エンジン制御装置
【課題】エンジンから排出される排気の浄化を適正に実施する。
【解決手段】本車両制御システムは、エンジン１０とモータ２８とを動力源とするハイブリッド車両に適用される。モータ２８は、エンジン１０の始動装置としても機能する。ハイブリッドＥＣＵ６０は、エンジン停止に伴うエンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン出力軸２５が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定し、空回し条件が成立したと判定された場合に、エンジン１０から触媒２２への空気の供給を制限する供給制限手段としてのＥＧＲ弁２４を、エンジン空回し状態において空気供給制限の状態に制御する。
【解決手段】本車両制御システムは、エンジン１０とモータ２８とを動力源とするハイブリッド車両に適用される。モータ２８は、エンジン１０の始動装置としても機能する。ハイブリッドＥＣＵ６０は、エンジン停止に伴うエンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン出力軸２５が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定し、空回し条件が成立したと判定された場合に、エンジン１０から触媒２２への空気の供給を制限する供給制限手段としてのＥＧＲ弁２４を、エンジン空回し状態において空気供給制限の状態に制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御装置に関し、詳しくは、酸素を吸着又は放出する排気浄化触媒により排気の浄化を行うエンジンの後処理装置について、触媒の酸素吸着量を適正に制御するためのエンジン制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの排気中に含まれるＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを浄化するための触媒として三元触媒が知られている。三元触媒は、排気系に配置され、排気中の酸素量に応じて酸素の吸着及び放出を行うことで排気中のＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを浄化する。すなわち、排気の空燃比が理論空燃比に対してリーン側の場合には、触媒の酸素吸着能によりＮＯｘが還元され、リッチ側の場合には、触媒に吸着された酸素が排気中に放出されることによりＨＣやＣＯが酸化される。
【０００３】
ところで、所謂アイドルストップ車やハイブリッド車では、エンジンの自動停止及び再始動が繰り返し実施され、エンジン再始動時には、燃焼開始前において、スタータや電動機（モータ）によりエンジンの出力軸が回転される、すなわちエンジンが空回しされた状態になる。このエンジン空回し状態では、吸気系から導入された空気が触媒に供給され、その供給された空気中の酸素が三元触媒に吸着されることにより、触媒の酸素吸着量が過多になることが考えられる。この酸素の吸着過多の状態では、エンジン始動時において、触媒によるＮＯｘ還元を適正に実施できないおそれがある。
【０００４】
エンジン始動時における触媒の酸素吸着過多の状態を解消し、ＮＯｘ還元を適正に行うための方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、触媒が新品状態の場合と劣化状態の場合とで、エンジン始動時におけるエンジン燃焼開始前での触媒のＯ2ストレージ量が異なることに着目し、触媒の状態に合わせてエンジン始動時の燃料噴射量を可変にすることが開示されている。つまり、この特許文献１では、エンジンの始動時燃料増量を行う際に、触媒状態に応じた量の燃料（ＨＣ）を噴射することにより、触媒に吸着された酸素が触媒から放出されるようにし、これにより、触媒の酸素吸着過多の状態が解消されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９０４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のものでは、触媒の酸素吸着量を減らすべく、エンジン空回し状態において触媒に吸着された酸素に見合う量の燃料を噴射する必要があり、特に、Ｏ2ストレージ量が多くなりやすい触媒の新品状態では、燃費悪化を招いたり触媒暖機前ではＨＣの排出量が増加してエミッション悪化を招いたりすることが懸念される。
【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、エンジンから排出される排気の浄化を適正に実施することができるエンジンの制御装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【０００９】
本発明は、エンジンと、前記エンジンの始動装置と、該エンジンの排気通路に配置され酸素を吸着又は放出する排気浄化触媒とを備えるシステムに適用され、エンジン停止後、前記エンジンの再始動要求があった場合に、前記始動装置により該エンジンの出力軸を回転させてエンジン再始動を行うエンジン制御装置に関するものである。請求項１に記載の発明は、エンジン停止に伴う前記エンジンの燃焼停止状態において前記出力軸が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定する条件判定手段と、前記条件判定手段により前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記エンジンから前記排気浄化触媒への空気の供給を制限する供給制限手段を、前記エンジン空回し状態において空気供給制限の状態に制御する制限制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
要するに、エンジン停止時やそのエンジン停止後の再始動時、具体的には、エンジン停止要求からエンジン回転が停止するまでの期間や、エンジン停止後の再始動要求に伴い始動装置によりエンジン出力軸を回転させる期間では、エンジンの燃焼停止状態においてエンジン出力軸が回転された状態（空回し状態）になることがある。このエンジンの空回し状態では、エンジンに導入された空気（新気）がそのまま排気通路に流れ込み、排気浄化触媒に空気が供給される。かかる場合、空気に含まれる酸素が触媒に吸着され、その結果、触媒が、酸素の吸着過多の状態（例えば酸素飽和状態）になることが考えられる。そのような酸素吸着過多の状態では、次回のエンジンの燃焼再開時において、触媒の排気浄化性能が適正に発揮されず、つまり触媒が排気中のＮＯｘから酸素を奪うことができず、ＮＯｘ浄化を適正に実施できないおそれがある。
【００１１】
その点に鑑み、本発明では、エンジン空回り状態において触媒への空気の供給を制限することにより、触媒に酸素が過剰に吸着されるのを回避する。これにより、次回のエンジンの燃焼再開時においてＮＯｘ還元を適正に実施することができ、ひいては排気浄化を適正に実施することができる。
【００１２】
エンジン停止後の再始動時においてエンジンの燃焼を開始する前では、始動装置によるエンジン出力軸の回転によりエンジンに空気が導入され、その導入された空気が触媒に供給される。したがって、請求項２に記載の発明のように、供給制限手段を触媒への空気の供給制限の状態にした後に始動装置によるエンジン出力軸の回転を開始するとよい。こうすることにより、触媒への空気の供給制限を、始動装置によるエンジン出力軸の回転開始当初から実施することができ、触媒の酸素吸着を好適に抑制できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、所定の停止条件が成立した場合に前記エンジンの自動停止を行うとともに、前記停止条件の成立後に所定の再始動条件が成立した場合に前記再始動要求があったものとしてエンジン再始動を行うエンジン制御装置において、前記停止条件が成立した場合に前記空回し条件が成立したものと判定し、前記停止条件が成立したと判定されてから、前記再始動条件の成立に伴い前記エンジンの燃焼を再開するよりも前までの期間で、前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御する。この構成によれば、エンジン停止要求からエンジン回転が停止するまでの期間及びエンジン停止後の再始動要求に伴い始動装置によりエンジン出力軸を回転させる期間で触媒への空気の供給制限が実施されることにより、エンジン停止／再始動の一連の流れにおいて触媒の酸素吸着を抑制できる。
【００１４】
走行用モータが始動装置としても機能し、エンジンと走行用モータとを動力源とする所謂ハイブリッド車両では、エンジン運転効率を高めるべく、エンジン始動時において、始動装置によるエンジン出力軸の回転をエンジン回転速度が安定するまで行った後、具体的には、エンジンのアイドル回転速度（例えば７００ｒｐｍ）よりも高いエンジン回転速度（例えば１０００〜２０００ｒｐｍ）までクランキングを行った後、エンジンの燃焼を再開する場合がある。この場合、エンジン回転速度の安定化を待ってから燃焼を再開するため、エンジンが空回し状態で保持される時間が長く、その結果、触媒が酸素過多の状態になりやすいことが考えられる。
【００１５】
したがって、請求項４に記載の発明のように、前記エンジンに加え、走行用モータを動力源として備える車両に適用されるものとし、前記走行用モータが前記始動装置として機能するものであり、前記再始動要求に伴う前記始動装置による前記出力軸の回転実施期間において前記エンジンの回転速度が所定の回転速度で安定した状態になったことを判定する状態判定手段と、前記状態判定手段により前記回転速度が安定した状態になったと判定された後に前記エンジンの燃焼を再開する再始動制御手段と、を備える構成において、エンジン再始動に際し、燃焼が再開される前の期間で触媒への空気の供給を制限することにより、触媒に酸素が過剰に吸着されるのを回避できるといった効果を好適に得ることができる。
【００１６】
エンジンとモータとを動力源とする所謂ハイブリッド車両では、エンジン再始動要求として、車両走行要求に基づくものや、蓄電装置の充電要求に基づくものがある。このうち、エンジン再始動要求が車両走行要求に基づく場合には、走行性優先のため、充電要求に比べて、エンジンをできるだけ速やかにかつ確実に始動させる必要性があると考えられる。
【００１７】
その点に鑑み、請求項５に記載の発明では、前記出力軸の回転により発電する発電機と、該発電機と電力のやり取りが可能な蓄電装置とを備える車両に適用され、前記発電機が前記始動装置として機能するものであり、前記条件判定手段は、前記空回し条件の成立が、前記蓄電装置の充電要求による前記再始動要求及び車両走行要求による前記再始動要求のいずれによるものかを判定し、前記制限制御手段は、前記条件判定手段により、前記空回し条件の成立が前記充電要求による前記再始動要求であると判定された場合に、前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御し、前記車両走行要求による前記再始動要求であると判定された場合に、前記供給制限手段を前記空気の供給が制限されていない状態に制御する。こうすることにより、エンジン再始動の要求内容に即して、エンジンの始動性の確保と触媒性能の確保とをバランスよく実現することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、前記排気通路において前記排気浄化触媒の上流側と前記エンジンの吸気系とを接続するＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路に配置され前記エンジンの排気を前記吸気系に還流させる還流量を調整するＥＧＲ弁とを備えるシステムにおいて、前記供給制限手段を前記ＥＧＲ弁とし、前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記還流量を増量する側に前記ＥＧＲ弁を制御する。還流量を増加する側にＥＧＲ弁を制御することにより、エンジンから触媒へ流れる空気の少なくとも一部が吸気側に戻される。これにより、触媒に供給される空気量を少なくすることができ、触媒の酸素吸着が抑制される。
【００１９】
あるいは、請求項７に記載の発明のように、前記排気通路において前記排気浄化触媒の上流側に、前記エンジンから前記排気浄化触媒への空気の流量を調整する流量調整弁が配置されており、前記供給制限手段を前記流量調整弁とし、前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記空気の流量を減量する側に前記流量調整弁を制御する構成としてもよい。
【００２０】
特に、排気通路において排気浄化触媒の上流側であってＥＧＲ通路と排気通路との接続部分よりも上流側に流量調整弁を配置し、空回し条件が成立した場合に、流量調整弁に加えてＥＧＲ弁を制御する構成とするとよい。つまり、エンジン空回り状態では、触媒への空気流量を減量する側に流量調整弁を制御し、かつ還流量を増量する側にＥＧＲ弁を制御する構成とする。この構成によれば、流量調整弁により触媒への空気の供給を制限できるとともに、その供給制限に伴う排気通路内の圧力上昇をＥＧＲ弁により抑制できる。よって、触媒への空気の供給制限に際し、流量調整弁単独による制御に比べて始動装置の負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両制御システムの全体概略を示す構成図。
【図２】ＥＧＲ弁の開度及びＯ2ストレージ量の推移を示すタイムチャート。
【図３】エンジン停止要求時の処理手順を示すフローチャート。
【図４】エンジン再始動要求時の処理手順を示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態のエンジン制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図６】第２の実施形態のエンジン再始動要求時の処理手順を示すフローチャート。
【図７】第３の実施形態の車両制御システムの全体概略を示す構成図。
【図８】第３の実施形態のエンジン制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図９】第３の実施形態のエンジン再始動要求時の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、エンジンとモータとを動力源とするハイブリッド車両における車両制御システムの制御装置に具体化している。当該制御システムにおいては、エンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）とハイブリッド電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）とが設けられている。そして、エンジンＥＣＵを中枢として、エンジンにおける燃料噴射量制御や点火時期制御等を実施し、ハイブリッドＥＣＵを中枢として、車両のシステム全体を制御する。本制御システムの全体概略を示す構成図を図１に示す。
【００２３】
図１において、エンジン１０には、吸気管１１と排気管１２とが接続されており、吸気管１１には気筒内への吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１３が設けられている。スロットルバルブ１３は、モータ等からなるスロットルアクチュエータ１４により電気的に開閉駆動される空気量調整手段である。スロットルアクチュエータ１４にはスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度）を検出するためのスロットルセンサが内蔵されている。
【００２４】
エンジン１０は、同エンジン１０の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射手段としてのインジェクタ１５と、気筒ごとに設けられた点火プラグ１６に点火火花を発生させる点火手段としてのイグナイタ（点火装置）１７と、吸気ポート及び排気ポートにそれぞれ配置された通路開閉手段としての吸気バルブ１８及び排気バルブ１９とを備えている。吸気バルブ１８及び排気バルブ１９は、エンジン１０の出力軸２５の回転に伴い開閉する機械駆動式となっている。
【００２５】
なお、本実施形態では、吸気ポート噴射式エンジンを採用しており、インジェクタ１５が吸気ポート近傍に設けられる構成としているが、これに代えて、直噴式エンジンを採用し、インジェクタ１５が各気筒のシリンダヘッド等に設けられる構成としてもよい。
【００２６】
排気管１２には、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとしてのＡ／Ｆセンサ２１が設けられている。また、排気管１２において、Ａ／Ｆセンサ２１の下流側には排気浄化装置としての触媒２２が設けられている。
【００２７】
触媒２２は、例えば三元触媒であり、排気が通過する際に排気中の有害成分等を浄化する。具体的には、触媒２２は、リーン雰囲気で酸素を吸着する機能（Ｏ2ストレージ機能）を有しており、リーン雰囲気の後にリッチ雰囲気に曝されることにより、吸着した酸素を放出する。そして、排気の空燃比が理論空燃比に対してリーン側の場合には、触媒２２は、Ｏ2ストレージ機能により排気中のＮＯｘを還元し、リッチ側の場合には、吸着した酸素を排気中に放出することにより、排気中のＨＣやＣＯを酸化する。
【００２８】
また、本システムには、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系に導入するＥＧＲ装置（排気再循環装置）が設けられている。すなわち、吸気管１１と排気管１２との間には、一端が吸気管１１のスロットルバルブ下流側に接続され、かつ他端が排気管１２の触媒２２上流側に接続されたＥＧＲ配管２３が設けられており、そのＥＧＲ配管２３の途中に、電磁式のＥＧＲ弁２４が設けられている。この場合、ＥＧＲ弁２４の開度を調整することで、ＥＧＲ還流量が増減調整されるようになっている。
【００２９】
エンジン１０の出力軸２５には、遊星ギアを用いた動力分配装置２６が接続されている。動力分配装置２６には、ギア軸２７を介して、電動機及び発電機として駆動可能なモータ２８が接続されており、ギア軸２９、ディファレンシャルギア３１及び駆動軸３２を介して車輪（駆動輪）３３が接続されている。これにより、エンジン１０とモータ２８とが同一の駆動軸３２に動力を出力可能になっている。
【００３０】
モータ２８は、インバータ３４を介して高圧バッテリ３５に接続されている。モータ２８が発電機として駆動する場合には、モータ２８で発電した電力が、インバータ３４で交流から直流に変換された後、高圧バッテリ３５に充電される。一方、モータ２８が電動機として駆動する場合には、高圧バッテリ３５からの電力が、インバータ３４を介してモータ２８に供給される。高圧バッテリ３５の残容量（ＳＯＣ）は、電流センサ３６により検出される充放電電流に基づいて算出される。
【００３１】
エンジンＥＣＵ５０及びハイブリッドＥＣＵ６０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を主体として構成され、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、エンジン１０や車両の駆動に関する各種制御を実施する。
【００３２】
具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、エンジン１０の所定クランク角毎に矩形状のクランク角信号を出力するクランク角センサ３７や、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温センサ３８等といったエンジン１０の運転状態を検出する各種センサ等からの検出信号を入力し、それらの各種信号に基づいて、燃料噴射量や点火時期等を演算してインジェクタ１５や点火装置１７の駆動を制御する。また、エンジンＥＣＵ５０は、ハイブリッドＥＣＵ６０と電気的に接続されており、ハイブリッドＥＣＵ６０からの制御信号に基づいてエンジン１０を制御する。
【００３３】
ハイブリッドＥＣＵ６０は、イグニッションスイッチ３９や電流センサ３６、車両の運転に関する各種情報を検出する各種センサから検出信号を入力し、それらの各種信号に基づいて、モータ２８やインバータ３４等の駆動を制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ６０は、エンジンＥＣＵ５０と各種制御信号やデータ等のやり取りを行い、エンジン１０の燃費効率を考慮した車両走行モードによりエンジン１０及びモータ２８を制御したり、アイドルストップ制御を実施したりする。
【００３４】
車両走行モードによる制御について詳しくは、例えば車両の発進時や低負荷走行時のようにエンジン１０の燃費効率が悪い領域では、エンジン１０を運転停止状態（燃焼停止状態）にして、モータ２８の動力のみで車輪３３を回転させる。また、中負荷走行時では、基本的にはエンジン１０の動力で車輪３３を回転させ、車両加速時や高負荷走行時のようにエンジン動力のみでは所望量の動力を出力できない場合には、エンジン１０を始動し、エンジン１０とモータ２８との動力で車輪３３を回転させる。また、モータ走行中に高圧バッテリ３５の残容量（ＳＯＣ）が所定量以下になった場合においてもエンジン１０を始動し、これにより、高圧バッテリ３５の充電を行う。
【００３５】
次に、アイドルストップ制御について詳述する。アイドルストップ制御は、概略として、エンジン１０のアイドル運転時に所定のアイドル停止条件が成立すると当該エンジン１０を自動停止させるとともに、その後、所定のアイドル再始動条件が成立するとエンジン１０を再始動させるものである。アイドル停止条件としては、例えば、アクセル操作量がゼロになったこと、ブレーキペダルの踏込み操作が行われたこと、車速が所定値以下まで低下したこと等の少なくともいずれかが含まれる。また、アイドル再始動条件としては、エンジン停止状態においてアクセル操作が行われたこと、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたこと等の少なくともいずれかが含まれる。
【００３６】
エンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン１０を始動させる場合、本システムでは、モータ２８を始動装置として用いる。すなわち、高圧バッテリ３５に蓄えられた電力を、インバータ３４を介してモータ２８に供給し、これにより出力されるモータ２８の動力でエンジン１０の出力軸２５を回転させる（クランキングを行う）。その後、エンジン１０の燃焼を開始する。
【００３７】
モータ２８によるクランキングについて、特に本実施形態では、モータ２８によるエンジン出力軸２５の回転をエンジン回転速度が安定するまで行うものとし、具体的には、エンジン１０のアイドル回転速度（例えば７００ｒｐｍ）よりも高いエンジン回転速度であるモータ始動回転速度ＮＥａ（例えば１０００〜２０００ｒｐｍ）でエンジン回転速度が安定するまで、エンジン１０の燃焼停止状態でモータ２８によるエンジン出力軸２５の回転を実施することとしている。つまり、エンジン始動に際しては、エンジン運転効率を高めるべく、エンジン運転効率がさほど良好でない低回転域ではモータ２８によりエンジン出力軸２５を回転させるものとし、エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａまで上昇し、かつその回転速度ＮＥａで安定した状態になった後に、モータ２８による回転からエンジン１０の燃焼による回転に切り替えるべく、エンジン１０の燃焼を再開するようにしている。この場合、車両の共振回転速度域（例えば４００〜５００ｒｐｍ）を迅速に通過した後にエンジン１０の燃焼が開始されることにより、エンジン始動時における車両の振動を抑制できる点においても有意である。さらに、エンジン１０において空気の流速が比較的速い状態で初回の燃料噴射及び点火を行うことができ、より少ない燃料量でエンジン１０を確実に始動できる点においても有意である。
【００３８】
なお、モータ始動回転速度ＮＥａは、所謂スタータモータのクランキング回転速度（例えば２００ｒｐｍ）よりも高い回転速度でもある。
【００３９】
ところで、アイドルストップ制御や車両走行モードの切り替えに伴いエンジン１０の自動停止及び再始動を行う場合、エンジン停止時であれば、エンジン１０の燃焼を停止してからエンジン出力軸２５の回転が停止するまでの期間、エンジン再始動時であれば、モータ２８により出力軸２５の回転を開始してから燃焼が再開されるまでの期間では、エンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン出力軸２５が回転された状態、すなわちエンジン１０が空回しされた状態になる。このエンジン空回し状態では、吸気管１１に導入された空気が気筒を経由して排気管１２内に流れ込み、更には触媒２２に供給される。この場合、触媒２２がリーン雰囲気に曝されることとなり、空気に含まれる酸素が触媒２２に吸着される。つまり、触媒２２の酸素吸着量（Ｏ2ストレージ量）が、ＨＣ，ＣＯの酸化とＮＯｘの還元との双方を適正に実施可能な中立状態に保たれず、酸素の吸着過多の状態になることが考えられる。このような酸素吸着過多の状態では、次回のエンジン１０の燃焼再開時において、触媒２２が排気中のＮＯｘから酸素を奪うことができず、その結果、ＮＯｘ浄化を適正に実施できないおそれがある。
【００４０】
特に、本システムでは、エンジン１０のクランキングに際し、エンジン回転速度を比較的高いモータ始動回転速度ＮＥａ（１０００〜２０００ｒｐｍ）まで上昇させ、その回転速度ＮＥａで安定化するのを待ってからエンジン１０の燃焼を再開する。そのため、エンジン１０が空回し状態で保持される時間が長くなり、触媒が酸素過多の状態になりやすいことが考えられる。また、モータ始動回転速度ＮＥａが比較的高いことから、エンジン空回しの状態での空気の流速が速くなり、その結果、触媒２２に送られる空気量（酸素量）が多くなる、つまり触媒２２での酸素吸着過多の状態が起きやすいと考えられる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、エンジン停止に伴うエンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン出力軸２５が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定し、空回し条件が成立したと判定された場合に、そのエンジン空回し状態においてエンジン１０から触媒２２への空気の供給を制限することとしている。
【００４２】
詳細には、本実施形態では、ＥＧＲ弁２４を、エンジンから前記排気浄化触媒への空気の供給を制限する供給制限手段として用い、上記空回し条件が成立した場合、ここではエンジン１０の停止要求があった場合に、ＥＧＲ弁２４を閉弁した状態から開弁した状態、より具体的には全閉状態から全開状態に切り替える。これにより、エンジン停止要求からエンジン回転が停止するまでの期間、及びエンジン停止後の再始動要求に伴い始動装置によりエンジン出力軸を回転させる期間、触媒２２への空気の供給を制限する。そして、エンジン１０の燃焼を再開する前に、ＥＧＲ弁２４を閉弁状態（全閉）に切り替え、触媒２２への空気の供給制限を解除する。
【００４３】
図２は、エンジン１０の停止要求があってから、再始動要求に伴いエンジン１０の燃焼を再開するまでの期間におけるＥＧＲ弁２４の開度及びＯ2ストレージ量の推移を示すタイムチャートである。図中、（ａ）はエンジン回転速度、（ｂ）はエンジン１０の燃焼／燃焼停止、（ｃ）はＥＧＲ弁の開度、（ｄ）は触媒２２のＯ2ストレージ量の推移をそれぞれ示す。また、図中、実線は、エンジン１０の空回し状態において触媒２２への空気の供給を制限する場合を示し、一点鎖線は、触媒２２への空気の供給制限を実施しない場合を示している。
【００４４】
本実施形態では、図２の実線で示すように、エンジン運転中にエンジン１０の停止要求があった場合、その要求タイミングｔ１１から、予め定めたディレイ時間ＴＡが経過した後のタイミングｔ１２で、ＥＧＲ弁２４を全閉状態から全開状態に切り替える。ここで、ディレイ時間ＴＡは、気筒内及び触媒２２上流側の排気管１２内に残留している排気が触媒２２下流側まで排出されるまでに要する時間として定めてある。
【００４５】
エンジン停止要求後におけるエンジン１０の運転停止期間では、ＥＧＲ弁２４の全開状態をそのまま保持する。このエンジン運転停止状態において再始動要求があった場合、その要求タイミングｔ１４でモータ２８によるエンジン１０のクランキングを開始し、エンジン回転速度ＮＥを上昇させる。そして、エンジン回転速度ＮＥが、アイドル回転速度よりも高いモータ始動回転速度ＮＥａ（本実施形態では１０００〜２０００ｒｐｍ）に達し、その回転速度ＮＥａにおいて所定時間の間エンジン１０が安定した状態が継続されると、タイミングｔ１５でＥＧＲ弁２４を閉弁状態に切り替える。また、その切替タイミングｔ１５から所定時間ＴＢが経過した後のタイミングｔ１６で、エンジン１０の燃料噴射及び点火を再開する。
【００４６】
なお、所定時間ＴＢは、ＥＧＲ弁２４を全閉状態にするための信号を出力してから、ＥＧＲ弁２４の実開度が全閉開度になるまでに要する時間に基づき定めてある。つまり、本実施形態では、ＥＧＲ弁２４が全閉状態になった後に燃料噴射及び点火を再開することとしている。
【００４７】
エンジン空回し状態においてＥＧＲ弁２４を開弁する場合（実線の場合）、ＥＧＲ弁２４の閉弁状態を維持する構成（一点鎖線の場合）に比べて、エンジン１０の空回し状態において触媒２２に供給される空気量が低減され、これにより、触媒２２のＯ2ストレージ量の増加が抑制される。つまり、エンジン１０の燃焼再開時に、触媒２２のＯ2ストレージ量を適正な量にしておくことができ、その結果、エンジン１０の燃焼開始当初から排気中のＨＣやＣＯ，ＮＯｘの還元を適正に実施することが可能になる。
【００４８】
次に、本システムのエンジン制御の処理手順について、図３及び図４のフローチャートを用いて説明する。ここで、図３は、エンジン１０の停止要求があった場合の処理手順を示すフローチャートであり、図４は、エンジン停止要求後においてエンジン１０の再始動要求があった場合の処理手順を示すフローチャートである。これらの処理は、ハイブリッドＥＣＵ６０により所定周期毎に実行される。
【００４９】
図３において、まずステップＳ１１では、エンジン１０の停止要求があったか否かを判定する。停止要求としては、アイドル停止条件の成立に伴うものや、車両走行モードの切り替えに伴うもの等を含む。停止要求があった場合、ステップＳ１２へ進み、燃料噴射及び点火を停止する。
【００５０】
ステップＳ１３では、エンジン停止要求のタイミングからディレイ時間ＴＡが経過したか否かを判定する。そして、ディレイ時間ＴＡが経過したことを条件にステップＳ１４へ進み、ＥＧＲ弁２４を全閉状態から全開状態に切り替え、本処理を終了する。
【００５１】
続いて、エンジン停止後にエンジン１０の再始動要求があった場合の処理について、図４を用いて説明する。図４において、まずステップＳ２１では、エンジン停止後にエンジン１０の再始動要求があったか否かを判定する。再始動要求としては、アイドル再始動条件の成立に伴うものや、車両走行モードの切り替えに伴うもの、具体的には、モータ走行中における高圧バッテリ３５の充電要求に伴うものや、車両の加速要求や高速走行要求といった車両走行要求に伴うものなどを含む。そして、エンジン再始動要求があった場合にステップＳ２２へ進む。
【００５２】
ステップＳ２２では、モータ２８の通電を開始してエンジン１０のクランキングを開始する。また、ステップＳ２３では、エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａで安定した状態になったか否かを判定する。エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａ付近で維持される状態が所定時間継続し、エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａで安定した状態になったと判定されると、ステップＳ２４へ進み、ＥＧＲ弁２４を全開状態から全閉状態に切り替える。その後、ステップＳ２５において、ＥＧＲ弁２４の全閉への切替後、所定時間経過したタイミングで燃料噴射及び点火を開始する。
【００５３】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００５４】
エンジン停止に伴うエンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン出力軸２５が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定し、空回し条件が成立したと判定された場合に、そのエンジン空回し状態においてエンジン１０から触媒２２への空気の供給を制限する構成としたため、触媒２２に酸素が過剰に吸着されるのを回避することができる。これにより、次回のエンジン１０の燃焼再開時においてＮＯｘ還元を適正に実施することができ、ひいては排気浄化を適正に実施することができる。
【００５５】
また、エンジン空回し状態においてエンジン１０から触媒２２への空気の供給を制限する構成であることから、触媒２２への空気の供給制限を実施しない場合に比べて、触媒２２に吸着される酸素量を少なくできる。よって、エンジン始動時において燃焼開始前では、触媒２２を中立状態にするための燃料（ＨＣ）の供給が不要であるか、又は必要であっても、その燃料量をできるだけ少なくすることができる。
【００５６】
エンジン再始動時では、触媒２２への空気の供給制限の状態になった後にモータ２８によるエンジン１０のクランキングが開始される構成としたため、触媒２２への空気の供給制限を、エンジン１０のクランキング開始当初から実施することができる。
【００５７】
エンジン停止要求があった場合に、エンジン空回し条件が成立したものとして触媒２２への空気の供給制限を開始し、その後、エンジン１０の燃焼を再開するまでの期間、その空気の供給制限状態を維持する構成としたため、エンジン停止／再始動の一連の流れにおいて触媒２２の酸素吸着を抑制できる。
【００５８】
エンジン１０のクランキングに際し、エンジン回転速度を比較的高いモータ始動回転速度ＮＥａまで上昇させ、その回転速度ＮＥａで安定化するのを待ってからエンジン１０の燃焼を再開する構成では、エンジン１０が空回し状態で保持される時間が長くなり、触媒２２が酸素過多の状態になりやすいと考えられる。このような構成に本発明を適用することにより、排気浄化を適正に実施できるといった効果を好適に得ることができる。
【００５９】
触媒２２への空気の供給制限をＥＧＲ弁２４により行う構成とし、エンジン空回し条件が成立した場合にＥＧＲ弁２４を開弁状態にすることにより、エンジン１０から触媒２２へ流れる空気の少なくとも一部を吸気側に戻すことができる。よって、ＥＧＲ装置を有するシステムでは、エンジン空回り状態における触媒２２の酸素吸着の抑制を、新たな構成を追加することなく実施することができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、上述した第１の実施形態との相違点を中心に説明する。上記実施形態では、エンジン停止要求があった場合に、エンジン空回し条件が成立したものとしてＥＧＲ弁２４を全開状態に切り替える構成としたが、本実施形態ではこの構成を変更する。すなわち、本実施形態では、エンジン停止後においてエンジン１０の再始動要求があった場合に、エンジン空回し条件が成立したものとしてＥＧＲ弁２４を全開状態に切り替える。
【００６１】
図５は、本実施形態のエンジン制御の具体的態様を示すタイムチャートである。図中、（ａ）はエンジン回転速度、（ｂ）はエンジン１０の燃焼／燃焼停止、（ｃ）はモータ２８の駆動／駆動停止、（ｄ）はＥＧＲ弁２４の開度の推移をそれぞれ示す。また、（ｄ）中、一点鎖線はＥＧＲ弁２４の目標開度の推移を示し、実線は実開度の推移を示している。
【００６２】
図５において、エンジン停止要求後では、ＥＧＲ弁２４の目標開度は全閉開度に設定されている。そして、エンジン停止後、エンジン１０の再始動要求があった場合、その要求タイミングｔ２１でＥＧＲ弁２４の目標開度を全閉開度から全開開度に変更する。これにより、ＥＧＲ弁２４が全開状態に切り替わる。
【００６３】
続いて、要求タイミングｔ２１から切替所要時間ＴＣが経過した後のタイミングｔ２２で、モータ２８の駆動を開始する。ここで、切替所要時間ＴＣは、ＥＧＲ弁２４の目標開度を全開開度に変更してから、ＥＧＲ弁２４が全開状態になるまでに要する時間に基づき定めてあり、その所要時間よりも大きい値としてある。つまり、本実施形態では、ＥＧＲ弁２４が全開状態になった後にモータ２８によるエンジン出力軸２５の回転（クランキング）を行うものとしている。
【００６４】
エンジン１０のクランキングに伴い、エンジン回転速度ＮＥがモータ始動回転速度ＮＥａ（本実施形態では１０００〜２０００ｒｐｍ）に達し、その回転速度ＮＥａにおいて所定時間エンジン１０が安定した状態が継続されると、タイミングｔ２３でＥＧＲ弁２４の目標開度を全閉開度に変更する。これにより、ＥＧＲ弁２４が全閉状態に切り替わる。また、ＥＧＲ弁２４が全閉状態に切り替わった後のタイミングｔ２４で、エンジン１０の燃料噴射及び点火を再開する。
【００６５】
次に、本実施形態のエンジン再始動時におけるエンジン制御の処理手順について、図６のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ハイブリッドＥＣＵ６０により所定周期毎に実行される。なお、上記第１の実施形態における図４と同じ処理については、図４と同じステップ番号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図６において、まずステップＳ３１では、図４のステップＳ２１と同じ処理、すなわちエンジン停止後にエンジン１０の再始動要求があったか否かの判定を実行し、同要求があった場合には、ステップＳ３２において、ＥＧＲ弁２４を全開状態に切り替える。
【００６７】
続くステップＳ３３では、モータ２８の回転の許否、すなわち、触媒２２の上流側から下流側への空気の流通を許可するか否かを判定する。ここでは、ＥＧＲ弁２４の目標開度を全開開度に変更してから、ＥＧＲ弁２４が全開状態になるまでに要する時間（切替所要時間ＴＣ）が再始動要求のタイミングから経過したか否かを判定する。そして、再始動要求タイミングから切替所要時間ＴＣが経過したと判定された場合にステップＳ３４へ進み、モータ２８の回転を開始して、エンジン１０のクランキングを行う。その後、ステップＳ３５〜Ｓ３７では、図４のステップＳ２３〜Ｓ２５と同じ処理をそれぞれ実行し、本処理を終了する。
【００６８】
以上詳述した第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、触媒２２に酸素が過剰に吸着されるのを回避することができる。これにより、次回のエンジンの燃焼再開時においてＮＯｘ還元を適正に実施することができ、ひいては排気浄化を適正に実施することができる。
【００６９】
また特に、エンジン停止後においてエンジン１０の再始動要求があった場合に、エンジン空回し条件が成立したものとしてＥＧＲ弁２４を開弁状態に切り替える構成とし、ＥＧＲ弁２４の開度が目標開度になった後にモータ２８の駆動を開始する構成としたため、クランキング期間において触媒２２へ供給される空気量をできるだけ小さくすることができる。
【００７０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態との相違点を中心に説明する。上記実施形態では、供給制限手段をＥＧＲ弁２４とし、エンジン空回し条件が成立した場合にＥＧＲ弁２４の開度を変更することにより、エンジン空回し状態において触媒２２への空気の供給を制限する構成としたが、本実施形態ではこの構成を変更する。すなわち、本実施形態では、供給制限手段として、排気通路において、触媒２２の上流側であってＥＧＲ配管２３との接続部分よりも下流側に、排気流量を調整する制御弁を配置する。そして、エンジン空回し条件が成立した場合、上記制御弁の開度を制御することにより、エンジン空回し状態において触媒２２への空気の供給を制限する。
【００７１】
図７は、本制御システムの全体概略を示す構成図である。なお、図７では、モータ２８等のハイブリッドシステムについては図示を省略している。
【００７２】
図７に示すように、排気管１２には触媒２２が配置されており、触媒２２の上流側において、ＥＧＲ配管２３により排気系と吸気系とが接続されている。また、排気管１２には、触媒２２の上流側であってＥＧＲ配管２３との接続部分よりも下流側に、開閉に伴い流路断面積を変更するシャッターバルブ４１が設けられている。シャッターバルブ４１は、モータ等からなるアクチュエータ４２により電気的に開閉駆動される流量調整手段である。シャッターバルブ４１の開弁状態では、触媒２２への空気の流通が許容され、閉弁状態に切り替えられることで触媒２２への空気の流通が制限される。
【００７３】
本実施形態では、エンジン再始動要求があった場合に、シャッターバルブ４１の開閉を切り替えることにより、具体的には、シャッターバルブ４１を全開状態から、全閉又はほぼ全閉の状態に切り替えることにより、エンジン１０の空回し状態において触媒２２への空気の供給を制限する。
【００７４】
ここで、シャッターバルブ４１を全閉又はほぼ全閉の状態に切り替えた場合、シャッターバルブ４１の上流側の圧力が高くなり、モータ２８の駆動負荷が大きくなることが考えられる。この場合、モータ２８の消費電力が大きくなったり、エンジン回転速度をモータ始動回転速度（本実施形態では１０００〜２０００ｒｐｍ）で安定化させることができなかったりするおそれがある。
【００７５】
そこで、本実施形態では、エンジン空回し条件が成立した場合、その空回し状態においてシャッターバルブ４１を全閉状態にし、かつＥＧＲ弁２４を開弁状態（本実施形態では全開状態）にする。これにより、シャッターバルブ４１の全閉状態又はほぼ全閉状態により、触媒２２への空気の供給が制限され、ＥＧＲ弁２４の開弁状態により、シャッターバルブ４１上流側の圧力上昇を抑制し、モータ２８の駆動負荷が大きくなるのを抑制するようにしている。
【００７６】
なお、エンジン空回し状態でのＥＧＲ弁２４の開度は、全開開度とする以外に、中間開度としてもよい。
【００７７】
本実施形態のエンジン制御の具体的態様を、図８のタイムチャートを用いて説明する。図中、（ａ）はエンジン回転速度、（ｂ）はエンジン１０の燃焼／燃焼停止、（ｃ）はモータ２８の駆動／駆動停止、（ｄ）はＥＧＲ弁２４の開度、（ｅ）はシャッターバルブ４１の開度の推移をそれぞれ示す。また、（ｄ）及び（ｅ）中、一点鎖線は目標開度の推移を示し、実線は実開度の推移を示している。
【００７８】
図８において、エンジン停止後、エンジン１０の再始動要求があった場合、その要求タイミングｔ３１でＥＧＲ弁２４の目標開度を全開開度に変更し、シャッターバルブ４１の目標開度を全閉開度に変更する。これにより、ＥＧＲ弁２４が全開状態に切り替わり、シャッターバルブ４１が全閉状態に切り替わる。
【００７９】
ＥＧＲ弁２４が全開状態になり、シャッターバルブ４１が全閉状態になった後、そのタイミングｔ３２でモータ２８の回転を開始し、エンジン１０のクランキングを開始する。つまり、ＥＧＲ弁２４が全開状態になり、かつシャッターバルブ４１が全閉状態になった後に、モータ２８によるエンジン出力軸２５の回転（クランキング）を行うものとしている。
【００８０】
そして、エンジン１０のクランキングに伴い、エンジン回転速度ＮＥがモータ始動回転速度ＮＥａ（例えば１０００〜２０００ｒｐｍ）に達し、その回転速度ＮＥａにおいて所定時間エンジン１０が安定した状態が継続されると、タイミングｔ３３で、ＥＧＲ弁２４の目標開度を全閉開度に変更し、シャッターバルブ４１の目標開度を全開開度に変更する。これにより、ＥＧＲ弁２４が全閉状態に切り替わり、シャッターバルブ４１が全開状態に切り替わる。また、ＥＧＲ弁２４及びシャッターバルブ４１の開閉の切替後のタイミングｔ３４で、エンジン１０の燃料噴射及び点火を再開する。
【００８１】
次に、本実施形態のエンジン再始動時におけるエンジン制御の処理手順について、図９のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ハイブリッドＥＣＵ６０により所定周期毎に実行される。なお、上記第２の実施形態における図６と同じ処理については、図６と同じステップ番号を付してその説明を省略する。
【００８２】
図９において、まずステップＳ４１では図６のステップＳ３１と同じ処理を実行し、エンジン停止後において再始動要求があった場合、ステップＳ４２において、シャッターバルブ４１を全閉状態にし、ＥＧＲ弁２４を全開状態にする。
【００８３】
ステップＳ４３〜Ｓ４５では、図６のステップＳ３３〜Ｓ３５と同じ処理を実行し、エンジン回転速度が安定した状態になった場合、ステップＳ４６において、シャッターバルブ４１を全開状態にし、ＥＧＲ弁２４を全閉状態にする。その後、ステップＳ４７でステップＳ３７と同じ処理を実行し、本処理を終了する。
【００８４】
以上詳述した第３の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、触媒２２に酸素が過剰に吸着されるのを回避することができる。これにより、次回のエンジンの燃焼再開時においてＮＯｘ還元を適正に実施することができ、ひいては排気浄化を適正に実施することができる。
【００８５】
また特に、空回し条件が成立した場合に、シャッターバルブ４１に加えてＥＧＲ弁２４を制御する構成としたため、シャッターバルブ４１により触媒２２への空気の供給を制限できるとともに、その供給制限に伴う排気通路内の圧力上昇をＥＧＲ弁２４により抑制できる。よって、触媒２２への空気の供給制限に際し、シャッターバルブ４１単独による制御に比べてモータ２８の負荷を低減することができる。
【００８６】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００８７】
・エンジン停止後の再始動要求が、高圧バッテリ３５の充電要求及び車両走行要求のいずれであるかに応じて、エンジン空回し状態における触媒２２への空気の供給制限を実施するか否かを切り替える。車両走行要求があった場合、具体的には、アイドル再始動条件の成立に伴いエンジン１０を再始動させる場合や、モータ走行中に車両の加速要求や高速走行要求に伴いエンジン１０を再始動させる場合には、走行性優先のため、エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａで安定化するのを待つことなく燃焼を開始するのが望ましい。ここで、エンジン回転速度の安定化を待たずに燃焼を再開する場合では、エンジン１０が空回り状態になる時間が短く、触媒２２に供給される空気量はさほど多くない、つまり触媒２２への空気の供給制限をそもそも実施する必要がないと考えられる。したがって、エンジン再始動要求が充電要求によるものの場合には、エンジン空回し状態における触媒２２への空気の供給制限を実施するのに対し、車両走行要求によるものの場合には、その空気の供給制限を実施しない構成とする。こうすることにより、ＮＯｘ浄化の適正化と走行性確保とをバランスよく実現することができる。
【００８８】
・上記第３の実施形態において、エンジン空回し状態のときにＥＧＲ弁２４を開弁状態に制御しない構成とする。つまり、エンジン空回し状態において、シャッターバルブ４１を開弁状態から閉弁状態に切り替え、ＥＧＲ弁２４を開弁状態のまま維持する。この場合であっても、シャッターバルブ４１によって触媒２２への空気の供給が制限され、触媒２２のＯ2ストレージ量の適正化を図ることができる。
【００８９】
・上記実施形態では、エンジン停止要求に伴いエンジン１０を停止し、その後、再始動要求があったときにエンジン再始動を行う場合について説明したが、ＩＧスイッチ３９のオフへの切り替えに伴いエンジン１０を停止し、その後、ＩＧスイッチ３９のオンへの切替に伴いエンジン１０を暖機再始動する場合にも適用できる。この場合、エンジン空回し条件を、例えばＩＧスイッチ３９のオフへの切り替えがあり、かつそのオフ切り替えから所定時間内に同スイッチ３９のオンへの切り替えがあったこととする。この場合、ＩＧスイッチ３９のオフ時にはＥＧＲ弁２４を閉弁したままにしておく。そして、ＩＧスイッチのオフ切替タイミングから所定時間内にＩＧスイッチのオンへの切り替えがあった場合に、例えばハイブリッドＥＣＵ６０のメインリレーによってＥＧＲ弁２４を開弁状態に切り替え、その状態でエンジン１０のクランキングを行う。
【００９０】
あるいは、エンジン空回し条件を、ＩＧスイッチ３９のオフへの切り替えがあったこととしてもよい。この場合、ＥＧＲ弁２４の開弁状態をその切替タイミングから所定の開弁許容時間継続する。なお、ＥＧＲ弁２４の開弁状態は、例えばハイブリッドＥＣＵ６０のメインリレーによって維持する。そして、開弁許容時間内にエンジン再始動要求があり、エンジン１０のクランキングが開始された場合、そのクランキングの実施期間においてＥＧＲ弁２４の開弁状態を維持し、その後、燃料噴射及び点火開始前にＥＧＲ弁２４を閉弁状態に切り替える。
【００９１】
・ＥＧＲ弁２４及びシャッターバルブ４１の少なくともいずれかについて、エンジン空回し状態での開度を可変にする。例えば、空燃比センサの出力に基づいて触媒２２のＯ2ストレージ量を推定し、その推定したＯ2ストレージ量に応じてＥＧＲ弁２４又はシャッターバルブ４１の開度を設定する。このとき、推定Ｏ2ストレージ量が多いほど、ＥＧＲ弁２４の開度を大きくし、シャッターバルブ４１の開度を小さくする。
【００９２】
・エンジン停止要求があった後、次回のエンジン再始動要求があるまでの期間においてエンジン空回し状態における触媒２２への空気の供給を制限し、再始動要求後においてその供給制限を実施しない構成とする。
【００９３】
・触媒２２への空気の供給を制限する供給制限手段として、ＥＧＲ弁２４や、排気管１２に設けたシャッターバルブ４１を用いる構成としたが、供給制限手段はこれらに限定しない。例えば、触媒２２が配置された排気管１２に対し、触媒２２の上流側において排気管１２から分岐する分岐配管を設け、その分岐配管に開閉弁を設ける。そして、エンジン空回し状態において、分岐配管の開閉弁を流量増大側（開弁側）に切り替える。この場合であっても、触媒２２へ供給される空気量を減らすことができ、エンジン始動時における触媒２２のＯ2ストレージ量が過多になるのを抑制できる。
【００９４】
・上記第１の実施形態において、ＥＧＲ弁２４の開弁タイミングを、エンジン自動停止の要求タイミングｔ１１からディレイ時間ＴＡが経過した後のタイミングｔ１２とする構成に代えて、要求タイミングｔ１１の直後のタイミングとしてもよい。
【００９５】
・上記第２の実施形態及び第３の実施形態において、モータ２８の回転開始タイミング（ｔ２２，ｔ３２）を、エンジン再始動要求のタイミング（ｔ２１，ｔ３１）としてもよい。
【００９６】
・上記実施形態では、車両の動力源としてのモータ２８をエンジン１０の始動装置として用いる構成について説明したが、始動装置としてスタータモータを備える構成を本発明に適用してもよい。この構成では、エンジン再始動時における燃焼開始前に、スタータモータによりエンジン回転速度がクランキング回転速度（例えば２００ｒｐｍ）まで上昇され、その上昇後、燃焼が再開されるまでの間、エンジン１０が空回りした状態になる。よって、この空回り状態において触媒２２への空気の供給を制限することにより、触媒２２が酸素過多の状態になるのを抑制することができ、ＮＯｘ浄化を適正に実施することが可能になる。
【００９７】
・動力源として、アイドルストップ機能を有するエンジン１０のみを備え、始動装置としてスタータモータを備える構成に本発明を適用する。この構成では、アイドルストップ機能によりエンジンの自動停止と自動再始動とが繰り返し実施されることにより、エンジン１０の空回り状態が頻繁に生じ、これにより、その空回り状態において触媒２２に空気が供給されることが考えられるからである。
【００９８】
・上記実施形態では、動力分配装置２６を介してエンジン１０がモータ２８に接続される構成のハイブリッド車両に本発明を適用したが、ハイブリッド車両の構成はこれに限定しない。例えば、エンジン１０とモータ２８とが直接接続された構成であってもよいし、エンジン１０とモータ２８とが異なる駆動軸に動力を出力する構成であってもよい。また、エンジン１０と、電動機としての第１のモータと、発電機としての第２のモータとを備える構成であってもよい。さらに、エンジン１０はガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンとしてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０…エンジン、２２…触媒、２３…ＥＧＲ配管、２４…ＥＧＲ弁（供給制限手段）、２５…エンジン出力軸、２８…モータ（走行用モータ、発電機）、３５…高圧バッテリ（蓄電装置）、４１…シャッターバルブ（供給制限手段）、５０…エンジンＥＣＵ、６０…ハイブリッドＥＣＵ（条件判定手段、制限制御手段、再始動制御手段、要求内容判定手段、）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御装置に関し、詳しくは、酸素を吸着又は放出する排気浄化触媒により排気の浄化を行うエンジンの後処理装置について、触媒の酸素吸着量を適正に制御するためのエンジン制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの排気中に含まれるＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを浄化するための触媒として三元触媒が知られている。三元触媒は、排気系に配置され、排気中の酸素量に応じて酸素の吸着及び放出を行うことで排気中のＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを浄化する。すなわち、排気の空燃比が理論空燃比に対してリーン側の場合には、触媒の酸素吸着能によりＮＯｘが還元され、リッチ側の場合には、触媒に吸着された酸素が排気中に放出されることによりＨＣやＣＯが酸化される。
【０００３】
ところで、所謂アイドルストップ車やハイブリッド車では、エンジンの自動停止及び再始動が繰り返し実施され、エンジン再始動時には、燃焼開始前において、スタータや電動機（モータ）によりエンジンの出力軸が回転される、すなわちエンジンが空回しされた状態になる。このエンジン空回し状態では、吸気系から導入された空気が触媒に供給され、その供給された空気中の酸素が三元触媒に吸着されることにより、触媒の酸素吸着量が過多になることが考えられる。この酸素の吸着過多の状態では、エンジン始動時において、触媒によるＮＯｘ還元を適正に実施できないおそれがある。
【０００４】
エンジン始動時における触媒の酸素吸着過多の状態を解消し、ＮＯｘ還元を適正に行うための方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、触媒が新品状態の場合と劣化状態の場合とで、エンジン始動時におけるエンジン燃焼開始前での触媒のＯ2ストレージ量が異なることに着目し、触媒の状態に合わせてエンジン始動時の燃料噴射量を可変にすることが開示されている。つまり、この特許文献１では、エンジンの始動時燃料増量を行う際に、触媒状態に応じた量の燃料（ＨＣ）を噴射することにより、触媒に吸着された酸素が触媒から放出されるようにし、これにより、触媒の酸素吸着過多の状態が解消されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９０４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のものでは、触媒の酸素吸着量を減らすべく、エンジン空回し状態において触媒に吸着された酸素に見合う量の燃料を噴射する必要があり、特に、Ｏ2ストレージ量が多くなりやすい触媒の新品状態では、燃費悪化を招いたり触媒暖機前ではＨＣの排出量が増加してエミッション悪化を招いたりすることが懸念される。
【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、エンジンから排出される排気の浄化を適正に実施することができるエンジンの制御装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【０００９】
本発明は、エンジンと、前記エンジンの始動装置と、該エンジンの排気通路に配置され酸素を吸着又は放出する排気浄化触媒とを備えるシステムに適用され、エンジン停止後、前記エンジンの再始動要求があった場合に、前記始動装置により該エンジンの出力軸を回転させてエンジン再始動を行うエンジン制御装置に関するものである。請求項１に記載の発明は、エンジン停止に伴う前記エンジンの燃焼停止状態において前記出力軸が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定する条件判定手段と、前記条件判定手段により前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記エンジンから前記排気浄化触媒への空気の供給を制限する供給制限手段を、前記エンジン空回し状態において空気供給制限の状態に制御する制限制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
要するに、エンジン停止時やそのエンジン停止後の再始動時、具体的には、エンジン停止要求からエンジン回転が停止するまでの期間や、エンジン停止後の再始動要求に伴い始動装置によりエンジン出力軸を回転させる期間では、エンジンの燃焼停止状態においてエンジン出力軸が回転された状態（空回し状態）になることがある。このエンジンの空回し状態では、エンジンに導入された空気（新気）がそのまま排気通路に流れ込み、排気浄化触媒に空気が供給される。かかる場合、空気に含まれる酸素が触媒に吸着され、その結果、触媒が、酸素の吸着過多の状態（例えば酸素飽和状態）になることが考えられる。そのような酸素吸着過多の状態では、次回のエンジンの燃焼再開時において、触媒の排気浄化性能が適正に発揮されず、つまり触媒が排気中のＮＯｘから酸素を奪うことができず、ＮＯｘ浄化を適正に実施できないおそれがある。
【００１１】
その点に鑑み、本発明では、エンジン空回り状態において触媒への空気の供給を制限することにより、触媒に酸素が過剰に吸着されるのを回避する。これにより、次回のエンジンの燃焼再開時においてＮＯｘ還元を適正に実施することができ、ひいては排気浄化を適正に実施することができる。
【００１２】
エンジン停止後の再始動時においてエンジンの燃焼を開始する前では、始動装置によるエンジン出力軸の回転によりエンジンに空気が導入され、その導入された空気が触媒に供給される。したがって、請求項２に記載の発明のように、供給制限手段を触媒への空気の供給制限の状態にした後に始動装置によるエンジン出力軸の回転を開始するとよい。こうすることにより、触媒への空気の供給制限を、始動装置によるエンジン出力軸の回転開始当初から実施することができ、触媒の酸素吸着を好適に抑制できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、所定の停止条件が成立した場合に前記エンジンの自動停止を行うとともに、前記停止条件の成立後に所定の再始動条件が成立した場合に前記再始動要求があったものとしてエンジン再始動を行うエンジン制御装置において、前記停止条件が成立した場合に前記空回し条件が成立したものと判定し、前記停止条件が成立したと判定されてから、前記再始動条件の成立に伴い前記エンジンの燃焼を再開するよりも前までの期間で、前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御する。この構成によれば、エンジン停止要求からエンジン回転が停止するまでの期間及びエンジン停止後の再始動要求に伴い始動装置によりエンジン出力軸を回転させる期間で触媒への空気の供給制限が実施されることにより、エンジン停止／再始動の一連の流れにおいて触媒の酸素吸着を抑制できる。
【００１４】
走行用モータが始動装置としても機能し、エンジンと走行用モータとを動力源とする所謂ハイブリッド車両では、エンジン運転効率を高めるべく、エンジン始動時において、始動装置によるエンジン出力軸の回転をエンジン回転速度が安定するまで行った後、具体的には、エンジンのアイドル回転速度（例えば７００ｒｐｍ）よりも高いエンジン回転速度（例えば１０００〜２０００ｒｐｍ）までクランキングを行った後、エンジンの燃焼を再開する場合がある。この場合、エンジン回転速度の安定化を待ってから燃焼を再開するため、エンジンが空回し状態で保持される時間が長く、その結果、触媒が酸素過多の状態になりやすいことが考えられる。
【００１５】
したがって、請求項４に記載の発明のように、前記エンジンに加え、走行用モータを動力源として備える車両に適用されるものとし、前記走行用モータが前記始動装置として機能するものであり、前記再始動要求に伴う前記始動装置による前記出力軸の回転実施期間において前記エンジンの回転速度が所定の回転速度で安定した状態になったことを判定する状態判定手段と、前記状態判定手段により前記回転速度が安定した状態になったと判定された後に前記エンジンの燃焼を再開する再始動制御手段と、を備える構成において、エンジン再始動に際し、燃焼が再開される前の期間で触媒への空気の供給を制限することにより、触媒に酸素が過剰に吸着されるのを回避できるといった効果を好適に得ることができる。
【００１６】
エンジンとモータとを動力源とする所謂ハイブリッド車両では、エンジン再始動要求として、車両走行要求に基づくものや、蓄電装置の充電要求に基づくものがある。このうち、エンジン再始動要求が車両走行要求に基づく場合には、走行性優先のため、充電要求に比べて、エンジンをできるだけ速やかにかつ確実に始動させる必要性があると考えられる。
【００１７】
その点に鑑み、請求項５に記載の発明では、前記出力軸の回転により発電する発電機と、該発電機と電力のやり取りが可能な蓄電装置とを備える車両に適用され、前記発電機が前記始動装置として機能するものであり、前記条件判定手段は、前記空回し条件の成立が、前記蓄電装置の充電要求による前記再始動要求及び車両走行要求による前記再始動要求のいずれによるものかを判定し、前記制限制御手段は、前記条件判定手段により、前記空回し条件の成立が前記充電要求による前記再始動要求であると判定された場合に、前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御し、前記車両走行要求による前記再始動要求であると判定された場合に、前記供給制限手段を前記空気の供給が制限されていない状態に制御する。こうすることにより、エンジン再始動の要求内容に即して、エンジンの始動性の確保と触媒性能の確保とをバランスよく実現することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、前記排気通路において前記排気浄化触媒の上流側と前記エンジンの吸気系とを接続するＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路に配置され前記エンジンの排気を前記吸気系に還流させる還流量を調整するＥＧＲ弁とを備えるシステムにおいて、前記供給制限手段を前記ＥＧＲ弁とし、前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記還流量を増量する側に前記ＥＧＲ弁を制御する。還流量を増加する側にＥＧＲ弁を制御することにより、エンジンから触媒へ流れる空気の少なくとも一部が吸気側に戻される。これにより、触媒に供給される空気量を少なくすることができ、触媒の酸素吸着が抑制される。
【００１９】
あるいは、請求項７に記載の発明のように、前記排気通路において前記排気浄化触媒の上流側に、前記エンジンから前記排気浄化触媒への空気の流量を調整する流量調整弁が配置されており、前記供給制限手段を前記流量調整弁とし、前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記空気の流量を減量する側に前記流量調整弁を制御する構成としてもよい。
【００２０】
特に、排気通路において排気浄化触媒の上流側であってＥＧＲ通路と排気通路との接続部分よりも上流側に流量調整弁を配置し、空回し条件が成立した場合に、流量調整弁に加えてＥＧＲ弁を制御する構成とするとよい。つまり、エンジン空回り状態では、触媒への空気流量を減量する側に流量調整弁を制御し、かつ還流量を増量する側にＥＧＲ弁を制御する構成とする。この構成によれば、流量調整弁により触媒への空気の供給を制限できるとともに、その供給制限に伴う排気通路内の圧力上昇をＥＧＲ弁により抑制できる。よって、触媒への空気の供給制限に際し、流量調整弁単独による制御に比べて始動装置の負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両制御システムの全体概略を示す構成図。
【図２】ＥＧＲ弁の開度及びＯ2ストレージ量の推移を示すタイムチャート。
【図３】エンジン停止要求時の処理手順を示すフローチャート。
【図４】エンジン再始動要求時の処理手順を示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態のエンジン制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図６】第２の実施形態のエンジン再始動要求時の処理手順を示すフローチャート。
【図７】第３の実施形態の車両制御システムの全体概略を示す構成図。
【図８】第３の実施形態のエンジン制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図９】第３の実施形態のエンジン再始動要求時の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、エンジンとモータとを動力源とするハイブリッド車両における車両制御システムの制御装置に具体化している。当該制御システムにおいては、エンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）とハイブリッド電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）とが設けられている。そして、エンジンＥＣＵを中枢として、エンジンにおける燃料噴射量制御や点火時期制御等を実施し、ハイブリッドＥＣＵを中枢として、車両のシステム全体を制御する。本制御システムの全体概略を示す構成図を図１に示す。
【００２３】
図１において、エンジン１０には、吸気管１１と排気管１２とが接続されており、吸気管１１には気筒内への吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１３が設けられている。スロットルバルブ１３は、モータ等からなるスロットルアクチュエータ１４により電気的に開閉駆動される空気量調整手段である。スロットルアクチュエータ１４にはスロットルバルブ１３の開度（スロットル開度）を検出するためのスロットルセンサが内蔵されている。
【００２４】
エンジン１０は、同エンジン１０の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射手段としてのインジェクタ１５と、気筒ごとに設けられた点火プラグ１６に点火火花を発生させる点火手段としてのイグナイタ（点火装置）１７と、吸気ポート及び排気ポートにそれぞれ配置された通路開閉手段としての吸気バルブ１８及び排気バルブ１９とを備えている。吸気バルブ１８及び排気バルブ１９は、エンジン１０の出力軸２５の回転に伴い開閉する機械駆動式となっている。
【００２５】
なお、本実施形態では、吸気ポート噴射式エンジンを採用しており、インジェクタ１５が吸気ポート近傍に設けられる構成としているが、これに代えて、直噴式エンジンを採用し、インジェクタ１５が各気筒のシリンダヘッド等に設けられる構成としてもよい。
【００２６】
排気管１２には、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサとしてのＡ／Ｆセンサ２１が設けられている。また、排気管１２において、Ａ／Ｆセンサ２１の下流側には排気浄化装置としての触媒２２が設けられている。
【００２７】
触媒２２は、例えば三元触媒であり、排気が通過する際に排気中の有害成分等を浄化する。具体的には、触媒２２は、リーン雰囲気で酸素を吸着する機能（Ｏ2ストレージ機能）を有しており、リーン雰囲気の後にリッチ雰囲気に曝されることにより、吸着した酸素を放出する。そして、排気の空燃比が理論空燃比に対してリーン側の場合には、触媒２２は、Ｏ2ストレージ機能により排気中のＮＯｘを還元し、リッチ側の場合には、吸着した酸素を排気中に放出することにより、排気中のＨＣやＣＯを酸化する。
【００２８】
また、本システムには、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系に導入するＥＧＲ装置（排気再循環装置）が設けられている。すなわち、吸気管１１と排気管１２との間には、一端が吸気管１１のスロットルバルブ下流側に接続され、かつ他端が排気管１２の触媒２２上流側に接続されたＥＧＲ配管２３が設けられており、そのＥＧＲ配管２３の途中に、電磁式のＥＧＲ弁２４が設けられている。この場合、ＥＧＲ弁２４の開度を調整することで、ＥＧＲ還流量が増減調整されるようになっている。
【００２９】
エンジン１０の出力軸２５には、遊星ギアを用いた動力分配装置２６が接続されている。動力分配装置２６には、ギア軸２７を介して、電動機及び発電機として駆動可能なモータ２８が接続されており、ギア軸２９、ディファレンシャルギア３１及び駆動軸３２を介して車輪（駆動輪）３３が接続されている。これにより、エンジン１０とモータ２８とが同一の駆動軸３２に動力を出力可能になっている。
【００３０】
モータ２８は、インバータ３４を介して高圧バッテリ３５に接続されている。モータ２８が発電機として駆動する場合には、モータ２８で発電した電力が、インバータ３４で交流から直流に変換された後、高圧バッテリ３５に充電される。一方、モータ２８が電動機として駆動する場合には、高圧バッテリ３５からの電力が、インバータ３４を介してモータ２８に供給される。高圧バッテリ３５の残容量（ＳＯＣ）は、電流センサ３６により検出される充放電電流に基づいて算出される。
【００３１】
エンジンＥＣＵ５０及びハイブリッドＥＣＵ６０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を主体として構成され、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、エンジン１０や車両の駆動に関する各種制御を実施する。
【００３２】
具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、エンジン１０の所定クランク角毎に矩形状のクランク角信号を出力するクランク角センサ３７や、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温センサ３８等といったエンジン１０の運転状態を検出する各種センサ等からの検出信号を入力し、それらの各種信号に基づいて、燃料噴射量や点火時期等を演算してインジェクタ１５や点火装置１７の駆動を制御する。また、エンジンＥＣＵ５０は、ハイブリッドＥＣＵ６０と電気的に接続されており、ハイブリッドＥＣＵ６０からの制御信号に基づいてエンジン１０を制御する。
【００３３】
ハイブリッドＥＣＵ６０は、イグニッションスイッチ３９や電流センサ３６、車両の運転に関する各種情報を検出する各種センサから検出信号を入力し、それらの各種信号に基づいて、モータ２８やインバータ３４等の駆動を制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ６０は、エンジンＥＣＵ５０と各種制御信号やデータ等のやり取りを行い、エンジン１０の燃費効率を考慮した車両走行モードによりエンジン１０及びモータ２８を制御したり、アイドルストップ制御を実施したりする。
【００３４】
車両走行モードによる制御について詳しくは、例えば車両の発進時や低負荷走行時のようにエンジン１０の燃費効率が悪い領域では、エンジン１０を運転停止状態（燃焼停止状態）にして、モータ２８の動力のみで車輪３３を回転させる。また、中負荷走行時では、基本的にはエンジン１０の動力で車輪３３を回転させ、車両加速時や高負荷走行時のようにエンジン動力のみでは所望量の動力を出力できない場合には、エンジン１０を始動し、エンジン１０とモータ２８との動力で車輪３３を回転させる。また、モータ走行中に高圧バッテリ３５の残容量（ＳＯＣ）が所定量以下になった場合においてもエンジン１０を始動し、これにより、高圧バッテリ３５の充電を行う。
【００３５】
次に、アイドルストップ制御について詳述する。アイドルストップ制御は、概略として、エンジン１０のアイドル運転時に所定のアイドル停止条件が成立すると当該エンジン１０を自動停止させるとともに、その後、所定のアイドル再始動条件が成立するとエンジン１０を再始動させるものである。アイドル停止条件としては、例えば、アクセル操作量がゼロになったこと、ブレーキペダルの踏込み操作が行われたこと、車速が所定値以下まで低下したこと等の少なくともいずれかが含まれる。また、アイドル再始動条件としては、エンジン停止状態においてアクセル操作が行われたこと、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたこと等の少なくともいずれかが含まれる。
【００３６】
エンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン１０を始動させる場合、本システムでは、モータ２８を始動装置として用いる。すなわち、高圧バッテリ３５に蓄えられた電力を、インバータ３４を介してモータ２８に供給し、これにより出力されるモータ２８の動力でエンジン１０の出力軸２５を回転させる（クランキングを行う）。その後、エンジン１０の燃焼を開始する。
【００３７】
モータ２８によるクランキングについて、特に本実施形態では、モータ２８によるエンジン出力軸２５の回転をエンジン回転速度が安定するまで行うものとし、具体的には、エンジン１０のアイドル回転速度（例えば７００ｒｐｍ）よりも高いエンジン回転速度であるモータ始動回転速度ＮＥａ（例えば１０００〜２０００ｒｐｍ）でエンジン回転速度が安定するまで、エンジン１０の燃焼停止状態でモータ２８によるエンジン出力軸２５の回転を実施することとしている。つまり、エンジン始動に際しては、エンジン運転効率を高めるべく、エンジン運転効率がさほど良好でない低回転域ではモータ２８によりエンジン出力軸２５を回転させるものとし、エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａまで上昇し、かつその回転速度ＮＥａで安定した状態になった後に、モータ２８による回転からエンジン１０の燃焼による回転に切り替えるべく、エンジン１０の燃焼を再開するようにしている。この場合、車両の共振回転速度域（例えば４００〜５００ｒｐｍ）を迅速に通過した後にエンジン１０の燃焼が開始されることにより、エンジン始動時における車両の振動を抑制できる点においても有意である。さらに、エンジン１０において空気の流速が比較的速い状態で初回の燃料噴射及び点火を行うことができ、より少ない燃料量でエンジン１０を確実に始動できる点においても有意である。
【００３８】
なお、モータ始動回転速度ＮＥａは、所謂スタータモータのクランキング回転速度（例えば２００ｒｐｍ）よりも高い回転速度でもある。
【００３９】
ところで、アイドルストップ制御や車両走行モードの切り替えに伴いエンジン１０の自動停止及び再始動を行う場合、エンジン停止時であれば、エンジン１０の燃焼を停止してからエンジン出力軸２５の回転が停止するまでの期間、エンジン再始動時であれば、モータ２８により出力軸２５の回転を開始してから燃焼が再開されるまでの期間では、エンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン出力軸２５が回転された状態、すなわちエンジン１０が空回しされた状態になる。このエンジン空回し状態では、吸気管１１に導入された空気が気筒を経由して排気管１２内に流れ込み、更には触媒２２に供給される。この場合、触媒２２がリーン雰囲気に曝されることとなり、空気に含まれる酸素が触媒２２に吸着される。つまり、触媒２２の酸素吸着量（Ｏ2ストレージ量）が、ＨＣ，ＣＯの酸化とＮＯｘの還元との双方を適正に実施可能な中立状態に保たれず、酸素の吸着過多の状態になることが考えられる。このような酸素吸着過多の状態では、次回のエンジン１０の燃焼再開時において、触媒２２が排気中のＮＯｘから酸素を奪うことができず、その結果、ＮＯｘ浄化を適正に実施できないおそれがある。
【００４０】
特に、本システムでは、エンジン１０のクランキングに際し、エンジン回転速度を比較的高いモータ始動回転速度ＮＥａ（１０００〜２０００ｒｐｍ）まで上昇させ、その回転速度ＮＥａで安定化するのを待ってからエンジン１０の燃焼を再開する。そのため、エンジン１０が空回し状態で保持される時間が長くなり、触媒が酸素過多の状態になりやすいことが考えられる。また、モータ始動回転速度ＮＥａが比較的高いことから、エンジン空回しの状態での空気の流速が速くなり、その結果、触媒２２に送られる空気量（酸素量）が多くなる、つまり触媒２２での酸素吸着過多の状態が起きやすいと考えられる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、エンジン停止に伴うエンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン出力軸２５が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定し、空回し条件が成立したと判定された場合に、そのエンジン空回し状態においてエンジン１０から触媒２２への空気の供給を制限することとしている。
【００４２】
詳細には、本実施形態では、ＥＧＲ弁２４を、エンジンから前記排気浄化触媒への空気の供給を制限する供給制限手段として用い、上記空回し条件が成立した場合、ここではエンジン１０の停止要求があった場合に、ＥＧＲ弁２４を閉弁した状態から開弁した状態、より具体的には全閉状態から全開状態に切り替える。これにより、エンジン停止要求からエンジン回転が停止するまでの期間、及びエンジン停止後の再始動要求に伴い始動装置によりエンジン出力軸を回転させる期間、触媒２２への空気の供給を制限する。そして、エンジン１０の燃焼を再開する前に、ＥＧＲ弁２４を閉弁状態（全閉）に切り替え、触媒２２への空気の供給制限を解除する。
【００４３】
図２は、エンジン１０の停止要求があってから、再始動要求に伴いエンジン１０の燃焼を再開するまでの期間におけるＥＧＲ弁２４の開度及びＯ2ストレージ量の推移を示すタイムチャートである。図中、（ａ）はエンジン回転速度、（ｂ）はエンジン１０の燃焼／燃焼停止、（ｃ）はＥＧＲ弁の開度、（ｄ）は触媒２２のＯ2ストレージ量の推移をそれぞれ示す。また、図中、実線は、エンジン１０の空回し状態において触媒２２への空気の供給を制限する場合を示し、一点鎖線は、触媒２２への空気の供給制限を実施しない場合を示している。
【００４４】
本実施形態では、図２の実線で示すように、エンジン運転中にエンジン１０の停止要求があった場合、その要求タイミングｔ１１から、予め定めたディレイ時間ＴＡが経過した後のタイミングｔ１２で、ＥＧＲ弁２４を全閉状態から全開状態に切り替える。ここで、ディレイ時間ＴＡは、気筒内及び触媒２２上流側の排気管１２内に残留している排気が触媒２２下流側まで排出されるまでに要する時間として定めてある。
【００４５】
エンジン停止要求後におけるエンジン１０の運転停止期間では、ＥＧＲ弁２４の全開状態をそのまま保持する。このエンジン運転停止状態において再始動要求があった場合、その要求タイミングｔ１４でモータ２８によるエンジン１０のクランキングを開始し、エンジン回転速度ＮＥを上昇させる。そして、エンジン回転速度ＮＥが、アイドル回転速度よりも高いモータ始動回転速度ＮＥａ（本実施形態では１０００〜２０００ｒｐｍ）に達し、その回転速度ＮＥａにおいて所定時間の間エンジン１０が安定した状態が継続されると、タイミングｔ１５でＥＧＲ弁２４を閉弁状態に切り替える。また、その切替タイミングｔ１５から所定時間ＴＢが経過した後のタイミングｔ１６で、エンジン１０の燃料噴射及び点火を再開する。
【００４６】
なお、所定時間ＴＢは、ＥＧＲ弁２４を全閉状態にするための信号を出力してから、ＥＧＲ弁２４の実開度が全閉開度になるまでに要する時間に基づき定めてある。つまり、本実施形態では、ＥＧＲ弁２４が全閉状態になった後に燃料噴射及び点火を再開することとしている。
【００４７】
エンジン空回し状態においてＥＧＲ弁２４を開弁する場合（実線の場合）、ＥＧＲ弁２４の閉弁状態を維持する構成（一点鎖線の場合）に比べて、エンジン１０の空回し状態において触媒２２に供給される空気量が低減され、これにより、触媒２２のＯ2ストレージ量の増加が抑制される。つまり、エンジン１０の燃焼再開時に、触媒２２のＯ2ストレージ量を適正な量にしておくことができ、その結果、エンジン１０の燃焼開始当初から排気中のＨＣやＣＯ，ＮＯｘの還元を適正に実施することが可能になる。
【００４８】
次に、本システムのエンジン制御の処理手順について、図３及び図４のフローチャートを用いて説明する。ここで、図３は、エンジン１０の停止要求があった場合の処理手順を示すフローチャートであり、図４は、エンジン停止要求後においてエンジン１０の再始動要求があった場合の処理手順を示すフローチャートである。これらの処理は、ハイブリッドＥＣＵ６０により所定周期毎に実行される。
【００４９】
図３において、まずステップＳ１１では、エンジン１０の停止要求があったか否かを判定する。停止要求としては、アイドル停止条件の成立に伴うものや、車両走行モードの切り替えに伴うもの等を含む。停止要求があった場合、ステップＳ１２へ進み、燃料噴射及び点火を停止する。
【００５０】
ステップＳ１３では、エンジン停止要求のタイミングからディレイ時間ＴＡが経過したか否かを判定する。そして、ディレイ時間ＴＡが経過したことを条件にステップＳ１４へ進み、ＥＧＲ弁２４を全閉状態から全開状態に切り替え、本処理を終了する。
【００５１】
続いて、エンジン停止後にエンジン１０の再始動要求があった場合の処理について、図４を用いて説明する。図４において、まずステップＳ２１では、エンジン停止後にエンジン１０の再始動要求があったか否かを判定する。再始動要求としては、アイドル再始動条件の成立に伴うものや、車両走行モードの切り替えに伴うもの、具体的には、モータ走行中における高圧バッテリ３５の充電要求に伴うものや、車両の加速要求や高速走行要求といった車両走行要求に伴うものなどを含む。そして、エンジン再始動要求があった場合にステップＳ２２へ進む。
【００５２】
ステップＳ２２では、モータ２８の通電を開始してエンジン１０のクランキングを開始する。また、ステップＳ２３では、エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａで安定した状態になったか否かを判定する。エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａ付近で維持される状態が所定時間継続し、エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａで安定した状態になったと判定されると、ステップＳ２４へ進み、ＥＧＲ弁２４を全開状態から全閉状態に切り替える。その後、ステップＳ２５において、ＥＧＲ弁２４の全閉への切替後、所定時間経過したタイミングで燃料噴射及び点火を開始する。
【００５３】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００５４】
エンジン停止に伴うエンジン１０の燃焼停止状態においてエンジン出力軸２５が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定し、空回し条件が成立したと判定された場合に、そのエンジン空回し状態においてエンジン１０から触媒２２への空気の供給を制限する構成としたため、触媒２２に酸素が過剰に吸着されるのを回避することができる。これにより、次回のエンジン１０の燃焼再開時においてＮＯｘ還元を適正に実施することができ、ひいては排気浄化を適正に実施することができる。
【００５５】
また、エンジン空回し状態においてエンジン１０から触媒２２への空気の供給を制限する構成であることから、触媒２２への空気の供給制限を実施しない場合に比べて、触媒２２に吸着される酸素量を少なくできる。よって、エンジン始動時において燃焼開始前では、触媒２２を中立状態にするための燃料（ＨＣ）の供給が不要であるか、又は必要であっても、その燃料量をできるだけ少なくすることができる。
【００５６】
エンジン再始動時では、触媒２２への空気の供給制限の状態になった後にモータ２８によるエンジン１０のクランキングが開始される構成としたため、触媒２２への空気の供給制限を、エンジン１０のクランキング開始当初から実施することができる。
【００５７】
エンジン停止要求があった場合に、エンジン空回し条件が成立したものとして触媒２２への空気の供給制限を開始し、その後、エンジン１０の燃焼を再開するまでの期間、その空気の供給制限状態を維持する構成としたため、エンジン停止／再始動の一連の流れにおいて触媒２２の酸素吸着を抑制できる。
【００５８】
エンジン１０のクランキングに際し、エンジン回転速度を比較的高いモータ始動回転速度ＮＥａまで上昇させ、その回転速度ＮＥａで安定化するのを待ってからエンジン１０の燃焼を再開する構成では、エンジン１０が空回し状態で保持される時間が長くなり、触媒２２が酸素過多の状態になりやすいと考えられる。このような構成に本発明を適用することにより、排気浄化を適正に実施できるといった効果を好適に得ることができる。
【００５９】
触媒２２への空気の供給制限をＥＧＲ弁２４により行う構成とし、エンジン空回し条件が成立した場合にＥＧＲ弁２４を開弁状態にすることにより、エンジン１０から触媒２２へ流れる空気の少なくとも一部を吸気側に戻すことができる。よって、ＥＧＲ装置を有するシステムでは、エンジン空回り状態における触媒２２の酸素吸着の抑制を、新たな構成を追加することなく実施することができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、上述した第１の実施形態との相違点を中心に説明する。上記実施形態では、エンジン停止要求があった場合に、エンジン空回し条件が成立したものとしてＥＧＲ弁２４を全開状態に切り替える構成としたが、本実施形態ではこの構成を変更する。すなわち、本実施形態では、エンジン停止後においてエンジン１０の再始動要求があった場合に、エンジン空回し条件が成立したものとしてＥＧＲ弁２４を全開状態に切り替える。
【００６１】
図５は、本実施形態のエンジン制御の具体的態様を示すタイムチャートである。図中、（ａ）はエンジン回転速度、（ｂ）はエンジン１０の燃焼／燃焼停止、（ｃ）はモータ２８の駆動／駆動停止、（ｄ）はＥＧＲ弁２４の開度の推移をそれぞれ示す。また、（ｄ）中、一点鎖線はＥＧＲ弁２４の目標開度の推移を示し、実線は実開度の推移を示している。
【００６２】
図５において、エンジン停止要求後では、ＥＧＲ弁２４の目標開度は全閉開度に設定されている。そして、エンジン停止後、エンジン１０の再始動要求があった場合、その要求タイミングｔ２１でＥＧＲ弁２４の目標開度を全閉開度から全開開度に変更する。これにより、ＥＧＲ弁２４が全開状態に切り替わる。
【００６３】
続いて、要求タイミングｔ２１から切替所要時間ＴＣが経過した後のタイミングｔ２２で、モータ２８の駆動を開始する。ここで、切替所要時間ＴＣは、ＥＧＲ弁２４の目標開度を全開開度に変更してから、ＥＧＲ弁２４が全開状態になるまでに要する時間に基づき定めてあり、その所要時間よりも大きい値としてある。つまり、本実施形態では、ＥＧＲ弁２４が全開状態になった後にモータ２８によるエンジン出力軸２５の回転（クランキング）を行うものとしている。
【００６４】
エンジン１０のクランキングに伴い、エンジン回転速度ＮＥがモータ始動回転速度ＮＥａ（本実施形態では１０００〜２０００ｒｐｍ）に達し、その回転速度ＮＥａにおいて所定時間エンジン１０が安定した状態が継続されると、タイミングｔ２３でＥＧＲ弁２４の目標開度を全閉開度に変更する。これにより、ＥＧＲ弁２４が全閉状態に切り替わる。また、ＥＧＲ弁２４が全閉状態に切り替わった後のタイミングｔ２４で、エンジン１０の燃料噴射及び点火を再開する。
【００６５】
次に、本実施形態のエンジン再始動時におけるエンジン制御の処理手順について、図６のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ハイブリッドＥＣＵ６０により所定周期毎に実行される。なお、上記第１の実施形態における図４と同じ処理については、図４と同じステップ番号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図６において、まずステップＳ３１では、図４のステップＳ２１と同じ処理、すなわちエンジン停止後にエンジン１０の再始動要求があったか否かの判定を実行し、同要求があった場合には、ステップＳ３２において、ＥＧＲ弁２４を全開状態に切り替える。
【００６７】
続くステップＳ３３では、モータ２８の回転の許否、すなわち、触媒２２の上流側から下流側への空気の流通を許可するか否かを判定する。ここでは、ＥＧＲ弁２４の目標開度を全開開度に変更してから、ＥＧＲ弁２４が全開状態になるまでに要する時間（切替所要時間ＴＣ）が再始動要求のタイミングから経過したか否かを判定する。そして、再始動要求タイミングから切替所要時間ＴＣが経過したと判定された場合にステップＳ３４へ進み、モータ２８の回転を開始して、エンジン１０のクランキングを行う。その後、ステップＳ３５〜Ｓ３７では、図４のステップＳ２３〜Ｓ２５と同じ処理をそれぞれ実行し、本処理を終了する。
【００６８】
以上詳述した第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、触媒２２に酸素が過剰に吸着されるのを回避することができる。これにより、次回のエンジンの燃焼再開時においてＮＯｘ還元を適正に実施することができ、ひいては排気浄化を適正に実施することができる。
【００６９】
また特に、エンジン停止後においてエンジン１０の再始動要求があった場合に、エンジン空回し条件が成立したものとしてＥＧＲ弁２４を開弁状態に切り替える構成とし、ＥＧＲ弁２４の開度が目標開度になった後にモータ２８の駆動を開始する構成としたため、クランキング期間において触媒２２へ供給される空気量をできるだけ小さくすることができる。
【００７０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態との相違点を中心に説明する。上記実施形態では、供給制限手段をＥＧＲ弁２４とし、エンジン空回し条件が成立した場合にＥＧＲ弁２４の開度を変更することにより、エンジン空回し状態において触媒２２への空気の供給を制限する構成としたが、本実施形態ではこの構成を変更する。すなわち、本実施形態では、供給制限手段として、排気通路において、触媒２２の上流側であってＥＧＲ配管２３との接続部分よりも下流側に、排気流量を調整する制御弁を配置する。そして、エンジン空回し条件が成立した場合、上記制御弁の開度を制御することにより、エンジン空回し状態において触媒２２への空気の供給を制限する。
【００７１】
図７は、本制御システムの全体概略を示す構成図である。なお、図７では、モータ２８等のハイブリッドシステムについては図示を省略している。
【００７２】
図７に示すように、排気管１２には触媒２２が配置されており、触媒２２の上流側において、ＥＧＲ配管２３により排気系と吸気系とが接続されている。また、排気管１２には、触媒２２の上流側であってＥＧＲ配管２３との接続部分よりも下流側に、開閉に伴い流路断面積を変更するシャッターバルブ４１が設けられている。シャッターバルブ４１は、モータ等からなるアクチュエータ４２により電気的に開閉駆動される流量調整手段である。シャッターバルブ４１の開弁状態では、触媒２２への空気の流通が許容され、閉弁状態に切り替えられることで触媒２２への空気の流通が制限される。
【００７３】
本実施形態では、エンジン再始動要求があった場合に、シャッターバルブ４１の開閉を切り替えることにより、具体的には、シャッターバルブ４１を全開状態から、全閉又はほぼ全閉の状態に切り替えることにより、エンジン１０の空回し状態において触媒２２への空気の供給を制限する。
【００７４】
ここで、シャッターバルブ４１を全閉又はほぼ全閉の状態に切り替えた場合、シャッターバルブ４１の上流側の圧力が高くなり、モータ２８の駆動負荷が大きくなることが考えられる。この場合、モータ２８の消費電力が大きくなったり、エンジン回転速度をモータ始動回転速度（本実施形態では１０００〜２０００ｒｐｍ）で安定化させることができなかったりするおそれがある。
【００７５】
そこで、本実施形態では、エンジン空回し条件が成立した場合、その空回し状態においてシャッターバルブ４１を全閉状態にし、かつＥＧＲ弁２４を開弁状態（本実施形態では全開状態）にする。これにより、シャッターバルブ４１の全閉状態又はほぼ全閉状態により、触媒２２への空気の供給が制限され、ＥＧＲ弁２４の開弁状態により、シャッターバルブ４１上流側の圧力上昇を抑制し、モータ２８の駆動負荷が大きくなるのを抑制するようにしている。
【００７６】
なお、エンジン空回し状態でのＥＧＲ弁２４の開度は、全開開度とする以外に、中間開度としてもよい。
【００７７】
本実施形態のエンジン制御の具体的態様を、図８のタイムチャートを用いて説明する。図中、（ａ）はエンジン回転速度、（ｂ）はエンジン１０の燃焼／燃焼停止、（ｃ）はモータ２８の駆動／駆動停止、（ｄ）はＥＧＲ弁２４の開度、（ｅ）はシャッターバルブ４１の開度の推移をそれぞれ示す。また、（ｄ）及び（ｅ）中、一点鎖線は目標開度の推移を示し、実線は実開度の推移を示している。
【００７８】
図８において、エンジン停止後、エンジン１０の再始動要求があった場合、その要求タイミングｔ３１でＥＧＲ弁２４の目標開度を全開開度に変更し、シャッターバルブ４１の目標開度を全閉開度に変更する。これにより、ＥＧＲ弁２４が全開状態に切り替わり、シャッターバルブ４１が全閉状態に切り替わる。
【００７９】
ＥＧＲ弁２４が全開状態になり、シャッターバルブ４１が全閉状態になった後、そのタイミングｔ３２でモータ２８の回転を開始し、エンジン１０のクランキングを開始する。つまり、ＥＧＲ弁２４が全開状態になり、かつシャッターバルブ４１が全閉状態になった後に、モータ２８によるエンジン出力軸２５の回転（クランキング）を行うものとしている。
【００８０】
そして、エンジン１０のクランキングに伴い、エンジン回転速度ＮＥがモータ始動回転速度ＮＥａ（例えば１０００〜２０００ｒｐｍ）に達し、その回転速度ＮＥａにおいて所定時間エンジン１０が安定した状態が継続されると、タイミングｔ３３で、ＥＧＲ弁２４の目標開度を全閉開度に変更し、シャッターバルブ４１の目標開度を全開開度に変更する。これにより、ＥＧＲ弁２４が全閉状態に切り替わり、シャッターバルブ４１が全開状態に切り替わる。また、ＥＧＲ弁２４及びシャッターバルブ４１の開閉の切替後のタイミングｔ３４で、エンジン１０の燃料噴射及び点火を再開する。
【００８１】
次に、本実施形態のエンジン再始動時におけるエンジン制御の処理手順について、図９のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ハイブリッドＥＣＵ６０により所定周期毎に実行される。なお、上記第２の実施形態における図６と同じ処理については、図６と同じステップ番号を付してその説明を省略する。
【００８２】
図９において、まずステップＳ４１では図６のステップＳ３１と同じ処理を実行し、エンジン停止後において再始動要求があった場合、ステップＳ４２において、シャッターバルブ４１を全閉状態にし、ＥＧＲ弁２４を全開状態にする。
【００８３】
ステップＳ４３〜Ｓ４５では、図６のステップＳ３３〜Ｓ３５と同じ処理を実行し、エンジン回転速度が安定した状態になった場合、ステップＳ４６において、シャッターバルブ４１を全開状態にし、ＥＧＲ弁２４を全閉状態にする。その後、ステップＳ４７でステップＳ３７と同じ処理を実行し、本処理を終了する。
【００８４】
以上詳述した第３の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、触媒２２に酸素が過剰に吸着されるのを回避することができる。これにより、次回のエンジンの燃焼再開時においてＮＯｘ還元を適正に実施することができ、ひいては排気浄化を適正に実施することができる。
【００８５】
また特に、空回し条件が成立した場合に、シャッターバルブ４１に加えてＥＧＲ弁２４を制御する構成としたため、シャッターバルブ４１により触媒２２への空気の供給を制限できるとともに、その供給制限に伴う排気通路内の圧力上昇をＥＧＲ弁２４により抑制できる。よって、触媒２２への空気の供給制限に際し、シャッターバルブ４１単独による制御に比べてモータ２８の負荷を低減することができる。
【００８６】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００８７】
・エンジン停止後の再始動要求が、高圧バッテリ３５の充電要求及び車両走行要求のいずれであるかに応じて、エンジン空回し状態における触媒２２への空気の供給制限を実施するか否かを切り替える。車両走行要求があった場合、具体的には、アイドル再始動条件の成立に伴いエンジン１０を再始動させる場合や、モータ走行中に車両の加速要求や高速走行要求に伴いエンジン１０を再始動させる場合には、走行性優先のため、エンジン回転速度がモータ始動回転速度ＮＥａで安定化するのを待つことなく燃焼を開始するのが望ましい。ここで、エンジン回転速度の安定化を待たずに燃焼を再開する場合では、エンジン１０が空回り状態になる時間が短く、触媒２２に供給される空気量はさほど多くない、つまり触媒２２への空気の供給制限をそもそも実施する必要がないと考えられる。したがって、エンジン再始動要求が充電要求によるものの場合には、エンジン空回し状態における触媒２２への空気の供給制限を実施するのに対し、車両走行要求によるものの場合には、その空気の供給制限を実施しない構成とする。こうすることにより、ＮＯｘ浄化の適正化と走行性確保とをバランスよく実現することができる。
【００８８】
・上記第３の実施形態において、エンジン空回し状態のときにＥＧＲ弁２４を開弁状態に制御しない構成とする。つまり、エンジン空回し状態において、シャッターバルブ４１を開弁状態から閉弁状態に切り替え、ＥＧＲ弁２４を開弁状態のまま維持する。この場合であっても、シャッターバルブ４１によって触媒２２への空気の供給が制限され、触媒２２のＯ2ストレージ量の適正化を図ることができる。
【００８９】
・上記実施形態では、エンジン停止要求に伴いエンジン１０を停止し、その後、再始動要求があったときにエンジン再始動を行う場合について説明したが、ＩＧスイッチ３９のオフへの切り替えに伴いエンジン１０を停止し、その後、ＩＧスイッチ３９のオンへの切替に伴いエンジン１０を暖機再始動する場合にも適用できる。この場合、エンジン空回し条件を、例えばＩＧスイッチ３９のオフへの切り替えがあり、かつそのオフ切り替えから所定時間内に同スイッチ３９のオンへの切り替えがあったこととする。この場合、ＩＧスイッチ３９のオフ時にはＥＧＲ弁２４を閉弁したままにしておく。そして、ＩＧスイッチのオフ切替タイミングから所定時間内にＩＧスイッチのオンへの切り替えがあった場合に、例えばハイブリッドＥＣＵ６０のメインリレーによってＥＧＲ弁２４を開弁状態に切り替え、その状態でエンジン１０のクランキングを行う。
【００９０】
あるいは、エンジン空回し条件を、ＩＧスイッチ３９のオフへの切り替えがあったこととしてもよい。この場合、ＥＧＲ弁２４の開弁状態をその切替タイミングから所定の開弁許容時間継続する。なお、ＥＧＲ弁２４の開弁状態は、例えばハイブリッドＥＣＵ６０のメインリレーによって維持する。そして、開弁許容時間内にエンジン再始動要求があり、エンジン１０のクランキングが開始された場合、そのクランキングの実施期間においてＥＧＲ弁２４の開弁状態を維持し、その後、燃料噴射及び点火開始前にＥＧＲ弁２４を閉弁状態に切り替える。
【００９１】
・ＥＧＲ弁２４及びシャッターバルブ４１の少なくともいずれかについて、エンジン空回し状態での開度を可変にする。例えば、空燃比センサの出力に基づいて触媒２２のＯ2ストレージ量を推定し、その推定したＯ2ストレージ量に応じてＥＧＲ弁２４又はシャッターバルブ４１の開度を設定する。このとき、推定Ｏ2ストレージ量が多いほど、ＥＧＲ弁２４の開度を大きくし、シャッターバルブ４１の開度を小さくする。
【００９２】
・エンジン停止要求があった後、次回のエンジン再始動要求があるまでの期間においてエンジン空回し状態における触媒２２への空気の供給を制限し、再始動要求後においてその供給制限を実施しない構成とする。
【００９３】
・触媒２２への空気の供給を制限する供給制限手段として、ＥＧＲ弁２４や、排気管１２に設けたシャッターバルブ４１を用いる構成としたが、供給制限手段はこれらに限定しない。例えば、触媒２２が配置された排気管１２に対し、触媒２２の上流側において排気管１２から分岐する分岐配管を設け、その分岐配管に開閉弁を設ける。そして、エンジン空回し状態において、分岐配管の開閉弁を流量増大側（開弁側）に切り替える。この場合であっても、触媒２２へ供給される空気量を減らすことができ、エンジン始動時における触媒２２のＯ2ストレージ量が過多になるのを抑制できる。
【００９４】
・上記第１の実施形態において、ＥＧＲ弁２４の開弁タイミングを、エンジン自動停止の要求タイミングｔ１１からディレイ時間ＴＡが経過した後のタイミングｔ１２とする構成に代えて、要求タイミングｔ１１の直後のタイミングとしてもよい。
【００９５】
・上記第２の実施形態及び第３の実施形態において、モータ２８の回転開始タイミング（ｔ２２，ｔ３２）を、エンジン再始動要求のタイミング（ｔ２１，ｔ３１）としてもよい。
【００９６】
・上記実施形態では、車両の動力源としてのモータ２８をエンジン１０の始動装置として用いる構成について説明したが、始動装置としてスタータモータを備える構成を本発明に適用してもよい。この構成では、エンジン再始動時における燃焼開始前に、スタータモータによりエンジン回転速度がクランキング回転速度（例えば２００ｒｐｍ）まで上昇され、その上昇後、燃焼が再開されるまでの間、エンジン１０が空回りした状態になる。よって、この空回り状態において触媒２２への空気の供給を制限することにより、触媒２２が酸素過多の状態になるのを抑制することができ、ＮＯｘ浄化を適正に実施することが可能になる。
【００９７】
・動力源として、アイドルストップ機能を有するエンジン１０のみを備え、始動装置としてスタータモータを備える構成に本発明を適用する。この構成では、アイドルストップ機能によりエンジンの自動停止と自動再始動とが繰り返し実施されることにより、エンジン１０の空回り状態が頻繁に生じ、これにより、その空回り状態において触媒２２に空気が供給されることが考えられるからである。
【００９８】
・上記実施形態では、動力分配装置２６を介してエンジン１０がモータ２８に接続される構成のハイブリッド車両に本発明を適用したが、ハイブリッド車両の構成はこれに限定しない。例えば、エンジン１０とモータ２８とが直接接続された構成であってもよいし、エンジン１０とモータ２８とが異なる駆動軸に動力を出力する構成であってもよい。また、エンジン１０と、電動機としての第１のモータと、発電機としての第２のモータとを備える構成であってもよい。さらに、エンジン１０はガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンとしてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０…エンジン、２２…触媒、２３…ＥＧＲ配管、２４…ＥＧＲ弁（供給制限手段）、２５…エンジン出力軸、２８…モータ（走行用モータ、発電機）、３５…高圧バッテリ（蓄電装置）、４１…シャッターバルブ（供給制限手段）、５０…エンジンＥＣＵ、６０…ハイブリッドＥＣＵ（条件判定手段、制限制御手段、再始動制御手段、要求内容判定手段、）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンの始動装置と、該エンジンの排気通路に配置され酸素を吸着又は放出する排気浄化触媒とを備えるシステムに適用され、エンジン停止後、前記エンジンの再始動要求があった場合に、前記始動装置により該エンジンの出力軸を回転させてエンジン再始動を行うエンジン制御装置において、
エンジン停止に伴う前記エンジンの燃焼停止状態において前記出力軸が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定する条件判定手段と、
前記条件判定手段により前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記エンジンから前記排気浄化触媒への空気の供給を制限する供給制限手段を、前記エンジン空回し状態において空気供給制限の状態に制御する制限制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記制限制御手段により前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御した後に、前記始動装置による前記出力軸の回転を開始する請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
所定の停止条件が成立した場合に前記エンジンの自動停止を行うとともに、前記停止条件の成立後に所定の再始動条件が成立した場合に前記再始動要求があったものとしてエンジン再始動を行うエンジン制御装置において、
前記条件判定手段は、前記停止条件が成立した場合に前記空回し条件が成立したものと判定し、
前記制限制御手段は、前記条件判定手段により前記停止条件が成立したと判定されてから、前記再始動条件の成立に伴い前記エンジンの燃焼を再開するよりも前までの期間で、前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御する請求項１又は２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記エンジンに加え、走行用モータを動力源として備える車両に適用され、
前記走行用モータが前記始動装置として機能するものであり、
前記再始動要求に伴う前記始動装置による前記出力軸の回転実施期間において前記エンジンの回転速度が所定の回転速度で安定した状態になったことを判定する状態判定手段と、
前記状態判定手段により前記回転速度が安定した状態になったと判定された後に前記エンジンの燃焼を再開する再始動制御手段と、を備え、
前記制限制御手段は、前記再始動要求に伴う前記エンジンの再始動に際し、前記再始動制御手段により前記燃焼が再開される前の期間で前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記出力軸の回転により発電する発電機と、該発電機と電力のやり取りが可能な蓄電装置とを備える車両に適用され、
前記発電機が前記始動装置として機能するものであり、
前記条件判定手段は、前記空回し条件の成立が、前記蓄電装置の充電要求による前記再始動要求及び車両走行要求による前記再始動要求のいずれによるものかを判定し、
前記制限制御手段は、前記条件判定手段により、前記空回し条件の成立が前記充電要求による前記再始動要求であると判定された場合に、前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御し、前記車両走行要求による前記再始動要求であると判定された場合に、前記供給制限手段を前記空気の供給が制限されていない状態に制御する請求項４に記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記排気通路において前記排気浄化触媒の上流側と前記エンジンの吸気系とを接続するＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路に配置され前記エンジンの排気を前記吸気系に還流させる還流量を調整するＥＧＲ弁とを備えるシステムに適用され、
前記供給制限手段は前記ＥＧＲ弁であり、
前記制限制御手段は、前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記還流量を増量する側に前記ＥＧＲ弁を制御する請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【請求項７】
前記排気通路において前記排気浄化触媒の上流側に、前記エンジンから前記排気浄化触媒への空気の流量を調整する流量調整弁が配置されており、
前記供給制限手段は前記流量調整弁であり、
前記制限制御手段は、前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記空気の流量を減量する側に前記流量調整弁を制御する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンの始動装置と、該エンジンの排気通路に配置され酸素を吸着又は放出する排気浄化触媒とを備えるシステムに適用され、エンジン停止後、前記エンジンの再始動要求があった場合に、前記始動装置により該エンジンの出力軸を回転させてエンジン再始動を行うエンジン制御装置において、
エンジン停止に伴う前記エンジンの燃焼停止状態において前記出力軸が回転した状態となるエンジン空回し状態になるための空回し条件が成立したか否かを判定する条件判定手段と、
前記条件判定手段により前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記エンジンから前記排気浄化触媒への空気の供給を制限する供給制限手段を、前記エンジン空回し状態において空気供給制限の状態に制御する制限制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記制限制御手段により前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御した後に、前記始動装置による前記出力軸の回転を開始する請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
所定の停止条件が成立した場合に前記エンジンの自動停止を行うとともに、前記停止条件の成立後に所定の再始動条件が成立した場合に前記再始動要求があったものとしてエンジン再始動を行うエンジン制御装置において、
前記条件判定手段は、前記停止条件が成立した場合に前記空回し条件が成立したものと判定し、
前記制限制御手段は、前記条件判定手段により前記停止条件が成立したと判定されてから、前記再始動条件の成立に伴い前記エンジンの燃焼を再開するよりも前までの期間で、前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御する請求項１又は２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記エンジンに加え、走行用モータを動力源として備える車両に適用され、
前記走行用モータが前記始動装置として機能するものであり、
前記再始動要求に伴う前記始動装置による前記出力軸の回転実施期間において前記エンジンの回転速度が所定の回転速度で安定した状態になったことを判定する状態判定手段と、
前記状態判定手段により前記回転速度が安定した状態になったと判定された後に前記エンジンの燃焼を再開する再始動制御手段と、を備え、
前記制限制御手段は、前記再始動要求に伴う前記エンジンの再始動に際し、前記再始動制御手段により前記燃焼が再開される前の期間で前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記出力軸の回転により発電する発電機と、該発電機と電力のやり取りが可能な蓄電装置とを備える車両に適用され、
前記発電機が前記始動装置として機能するものであり、
前記条件判定手段は、前記空回し条件の成立が、前記蓄電装置の充電要求による前記再始動要求及び車両走行要求による前記再始動要求のいずれによるものかを判定し、
前記制限制御手段は、前記条件判定手段により、前記空回し条件の成立が前記充電要求による前記再始動要求であると判定された場合に、前記供給制限手段を前記空気供給制限の状態に制御し、前記車両走行要求による前記再始動要求であると判定された場合に、前記供給制限手段を前記空気の供給が制限されていない状態に制御する請求項４に記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記排気通路において前記排気浄化触媒の上流側と前記エンジンの吸気系とを接続するＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路に配置され前記エンジンの排気を前記吸気系に還流させる還流量を調整するＥＧＲ弁とを備えるシステムに適用され、
前記供給制限手段は前記ＥＧＲ弁であり、
前記制限制御手段は、前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記還流量を増量する側に前記ＥＧＲ弁を制御する請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【請求項７】
前記排気通路において前記排気浄化触媒の上流側に、前記エンジンから前記排気浄化触媒への空気の流量を調整する流量調整弁が配置されており、
前記供給制限手段は前記流量調整弁であり、
前記制限制御手段は、前記空回し条件が成立したと判定された場合に、前記空気の流量を減量する側に前記流量調整弁を制御する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンジン制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２４７１６６（Ｐ２０１１−２４７１６６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２０９０７（Ｐ２０１０−１２０９０７）
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【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２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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