エンジンの制御装置
【課題】車載主機として回転機１２のみを備えて且つ、この回転機１２の電力供給源となるバッテリ１４と、バッテリ１４を充電する車載補機としての回転機１６と、この回転機１６の動力供給源となるエンジン１８とを備えるレンジエクステンダ電動車両１０において、車載機器の数を低減することのできるエンジン１８の制御装置を提供する。
【解決手段】車両１０には、燃焼室２６に供給される吸気量を変更すべく、吸気バルブ３６のバルブタイミングを「進角位置」又は「遅角位置」に切り替えるＶＣＴ装置４２が備えられている。ここで、上記回転機１６の発電電力が大きい大発電モード処理が行われる場合に「進角位置」に切り替え、上記発電電力が小さい小発電モード処理が行われる場合に「遅角位置」に切り替えるべく、ＶＣＴ装置４２を操作する。
【解決手段】車両１０には、燃焼室２６に供給される吸気量を変更すべく、吸気バルブ３６のバルブタイミングを「進角位置」又は「遅角位置」に切り替えるＶＣＴ装置４２が備えられている。ここで、上記回転機１６の発電電力が大きい大発電モード処理が行われる場合に「進角位置」に切り替え、上記発電電力が小さい小発電モード処理が行われる場合に「遅角位置」に切り替えるべく、ＶＣＴ装置４２を操作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載主機として主機回転機のみを備えて且つ、該主機回転機の電力供給源となるバッテリと、該バッテリを充電する補機回転機と、該補機回転機の動力供給源となるエンジンと、該エンジンの吸気バルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置とを備える電動車両に適用されるエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載主機としてエンジンを備える車両において、エンジンの燃焼制御処理として、エンジンの燃焼室に供給される吸気量を調節する処理が行われている。具体的には、例えば下記特許文献１に見られるように、エンジンの吸気通路上に設けられるスロットルバルブの開度を調節したり、バルブ特性可変装置の操作によって吸気バルブ特性（開閉タイミング、最大リフト量）を変更したりすることで、燃焼室に供給される吸気量を調節する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９１７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車載主機として、車載バッテリを電力供給源として駆動される回転機のみを備えて且つ、バッテリを充電する発電機と、この発電機の動力供給源となるエンジンとを備える電動車両であるいわゆるレンジエクステンダ車両（シリーズハイブリッド車両ともいう）の開発が進められている。
【０００５】
詳しくは、この車両では、回転機を含む車載機器の駆動に起因してバッテリの蓄電量が不足する場合等に、エンジンを駆動させて発電機に発電させることで、バッテリを充電している。これにより、バッテリの蓄電量の不足を補ったり、車両の走行可能距離を拡大したりすることが可能となる。
【０００６】
ここで、レンジエクステンダ電動車両において、発電機を駆動させない等、エンジンの燃焼制御処理が行われない状態においては、燃焼室に供給される吸気量を調節するために必要な車載機器は、必須のものではなくなる。このため、上記電動車両において、コスト低減を図る上では、吸気量の調節に用いる車載機器の数を低減しつつ、エンジンの燃焼制御処理を実行可能な構成とすることが望まれる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、レンジエクステンダ電動車両において、燃焼室に供給される吸気量を調節するための車載機器の数を低減しつつ、エンジンの燃焼制御処理を行うことのできるエンジンの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００９】
請求項１記載の発明は、車載主機として主機回転機のみを備えて且つ、該主機回転機の電力供給源となるバッテリと、該バッテリを充電する補機回転機と、該補機回転機の動力供給源となるエンジンと、該エンジンの吸気バルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置とを備える電動車両に適用され、前記エンジンの吸気通路上には、該エンジンの燃焼室に供給される吸気量を調節する手段が備えられず、前記エンジンに要求される負荷と関連付けられて設定されて且つ互いに相違する複数の吸気バルブ特性の候補を有し、該エンジンに要求される負荷に基づき前記複数の吸気バルブ特性の候補から選択した１つの特性を該吸気バルブ特性として設定する処理を含む前記エンジンの燃焼制御処理を行う燃焼制御手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、車載機器の数の低減を目的として、吸気通路上に吸気量を調節する手段（スロットルバルブ）を備えない構成としている。このため、吸気バルブ特性の切り替えによって燃焼室に供給される吸気量を変更しつつ、エンジンの燃焼制御処理を行う。ここでは、エンジンに要求される負荷（動力、トルク）と関連付けられて設定されて且つ互いに相違する複数の吸気バルブ特性の候補から選択した１つの特性を吸気バルブ特性として設定する。すなわち、エンジンに要求される負荷に応じた吸気量の設定が可能となる。
【００１１】
こうした上記発明によれば、車載機器の数の低減を図りつつ、吸気バルブ特性の切り替えによってエンジンの燃焼制御処理を適切に行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記エンジンを駆動させて前記補機回転機に発電させる発電モード処理、及び前記エンジンの排気熱を利用すべく前記燃焼制御処理を行う熱源モード処理のうち、いずれかの実行を指示する指示手段を更に備え、前記複数の吸気バルブ特性の候補は、前記発電モード処理が行われる場合の前記補機回転機の発電電力及び前記熱源モード処理が行われる場合に要求される前記エンジンの動力と関連付けられて設定され、前記燃焼制御手段は、前記指示手段によって前記発電モード処理及び前記熱源モード処理のうちいずれが指示されたかに基づき、前記複数の吸気バルブ特性の候補から１つの特性を選択して前記吸気バルブ特性を設定する処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
上記発明では、バッテリの蓄電量の不足を補償したり、排気熱を利用したりすべく、上記発電モード処理及び熱源モード処理のうちいずれかを選択して実行することとしている。ここで、発電モード処理が行われる場合における補機発電機の発電電力や、熱源モード処理が行われる場合にエンジンに要求される動力が異なる状況においては通常、燃焼室に供給すべき吸気量が異なる。
【００１４】
この点に鑑み、上記発明では、上記複数の吸気バルブ特性の候補を、発電モード処理が行われる場合の補機回転機の発電電力及び熱源モード処理が行われる場合に要求されるエンジンの動力と関連付けて設定する。このため、発電モード処理や熱源モード処理に応じた適切な吸気量を燃焼室に供給することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記複数の吸気バルブ特性の候補は、前記発電モード処理が行われる場合の前記補機回転機の発電電力が大きいほど、前記燃焼室に供給される吸気量が多くなるように設定されており、前記発電モード処理は、前記車両の走行速度が高いほど、前記補機回転機の発電電力を大きく設定する処理であることを特徴とする。
【００１６】
補機回転機の発電電力が大きいほど、補機回転機の動力供給源となるエンジンの動力を大きくする必要がある。ここで、エンジンの動力を大きくするためには通常、燃焼室に供給する吸気量を多くすることが要求される。このため、上記発明では、複数の吸気バルブ特性の候補を、発電モード処理が行われる場合の補機回転機の発電電力が大きいほど燃焼室に供給される吸気量が多くなるように設定している。
【００１７】
ところで、補機回転機の発電電力を大きくすべく、エンジンの生成動力を大きくすると通常、エンジンの駆動に伴い発生する騒音が大きくなるため、ユーザに違和感を与えることが懸念される。一方、車両の走行速度が高いほど、車両の走行に伴い発生する風切り音やロードノイズ等、車室内に伝わる騒音が大きくなる傾向にあるため、エンジンの駆動に伴う騒音に起因する違和感が小さくなると考えられる。
【００１８】
この点に鑑み、上記発明では、車両の走行速度が高いほど、補機回転機の発電電力を大きく設定する。具体的には、例えば、車両の走行速度が高いほど、補機回転機の発電電力を段階的に大きく設定する。これにより、補機回転機の発電電力に応じて燃焼室に供給すべき吸気量を適切に設定しつつ、エンジンの駆動に伴い発生する騒音に起因する違和感を抑制することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記エンジンの排気通路上には、排気浄化用触媒が備えられ、前記熱源モード処理は、前記補機回転機に伝達される前記エンジンの出力軸の回転動力を前記発電モード処理が行われる場合よりも小さくした状態で、前記燃焼制御処理によって前記触媒を暖機させる処理であり、前記燃焼制御手段は、前記発電モード処理を行うに先立ち、前記熱源モード処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
発電モード処理を行う場合、触媒の温度が低いと、触媒の排気浄化能力が低くなるため、エンジンの駆動に伴って排気特性が悪化することが懸念される。この点、上記発明では、発電モード処理を行うに先立ち、上記態様の熱源モード処理を行う。
【００２１】
熱源モード処理によれば、補機回転機を駆動させるための燃料量を低減可能なことから、エンジンの駆動に要する燃料量を低減させることができる。このため、触媒の暖機中のエンジンの駆動による排気特性の悪化を抑制することができる。そしてその後、発電モード処理の実行時において排気浄化能力が低くなる事態の発生を抑制することもできる。したがって、上記発明によれば、排気特性の悪化を抑制することができる。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記燃焼制御手段は、前記触媒の温度が該触媒の活性温度以上になるまで前記熱源モード処理の実行を継続し、その後前記発電モード処理に移行させることを特徴とする。
【００２３】
上記発明では、上記態様にて熱源モード処理から発電モード処理へと移行させる。このため、発電モード処理の実行時において、触媒の温度を活性温度以上とし、触媒の排気浄化能力を高くすることができる。これにより、発電モード処理の実行に伴う排気特性の悪化を好適に抑制することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記エンジンは、前記燃焼室に放電火花を発生させる点火プラグを備える火花点火式のものであり、前記熱源モード処理は、前記発電モード処理が行われる場合よりも前記点火プラグによる点火タイミングを遅らせる処理であることを特徴とする。
【００２５】
点火タイミングを遅らせる（遅角させる）と、燃焼によって発生するエネルギのうちエンジンの出力軸を回転させるために奪われるエネルギが減少すること、及び燃料の燃焼が開始されてからエンジンの排気バルブが開弁するまでの時間が短くなり、燃焼によって発生する熱エネルギのうちエンジンのボディに奪われる熱エネルギが減少すること等によって、排気温度が上昇する。
【００２６】
この点に鑑み、上記発明では、点火タイミングを遅角させることで排気温度を適切に上昇させることができる。これにより、排気熱を適切に生成することができる。
【００２７】
なお、請求項６記載の発明が請求項４記載の発明の発明特定事項を有する場合、触媒の温度を速やかに上昇させることができることから、熱源モード処理及び発電モード処理を行う場合における排気特性の悪化をより好適に抑制することができる。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項２〜６のいずれか1項に記載の発明において、前記車両には、前記エンジンの出力軸と前記補機回転機との間の動力を伝達又は遮断するクラッチ手段が備えられ、前記熱源モード処理は、前記クラッチ手段によって前記出力軸と前記補機回転機との間の動力を遮断した状態で行われる処理であることを特徴とする。
【００２９】
上記発明では、クラッチ手段によってエンジンの出力軸と補機回転機との間の動力を遮断状態（無負荷状態）とすることで、補機回転機の駆動に要する燃料量をいっそう低減し（例えば０とし）、エンジンを自立駆動（燃焼室での混合気の燃焼で発生するエネルギによってエンジンの出力軸の回転を維持）させつつ、エンジンの駆動に要する燃料量をいっそう低減することができる。このため、排気熱を利用すべくエンジンの燃焼制御処理が行われる場合における排気特性の悪化を好適に抑制することができる。
【００３０】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記エンジンは、前記燃焼室に放電火花を発生させる点火プラグを備える火花点火式のものであり、前記熱源モード処理は、前記点火プラグによる点火タイミングを前記エンジンの圧縮上死点以降のタイミングとする処理であることを特徴とする。
【００３１】
点火タイミングを圧縮上死点以降に遅角させると、排気温度が上昇するものの、エンジンの生成トルクが低下する傾向にある。ここで、無負荷状態とされる場合、エンジンの出力軸を回転させるために要するトルクが小さくなることから、点火タイミングの遅角によってエンジンの生成トルクが低下しても、エンジンの自立駆動を維持することができる。
【００３２】
この点に鑑み、上記発明では、無負荷状態とされる状況下において、点火タイミングを圧縮上死点以降のタイミングとする。具体的には、例えば、点火タイミングを、圧縮上死点以降であって且つその直後の膨張行程（前半）内の所定のタイミングとする。これにより、排気温度の上昇度合いを大きくすることができ、排気熱をより適切に生成することができる。
【００３３】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の発明において、前記燃焼制御手段は、前記熱源モード処理が行われる場合、前記複数の吸気バルブ特性の候補から前記燃焼室に供給される吸気量を最小とする特性を選択して前記吸気バルブ特性として設定することを特徴とする。
【００３４】
無負荷状態とされる場合、エンジンの出力軸を回転させるために要するトルクが小さくなる。このような状況下において、燃焼室に供給される吸気量を多くすると通常、火花点火式エンジンへの燃料供給量が多くされることで、エンジンの生成トルクが大きくなる。この場合、出力軸の回転速度が大きく上昇し（吹き上がりが発生し）、エンジンの駆動に伴う騒音が大きくなってユーザに違和感を与える懸念がある。
【００３５】
この点、上記発明では、上記態様にて吸気バルブ特性を設定することで、吹き上がりの発生を回避する。これにより、ユーザに違和感を与える事態の発生を適切に回避することができる。
【００３６】
さらに、吸気量を最小とする吸気バルブ特性を採用するため、エンジンへの燃料供給量を少なくできることから、熱源モード処理の実行に伴う排気特性の悪化をいっそう好適に抑制することも期待できる。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項２〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記エンジンの排気通路上には、該エンジンから排出される排気熱を回収する回収手段が備えられ、前記熱源モード処理は、車室内の暖房要求があると判断された場合、前記回収手段によって回収された排気熱を用いて暖房する処理であることを特徴とする。
【００３８】
上記発明では、排気熱を用いて車室内を適切に暖房することができる。
【００３９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記エンジンの排気通路上には、排気浄化用触媒が備えられ、前記回収手段は、前記排気通路のうち前記触媒の下流側に備えられ、前記補機回転機の駆動動力を前記エンジンの出力軸に付与する処理を行いつつ、前記触媒の温度が活性温度以上になることを条件として、前記燃焼制御処理中に前記エンジンの点火プラグによる点火を停止させる点火カット処理と、前記付与する処理を行いつつ、前記熱源モード処理が行われる場合よりも前記点火プラグによる点火タイミングを遅らせる過遅角処理とのうち、少なくとも１つを含む急速熱源モード処理を行う手段を更に備え、前記指示手段は、車室内の暖房要求度合いに応じて、前記回収手段によって回収された排気熱を用いて暖房すべく、前記熱源モード処理及び前記急速熱源モード処理のうちいずれかの実行を指示することを特徴とする。
【００４０】
上記発明では、例えば車室内の暖房負荷が大きくなる場合において、暖房用の熱が不足する事態を回避すべく、上記点火カット処理及び過遅角処理のうち少なくとも１つを含む急速熱源モード処理を行う。これらの処理は、専ら暖房用の熱を生成させるためのエンジンの燃焼制御処理を行い、補機回転機の駆動によってエンジンの駆動を維持する処理である。
【００４１】
詳しくは、点火カット処理について説明すると、火花点火式エンジンの燃焼制御処理中に点火プラグによる点火を停止させる。具体的には、点火の停止態様としては、例えば、点火プラグによる点火を常時停止させたり、点火プラグによる点火頻度を低下させたりする態様が挙げられる。
【００４２】
点火プラグによる点火を停止させると、エンジンの燃焼室で燃料と吸気との混合気が燃焼に供されず、混合気が排気通路に放出される。ここで、触媒の温度が活性温度以上の高温となる状況下、放出された混合気が触媒にて燃焼に供されることで熱が生成される。こうした熱の生成手法によれば、例えば、混合気を燃焼室で燃焼させることによって熱を生成する手法と比較して、燃焼室から触媒まで排気が流れる間に排気から奪われる熱エネルギを低減可能なため、暖房用の熱を効率よく生成することができる。
【００４３】
一方、過遅角処理について説明すると、熱源モード処理を行う場合よりも点火タイミングを遅角させることで、排気温度を上昇させる。
【００４４】
ここで、点火カット処理や過遅角処理を行うと、エンジンの生成トルクが低下する傾向にあることから、エンジンを自立駆動させることができなくなることが懸念される。このため、補機回転機の駆動動力をエンジンの出力軸に付与する処理を行うことで、エンジンの出力軸の回転を維持し、エンジンが停止することを回避する。
【００４５】
そして、こうして生成された熱を用いて、暖房要求度合いに応じて熱源モード処理及び急速熱源モード処理のうちいずれかの実行を指示する。
【００４６】
このように、上記発明によれば、暖房要求度合いに応じて暖房用の熱を適切に確保することができる。
【００４７】
請求項１２記載の発明は、請求項２〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記発電モード処理は、前記バッテリの蓄電量が高いほど、前記補機回転機の発電電力を小さく設定する処理であることを特徴とする。
【００４８】
上記発明では、バッテリの蓄電量に応じて、補機回転機の発電電力を適切に定めることができる。
【００４９】
なお、補機回転機の発電電力を小さくすることには、補機回転機の発電を停止させることが含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】一実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】一実施形態にかかる吸気バルブタイミングの進角及び遅角態様を示す図。
【図３】一実施形態にかかるモード判定処理の手順を示すフローチャート。
【図４】一実施形態にかかるＳＯＣ及び触媒温度と各運転モードとの関係を示す図。
【図５】一実施形態にかかる熱源モード処理の手順を示すフローチャート。
【図６】一実施形態にかかる触媒温度の急速熱源モード許可範囲を示す図。
【図７】一実施形態にかかる発電モード処理の手順を示すフローチャート。
【図８】一実施形態にかかる熱源モード処理及び発電モード処理の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明にかかる制御装置を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００５２】
図１に本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
【００５３】
図示される車両１０は、車載主機として回転機１２（以下、主機モータジェネレータＭＧ１）のみを備えるレンジエクステンダ電動車両である。この車両１０には、他に、主機モータジェネレータＭＧ１の電力供給源となるバッテリ１４、車載補機としての回転機１６（以下、補機モータジェネレータＭＧ２）、４ストロークエンジン１８、及び空気調節装置（エアコン装置２０）が備えられている。
【００５４】
バッテリ１４は、図示しないインバータを介して主機モータジェネレータＭＧ１及び補機モータジェネレータＭＧ２に接続されており、これらモータジェネレータを駆動するための蓄電エネルギを蓄えるものである。また、バッテリ１４は、補機モータジェネレータＭＧ２の発電や、バッテリ１４等に備えられるプラグＰＧを介した外部の充電設備（例えば急速充電器や家庭用電源）によって充電される。なお、バッテリ１４は、図示しないＤＣ−ＤＣコンバータを介して図示しない低圧バッテリ（例えば１２Ｖの補機バッテリ）に電力を供給する。
【００５５】
主機モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ１４の蓄電エネルギが供給されることで駆動される。主機モータジェネレータＭＧ１によって生成された駆動エネルギは、減速機構２２等を介して駆動輪２４へと伝達される。なお、主機モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ１４に充電すべく車両１０の減速時に回生発電する機能を有している。
【００５６】
エンジン１８は、火花点火式内燃機関である。詳しくは、エンジン１８のシリンダヘッドには、図示しない車載燃料タンクから供給された燃料（ガソリン）を燃焼室２６に直接噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁２８（筒内噴射弁）が設けられている。また、上記シリンダヘッドには、点火プラグ３０が設けられており、点火プラグ３０先端に備えられた中心電極及び接地電極は、燃焼室２６に突出している。
【００５７】
なお、燃料噴射弁２８としては、筒内噴射弁に限らず、例えば、エンジン１８の吸気通路３２に燃料を噴射供給するポート噴射弁であってもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、エンジン１８として単気筒のものを想定している。これは、エンジン１８の構造を簡素化してコストを低減させること、エンジン１８を軽量化して車両の走行距離を拡大すること、及び排気量を小さくしてエンジン１８で発生する騒音を小さくすること等を目的とするものである。
【００５９】
上記吸気通路３２には、この通路を流れる吸気の圧力を検出する吸気圧センサ３４が設けられている。また、吸気通路３２の下流側は、エンジン１８の燃焼室２６と接続されている。そしてエンジン１８の吸気ポート及び排気ポートのそれぞれは、吸気バルブ３６及び排気バルブ３８のそれぞれによって開閉される。
【００６０】
吸気バルブ３６及び排気バルブ３８のそれぞれは、エンジン１８の出力軸（クランク軸４０）と連動して回転する図示しない吸気側カム軸及び排気側カム軸のそれぞれに取り付けられた図示しない吸気側カム及び排気側カムのそれぞれによって駆動される。より具体的には、吸気側又は排気側カム軸は、クランク軸４０に図示しないベルトを介して機械的に連結されるものである。
【００６１】
また、吸気バルブ３６の開閉タイミング（バルブタイミング）は、可変バルブタイミング装置（以下、ＶＣＴ装置４２）により可変とされている。詳しくは、ＶＣＴ装置４２は、クランク軸４０に対する吸気側カム軸の相対的な回転角度を調節するための可変バルブタイミング機構と、可変バルブタイミング機構の駆動力として油圧ポンプから可変バルブタイミング機構に供給される作動油の油圧を調節するための電磁駆動式の油圧制御弁とを備えて構成される油圧駆動式のものである。油圧制御弁が操作されることで上記油圧が調節され、吸気バルブ３６のバルブタイミングを調節することが可能となる。
【００６２】
詳しくは、ＶＣＴ装置４２の操作によって、吸気バルブ３６の開弁タイミング及び閉弁タイミングの双方が、同じ期間だけ進む（進角する）又は遅れる（遅角する）ように調節される。
【００６３】
より具体的には、図２（ａ）に示すように、吸気バルブ３６の開弁タイミングＩＶＯを排気行程の後半として且つ吸気バルブ３６の閉弁タイミングＩＶＣを圧縮行程前半（吸気下死点直後）とする「進角位置」と、同図（ｂ）に示すように、吸気バルブ３６の開弁タイミングＩＶＯ及び閉弁タイミングＩＶＣのそれぞれを、「進角位置」の場合よりも所定期間遅角させた吸気行程の前半（排気上死点直後）及び圧縮行程の中間付近のそれぞれとする「遅角位置」とを切り替える。すなわち、吸気バルブ３６のバルブタイミングを２値的に切り替える。
【００６４】
なお、排気バルブ３８の開弁タイミングＥＶＯ及び閉弁タイミングＥＶＣのそれぞれは、吸気バルブ３６のバルブタイミングの設定態様と異なり、膨張行程の後半及び排気上死点のそれぞれに固定される。
【００６５】
「進角位置」に切り替えられると、吸気バルブ３６の開弁タイミングＩＶＯ及び閉弁タイミングＩＶＣのそれぞれが、排気行程の後半及び吸気下死点直後のそれぞれとなるため、ポンピングロスが低減され、また燃焼室２６に導入された吸気量のうち吸気通路３２に戻される量が低減される。このため、吸気量を多く確保することができ、エンジンの生成動力が増大する。
【００６６】
一方、「遅角位置」に切り替えられると、吸気バルブ３６の閉弁タイミングＩＶＣが圧縮行程の中間付近となるため、燃焼室２６に一旦導入された吸気量のうち吸気通路３２に戻される量が多くなる。このため、吸気量を低減でき、エンジン１８の生成動力が減少する。
【００６７】
図１の説明に戻り、吸気バルブ３６の開弁によって吸気通路３２から燃焼室２６に導入される吸気と、燃料噴射弁２８により噴射供給される燃料との混合気が、点火プラグ３０の放電火花によって着火され燃焼に供される。燃焼によって発生したエネルギは、ピストン４４を介して、クランク軸４０の回転エネルギとして取り出される。そして、燃焼に供された混合気は、排気バルブ３８の開弁によって排気として排気通路４６に排出される。
【００６８】
なお、本実施形態では、車載機器の数を低減してコスト低減を図る観点から、吸気通路上には、吸気量を調節する手段（吸気通路の流路面積を調節可能な電子制御式の弁体：スロットルバルブ）が設けられておらず、また、クランク軸４０付近には、クランク軸４０の回転角度位置を直接検出するクランク角度センサ（例えば、電磁ピックアップ式センサ：ＭＰＵセンサ、磁気抵抗素子式センサ：ＭＲＥセンサ）が設けられていない。
【００６９】
また、ＶＣＴ装置４２として、油圧駆動式のものを採用するのは、コスト低減を図るためである。つまり、油圧駆動式のものは通常、例えば電動式のＶＣＴ装置と比較してコストが低い。
【００７０】
排気通路４６には、上流側から順に、排気中の酸素濃度や未燃成分（ＣＯ，ＨＣ及びＨ２等）に応じてリニアな電気信号を出力するＡ／Ｆセンサ４７と、排気中の有害成分を浄化する排気浄化用触媒（以下、触媒４８）と、排気熱を回収するための熱回収装置５０の蒸発部５０ａとが設けられている。
【００７１】
詳しくは、Ａ／Ｆセンサ４７は、混合気の広域の空燃比を検出可能な、いわゆる全領域空燃比センサである。
【００７２】
一方、上記触媒４８として、本実施形態では、排気中のＮＯｘ、ＨＣ及びＣＯを浄化する三元触媒を想定している。触媒４８は、その温度が所定の活性温度域内（例えば３５０℃〜９００℃）となって且つ、混合気の空燃比が理論空燃比付近となる状態において排気浄化能力を高く維持可能なものである。なお、触媒４８には、触媒温度を検出する触媒温度センサ５２が設けられている。
【００７３】
熱回収装置５０は、図示しないポンプの駆動によって作動流体（例えば、アンモニア、水）が循環する流体通路としての循環通路５０ｂを備えている。循環通路５０ｂの途中位置には、吸熱部としての上記蒸発部５０ａと、放熱部としての凝縮部５０ｃとが設けられている。詳しくは、循環通路５０ｂを流れる作動流体は、蒸発部５０ａを通る間に排気との熱交換によって排気から吸熱した後、凝縮部５０ｃにおいてエンジン１８の冷却水に対して放熱する。これにより、冷却水の温度を上昇させることができ、後述するヒータコア５４によって冷却水の熱を車室内の暖房に用いることが可能となる。
【００７４】
上記エアコン装置２０は、車室内に温風等を供給する空気通路５６と、この通路に空気流を生じさせる送風機５８（例えば、ファン、ブロワ）と、空気通路５６を流れる空気を暖めるためのヒータコア５４とを備えて構成されている。詳しくは、ヒータコア５４は、エンジン１８の冷却水を熱源として空気を加熱する部材である。なお、上記送風機５８は、上記補機バッテリに接続され、同バッテリを電力供給源として駆動される。
【００７５】
こうした構成において、送風機５８により送風された空気は、ヒータコア５４を通過して所望の温度となるよう熱交換される。そして熱交換された空気が空気通路５６に形成された図示しない吹出口から車室内へと供給されることで、車室内を暖房する。
【００７６】
補機モータジェネレータＭＧ２は、クランク軸４０の回転動力によって駆動されることで発電してバッテリ１４を充電したり、クランク軸４０に初期回転を付与（モータリング）したりする機能を有する。
【００７７】
詳しくは、まず、充電機能について説明すると、クランク軸４０と補機モータジェネレータＭＧ２との間の動力を伝達状態（ＯＮ状態）又は遮断状態（ＯＦＦ状態）とする電磁駆動式のクラッチ６０を備え、このクラッチ６０がＯＮ状態とされる状況下、補機モータジェネレータＭＧ２の発電エネルギによってバッテリ１４が充電される。次に、モータリング機能について説明すると、補機モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ１４からの蓄電エネルギの供給によって駆動されることで、クラッチ６０がＯＮ状態とされる状況下においてモータリングを行う。
【００７８】
電子制御装置（以下、ＥＣＵ６２）は、主機モータジェネレータＭＧ１、補機モータジェネレータＭＧ２、エンジン１８、及びエアコン装置２０等のそれぞれを操作対象とし、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されるものである。ＥＣＵ６２には、エアコン装置２０による空調を指示すべくユーザによって操作される空調スイッチ６４や、バッテリ１４の電圧及び入出力電流を検出するバッテリセンサ６６、車両１０の走行速度を検出する車速センサ６８、吸気圧センサ３４、Ａ／Ｆセンサ４７、更には触媒温度センサ５２等の出力信号が入力される。
【００７９】
ＥＣＵ６２は、上記入力に応じて、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、主機モータジェネレータＭＧ１の駆動制御処理や、エアコン装置２０による空調制御処理、更には燃料噴射制御処理等からなるエンジン１８の燃焼制御処理等を行う。
【００８０】
上記燃料噴射制御処理は、Ａ／Ｆセンサ４７の出力値から算出される混合気の空燃比を目標空燃比（例えば理論空燃比付近）にフィードバック制御すべく、燃料噴射弁２８を通電操作する処理である。
【００８１】
詳しくは、まず、吸気圧センサ３４によって検出される吸気圧と、クランク軸４０の回転速度（エンジン回転速度）とから算出される吸気量に基づき、混合気の空燃比を目標空燃比とするために要求される燃料噴射弁２８からの燃料噴射量のベース値を設定する。そして、混合気の実際の空燃比と目標空燃比との偏差に基づき上記ベース値を補正する。これにより、吸気量が多いほど、上記補正されたベース値が多く設定される。そして、補正されたベース値に基づき、燃料噴射弁２８を通電操作する。これにより、上記補正されたベース値に応じた燃料が燃料噴射弁２８から噴射される。
【００８２】
なお、エンジン回転速度は、吸気圧センサ３４によって検出された吸気圧が規定圧以下になると判断されたタイミング間の時間に基づき算出すればよい。より具体的には、上記タイミング間の時間で１燃焼周期（７２０℃Ａ）を除算することで算出すればよい。この算出手法は、吸気圧が規定圧以下となるタイミングが１燃焼周期において１回出現することに鑑みたものである。
【００８３】
また、モータジェネレータ、エンジン１８及びエアコン装置２０等のそれぞれは、実際には各別の電子制御装置のそれぞれによって操作されるが、ここではこれらの電子制御装置をＥＣＵ６２と表記している。
【００８４】
次に、本実施形態にかかる発電モード処理及び熱源モード処理について説明する。
【００８５】
発電モード処理は、バッテリ１４の充電要求があると判断された場合、バッテリ１４を充電すべく補機モータジェネレータＭＧ２を駆動させる処理である。詳しくは、エンジン１８を駆動させるとともにクラッチ６０をＯＮ状態とさせることで、クランク軸４０の回転動力が補機モータジェネレータＭＧ２に伝達されてこれが駆動される。これにより、補機モータジェネレータＭＧ２の発電によってバッテリ１４が充電される。
【００８６】
一方、熱源モード処理は、後述する通常熱源モード処理及び急速熱源モード処理からなる処理であり、エアコン装置２０による暖房用や触媒４８の暖機用の熱を生成するためのエンジン１８の燃焼制御処理である。
【００８７】
本実施形態では、熱源モード処理として、補機モータジェネレータＭＧ２に伝達されるクランク軸４０の回転動力を発電モード処理の実行時よりも小さくした状態（換言すれば、補機モータジェネレータＭＧ２の駆動トルクを低下させることで、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を発電モード処理の実行時よりも低下させた状態）で、エンジン１８を駆動させる処理を行う。この処理は、触媒４８の暖機を促進させ、発電モード処理が行われる場合に排気特性が悪化することを抑制するための処理である。
【００８８】
更に、本実施形態では、熱源モード処理として、点火プラグ３０による点火タイミング（図示しない点火装置への点火指示タイミング）を発電モード処理の実行時よりも遅角させる処理も行う。
【００８９】
ここで、点火タイミングを遅角させるとの要件は、排気温度の上昇度合いを大きくし、暖房用の熱を適切に生成したり、触媒温度の上昇を促進させてエミッションの増大を抑制したりするためのものである。つまり、点火タイミングを遅角させると、クランク軸４０を回転させるために奪われるエネルギが減少すること、及び燃料の燃焼が開始されてから、排気バルブ３８が開弁するまでの時間が短くなり、燃焼によって発生する熱エネルギのうちエンジン１８のシリンダブロック等に奪われる熱エネルギが減少すること等に起因して、排気温度が上昇する。これにより、例えば、触媒４８の暖機が開始されてから、触媒温度が活性温度以上となるまでの期間を短くすることができ、エミッションの増大を抑制することが可能となる。
【００９０】
以下、熱源モード処理及び発電モード処理について、図３〜図７を用いて説明する。
【００９１】
図３は、本実施形態にかかる、熱源モード処理及び発電モード処理のうちいずれかの実行を指示したり、エンジン１８の燃焼制御処理の停止を指示したりするモード判定処理の手順を示すものである。この処理は、ＥＣＵ６２によって例えば所定周期で実行される。
【００９２】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、暖房要求があるとの条件、及びバッテリセンサ６６の出力値から算出されるバッテリ１４の蓄電量（ＳＯＣ）が第１の規定量Ｓ１を上回るとの条件の論理積が真であるか否かを判断する。ここで、バッテリ１４のＳＯＣに関する条件は、バッテリ１４の充電要求があるか否かを判断するためのものである。
【００９３】
なお、第１の規定量Ｓ１は、バッテリ１４の劣化を回避できる等、バッテリ１４の信頼性を維持可能なＳＯＣの下限値よりも大きい値に設定すればよい。また、上記暖房要求があるか否かは、例えば、空調スイッチ６４の出力値に基づきユーザが暖房を指示しているか否かで判断すればよい。
【００９４】
ステップＳ１０において肯定判断された場合には、ステップＳ１２に進み、熱源モード処理の実行を指示する。
【００９５】
一方、上記ステップＳ１０において否定判断された場合には、ステップＳ１４に進み、モード判定を行う。ここで、モード判定とは、図４に示すように、バッテリ１４のＳＯＣ及び触媒温度センサ５２の出力値から算出される触媒温度Ｔｃｔに基づき、発電モード処理、熱源モード処理及びエンジン停止のうちいずれかの実行を指示する処理である。
【００９６】
上記発電モード処理は、小発電モード処理及び大発電モード処理からなり、触媒温度Ｔｃｔが活性温度以上の第1の規定温度Ｔ１以上になると判断された場合、基本的には、バッテリ１４のＳＯＣが低かったり、車速センサ６８の出力値から算出される車両の走行速度が高かったりするほど、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を段階的に大きく設定する処理である。
【００９７】
発電モード処理において、車両の走行速度に関する要件は、エンジン１８の駆動に伴い発生する騒音に起因してユーザに与える違和感を抑制するためのものである。つまり、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を大きくすべく、エンジン１８の生成動力を大きくすると、エンジン１８の駆動に伴い発生する騒音が大きくなるため、ユーザに違和感を与えることが懸念される。ここで、車両の走行速度が高いほど、車両の走行に伴い発生する風切り音やロードノイズ等、車室内に伝わる騒音が大きくなる傾向にあるため、エンジン１８の駆動に伴う騒音に起因する違和感が小さくなると考えられる。このため、上記態様の車両の走行速度に関する要件を定めることで、ユーザに与える違和感を抑制する。
【００９８】
ここで、バッテリ１４のＳＯＣ及び車両の走行速度に基づく発電モード処理の実行態様について詳述すると、バッテリ１４のＳＯＣが第１の規定量Ｓ１未満になると判断された場合、大発電モード処理の実行を指示する。
【００９９】
バッテリ１４のＳＯＣが、第１の規定量Ｓ１以上であって且つ、第１の規定量Ｓ１よりも高い第２の規定量Ｓ２未満であると判断された場合、大発電モード処理、又はこの処理よりも補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力が小さい小発電モード処理のうちいずれかを選択して実行を指示する。詳しくは、車両の走行速度が規定速度Ｖα（＞０）以下である（低速域である）と判断された場合、小発電モード処理の実行を指示し、車両の走行速度が上記規定速度Ｖαを上回る（高速域である）と判断された場合、大発電モード処理の実行を指示する。なお、小発電モード処理及び大発電モード処理の詳細については後述する。
【０１００】
バッテリ１４のＳＯＣが、第２の規定量Ｓ２以上であって且つ、第２の規定量Ｓ２よりも高い第３の規定量Ｓ３未満であると判断された場合、小発電モード処理、又はエンジン１８が停止された状態で主機モータジェネレータＭＧ１によって車両１０を走行させるＥＶモードのうち、いずれかを選択して実行を指示する。詳しくは、低速域であると判断された場合、ＥＶモードの実行を指示し、高速域であると判断された場合、小発電モード処理の実行を指示する。
【０１０１】
なお、第３の規定量Ｓ３は、バッテリ１４の信頼性を維持可能なＳＯＣの上限値未満の値として設定される。また、第２の規定量Ｓ２は、バッテリ１４のＳＯＣをどの程度の水準で維持するかを定める観点から設定すればよい。
【０１０２】
また、バッテリ１４のＳＯＣが第３の規定量Ｓ３を上回ると判断された場合、ＥＶモードの実行を指示する。
【０１０３】
ここで、本実施形態では、発電モード処理の実行が指示（エンジン１８の駆動要求が生じたと判断）された時点において触媒温度Ｔｃｔが規定温度Ｔ１未満になると判断された場合、触媒温度Ｔｃｔが規定温度Ｔ１以上になるまで熱源モード処理の実行を継続し、その後発電モード処理に移行させる処理を実行する。これは、発電モード処理の実行時において、触媒温度Ｔｃｔを活性温度以上とし、発電モード処理の実行に伴う排気特性の悪化を抑制するためのものである。
【０１０４】
詳しくは、バッテリ１４のＳＯＣが第１の規定量Ｓ１以上であって且つ第２の規定量Ｓ２未満であると判断された場合や、バッテリ１４のＳＯＣが第２の規定量Ｓ２以上であって且つ第３の規定量Ｓ３未満であると判断されて且つ高速域であると判断された場合、熱源モード処理の実行を指示する。
【０１０５】
なお、触媒温度Ｔｃｔが第1の規定温度Ｔ１未満であると判断された場合であっても、バッテリ１４のＳＯＣが第１の規定量Ｓ１未満になると判断されたとき、車両を適切に走行させることができなくなる事態を回避する観点から、大発電モード処理の実行を指示する。また、バッテリ１４のＳＯＣが第２の規定量Ｓ２以上であって且つ第３の規定量Ｓ３未満であると判断される状況下において低速域であると判断されたときや、バッテリ１４のＳＯＣが第３の規定量Ｓ３を上回ると判断されたとき、発電モード処理の実行が指示されていないことから、ＥＶモードの実行を指示する。
【０１０６】
なお、ステップＳ１２、Ｓ１４の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１０７】
次に、図５に、本実施形態にかかる通常熱源モード処理及び急速熱源モード処理からなる熱源モード処理の手順を示す。この処理は、熱源モード処理の実行が指示されたと判断された場合において、ＥＣＵ６２によって例えば所定周期で実行される。
【０１０８】
この一連の処理では、まずステップＳ２０において、吸気バルブ３６のバルブタイミングを「遅角位置」に切り替える。この処理は、後述する通常熱源モード処理を行う場合に燃焼室２６に供給される吸気量が多くなることで、エンジン回転速度が大きく上昇する（吹き上がりが発生する）事態を回避すべく、吸気量を最小とするための処理である。つまり、熱源モード処理が行われる場合、補機モータジェネレータＭＧ２が駆動されないことから、エンジン１８に要求される動力が小さくなる。
【０１０９】
なお、吸気バルブ３６及びＶＣＴ装置４２の機差や、吸気バルブ３６へのデポジットの堆積等に起因して、燃焼室２６に供給する吸気量が想定したものよりも過度に少なくなることが懸念される。こうした事態を回避すべく、上記機差やデポジットの堆積等が生じることを前提として、燃焼室２６に供給される吸気量が十分多くなるように、「遅角位置」で規定されるバルブタイミングを設定することが望ましい。
【０１１０】
続くステップＳ２２では、触媒温度Ｔｃｔが、第１の規定温度Ｔ１未満であるか否かを判断する。この処理は、上記モード判定において発電モード処理の実行に先立ち熱源モード処理の実行が指示されたか否かや、後述する急速熱源モード処理の実行によって排気特性が悪化するか否かを判断するための処理である。なお、触媒温度Ｔｃｔが第１の規定温度Ｔ１以上となる場合には、混合気が触媒４８に供給されたときに、触媒４８において供給された混合気が燃焼可能な状態となっている。
【０１１１】
ステップＳ２２において否定判断された場合には、ステップＳ２４に進み、触媒温度Ｔｃｔが、第１の規定温度Ｔ１よりも高い第２の規定温度Ｔ２以下であるか否かを判断する。ここで、第２の規定温度Ｔ２は、触媒４８の劣化や溶損の発生を回避する観点から、触媒４８の排気浄化能力を高く維持可能であって且つ触媒４８の信頼性を維持可能な温度の上限値として定められる（図６参照）。この処理は、後述する急速熱源モード処理の実行によって触媒４８の信頼性が低下しないか否かを判断するための処理である。
【０１１２】
ステップＳ２４において肯定判断された場合には、ステップＳ２６に進み、ユーザの要求する暖房負荷が大きいか否かを判断する。この処理は、熱回収装置５０によって回収された排気熱を用いて暖房制御を行う場合、空調スイッチ６４を介して指示された目標温度まで車室内温度を適切に上昇させることができないか否かを判断するためのものである。ここで、要求暖房負荷が大きいか否かは、例えば、車室内温度を、空調スイッチ６４を介して設定された目標温度にするために要求される暖房負荷と、冷却水温に基づき算出される実現可能な暖房負荷との大小に基づき判断すればよい。
【０１１３】
上記ステップＳ２２において肯定判断された場合や、ステップＳ２６において否定判断された場合には、ステップＳ２８、Ｓ３０において通常熱源モード処理を行う。
【０１１４】
詳しくは、まず、ステップＳ２８において、クラッチ６０をＯＦＦ状態とする。この処理は、暖房用の排気熱の生成中や触媒４８の暖機中におけるエンジン１８の駆動による排気特性の悪化を抑制するためのものである。つまり、クラッチ６０をＯＦＦ状態（無負荷状態）とすることで、補機モータジェネレータＭＧ２の駆動に要する燃料噴射弁２８からの燃料噴射量を０とし、エンジン１８を自立駆動（燃焼室２６での混合気の燃焼で発生するエネルギによってクランク軸４０の回転を維持）させつつ、エンジン１８の駆動に要する燃料噴射量を低減できる。このため、排気特性の悪化を回避できる。
【０１１５】
続くステップＳ３０では、点火タイミングを、発電モード処理を行う場合よりも遅角させる。具体的には、点火タイミングを、圧縮上死点以降の所定のタイミングに設定する。この処理は、排気温度の上昇度合いを大きくして、暖房用の排気熱の生成や、触媒温度Ｔｃｔの暖機を促進させるためのものである。
【０１１６】
ちなみに、点火タイミングを圧縮上死点以降に遅角させることが可能なのは、無負荷状態とされているからである。つまり、点火タイミングを遅角させると、排気温度が上昇するものの、エンジン１８の生成トルクが低下する傾向にある。ただし、無負荷状態とされる場合、クランク軸４０を回転させるために要するトルクが小さくなることから、点火タイミングの遅角によってエンジン１８の生成トルクが低下しても、エンジン１８の自立駆動を維持することができる。
【０１１７】
また、排気温度を上昇させる観点から、点火タイミングは、排気バルブ３８の開弁タイミング又はこのタイミングの直前とすることが望ましい。
【０１１８】
一方、上記ステップＳ２６において肯定判断された場合には、車室内の暖房用の熱が不足していると判断し、ステップＳ３２〜Ｓ３６において急速熱源モード処理を行う。
【０１１９】
詳しくは、まず、ステップＳ３２において、クラッチ６０をＯＮ状態とする。そして、ステップＳ３４では、エンジン回転速度ＮＥが定常状態となるように補機モータジェネレータＭＧ２の駆動動力をクランク軸４０に付与する処理を行う。具体的には、エンジン回転速度ＮＥを定常状態として且つ、エンジン回転速度ＮＥを目標回転速度Ｎｔｇｔにフィードバック制御すべく補機モータジェネレータＭＧ２を駆動制御する。これは、エンジン１８の停止を回避するためのものである。
【０１２０】
つまり、後述する間欠点火カット処理が行われると、エンジン１８の生成トルクが低下してエンジン１８を自立駆動できなくなる懸念がある。このような事態を回避すべく、補機モータジェネレータＭＧ２の駆動動力をクランク軸４０に付与することで、クランク軸４０の回転を維持し、エンジン１８の停止を回避する。
【０１２１】
ちなみに、本実施形態において、補機モータジェネレータＭＧ２によってエンジン１８の駆動を補助可能なのは、エンジン１８が単気筒で小型のため、クランク軸４０を回転させるために要するトルクが、例えば車載主機として搭載されるエンジンのクランク軸を回転させるために要するトルクと比較して小さいこと等によるものである。
【０１２２】
続くステップＳ３６では、間欠点火カット処理を行う。この処理は、通常熱源モード処理や発電モード処理において予め規定されている点火タイミングでの点火を間引く（点火頻度を低下させる）処理である。この処理は、車室内の暖房負荷が大きくなる場合において、暖房用の熱が不足する事態を回避すべく、熱の生成量を増大させるための処理である。
【０１２３】
つまり、点火プラグ３０による点火を停止させると、燃焼室２６で混合気が燃焼に供されず、混合気が排気通路４６に放出される。ここで、触媒温度Ｔｃｔが第1の規定温度Ｔ１以上の高温となる状況下、放出された混合気が触媒４８にて燃焼に供されることで熱が生成される。これにより、例えば混合気を燃焼室２６で燃焼させることによって熱を生成する手法と比較して、燃焼室２６から触媒４８まで排気が流れる間に排気から奪われる熱エネルギを低減可能なため、暖房用の熱を効率よく生成することができる。すなわち、熱の生成量を増大させることができる。
【０１２４】
ちなみに、間欠点火カット処理態様としては、例えば、Ｎ（Ｎ：正の整数）燃焼周期毎に点火を停止させる態様が挙げられる。
【０１２５】
なお、上記ステップＳ２４において否定判断された場合や、ステップＳ３０、Ｓ３６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１２６】
続いて、図７に、本実施形態にかかる発電モード処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ６２によって例えば所定周期で実行される。
【０１２７】
この一連の処理では、ステップＳ４０において大発電モード処理の実行が指示されているか否かを判断する。そして、大発電モード処理の実行が指示されていると判断された場合には、ステップＳ４２に進み、大発電モード処理を行う。詳しくは、クラッチ６０をＯＮ状態として且つ、吸気バルブ３６のバルブタイミングを「進角位置」に切り替える。
【０１２８】
一方、上記ステップＳ４０において否定判断された場合には、ステップＳ４４に進み、小発電モード処理の実行が指示されているか否かを判断する。そして、小発電モード処理の実行が指示されていると判断された場合には、ステップＳ４６に進み、小発電モード処理を実行する。詳しくは、クラッチ６０をＯＮ状態として且つ、吸気バルブ３６のバルブタイミングを「遅角位置」に切り替える。
【０１２９】
一方、上記ステップＳ４４において否定判断された場合には、小発電モード処理及び大発電モード処理の実行指示がいずれもなされていないと判断し、ステップＳ４８に進み、クラッチ６０をＯＦＦ状態とする。
【０１３０】
なお、ステップＳ４２、Ｓ４６、Ｓ４８の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１３１】
図８に、本実施形態にかかる発電モード処理及び熱源モード処理の一例を示す。詳しくは、図８（ａ）に、車両の走行速度Ｖの推移を示し、図８（ｂ）に、バッテリ１４のＳＯＣの推移を示し、図８（ｃ）に、エンジン回転速度ＮＥの推移を示し、図８（ｄ）に、吸気バルブ３６のバルブタイミングの推移を示し、図８（ｅ）に、点火タイミングの推移を示し、図８（ｆ）に、エンジン１８の駆動による補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力の推移を示し、図８（ｇ）に、触媒温度Ｔｃｔの推移を示す。なお、図中、ユーザの暖房要求は生じていないと判断されるものとする。
【０１３２】
図示される例では、車両が低速域でＥＶモード走行されるため、バッテリ１４のＳＯＣが漸減する。そして、時刻ｔ１において、バッテリ１４のＳＯＣが第２の規定量Ｓ２未満になると判断されて且つ、触媒温度Ｔｃｔが第１の規定温度Ｔ１未満であると判断されたことで、通常熱源モード処理が開始される。これにより、触媒温度Ｔｃｔの上昇が開始される。
【０１３３】
そしてその後、触媒温度Ｔｃｔが第1の規定温度Ｔ１以上になるタイミング（時刻ｔ２）まで通常熱源モード処理の実行が継続された後、続けて小発電モード処理に移行される。その後、車両の走行速度Ｖが上昇し、高速域と判断される時刻ｔ３において、大発電モード処理が開始され、バッテリ１４の充電が促進される。
【０１３４】
このように、本実施形態では、発電モード処理や熱源モード処理に応じて吸気バルブ３６のバルブタイミングを切り替えることで、バッテリ１４のＳＯＣが過度に不足したり、触媒４８の排気浄化能力が低い状態でエンジン１８が駆動されたりする事態を回避することができる。
【０１３５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【０１３６】
（１）発電モード処理及び熱源モード処理のうちいずれの実行が指示されたかに応じて、「遅角位置」及び「進角位置」のうちいずれかを選択して吸気バルブ３６のバルブタイミングとして設定した。これにより、エンジン１８の燃焼制御態様に応じた吸気量を適切に設定することができる。
【０１３７】
（２）大発電モード処理が行われる場合に「進角位置」を選択し、小発電モード処理が行われる場合に「遅角位置」を選択して吸気バルブ３６のバルブタイミングとして設定した。ここでは、車両の走行速度が高いほど、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力が段階的に大きくなるように設定した。これにより、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力に応じて燃焼室２６に供給すべき吸気量を適切に設定しつつ、エンジン１８の駆動に伴い発生する騒音に起因する違和感を好適に抑制することができる。
【０１３８】
（３）バッテリ１４のＳＯＣが高いほど、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を小さく設定した。これにより、バッテリ１４のＳＯＣに応じて補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を適切に定めることができる。
【０１３９】
（４）触媒温度Ｔｃｔが第1の規定温度Ｔ１以上になるまで熱源モード処理の実行を継続し、その後発電モード処理に移行させた。このため、発電モード処理の実行時において、触媒温度Ｔｃｔを活性温度以上とし、触媒４８の排気浄化能力を高くすることができる。これにより、発電モード処理の実行に伴う排気特性の悪化を好適に抑制することができる。
【０１４０】
（５）触媒４８の暖機用や、車室内の暖房用の熱の生成のために上記通常熱源モード処理を行った。これにより、排気特性の悪化を抑制しつつ、排気温度の上昇度合いを大きくし、触媒４８の暖機を促進させたり、暖房用の熱を生成したりすることができる。
【０１４１】
（６）暖房負荷が大きいと判断された場合、間欠点火カット処理を含む上記急速熱源モード処理を行った。これにより、暖房用の熱を適切に確保することができ、暖房用の熱が不足する事態の発生を好適に回避することができる。
【０１４２】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１４３】
・吸気バルブ３６のバルブタイミングの設定手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、閉弁タイミングＩＶＣのみを進角・遅角させることが可能なＶＣＴ装置を備え、閉弁タイミングＩＶＣのみを進角・遅角させる手法を採用してもよい。具体的には、例えば、開弁タイミングＩＶＯを排気上死点近傍の所定のタイミングで固定し、進角位置及び遅角位置のそれぞれにおける閉弁タイミングＩＶＣを、先の図２（ａ）及び同図（ｂ）のそれぞれに示したタイミングとすればよい。
【０１４４】
・急速熱源モード処理としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、点火プラグ３０による点火を常時停止させる点火カット処理を行ってもよい。この場合、急速熱源モード処理の実行中において、燃焼室２６で混合気が燃焼に供されないことから、エンジン１８の駆動（クランク軸４０の回転の維持）は、補機モータジェネレータＭＧ２に委ねられることとなる。
【０１４５】
また、急速熱源モード処理としては、点火カット処理に限らず、例えば、通常熱源モード処理よりも点火タイミングを遅角させる点火過遅角処理を行ってもよい（先の図５のステップＳ３４参照）。この場合であっても、通常熱源モード処理を行う場合よりも排気温度を上昇させることができることから、熱生成量を増大させることができる。なお、この場合、排気通路４６への混合気の放出量が多くなるおそれが少ないなら、触媒温度Ｔｃｔが第１の規定温度Ｔ１以上になるとの条件を満たすことを要しない。
【０１４６】
・エンジン１８としては、単気筒のものに限らず、例えば複数気筒のものであってもよい。また、エンジン１８としては、ガソリンエンジン等の火花点火式内燃機関に限らず、例えば圧縮点火式内燃機関であってもよい。ここで圧縮点火式内燃機関としては、例えば、燃料（ガソリン）と吸気とを予め混合したもの（予混合気）を、燃焼室２６での圧縮によって自着火（予混合圧縮自着火、Homogeneous Charge Compression Ignition）燃焼させるＨＣＣＩ燃焼が可能なものが挙げられる。
【０１４７】
・上記実施形態では、熱回収装置５０によって回収された排気熱がエンジン冷却水を介してヒータコア５４に供給される構成としたがこれに限らない。例えば、エンジン冷却水を介さず、熱回収装置５０によって回収された排気熱をヒータコア５４に直接供給する構成を採用してもよい。
【０１４８】
・エンジン回転速度の算出手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、上記クランク角度センサを備え、このセンサの出力値に基づきエンジン回転速度を算出してもよい。
【０１４９】
・上記実施形態では、触媒温度センサ５２によって触媒温度Ｔｃｔを検出したがこれに限らない。例えば、周知技術である触媒温度Ｔｃｔを推定する処理によって触媒温度Ｔｃｔを推定してもよい。詳しくは、触媒温度Ｔｃｔを推定する処理は、例えば、排気通路４６において触媒４８の上流側の排気温度を検出する排気温センサや、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサを備え、排気温センサや水温センサの検出値に基づき触媒温度Ｔｃｔを推定する処理が考えられる。より具体的には、まず、エンジンが駆動されない状況下において、外気と熱的な平衡状態となる場合におけるエンジン冷却水温に基づき触媒温度の初期値を算出する。そして、その後エンジンが駆動される状況下において、エンジン冷却水温の上昇度合いに基づき上記初期値からの触媒の温度上昇分を算出することで、触媒温度を推定すればよい。
【０１５０】
・ＶＣＴ装置４２としては、電動式のものを採用してもよい。
【０１５１】
・吸気バルブ特性としては、バルブタイミングに限らない。例えば、吸気バルブ３６の最大リフト量を可変とする機構を有するＶＣＴ装置を備え、吸気バルブ特性として、バルブタイミングに代えて、又はバルブタイミングと合わせて最大リフト量を採用してもよい。この場合、最大リフト量を大きくすると、燃焼室２６に供給される吸気量が増大することとなる。
【０１５２】
・吸気バルブ特性と関連付けられるパラメータとしては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、エンジン１８を動力供給源として駆動される冷暖房用の熱を生成するための車載圧縮機を備え、上記パラメータとして、圧縮機の単位時間あたりの生成熱量を採用してもよい。この場合、圧縮機の上記生成熱量が大きいほど、燃焼室２６に供給される吸気量が多くなるように吸気バルブ特性を設定すればよい。これは、圧縮機の上記生成熱量が大きいほど、圧縮機の駆動トルクが大きくなることから、エンジン１８の動力を大きくする必要があるためである。
【０１５３】
・上記実施形態では、吸気バルブ特性を２段階（「進角位置」又は「遅角位置」）に切り替え可能な構成としたがこれに限らず、３段階以上の多段階に切り替え可能な構成としてもよい。
【０１５４】
・触媒４８としては、上記実施形態に例示したものに限らず、例えば、酸化触媒を採用してもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１２…主機モータジェネレータ、１４…バッテリ、１６…補機モータジェネレータ、１８…エンジン、２６…燃焼室、３０…点火プラグ、３２…吸気通路、３６…吸気バルブ、４０…クランク軸、４２…ＶＣＴ装置、４６…排気通路、４８…触媒、５０…熱回収装置、６０…クラッチ、６２…ＥＣＵ（エンジンの制御装置の一実施形態）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載主機として主機回転機のみを備えて且つ、該主機回転機の電力供給源となるバッテリと、該バッテリを充電する補機回転機と、該補機回転機の動力供給源となるエンジンと、該エンジンの吸気バルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置とを備える電動車両に適用されるエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載主機としてエンジンを備える車両において、エンジンの燃焼制御処理として、エンジンの燃焼室に供給される吸気量を調節する処理が行われている。具体的には、例えば下記特許文献１に見られるように、エンジンの吸気通路上に設けられるスロットルバルブの開度を調節したり、バルブ特性可変装置の操作によって吸気バルブ特性（開閉タイミング、最大リフト量）を変更したりすることで、燃焼室に供給される吸気量を調節する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９１７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車載主機として、車載バッテリを電力供給源として駆動される回転機のみを備えて且つ、バッテリを充電する発電機と、この発電機の動力供給源となるエンジンとを備える電動車両であるいわゆるレンジエクステンダ車両（シリーズハイブリッド車両ともいう）の開発が進められている。
【０００５】
詳しくは、この車両では、回転機を含む車載機器の駆動に起因してバッテリの蓄電量が不足する場合等に、エンジンを駆動させて発電機に発電させることで、バッテリを充電している。これにより、バッテリの蓄電量の不足を補ったり、車両の走行可能距離を拡大したりすることが可能となる。
【０００６】
ここで、レンジエクステンダ電動車両において、発電機を駆動させない等、エンジンの燃焼制御処理が行われない状態においては、燃焼室に供給される吸気量を調節するために必要な車載機器は、必須のものではなくなる。このため、上記電動車両において、コスト低減を図る上では、吸気量の調節に用いる車載機器の数を低減しつつ、エンジンの燃焼制御処理を実行可能な構成とすることが望まれる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、レンジエクステンダ電動車両において、燃焼室に供給される吸気量を調節するための車載機器の数を低減しつつ、エンジンの燃焼制御処理を行うことのできるエンジンの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００９】
請求項１記載の発明は、車載主機として主機回転機のみを備えて且つ、該主機回転機の電力供給源となるバッテリと、該バッテリを充電する補機回転機と、該補機回転機の動力供給源となるエンジンと、該エンジンの吸気バルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置とを備える電動車両に適用され、前記エンジンの吸気通路上には、該エンジンの燃焼室に供給される吸気量を調節する手段が備えられず、前記エンジンに要求される負荷と関連付けられて設定されて且つ互いに相違する複数の吸気バルブ特性の候補を有し、該エンジンに要求される負荷に基づき前記複数の吸気バルブ特性の候補から選択した１つの特性を該吸気バルブ特性として設定する処理を含む前記エンジンの燃焼制御処理を行う燃焼制御手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、車載機器の数の低減を目的として、吸気通路上に吸気量を調節する手段（スロットルバルブ）を備えない構成としている。このため、吸気バルブ特性の切り替えによって燃焼室に供給される吸気量を変更しつつ、エンジンの燃焼制御処理を行う。ここでは、エンジンに要求される負荷（動力、トルク）と関連付けられて設定されて且つ互いに相違する複数の吸気バルブ特性の候補から選択した１つの特性を吸気バルブ特性として設定する。すなわち、エンジンに要求される負荷に応じた吸気量の設定が可能となる。
【００１１】
こうした上記発明によれば、車載機器の数の低減を図りつつ、吸気バルブ特性の切り替えによってエンジンの燃焼制御処理を適切に行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記エンジンを駆動させて前記補機回転機に発電させる発電モード処理、及び前記エンジンの排気熱を利用すべく前記燃焼制御処理を行う熱源モード処理のうち、いずれかの実行を指示する指示手段を更に備え、前記複数の吸気バルブ特性の候補は、前記発電モード処理が行われる場合の前記補機回転機の発電電力及び前記熱源モード処理が行われる場合に要求される前記エンジンの動力と関連付けられて設定され、前記燃焼制御手段は、前記指示手段によって前記発電モード処理及び前記熱源モード処理のうちいずれが指示されたかに基づき、前記複数の吸気バルブ特性の候補から１つの特性を選択して前記吸気バルブ特性を設定する処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
上記発明では、バッテリの蓄電量の不足を補償したり、排気熱を利用したりすべく、上記発電モード処理及び熱源モード処理のうちいずれかを選択して実行することとしている。ここで、発電モード処理が行われる場合における補機発電機の発電電力や、熱源モード処理が行われる場合にエンジンに要求される動力が異なる状況においては通常、燃焼室に供給すべき吸気量が異なる。
【００１４】
この点に鑑み、上記発明では、上記複数の吸気バルブ特性の候補を、発電モード処理が行われる場合の補機回転機の発電電力及び熱源モード処理が行われる場合に要求されるエンジンの動力と関連付けて設定する。このため、発電モード処理や熱源モード処理に応じた適切な吸気量を燃焼室に供給することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記複数の吸気バルブ特性の候補は、前記発電モード処理が行われる場合の前記補機回転機の発電電力が大きいほど、前記燃焼室に供給される吸気量が多くなるように設定されており、前記発電モード処理は、前記車両の走行速度が高いほど、前記補機回転機の発電電力を大きく設定する処理であることを特徴とする。
【００１６】
補機回転機の発電電力が大きいほど、補機回転機の動力供給源となるエンジンの動力を大きくする必要がある。ここで、エンジンの動力を大きくするためには通常、燃焼室に供給する吸気量を多くすることが要求される。このため、上記発明では、複数の吸気バルブ特性の候補を、発電モード処理が行われる場合の補機回転機の発電電力が大きいほど燃焼室に供給される吸気量が多くなるように設定している。
【００１７】
ところで、補機回転機の発電電力を大きくすべく、エンジンの生成動力を大きくすると通常、エンジンの駆動に伴い発生する騒音が大きくなるため、ユーザに違和感を与えることが懸念される。一方、車両の走行速度が高いほど、車両の走行に伴い発生する風切り音やロードノイズ等、車室内に伝わる騒音が大きくなる傾向にあるため、エンジンの駆動に伴う騒音に起因する違和感が小さくなると考えられる。
【００１８】
この点に鑑み、上記発明では、車両の走行速度が高いほど、補機回転機の発電電力を大きく設定する。具体的には、例えば、車両の走行速度が高いほど、補機回転機の発電電力を段階的に大きく設定する。これにより、補機回転機の発電電力に応じて燃焼室に供給すべき吸気量を適切に設定しつつ、エンジンの駆動に伴い発生する騒音に起因する違和感を抑制することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記エンジンの排気通路上には、排気浄化用触媒が備えられ、前記熱源モード処理は、前記補機回転機に伝達される前記エンジンの出力軸の回転動力を前記発電モード処理が行われる場合よりも小さくした状態で、前記燃焼制御処理によって前記触媒を暖機させる処理であり、前記燃焼制御手段は、前記発電モード処理を行うに先立ち、前記熱源モード処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
発電モード処理を行う場合、触媒の温度が低いと、触媒の排気浄化能力が低くなるため、エンジンの駆動に伴って排気特性が悪化することが懸念される。この点、上記発明では、発電モード処理を行うに先立ち、上記態様の熱源モード処理を行う。
【００２１】
熱源モード処理によれば、補機回転機を駆動させるための燃料量を低減可能なことから、エンジンの駆動に要する燃料量を低減させることができる。このため、触媒の暖機中のエンジンの駆動による排気特性の悪化を抑制することができる。そしてその後、発電モード処理の実行時において排気浄化能力が低くなる事態の発生を抑制することもできる。したがって、上記発明によれば、排気特性の悪化を抑制することができる。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記燃焼制御手段は、前記触媒の温度が該触媒の活性温度以上になるまで前記熱源モード処理の実行を継続し、その後前記発電モード処理に移行させることを特徴とする。
【００２３】
上記発明では、上記態様にて熱源モード処理から発電モード処理へと移行させる。このため、発電モード処理の実行時において、触媒の温度を活性温度以上とし、触媒の排気浄化能力を高くすることができる。これにより、発電モード処理の実行に伴う排気特性の悪化を好適に抑制することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記エンジンは、前記燃焼室に放電火花を発生させる点火プラグを備える火花点火式のものであり、前記熱源モード処理は、前記発電モード処理が行われる場合よりも前記点火プラグによる点火タイミングを遅らせる処理であることを特徴とする。
【００２５】
点火タイミングを遅らせる（遅角させる）と、燃焼によって発生するエネルギのうちエンジンの出力軸を回転させるために奪われるエネルギが減少すること、及び燃料の燃焼が開始されてからエンジンの排気バルブが開弁するまでの時間が短くなり、燃焼によって発生する熱エネルギのうちエンジンのボディに奪われる熱エネルギが減少すること等によって、排気温度が上昇する。
【００２６】
この点に鑑み、上記発明では、点火タイミングを遅角させることで排気温度を適切に上昇させることができる。これにより、排気熱を適切に生成することができる。
【００２７】
なお、請求項６記載の発明が請求項４記載の発明の発明特定事項を有する場合、触媒の温度を速やかに上昇させることができることから、熱源モード処理及び発電モード処理を行う場合における排気特性の悪化をより好適に抑制することができる。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項２〜６のいずれか1項に記載の発明において、前記車両には、前記エンジンの出力軸と前記補機回転機との間の動力を伝達又は遮断するクラッチ手段が備えられ、前記熱源モード処理は、前記クラッチ手段によって前記出力軸と前記補機回転機との間の動力を遮断した状態で行われる処理であることを特徴とする。
【００２９】
上記発明では、クラッチ手段によってエンジンの出力軸と補機回転機との間の動力を遮断状態（無負荷状態）とすることで、補機回転機の駆動に要する燃料量をいっそう低減し（例えば０とし）、エンジンを自立駆動（燃焼室での混合気の燃焼で発生するエネルギによってエンジンの出力軸の回転を維持）させつつ、エンジンの駆動に要する燃料量をいっそう低減することができる。このため、排気熱を利用すべくエンジンの燃焼制御処理が行われる場合における排気特性の悪化を好適に抑制することができる。
【００３０】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記エンジンは、前記燃焼室に放電火花を発生させる点火プラグを備える火花点火式のものであり、前記熱源モード処理は、前記点火プラグによる点火タイミングを前記エンジンの圧縮上死点以降のタイミングとする処理であることを特徴とする。
【００３１】
点火タイミングを圧縮上死点以降に遅角させると、排気温度が上昇するものの、エンジンの生成トルクが低下する傾向にある。ここで、無負荷状態とされる場合、エンジンの出力軸を回転させるために要するトルクが小さくなることから、点火タイミングの遅角によってエンジンの生成トルクが低下しても、エンジンの自立駆動を維持することができる。
【００３２】
この点に鑑み、上記発明では、無負荷状態とされる状況下において、点火タイミングを圧縮上死点以降のタイミングとする。具体的には、例えば、点火タイミングを、圧縮上死点以降であって且つその直後の膨張行程（前半）内の所定のタイミングとする。これにより、排気温度の上昇度合いを大きくすることができ、排気熱をより適切に生成することができる。
【００３３】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の発明において、前記燃焼制御手段は、前記熱源モード処理が行われる場合、前記複数の吸気バルブ特性の候補から前記燃焼室に供給される吸気量を最小とする特性を選択して前記吸気バルブ特性として設定することを特徴とする。
【００３４】
無負荷状態とされる場合、エンジンの出力軸を回転させるために要するトルクが小さくなる。このような状況下において、燃焼室に供給される吸気量を多くすると通常、火花点火式エンジンへの燃料供給量が多くされることで、エンジンの生成トルクが大きくなる。この場合、出力軸の回転速度が大きく上昇し（吹き上がりが発生し）、エンジンの駆動に伴う騒音が大きくなってユーザに違和感を与える懸念がある。
【００３５】
この点、上記発明では、上記態様にて吸気バルブ特性を設定することで、吹き上がりの発生を回避する。これにより、ユーザに違和感を与える事態の発生を適切に回避することができる。
【００３６】
さらに、吸気量を最小とする吸気バルブ特性を採用するため、エンジンへの燃料供給量を少なくできることから、熱源モード処理の実行に伴う排気特性の悪化をいっそう好適に抑制することも期待できる。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項２〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記エンジンの排気通路上には、該エンジンから排出される排気熱を回収する回収手段が備えられ、前記熱源モード処理は、車室内の暖房要求があると判断された場合、前記回収手段によって回収された排気熱を用いて暖房する処理であることを特徴とする。
【００３８】
上記発明では、排気熱を用いて車室内を適切に暖房することができる。
【００３９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記エンジンの排気通路上には、排気浄化用触媒が備えられ、前記回収手段は、前記排気通路のうち前記触媒の下流側に備えられ、前記補機回転機の駆動動力を前記エンジンの出力軸に付与する処理を行いつつ、前記触媒の温度が活性温度以上になることを条件として、前記燃焼制御処理中に前記エンジンの点火プラグによる点火を停止させる点火カット処理と、前記付与する処理を行いつつ、前記熱源モード処理が行われる場合よりも前記点火プラグによる点火タイミングを遅らせる過遅角処理とのうち、少なくとも１つを含む急速熱源モード処理を行う手段を更に備え、前記指示手段は、車室内の暖房要求度合いに応じて、前記回収手段によって回収された排気熱を用いて暖房すべく、前記熱源モード処理及び前記急速熱源モード処理のうちいずれかの実行を指示することを特徴とする。
【００４０】
上記発明では、例えば車室内の暖房負荷が大きくなる場合において、暖房用の熱が不足する事態を回避すべく、上記点火カット処理及び過遅角処理のうち少なくとも１つを含む急速熱源モード処理を行う。これらの処理は、専ら暖房用の熱を生成させるためのエンジンの燃焼制御処理を行い、補機回転機の駆動によってエンジンの駆動を維持する処理である。
【００４１】
詳しくは、点火カット処理について説明すると、火花点火式エンジンの燃焼制御処理中に点火プラグによる点火を停止させる。具体的には、点火の停止態様としては、例えば、点火プラグによる点火を常時停止させたり、点火プラグによる点火頻度を低下させたりする態様が挙げられる。
【００４２】
点火プラグによる点火を停止させると、エンジンの燃焼室で燃料と吸気との混合気が燃焼に供されず、混合気が排気通路に放出される。ここで、触媒の温度が活性温度以上の高温となる状況下、放出された混合気が触媒にて燃焼に供されることで熱が生成される。こうした熱の生成手法によれば、例えば、混合気を燃焼室で燃焼させることによって熱を生成する手法と比較して、燃焼室から触媒まで排気が流れる間に排気から奪われる熱エネルギを低減可能なため、暖房用の熱を効率よく生成することができる。
【００４３】
一方、過遅角処理について説明すると、熱源モード処理を行う場合よりも点火タイミングを遅角させることで、排気温度を上昇させる。
【００４４】
ここで、点火カット処理や過遅角処理を行うと、エンジンの生成トルクが低下する傾向にあることから、エンジンを自立駆動させることができなくなることが懸念される。このため、補機回転機の駆動動力をエンジンの出力軸に付与する処理を行うことで、エンジンの出力軸の回転を維持し、エンジンが停止することを回避する。
【００４５】
そして、こうして生成された熱を用いて、暖房要求度合いに応じて熱源モード処理及び急速熱源モード処理のうちいずれかの実行を指示する。
【００４６】
このように、上記発明によれば、暖房要求度合いに応じて暖房用の熱を適切に確保することができる。
【００４７】
請求項１２記載の発明は、請求項２〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記発電モード処理は、前記バッテリの蓄電量が高いほど、前記補機回転機の発電電力を小さく設定する処理であることを特徴とする。
【００４８】
上記発明では、バッテリの蓄電量に応じて、補機回転機の発電電力を適切に定めることができる。
【００４９】
なお、補機回転機の発電電力を小さくすることには、補機回転機の発電を停止させることが含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】一実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】一実施形態にかかる吸気バルブタイミングの進角及び遅角態様を示す図。
【図３】一実施形態にかかるモード判定処理の手順を示すフローチャート。
【図４】一実施形態にかかるＳＯＣ及び触媒温度と各運転モードとの関係を示す図。
【図５】一実施形態にかかる熱源モード処理の手順を示すフローチャート。
【図６】一実施形態にかかる触媒温度の急速熱源モード許可範囲を示す図。
【図７】一実施形態にかかる発電モード処理の手順を示すフローチャート。
【図８】一実施形態にかかる熱源モード処理及び発電モード処理の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明にかかる制御装置を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００５２】
図１に本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
【００５３】
図示される車両１０は、車載主機として回転機１２（以下、主機モータジェネレータＭＧ１）のみを備えるレンジエクステンダ電動車両である。この車両１０には、他に、主機モータジェネレータＭＧ１の電力供給源となるバッテリ１４、車載補機としての回転機１６（以下、補機モータジェネレータＭＧ２）、４ストロークエンジン１８、及び空気調節装置（エアコン装置２０）が備えられている。
【００５４】
バッテリ１４は、図示しないインバータを介して主機モータジェネレータＭＧ１及び補機モータジェネレータＭＧ２に接続されており、これらモータジェネレータを駆動するための蓄電エネルギを蓄えるものである。また、バッテリ１４は、補機モータジェネレータＭＧ２の発電や、バッテリ１４等に備えられるプラグＰＧを介した外部の充電設備（例えば急速充電器や家庭用電源）によって充電される。なお、バッテリ１４は、図示しないＤＣ−ＤＣコンバータを介して図示しない低圧バッテリ（例えば１２Ｖの補機バッテリ）に電力を供給する。
【００５５】
主機モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ１４の蓄電エネルギが供給されることで駆動される。主機モータジェネレータＭＧ１によって生成された駆動エネルギは、減速機構２２等を介して駆動輪２４へと伝達される。なお、主機モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ１４に充電すべく車両１０の減速時に回生発電する機能を有している。
【００５６】
エンジン１８は、火花点火式内燃機関である。詳しくは、エンジン１８のシリンダヘッドには、図示しない車載燃料タンクから供給された燃料（ガソリン）を燃焼室２６に直接噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁２８（筒内噴射弁）が設けられている。また、上記シリンダヘッドには、点火プラグ３０が設けられており、点火プラグ３０先端に備えられた中心電極及び接地電極は、燃焼室２６に突出している。
【００５７】
なお、燃料噴射弁２８としては、筒内噴射弁に限らず、例えば、エンジン１８の吸気通路３２に燃料を噴射供給するポート噴射弁であってもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、エンジン１８として単気筒のものを想定している。これは、エンジン１８の構造を簡素化してコストを低減させること、エンジン１８を軽量化して車両の走行距離を拡大すること、及び排気量を小さくしてエンジン１８で発生する騒音を小さくすること等を目的とするものである。
【００５９】
上記吸気通路３２には、この通路を流れる吸気の圧力を検出する吸気圧センサ３４が設けられている。また、吸気通路３２の下流側は、エンジン１８の燃焼室２６と接続されている。そしてエンジン１８の吸気ポート及び排気ポートのそれぞれは、吸気バルブ３６及び排気バルブ３８のそれぞれによって開閉される。
【００６０】
吸気バルブ３６及び排気バルブ３８のそれぞれは、エンジン１８の出力軸（クランク軸４０）と連動して回転する図示しない吸気側カム軸及び排気側カム軸のそれぞれに取り付けられた図示しない吸気側カム及び排気側カムのそれぞれによって駆動される。より具体的には、吸気側又は排気側カム軸は、クランク軸４０に図示しないベルトを介して機械的に連結されるものである。
【００６１】
また、吸気バルブ３６の開閉タイミング（バルブタイミング）は、可変バルブタイミング装置（以下、ＶＣＴ装置４２）により可変とされている。詳しくは、ＶＣＴ装置４２は、クランク軸４０に対する吸気側カム軸の相対的な回転角度を調節するための可変バルブタイミング機構と、可変バルブタイミング機構の駆動力として油圧ポンプから可変バルブタイミング機構に供給される作動油の油圧を調節するための電磁駆動式の油圧制御弁とを備えて構成される油圧駆動式のものである。油圧制御弁が操作されることで上記油圧が調節され、吸気バルブ３６のバルブタイミングを調節することが可能となる。
【００６２】
詳しくは、ＶＣＴ装置４２の操作によって、吸気バルブ３６の開弁タイミング及び閉弁タイミングの双方が、同じ期間だけ進む（進角する）又は遅れる（遅角する）ように調節される。
【００６３】
より具体的には、図２（ａ）に示すように、吸気バルブ３６の開弁タイミングＩＶＯを排気行程の後半として且つ吸気バルブ３６の閉弁タイミングＩＶＣを圧縮行程前半（吸気下死点直後）とする「進角位置」と、同図（ｂ）に示すように、吸気バルブ３６の開弁タイミングＩＶＯ及び閉弁タイミングＩＶＣのそれぞれを、「進角位置」の場合よりも所定期間遅角させた吸気行程の前半（排気上死点直後）及び圧縮行程の中間付近のそれぞれとする「遅角位置」とを切り替える。すなわち、吸気バルブ３６のバルブタイミングを２値的に切り替える。
【００６４】
なお、排気バルブ３８の開弁タイミングＥＶＯ及び閉弁タイミングＥＶＣのそれぞれは、吸気バルブ３６のバルブタイミングの設定態様と異なり、膨張行程の後半及び排気上死点のそれぞれに固定される。
【００６５】
「進角位置」に切り替えられると、吸気バルブ３６の開弁タイミングＩＶＯ及び閉弁タイミングＩＶＣのそれぞれが、排気行程の後半及び吸気下死点直後のそれぞれとなるため、ポンピングロスが低減され、また燃焼室２６に導入された吸気量のうち吸気通路３２に戻される量が低減される。このため、吸気量を多く確保することができ、エンジンの生成動力が増大する。
【００６６】
一方、「遅角位置」に切り替えられると、吸気バルブ３６の閉弁タイミングＩＶＣが圧縮行程の中間付近となるため、燃焼室２６に一旦導入された吸気量のうち吸気通路３２に戻される量が多くなる。このため、吸気量を低減でき、エンジン１８の生成動力が減少する。
【００６７】
図１の説明に戻り、吸気バルブ３６の開弁によって吸気通路３２から燃焼室２６に導入される吸気と、燃料噴射弁２８により噴射供給される燃料との混合気が、点火プラグ３０の放電火花によって着火され燃焼に供される。燃焼によって発生したエネルギは、ピストン４４を介して、クランク軸４０の回転エネルギとして取り出される。そして、燃焼に供された混合気は、排気バルブ３８の開弁によって排気として排気通路４６に排出される。
【００６８】
なお、本実施形態では、車載機器の数を低減してコスト低減を図る観点から、吸気通路上には、吸気量を調節する手段（吸気通路の流路面積を調節可能な電子制御式の弁体：スロットルバルブ）が設けられておらず、また、クランク軸４０付近には、クランク軸４０の回転角度位置を直接検出するクランク角度センサ（例えば、電磁ピックアップ式センサ：ＭＰＵセンサ、磁気抵抗素子式センサ：ＭＲＥセンサ）が設けられていない。
【００６９】
また、ＶＣＴ装置４２として、油圧駆動式のものを採用するのは、コスト低減を図るためである。つまり、油圧駆動式のものは通常、例えば電動式のＶＣＴ装置と比較してコストが低い。
【００７０】
排気通路４６には、上流側から順に、排気中の酸素濃度や未燃成分（ＣＯ，ＨＣ及びＨ２等）に応じてリニアな電気信号を出力するＡ／Ｆセンサ４７と、排気中の有害成分を浄化する排気浄化用触媒（以下、触媒４８）と、排気熱を回収するための熱回収装置５０の蒸発部５０ａとが設けられている。
【００７１】
詳しくは、Ａ／Ｆセンサ４７は、混合気の広域の空燃比を検出可能な、いわゆる全領域空燃比センサである。
【００７２】
一方、上記触媒４８として、本実施形態では、排気中のＮＯｘ、ＨＣ及びＣＯを浄化する三元触媒を想定している。触媒４８は、その温度が所定の活性温度域内（例えば３５０℃〜９００℃）となって且つ、混合気の空燃比が理論空燃比付近となる状態において排気浄化能力を高く維持可能なものである。なお、触媒４８には、触媒温度を検出する触媒温度センサ５２が設けられている。
【００７３】
熱回収装置５０は、図示しないポンプの駆動によって作動流体（例えば、アンモニア、水）が循環する流体通路としての循環通路５０ｂを備えている。循環通路５０ｂの途中位置には、吸熱部としての上記蒸発部５０ａと、放熱部としての凝縮部５０ｃとが設けられている。詳しくは、循環通路５０ｂを流れる作動流体は、蒸発部５０ａを通る間に排気との熱交換によって排気から吸熱した後、凝縮部５０ｃにおいてエンジン１８の冷却水に対して放熱する。これにより、冷却水の温度を上昇させることができ、後述するヒータコア５４によって冷却水の熱を車室内の暖房に用いることが可能となる。
【００７４】
上記エアコン装置２０は、車室内に温風等を供給する空気通路５６と、この通路に空気流を生じさせる送風機５８（例えば、ファン、ブロワ）と、空気通路５６を流れる空気を暖めるためのヒータコア５４とを備えて構成されている。詳しくは、ヒータコア５４は、エンジン１８の冷却水を熱源として空気を加熱する部材である。なお、上記送風機５８は、上記補機バッテリに接続され、同バッテリを電力供給源として駆動される。
【００７５】
こうした構成において、送風機５８により送風された空気は、ヒータコア５４を通過して所望の温度となるよう熱交換される。そして熱交換された空気が空気通路５６に形成された図示しない吹出口から車室内へと供給されることで、車室内を暖房する。
【００７６】
補機モータジェネレータＭＧ２は、クランク軸４０の回転動力によって駆動されることで発電してバッテリ１４を充電したり、クランク軸４０に初期回転を付与（モータリング）したりする機能を有する。
【００７７】
詳しくは、まず、充電機能について説明すると、クランク軸４０と補機モータジェネレータＭＧ２との間の動力を伝達状態（ＯＮ状態）又は遮断状態（ＯＦＦ状態）とする電磁駆動式のクラッチ６０を備え、このクラッチ６０がＯＮ状態とされる状況下、補機モータジェネレータＭＧ２の発電エネルギによってバッテリ１４が充電される。次に、モータリング機能について説明すると、補機モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ１４からの蓄電エネルギの供給によって駆動されることで、クラッチ６０がＯＮ状態とされる状況下においてモータリングを行う。
【００７８】
電子制御装置（以下、ＥＣＵ６２）は、主機モータジェネレータＭＧ１、補機モータジェネレータＭＧ２、エンジン１８、及びエアコン装置２０等のそれぞれを操作対象とし、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されるものである。ＥＣＵ６２には、エアコン装置２０による空調を指示すべくユーザによって操作される空調スイッチ６４や、バッテリ１４の電圧及び入出力電流を検出するバッテリセンサ６６、車両１０の走行速度を検出する車速センサ６８、吸気圧センサ３４、Ａ／Ｆセンサ４７、更には触媒温度センサ５２等の出力信号が入力される。
【００７９】
ＥＣＵ６２は、上記入力に応じて、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、主機モータジェネレータＭＧ１の駆動制御処理や、エアコン装置２０による空調制御処理、更には燃料噴射制御処理等からなるエンジン１８の燃焼制御処理等を行う。
【００８０】
上記燃料噴射制御処理は、Ａ／Ｆセンサ４７の出力値から算出される混合気の空燃比を目標空燃比（例えば理論空燃比付近）にフィードバック制御すべく、燃料噴射弁２８を通電操作する処理である。
【００８１】
詳しくは、まず、吸気圧センサ３４によって検出される吸気圧と、クランク軸４０の回転速度（エンジン回転速度）とから算出される吸気量に基づき、混合気の空燃比を目標空燃比とするために要求される燃料噴射弁２８からの燃料噴射量のベース値を設定する。そして、混合気の実際の空燃比と目標空燃比との偏差に基づき上記ベース値を補正する。これにより、吸気量が多いほど、上記補正されたベース値が多く設定される。そして、補正されたベース値に基づき、燃料噴射弁２８を通電操作する。これにより、上記補正されたベース値に応じた燃料が燃料噴射弁２８から噴射される。
【００８２】
なお、エンジン回転速度は、吸気圧センサ３４によって検出された吸気圧が規定圧以下になると判断されたタイミング間の時間に基づき算出すればよい。より具体的には、上記タイミング間の時間で１燃焼周期（７２０℃Ａ）を除算することで算出すればよい。この算出手法は、吸気圧が規定圧以下となるタイミングが１燃焼周期において１回出現することに鑑みたものである。
【００８３】
また、モータジェネレータ、エンジン１８及びエアコン装置２０等のそれぞれは、実際には各別の電子制御装置のそれぞれによって操作されるが、ここではこれらの電子制御装置をＥＣＵ６２と表記している。
【００８４】
次に、本実施形態にかかる発電モード処理及び熱源モード処理について説明する。
【００８５】
発電モード処理は、バッテリ１４の充電要求があると判断された場合、バッテリ１４を充電すべく補機モータジェネレータＭＧ２を駆動させる処理である。詳しくは、エンジン１８を駆動させるとともにクラッチ６０をＯＮ状態とさせることで、クランク軸４０の回転動力が補機モータジェネレータＭＧ２に伝達されてこれが駆動される。これにより、補機モータジェネレータＭＧ２の発電によってバッテリ１４が充電される。
【００８６】
一方、熱源モード処理は、後述する通常熱源モード処理及び急速熱源モード処理からなる処理であり、エアコン装置２０による暖房用や触媒４８の暖機用の熱を生成するためのエンジン１８の燃焼制御処理である。
【００８７】
本実施形態では、熱源モード処理として、補機モータジェネレータＭＧ２に伝達されるクランク軸４０の回転動力を発電モード処理の実行時よりも小さくした状態（換言すれば、補機モータジェネレータＭＧ２の駆動トルクを低下させることで、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を発電モード処理の実行時よりも低下させた状態）で、エンジン１８を駆動させる処理を行う。この処理は、触媒４８の暖機を促進させ、発電モード処理が行われる場合に排気特性が悪化することを抑制するための処理である。
【００８８】
更に、本実施形態では、熱源モード処理として、点火プラグ３０による点火タイミング（図示しない点火装置への点火指示タイミング）を発電モード処理の実行時よりも遅角させる処理も行う。
【００８９】
ここで、点火タイミングを遅角させるとの要件は、排気温度の上昇度合いを大きくし、暖房用の熱を適切に生成したり、触媒温度の上昇を促進させてエミッションの増大を抑制したりするためのものである。つまり、点火タイミングを遅角させると、クランク軸４０を回転させるために奪われるエネルギが減少すること、及び燃料の燃焼が開始されてから、排気バルブ３８が開弁するまでの時間が短くなり、燃焼によって発生する熱エネルギのうちエンジン１８のシリンダブロック等に奪われる熱エネルギが減少すること等に起因して、排気温度が上昇する。これにより、例えば、触媒４８の暖機が開始されてから、触媒温度が活性温度以上となるまでの期間を短くすることができ、エミッションの増大を抑制することが可能となる。
【００９０】
以下、熱源モード処理及び発電モード処理について、図３〜図７を用いて説明する。
【００９１】
図３は、本実施形態にかかる、熱源モード処理及び発電モード処理のうちいずれかの実行を指示したり、エンジン１８の燃焼制御処理の停止を指示したりするモード判定処理の手順を示すものである。この処理は、ＥＣＵ６２によって例えば所定周期で実行される。
【００９２】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、暖房要求があるとの条件、及びバッテリセンサ６６の出力値から算出されるバッテリ１４の蓄電量（ＳＯＣ）が第１の規定量Ｓ１を上回るとの条件の論理積が真であるか否かを判断する。ここで、バッテリ１４のＳＯＣに関する条件は、バッテリ１４の充電要求があるか否かを判断するためのものである。
【００９３】
なお、第１の規定量Ｓ１は、バッテリ１４の劣化を回避できる等、バッテリ１４の信頼性を維持可能なＳＯＣの下限値よりも大きい値に設定すればよい。また、上記暖房要求があるか否かは、例えば、空調スイッチ６４の出力値に基づきユーザが暖房を指示しているか否かで判断すればよい。
【００９４】
ステップＳ１０において肯定判断された場合には、ステップＳ１２に進み、熱源モード処理の実行を指示する。
【００９５】
一方、上記ステップＳ１０において否定判断された場合には、ステップＳ１４に進み、モード判定を行う。ここで、モード判定とは、図４に示すように、バッテリ１４のＳＯＣ及び触媒温度センサ５２の出力値から算出される触媒温度Ｔｃｔに基づき、発電モード処理、熱源モード処理及びエンジン停止のうちいずれかの実行を指示する処理である。
【００９６】
上記発電モード処理は、小発電モード処理及び大発電モード処理からなり、触媒温度Ｔｃｔが活性温度以上の第1の規定温度Ｔ１以上になると判断された場合、基本的には、バッテリ１４のＳＯＣが低かったり、車速センサ６８の出力値から算出される車両の走行速度が高かったりするほど、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を段階的に大きく設定する処理である。
【００９７】
発電モード処理において、車両の走行速度に関する要件は、エンジン１８の駆動に伴い発生する騒音に起因してユーザに与える違和感を抑制するためのものである。つまり、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を大きくすべく、エンジン１８の生成動力を大きくすると、エンジン１８の駆動に伴い発生する騒音が大きくなるため、ユーザに違和感を与えることが懸念される。ここで、車両の走行速度が高いほど、車両の走行に伴い発生する風切り音やロードノイズ等、車室内に伝わる騒音が大きくなる傾向にあるため、エンジン１８の駆動に伴う騒音に起因する違和感が小さくなると考えられる。このため、上記態様の車両の走行速度に関する要件を定めることで、ユーザに与える違和感を抑制する。
【００９８】
ここで、バッテリ１４のＳＯＣ及び車両の走行速度に基づく発電モード処理の実行態様について詳述すると、バッテリ１４のＳＯＣが第１の規定量Ｓ１未満になると判断された場合、大発電モード処理の実行を指示する。
【００９９】
バッテリ１４のＳＯＣが、第１の規定量Ｓ１以上であって且つ、第１の規定量Ｓ１よりも高い第２の規定量Ｓ２未満であると判断された場合、大発電モード処理、又はこの処理よりも補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力が小さい小発電モード処理のうちいずれかを選択して実行を指示する。詳しくは、車両の走行速度が規定速度Ｖα（＞０）以下である（低速域である）と判断された場合、小発電モード処理の実行を指示し、車両の走行速度が上記規定速度Ｖαを上回る（高速域である）と判断された場合、大発電モード処理の実行を指示する。なお、小発電モード処理及び大発電モード処理の詳細については後述する。
【０１００】
バッテリ１４のＳＯＣが、第２の規定量Ｓ２以上であって且つ、第２の規定量Ｓ２よりも高い第３の規定量Ｓ３未満であると判断された場合、小発電モード処理、又はエンジン１８が停止された状態で主機モータジェネレータＭＧ１によって車両１０を走行させるＥＶモードのうち、いずれかを選択して実行を指示する。詳しくは、低速域であると判断された場合、ＥＶモードの実行を指示し、高速域であると判断された場合、小発電モード処理の実行を指示する。
【０１０１】
なお、第３の規定量Ｓ３は、バッテリ１４の信頼性を維持可能なＳＯＣの上限値未満の値として設定される。また、第２の規定量Ｓ２は、バッテリ１４のＳＯＣをどの程度の水準で維持するかを定める観点から設定すればよい。
【０１０２】
また、バッテリ１４のＳＯＣが第３の規定量Ｓ３を上回ると判断された場合、ＥＶモードの実行を指示する。
【０１０３】
ここで、本実施形態では、発電モード処理の実行が指示（エンジン１８の駆動要求が生じたと判断）された時点において触媒温度Ｔｃｔが規定温度Ｔ１未満になると判断された場合、触媒温度Ｔｃｔが規定温度Ｔ１以上になるまで熱源モード処理の実行を継続し、その後発電モード処理に移行させる処理を実行する。これは、発電モード処理の実行時において、触媒温度Ｔｃｔを活性温度以上とし、発電モード処理の実行に伴う排気特性の悪化を抑制するためのものである。
【０１０４】
詳しくは、バッテリ１４のＳＯＣが第１の規定量Ｓ１以上であって且つ第２の規定量Ｓ２未満であると判断された場合や、バッテリ１４のＳＯＣが第２の規定量Ｓ２以上であって且つ第３の規定量Ｓ３未満であると判断されて且つ高速域であると判断された場合、熱源モード処理の実行を指示する。
【０１０５】
なお、触媒温度Ｔｃｔが第1の規定温度Ｔ１未満であると判断された場合であっても、バッテリ１４のＳＯＣが第１の規定量Ｓ１未満になると判断されたとき、車両を適切に走行させることができなくなる事態を回避する観点から、大発電モード処理の実行を指示する。また、バッテリ１４のＳＯＣが第２の規定量Ｓ２以上であって且つ第３の規定量Ｓ３未満であると判断される状況下において低速域であると判断されたときや、バッテリ１４のＳＯＣが第３の規定量Ｓ３を上回ると判断されたとき、発電モード処理の実行が指示されていないことから、ＥＶモードの実行を指示する。
【０１０６】
なお、ステップＳ１２、Ｓ１４の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１０７】
次に、図５に、本実施形態にかかる通常熱源モード処理及び急速熱源モード処理からなる熱源モード処理の手順を示す。この処理は、熱源モード処理の実行が指示されたと判断された場合において、ＥＣＵ６２によって例えば所定周期で実行される。
【０１０８】
この一連の処理では、まずステップＳ２０において、吸気バルブ３６のバルブタイミングを「遅角位置」に切り替える。この処理は、後述する通常熱源モード処理を行う場合に燃焼室２６に供給される吸気量が多くなることで、エンジン回転速度が大きく上昇する（吹き上がりが発生する）事態を回避すべく、吸気量を最小とするための処理である。つまり、熱源モード処理が行われる場合、補機モータジェネレータＭＧ２が駆動されないことから、エンジン１８に要求される動力が小さくなる。
【０１０９】
なお、吸気バルブ３６及びＶＣＴ装置４２の機差や、吸気バルブ３６へのデポジットの堆積等に起因して、燃焼室２６に供給する吸気量が想定したものよりも過度に少なくなることが懸念される。こうした事態を回避すべく、上記機差やデポジットの堆積等が生じることを前提として、燃焼室２６に供給される吸気量が十分多くなるように、「遅角位置」で規定されるバルブタイミングを設定することが望ましい。
【０１１０】
続くステップＳ２２では、触媒温度Ｔｃｔが、第１の規定温度Ｔ１未満であるか否かを判断する。この処理は、上記モード判定において発電モード処理の実行に先立ち熱源モード処理の実行が指示されたか否かや、後述する急速熱源モード処理の実行によって排気特性が悪化するか否かを判断するための処理である。なお、触媒温度Ｔｃｔが第１の規定温度Ｔ１以上となる場合には、混合気が触媒４８に供給されたときに、触媒４８において供給された混合気が燃焼可能な状態となっている。
【０１１１】
ステップＳ２２において否定判断された場合には、ステップＳ２４に進み、触媒温度Ｔｃｔが、第１の規定温度Ｔ１よりも高い第２の規定温度Ｔ２以下であるか否かを判断する。ここで、第２の規定温度Ｔ２は、触媒４８の劣化や溶損の発生を回避する観点から、触媒４８の排気浄化能力を高く維持可能であって且つ触媒４８の信頼性を維持可能な温度の上限値として定められる（図６参照）。この処理は、後述する急速熱源モード処理の実行によって触媒４８の信頼性が低下しないか否かを判断するための処理である。
【０１１２】
ステップＳ２４において肯定判断された場合には、ステップＳ２６に進み、ユーザの要求する暖房負荷が大きいか否かを判断する。この処理は、熱回収装置５０によって回収された排気熱を用いて暖房制御を行う場合、空調スイッチ６４を介して指示された目標温度まで車室内温度を適切に上昇させることができないか否かを判断するためのものである。ここで、要求暖房負荷が大きいか否かは、例えば、車室内温度を、空調スイッチ６４を介して設定された目標温度にするために要求される暖房負荷と、冷却水温に基づき算出される実現可能な暖房負荷との大小に基づき判断すればよい。
【０１１３】
上記ステップＳ２２において肯定判断された場合や、ステップＳ２６において否定判断された場合には、ステップＳ２８、Ｓ３０において通常熱源モード処理を行う。
【０１１４】
詳しくは、まず、ステップＳ２８において、クラッチ６０をＯＦＦ状態とする。この処理は、暖房用の排気熱の生成中や触媒４８の暖機中におけるエンジン１８の駆動による排気特性の悪化を抑制するためのものである。つまり、クラッチ６０をＯＦＦ状態（無負荷状態）とすることで、補機モータジェネレータＭＧ２の駆動に要する燃料噴射弁２８からの燃料噴射量を０とし、エンジン１８を自立駆動（燃焼室２６での混合気の燃焼で発生するエネルギによってクランク軸４０の回転を維持）させつつ、エンジン１８の駆動に要する燃料噴射量を低減できる。このため、排気特性の悪化を回避できる。
【０１１５】
続くステップＳ３０では、点火タイミングを、発電モード処理を行う場合よりも遅角させる。具体的には、点火タイミングを、圧縮上死点以降の所定のタイミングに設定する。この処理は、排気温度の上昇度合いを大きくして、暖房用の排気熱の生成や、触媒温度Ｔｃｔの暖機を促進させるためのものである。
【０１１６】
ちなみに、点火タイミングを圧縮上死点以降に遅角させることが可能なのは、無負荷状態とされているからである。つまり、点火タイミングを遅角させると、排気温度が上昇するものの、エンジン１８の生成トルクが低下する傾向にある。ただし、無負荷状態とされる場合、クランク軸４０を回転させるために要するトルクが小さくなることから、点火タイミングの遅角によってエンジン１８の生成トルクが低下しても、エンジン１８の自立駆動を維持することができる。
【０１１７】
また、排気温度を上昇させる観点から、点火タイミングは、排気バルブ３８の開弁タイミング又はこのタイミングの直前とすることが望ましい。
【０１１８】
一方、上記ステップＳ２６において肯定判断された場合には、車室内の暖房用の熱が不足していると判断し、ステップＳ３２〜Ｓ３６において急速熱源モード処理を行う。
【０１１９】
詳しくは、まず、ステップＳ３２において、クラッチ６０をＯＮ状態とする。そして、ステップＳ３４では、エンジン回転速度ＮＥが定常状態となるように補機モータジェネレータＭＧ２の駆動動力をクランク軸４０に付与する処理を行う。具体的には、エンジン回転速度ＮＥを定常状態として且つ、エンジン回転速度ＮＥを目標回転速度Ｎｔｇｔにフィードバック制御すべく補機モータジェネレータＭＧ２を駆動制御する。これは、エンジン１８の停止を回避するためのものである。
【０１２０】
つまり、後述する間欠点火カット処理が行われると、エンジン１８の生成トルクが低下してエンジン１８を自立駆動できなくなる懸念がある。このような事態を回避すべく、補機モータジェネレータＭＧ２の駆動動力をクランク軸４０に付与することで、クランク軸４０の回転を維持し、エンジン１８の停止を回避する。
【０１２１】
ちなみに、本実施形態において、補機モータジェネレータＭＧ２によってエンジン１８の駆動を補助可能なのは、エンジン１８が単気筒で小型のため、クランク軸４０を回転させるために要するトルクが、例えば車載主機として搭載されるエンジンのクランク軸を回転させるために要するトルクと比較して小さいこと等によるものである。
【０１２２】
続くステップＳ３６では、間欠点火カット処理を行う。この処理は、通常熱源モード処理や発電モード処理において予め規定されている点火タイミングでの点火を間引く（点火頻度を低下させる）処理である。この処理は、車室内の暖房負荷が大きくなる場合において、暖房用の熱が不足する事態を回避すべく、熱の生成量を増大させるための処理である。
【０１２３】
つまり、点火プラグ３０による点火を停止させると、燃焼室２６で混合気が燃焼に供されず、混合気が排気通路４６に放出される。ここで、触媒温度Ｔｃｔが第1の規定温度Ｔ１以上の高温となる状況下、放出された混合気が触媒４８にて燃焼に供されることで熱が生成される。これにより、例えば混合気を燃焼室２６で燃焼させることによって熱を生成する手法と比較して、燃焼室２６から触媒４８まで排気が流れる間に排気から奪われる熱エネルギを低減可能なため、暖房用の熱を効率よく生成することができる。すなわち、熱の生成量を増大させることができる。
【０１２４】
ちなみに、間欠点火カット処理態様としては、例えば、Ｎ（Ｎ：正の整数）燃焼周期毎に点火を停止させる態様が挙げられる。
【０１２５】
なお、上記ステップＳ２４において否定判断された場合や、ステップＳ３０、Ｓ３６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１２６】
続いて、図７に、本実施形態にかかる発電モード処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ６２によって例えば所定周期で実行される。
【０１２７】
この一連の処理では、ステップＳ４０において大発電モード処理の実行が指示されているか否かを判断する。そして、大発電モード処理の実行が指示されていると判断された場合には、ステップＳ４２に進み、大発電モード処理を行う。詳しくは、クラッチ６０をＯＮ状態として且つ、吸気バルブ３６のバルブタイミングを「進角位置」に切り替える。
【０１２８】
一方、上記ステップＳ４０において否定判断された場合には、ステップＳ４４に進み、小発電モード処理の実行が指示されているか否かを判断する。そして、小発電モード処理の実行が指示されていると判断された場合には、ステップＳ４６に進み、小発電モード処理を実行する。詳しくは、クラッチ６０をＯＮ状態として且つ、吸気バルブ３６のバルブタイミングを「遅角位置」に切り替える。
【０１２９】
一方、上記ステップＳ４４において否定判断された場合には、小発電モード処理及び大発電モード処理の実行指示がいずれもなされていないと判断し、ステップＳ４８に進み、クラッチ６０をＯＦＦ状態とする。
【０１３０】
なお、ステップＳ４２、Ｓ４６、Ｓ４８の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１３１】
図８に、本実施形態にかかる発電モード処理及び熱源モード処理の一例を示す。詳しくは、図８（ａ）に、車両の走行速度Ｖの推移を示し、図８（ｂ）に、バッテリ１４のＳＯＣの推移を示し、図８（ｃ）に、エンジン回転速度ＮＥの推移を示し、図８（ｄ）に、吸気バルブ３６のバルブタイミングの推移を示し、図８（ｅ）に、点火タイミングの推移を示し、図８（ｆ）に、エンジン１８の駆動による補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力の推移を示し、図８（ｇ）に、触媒温度Ｔｃｔの推移を示す。なお、図中、ユーザの暖房要求は生じていないと判断されるものとする。
【０１３２】
図示される例では、車両が低速域でＥＶモード走行されるため、バッテリ１４のＳＯＣが漸減する。そして、時刻ｔ１において、バッテリ１４のＳＯＣが第２の規定量Ｓ２未満になると判断されて且つ、触媒温度Ｔｃｔが第１の規定温度Ｔ１未満であると判断されたことで、通常熱源モード処理が開始される。これにより、触媒温度Ｔｃｔの上昇が開始される。
【０１３３】
そしてその後、触媒温度Ｔｃｔが第1の規定温度Ｔ１以上になるタイミング（時刻ｔ２）まで通常熱源モード処理の実行が継続された後、続けて小発電モード処理に移行される。その後、車両の走行速度Ｖが上昇し、高速域と判断される時刻ｔ３において、大発電モード処理が開始され、バッテリ１４の充電が促進される。
【０１３４】
このように、本実施形態では、発電モード処理や熱源モード処理に応じて吸気バルブ３６のバルブタイミングを切り替えることで、バッテリ１４のＳＯＣが過度に不足したり、触媒４８の排気浄化能力が低い状態でエンジン１８が駆動されたりする事態を回避することができる。
【０１３５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【０１３６】
（１）発電モード処理及び熱源モード処理のうちいずれの実行が指示されたかに応じて、「遅角位置」及び「進角位置」のうちいずれかを選択して吸気バルブ３６のバルブタイミングとして設定した。これにより、エンジン１８の燃焼制御態様に応じた吸気量を適切に設定することができる。
【０１３７】
（２）大発電モード処理が行われる場合に「進角位置」を選択し、小発電モード処理が行われる場合に「遅角位置」を選択して吸気バルブ３６のバルブタイミングとして設定した。ここでは、車両の走行速度が高いほど、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力が段階的に大きくなるように設定した。これにより、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力に応じて燃焼室２６に供給すべき吸気量を適切に設定しつつ、エンジン１８の駆動に伴い発生する騒音に起因する違和感を好適に抑制することができる。
【０１３８】
（３）バッテリ１４のＳＯＣが高いほど、補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を小さく設定した。これにより、バッテリ１４のＳＯＣに応じて補機モータジェネレータＭＧ２の発電電力を適切に定めることができる。
【０１３９】
（４）触媒温度Ｔｃｔが第1の規定温度Ｔ１以上になるまで熱源モード処理の実行を継続し、その後発電モード処理に移行させた。このため、発電モード処理の実行時において、触媒温度Ｔｃｔを活性温度以上とし、触媒４８の排気浄化能力を高くすることができる。これにより、発電モード処理の実行に伴う排気特性の悪化を好適に抑制することができる。
【０１４０】
（５）触媒４８の暖機用や、車室内の暖房用の熱の生成のために上記通常熱源モード処理を行った。これにより、排気特性の悪化を抑制しつつ、排気温度の上昇度合いを大きくし、触媒４８の暖機を促進させたり、暖房用の熱を生成したりすることができる。
【０１４１】
（６）暖房負荷が大きいと判断された場合、間欠点火カット処理を含む上記急速熱源モード処理を行った。これにより、暖房用の熱を適切に確保することができ、暖房用の熱が不足する事態の発生を好適に回避することができる。
【０１４２】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１４３】
・吸気バルブ３６のバルブタイミングの設定手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、閉弁タイミングＩＶＣのみを進角・遅角させることが可能なＶＣＴ装置を備え、閉弁タイミングＩＶＣのみを進角・遅角させる手法を採用してもよい。具体的には、例えば、開弁タイミングＩＶＯを排気上死点近傍の所定のタイミングで固定し、進角位置及び遅角位置のそれぞれにおける閉弁タイミングＩＶＣを、先の図２（ａ）及び同図（ｂ）のそれぞれに示したタイミングとすればよい。
【０１４４】
・急速熱源モード処理としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、点火プラグ３０による点火を常時停止させる点火カット処理を行ってもよい。この場合、急速熱源モード処理の実行中において、燃焼室２６で混合気が燃焼に供されないことから、エンジン１８の駆動（クランク軸４０の回転の維持）は、補機モータジェネレータＭＧ２に委ねられることとなる。
【０１４５】
また、急速熱源モード処理としては、点火カット処理に限らず、例えば、通常熱源モード処理よりも点火タイミングを遅角させる点火過遅角処理を行ってもよい（先の図５のステップＳ３４参照）。この場合であっても、通常熱源モード処理を行う場合よりも排気温度を上昇させることができることから、熱生成量を増大させることができる。なお、この場合、排気通路４６への混合気の放出量が多くなるおそれが少ないなら、触媒温度Ｔｃｔが第１の規定温度Ｔ１以上になるとの条件を満たすことを要しない。
【０１４６】
・エンジン１８としては、単気筒のものに限らず、例えば複数気筒のものであってもよい。また、エンジン１８としては、ガソリンエンジン等の火花点火式内燃機関に限らず、例えば圧縮点火式内燃機関であってもよい。ここで圧縮点火式内燃機関としては、例えば、燃料（ガソリン）と吸気とを予め混合したもの（予混合気）を、燃焼室２６での圧縮によって自着火（予混合圧縮自着火、Homogeneous Charge Compression Ignition）燃焼させるＨＣＣＩ燃焼が可能なものが挙げられる。
【０１４７】
・上記実施形態では、熱回収装置５０によって回収された排気熱がエンジン冷却水を介してヒータコア５４に供給される構成としたがこれに限らない。例えば、エンジン冷却水を介さず、熱回収装置５０によって回収された排気熱をヒータコア５４に直接供給する構成を採用してもよい。
【０１４８】
・エンジン回転速度の算出手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、上記クランク角度センサを備え、このセンサの出力値に基づきエンジン回転速度を算出してもよい。
【０１４９】
・上記実施形態では、触媒温度センサ５２によって触媒温度Ｔｃｔを検出したがこれに限らない。例えば、周知技術である触媒温度Ｔｃｔを推定する処理によって触媒温度Ｔｃｔを推定してもよい。詳しくは、触媒温度Ｔｃｔを推定する処理は、例えば、排気通路４６において触媒４８の上流側の排気温度を検出する排気温センサや、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサを備え、排気温センサや水温センサの検出値に基づき触媒温度Ｔｃｔを推定する処理が考えられる。より具体的には、まず、エンジンが駆動されない状況下において、外気と熱的な平衡状態となる場合におけるエンジン冷却水温に基づき触媒温度の初期値を算出する。そして、その後エンジンが駆動される状況下において、エンジン冷却水温の上昇度合いに基づき上記初期値からの触媒の温度上昇分を算出することで、触媒温度を推定すればよい。
【０１５０】
・ＶＣＴ装置４２としては、電動式のものを採用してもよい。
【０１５１】
・吸気バルブ特性としては、バルブタイミングに限らない。例えば、吸気バルブ３６の最大リフト量を可変とする機構を有するＶＣＴ装置を備え、吸気バルブ特性として、バルブタイミングに代えて、又はバルブタイミングと合わせて最大リフト量を採用してもよい。この場合、最大リフト量を大きくすると、燃焼室２６に供給される吸気量が増大することとなる。
【０１５２】
・吸気バルブ特性と関連付けられるパラメータとしては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、エンジン１８を動力供給源として駆動される冷暖房用の熱を生成するための車載圧縮機を備え、上記パラメータとして、圧縮機の単位時間あたりの生成熱量を採用してもよい。この場合、圧縮機の上記生成熱量が大きいほど、燃焼室２６に供給される吸気量が多くなるように吸気バルブ特性を設定すればよい。これは、圧縮機の上記生成熱量が大きいほど、圧縮機の駆動トルクが大きくなることから、エンジン１８の動力を大きくする必要があるためである。
【０１５３】
・上記実施形態では、吸気バルブ特性を２段階（「進角位置」又は「遅角位置」）に切り替え可能な構成としたがこれに限らず、３段階以上の多段階に切り替え可能な構成としてもよい。
【０１５４】
・触媒４８としては、上記実施形態に例示したものに限らず、例えば、酸化触媒を採用してもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１２…主機モータジェネレータ、１４…バッテリ、１６…補機モータジェネレータ、１８…エンジン、２６…燃焼室、３０…点火プラグ、３２…吸気通路、３６…吸気バルブ、４０…クランク軸、４２…ＶＣＴ装置、４６…排気通路、４８…触媒、５０…熱回収装置、６０…クラッチ、６２…ＥＣＵ（エンジンの制御装置の一実施形態）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載主機として主機回転機のみを備えて且つ、該主機回転機の電力供給源となるバッテリと、該バッテリを充電する補機回転機と、該補機回転機の動力供給源となるエンジンと、該エンジンの吸気バルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置とを備える電動車両に適用され、
前記エンジンの吸気通路上には、該エンジンの燃焼室に供給される吸気量を調節する手段が備えられず、
前記エンジンに要求される負荷と関連付けられて設定されて且つ互いに相違する複数の吸気バルブ特性の候補を有し、該エンジンに要求される負荷に基づき前記複数の吸気バルブ特性の候補から選択した１つの特性を該吸気バルブ特性として設定する処理を含む前記エンジンの燃焼制御処理を行う燃焼制御手段を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記エンジンを駆動させて前記補機回転機に発電させる発電モード処理、及び前記エンジンの排気熱を利用すべく前記燃焼制御処理を行う熱源モード処理のうち、いずれかの実行を指示する指示手段を更に備え、
前記複数の吸気バルブ特性の候補は、前記発電モード処理が行われる場合の前記補機回転機の発電電力及び前記熱源モード処理が行われる場合に要求される前記エンジンの動力と関連付けられて設定され、
前記燃焼制御手段は、前記指示手段によって前記発電モード処理及び前記熱源モード処理のうちいずれが指示されたかに基づき、前記複数の吸気バルブ特性の候補から１つの特性を選択して前記吸気バルブ特性を設定する処理を行うことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記複数の吸気バルブ特性の候補は、前記発電モード処理が行われる場合の前記補機回転機の発電電力が大きいほど、前記燃焼室に供給される吸気量が多くなるように設定されており、
前記発電モード処理は、前記車両の走行速度が高いほど、前記補機回転機の発電電力を大きく設定する処理であることを特徴とする請求項２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記エンジンの排気通路上には、排気浄化用触媒が備えられ、
前記熱源モード処理は、前記補機回転機に伝達される前記エンジンの出力軸の回転動力を前記発電モード処理が行われる場合よりも小さくした状態で、前記燃焼制御処理によって前記触媒を暖機させる処理であり、
前記燃焼制御手段は、前記発電モード処理を行うに先立ち、前記熱源モード処理を行うことを特徴とする請求項２又は３記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記燃焼制御手段は、前記触媒の温度が該触媒の活性温度以上になるまで前記熱源モード処理の実行を継続し、その後前記発電モード処理に移行させることを特徴とする請求項４記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記エンジンは、前記燃焼室に放電火花を発生させる点火プラグを備える火花点火式のものであり、
前記熱源モード処理は、前記発電モード処理が行われる場合よりも前記点火プラグによる点火タイミングを遅らせる処理であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記車両には、前記エンジンの出力軸と前記補機回転機との間の動力を伝達又は遮断するクラッチ手段が備えられ、
前記熱源モード処理は、前記クラッチ手段によって前記出力軸と前記補機回転機との間の動力を遮断した状態で行われる処理であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記エンジンは、前記燃焼室に放電火花を発生させる点火プラグを備える火花点火式のものであり、
前記熱源モード処理は、前記点火プラグによる点火タイミングを前記エンジンの圧縮上死点以降のタイミングとする処理であることを特徴とする請求項７記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記燃焼制御手段は、前記熱源モード処理が行われる場合、前記複数の吸気バルブ特性の候補から前記燃焼室に供給される吸気量を最小とする特性を選択して前記吸気バルブ特性として設定することを特徴とする請求項７又は８記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記エンジンの排気通路上には、該エンジンから排出される排気熱を回収する回収手段が備えられ、
前記熱源モード処理は、車室内の暖房要求があると判断された場合、前記回収手段によって回収された排気熱を用いて暖房する処理であることを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記エンジンの排気通路上には、排気浄化用触媒が備えられ、
前記回収手段は、前記排気通路のうち前記触媒の下流側に備えられ、
前記補機回転機の駆動動力を前記エンジンの出力軸に付与する処理を行いつつ、前記触媒の温度が活性温度以上になることを条件として、前記燃焼制御処理中に前記エンジンの点火プラグによる点火を停止させる点火カット処理と、前記付与する処理を行いつつ、前記熱源モード処理が行われる場合よりも前記点火プラグによる点火タイミングを遅らせる過遅角処理とのうち、少なくとも１つを含む急速熱源モード処理を行う手段を更に備え、
前記指示手段は、車室内の暖房要求度合いに応じて、前記回収手段によって回収された排気熱を用いて暖房すべく、前記熱源モード処理及び前記急速熱源モード処理のうちいずれかの実行を指示することを特徴とする請求項１０記載のエンジンの制御装置。
【請求項１２】
前記発電モード処理は、前記バッテリの蓄電量が高いほど、前記補機回転機の発電電力を小さく設定する処理であることを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１】
車載主機として主機回転機のみを備えて且つ、該主機回転機の電力供給源となるバッテリと、該バッテリを充電する補機回転機と、該補機回転機の動力供給源となるエンジンと、該エンジンの吸気バルブ特性を可変とするバルブ特性可変装置とを備える電動車両に適用され、
前記エンジンの吸気通路上には、該エンジンの燃焼室に供給される吸気量を調節する手段が備えられず、
前記エンジンに要求される負荷と関連付けられて設定されて且つ互いに相違する複数の吸気バルブ特性の候補を有し、該エンジンに要求される負荷に基づき前記複数の吸気バルブ特性の候補から選択した１つの特性を該吸気バルブ特性として設定する処理を含む前記エンジンの燃焼制御処理を行う燃焼制御手段を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記エンジンを駆動させて前記補機回転機に発電させる発電モード処理、及び前記エンジンの排気熱を利用すべく前記燃焼制御処理を行う熱源モード処理のうち、いずれかの実行を指示する指示手段を更に備え、
前記複数の吸気バルブ特性の候補は、前記発電モード処理が行われる場合の前記補機回転機の発電電力及び前記熱源モード処理が行われる場合に要求される前記エンジンの動力と関連付けられて設定され、
前記燃焼制御手段は、前記指示手段によって前記発電モード処理及び前記熱源モード処理のうちいずれが指示されたかに基づき、前記複数の吸気バルブ特性の候補から１つの特性を選択して前記吸気バルブ特性を設定する処理を行うことを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記複数の吸気バルブ特性の候補は、前記発電モード処理が行われる場合の前記補機回転機の発電電力が大きいほど、前記燃焼室に供給される吸気量が多くなるように設定されており、
前記発電モード処理は、前記車両の走行速度が高いほど、前記補機回転機の発電電力を大きく設定する処理であることを特徴とする請求項２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記エンジンの排気通路上には、排気浄化用触媒が備えられ、
前記熱源モード処理は、前記補機回転機に伝達される前記エンジンの出力軸の回転動力を前記発電モード処理が行われる場合よりも小さくした状態で、前記燃焼制御処理によって前記触媒を暖機させる処理であり、
前記燃焼制御手段は、前記発電モード処理を行うに先立ち、前記熱源モード処理を行うことを特徴とする請求項２又は３記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記燃焼制御手段は、前記触媒の温度が該触媒の活性温度以上になるまで前記熱源モード処理の実行を継続し、その後前記発電モード処理に移行させることを特徴とする請求項４記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記エンジンは、前記燃焼室に放電火花を発生させる点火プラグを備える火花点火式のものであり、
前記熱源モード処理は、前記発電モード処理が行われる場合よりも前記点火プラグによる点火タイミングを遅らせる処理であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記車両には、前記エンジンの出力軸と前記補機回転機との間の動力を伝達又は遮断するクラッチ手段が備えられ、
前記熱源モード処理は、前記クラッチ手段によって前記出力軸と前記補機回転機との間の動力を遮断した状態で行われる処理であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記エンジンは、前記燃焼室に放電火花を発生させる点火プラグを備える火花点火式のものであり、
前記熱源モード処理は、前記点火プラグによる点火タイミングを前記エンジンの圧縮上死点以降のタイミングとする処理であることを特徴とする請求項７記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記燃焼制御手段は、前記熱源モード処理が行われる場合、前記複数の吸気バルブ特性の候補から前記燃焼室に供給される吸気量を最小とする特性を選択して前記吸気バルブ特性として設定することを特徴とする請求項７又は８記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記エンジンの排気通路上には、該エンジンから排出される排気熱を回収する回収手段が備えられ、
前記熱源モード処理は、車室内の暖房要求があると判断された場合、前記回収手段によって回収された排気熱を用いて暖房する処理であることを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記エンジンの排気通路上には、排気浄化用触媒が備えられ、
前記回収手段は、前記排気通路のうち前記触媒の下流側に備えられ、
前記補機回転機の駆動動力を前記エンジンの出力軸に付与する処理を行いつつ、前記触媒の温度が活性温度以上になることを条件として、前記燃焼制御処理中に前記エンジンの点火プラグによる点火を停止させる点火カット処理と、前記付与する処理を行いつつ、前記熱源モード処理が行われる場合よりも前記点火プラグによる点火タイミングを遅らせる過遅角処理とのうち、少なくとも１つを含む急速熱源モード処理を行う手段を更に備え、
前記指示手段は、車室内の暖房要求度合いに応じて、前記回収手段によって回収された排気熱を用いて暖房すべく、前記熱源モード処理及び前記急速熱源モード処理のうちいずれかの実行を指示することを特徴とする請求項１０記載のエンジンの制御装置。
【請求項１２】
前記発電モード処理は、前記バッテリの蓄電量が高いほど、前記補機回転機の発電電力を小さく設定する処理であることを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８４６９５（Ｐ２０１２−１８４６９５Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７５１４（Ｐ２０１１−４７５１４）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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