JP7505384B2 - Engine equipment - Google Patents

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Description

本発明は、エンジン装置に関する。 The present invention relates to an engine device.

従来、この種のエンジン装置としては、エンジンと、エンジンの排気を浄化する浄化触媒と、を備えるエンジン装置において、浄化触媒の暖機要求が行なわれているときに、一定の目標出力となるようにエンジンを制御する触媒暖機制御を実行するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of engine device has been proposed to have an engine and a purification catalyst that purifies the engine exhaust, and to execute catalyst warm-up control to control the engine to achieve a certain target output when a request to warm up the purification catalyst is made (see, for example, Patent Document 1).

特開2014-210566号公報JP 2014-210566 A

こうしたエンジン装置では、エンジンの始動後にエンジンの排気量を制限する排気制限制御の実行において、エンジンの始動完了時のエンジンの温度である始動時温度に基づいてエンジンを制御することが考えられている。排気制限制御は、浄化触媒が非活性のときのエミッションの悪化の抑制などのために行なわれる。ところで、これまで、エンジンの燃料カットからの復帰後には、排気制限制御を実行していなかった。エンジンの燃料カットからの復帰後に排気制限制御を実行するときに、エンジンの始動後に排気制限制御を実行するときと同様に、始動時温度に基づいてエンジンを制御することが考えられるものの、始動時温度とエンジンの燃料カットからの復帰後に排気制限制御を実行するときのエンジンの温度との乖離が大きいと、エンジンの燃料カットからの復帰後の排気制限制御を適切に実行できない可能性がある。 In such an engine device, when exhaust limit control is executed to limit the amount of engine displacement after engine start, it is considered to control the engine based on the start temperature, which is the temperature of the engine when the engine start is completed. The exhaust limit control is executed to suppress the deterioration of emissions when the purification catalyst is inactive. However, up until now, exhaust limit control has not been executed after the engine has returned from a fuel cut. When executing exhaust limit control after the engine has returned from a fuel cut, it is considered to control the engine based on the start temperature, just as when exhaust limit control is executed after the engine has started. However, if there is a large discrepancy between the start temperature and the engine temperature when exhaust limit control is executed after the engine has returned from a fuel cut, there is a possibility that the exhaust limit control after the engine has returned from a fuel cut cannot be executed appropriately.

本発明のエンジン装置は、エンジンの燃料カットからの復帰後に排気制限制御を実行するときに、この排気制限制御をより適切に実行することを主目的とする。 The main purpose of the engine device of the present invention is to more appropriately execute exhaust limit control when the exhaust limit control is executed after the engine returns from a fuel cut.

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The engine device of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main objective.

本発明のエンジン装置は、
エンジンと、前記エンジンの排気を浄化する浄化触媒と、前記エンジンを制御する制御装置と、を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、
前記エンジンの始動後における前記エンジンの排気量を制限する排気制限制御である第1排気制限制御を実行するときには、前記第1排気制限制御の開始時の前記エンジンの温度である第1温度に基づいて前記エンジンを制御し、
前記エンジンの燃料カットからの復帰後における前記排気制限制御である第2排気制限制御を実行するときには、前記第2排気制限制御の開始時の前記エンジンの温度である第2温度に基づいて前記エンジンを制御する、
ことを要旨とする。
The engine device of the present invention comprises:
An engine device including an engine, a purification catalyst that purifies exhaust gas from the engine, and a control device that controls the engine,
The control device includes:
When executing a first exhaust restriction control that is an exhaust restriction control for restricting an exhaust amount of the engine after the engine is started, the engine is controlled based on a first temperature that is a temperature of the engine at the start of the first exhaust restriction control;
When executing a second exhaust restriction control, which is the exhaust restriction control after the engine returns from a fuel cut, the engine is controlled based on a second temperature, which is the temperature of the engine at the start of the second exhaust restriction control.
The gist of the present invention is as follows.

本発明のエンジン装置では、エンジンの始動後におけるエンジンの排気量を制限する排気制限制御である第1排気制限制御を実行するときには、第1排気制限制御の開始時のエンジンの温度である第1温度に基づいてエンジンを制御し、エンジンの燃料カットからの復帰後における排気制限制御である第2排気制限制御を実行するときには、第2排気制限制御の開始時のエンジンの温度である第2温度に基づいてエンジンを制御する。これにより、第2排気制限制御を実行するときに、そのときのエンジンの状態をより適切に反映してエンジンを制御することができるから、エンジンをより適切に制御することができる。この結果、第2排気制限制御をより適切に実行することができる。ここで、排気制限制御を実行するときとしては、例えば、浄化触媒の温度が閾値未満であるときが挙げられる。第1温度としては、例えば、エンジンの始動完了時のエンジンの温度が用いられる。第2温度としては、例えば、エンジンの燃料カットからの復帰時(燃料噴射の再開時)のエンジンの温度が用いられる。 In the engine device of the present invention, when the first exhaust restriction control, which is an exhaust restriction control that limits the engine exhaust volume after the engine is started, is executed, the engine is controlled based on the first temperature, which is the temperature of the engine at the start of the first exhaust restriction control, and when the second exhaust restriction control, which is an exhaust restriction control after the engine returns from fuel cut, is executed, the engine is controlled based on the second temperature, which is the temperature of the engine at the start of the second exhaust restriction control. As a result, when the second exhaust restriction control is executed, the engine can be controlled by more appropriately reflecting the engine state at that time, so that the engine can be more appropriately controlled. As a result, the second exhaust restriction control can be more appropriately executed. Here, an example of a time when the exhaust restriction control is executed is when the temperature of the purification catalyst is below a threshold value. For example, the first temperature is the temperature of the engine when the engine is started. For example, the second temperature is the temperature of the engine when the engine returns from fuel cut (when fuel injection is resumed).

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記第1排気制限制御を実行するときには、目標出力、目標当量比、目標点火時期のうちの少なくとも1つを前記第1温度に基づいて設定して前記エンジンを制御し、前記第2排気制限制御を実行するときには、前記目標出力、前記目標当量比、前記目標点火時期のうちの少なくとも1つを前記第2温度に基づいて設定して前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、目標出力、目標当量比、目標点火時期のうちの少なくとも1つをより適切に設定することができる。 In the engine device of the present invention, the control device may control the engine by setting at least one of the target output, the target equivalence ratio, and the target ignition timing based on the first temperature when executing the first exhaust restriction control, and may control the engine by setting at least one of the target output, the target equivalence ratio, and the target ignition timing based on the second temperature when executing the second exhaust restriction control. In this way, at least one of the target output, the target equivalence ratio, and the target ignition timing can be set more appropriately.

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記第1排気制限制御を実行するときには、前記第1温度と、前記第1排気制限制御の開始時からの吸入空気量の積算値である第1積算空気量と、に基づいて前記エンジンを制御し、前記第2排気制限制御を実行するときには、前記第2温度と、前記第2排気制限制御の開始時からの吸入空気量の積算値である第2積算空気量と、に基づいて前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、第1排気制限制御や第2排気制限制御をより適切に実行することができる。 In the engine device of the present invention, the control device may control the engine based on the first temperature and a first accumulated air volume, which is an accumulated value of the intake air volume since the start of the first exhaust restriction control, when executing the first exhaust restriction control, and control the engine based on the second temperature and a second accumulated air volume, which is an accumulated value of the intake air volume since the start of the second exhaust restriction control, when executing the second exhaust restriction control. In this way, the first exhaust restriction control and the second exhaust restriction control can be executed more appropriately.

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記排気制限制御として、当量比が値1よりも小さくなるように前記エンジンを制御するリーン制御、および、当量比が値1よりも大きくなるように前記エンジンを制御するリッチ制御をこの順に実行するものとしてもよい。この場合、前記制御装置は、前記第1排気制限制御において、前記リーン制御の実行中に、前記第1排気制限制御の開始時からの吸入空気量の積算値である第1積算空気量が第1閾値以上に至ったときに前記リッチ制御に移行し、記第2排気制限制御において、前記リーン制御の実行中に、前記第2排気制限制御の開始時からの吸入空気量の積算値である第2積算空気量が第2閾値以上に至ったときに前記リッチ制御に移行するものとしてもよい。 In the engine device of the present invention, the control device may execute, as the exhaust restriction control, lean control for controlling the engine so that the equivalence ratio is smaller than a value of 1, and rich control for controlling the engine so that the equivalence ratio is larger than a value of 1, in that order. In this case, the control device may transition to the rich control in the first exhaust restriction control when a first accumulated air amount, which is an accumulated value of the intake air amount from the start of the first exhaust restriction control, reaches a first threshold value or more during execution of the lean control, and transition to the rich control in the second exhaust restriction control when a second accumulated air amount, which is an accumulated value of the intake air amount from the start of the second exhaust restriction control, reaches a second threshold value or more during execution of the lean control.

本発明の一実施例としてのエンジン装置21を搭載するハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an engine device 21 according to an embodiment of the present invention. エンジン装置21の構成の概略を示す説明図である。2 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of an engine device 21. FIG. エンジンECU24により実行される触媒暖機制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a catalyst warm-up control routine executed by an engine ECU 24. エンジン22の回転数Neや燃料カットの実行の有無、浄化触媒135aの温度Tc、触媒暖機制御の実行の有無、冷却水温Tw、第1積算空気量Qas1、第2積算空気量Qas2、目標パワーPe*、目標当量比φ*、目標点火時期IT*の様子の一例を示す説明図である。This is an explanatory diagram showing an example of the engine 22 rotation speed Ne, whether or not fuel cut is performed, the temperature Tc of the purification catalyst 135a, whether or not catalyst warm-up control is performed, the cooling water temperature Tw, the first accumulated air amount Qas1, the second accumulated air amount Qas2, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT*.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, we will explain how to implement the present invention using examples.

図1は、本発明の一実施例としてのエンジン装置21を搭載するハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、エンジン装置21の構成の概略を示す説明図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図1に示すように、エンジン装置21と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70とを備える。ここで、エンジン装置21は、エンジン22と、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24とを有する。 Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an engine device 21 according to one embodiment of the present invention, and Fig. 2 is an explanatory diagram showing the schematic configuration of the engine device 21. As shown in Fig. 1, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes the engine device 21, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a battery 50, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as HVECU) 70. Here, the engine device 21 has an engine 22 and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as "engine ECU") 24.

エンジン22は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気、圧縮、膨張(爆発燃焼)、排気の4行程により動力を出力する4気筒の内燃機関として構成されている。図2に示すように、エンジン22は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁126と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁127とを有する。エンジン22は、ポート噴射弁126と筒内噴射弁127とを有することにより、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとのうちの何れかで運転可能となっている。ポート噴射モードでは、エアクリーナ122により清浄された空気を吸気管123に吸入してスロットルバルブ124やサージタンク125を通過させると共に、吸気管123のサージタンク125よりも下流側のポート噴射弁126から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室129に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト23の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、ポート噴射モードと同様に空気を燃焼室129に吸入し、吸気行程の途中および/または圧縮行程に至ってから筒内噴射弁127から燃料を噴射し、点火プラグ130による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト23の回転運動を得る。共用噴射モードでは、空気を燃焼室129に吸入する際にポート噴射弁126から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内噴射弁127から燃料を噴射し、点火プラグ130による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト23の回転運動を得る。これらの噴射モードは、エンジン22の運転状態に基づいて切り替えられる。燃焼室129から排気バルブ133を介して排気管134に排出される排気は、浄化装置135を介して外気に排出される。浄化装置135は、排気中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)、窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)135aを有する。浄化触媒135aは、酸素を吸蔵および脱離可能に構成されている。 The engine 22 is configured as a four-cylinder internal combustion engine that uses fuel such as gasoline or diesel and outputs power through four strokes: intake, compression, expansion (explosive combustion), and exhaust. As shown in FIG. 2, the engine 22 has a port injection valve 126 that injects fuel into the intake port and an in-cylinder injection valve 127 that injects fuel into the cylinder. The engine 22 can be operated in any of the port injection mode, the in-cylinder injection mode, and the shared injection mode by having the port injection valve 126 and the in-cylinder injection valve 127. In the port injection mode, air cleaned by the air cleaner 122 is sucked into the intake pipe 123 and passes through the throttle valve 124 and the surge tank 125, and fuel is injected from the port injection valve 126 downstream of the surge tank 125 of the intake pipe 123 to mix the air and the fuel. This mixture is then drawn into the combustion chamber 129 via the intake valve 128, where it is explosively combusted by an electric spark from the spark plug 130, and the reciprocating motion of the piston 132, which is pushed down by the energy of the mixture, is converted into the rotational motion of the crankshaft 23. In the in-cylinder injection mode, air is drawn into the combustion chamber 129 in the same manner as in the port injection mode, and fuel is injected from the in-cylinder injection valve 127 during the intake stroke and/or after the compression stroke, and is explosively combusted by an electric spark from the spark plug 130 to obtain the rotational motion of the crankshaft 23. In the shared injection mode, fuel is injected from the port injection valve 126 when air is drawn into the combustion chamber 129, and fuel is injected from the in-cylinder injection valve 127 during the intake stroke or compression stroke, and is explosively combusted by an electric spark from the spark plug 130 to obtain the rotational motion of the crankshaft 23. These injection modes are switched based on the operating state of the engine 22. Exhaust discharged from the combustion chamber 129 to the exhaust pipe 134 through the exhaust valve 133 is discharged to the outside air through the purification device 135. The purification device 135 has a purification catalyst (three-way catalyst) 135a that purifies harmful components in the exhaust, such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). The purification catalyst 135a is configured to be able to store and release oxygen.

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24により運転制御されている。エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。 The operation of the engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as the "engine ECU") 24. Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, a flash memory for storing and holding data, an input/output port, and a communication port.

エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。エンジンECU24に入力される信号としては、例えば、エンジン22のクランクシャフト23の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Twを挙げることができる。吸気バルブ128を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ133を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカム角θci,θcoも挙げることができる。スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ124aからのスロットル開度THや、吸気管123のスロットルバルブ124よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ123aからの吸入空気量Qa、吸気管123のスロットルバルブ124よりも上流側に取り付けられた温度センサ123tからの吸気温Ta、サージタンク125に取り付けられた圧力センサ125aからのサージ圧Psも挙げることができる。排気管134の浄化装置135よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ137からのフロント空燃比AF1や、排気管134の浄化装置135よりも下流側に取り付けられたリヤ空燃比センサ138からのリヤ空燃比AF2も挙げることができる。 Signals from various sensors required for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 via input ports. Examples of signals input to the engine ECU 24 include the crank angle θcr from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 23 of the engine 22, and the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 142 that detects the temperature of the cooling water of the engine 22. Other examples include cam angles θci and θco from the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the intake camshaft that opens and closes the intake valve 128 and the exhaust camshaft that opens and closes the exhaust valve 133. Other examples include the throttle opening TH from the throttle valve position sensor 124a that detects the position of the throttle valve 124, the intake air amount Qa from the air flow meter 123a attached upstream of the throttle valve 124 of the intake pipe 123, the intake air temperature Ta from the temperature sensor 123t attached upstream of the throttle valve 124 of the intake pipe 123, and the surge pressure Ps from the pressure sensor 125a attached to the surge tank 125. Other examples include the front air-fuel ratio AF1 from the front air-fuel ratio sensor 137 attached upstream of the purification device 135 of the exhaust pipe 134, and the rear air-fuel ratio AF2 from the rear air-fuel ratio sensor 138 attached downstream of the purification device 135 of the exhaust pipe 134.

エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力される。エンジンECU24から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ124への制御信号や、ポート噴射弁126への制御信号、筒内噴射弁127への制御信号、点火プラグ130への制御信号を挙げることができる。 Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 via an output port. Examples of signals output from the engine ECU 24 include a control signal to the throttle valve 124, a control signal to the port injection valve 126, a control signal to the in-cylinder injection valve 127, and a control signal to the spark plug 130.

エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのエンジン22のクランク角θcrに基づいてエンジン22の回転数Neを演算する。また、エンジンECU24は、エアフローメータ123aからの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて負荷率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLを演算する。さらに、エンジンECU24は、水温センサ142からの冷却水温Twとエンジン22の回転数Neおよび負荷率KLとに基づいて浄化装置135の浄化触媒135aの温度Tcを推定する。また、エンジンECU24は、フロント空燃比センサ137からのフロント空燃比AF1および/またはリヤ空燃比センサ138からのリヤ空燃比AF2と吸入空気量Qaとに基づいて浄化装置135の浄化触媒135aの酸素吸蔵量OSを推定する。 The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 calculates the engine speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr of the engine 22 from the crank position sensor 140. The engine ECU 24 also calculates the load factor KL (the ratio of the volume of air actually taken in one cycle to the stroke volume per cycle of the engine 22) based on the intake air amount Qa from the air flow meter 123a and the engine speed Ne of the engine 22. Furthermore, the engine ECU 24 estimates the temperature Tc of the purification catalyst 135a of the purification device 135 based on the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 142, the engine speed Ne of the engine 22, and the load factor KL. In addition, the engine ECU 24 estimates the oxygen storage amount OS of the purification catalyst 135a of the purification device 135 based on the front air-fuel ratio AF1 from the front air-fuel ratio sensor 137 and/or the rear air-fuel ratio AF2 from the rear air-fuel ratio sensor 138 and the intake air amount Qa.

図1に示すように、プラネタリギヤ30は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪39a,39bにデファレンシャルギヤ38を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト23が接続されている。 As shown in FIG. 1, the planetary gear 30 is configured as a single-pinion type planetary gear mechanism. The rotor of the motor MG1 is connected to the sun gear of the planetary gear 30. The ring gear of the planetary gear 30 is connected to a drive shaft 36 that is linked to drive wheels 39a, 39b via a differential gear 38. The carrier of the planetary gear 30 is connected to the crankshaft 23 of the engine 22 via a damper 28.

モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、モータMG1,MG2の駆動に用いられると共に電力ライン54を介してバッテリ50に接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。 Motor MG1 is configured, for example, as a synchronous generator motor, and as described above, its rotor is connected to the sun gear of planetary gear 30. Motor MG2 is configured, for example, as a synchronous generator motor, and its rotor is connected to drive shaft 36. Inverters 41, 42 are used to drive motors MG1, MG2 and are connected to battery 50 via power line 54. Motors MG1, MG2 are rotated by motor electronic control unit (hereinafter referred to as "motor ECU") 40 controlling the switching of multiple switching elements (not shown) of inverters 41, 42.

モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。モータECU40に入力される信号としては、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の各相に流れる相電流を検出する図示しない電流センサからのモータMG1,MG2の各相の相電流Iu1,Iv1,Iu2,Iv2を挙げることができる。モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力される。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。モータECU40は、回転位置センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の電気角θe1,θe2や回転数Nm1,Nm2を演算する。 The motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU (not shown), and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, a flash memory for storing and holding data, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2 are input to the motor ECU 40 via the input port. Examples of signals input to the motor ECU 40 include the rotational positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from a rotational position sensor (not shown) that detects the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and the phase currents Iu1, Iv1, Iu2, and Iv2 of the motors MG1 and MG2 from a current sensor (not shown) that detects the phase currents flowing through the phases of the motors MG1 and MG2. The motor ECU 40 outputs switching control signals to a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 via an output port. The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 40 calculates the electrical angles θe1, θe2 and rotation speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 based on the rotational positions θm1, θm2 of the rotors of the motors MG1, MG2 from the rotational position sensors.

バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン54を介してインバータ41,42に接続されている。このバッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52により管理されている。 The battery 50 is configured as, for example, a lithium-ion secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery, and as described above, is connected to the inverters 41, 42 via a power line 54. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as the "battery ECU") 52.

バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。バッテリECU52に入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのバッテリ50の電圧Vbや、バッテリ50の出力端子に取り付けられた図示しない電流センサからのバッテリ50の電流Ib、バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからのバッテリ50の温度Tbを挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。バッテリECU52は、電流センサからのバッテリ50の電流Ibの積算値に基づいてバッテリ50の蓄電割合SOCを演算する。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。 Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, a flash memory for storing and holding data, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors required for managing the battery 50 are input to the battery ECU 52 via the input port. Examples of signals input to the battery ECU 52 include the voltage Vb of the battery 50 from a voltage sensor (not shown) attached between the terminals of the battery 50, the current Ib of the battery 50 from a current sensor (not shown) attached to the output terminal of the battery 50, and the temperature Tb of the battery 50 from a temperature sensor (not shown) attached to the battery 50. The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The battery ECU 52 calculates the storage ratio SOC of the battery 50 based on the integrated value of the current Ib of the battery 50 from the current sensor. The storage ratio SOC is the ratio of the capacity of the power that can be discharged from the battery 50 to the total capacity of the battery 50.

HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。HVECU70に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ88からの車速V、外気温センサ89からの外気温度Toutも挙げることができる。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。 Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, a flash memory for storing and holding data, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via the input port. Examples of signals input to the HVECU 70 include an ignition signal from an ignition switch 80 and a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operating position of a shift lever 81. Other examples include an accelerator opening Acc from an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of an accelerator pedal 83, a brake pedal position BP from a brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of a brake pedal 85, a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 88, and an outside air temperature Tout from an outside air temperature sensor 89. As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40との協調制御により、エンジン22の回転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)や、エンジン22の回転停止を伴って走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行する。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the HVECU 70, engine ECU 24, and motor ECU 40 are controlled in a coordinated manner to run in a hybrid driving mode (HV driving mode) in which the engine 22 is rotating, or in an electric driving mode (EV driving mode) in which the engine 22 is stopped from rotating.

また、ハイブリッド自動車20では、エンジン22を運転する際には、エンジン22の目標パワーPe*に基づいて吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御などを行なう。吸入空気量制御は、スロットルバルブ124の開度を制御することにより行なわれる。燃料噴射制御は、ポート噴射モードや筒内噴射モード、共用噴射モードでポート噴射弁126や筒内噴射弁127からの燃料噴射量を制御することにより行なわれる。点火制御は、点火プラグ130の点火時期を制御することにより行なわれる。 In addition, when the engine 22 is operated in the hybrid vehicle 20, intake air volume control, fuel injection control, ignition control, etc. are performed based on the target power Pe* of the engine 22. Intake air volume control is performed by controlling the opening of the throttle valve 124. Fuel injection control is performed by controlling the fuel injection amount from the port injection valve 126 and the in-cylinder injection valve 127 in the port injection mode, in-cylinder injection mode, and shared injection mode. Ignition control is performed by controlling the ignition timing of the spark plug 130.

さらに、ハイブリッド自動車20では、HV走行モードで燃料カット条件が成立したときには、エンジン22の燃料カットを実行すると共にモータMG1によりエンジン22をモータリングする。燃料カット条件としては、例えば、HV走行モードでバッテリ50の蓄電割合SOCが比較的大きいときにアクセルオフされた条件などが用いられる。 Furthermore, in the hybrid vehicle 20, when a fuel cut condition is met in the HV driving mode, the engine 22 is cut off from fuel and the engine 22 is motored by the motor MG1. As a fuel cut condition, for example, a condition in which the accelerator is released when the battery 50 has a relatively large charge ratio SOC in the HV driving mode is used.

加えて、ハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動完了時に排気制限制御の実行が要求される場合や、エンジン22の燃料カットからの復帰時(燃料噴射の再開時)に排気制限制御の実行が要求される場合には、排気制限制御を実行する。ここで、排気制限制御は、エミッションの悪化の抑制などのためにエンジン22の排気量を制限する制御である。実施例では、排気制限制御において、エンジン22の燃焼安定性などを考慮して、筒内噴射モードで燃料噴射制御を行なうものとした。また、実施例では、排気制限制御の実行が要求される場合として、浄化触媒135aの温度Tcが閾値Tcref未満である(浄化触媒135aが未活性である)ことにより触媒暖機制御の実行が要求される場合を考えると共に、排気制限制御として触媒暖機制御を実行するものとした。触媒暖機制御は、浄化触媒135aの暖機を促進させるために、エンジン22の点火時期を最適点火時期(MBT:Minimum advance for Best Torque)よりも遅くしてエンジン22を制御する制御である。以下、エンジン22の始動後の触媒暖機制御を「第1触媒暖機制御」といい、エンジン22の燃料カットからの復帰後の触媒暖機制御を「第2触媒暖機制御」という場合がある。 In addition, in the hybrid vehicle 20, when the execution of exhaust restriction control is required when the engine 22 is started, or when the engine 22 returns from a fuel cut (when fuel injection is resumed), the exhaust restriction control is executed. Here, the exhaust restriction control is a control that limits the displacement of the engine 22 to suppress the deterioration of emissions. In the embodiment, in the exhaust restriction control, fuel injection control is executed in the in-cylinder injection mode in consideration of the combustion stability of the engine 22. In addition, in the embodiment, as a case where the execution of the exhaust restriction control is required, a case where the execution of catalyst warm-up control is required because the temperature Tc of the purification catalyst 135a is less than the threshold value Tcref (the purification catalyst 135a is inactive) is considered, and the catalyst warm-up control is executed as the exhaust restriction control. The catalyst warm-up control is a control that controls the engine 22 by delaying the ignition timing of the engine 22 below the optimal ignition timing (MBT: Minimum advance for Best Torque) in order to promote the warm-up of the purification catalyst 135a. Hereinafter, the catalyst warm-up control after the engine 22 is started may be referred to as "first catalyst warm-up control," and the catalyst warm-up control after the engine 22 returns from a fuel cut may be referred to as "second catalyst warm-up control."

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、触媒暖機制御(第1触媒暖機制御や第2触媒暖機制御)の詳細について説明する。図3は、エンジンECU24により実行される触媒暖機制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン22の始動完了時に触媒暖機制御の実行が要求される場合や、エンジン22の燃料カットからの復帰時に触媒暖機制御の実行が要求される場合に実行される。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the details of the catalyst warm-up control (first catalyst warm-up control and second catalyst warm-up control), will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a catalyst warm-up control routine executed by the engine ECU 24. This routine is executed when the execution of catalyst warm-up control is required when the engine 22 has completed starting, or when the execution of catalyst warm-up control is required when the engine 22 returns from a fuel cut.

図3の触媒暖機制御ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、最初に、第1触媒暖機制御および第2触媒暖機制御のうちの何れを実行する場合であるかを判定する(ステップS100)。そして、第1触媒暖機制御を実行する場合であると判定したときには、第1触媒暖機制御における触媒用リーン制御を実行する(ステップS100~S114)。ここで、触媒用リーン制御は、エンジン22の点火時期が最適点火時期よりも遅くなると共に当量比が値1よりも小さくなる(空燃比がリーンになる)ようにエンジン22を制御する制御である。当量比は、理論空燃比/空燃比であり、目標当量比は、当量比の目標値である。 When the catalyst warm-up control routine of FIG. 3 is executed, the engine ECU 24 first determines whether the first catalyst warm-up control or the second catalyst warm-up control is to be executed (step S100). Then, when it is determined that the first catalyst warm-up control is to be executed, the catalyst lean control in the first catalyst warm-up control is executed (steps S100 to S114). Here, the catalyst lean control is a control that controls the engine 22 so that the ignition timing of the engine 22 becomes later than the optimal ignition timing and the equivalence ratio becomes smaller than the value 1 (the air-fuel ratio becomes lean). The equivalence ratio is the theoretical air-fuel ratio/air-fuel ratio, and the target equivalence ratio is the target value of the equivalence ratio.

第1触媒暖機制御における触媒用リーン制御では、最初に、第1水温Tw1や第1積算空気量Qas1を入力する(ステップS110)。続いて、入力した第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定する(ステップS112)。そして、設定した目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を用いてエンジン22を制御する(ステップS114)。 In the catalyst lean control in the first catalyst warm-up control, first, the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 are input (step S110). Next, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the input first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 (step S112). Then, the engine 22 is controlled using the set target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* (step S114).

ここで、第1水温Tw1は、第1触媒暖機制御の開始時(例えば、エンジン22の始動完了時)に水温センサ142により検出された冷却水温Twが入力される。第1積算空気量Qas1は、エアフローメータ123aにより検出された吸入空気量Qaの第1触媒暖機制御の開始時からの積算値として演算された値が入力される。 Here, the cooling water temperature Tw detected by the water temperature sensor 142 at the start of the first catalyst warm-up control (e.g., when the engine 22 has finished starting) is input as the first water temperature Tw1. The first accumulated air volume Qas1 is input as a value calculated as an accumulated value of the intake air volume Qa detected by the air flow meter 123a from the start of the first catalyst warm-up control.

第1触媒暖機制御の触媒用リーン制御における目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*は、例えば、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1と、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*と、の関係として予め定めた第1マップに第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1を適用することにより推定される。目標パワーPe*は、第1水温Tw1が高いほど大きくなり且つ第1積算空気量Qas1が大きいほど大きくなるように設定される。目標当量比φ*は、第1水温Tw1が高いほど値1に対して小さくなり且つ第1積算空気量Qas1が大きいほど値1に対して小さくなるように設定される。目標点火時期IT*は、最適点火時期よりも遅い範囲内で、第1水温Tw1が高いほど遅くなり且つ第1積算空気量Qas1が大きいほど遅くなるように設定される。これらの傾向は、エンジン22の燃焼安定性や浄化触媒135aの浄化性能などを考慮したものである。 The target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* in the catalyst lean control of the first catalyst warm-up control are estimated, for example, by applying the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 to a first map that is predefined as a relationship between the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 and the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT*. The target power Pe* is set to be larger as the first water temperature Tw1 is higher and to be larger as the first accumulated air amount Qas1 is larger. The target equivalence ratio φ* is set to be smaller relative to value 1 as the first water temperature Tw1 is higher and to be smaller relative to value 1 as the first accumulated air amount Qas1 is larger. The target ignition timing IT* is set to be later as the first water temperature Tw1 is higher and to be later as the first accumulated air amount Qas1 is larger, within a range later than the optimal ignition timing. These trends take into consideration the combustion stability of the engine 22 and the purification performance of the purification catalyst 135a.

続いて、第1移行条件が成立したか否かを判定する(ステップS116)。ここで、第1移行条件は、第1触媒暖機制御において触媒用リーン制御から後述の触媒用リッチ制御に移行するための条件であり、例えば、第1積算空気量Qas1が閾値Qasref1以上に至った条件などが用いられる。 Next, it is determined whether a first transition condition is satisfied (step S116). Here, the first transition condition is a condition for transitioning from catalyst lean control to catalyst rich control described below in the first catalyst warm-up control, and for example, a condition in which the first accumulated air amount Qas1 reaches or exceeds a threshold value Qasref1 is used.

ステップS116で第1移行条件が成立していないと判定したときには、ステップS110に戻る。このようにして第1触媒暖機制御における触媒用リーン制御を継続する。こうしてステップS110~S116の処理を繰り返し実行して、ステップS116で第1移行条件が成立したと判定すると、第1触媒暖機制御における触媒用リッチ制御を実行する(ステップS120~S124)。ここで、触媒用リッチ制御は、エンジン22の点火時期が最適点火時期よりも遅くなると共に当量比が値1よりも大きくなる(空燃比がリッチになる)ようにエンジン22を制御する制御である。 When it is determined in step S116 that the first transition condition is not satisfied, the process returns to step S110. In this manner, catalyst lean control in the first catalyst warm-up control is continued. In this manner, the processes of steps S110 to S116 are repeatedly executed, and when it is determined in step S116 that the first transition condition is satisfied, catalyst rich control in the first catalyst warm-up control is executed (steps S120 to S124). Here, catalyst rich control is control that controls the engine 22 so that the ignition timing of the engine 22 is delayed from the optimal ignition timing and the equivalence ratio is greater than the value 1 (the air-fuel ratio becomes rich).

第1触媒暖機制御における触媒用リッチ制御では、最初に、ステップS110の処理と同様に第1水温Tw1や第1積算空気量Qas1を入力する(ステップS120)。続いて、入力した第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定する(ステップS122)。そして、設定した目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を用いてエンジン22を制御する(ステップS124)。 In the catalyst rich control in the first catalyst warm-up control, first, the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 are input as in the processing of step S110 (step S120). Next, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the input first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 (step S122). Then, the engine 22 is controlled using the set target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* (step S124).

ここで、第1触媒暖機制御の触媒用リッチ制御における目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*は、例えば、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1と、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*と、の関係として予め定めた第2マップに第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1を適用することにより推定される。目標パワーPe*は、第1水温Tw1が高いほど大きくなり且つ第1積算空気量Qas1が大きいほど大きくなるように設定される。目標当量比φ*は、第1水温Tw1が高いほど値1に対して大きくなり且つ第1積算空気量Qas1が大きいほど値1に対して大きくなるように設定される。目標点火時期IT*は、最適点火時期よりも遅い範囲内で、第1水温Tw1が高いほど遅くなり且つ第1積算空気量Qas1が大きいほど遅くなるように設定される。これらの傾向は、第1マップの傾向と同様の理由に基づく。 Here, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* in the catalyst rich control of the first catalyst warm-up control are estimated, for example, by applying the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 to a second map that is predefined as a relationship between the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 and the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT*. The target power Pe* is set to be larger as the first water temperature Tw1 is higher and to be larger as the first accumulated air amount Qas1 is larger. The target equivalence ratio φ* is set to be larger relative to value 1 as the first water temperature Tw1 is higher and to be larger relative to value 1 as the first accumulated air amount Qas1 is larger. The target ignition timing IT* is set to be later as the first water temperature Tw1 is higher and to be later as the first accumulated air amount Qas1 is larger, within a range later than the optimal ignition timing. These trends are based on the same reasons as the trends in the first map.

続いて、第1終了条件が成立したか否かを判定する(ステップS126)。ここで、第1終了条件は、第1触媒暖機制御(第1触媒暖機制御における触媒用リッチ制御)を終了するための条件であり、例えば、第1触媒暖機制御の触媒用リッチ制御で筒内噴射弁127から燃料噴射を行なった気筒数である第1噴射気筒数Nc1が閾値Ncref1以上に至った条件や、第1積算空気量Qas1が上述の閾値Qasref1よりも大きい閾値Qasref2以上に至った条件、浄化触媒135aの温度Tcが上述の閾値Tcref以上に至った条件などが用いられる。 Next, it is determined whether the first end condition is satisfied (step S126). Here, the first end condition is a condition for terminating the first catalyst warm-up control (catalyst rich control in the first catalyst warm-up control), and for example, a condition in which the first injected cylinder number Nc1, which is the number of cylinders into which fuel is injected from the in-cylinder injection valve 127 in the catalyst rich control of the first catalyst warm-up control, reaches or exceeds a threshold value Ncref1, a condition in which the first accumulated air amount Qas1 reaches or exceeds a threshold value Qasref2 that is larger than the above-mentioned threshold value Qasref1, or a condition in which the temperature Tc of the purification catalyst 135a reaches or exceeds the above-mentioned threshold value Tcref, etc. are used.

ステップS126で第1終了条件が成立していないと判定したときには、ステップS120に戻る。このようにして第1触媒暖機制御における触媒用リッチ制御を継続する。こうしてステップS120~S126の処理を繰り返し実行して、ステップS126で第1終了条件が成立したと判定すると、第1触媒暖機制御(第1触媒暖機制御における触媒用リッチ制御)を終了して、本ルーチンを終了する。 If it is determined in step S126 that the first end condition is not met, the process returns to step S120. In this manner, catalyst rich control in the first catalyst warm-up control is continued. In this manner, the process of steps S120 to S126 is repeatedly executed, and if it is determined in step S126 that the first end condition is met, the first catalyst warm-up control (catalyst rich control in the first catalyst warm-up control) is terminated, and this routine is terminated.

なお、実施例では、浄化触媒135aの温度Tcが閾値Tcref以上に至る付近で第1終了条件が成立して第1触媒暖機制御を終了するように、第1触媒暖機制御の触媒用リーン制御や触媒用リッチ制御における目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*、第1移行条件、第1終了条件を設定するものとした。 In the embodiment, the target power Pe*, target equivalence ratio φ*, target ignition timing IT*, first transition condition, and first end condition for the catalyst lean control and catalyst rich control of the first catalyst warm-up control are set so that the first end condition is met and the first catalyst warm-up control is ended when the temperature Tc of the purification catalyst 135a reaches or exceeds the threshold value Tcref.

ステップS100で第2触媒暖機制御を実行する場合であると判定したときには、第2触媒暖機制御における触媒用リーン制御を実行する(ステップS210~S214)。第2触媒暖機制御における触媒用リーン制御では、最初に、第2水温Tw2や第2積算空気量Qas2を入力する(ステップS210)。続いて、入力した第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定する(ステップS212)。そして、設定した目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を用いてエンジン22を制御する(ステップS214)。 When it is determined in step S100 that the second catalyst warm-up control is to be performed, catalyst lean control in the second catalyst warm-up control is performed (steps S210 to S214). In catalyst lean control in the second catalyst warm-up control, the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 are first input (step S210). Next, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the input second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 (step S212). Then, the engine 22 is controlled using the set target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* (step S214).

ここで、第2水温Tw2は、第2触媒暖機制御の開始時(例えば、エンジン22の燃料カットからの復帰時)に水温センサ142により検出された冷却水温Twが入力される。第2積算空気量Qas2は、エアフローメータ123aにより検出された吸入空気量Qaの第2触媒暖機制御の開始時からの積算値として演算された値が入力される。 The second water temperature Tw2 is the cooling water temperature Tw detected by the water temperature sensor 142 when the second catalyst warm-up control starts (for example, when the engine 22 returns from a fuel cut). The second accumulated air volume Qas2 is the accumulated value of the intake air volume Qa detected by the air flow meter 123a from the start of the second catalyst warm-up control.

第2触媒暖機制御の触媒用リーン制御における目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*は、例えば、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2と、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*と、の関係として予め定めた第3マップに第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2を適用することにより推定される。目標パワーPe*は、第2水温Tw2が高いほど大きくなり且つ第2積算空気量Qas2が大きいほど大きくなるように設定される。目標当量比φ*は、第2水温Tw2が高いほど値1に対して小さくなり且つ第2積算空気量Qas2が大きいほど値1に対して小さくなるように設定される。目標点火時期IT*は、最適点火時期よりも遅い範囲内で、第2水温Tw2が高いほど遅くなり且つ第2積算空気量Qas2が大きいほど遅くなるように設定される。これらの傾向は、第1マップの傾向と同様の理由に基づく。 The target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* in the catalyst lean control of the second catalyst warm-up control are estimated, for example, by applying the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 to a third map that is predefined as a relationship between the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 and the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT*. The target power Pe* is set to be larger as the second water temperature Tw2 is higher and to be larger as the second accumulated air amount Qas2 is larger. The target equivalence ratio φ* is set to be smaller relative to value 1 as the second water temperature Tw2 is higher and to be smaller relative to value 1 as the second accumulated air amount Qas2 is larger. The target ignition timing IT* is set to be later as the second water temperature Tw2 is higher and to be later as the second accumulated air amount Qas2 is larger, within a range later than the optimal ignition timing. These trends are based on the same reasons as the trends in the first map.

続いて、第2移行条件が成立したか否かを判定する(ステップS216)。ここで、第2移行条件は、第2触媒暖機制御において触媒用リーン制御から触媒用リッチ制御に移行するための条件であり、例えば、第2積算空気量Qas2が閾値Qasref3以上に至った条件などが用いられる。閾値Qasref3としては、例えば、上述の閾値Qasref1と同一の値が用いられる。 Next, it is determined whether the second transition condition is satisfied (step S216). Here, the second transition condition is a condition for transitioning from catalyst lean control to catalyst rich control in the second catalyst warm-up control, and for example, a condition in which the second accumulated air amount Qas2 reaches or exceeds the threshold value Qasref3 is used. For example, the same value as the threshold value Qasref1 described above is used as the threshold value Qasref3.

ステップS216で第2移行条件が成立していないと判定したときには、ステップS210に戻る。このようにして第2触媒暖機制御における触媒用リーン制御を継続する。こうしてステップS210~S216の処理を繰り返し実行して、ステップS216で第2移行条件が成立したと判定すると、第2触媒暖機制御における触媒用リッチ制御を実行する(ステップS220~S224)。 If it is determined in step S216 that the second transition condition is not satisfied, the process returns to step S210. In this manner, catalyst lean control in the second catalyst warm-up control is continued. In this manner, the process of steps S210 to S216 is repeatedly executed, and if it is determined in step S216 that the second transition condition is satisfied, catalyst rich control in the second catalyst warm-up control is executed (steps S220 to S224).

第2触媒暖機制御における触媒用リッチ制御では、最初に、ステップS210の処理と同様に第2水温Tw2や第2積算空気量Qas2を入力する(ステップS220)。続いて、入力した第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定する(ステップS222)。そして、設定した目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を用いてエンジン22を制御する(ステップS224)。 In the catalyst rich control in the second catalyst warm-up control, first, the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 are input as in the processing of step S210 (step S220). Next, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the input second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 (step S222). Then, the engine 22 is controlled using the set target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* (step S224).

ここで、第2触媒暖機制御の触媒用リッチ制御における目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*は、例えば、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2と、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*と、の関係として予め定めた第4マップに第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2を適用することにより推定される。目標パワーPe*は、第2水温Tw2が高いほど大きくなり且つ第2積算空気量Qas2が大きいほど大きくなるように設定される。目標当量比φ*は、第2水温Tw2が高いほど値1に対して大きくなり且つ第2積算空気量Qas2が大きいほど値1に対して大きくなるように設定される。目標点火時期IT*は、最適点火時期よりも遅い範囲内で、第2水温Tw2が高いほど遅くなり且つ第2積算空気量Qas2が大きいほど遅くなるように設定される。これらの傾向は、第1マップの傾向と同様の理由に基づく。 Here, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* in the catalyst rich control of the second catalyst warm-up control are estimated, for example, by applying the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 to a fourth map that is predefined as a relationship between the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 and the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT*. The target power Pe* is set to be larger as the second water temperature Tw2 is higher and to be larger as the second accumulated air amount Qas2 is larger. The target equivalence ratio φ* is set to be larger relative to value 1 as the second water temperature Tw2 is higher and to be larger relative to value 1 as the second accumulated air amount Qas2 is larger. The target ignition timing IT* is set to be later as the second water temperature Tw2 is higher and to be later as the second accumulated air amount Qas2 is larger, within a range later than the optimal ignition timing. These trends are based on the same reasons as the trends in the first map.

続いて、第2終了条件が成立したか否かを判定する(ステップS226)。ここで、第2終了条件は、第2触媒暖機制御(第2触媒暖機制御における触媒用リッチ制御)を終了するための条件であり、例えば、第2触媒暖機制御の触媒用リッチ制御で筒内噴射弁127から燃料噴射を行なった気筒数である第2噴射気筒数Nc2が閾値Ncref2以上に至った条件や、第2積算空気量Qas2が上述の閾値Qasref3よりも大きい閾値Qasref4以上に至った条件、浄化触媒135aの温度Tcが上述の閾値Tcref以上に至った条件などが用いられる。閾値Ncref2としては、例えば、上述の閾値Ncref1と同一の値が用いられる。閾値Qasref4としては、例えば、上述の閾値Qasref2と同一の値が用いられる。 Next, it is determined whether the second end condition is satisfied (step S226). Here, the second end condition is a condition for terminating the second catalyst warm-up control (catalyst rich control in the second catalyst warm-up control), and for example, a condition in which the second injected cylinder number Nc2, which is the number of cylinders into which fuel is injected from the in-cylinder injection valve 127 in the catalyst rich control of the second catalyst warm-up control, reaches or exceeds the threshold value Ncref2, a condition in which the second accumulated air amount Qas2 reaches or exceeds the threshold value Qasref4, which is greater than the above-mentioned threshold value Qasref3, or a condition in which the temperature Tc of the purification catalyst 135a reaches or exceeds the above-mentioned threshold value Tcref, etc. are used. For example, the same value as the above-mentioned threshold value Ncref1 is used as the threshold value Ncref2. For example, the same value as the above-mentioned threshold value Qasref2 is used as the threshold value Qasref4.

ステップS226で第2終了条件が成立していないと判定したときには、ステップS220に戻る。このようにして第2触媒暖機制御における触媒用リッチ制御を継続する。こうしてステップS220~S226の処理を繰り返し実行して、ステップS226で第2終了条件が成立したと判定すると、第2触媒暖機制御(第2触媒暖機制御における触媒用リッチ制御)を終了して、本ルーチンを終了する。 If it is determined in step S226 that the second end condition is not met, the process returns to step S220. In this manner, catalyst rich control in the second catalyst warm-up control is continued. In this manner, the process of steps S220 to S226 is repeatedly executed, and if it is determined in step S226 that the second end condition is met, the second catalyst warm-up control (catalyst rich control in the second catalyst warm-up control) is terminated, and this routine is terminated.

なお、実施例では、浄化触媒135aの温度Tcが閾値Tcref以上に至る付近で第2終了条件が成立して第2触媒暖機制御を終了するように、第2触媒暖機制御の触媒用リーン制御や触媒用リッチ制御における目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*、第2移行条件、第2終了条件を設定するものとした。 In the embodiment, the target power Pe*, target equivalence ratio φ*, target ignition timing IT*, second transition condition, and second end condition are set in the catalyst lean control and catalyst rich control of the second catalyst warm-up control so that the second end condition is met and the second catalyst warm-up control is ended when the temperature Tc of the purification catalyst 135a reaches or exceeds the threshold value Tcref.

このように、実施例では、第1触媒暖機制御において、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御を実行し、第2触媒暖機制御において、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御を実行する。ここで、エンジン22を始動後に、浄化触媒135aが低温であることにより触媒暖機制御(第1触媒暖機制御)を実行し、その後に燃料カットを実行し、燃料カットからの復帰後に、燃料カット中の浄化触媒135aの温度低下により再び触媒暖機制御(第2触媒暖機制御)を実行するときを考える。このとき、燃料カット前のエンジン22の運転状態や燃料カット時間などにより、第1水温Tw1と第2水温Tw2とに比較的大きい乖離が生じている場合がある。このため、第2触媒暖機制御において、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御を実行すると、そのときのエンジン22の状態を適切に反映していないために、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を適切に設定することができずに、エンジン22を適切に制御できない可能性がある。これに対して、実施例では、第2触媒暖機制御において、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御を実行することにより、そのときのエンジン22の状態をより適切に反映して目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定してエンジン22を制御することができるから、エンジン22をより適切に制御することができる。この結果、第2触媒暖機制御をより適切に実行することができる。 In this manner, in the embodiment, in the first catalyst warm-up control, catalyst lean control and catalyst rich control are executed based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1, and in the second catalyst warm-up control, catalyst lean control and catalyst rich control are executed based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2. Here, consider a case where, after starting the engine 22, catalyst warm-up control (first catalyst warm-up control) is executed because the purification catalyst 135a is at a low temperature, fuel cut is then executed, and after returning from the fuel cut, catalyst warm-up control (second catalyst warm-up control) is executed again due to a decrease in the temperature of the purification catalyst 135a during the fuel cut. At this time, a relatively large deviation may occur between the first water temperature Tw1 and the second water temperature Tw2 due to the operating state of the engine 22 before the fuel cut and the fuel cut time. Therefore, if the catalyst lean control and catalyst rich control are executed based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 in the second catalyst warm-up control, the state of the engine 22 at that time is not appropriately reflected, so the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* cannot be appropriately set, and the engine 22 may not be appropriately controlled. In contrast, in the embodiment, the catalyst lean control and catalyst rich control are executed based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2 in the second catalyst warm-up control, so that the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* can be set to more appropriately reflect the state of the engine 22 at that time, and the engine 22 can be controlled more appropriately. As a result, the second catalyst warm-up control can be executed more appropriately.

図4は、エンジン22の回転数Neや燃料カットの実行の有無、浄化触媒135aの温度Tc、触媒暖機制御の実行の有無、冷却水温Tw、第1積算空気量Qas1、第2積算空気量Qas2、目標パワーPe*、目標当量比φ*、目標点火時期IT*の様子の一例を示す説明図である。図示するように、エンジン22の始動完了時に(時刻t11)、浄化触媒135aの温度Tcが閾値Tcref未満である場合、第1触媒暖機制御において、第1触媒暖機制御の開始時の冷却水温Tw(第1水温Tw1)および第1積算空気量Qas1に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定して触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御を実行する。そして、浄化触媒135aの温度Tcが閾値Tcref以上に至る付近で第1終了条件が成立すると(時刻t12)、第1触媒暖機制御を終了する。その後にエンジン22の燃料カットを実行し(時刻t13~t14)、エンジン22の燃料カットからの復帰時に(時刻t14)、浄化触媒135aの温度Tcが閾値Tcref未満である場合、第2触媒暖機制御において、第2触媒暖機制御の開始時の冷却水温Tw(第2水温Tw2)および第2積算空気量Qas2に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定して触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御を実行する。そして、浄化触媒135aの温度Tcが閾値Tcref以上に至る付近で第2終了条件が成立すると(時刻t15)、第2触媒暖機制御を終了する。これにより、第1触媒暖機制御および第2触媒暖機制御の何れでも第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御を実行するものに比して、第2触媒暖機制御において、そのときのエンジン22の状態をより適切に反映してエンジン22を制御することができるから、エンジン22をより適切に制御することができる。この結果、第2触媒暖機制御をより適切に実行することができる。 4 is an explanatory diagram showing an example of the rotation speed Ne of the engine 22, whether or not fuel cut is performed, the temperature Tc of the purification catalyst 135a, whether or not catalyst warm-up control is performed, the cooling water temperature Tw, the first accumulated air amount Qas1, the second accumulated air amount Qas2, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT*. As shown in the figure, when the start of the engine 22 is completed (time t11), if the temperature Tc of the purification catalyst 135a is less than the threshold value Tcref, in the first catalyst warm-up control, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the cooling water temperature Tw (first water temperature Tw1) and the first accumulated air amount Qas1 at the start of the first catalyst warm-up control, and the catalyst lean control and the catalyst rich control are performed. Then, when the first end condition is established near the temperature Tc of the purification catalyst 135a reaching the threshold value Tcref or higher (time t12), the first catalyst warm-up control is ended. After that, the engine 22 is cut off from fuel (time t13 to t14), and when the engine 22 returns from the fuel cut (time t14), if the temperature Tc of the purification catalyst 135a is less than the threshold value Tcref, the second catalyst warm-up control sets the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* based on the cooling water temperature Tw (second water temperature Tw2) and the second integrated air amount Qas2 at the start of the second catalyst warm-up control, and executes the catalyst lean control and the catalyst rich control. Then, when the second end condition is satisfied near the time when the temperature Tc of the purification catalyst 135a reaches the threshold value Tcref or more (time t15), the second catalyst warm-up control is ended. As a result, compared to the first catalyst warm-up control and the second catalyst warm-up control in which catalyst lean control and catalyst rich control are performed based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 in either the first catalyst warm-up control or the second catalyst warm-up control, the second catalyst warm-up control can control the engine 22 by more appropriately reflecting the state of the engine 22 at that time, and therefore the engine 22 can be more appropriately controlled. As a result, the second catalyst warm-up control can be more appropriately performed.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、第1触媒暖機制御(エンジン22の始動後の触媒暖機制御)において、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいてエンジン22を制御し(触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御を実行し)、第2触媒暖機制御(エンジン22の燃料カットからの復帰後の触媒暖機制御)において、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいてエンジン22を制御する。これにより、第2触媒暖機制御をより適切に実行することができる。 In the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, in the first catalyst warm-up control (catalyst warm-up control after the engine 22 is started), the engine 22 is controlled based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1 (catalyst lean control and catalyst rich control are executed), and in the second catalyst warm-up control (catalyst warm-up control after the engine 22 returns from a fuel cut), the engine 22 is controlled based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2. This allows the second catalyst warm-up control to be executed more appropriately.

実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、第1触媒暖機制御において、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいてエンジン22を制御し、第2触媒暖機制御において、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいてエンジン22を制御するものとした。しかし、第1触媒暖機制御において、第1積算空気量Qas1を考慮せずに第1水温Tw1に基づいてエンジン22を制御し、第2触媒暖機制御において、第2積算空気量Qas2を考慮せずに第2水温Tw2に基づいてエンジン22を制御するものとしてもよい。 In the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the first catalyst warm-up control controls the engine 22 based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1, and the second catalyst warm-up control controls the engine 22 based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2. However, the first catalyst warm-up control may control the engine 22 based on the first water temperature Tw1 without considering the first accumulated air amount Qas1, and the second catalyst warm-up control may control the engine 22 based on the second water temperature Tw2 without considering the second accumulated air amount Qas2.

実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、第1触媒暖機制御において、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定し、第2触媒暖機制御において、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定するものとした。しかし、第1触媒暖機制御において、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*のうちの1つを設定すると共にこの1つに基づいて残余の2つを設定するものとしてもよい。また、第2触媒暖機制御において、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*のうちの1つを設定すると共にこの1つに基づいて残余の2つを設定するものとしてもよい。 In the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment, in the first catalyst warm-up control, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1, and in the second catalyst warm-up control, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2. However, in the first catalyst warm-up control, one of the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* may be set based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1, and the remaining two may be set based on this one. In addition, in the second catalyst warm-up control, one of the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* may be set based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2, and the remaining two may be set based on this one.

実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、第1触媒暖機制御において、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定し、第2触媒暖機制御において、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定するものとした。しかし、第1触媒暖機制御ついては、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*のうちの少なくとも1つを第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて設定するものであればよい。また、第2触媒暖機制御については、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*のうちの少なくとも1つを第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて設定するものであればよい。 In the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment, in the first catalyst warm-up control, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1, and in the second catalyst warm-up control, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2. However, for the first catalyst warm-up control, it is sufficient that at least one of the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* is set based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1. Also, for the second catalyst warm-up control, it is sufficient that at least one of the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* is set based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2.

実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、第1触媒暖機制御において、第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定し、第2触媒暖機制御において、第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*を設定するものとした。しかし、第1触媒暖機制御において、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*のうちの少なくとも1つに加えて、燃料噴射制御における噴射モード(ポート噴射モード、筒内噴射モード、共用噴射モードのうちの何れか)や噴射時期、噴射回数(複数回に分けて噴射する場合)、筒内噴射弁127の供給燃圧、吸気バルブ128や排気バルブ133の開閉タイミング(エンジン22が吸気バルブ128や排気バルブ133の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング装置を備える場合)などのうちの少なくとも1つを第1水温Tw1および第1積算空気量Qas1に基づいて設定するものとしてもよい。また、第2触媒暖機制御において、目標パワーPe*や目標当量比φ*、目標点火時期IT*のうちの少なくとも1つに加えて、燃料噴射制御における噴射モードや噴射時期、噴射回数、筒内噴射弁127の供給燃圧、吸気バルブ128や排気バルブ133の開閉タイミング(可変バルブタイミング装置を備える場合)などのうちの少なくとも1つを第2水温Tw2および第2積算空気量Qas2に基づいて設定するものとしてもよい。 In the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment, in the first catalyst warm-up control, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1, and in the second catalyst warm-up control, the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT* are set based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2. However, in the first catalyst warm-up control, in addition to at least one of the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT*, at least one of the injection mode in the fuel injection control (either port injection mode, in-cylinder injection mode, or shared injection mode), injection timing, the number of injections (in the case of injection in multiple divided injections), the fuel pressure supplied to the in-cylinder injection valve 127, and the opening and closing timing of the intake valve 128 and the exhaust valve 133 (in the case of the engine 22 being equipped with a variable valve timing device that can change the opening and closing timing of the intake valve 128 and the exhaust valve 133) may also be set based on the first water temperature Tw1 and the first accumulated air amount Qas1. In addition, in the second catalyst warm-up control, in addition to at least one of the target power Pe*, the target equivalence ratio φ*, and the target ignition timing IT*, at least one of the injection mode, injection timing, number of injections, fuel pressure supplied to the in-cylinder injection valve 127, and the opening and closing timing of the intake valve 128 and the exhaust valve 133 (if a variable valve timing device is provided) in the fuel injection control may be set based on the second water temperature Tw2 and the second accumulated air amount Qas2.

実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、第1終了条件の閾値Ncref1や閾値Qasref2、第2終了条件の閾値Ncref2や閾値Qasref4として、一定値が用いられるものとした。しかし、閾値Ncref1や閾値Qasref2は、第1水温Tw1に基づく値、例えば、第1水温Tw1が高いほど小さくなる値が用いられるものとしてもよい。また、閾値Ncref2や閾値Qasref4は、第2水温Tw2に基づく値、例えば、第2水温Tw2が高いほど小さくなる値が用いられるものとしてもよい。 In the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment, fixed values are used as the thresholds Ncref1 and Qasref2 of the first termination condition, and as the thresholds Ncref2 and Qasref4 of the second termination condition. However, the thresholds Ncref1 and Qasref2 may be values based on the first water temperature Tw1, for example values that decrease as the first water temperature Tw1 increases. Furthermore, the thresholds Ncref2 and Qasref4 may be values based on the second water temperature Tw2, for example values that decrease as the second water temperature Tw2 increases.

実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、触媒暖機制御(第1触媒暖機制御や第2触媒暖機制御)において、触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御をこの順に実行するものとした。しかし、触媒暖機制御は、エンジン22の点火時期を最適点火時期よりも遅くしてエンジン22を制御する制御を実行するものであればよく、これに限定されるものではない。例えば、触媒暖機制御として、触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御に対して目標当量比φ*に値1を設定する点で異なる制御を実行するものとしてもよい。 In the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment, catalyst warm-up control (first catalyst warm-up control and second catalyst warm-up control) executes catalyst lean control and catalyst rich control in this order. However, the catalyst warm-up control is not limited to this as long as it executes control to control the engine 22 by delaying the ignition timing of the engine 22 from the optimal ignition timing. For example, the catalyst warm-up control may execute different controls in that the target equivalence ratio φ* is set to a value of 1 for the catalyst lean control and the catalyst rich control.

実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、排気制限制御の実行が要求される場合として、浄化触媒135aの温度Tcが閾値Tcref未満であることにより触媒暖機制御の実行が要求される場合を考えると共に、排気制限制御として触媒暖機制御を実行するものとした。しかし、触媒暖機制御の実行が要求される場合とは異なる理由(例えば、第1水温Tw1が極低温または極高温であるなどの理由)により排気制限制御の実行が要求される場合、排気制限制御として、触媒暖機制御とは異なる制御を実行するものとしてもよい。この場合、排気制限制御として、例えば、触媒用リーン制御および触媒用リッチ制御に対して目標点火時期IT*に最適点火時期を設定する点で異なる制御を実行するものとしてもよい。 In the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the case where the execution of the exhaust restriction control is required is considered as a case where the execution of the catalyst warm-up control is required because the temperature Tc of the purification catalyst 135a is less than the threshold value Tcref, and the catalyst warm-up control is executed as the exhaust restriction control. However, when the execution of the exhaust restriction control is required for a reason other than the case where the execution of the catalyst warm-up control is required (for example, the first water temperature Tw1 is extremely low or extremely high), a control different from the catalyst warm-up control may be executed as the exhaust restriction control. In this case, for example, a control different from the catalyst lean control and the catalyst rich control may be executed as the exhaust restriction control in that the optimal ignition timing is set to the target ignition timing IT*.

実施例のハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置21では、4気筒のエンジン22を用いるものとした。しかし、6気筒や8気筒、12気筒などのエンジンを用いるものとしてもよい。 In the embodiment, the engine device 21 mounted on the hybrid vehicle 20 uses a four-cylinder engine 22. However, a six-cylinder, eight-cylinder, or twelve-cylinder engine may also be used.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジンECU24とモータECU40とバッテリECU52とHVECU70とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも2つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。 In the embodiment, the hybrid vehicle 20 includes an engine ECU 24, a motor ECU 40, a battery ECU 52, and an HVECU 70. However, at least two of these may be configured as a single electronic control unit.

実施例では、エンジン22とプラネタリギヤ30とモータMG1,MG2とを備えるハイブリッド自動車20に搭載されるエンジン装置の形態とした。しかし、エンジンと1つのモータとを備えるいわゆる1モータハイブリッド自動車に搭載されるエンジン装置の形態としてもよい。また、走行用のモータを備えずにエンジンからの動力だけを用いて走行する自動車に搭載されるエンジン装置の形態としてもよい。さらに、建設設備などの移動しない設備に搭載されるエンジン装置の形態としてもよい。 In the embodiment, the engine device is mounted on a hybrid vehicle 20 having an engine 22, a planetary gear 30, and motors MG1 and MG2. However, the engine device may be mounted on a so-called one-motor hybrid vehicle having an engine and one motor. The engine device may also be mounted on a vehicle that does not have a motor for running and runs using only power from the engine. Furthermore, the engine device may be mounted on stationary equipment such as construction equipment.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、浄化触媒135aが「浄化触媒」に相当し、エンジンECU24が「制御装置」に相当する。 The following describes the relationship between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section on means for solving the problem. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the "engine", the purification catalyst 135a corresponds to the "purification catalyst", and the engine ECU 24 corresponds to the "control device".

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the Examples and the main elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column does not limit the elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column, since the Examples are examples for specifically explaining the form for implementing the invention described in the Means for Solving the Problem column. In other words, the interpretation of the invention described in the Means for Solving the Problem column should be based on the description in that column, and the Examples are merely a specific example of the invention described in the Means for Solving the Problem column.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The above describes the form for carrying out the present invention using examples, but the present invention is not limited to these examples in any way, and it goes without saying that the present invention can be carried out in various forms without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the engine equipment manufacturing industry, etc.

20 ハイブリッド自動車、21 エンジン装置、22 エンジン、23 クランクシャフト、24 エンジンECU、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータECU、41,42 インバータ、50 バッテリ、52 バッテリECU、54 電力ライン、70 HVECU、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 外気温センサ、122 エアクリーナ、123 吸気管、123a エアフローメータ、123t 温度センサ、124 スロットルバルブ、124a スロットルバルブポジションセンサ、125 サージタンク、125a 圧力センサ、126 ポート噴射弁、127 筒内噴射弁、128 吸気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、132 ピストン、133 排気バルブ、134 排気管、135 浄化装置、135a 浄化触媒、137 フロント空燃比センサ、138 リヤ空燃比センサ、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、MG1,MG2 モータ。 20 Hybrid vehicle, 21 Engine device, 22 Engine, 23 Crankshaft, 24 Engine ECU, 28 Damper, 30 Planetary gear, 36 Drive shaft, 38 Differential gear, 39a, 39b Drive wheels, 40 Motor ECU, 41, 42 Inverter, 50 Battery, 52 Battery ECU, 54 Power line, 70 HV ECU, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 89 Outside air temperature sensor, 122 Air cleaner, 123 Intake pipe, 123a Air flow meter, 123t Temperature sensor, 124 Throttle valve, 124a Throttle valve position sensor, 125 Surge tank, 125a Pressure sensor, 126 port injection valve, 127 in-cylinder injection valve, 128 intake valve, 129 combustion chamber, 130 spark plug, 132 piston, 133 exhaust valve, 134 exhaust pipe, 135 purification device, 135a purification catalyst, 137 front air-fuel ratio sensor, 138 rear air-fuel ratio sensor, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 144 cam position sensor, MG1, MG2 motor.

Claims (1)

エンジンと、前記エンジンの排気を浄化する浄化触媒と、前記エンジンを制御する制御装置と、を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、
前記エンジンの始動後における前記エンジンの排気量を制限する排気制限制御である第1排気制限制御を実行するときには、前記第1排気制限制御の開始時の前記エンジンの温度である第1温度と、前記第1排気制限制御の開始時からの吸入空気量の積算値である第1積算空気量と、に基づいて前記エンジンを制御し、
前記エンジンの燃料カットからの復帰後における前記排気制限制御である第2排気制限制御を実行するときには、前記第2排気制限制御の開始時の前記エンジンの温度である第2温度と、前記第2排気制限制御の開始時からの吸入空気量の積算値である第2積算空気量と、に基づいて前記エンジンを制御する、
エンジン装置。
An engine device including an engine, a purification catalyst that purifies exhaust gas from the engine, and a control device that controls the engine,
The control device includes:
When executing a first exhaust restriction control which is an exhaust restriction control for restricting an exhaust amount of the engine after a start of the engine, the engine is controlled based on a first temperature which is a temperature of the engine at the start of the first exhaust restriction control and a first integrated air amount which is an integrated value of an intake air amount from the start of the first exhaust restriction control ,
When executing a second exhaust restriction control which is the exhaust restriction control after the engine returns from a fuel cut, the engine is controlled based on a second temperature which is the temperature of the engine at the start of the second exhaust restriction control and a second integrated air amount which is an integrated value of the intake air amount from the start of the second exhaust restriction control .
Engine equipment.
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