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JP2004019519A - エンジンシステムの制御装置 - Google Patents

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Yusuke Kamijo
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Abstract

【課題】内燃機関及びモータを備えたエンジンシステムを運転制御する上で、その内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化用触媒の機能を良好に保持しつつ、内燃機関停止時のモータリング制御を実施することのできる制御装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッドエンジンシステム１の作動状態を統括制御する電子制御装置９０は、内燃機関２０の停止時におけるモータリング制御の実施に併せてスロットル弁２１ａの開度を絞り、排気通路２２へ流れ込む新気の流量を低減する。これにより、モータリング制御に伴う触媒コンバータ２３内の三元触媒の酸素ストレージ量の増大が抑制される。この結果、機関停止時における静寂性やドライバビリティを向上させ、また、燃焼室内に残留する排気ガスを掃気するといったモータリング制御の優位性を確保しつつ、次回機関始動時におけるＮＯｘの発生量を抑制することができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関及び電動機を含む複数の駆動源を備えたハイブリッドエンジンの制御装置に関し、特に、その内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化用触媒の機能を向上させるための制御構造を具現する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関及び電動機を複数の駆動源として組み合わせたハイブリッドエンジンは、各駆動源の作動状態を制御しつつ、これら駆動源から発せられる動力を適宜外部に伝達する機能を有する。ハイブリッドエンジンシステムを用いれば、例えば機関燃焼によるエネルギーの変換効率が高い運転領域では内燃機関の出力を優先的に活用し、機関燃焼によるエネルギーの変換効率が低い運転領域では電動機の出力を優先的に活用するといった制御を行うことができる。その結果、ハイブリッドエンジンを搭載した車両は、従来の内燃機関を搭載した車両に比べ、車両運転に伴う燃料の消費量や排気ガスの排出量を格段に低減することができる。
【０００３】
ハイブリッドエンジンの機能を効果的に活用する制御の一つに、機関停止時において非燃焼状態にある内燃機関を、所定期間電動機によって動作させる制御（以下、モータリング制御という）がある（特開平１１−２１０５２０公報参照）。一般に、内燃機関の運転が停止する際、機関への燃料供給が停止してから機関運転が完全に停止するまでの間、機関回転数が急落する現象（トルクショック）が起き、このトルクショックが運転者に違和感を与える。
【０００４】
ハイブリッドエンジンのモータリング制御では、内燃機関の運転を停止する場合に、電動機の出力軸と機関出力軸とを連結し、内燃機関への燃料供給が停止した後、電動機の出力によって機関回転数を徐々に低くしつつ完全な機関停止に至らしめる。モータリング制御を行うことにより、トルクショックの問題が解消し、内燃機関の停止時における静寂性が向上する。
【０００５】
また、モータリング制御を行うことにより、以下のような効果も得られる。内燃機関の停止後、排気ガスの一部は燃焼室に残留することになる。一般に、機関始動時には排気通路内の温度が低いため、排気通路に設けられた排気浄化用触媒が十分に活性化していない場合が多い。このため、機関停止後、燃焼室内に残留した排気ガスが機関運転の再開と同時に排気通路に排出されると、排気浄化用触媒を素通りして外部に排出され、排気特性を悪化させる懸念がある。内燃機関への燃料供給の停止後、モータリング制御を行って燃焼室から完全に排気ガスを排出させてしまえば、機関運転の再開直後における排気特性の悪化を防止することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モータリング制御を行うと、吸気通路内の空気が燃焼室を通じて排気通路に直接入り込む。排気浄化用触媒は、酸素を蓄える性質（Ｏ２ストレージ能力）を有するので、モータリング制御によって排気通路に入り込んだ酸素を多量に蓄えることになる。すると、次回の機関始動時に排気浄化用触媒が多量の酸素を放出し、この酸素が排気中のＮＯｘ量を増大させる。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、内燃機関及びモータを備えたエンジンシステムを運転制御する上で、その内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化用触媒の機能を良好に保持しつつ、内燃機関停止時のモータリング制御を実施することのできる制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、（１）内燃機関と、モータと、該モータの発生する回転力を内燃機関に伝達する動力伝達機構と、前記内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化用触媒と、を有するエンジンシステムを制御するための制御装置であって、前記内燃機関の停止時に、前記モータの駆動力を前記内燃機関に伝達し、非燃焼状態にある当該機関を動作させる機関停止制御手段と、前記非燃焼状態にある当該機関の動作に合わせて、前記排気浄化用触媒に流入する空気の量を抑制する空気流入量抑制手段と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
同構成によれば、前記モータの作動に併せて前記排気通路へ流れ込む新気の流量を低減することで、モータが作動している条件下であれ、前記排気浄化用触媒への新気の接触が防止され、ひいては前記排気浄化用触媒の酸素ストレージ量の増大が抑制されるようになる。この結果、機関停止制御手段の作用、すなわち機関停止時における静寂性やドライバビリティを向上させ、また、燃焼室内に残留する排気ガスを掃気する作用を確保しつつ、次回機関始動時における前記排気浄化用触媒下流でのＮＯｘの発生量を抑制することができる。
【００１０】
（２）また、前記空気流入量抑制手段は、前記内燃機関の吸気通路の通路抵抗を増大することにより、前記排気浄化用触媒に流入する空気の量を抑制するのが好ましい。
【００１１】
同構成によれば、排気通路の過剰な空気の流入を効果的に抑制することができる。
【００１２】
（３）また、前記内燃機関の排気通路における前記排気浄化用触媒の上流部位と前記吸気通路とを連絡し、前記排気通路を流れる排気の一部を前記吸気通路に還流する還流通路と、前記還流通路を通じて還流される排気の量を調整する排気還流量調整手段と、を備え、前記空気流入量抑制手段は、前記排気還流量調整手段を通じて前記還流される排気の量を増大させることにより、前記排気浄化用触媒に流入する空気の量を抑制するのが好ましい。
【００１３】
同構成によれば、機関停止制御手段の作用として、機関停止時における静寂性やドライバビリティを向上させる作用を得る他、とくに、機関温度の低下を抑制するといった作用を得ることもできる。
【００１４】
（４）前記空気流入量抑制手段は、前記排気浄化用触媒へ流入するガスの流路を遮断することにより、前記排気浄化用触媒に流入する空気の量を抑制するのが好ましい。
【００１５】
（５）また、前記空気流量抑制手段は、前記排気通路における前記排気浄化用触媒の上流部位を開閉する上流側通路開閉弁と、前記排気通路における前記排気浄化用触媒の下流部位を開閉する下流側通路開閉弁と、を備え、前記上流側通路開閉弁及び前記下流側開閉弁を閉じることにより、前記排気浄化用触媒へ流入するガスの流路を遮断するのが好ましい。
【００１６】
同構成によれば、排気浄化用触媒に対する酸素の接触を確実に且つ持続的に外部から遮断することができるばかりでなく、同触媒の温度低下を抑制することができる。
【００１７】
（６）当該エンジンシステムの運転状態に応じた自動的な機関停止と当該エンジンシステムの運転操作部からの指令信号に基づく手動的な機関停止とを行うとともに、前記空気流量抑制手段は、当該エンジンシステムが前記手動的な機関停止を行う場合には、前記上流側通路開閉弁及び前記下流側開閉弁を閉じることにより、前記排気浄化用触媒へ流入するガスの流路を遮断するのが好ましい。
【００１８】
同構成によれば、機関停止制御手段の作用として、機関停止時における静寂性やドライバビリティを向上させる作用を得る他、とくに、内燃機関の停止期間が長期に亘る場合には、次回の機関始動時までの期間中、前記排気浄化用触媒への酸素の接触を確実且つ継続的に抑制するとともに、排気浄化用触媒の温度低下を抑制することができる。
【００１９】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の制御装置を、車載用ハイブリッドエンジンシステムに適用した一実施の形態について説明する。
【００２１】
〔エンジンシステムの構造及び機能〕
図１に示すように、ハイブリッドエンジンシステム（以下、単にエンジンシステムという）１は、内燃機関２０、モータ３０、発電機（ジェネレータ）４０、動力分割機構５０、減速機６０、インバータ７０、バッテリ８０、電子制御装置（ＥＣＵ）９０等を主要な構成要素として含む。内燃機関２０は、４本の気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを直列に配置して構成されたガソリンエンジンである。内燃機関２０の吸気通路２１途中には、吸気の流量（吸気量）を制御するためのスロットル弁２１ａが備えられている。また、内燃機関２０の排気通路２２途中には、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する排気浄化用三元触媒（以下、三元触媒という）を内蔵した触媒コンバータ２３が備えられている。内燃機関２０は車両の駆動輪９，１０に回転力を付与する他、ジェネレータ４０を駆動して電力を発生させる。モータ３０は、バッテリ８０或いはジェネレータ４０から電力の供給を受けて駆動輪９，１０に回転力を付与するように機能する場合と、逆に駆動輪９，１０や内燃機関２０から回転力を付与されることで発電を行いバッテリ８０に充電用の電力を供給するように機能する場合とがある。
【００２２】
内燃機関２０のクランクシャフト２４と、モータ３０の回転軸３１と、ジェネレータ４０の回転軸４１とは、動力分割機構５０を介して相互に連結されている。動力分割機構５０は、周知の遊星歯車（図示略）を利用して、内燃機関２０の発生する動力（クランクシャフト２４の回転力）をモータ３０の回転軸３１とジェネレータ４０の回転軸４１とに分割して伝達する。
【００２３】
モータ３０の回転軸３１は、減速機６０を介して駆動輪９，１０の回転軸９ａ，９ａに連結される。
【００２４】
なお、モータ３０の回転軸３１とクランクシャフト２４とは、適宜連結することや、切り離すことが可能である。すなわち、内燃機関２０が機関燃焼を停止している場合でも、モータ３０の発生する動力を利用してクランクシャフト２４を回転させることができる。
【００２５】
ＥＣＵ９０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ９４およびタイマーカウンタ等を備え、これら各部と、Ａ／Ｄ変換器を含む外部入力回路と、外部出力回路とが双方向性バスにより接続されて構成される論理演算回路を備える。ＥＣＵ９０は、図示しない各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいて、内燃機関２０、モータ３０、バッテリ８０等の作動状態を把握し、これら要素２０，３０，８０等の作動状態に基づいてエンジンシステム１の運転状態を最適化するための各種制御を実施する。
【００２６】
このように構成されたエンジンシステム１は、内燃機関２０及びモータ３０の発生する動力（軸トルク）を適宜使い分けて車両の駆動輪９，１０に伝達する他、適宜、内燃機関２０の駆動力や車両の減速に伴って発生するエネルギーを電力に変換してバッテリ８０を充電する。
【００２７】
〔エンジンシステムの作動〕
以下、エンジンシステム１の作動について、具体例を挙げて説明する。
【００２８】
図２は、内燃機関２０及びモータ３０の発生する動力やバッテリ８０に蓄えられた電力が、エンジンシステム１の運転条件に応じてどのように活用されるのかを、動力や電力の伝達経路を中心に説明する模式図である。なお、各図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ）において、実線の矢印は動力の伝達経路を示し、破線の矢印は電力の伝達経路を示す。
（１）システム起動時
エンジンシステム１の起動時には、内燃機関２０の暖機を行う。この際、内燃機関２０の発生するエネルギーの一部はジェネレータ４０を介して電力に変換され、バッテリ８０に蓄えられる（図１）。内燃機関２０の冷却水の温度を所定値を上回ると（暖機が完了すると）、内燃機関２０の運転を停止する。
（２）発進時・低速走行時
エンジンシステム１を搭載した車両が発進する際、或いは低速走行を行う際等、内燃機関２０の熱効率が低くなる条件下においては、モータ３０の発生する動力を優先的に活用して車両（駆動輪９，１０）を駆動する。
（３）通常走行時
エンジンシステム１を搭載した車両が通常の条件下で走行を行う場合には、内燃機関２０の発生する動力を動力分割機構により適宜の割合に分割することにより、内燃機関２０の発生する動力（クランクシャフト２４から減速機６０に直接伝達される動力）と、モータ３０の発生する動力とが最適な比率で協動して車両（駆動輪９，１０）を駆動するように制御を行う。
【００２９】
上記のように構成されたエンジンシステム１では、内燃機関２０及びモータ３０の分担を制御しつつ車両を駆動する。また例えば、車両の発進時に内燃機関２０からの動力の供給を要しないことから、車両の停止時には、内燃機関２０を自動的に停止する制御を行うこともできる。この結果、燃費の向上や、排気ガスの総排出量の低減が図られる。
【００３０】
〔内燃機関停止時のモータリング制御〕
エンジンシステム１では、内燃機関２０を停止する際、各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄへの燃料供給の停止後（或いは停止前後に亘り）、モータ３０の動力を利用してクランクシャフト２４を回転することにより、クランクシャフト２４の回転速度を徐々に低下させて完全な停止に至らしめる制御（モータリング制御）を実施する。
【００３１】
モータリング制御を実施すると、モータ３０の動力が動力分割機構を介して内燃機関２０のクランクシャフト２４に伝達され（図３参照）、クランクシャフト２４の回転動作を補助するようになる。このため、内燃機関２０の停止に伴う機関回転数の急激な低下が抑制される。
【００３２】
また、内燃機関２０の停止後、各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内に残留する排気ガスが、次回の運転再開直後に排気通路２２へ排出されると、触媒ケーシング２３内の三元触媒が未だ活性化していない条件下で同ケーシング２３内を通過する排気ガスの量が増大することになる。内燃機関２０への燃料供給の停止後、各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの燃焼室から完全に排気ガスが排出されるまでモータリング制御を行うことにより、各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに残留した排気ガスが掃気されるため、内燃機関２０の運転再開時における排気特性が向上するようになる。
【００３３】
ところで、モータリング制御が実施されると、非燃焼状態にある内燃機関２０のクランクシャフト２４が回転すると、吸気通路２１内の空気（新気）が各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通じて排気通路２２に流れ込み、触媒コンバータ２３に到達する。三元触媒は、酸素を蓄える性質（酸素ストレージ能力）を有するため、モータリング制御によって排気通路に入り込んだ酸素を多量に蓄えることになる。すると、次回の機関始動時に三元触媒が多量の酸素を放出し、この酸素が排気中のＮＯｘ量を増大させる懸念が生じる。
【００３４】
そこで、エンジンシステム１は、モータリング制御の実施と併せて、スロットル弁２１ａの開度を絞る（吸気通路２１の通路抵抗を増大する）ことにより、排気通路２２（触媒コンバータ２３）への過剰な空気の流入を抑制する制御を行う。
【００３５】
以下、エンジンシステム１が、その構成要素である内燃機関の運転を停止する際に行う制御の具体的な手順について説明する。
【００３６】
図４は、エンジンシステム１が実施する機関停止制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、内燃機関２０の運転中、ＥＣＵ９０を通じ所定周期で繰り返し実行される。
【００３７】
このルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ９０は先ずステップＳ１０１において、現時点が、エンジンシステム１が内燃機関２０の停止モードへの移行を開始するタイミングであるか否かを判断する。ここで、停止モードへの移行とは、運転中の内燃機関２０が停止する過程を意味する。
【００３８】
エンジンシステム１では、例えば以下の条件（ａ）〜（ｄ）のうち、何れかが成立した場合等に、内燃機関２０が停止モードに移行する。
（ａ）エンジンシステム１を搭載した車両が停止した場合
（ｂ）エンジンシステム１を搭載した車両が減速する場合
（ｃ）エンジンシステム１に対する要求トルクが所定値を下回った場合
（ｄ）運転者がイグニションキー等を操作して自発的にエンジンシステム１を停止する場合
同ステップＳ１０１での判断が肯定である場合、ＥＣＵ９０はその処理をステップＳ１０２に移行し、その判断が否定である場合、本ルーチンを一旦抜ける。
【００３９】
ステップＳ１０２においてＥＣＵ９０は、モータリング制御を実施するに際しての条件設定を行う。ここでは、例えば内燃機関２０を静寂に停止させるといった観点から、エンジンシステム１の現在の運転状態（例えば内燃機関２０の回転数やトルク）に照らし、モータリング制御の実施期間、モータへの供給電力量、供給電力の変化率等、各種実施条件を設定する。
【００４０】
続くステップＳ１０３では、上記ステップＳ１０２で設定した条件に従ってモータリング制御を実施する。また、モータリング制御の実施に伴い、スロットル弁２１ａの開度を調整し（絞り）、吸気通路２１から各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを介して排気通路２２に流れ込む新気の流量を低減する制御（新気量低減制御）を実施する。
【００４１】
モータリング制御及び新気量低減制御を完了した時点で、ＥＣＵ９０は本ルーチンを一旦抜ける。
【００４２】
このような制御手順に従って機関停止制御を行うエンジンシステム１のＥＣＵ９０は、モータリング制御の実施に伴い排気通路２２へ流れ込む新気の流量を低減することにより、触媒コンバータ２３への空気の流入量を抑制する。
【００４３】
ここで従来の制御装置では、内燃機関を停止する際にモータリング制御を実施することで、内燃機関が停止する際に発生するトルクショックを抑制して静寂性やドライバビリティを向上する効果や、燃焼室内に残留する排気ガスを掃気し、三元触媒に送り出して浄化するといった効果を奏することはできる。しかしその反面、吸気通路内の空気が非燃焼状態にある内燃機関の気筒を素通りし、排気通路内に多量に流れ込むことで、酸素ストレージ能を有する三元触媒が過剰な酸素を保持することになっていた。三元触媒の酸素ストレージ能は高温条件下で高まり、低温条件下で低くなる傾向があるため、特に高負荷運転が継続した直後に内燃機関が停止した場合等には、高温条件下にある三元触媒が多量の酸素を蓄え、次回の機関始動時、一気に放出する現象が起きる。その結果、三元触媒の下流に排出されるＮＯｘ量が増大する懸念があった。
【００４４】
この点、エンジンシステム１のＥＣＵ９０が行う機関停止制御では、モータリング制御の実施に併せて排気通路２２へ流れ込む新気の流量を低減することにより、触媒コンバータ２３内の三元触媒に新気を接触させないようにする。これにより、機関停止時における静寂性やドライバビリティを向上させ、また、燃焼室内に残留する排気ガスを掃気するといったモータリング制御の優位性を確保しつつ、次回機関始動時におけるＮＯｘの発生量を抑制することができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態では、新気量低減制御（図４のステップＳ１０３を参照）として、スロットル弁２１ａの開度を調整する制御を行うこととした。しかしながら、吸気通路２１から各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを介して排気通路２２に流れ込む新気の流量を低減する他の制御を行うこととしてもよい。
【００４６】
〔変形例１〕
例えば図５に示すように、吸気通路２１と排気通路２２とを接続する排気還流通路（ＥＧＲ通路）１００と、電子制御によって開閉され同通路１００を流れる排気（ＥＧＲガス）の流量を調整することができるＥＧＲ弁１０１とをエンジンシステム１に付加して周知のＥＧＲ装置を構成する。そして、モータリング制御と併せてＥＧＲ弁１０１を開弁する制御を新気量低減制御として実施するようにすれば、少なくとも機関停止時における静寂性やドライバビリティを向上させつつ、次回機関始動時におけるＮＯｘの発生量を抑制することができる他、機関温度の低下を抑制することもできる。
【００４７】
〔変形例２〕
また、例えば図６に示すように、電子制御による開閉制御が可能な制御弁１０２を排気通路２２の触媒コンバータ２３上流に設け、同通路２２から触媒コンバータ２３に流れ込む排気の流量を調整することができるような装置構成を、エンジンシステムに付加する。そして、モータリング制御と併せて制御弁１０２を閉弁する制御を新気量低減制御として実施するようにしても、上記実施の形態と同等若しくはこれに準ずる効果を奏することができる。
【００４８】
〔変形例３〕
さらに、図７に示すように、電子制御による開閉制御が可能な制御弁１０２，１０３を排気通路２２の触媒コンバータ２３上流及び下流に設け、モータリング制御と併せて両制御弁１０２，１０３を閉弁するようにしてもよい。このようにすれば、触媒コンバータ２３上流からのガスの流入が抑制されるばかりでなく、触媒コンバータ２３下流からのガスの流入も抑制されるようになる。
【００４９】
触媒コンバータ２３の上流及び下流に設けられた制御弁１０２，１０３を閉弁する制御（以下、第２の新気量低減制御という）は、例えば吸気通路２１内のスロットル弁２１ａを絞る制御や、ＥＧＲ弁１０１を開弁する制御（以下、第１の新気量低減制御という）に比べ、排気通路２２内の圧力を上昇させる不利があるものの、触媒ケーシング２３内の三元触媒を確実に且つ持続的に外部から遮断することができ、しかも、触媒ケーシング２３内の温度低下を抑制することもできる。
【００５０】
そこで、エンジンシステム１の作動中、一時的に内燃機関２０を停止するような条件下では、第１の新気量低減制御を行って触媒ケーシング２３内への過剰な酸素流入を抑制し、エンジンシステム１の作動を停止するような条件（長期間に亘り内燃機関２０の運転を停止することが予測される条件下）では、第２の新気量低減制御を行い、触媒ケーシング２３内の三元触媒を外部からほぼ完全に遮断するようにしてもよい。
【００５１】
以下、上記第１の新気量低減制御と第２の新気量低減制御とを適宜使い分けて実施するための具体的な制御手順を、フローチャートを参照して説明する。
【００５２】
図８は、エンジンシステム１が実施する機関停止制御の制御ルーチンの変形例を示すフローチャートである。このルーチンは、図４で説明した機関停止制御の制御ルーチンと同じく、内燃機関２０の運転中、ＥＣＵ９０を通じ所定周期で繰り返し実行される。
【００５３】
本ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ９０は先ずステップＳ２０１において、現時点が、エンジンシステム１が内燃機関２０の第１の停止モードへの移行を開始するタイミングであるか否かを判断する。ここで、「停止モードへの移行」が、運転中の内燃機関２０が停止する過程を意味することは上述した通りである。本例において「第１の停止モード」とは、エンジンシステム１がＥＣＵ９０の指令信号に従って自動的に内燃機関２０停止することを意味する。具体的には、（ａ）エンジンシステム１を搭載した車両が停止した場合、（ｂ）エンジンシステム１を搭載した車両が減速する場合、（ｃ）エンジンシステム１に対する要求トルクが所定値を下回った場合、エンジンシステム１は第１の停止モードに移行する。
【００５４】
ステップＳ２０１における判断が肯定であれば（現時点が第１の停止モードへの移行タイミングであれば）、ＥＣＵ９０は、モータリング制御を実施するに際しての条件設定を行った上で（ステップＳ２０１Ａ）、当該設定条件に従ってモータリング制御を実施する（ステップＳ２０１Ｂ）。また、モータリング制御の実施に伴い、スロットル弁２１ａの開度を絞るか、或いはＥＧＲ弁１０１ａを開弁する制御（第１の新気量低減制御）を実施する（ステップＳ２０１Ｂ）。
【００５５】
モータリング制御及び第１の新気量低減制御を完了した時点で、ＥＣＵ９０は本ルーチンを一旦抜ける。
【００５６】
一方、上記ステップＳ２０１における判断が否定である場合（現時点が第１の停止モードへの移行タイミングでない場合）、ＥＣＵ９０はその処理をステップＳ２０２へ移行する。
【００５７】
ステップＳ２０２においては、現時点が、エンジンシステム１が内燃機関２０の第２の停止モードへの移行を開始するタイミングであるか否かを判断する。ここで、「第２の停止モード」とは、手動操作に基づいて内燃機関２０が停止することを意味する。具体的には、（ｄ）運転者がイグニションキー等を操作して自発的にエンジンシステム１を停止する場合、エンジンシステム１は第１の停止モードに移行する。
【００５８】
ステップＳ２０２における判断が否定であれば（現時点が第２の停止モードへの移行タイミングでなければ）ＥＣＵ９０は本ルーチンを一旦抜ける。
【００５９】
一方、ステップＳ２０２での判断が肯定であれば（現時点が第２の停止モードへの移行タイミングであれば）、ＥＣＵ９０は、モータリング制御を実施するに際しての条件設定を行った上で（ステップＳ２０２Ａ）、当該設定条件に従ってモータリング制御を実施する（ステップＳ２０２Ｂ）。また、モータリング制御の実施に伴い、触媒ケーシング２３の上流及び下流に設けられた制御弁１０２，１０３を閉弁する制御（第２の新気量低減制御）を実施する（ステップＳ２０１Ｂ）。
【００６０】
モータリング制御を完了した時点で、ＥＣＵ９０は本ルーチンを一旦抜ける。
【００６１】
なお、内燃機関の次回の始動時まで各制御弁１０２，１０３は閉弁状態を保持する。
【００６２】
このような制御ルーチンに従えば、第１の新気量低減制御と第２の新気量低減制御とを使い分けて実施することにより、とくに内燃機関２０が長期に亘って停止することが予測されるような条件下では、モータリング制御と併せて第２の新気量低減制御を実施することができる。このような制御を実施することにより、内燃機関２０の停止時ばかりでなく、その停止後も継続して、触媒ケーシング２３内への新気の流れ込みの抑制と触媒ケーシング２３内の保温とを併せ行うことができる。
【００６３】
なお、上記各変形例を含め、本実施の形態で適用することとした各種の新気量低減制御は、状況に応じて適宜選択的に、或いは組み合わせて実施することができる。例えば、モータリング制御の実施に併せて、ＥＧＲ弁１０１を半開状態にしつつ制御弁１０２，１０３を閉弁するといった制御を行うこともできる。
【００６４】
また、新気量低減制御にかかるスロットル弁２１ａの開度、ＥＧＲ弁１０１の開度、或いは制御弁１０２，１０３の開度の目標値や変化速度等は、停止モードに移行する際の内燃機関２０の運転状態（例えば機関回転数や機関温度）に応じて変更するようにしてもよい。
【００６５】
また、エンジンシステム１が内燃機関２０の停止モードへの移行を開始した場合に、先ず所定期間、モータリング制御を単独で実施し、各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの排気ガスの掃気が完了した後に、モータリング制御と新気量低減制御とを併せ行うようにしてもよい。
【００６６】
また、エンジンシステム１のように、内燃機関２０とモータ３０とが協働して搭載車両の駆動輪に動力を付与するシステムに限らず、内燃機関と、非燃焼状態にある内燃機関に十分高いトルクを付与するモータとを備えたエンジンシステムであれば、本発明の制御装置を適用して上記実施の形態と同等若しくはこれに準ずる効果を奏することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、内燃機関としてガソリンエンジンを備えたエンジンシステムに本発明を適用することとしたが、ディーゼルエンジン等、他の内燃機関を備えたエンジンシステムにも本発明を適用して同等若しくはこれに準ずる効果を奏することができる。
【００６８】
また、エンジンシステム１のように、車両搭載用のエンジンシステムの他、他の被駆動対象に本発明の制御装置を適用しても、上記実施の形態と同等若しくはこれに準ずる効果を奏することができる。
【００６９】
また、三元触媒に限らず、内燃機関の排気通路に設けられた他の排気浄化用触媒（例えば酸化触媒やＮＯｘ吸蔵還元型触媒）等を排気通路に備えた内燃機関（エンジンシステム）に対しても、本発明の制御装置を適用して上記実施の形態と同等若しくはこれに準ずる効果を奏することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の制御装置によれば、機関停止時における静寂性やドライバビリティを向上させ、また、燃焼室内に残留する排気ガスを掃気する作用を確保しつつ、次回機関始動時における前記排気浄化用触媒下流でのＮＯｘの発生量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるハイブリッドエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】同実施の形態にかかる内燃機関の停止制御手順を示すフローチャート。
【図３】同実施の形態にかかるエンジンシステムにおいて、モータリング制御実施時における動力の伝達経路を示す略図。
【図４】同実施の形態にかかる機関停止制御の制御手順を示すフローチャート。
【図５】同実施の形態にかかるエンジンシステムの変形例を示す概略構成図。
【図６】同実施の形態にかかるエンジンシステムの変形例を示す概略構成図。
【図７】同実施の形態にかかるエンジンシステムの変形例を示す概略構成図。
【図８】同実施の形態にかかる機関停止制御の他の制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１　ハイブリッドエンジンシステム（エンジンシステム）
９，１０　駆動輪
９ａ，９ａ　回転軸
２０　内燃機関
２１　吸気通路
２１ａ　スロットル弁
２２　同通路
２２　排気通路
２３　触媒コンバータ（排気浄化用触媒を含む）
２４　クランクシャフト
３０　モータ
３１　回転軸
４０　ジェネレータ
４１　回転軸
５０　動力分割機構（動力伝達機構を構成）
６０　減速機
８０　バッテリ
９０　電子制御装置（ＥＣＵ）
１００　ＥＧＲ通路
１０１　ＥＧＲ弁
１０２　制御弁（上流側通路開閉弁）
１０３　制御弁（下流側通路開閉弁）

Claims (6)

  1. 内燃機関と、
    モータと、
    該モータの発生する回転力を内燃機関に伝達する動力伝達機構と、
    前記内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化用触媒と、
    を有するエンジンシステムを制御するための制御装置であって、
    前記内燃機関の停止時に、前記モータの駆動力を前記内燃機関に伝達し、非燃焼状態にある当該機関を動作させる機関停止制御手段と、
    前記非燃焼状態にある当該機関の動作に合わせて、前記排気浄化用触媒に流入する空気の量を抑制する空気流入量抑制手段と、
    を備えることを特徴とするエンジンシステムの制御装置。
  2. 前記空気流入量抑制手段は、前記内燃機関の吸気通路の通路抵抗を増大することにより、前記排気浄化用触媒に流入する空気の量を抑制することを特徴とする請求項１記載のエンジンシステムの制御装置。
  3. 前記内燃機関の排気通路における前記排気浄化用触媒の上流部位と前記吸気通路とを連絡し、前記排気通路を流れる排気の一部を前記吸気通路に還流する還流通路と、
    前記還流通路を通じて還流される排気の量を調整する排気還流量調整手段と、
    を備え、
    前記空気流入量抑制手段は、前記排気還流量調整手段を通じて前記還流される排気の量を増大させることにより、前記排気浄化用触媒に流入する空気の量を抑制することを特徴とする請求項１記載のエンジンシステムの制御装置。
  4. 前記空気流入量抑制手段は、前記排気浄化用触媒へ流入するガスの流路を遮断することにより、前記排気浄化用触媒に流入する空気の量を抑制することを特徴とする請求項１記載のエンジンシステムの制御装置。
  5. 前記空気流量抑制手段は、
    前記排気通路における前記排気浄化用触媒の上流部位を開閉する上流側通路開閉弁と、
    前記排気通路における前記排気浄化用触媒の下流部位を開閉する下流側通路開閉弁と、
    を備え、
    前記上流側通路開閉弁及び前記下流側開閉弁を閉じることにより、前記排気浄化用触媒へ流入するガスの流路を遮断することを特徴とする請求項４記載のエンジンシステムの制御装置。
  6. 当該エンジンシステムの運転状態に応じた自動的な機関停止と当該エンジンシステムの運転操作部からの指令信号に基づく手動的な機関停止とを行うとともに、
    前記空気流量抑制手段は、
    当該エンジンシステムが前記手動的な機関停止を行う場合には、前記上流側通路開閉弁及び前記下流側開閉弁を閉じることにより、前記排気浄化用触媒へ流入するガスの流路を遮断することを特徴とする請求項５記載のエンジンシステムの制御装置。
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