JP2014134187A - 電気加熱式触媒の暖機制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの排気管内の凝縮水による不具合を防止しながらＥＨＣ（電気加熱触媒）を暖機できるようにする。
【解決手段】エンジン１０の停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）にＥＨＣ２２の暖機要求が発生した場合に、高電圧バッテリ１８の電力でＥＨＣ２２を通電加熱して暖機する第１の触媒暖機制御を実行し、ＥＨＣ２２に供給可能な電力が不足状態になった場合又はＥＨＣ２２に異常（例えばＥＨＣ２２に過電流が流れる異常等）が発生した場合には、第１の触媒暖機制御を禁止すると共にエンジン１０を始動して該エンジン１０の排気熱エネルギでＥＨＣ２２を加熱して暖機する第２の触媒暖機制御を実行する。これにより、排気管２１内で凝縮水が発生する可能性があるエンジン１０の運転中には第１の触媒暖機制御（ＥＨＣ２２を通電加熱して暖機する制御）を実行しないようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の排出ガスを浄化する電気加熱式触媒の暖機制御装置に関する発明である。

近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源として内燃機関（エンジン）とモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車においては、例えば、特許文献１（特開平１０−２８８０２８号公報）に記載されているように、内燃機関の排出ガスを浄化する触媒として、バッテリの電力で加熱可能な電気加熱式触媒を搭載し、内燃機関の始動が必要となった場合に、内燃機関の始動に先立ち電気加熱式触媒への通電による触媒加熱を行い、バッテリのＳＯＣ（充電状態）が電気加熱式触媒を十分加熱できない状態にある場合には、バッテリのＳＯＣに応じて内燃機関の運転状態と電気加熱式触媒への通電量を統合的に制御するようにしたものがある。

特開平１０−２８８０２８号公報

ところで、内燃機関の始動後に排気管内の温度が露点を越えるまでの期間は、排気管内で排出ガス中の水蒸気が冷やされて凝縮水が発生することがある。しかし、上記特許文献１の技術では、内燃機関の運転中にも電気加熱触媒の通電加熱を行うようにしているため、排気管内の凝縮水によって電気加熱触媒と排気管との間の絶縁性が低下した状態で電気加熱触媒に通電する可能性がある。また、電気加熱触媒に付着した水分の加熱にも電気エネルギが使われてしまい、電気エネルギを有効に利用できないという問題もある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、内燃機関の排気管内の凝縮水による不具合を防止しながら電気加熱触媒を暖機することができる電気加熱式触媒の暖機制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関（１０）の排出ガスを浄化する電気加熱式触媒（２２）の暖機制御装置において、内燃機関（１０）の停止中に電気加熱式触媒（２２）を通電加熱して暖機する第１の触媒暖機制御を実行し、電気加熱式触媒（２２）に供給可能な電力が不足状態になった場合又は電気加熱式触媒（２２）に異常が発生した場合には第１の触媒暖機制御を禁止すると共に内燃機関（１０）を始動して該内燃機関（１０）の排気熱エネルギで電気加熱式触媒（２２）を加熱して暖機する第２の触媒暖機制御を実行する触媒暖機制御手段（２８）を備えた構成としたものである。

このようにすれば、排気管内で凝縮水が発生する可能性がある内燃機関の運転中には第１の触媒暖機制御（電気加熱式触媒を通電加熱して暖機する制御）を実行しないようにすることができる。これにより、排気管内の凝縮水によって電気加熱触媒と排気管との間の絶縁性が低下した状態で電気加熱触媒に通電することを防止することができると共に、電気加熱触媒に付着した水分の加熱に電気エネルギが使われてしまうことを回避することができ、電気エネルギを有効に利用することができる。

しかも、内燃機関の始動後（つまり電気加熱式触媒の通電加熱停止後）は、それまで電気加熱式触媒の通電加熱に使っていた電力を走行エネルギに充当することができるため、内燃機関の出力を抑えた運転が可能となり、排気エミッションを低減することができる。また、電気加熱式触媒に異常が発生した場合でも、第２の触媒暖機制御（内燃機関の排気熱エネルギで電気加熱式触媒を加熱して暖機する制御）を実行することで、排気エミッションの悪化を抑制することができる。

図１は本発明の一実施例におけるハイブリッド車の駆動システムの概略構成を示す図である。 図２は触媒暖機制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 図３は触媒暖機制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 図４は点火遅角量のマップの一例を概念的に示す図である。 図５は排気熱効率のマップの一例を概念的に示す図である。

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

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

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

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

ＥＨＣ２２の通電電力（ＥＨＣ２２の基材に供給する電力）は、ＥＨＣ制御装置２３により制御される。このＥＨＣ制御装置２３には、スイッチング回路等を備えた通電電力制御部（図示せず）が設けられ、この通電電力制御部で高電圧バッテリ１８から供給される電力を電圧変換や平滑化してＥＨＣ２２に供給するようになっている。また、排気管２１のうちのＥＨＣ２２の上流側には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ３０（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。

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

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

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

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

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

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

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

更に、本実施例では、ＥＣＵ２８により後述する図２及び図３の触媒暖機制御ルーチンを実行することで、エンジン１０の停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）にＥＨＣ２２の暖機要求が発生した場合に、高電圧バッテリ１８の電力でＥＨＣ２２を通電加熱して暖機する第１の触媒暖機制御を実行し、ＥＨＣ２２に供給可能な電力が不足状態になった場合又はＥＨＣ２２に異常が発生した場合には、第１の触媒暖機制御を禁止すると共にエンジン１０を始動して該エンジン１０の排気熱エネルギでＥＨＣ２２を加熱して暖機する第２の触媒暖機制御を実行する。

以下、本実施例でＥＣＵ２８が実行する図２及び図３の触媒暖機制御ルーチンの処理内容を説明する。
図２及び図３に示す触媒暖機制御ルーチンは、ＥＣＵ２８の電源オン中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう触媒暖機制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、触媒暖機完了フラグがＯＦＦ（オフ）であるか否かを判定し、触媒暖機完了フラグがＯＮ（オン）であると判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、触媒暖機完了フラグがＯＦＦであると判定された場合には、ステップ１０２に進み、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生しているか否かを、例えば、エンジン停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）で且つＥＨＣ２２の暖機要求が発生しているか否かによって判定する。
このステップ１０２で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生していないと判定された場合には、ステップ１０３以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０２で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生していると判定された場合には、ステップ１０３に進み、目標触媒温度Ｔtgt （例えばＥＨＣ２２の活性温度）と現在（加熱前）の触媒温度Ｔehc （ＥＨＣ２２の温度）を読み込む。ここで、触媒温度Ｔehc は、例えば、ＥＨＣ２２の基材（ヒータ）の抵抗値に基づいてマップ又は数式等により算出（推定）する。或は、ＥＨＣ２２に温度センサを配置して触媒温度Ｔehc を直接検出するようにしても良い。

この後、ステップ１０４に進み、目標触媒温度Ｔtgt と触媒温度Ｔehc との差（Ｔtgt −Ｔehc ）に基づいて、ＥＨＣ２２を目標触媒温度Ｔtgt まで加熱するのに必要な目標加熱エネルギＥehc をマップ等により算出する。目標加熱エネルギＥehc のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ２８のＲＯＭに記憶されている。これにより、ＥＨＣ２２を目標触媒温度Ｔtgt まで加熱するのに必要な目標加熱エネルギＥehc を精度良く算出することができる。
この後、ステップ１０５に進み、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmax（ＥＨＣ２２の通電電力制限値）を例えば次のようにして算出する。

高電圧バッテリ１８の状態（バッテリ電流、バッテリ電圧、バッテリ充電状態ＳＯＣ、バッテリ温度等）に基づいてマップ又は数式等によりバッテリ出力電力制限値Ｗout （高電圧バッテリ１８の出力電力制限値）を算出する。また、高電圧バッテリ１８の出力電力（＝バッテリ電圧×バッテリ電流）から走行要求パワーＰrun （例えば前回の設定値）とＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc （例えば前回の設定値）を差し引いて補機消費電力Ｐhoki（エアコンやヘッドライト等の各種の補機の駆動に必要な電力）を求める。或は、エアコンやヘッドライト等の各種の補機の消費電力を合計して補機消費電力Ｐhokiを求めるようにしても良い。更に、少なくともアクセル開度、車速等に基づいてマップ又は数式等により走行要求パワーＰrun （走行に必要な電力）を算出し、少なくともエンジン冷却水温、車速等に基づいてマップ又は数式等によりエンジン始動電力Ｐstart （エンジン１０の始動に必要な電力）を算出する。そして、バッテリ出力電力制限値Ｗout からエンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを求める。

この後、ステップ１０６に進み、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０よりも大きいか否かを判定し、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０よりも大きい（ＥＨＣ２２に電力を供給可能である）と判定された場合には、ステップ１０７に進み、ＥＨＣ２２が正常であるか否かを、ＥＨＣ２２に異常（例えば、ＥＨＣ２２に過電流が流れる異常、ＥＨＣ２２の基材の抵抗値が急変する異常、ＥＨＣ２２と排気管２１との間の絶縁性が低下する異常等）が発生していない状態であるか否かによって判定する。

上記ステップ１０６でＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０よりも大きい（ＥＨＣ２２に電力を供給可能である）と判定され、且つ、上記ステップ１０７でＥＨＣ２２が正常である（ＥＨＣ２２に異常が発生していない）と判定された場合には、ＥＨＣ２２を通電加熱して暖機する第１の触媒暖機制御を次のようにして実行する。

まず、ステップ１０８に進み、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc を、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxと予め設定したＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtのうちの小さい方の値に設定して、ＥＨＣ２２の通電加熱を実行する。

この後、ステップ１０９に進み、第１の触媒暖機制御の実行期間中にＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc を積算して、第１の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された通電加熱エネルギＥelec（＝ΣＰehc ）を求めた後、ステップ１１０に進み、第１の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された通電加熱エネルギＥelecが目標加熱エネルギＥehc 以上になったか否かを判定し、通電加熱エネルギＥelecが目標加熱エネルギＥehc よりも小さいと判定された場合には、上記ステップ１０５に戻る。

その後、上記ステップ１１０で、第１の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された通電加熱エネルギＥelecが目標加熱エネルギＥehc 以上になったと判定された時点で、ＥＨＣ２２の暖機が完了したと判断して、ステップ１１１に進み、ＥＨＣ２２の通電を禁止（停止）してＥＨＣ２２の通電加熱を終了することで第１の触媒暖機制御を終了した後、ステップ１２２に進み、触媒暖機完了フラグをＯＮにセットして、本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ１０６でＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０以下である（ＥＨＣ２２に供給可能な電力が不足状態である）と判定された場合、又は、上記ステップ１０７でＥＨＣ２２が正常ではない（ＥＨＣ２２に異常が発生している）と判定された場合には、ステップ１１２に進み、ＥＨＣ２２の通電を禁止（停止）してＥＨＣ２２の通電加熱を終了することで第１の触媒暖機制御を禁止した後、エンジン１０の排気熱エネルギでＥＨＣ２２を加熱して暖機する第２の触媒暖機制御を次のようにして実行する。

まず、ステップ１１３に進み、エンジン１０を始動した後、ステップ１１４に進み、間欠運転禁止フラグをＯＮにセットすることで、エンジン１０の間欠運転を禁止する間欠運転禁止制御を実行する。間欠運転禁止制御を実行することで、ＥＨＣ２２に供給される排気熱エネルギの減少を抑制することができる。

この後、ステップ１１５に進み、ＥＨＣ２２を目標触媒温度Ｔtgt まで加熱するのに必要な目標加熱エネルギＥehc から、第１の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された通電加熱エネルギＥelecを差し引いて不足加熱エネルギＥexhtgtを求める。
Ｅexhtgt＝Ｅehc −Ｅelec

この後、ステップ１１６に進み、図４に示す点火遅角量ＩＧＴrtd のマップを参照して、不足加熱エネルギＥexhtgtに応じた点火遅角量ＩＧＴrtd を算出する。図４の点火遅角量ＩＧＴrtd のマップは、例えば、不足加熱エネルギＥexhtgtが所定値Ｅ1 以下の領域では点火遅角量ＩＧＴrtd が下限値（例えば０）となり、不足加熱エネルギＥexhtgtが所定値Ｅ1 よりも大きくて所定値Ｅ2 以下の領域では不足加熱エネルギＥexhtgtが大きくなるほど点火遅角量ＩＧＴrtd が大きくなり、不足加熱エネルギＥexhtgtが所定値Ｅ2 よりも大きい領域では点火遅角量ＩＧＴrtd が上限値となるように設定されている。点火遅角量ＩＧＴrtd のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ２８のＲＯＭに記憶されている。

この後、ステップ１１７に進み、エンジン１０の点火時期を通常制御時の点火時期に対して点火遅角量ＩＧＴrtd だけ遅角する点火遅角制御を実行する。点火遅角制御を実行することで、排出ガスの温度を上昇させてＥＨＣ２２に供給される排気熱エネルギを増加させることができる。
この後、ステップ１１８に進み、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh を次のようにして算出する。

図５に示すように、点火遅角量ＩＧＴrtd が大きくなると、排気熱エネルギが増加して排気熱効率Ｋexh （噴射燃料のエネルギに対する排気熱エネルギの割合）が高くなってエンジン軸効率（噴射燃料のエネルギに対する軸出力エネルギの割合）が低くなるという特性がある。従って、点火遅角量ＩＧＴrtd に対する排気熱効率Ｋexh を予め実験的に求めておけば、噴射燃料のエネルギから排気熱エネルギを算出することができる。

具体的には、図５に示す排気熱効率Ｋexh のマップを参照して、点火遅角量ＩＧＴrtd に応じた排気熱効率Ｋexh を算出する。排気熱効率Ｋexh のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ２８のＲＯＭに記憶されている。更に、燃料噴射量に燃料の発熱量を乗算して噴射燃料熱量Ｑinj （＝燃料噴射量×燃料の発熱量）を求め、この噴射燃料熱量Ｑinj に排気熱効率Ｋexh と補正係数αを乗算して排気熱量Ｑexh （＝Ｑinj ×Ｋexh ×α）を求める。ここで、補正係数αは排気管２１への放熱ロス等を考慮した係数である。そして、第２の触媒暖機制御の実行期間中に、この排気熱量Ｑexh を積算して、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh （＝ΣＱexh ）を求める。これにより、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh を精度良く算出することができる。

この後、ステップ１１９に進み、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh が不足加熱エネルギＥexhtgt以上になったか否かを判定し、排気熱エネルギＥexh が不足加熱エネルギＥexhtgtよりも小さいと判定された場合には、上記ステップ１１８に戻る。

その後、上記ステップ１１９で、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh が不足加熱エネルギＥexhtgt以上になったと判定された時点で、ＥＨＣ２２の暖機が完了したと判断して、ステップ１２０に進み、点火遅角量ＩＧＴrtd を０にリセットして点火遅角制御を終了した後、ステップ１２１に進み、間欠運転禁止フラグをＯＦＦにリセットして間欠運転禁止制御を終了することで、第２の触媒暖機制御を終了する。この後、ステップ１２２に進み、触媒暖機完了フラグをＯＮにセットして、本ルーチンを終了する。

以上説明した本実施例では、エンジン１０の停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）にＥＨＣ２２の暖機要求が発生した場合に、高電圧バッテリ１８の電力でＥＨＣ２２を通電加熱して暖機する第１の触媒暖機制御を実行し、ＥＨＣ２２に供給可能な電力が不足状態になった場合又はＥＨＣ２２に異常が発生した場合には、第１の触媒暖機制御を禁止すると共にエンジン１０を始動して該エンジン１０の排気熱エネルギでＥＨＣ２２を加熱して暖機する第２の触媒暖機制御を実行するようにしたので、排気管２１内で凝縮水が発生する可能性があるエンジン１０の運転中には第１の触媒暖機制御（ＥＨＣ２２を通電加熱して暖機する制御）を実行しないようにすることができる。これにより、排気管２１内の凝縮水によってＥＨＣ２２と排気管２１との間の絶縁性が低下した状態でＥＨＣ２２に通電することを防止することができると共に、ＥＨＣ２２に付着した水分の加熱に電気エネルギが使われてしまうことを回避することができ、電気エネルギを有効に利用することができる。

しかも、エンジン１０の始動後（つまりＥＨＣ２２の通電加熱停止後）は、それまでＥＨＣ２２の通電加熱に使っていた電力を走行エネルギに充当することができるため、エンジン１０の出力を抑えた運転が可能となり、排気エミッションを低減することができる。また、ＥＨＣ２２に異常（例えば、ＥＨＣ２２に過電流が流れる異常、ＥＨＣ２２の基材の抵抗値が急変する異常、ＥＨＣ２２と排気管２１との間の絶縁性が低下する異常等）が発生した場合でも、第２の触媒暖機制御（エンジン１０の排気熱エネルギでＥＨＣ２２を加熱して暖機する制御）を実行することで、排気エミッションの悪化を抑制することができる。

また、本実施例では、第１の触媒暖機制御から第２の触媒暖機制御に切り換えた場合に、ＥＨＣ２２を目標触媒温度Ｔtgt まで加熱するのに必要な目標加熱エネルギＥehc から第１の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された通電加熱エネルギＥelecを差し引いて不足加熱エネルギＥexhtgtを求め、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh が不足加熱エネルギＥexhtgt以上になるまで第２の触媒暖機制御を実行する（つまり不足加熱エネルギＥexhtgtをＥＨＣ２２に供給するように第２の触媒暖機制御を実行する）ようにしたので、第１の触媒暖機制御から第２の触媒暖機制御に切り換えた場合でも、ＥＨＣ２２に目標加熱エネルギＥehc を確実に供給して、ＥＨＣ２２を目標触媒温度Ｔtgt まで加熱することができる。

更に、本実施例では、第２の触媒暖機制御の際に、エンジン１０の点火時期を遅角する点火遅角制御とエンジン１０の間欠運転を禁止する間欠運転禁止制御を実行するようにしたので、点火遅角制御を実行することで排出ガスの温度を上昇させてＥＨＣ２２に供給される排気熱エネルギを増加させることができると共に、間欠運転禁止制御を実行することでＥＨＣ２２に供給される排気熱エネルギの減少を抑制することができ、ＥＨＣ２２の暖機を効果的に促進することができる。

また、本実施例では、不足加熱エネルギＥexhtgtに応じて点火遅角量ＩＧＴrtd を設定するようにしたので、不足加熱エネルギＥexhtgtに応じて点火遅角量ＩＧＴrtd を変化させて点火遅角量ＩＧＴrtd を適正値に設定することができる。これにより、例えば、不足加熱エネルギＥexhtgtが小さいときには点火遅角量ＩＧＴrtd を減少させてエンジン軸効率を高めることで燃費悪化を抑制することができる。

また、本実施例では、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh が不足加熱エネルギＥexhtgt以上になったときに、点火遅角制御と間欠運転禁止制御を終了して第２の触媒暖機制御を終了するようにしたので、エネルギ量で第２の触媒暖機制御の実行期間を管理してＥＨＣ２２の加熱状態（暖機状態）を精度良く管理することができると共に、必要以上に第２の触媒暖機制御を実行することを回避することができ、第２の触媒暖機制御（点火遅角制御や間欠運転禁止制御）による燃費悪化を最小限に抑えることができる。

尚、上記実施例では、点火遅角量ＩＧＴrtd と燃料噴射量とに基づいて、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh を算出するようにしたが、これに限定されず、例えば、排気管２１（例えば排気管２１のうちのＥＨＣ２２の上流側）に排出ガスの温度を検出する排出ガス温度センサを設けたシステムでは、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh を次のようにして算出するようにしても良い。

まず、排出ガス温度センサで検出した排出ガス温度Ｔexh と外気温度Ｔout と排出ガス流量Ｇexh （＝吸入空気量）と排出ガスの定圧比熱Ｃexh とを用いて、次式により排気熱量Ｑexh を算出する。
Ｑexh ＝Ｃexh ×（Ｔexh −Ｔout ）×Ｇexh

そして、第２の触媒暖機制御の実行期間中に、この排気熱量Ｑexh を積算して、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh （＝ΣＱexh ）を求める。このようにしても、第２の触媒暖機制御によりＥＨＣ２２に供給された排気熱エネルギＥexh を精度良く算出することができる。

また、上記実施例では、第２の触媒暖機制御の際に、エンジン１０の点火時期を遅角する点火遅角制御とエンジン１０の間欠運転を禁止する間欠運転禁止制御を両方とも実行するようにしたが、これに限定されず、例えば、点火遅角制御と間欠運転禁止制御のうちの一方のみを実行するようにしても良い。

その他、本発明は、図１に示す構成のハイブリッド車に限定されず、種々の構成のハイブリッド車（例えば、エンジンの動力を変速機を介して車輪の駆動軸に伝達する動力伝達経路のうちのエンジンと変速機との間にＭＧを配置すると共にエンジンとＭＧとの間にクラッチを配置したハイブリッド車等）に適用して実施することができる。

１０…エンジン（内燃機関）、２１…排気管、２２…ＥＨＣ（電気加熱式触媒）、２３…ＥＨＣ制御装置、２８…ＥＣＵ（触媒暖機制御手段）

Claims (7)

1. 内燃機関（１０）の排出ガスを浄化する電気加熱式触媒（２２）の暖機制御装置において、
   前記内燃機関（１０）の停止中に前記電気加熱式触媒（２２）を通電加熱して暖機する第１の触媒暖機制御を実行し、前記電気加熱式触媒（２２）に供給可能な電力が不足状態になった場合又は前記電気加熱式触媒（２２）に異常が発生した場合には前記第１の触媒暖機制御を禁止すると共に前記内燃機関（１０）を始動して該内燃機関（１０）の排気熱エネルギで前記電気加熱式触媒（２２）を加熱して暖機する第２の触媒暖機制御を実行する触媒暖機制御手段（２８）を備えていることを特徴とする電気加熱式触媒の暖機制御装置。
2. 前記触媒暖機制御手段（２８）は、前記第１の触媒暖機制御から前記第２の触媒暖機制御に切り換えた場合に、前記電気加熱式触媒（２２）を所定の目標触媒温度まで加熱するのに必要な目標加熱エネルギから前記第１の触媒暖機制御により前記電気加熱式触媒（２２）に供給された通電加熱エネルギを差し引いて求めた不足加熱エネルギを前記電気加熱式触媒（２２）に供給するように前記第２の触媒暖機制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の電気加熱式触媒の暖機制御装置。
3. 前記触媒暖機制御手段（２８）は、前記目標触媒温度と前記電気加熱式触媒（２２）の加熱前の温度との差に基づいて前記目標加熱エネルギを算出することを特徴とする請求項２に記載の電気加熱式触媒の暖機制御装置。
4. 前記触媒暖機制御手段（２８）は、前記第２の触媒暖機制御の際に、前記内燃機関（１０）の点火時期を遅角する点火遅角制御と前記内燃機関（１０）の間欠運転を禁止する間欠運転禁止制御のうちの少なくとも一方を実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の電気加熱式触媒の暖機制御装置。
5. 前記触媒暖機制御手段（２８）は、前記不足加熱エネルギに基づいて前記点火遅角制御の点火遅角量を設定することを特徴とする請求項４に記載の電気加熱式触媒の暖機制御装置。
6. 前記触媒暖機制御手段（２８）は、前記点火遅角制御の点火遅角量と燃料噴射量とに基づいて前記第２の触媒暖機制御により前記電気加熱式触媒（２２）に供給された排気熱エネルギを算出する又は前記排出ガスの温度と流量とに基づいて前記第２の触媒暖機制御により前記電気加熱式触媒（２２）に供給された排気熱エネルギを算出することを特徴とする請求項４又は５に記載の電気加熱式触媒の暖機制御装置。
7. 前記触媒暖機制御手段（２８）は、前記排気熱エネルギが前記不足加熱エネルギ以上になったときに前記点火遅角制御と前記間欠運転禁止制御を終了して前記第２の触媒暖機制御を終了することを特徴とする請求項６に記載の電気加熱式触媒の暖機制御装置。

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