及び変形例では、ハイブリッド車を例に挙げて説明したが、ハイブリッド車に限るものではない。例えば、エンジンのみで走行する車両に適用してもよい。

また、上記の実施形態及び変形例では、排気熱回収器５８を備えた車両を一例として説明したが、排気熱回収器５８を備えていない車両を適用しても勿論よい。

また、上記の実施形態及び変形例におけるエンジンＥＣＵ１２で行われる処理は、コンピュータがプログラムを実行することにより行われるソフトウエア処理としてもよいし、ハードウエアで行う処理としてもよい。或いは、ソフトウエア及びハードウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。また、ソフトウエアで行う処理とする場合のプログラムは、各種記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。

また、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ エンジン制御装置
１２ エンジンＥＣＵ（制御部及び充電制御部）
１６ 外気温センサ（温度検出部）
２４ アクセル開度検知センサ（値検出部）
３０ クランク角検知センサ（値検出部）
３３ 加速度センサ（値検出部）
３４ スロットルモータ（調整部）
４０ ＨＶ駆動配分装置（消費部）
４２ トランスミッション制御装置（消費部）
４４ モータジェネレータ
５０ エンジン
５６ 排気熱回収器

Claims (4)

1. エンジンから排出される排気ガスの単位時間あたりの流量を調整する調整部と、
   外気温又は吸気温を検出する温度検出部によって氷点下の温度が検出され、かつ前回のエンジン運転時間が予め定めた第１時間より短く、かつ加速度、アクセル開度、又はエンジン回転数を表す値を検出する値検出部によって、前記流量を一定量上昇させることで排気管内の水を排水可能な所定範囲の値が検出された場合に、エンジンを始動してから予め定めた第２時間を経過するまで、前記流量が一定量上昇するように前記調整部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記調整部が、エンジン回転数を調整することで前記排気ガスの単位時間あたりの流量を調整し、
   前記制御部が、エンジン及びモータジェネレータを走行の駆動源として備えたハイブリッド車の蓄電池の蓄電量が予め定めた閾値以下の場合にエンジンの動力によってモータジェネレータを駆動して前記蓄電池を充電するように蓄電池への充電を制御する充電制御部を含み、前記流量が一定量上昇するように前記調整部を制御することで発生するエンジン回転数の上昇分の動力で前記蓄電池を充電するように前記充電制御部を更に制御するエンジン制御装置。
2. 前記充電制御部は、前記蓄電池の蓄電量が予め定めた基準値以上になった場合に前記蓄電池の充電を終了し、前記制御部は、排気ガスの前記流量を調整する場合には、前記基準値を変更して前記充電制御部を制御する請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記調整部が、エンジン回転数を調整することで前記排気ガスの単位時間あたりの流量を調整し、
   前記制御部が、前記調整部を制御することで発生するエンジン回転数の上昇分の動力を消費するように、エンジン回転数の上昇分の動力を消費するための消費部を更に制御する請求項１に記載のエンジン制御装置。
4. 排気ガスを浄化する触媒の下流側に設けられ、排気ガスの熱を回収する排気熱回収器を更に備えた請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジン制御装置。

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