車両の制御装置
【課題】電気加熱式触媒装置を備える車両において、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなくその漏電を防止する。
【解決手段】ハイブリッド車両１０において、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ掃気制御を実行する。当該制御において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が停止している時間の長さたるエンジン停止時間Ｔｓを取得し、取得したエンジン停止時間Ｔｓが基準値Ｔｓｔｈ以上である場合に、エンジン２００が停止している間、電動エアポンプ５００を駆動制御して吸気管２０３から掃気通路２１７を経由して排気管２１２へ吸入空気を導く。排気管２１２は、この吸気管２０３から導かれた吸入空気により掃気され、排気中の水分が凝縮して生成される凝縮水が、ＥＨＣ４００よりも下流側へ吹き飛ばされる。
【解決手段】ハイブリッド車両１０において、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ掃気制御を実行する。当該制御において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が停止している時間の長さたるエンジン停止時間Ｔｓを取得し、取得したエンジン停止時間Ｔｓが基準値Ｔｓｔｈ以上である場合に、エンジン２００が停止している間、電動エアポンプ５００を駆動制御して吸気管２０３から掃気通路２１７を経由して排気管２１２へ吸入空気を導く。排気管２１２は、この吸気管２０３から導かれた吸入空気により掃気され、排気中の水分が凝縮して生成される凝縮水が、ＥＨＣ４００よりも下流側へ吹き飛ばされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＨＣ（Electric Heating Catalyst）等の電気加熱式触媒装置を備えた車両を制御する車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＨＣの漏電を防止する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された内燃機関の排気浄化装置によれば、ヒータ機能を有する上流触媒担体と下流触媒担体とを備え、排気ガスの一部を、上流触媒担体を迂回させつつ下流触媒担体に導くパイパス通路を設けることにより、下流触媒担体の昇温を促進する構成において、上流触媒担体におけるヒータの正電極をバイパス通路よりも上方に配置することによって、バイパス通路において結露した水分が正電極に流出することによる漏電を防止することが可能であるとされている。
【０００３】
尚、ハイブリッド車両において、ＥＶ走行時にＳＯＣ低下によりエンジン始動する際に、ＥＨＣに通電するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１０２１７号公報
【特許文献２】特開平１０−２８８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃焼済みガスは、水をその一成分として含んでおり、長期間冷間状態に置かれた内燃機関では、とりわけその排気通路において、凝縮水が生成され易い。従って、電気加熱式触媒装置を備える車両においては、比較的長期の非稼動期間を経て内燃機関を始動させるにあたって触媒暖機を促進すべくＥＨＣへの通電を行った場合等に、この凝縮水による漏電が発生する可能性がある。
【０００６】
漏電が生じた場合、或いは漏電が生じ得る状態であるにもかかわらず通電が行われた場合、先ず第１には、電力資源が無駄に消費される可能性がある。また第２に、車両本体（ボディやシャシ）或いは排気通路が帯電し得ることに起因して、例えばドライバが運転中にボディに接触した場合等に、程度の差はあれ一種の感電が発生する可能性がある。
【０００７】
特許文献１に開示された装置によれば、漏電の可能性を考慮して電極の設置位置に工夫がなされているものの、排気通路に生じる凝縮水を主たる要因とする漏電或いはクラックの発生を、この種のハードウェア上の対策のみにより防止することには自ずと限界がある。また、単に漏電を回避することを目的として、電気加熱式触媒装置への通電を頻繁に制限することとなれば、内燃機関始動時のエミッションの低減が不十分となり、電気加熱式触媒装置を設置することの意義自体が薄れてしまう。また、上記特許文献２の装置には、係る漏電についての示唆すらなく、この種の漏電を防止することは先ずもって不可能と言わざるを得ない。
【０００８】
このように、上記先行技術を含む各種従来の装置には、電気加熱式触媒装置に要求される排気浄化性能を十分に担保しつつ漏電を回避することが困難であるという技術的問題点がある。本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであり、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく漏電を確実に回避し得る車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両の制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関の排気通路に設置され、通電により発熱する電気加熱式触媒装置と、前記排気通路に空気流を生成可能な空気流生成手段とを備えた車両の制御装置であって、前記排気通路における凝縮水の生成量に対応付けられた所定の判断指標値を取得する取得手段と、該取得された判断指標値に基づいて前記生成量が基準値以上であるか否かを判別する判別手段と、前記内燃機関が停止状態にあり且つ前記生成量が前記基準値以上であると判別された場合に、前記空気流が生成されるように前記空気流生成手段を制御する第１制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る車両は、少なくとも内燃機関と、電気加熱式触媒装置と、空気流生成手段とを備えた車両である。また、本発明に係る車両の制御装置は、この本発明に係る車両を制御する装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。
【００１１】
本発明に係る内燃機関は、燃料の燃焼を機械的動力に変換可能な機関を意味するものであって、例えば燃料種別（例えばガソリン、軽油、アルコール、アルコール混合燃料或いは天然ガス等）、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、物理的、機械的又は電気的な構成は特に限定されない。
【００１２】
本発明に係る電気加熱式触媒装置は、この内燃機関の排気通路に設置された、内燃機関の排気を浄化する触媒装置としての機能と、通電に伴う発熱作用により当該触媒装置を暖機するヒータとしての機能とを少なくとも有する排気浄化装置を包括する概念であり、係る概念の範囲において、その物理的、機械的、電気的、磁気的及び化学的構成は何ら限定されない趣旨である。
【００１３】
例えば電気加熱式触媒装置は、触媒担体が電気抵抗の比較的高い電気抵抗体で構成されること等により触媒装置自体がヒータ機能を併有する構成を有していてもよいし、ヒータが触媒担体の外周部或いは上下流部に近接配置され、伝導熱又は輻射熱により触媒担体を暖機する構成を有していてもよい。尚、電気加熱式触媒装置は、その実践的態様として、バッテリ等の電力源や、電力供給回路、電力供給配線及び供給電力を制御する各種コントローラや制御装置等を適宜含み得るが、無論、それらは、必ずしも排気通路に設置されている必要はない。
【００１４】
本発明に係る空気流生成手段とは、排気通路に空気流を生成可能な手段を包括する概念であり、例えば、排気通路へ圧縮空気を送出可能な、電動式又は機械式のポンプ装置や、内燃機関をモータリング可能な、クランキングモータや各種回転電機等の形態を採り得る。
【００１５】
本発明に係る車両の制御装置によれば、その動作時には、取得手段により、排気通路における凝縮水の生成量に対応付けられた所定の判断指標値が取得される。
【００１６】
ここで、本発明に係る「判断指標値」とは、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、排気中の水分が凝縮することにより生成される凝縮水の生成量との間に、一対一、一対多、多対一又は多対多の対応関係が構築された値であり、例えば、凝縮水の生成量そのもの、内燃機関の停止時間、車両の駐車時間、前トリップにおける排気通路又は電気加熱式触媒装置の最高到達温度、或いは前トリップにおける内燃機関の負荷条件（例えば、吸入空気量の積算値）等であってもよい。また、取得される判断指標値は、必ずしも単一である必要はなく、例えば、一の判断指標値に加え、当該一の判断指標値に対する判断基準を変化させ得るパラメータとして機能する他の判断指標値が取得されてもよい。
【００１７】
判断指標値が取得されると、判別手段が、この取得された判断指標値に基づいて凝縮水の生成量が基準値以上であるか否かを判別する。先述したように、判断指標値は凝縮水の生成量との間で予め対応関係が構築された値であるから、判別手段は、取得された判断指標値と基準値（判断指標値が凝縮水の生成量そのものである場合を除いて凝縮水の基準値とは異なる）との比較に基づいて係る判別を行うことができる。
【００１８】
尚、判断指標値と凝縮水の生成量とは、一方の増加が他方の増加に対応していてもよいし、一方の増加が他方の減少に対応していてもよい。また、判別手段は、一定又は不定の周期で上記判別を実行してもよいし、上記判別が実践上有意となり得るよう定められた特定の条件下で（例えば、内燃機関が停止状態にある場合に）上記判別を実行してもよい。
【００１９】
内燃機関が停止状態にある場合、排気通路にはガス流が形成されないため、排気通路内において生成された凝縮水は、排気通路に滞留する。また、このような停止状態においては、内燃機関が自然に冷却される過程において、より顕著に凝縮水の生成が促進され得る。これらの点を参酌すれば、排気通路内の凝縮水が電気加熱式触媒装置の電気的絶縁特性に顕著に影響を与える（即ち、通電時に漏電を招来する程度に凝縮水と浸潤する）のは、内燃機関が停止状態にある期間であり、動作の高効率化を図る観点から言えば、取得手段及び判別手段は、内燃機関が停止状態にある場合に各々の動作を実行してもよい。
【００２０】
一方、本発明に係る車両の制御装置によれば、第１制御手段が、内燃機関が停止状態にあり且つ判別手段により凝縮水の生成量が所定値以上であると判別された場合に、空気流生成手段を制御し、排気通路に空気流を生成する。
【００２１】
排気通路に空気流が生成されれば、排気通路はこの空気流によって掃気されることとなり、排気通路に滞留する凝縮水は、この空気流により、少なくとも電気加熱式触媒装置の下流側、好適には車両外部に排出される。
【００２２】
また、このような排気通路の掃気は、排気通路にガス流の形成されない内燃機関の停止期間においてなされる（内燃機関が稼動中であれば、排気通路にガス流が形成されるため、元より掃気は必要とされない）から、電気加熱式触媒装置への通電要求が生じる以前に、電気加熱式触媒装置における漏電要因を取り除くことが可能となって、電気加熱式触媒装置への通電が制限される等、その効能を低下させる事態が殆ど生じない。即ち、本発明に係る車両の制御装置によれば、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく漏電の発生を防止することが可能となるのである。
【００２３】
尚、凝縮水の生成量について定められる「基準値」と、空気流生成手段の駆動条件（例えば、生成される空気流の流量、流速又は生成時間等）との間には、生成された空気流により最終的に排気通路を実践上問題ないレベルまで掃気し得るような対応関係が定められていてもよい。
【００２４】
例えば、予め空気流生成手段の駆動条件に物理的、機械的若しくは電気的な制約、或いはエネルギ資源の消費量等を勘案した現実的な制約が存在する場合には、少なくとも係る駆動条件の範囲で確実に排気通路を掃気し得るように（即ち、電気加熱式触媒装置付近の凝縮水を下流側へ確実に吹き飛ばせるように）係る基準値が定められるのが望ましい。また、空気流生成手段による空気流生成がなされる過程であれ、車両の運転条件によっては電気加熱式触媒装置に通電が要求される場合がある。その点に鑑みれば、係る凝縮水の生成量に係る基準値とは、通電時に電気加熱式触媒装置に漏電を生じさせ得ない範囲の値であるのが望ましい。
【００２５】
尚、内燃機関が停止状態にある場合の車両の状態は、車両を駆動する駆動装置の態様に応じて異なり得る。例えば、車両が、動力源として内燃機関のみを備える構成においては、内燃機関の停止状態とは即ち車両の停止状態を意味し、車両は概ね停車状態又は駐車状態のいずれかに該当し得る。一方、車両が動力源として内燃機関に加えて回転電機を備えるハイブリッド車両である場合、係る回転電機の動力のみによって所謂ＥＶ走行がなされている期間においても、場合により内燃機関は停止状態を採り得る。即ち、ハイブリッド車両においては、内燃機関が停止状態にあっても車両自体は走行状態を採り得る。
【００２６】
本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記空気流生成手段は、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング装置又は前記排気通路に空気を圧送可能なポンプ装置である。
【００２７】
この種のモータリング装置やポンプ装置によれば、排気通路に空気流を生成することが比較的簡便にして可能である上、生成される空気流の規模を段階的又は連続的に可変に制御することが比較的容易であるため好適である。
【００２８】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記取得手段は、前記判断指標値として前記停止状態の継続時間を取得し、前記判別手段は、前記取得された継続時間が所定値を超えた場合に前記生成量が前記基準値以上であると判別する。
【００２９】
内燃機関の停止状態の継続時間（以下、適宜「停止継続時間」と称する）は、凝縮水の生成量と高い相関を有しており、生成量が基準値以上であるか否かを判別するにあたって参照する判断指標値として好適である。尚、この停止継続時間とは、車両が停止状態を継続している時間、即ち、駐車時間を含み得る。
【００３０】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記空気流が生成されるのに相前後して前記通電が開始されるように前記電気加熱式触媒装置を制御する第２制御手段を更に具備する。
【００３１】
この態様によれば、空気流の生成が開始されるのに先立って、空気流の生成が開始されるのに同期して、或いは空気流の生成が開始されたことを一種の制御上のトリガとして、第２制御手段により、然るべきタイミングで電気加熱式触媒装置への通電が開始される。このため、電気加熱式触媒装置からの輻射熱又は伝導熱により凝縮水の蒸発が促進され、空気流による凝縮水の排出が補助される。即ち、両者が協調することにより、より高い掃気効果を得ることが可能となる。
【００３２】
尚、この際の電気加熱式触媒装置への通電条件は、空気流生成手段の制御条件等に応じて可変であってもよいし、固定であってもよい。また、このように電気加熱式触媒装置への通電がなされる点に鑑みれば、凝縮水の生成量について設定される基準値とは、通電時に漏電を生じ得る生成量よりも小さい値であることが望ましい。
【００３３】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記車両は、回転電機と、該回転電機の回転軸に連結された第１回転要素、車軸に連結される駆動軸に連結された第２回転要素及び前記内燃機関の回転軸に連結された第３回転要素を含む相互に差動回転可能な複数の回転要素を有する動力伝達機構とを備えたハイブリッド車両であり、前記第１制御手段は、前記空気流生成手段として前記回転電機を制御する。
【００３４】
この種のハイブリッド車両においては、駆動軸の回転速度が不変であれば、動力伝達機構の差動作用により、回転電機の回転変化が、内燃機関の回転変化を惹起する。このため、回転電機により内燃機関をモータリングして、空気流を生成することが容易にして可能となる。更に、他の回転電機が駆動軸に直接的又は間接的の別を問わず連結される構成であれば、この他の回転電機と駆動軸との間の動力の入出力により、例えば、この他の回転電機の動力のみによるＥＶ走行が可能となり得るため、内燃機関の稼動頻度は低下し得る。従って、排気通路において凝縮水はより生成され易い。また、回転電機との間で電力の入出力が行われ得るバッテリ等の蓄電手段が、外部電源により適宜充電可能に構成される、所謂ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）の場合には、更にその傾向はより顕著となり得る。このような点に鑑みれば、この種のハイブリッド車両は、本発明に係る車両の制御装置の好適な一適用例となり得る。尚、本発明に係る車両の制御装置の効能は、この種のハイブリッド車両に限らず、他のハイブリッド車両であっても何ら変わりなく発揮されることは言うまでもない。
【００３５】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
【図２】図１のハイブリッド車両に備わるエンジンの一平面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。
【図３】図２のエンジンにおいて排気管の伸長方向に沿ったＥＨＣの一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。
【図４】ＥＣＵにより実行されるＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。
【図６】図５のＥＨＣ掃気制御において参照されるＥＨＣ印加電力設定マップの模式図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の各種実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
【００３８】
図１において、ハイブリッド車両１０は、減速機構１１、駆動輪１２、アクセル開度センサ１３及び車速センサ１４並びにＥＣＵ１００、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、動力分割機構３００、ＥＨＣ４００、電動エアポンプ５００、ＰＣＵ６００及びバッテリ７００を備えた、本発明に係る「車両」の一例たるハイブリッド車両である。
【００３９】
減速機構１１は、デファレンシャルギア（不図示）及びプラネタリギアを含んでなるギア機構であり、動力分割機構３００の動力出力軸である駆動軸（符号省略）の回転速度を所定の減速比に従って駆動輪１２に連結された車軸に伝達可能に構成されている。尚、減速機構の構成は、減速機構１１のものに限定されず、各種態様を採ることが可能である。例えば、減速機構は、複数のクラッチ及びブレーキ並びに遊星歯車機構により複数の変速段を実現可能な変速機構としての機能を有していてもよい。
【００４０】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述するＥＨＣ掃気制御を実行可能に構成されている。
【００４１】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「取得手段」、「判別手段」及び「第１制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００４２】
エンジン２００は、ハイブリッド車両１０の一動力源として機能し得る、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。ここで、図２を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、エンジン２００の一平面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００４３】
エンジン２００は、ガソリンを燃料とする、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２００の概略について説明すると、エンジン２００は、シリンダブロック２０１に４本のシリンダ２０２が並列配置された構成を有している。そして、各気筒内において燃料を含む混合気が点火装置（不図示）の点火動作により着火した際に生じる力が、不図示のピストンを紙面と垂直な方向に往復運動させ、更にコネクティングロッドを介してピストンに連結されるクランクシャフト（いずれも不図示）の回転運動に変換される構成となっている。以下に、エンジン２００の要部構成を、その動作の一部と共に説明する。
【００４４】
尚、本実施形態に係るエンジン２００は、シリンダ２０２が図１において紙面と垂直な方向に４本並列してなる直列４気筒ガソリンエンジンであるが、個々のシリンダ２０２の構成は相互に等しいため、ここでは一のシリンダ２０２についてのみ説明することとする。また、本実施形態におけるエンジン２００は、ガソリンエンジンであるが、本発明に係る「内燃機関」とは、好適な一形態として軽油を燃料とするディーゼルエンジンであってもよいし、アルコールやアルコール混合燃料を燃料とするエンジンであってもよい。
【００４５】
シリンダ２０２内における混合気の燃焼に際し、エアフィルタを介して外部から吸入された空気たる吸入空気は、吸気管２０３に導かれる。吸気管２０３には、吸入空気の量を調節可能なスロットルバルブ２０４が配設されている。このスロットルバルブ２０４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され且つＥＣＵ１００により上位に制御されるスロットルバルブモータ（不図示）から供給される駆動力により回転可能に構成された回転弁であり、スロットルバルブ２０４を境にした吸気管２０３の上流部分と下流部分とをほぼ遮断する全閉位置から、ほぼ全面的に連通させる全開位置まで、その回転位置が連続的に制御される構成となっている。
【００４６】
吸気管２０３は、吸気マニホールド２０５と連通しており、この吸気マニホールド２０５を介して更に、シリンダブロック２０１に各シリンダに対応して形成された吸気ポート２０６に連通している。一方、吸気管２０３に導かれる吸入空気は、吸気マニホールド２０５上流側の合流位置において、後述するＥＧＲガスと混合され、吸気ポート２０６とシリンダ内部とを連通させることが可能に構成された不図示の吸気バルブの開弁時にシリンダ２０２内に吸気として吸入される。
【００４７】
シリンダ２０２内には、筒内直噴型のユニットインジェクタ２０７から燃料たるガソリンが噴射される構成となっており、噴射された燃料が各シリンダ内部で、当該吸気と混合され、上述した混合気となる。尚、詳細は省略するが、燃料は、不図示の燃料タンクに貯留されており、不図示のフィードポンプの作用により燃料タンクから汲み出され、不図示の低圧配管を介して公知の各種態様を採り得高圧ポンプ（不図示）に圧送される構成となっている。この高圧ポンプは、コモンレール２０８に対し、燃料を供給可能に構成されている。
【００４８】
コモンレール２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、上流側（即ち、高圧ポンプ側）から供給される高圧燃料をＥＣＵ１００により設定される目標レール圧まで蓄積することが可能に構成された、高圧貯留手段である。尚、コモンレール２０８には、レール圧を検出することが可能なレール圧センサ及びレール圧が上限値を超えないように蓄積される燃料量を制限するプレッシャリミッタ等が配設されるが、ここではその図示を省略することとする。前述したユニットインジェクタ２０７は、シリンダ２０２毎に搭載されており、夫々が高圧デリバリ２０９を介してコモンレール２０８に接続されている。
【００４９】
上述した混合気は、圧縮工程において点火装置の点火動作により着火して燃焼し、燃焼済みガス或いは一部未燃のＨＣ及び不完全燃焼によるＣＯ等を含む排気として、吸気バルブの開閉に連動して開閉する排気バルブ（不図示）の開弁時に、シリンダブロック２０１に形成された排気ポート２１０を介して排気マニホールド２１１に導かれる構成となっている。この排気マニホールド２１１は、排気管２１２に連通している。
【００５０】
排気マニホールド２１１には、排気管２１２とは別にＥＧＲ通路２１３が連通している。ＥＧＲ通路２１３は、排気マニホールド２１１と吸気管２０３とを連通させる金属製且つ中空の管状部材である。ＥＧＲ通路２１３は、上述した合流位置において吸気管２０３と連通する構成となっており、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気管２０３に還流可能に構成されている。ＥＧＲ通路２１３には、ＥＧＲクーラ２１４が設置されている。ＥＧＲクーラ２１４は、ＥＧＲ通路２１３に設けられた冷却装置である。ＥＧＲクーラ２１３は、外周部にエンジン２００の冷却水配管が張り巡らされた金属製且つ中空の管状部材であり、ＥＧＲクーラ２１４を通過する排気を冷却可能に構成されている。
【００５１】
ＥＧＲバルブ２１５は、ＥＧＲ通路２１３に設置された開閉可能な弁体と、当該弁体を駆動する駆動装置を含むバルブ機構である。ＥＧＲバルブ２１５の弁体は、当該駆動装置により開閉状態が連続的に変化するように構成されており、当該開閉状態に応じて、ＥＧＲ通路２１３を流れるＥＧＲガスの流量、即ち、ＥＧＲ量を制御可能に構成されている。ＥＧＲバルブ２１５の駆動装置は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＧＲバルブ２１５の弁体の開閉状態は、ＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。
【００５２】
排気管２１２には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、アルミナ等の塩基性担体に白金等の貴金属を担持すると共に排気管２１２の径方向に沿った断面がハニカム状をなし、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）の還元反応と、排気中のＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）の酸化反応とを略同時に進行させることにより排気を浄化可能に構成された排気浄化装置である。
【００５３】
エンジン２００は、排気管２１２における三元触媒２１６の上流側に、本発明に係る「電気加熱式触媒装置」の一例たるＥＨＣ４００を備える。尚、ＥＨＣ４００については後述する。
【００５４】
吸気管２０３における、スロットルバルブ２０４の上流側には、掃気通路２１７の一端部が連結されている。掃気通路２１７の他端部は、排気マニホールド２１１に連結されており、掃気通路２１７により吸気管２０３と排気マニホールド２１１とは連通可能となっている。この掃気通路２１７には、電動エアポンプ５００が設置されている。
【００５５】
電動エアポンプ５００は、吸気管２０３側から排気マニホールド２１１側へ吸入空気の一部を圧送可能に構成された、モータを駆動源とする公知の回転式流体吐出装置であり、掃気通路２１７と共に本発明に係る「空気流生成手段」の一例を構成する。電動エアポンプ５００は、駆動源たるモータの回転速度に応じた吐出量で、吸気管２０３から吸入空気を排気マニホールド２１１へ圧送可能に構成されている。
【００５６】
電動エアポンプ５００の駆動系（主として当該モータを駆動する駆動系）は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、電動エアポンプ５００の動作状態は、ＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。
【００５７】
尚、電動エアポンプ５００と排気マニホールド２１１との間には、不図示の逆流防止弁が設置されており、排気マニホールド２１１から吸気管２０３へのガスの逆流が生じない構成となっている。尚、本実施形態において、掃気通路２１７は、吸気管２０３から分岐する構成となっているが、掃気通路２１７に相当する吸入空気の通路は、吸気管２０３とは独立して構成されていてもよい。
【００５８】
ここで、図３を参照し、ＥＨＣ４００について説明する。ここに、図３は、排気管２１２の伸長方向に沿ったＥＨＣ４００の一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５９】
図３において、ＥＨＣ４００は、ケース４１０、断熱部材４２０、ＥＨＣ担体４３０、温度センサ４４０、正電極４５０、正電極皮膜部４６０、負電極４７０及び負電極皮膜部４８０を含んで構成された、本発明に係る「ＥＨＣ」の一例たる電気加熱式触媒装置である。
【００６０】
ケース４１０は、金属材料で構成されたＥＨＣ４００の筐体であり、その上下流側の夫々の端部において、不図示の連結部材を介して排気管２１２と接続されている。
【００６１】
断熱部材４２０は、ケース４１０の内周面を覆うように設置されており、断熱性と共に電気的絶縁性を有している。
【００６２】
ＥＨＣ担体４３０は、図３と直交する断面がハニカム状をなす導電性の触媒担体である。ＥＨＣ担体４３０には、不図示の酸化触媒が担持されており、ＥＨＣ４００を通過する排気を適宜浄化可能に構成されている。尚、ＥＨＣ担体４３０に担持される触媒は、三元触媒であってもよく、その場合、下流側の三元触媒２１６と貴金属の配分が異なっていてもよい。また、エンジン２００は、三元触媒２１６に加えて或いは代えて、ＮＳＲ（Nox Storage Reduction：ＮＯｘ吸蔵還元）触媒等、他の触媒装置を有していてもよい。
【００６３】
正電極４５０は、一端部がＥＨＣ担体４３０の排気上流側の端部近傍に固定された正電圧印加用の電極である。正電極４５０の他端部は、後述するＰＣＵ６００に接続されている。尚、正電極４５０は、一部が電気的絶縁性を有する樹脂製の正電極皮膜部４６０に覆われており、ケース４１０と正電極４５０とが電気的絶縁状態に維持されている。
【００６４】
上流側温度センサ４４０は、ＥＨＣ担体４３０における正電極４５０近傍部位に付設され、当該部位の温度たる上流側ＥＨＣ温度を検出可能に構成されたセンサである。上流側温度センサ４４０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された上流側ＥＨＣ温度は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６５】
負電極４７０は、一端部がＥＨＣ担体４３０の排気下流側の端部近傍に固定された基準電位供給用の電極である。負電極４７０の他端部は、後述するＰＣＵ６００に接続されている。尚、負電極４７０は、一部が電気的絶縁性を有する樹脂製の負電極皮膜部４８０に覆われており、ケース４１０と負電極４７０とが電気的絶縁状態に維持されている。
【００６６】
下流側温度センサ４９０は、ＥＨＣ担体４３０における負電極４７０近傍部位に付設され、当該部位の温度たる下流側ＥＨＣ温度を検出可能に構成されたセンサである。下流側温度センサ４９０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された下流側ＥＨＣ温度は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６７】
このような構成を有するＥＨＣ４００では、負電極４７０の電位を基準として正電極４５０に正の印加電圧たる駆動電圧Ｖｄが印加された場合に、導電性のＥＨＣ担体４３０に電流が流れ、ＥＨＣ担体４３０が発熱する。この発熱によりＥＨＣ担体４３０に担持された酸化触媒の昇温が促され、ＥＨＣ４００は速やかに触媒活性状態に移行する構成となっている。
【００６８】
尚、このようなＥＨＣ４００の構成は、一例に過ぎず、例えばＥＨＣ担体の構成及び各電極の付設態様及び制御態様等は公知の各種態様を採り得る。
【００６９】
ここで、ＥＨＣ４００では、その熱容量を十分に担保する目的から、ＥＨＣ担体４３０として、電気抵抗が比較的大きい導電材料が使用されている。このヒートマスの大きいＥＨＣ担体４３０を十分に発熱させるために、ＥＨＣ４００では、後述するバッテリ７００を電力源とするＰＣＵ６００からの電力供給により、触媒暖機を目的とした通常の駆動時における駆動電圧Ｖｄが、約２００Ｖの比較的高電圧に設定されている。
【００７０】
図１に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ７００を充電するための或いはモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として、更にはエンジン２００の動力をアシストする電動機として機能するように構成された、本発明に係る「回転電機」の一例たる電動発電機である。
【００７１】
モータジェネレータＭＧ２は、エンジン２００の動力をアシストする電動機として、或いはバッテリ７００を充電するための発電機として機能するように構成された、本発明に係る「回転電機」の他の一例たる電動発電機である。
【００７２】
尚、これらモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。但し、他の形式のモータジェネレータであっても構わない。
【００７３】
動力分割機構３００は、エンジン２００の出力動力たるエンジントルクＴｅを、ＭＧ１及び駆動軸へ分配することが可能に構成された遊星歯車機構である。尚、動力分割機構３００の構成は公知の各種態様を採り得るため、ここではその詳細な説明を省略するが、簡略的に説明すると、動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギアと、サンギアの外周に同心円状に設けられたリングギアと、サンギアとリングギアとの間に配置されてサンギアの外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアと、クランクシャフト２０５の端部に結合され、各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリアとを備える。
【００７４】
このサンギアは、サンギア軸を介してＭＧ１のロータ（符合は省略）に結合され、リングギアは、駆動軸及び減速機構１１を介してＭＧ２の不図示のロータに結合されている。駆動軸は、先述したように車軸と連結されており、ＭＧ２から供給されるモータトルクは、駆動軸及び減速機構１１を介して車軸へと伝達され、同様に車軸を介して伝達される車輪１２からの駆動力は、減速機構１１及び駆動軸を介してこのＭＧ２に入力される。係る構成の下、動力分割機構３００により、エンジントルクＴｅは、プラネタリキャリアとピニオンギアとによってサンギア及びリングギアに伝達され、エンジントルクＴｅが２系統に分割される。
【００７５】
この際、ＭＧ１は、例えばサンギアに伝達されるエンジントルクＴｅと釣り合うようにその出力トルクが制御されることにより、反力要素として機能し得る。このため、動力分割機構３００によれば、ＭＧ１の回転速度を制御することにより、エンジン２００の回転速度を自由に制御することが可能となる。この特性を利用して、ハイブリッド車両１０では、ＭＧ１がエンジン２００の回転速度制御装置として利用され、エンジン２００の動作点が、例えば最適燃費動作点に維持され、またエンジン２００の始動時におけるクランキングなどが実行される。
【００７６】
バッテリ７００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。
【００７７】
ＰＣＵ６００は、バッテリ７００から取り出した直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ７００に供給することが可能に構成された不図示のインバータ等を含み、バッテリ７００と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ７００を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ６００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００７８】
一方、ＰＣＵ６００は、ＥＨＣ４００の正負電極と電気的に接続されており、正電極４５０に対して、直流駆動電圧Ｖｄを供給可能に構成されている。ＥＨＣ担体４３０には、この直流駆動電圧Ｖｄに応じた駆動電流Ｉｄが生じ、この駆動電流ＩｄとＥＨＣ担体４３０の電気抵抗Ｒにより生じるジュール熱に応じて、ＥＨＣ担体４３０が発熱する構成となっている。
【００７９】
他方、ＰＣＵ６００は、電動エアポンプ５００とも電気的に接続されており、電動エアポンプ５００の駆動源たるモータに対し、適宜駆動電圧を供給可能である。
【００８０】
アクセル開度センサ１３は、ハイブリッド車両１０における不図示のアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能なセンサである。アクセル開度センサ１３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。車速センサ１４は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００８１】
＜実施形態の動作＞
エンジン２００の排気中には、一成分として水分が含まれている。この水分は、排気管２１２の温度が低いと、排気管２１２の管壁に熱を奪われ、排気管２１２内で凝縮することがある。この凝縮により生じた凝縮水は、排気管２１２の管壁に付着し、排気管２１２の結露を招来する。一方、排気管２１２には、ＥＨＣ４００が設置されており、この凝縮水は、無論ＥＨＣ４００にも同様に付着し得る。即ち、ＥＨＣ４００もまた結露し得る。
【００８２】
ところで、ＥＨＣ４００は、既に説明したように、正負電極間に駆動電圧Ｖｄを印加することにより通電状態となるが、例えば、結露した凝縮水が正電極４５０とケース４１０とを覆う程にＥＨＣ４００が被水するような場合には、正電極４５０とケース４１０とは電気的導通状態となり漏電が生じる可能性がある。
【００８３】
ＥＨＣ４００の通常時の駆動電圧Ｖｄは、先に述べたように、ヒートマスの大きいＥＨＣ担体４３０の早期昇温を図るため、約２００Ｖの高電圧に設定されており、このような漏電の発生は、確実に回避される必要がある。一方で、ＥＨＣ４００は、エンジン２００の冷間始動時におけるエミッション低減の役割を担っており、この種の漏電回避を優先すべく、然るべき通電要求時に通電が禁止され続けては、エミッションの悪化が避け難い問題となる。即ち、ハイブリッド車両１０を含め、車両にＥＨＣ４００等の電気加熱式触媒装置を搭載するにあたっては、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく漏電を確実に回避する必要がある。
【００８４】
ハイブリッド車両１０では、ＥＣＵ１００により実行されるＥＨＣ掃気制御により、係る課題が好適に解決される。ここで、図４を参照し、ＥＨＣ掃気制御の詳細について説明する。ここに、図４は、ＥＵＣ掃気制御のフローチャートである。
【００８５】
図４において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が停止状態にあるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。エンジン２００が停止状態にない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、例えば、ハイブリッド車両１０が、エンジントルクＴｅを駆動力の少なくとも一部として使用した走行状態にある場合、エンジン２００がアイドリング状態にある場合、或いはＥＶ走行中であってもエンジン２００が各種電装補機類の駆動のために稼動している場合、ＥＣＵ１００は、電動エアポンプ５００を停止させる（ステップＳ１０４）。この際、電動エアポンプ５００が既に停止状態にあれば、実質的にステップＳ１０４はスキップされる。
【００８６】
一方、エンジン２００が停止状態にある場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、例えば、ハイブリッド車両１０がレディオフ状態（車両の始動入力が生じていない状態）にある場合、機関回転速度ＮＥがゼロである場合、或いはエンジン２００への燃料供給が停止された状態でＥＶ走行が行なわれている場合、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が停止した時点から内蔵タイマによりカウントが開始される、本発明に係る「判断指標値」の一例たるエンジン停止時間Ｔｓ（即ち、エンジン停止時間Ｔｓのカウント動作は、本発明に係る「取得手段」の動作の一例である）が、基準値（即ち、本発明に係る「所定値」の一例である）Ｔｓｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【００８７】
尚、ここでは、本発明に係る判断指標値の一例としてエンジン停止時間Ｔｓが採用されるが、これは一例に過ぎず、例えば、ハイブリッド車両１０の駐車時間、前トリップにおける排気管２１２又はＥＨＣ４００の最高到達温度、或いは前トリップにおけるエンジン２００の吸入空気量の積算値等によって代替されてもよい。
【００８８】
ＥＣＵ１００は、エンジン停止時間Ｔｓが基準値Ｔｓｔｈ未満である場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、処理をステップＳ１０４に進めると共に、エンジン停止時間Ｔｓが基準値Ｔｓｔｈ以上である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、電動エアポンプ５００を作動させる（ステップＳ１０３）。電動エアポンプ５００が作動すると、吸気管２０３から排気管２１２に至る吸入空気のガス流が生成されるため、排気管２１２は掃気され、排気管２１２における、ＥＨＣ４００付近に滞留していた凝縮水も、より下流側へ、好適にはハイブリッド車両１０の車外へ排出される。その結果、ＥＨＣ４００の通電時における漏電の発生が防止されるのである。
【００８９】
ここで、電動エアポンプ５００の駆動電力は、予め電動エアポンプ５００が継続して作動状態にあってもバッテリ７００の蓄電電力が枯渇しない旨が確定している極低電力に抑えられる。電動エアポンプ５００は、その精細な駆動条件よりは、稼動又は非稼動の別が重要であって、微小な空気流であれ排気通路に空気流が生成される限りにおいて凝縮水を減少させることが可能であるため、このような極低電力であっても、実践的に十分な掃気効果を得ることができるのである。
【００９０】
尚、ステップＳ１０２において比較判別に供される基準値Ｔｓｔｈは、このような比較的緩やかな空気流により十分な掃気効果が得られるように、凝縮水の生成量がＥＨＣ４００の通電時に漏電を生じ得る程度に多くなる以前に電動エアポンプ５００が作動するように、一種の予防的見地に立って比較的小さい値に設定されている。ステップＳ１０４又はステップＳ１０３が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。
【００９１】
ここで、処理がステップＳ１０１に戻された時点において、ハイブリッド車両１０の運転条件が変化していない場合、結局はステップＳ１０３が継続して実行され、電動エアポンプ５００は継続して稼動する。このような電動エアポンプ５００の稼動状態は、エンジン２００がエンジン始動要求に応じて始動する等してステップＳ１０４において電動エアポンプ５００が停止するまで継続する。従って、本実施形態によれば、エンジン始動時にＥＨＣ４００に通電を行ったとしても、凝縮水による漏電は殆ど生じることがない。
＜第２実施形態＞
次に、図５を参照し、本発明の第２実施形態に係るＥＨＣ掃気制御について説明する。ここに、図５は、第２実施形態に係るＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。尚、同図において、図４と重複する箇所には、同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９２】
図５において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３において電動エアポンプ５００を作動させると、更にＥＨＣ４００の通電量を設定し（ステップＳ２０１）、設定された通電量に従ってＥＨＣ４００を通電させる（ステップＳ２０２）。ＥＨＣ４００を通電させると、処理はステップＳ１０１に戻され、電動エアポンプ５００の作動及びＥＨＣ４００の通電が、エンジン２００が稼動状態となるまで継続される。
【００９３】
ここで、ステップＳ２０１において通電量を設定するにあたり、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ通電量設定マップを参照する。ＥＨＣ通電量設定マップは、予めＲＯＭに格納されており、ＥＣＵ１００は常時参照することができる。ここで、図６を参照し、ＥＨＣ通電量設定マップの詳細について説明する。ここに、図６は、ＥＨＣ通電量設定マップの構成を概念的に表してなる模式図である。
【００９４】
図６において、ＥＨＣ通電量設定マップは、縦軸及び横軸に、夫々ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃ（尚、本実施形態では、駆動電圧Ｖｄが定まれば駆動電流が定まる構成であるから、ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃに代えて駆動電圧Ｖｄが設定されていてもよい）及び掃気時間Ｔｃ（電動エアポンプ５００の稼動時間である）を配してなる二次元マップである。図示するように、ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃは、掃気時間ＴｃがＴｃ１に達するまではゼロ（即ち、ＥＨＣ４００は非通電状態に置かれる）であり、掃気時間ＴｃがＴｃ１となる時点からＴｃ２となるまでリニアに増加し、掃気時間ＴｃがＴｃ２以上Ｔｃ３以下となる期間においては掃気用に定められた最大値に維持される。この掃気用の最大値は、通常時のＥＨＣ４００の駆動電圧Ｖｄ（即ち、略２００Ｖ）よりも低電圧側の駆動電圧に対応する電力値である。尚、先に述べたように、エンジン停止時間Ｔｓの基準値Ｔｓｔｈに対応する凝縮水の生成量が、漏電を生じ得る程度に高くないのであれば、実践上ＥＨＣ４００への通電に支障はないから、掃気時間ＴｃがＴｃ２からＴｃ３に至るまでのＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃは、触媒暖機用の通常の駆動電圧Ｖｄに対応する電力値であってもよい。
【００９５】
掃気時間ＴｃがＴＣ３に到達した時点で、ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃはリニアに減少を開始し、掃気時間ＴｃがＴｃ４に到達した時点で、ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃは再びゼロとなる。ＥＨＣ通電量設定マップには、予め図６に示される対応関係が数値化された状態で記述されており、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０１が訪れる毎に、掃気時間Ｔｃ（最初にステップＳ１０３が実行された時点から内蔵タイマによりカウントが開始される）に応じたＥＨＣ通電量ＷｅｈｃをＥＨＣ通電量設定マップから選択的に取得する構成となっている。
【００９６】
このように、第２実施形態においては、ＥＨＣ４００の発熱によって凝縮水の蒸発を促進させつつ第１実施形態で述べた電動エアポンプ５００による排気管２１２の掃気を実行することができる。このため、電動エアポンプ５００による掃気効果をより効果的に得ることが可能である。また、本実施形態では、ＥＨＣ４００によって電動エアポンプ５００の吐出作用により排気管２１２に導かれた吸入空気を昇温することができるため、ＥＨＣ４００の下流側へ第１実施形態と較べて暖かい空気を送出することが可能となり、排気管２１２への湿潤な空気の流入や、排気管２１２下流側での凝縮水の生成をより防止することが可能となり実践上有益である。
＜第３実施形態＞
次に、図７を参照し、本発明の第３実施形態に係るＥＨＣ掃気制御について説明する。ここに、図７は、第３実施形態に係るＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。尚、同図において、図４と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。尚、第３実施形態に係るシステム構成は、第１及び第２実施形態と相違無いものとする。
【００９７】
図７において、エンジン停止時間Ｔｓが基準値Ｔｓｔｈ以上である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第１及び第２実施形態に係る電動エアポンプ５００の作動に替えて、モータジェネレータＭＧ１からエンジン２００のクランクシャフトへクランキングトルクを供給することによりエンジン２００のモータリングを開始する（ステップＳ３０１）。係るモータリングにより、エンジン２００は、燃料の燃焼を伴わない稼動状態（即ち、モータリング状態）となる。
【００９８】
このモータリング状態においては、吸気バルブの開弁時に気筒内部へ導かれた吸入空気が排気バルブの開弁時に排気マニホールド２１１へ排出されるため、排気管２１２に空気流が生成される。従って、第１及び第２実施形態に係る電動エアポンプ５００と同様に、排気管２１２の掃気効果を得ることが可能となる。
【００９９】
ここで、このような掃気効果が、ハイブリッド車両１０に元より備わるＭＧ１により好適になされ得る点に鑑みれば、第３実施形態においては、掃気通路２１７及び電動エアポンプ５００は必ずしも設置される必要はなく、コスト削減及びシステム構成の肥大化防止といった、実践上有益な付帯効果を得ることも可能である。
【０１００】
一方、本実施形態では、ステップＳ３０１においてモータリングが開始されると、ステップＳ３０２において掃気時間Ｔｃが基準値Ｔｃｔｈ未満であるか否かが判別される。この基準値Ｔｃｔｈとは、排気管２１２の掃気が十分に完了した旨に相当する時間値として予め実験的に求められた値である。掃気時間Ｔｃが基準値Ｔｃｔｈ未満である場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、即ち、掃気が未だ不十分である場合には、処理はステップＳ１０１に戻され、掃気時間Ｔｃが基準値Ｔｃｔｈ以上である場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、即ち、排気管２１２の掃気が十分に完了したと判断される場合には、エンジン停止時間Ｔｓはリセットされ（ステップＳ３０３）、モータリングが停止される（ステップＳ３０４）。また、ステップＳ１０１においてエンジン停止中でないと判別された場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、処理はこのステップＳ３０４に進められる。ステップＳ３０４が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。本実施形態に係るＥＨＣ掃気制御は以上のように実行される。
【０１０１】
本実施形態によれば、第１及び第２実施形態に係る電動エアポンプ５００による排気管２１２の掃気に替えて、モータジェネレータＭＧ１を使用したエンジン２００のモータリングが実行され、第１及び第２実施形態と同様に排気管２１２の掃気が実行され得る。
【０１０２】
また、このエンジン２００のモータリングが、ＥＨＣ４００が通電時に漏電を生じない程度に十分に掃気された時点で停止され、また新たにカウントされるエンジン停止期間Ｔｓが再び基準値Ｔｓｔｈ（この場合の基準値は、最初の基準値と異なっていてもよい。何故なら、最初の掃気により、吸入空気に比して水分を多く含む排気は排気管２１２に存在しないからである）以上となった場合に再開されるため、モータリングに要する電量資源の消費量を可及的に節減することが可能となり、より効率的である。尚、係るモータリングを電動エアポンプ５００の始動に置き換えれば、第１及び第２実施形態においても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０３】
尚、上記第１乃至第３実施形態においては、本発明に係る車両の一例としていずれもハイブリッド車両１０が用いられるが、本発明に係る車両の制御装置は、ハイブリッド車両に限らず広く一般の車両に適用可能である。即ち、第１及び第２実施形態に係るＥＨＣ掃気制御は、動力源としてエンジン２００のみを備える車両においても同様に適用可能であるし、また、第３実施形態に係るＥＨＣ掃気制御にしても、例えばモータジェネレータＭＧ１に代えて掃気用の回転電機を備えることにより、或いはクランキングモータ等を流用することにより、同様に適用可能である。いずれにせよ、ＥＨＣ４００の効能を減じることなくその漏電を回避し得る旨の効果にはいささかも変わりない。
【０１０４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係る車両の制御装置は、電気加熱式触媒装置を備えた車両に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…ハイブリッド車両、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０２…シリンダ、２０３…吸気管、２１１…排気マニホールド、２１２…排気管、２１７…掃気通路、３００…動力分割機構、４００…ＥＨＣ、４１０…ケース、４２０…断熱部材、４３０…ＥＨＣ担体、４４０…上流側温度センサ、４５０…正電極、４７０…負電極、４９０…下流側温度センサ、５００…電動エアポンプ、６００…ＰＣＵ、７００…バッテリ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＨＣ（Electric Heating Catalyst）等の電気加熱式触媒装置を備えた車両を制御する車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＨＣの漏電を防止する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された内燃機関の排気浄化装置によれば、ヒータ機能を有する上流触媒担体と下流触媒担体とを備え、排気ガスの一部を、上流触媒担体を迂回させつつ下流触媒担体に導くパイパス通路を設けることにより、下流触媒担体の昇温を促進する構成において、上流触媒担体におけるヒータの正電極をバイパス通路よりも上方に配置することによって、バイパス通路において結露した水分が正電極に流出することによる漏電を防止することが可能であるとされている。
【０００３】
尚、ハイブリッド車両において、ＥＶ走行時にＳＯＣ低下によりエンジン始動する際に、ＥＨＣに通電するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１０２１７号公報
【特許文献２】特開平１０−２８８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃焼済みガスは、水をその一成分として含んでおり、長期間冷間状態に置かれた内燃機関では、とりわけその排気通路において、凝縮水が生成され易い。従って、電気加熱式触媒装置を備える車両においては、比較的長期の非稼動期間を経て内燃機関を始動させるにあたって触媒暖機を促進すべくＥＨＣへの通電を行った場合等に、この凝縮水による漏電が発生する可能性がある。
【０００６】
漏電が生じた場合、或いは漏電が生じ得る状態であるにもかかわらず通電が行われた場合、先ず第１には、電力資源が無駄に消費される可能性がある。また第２に、車両本体（ボディやシャシ）或いは排気通路が帯電し得ることに起因して、例えばドライバが運転中にボディに接触した場合等に、程度の差はあれ一種の感電が発生する可能性がある。
【０００７】
特許文献１に開示された装置によれば、漏電の可能性を考慮して電極の設置位置に工夫がなされているものの、排気通路に生じる凝縮水を主たる要因とする漏電或いはクラックの発生を、この種のハードウェア上の対策のみにより防止することには自ずと限界がある。また、単に漏電を回避することを目的として、電気加熱式触媒装置への通電を頻繁に制限することとなれば、内燃機関始動時のエミッションの低減が不十分となり、電気加熱式触媒装置を設置することの意義自体が薄れてしまう。また、上記特許文献２の装置には、係る漏電についての示唆すらなく、この種の漏電を防止することは先ずもって不可能と言わざるを得ない。
【０００８】
このように、上記先行技術を含む各種従来の装置には、電気加熱式触媒装置に要求される排気浄化性能を十分に担保しつつ漏電を回避することが困難であるという技術的問題点がある。本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであり、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく漏電を確実に回避し得る車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両の制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関の排気通路に設置され、通電により発熱する電気加熱式触媒装置と、前記排気通路に空気流を生成可能な空気流生成手段とを備えた車両の制御装置であって、前記排気通路における凝縮水の生成量に対応付けられた所定の判断指標値を取得する取得手段と、該取得された判断指標値に基づいて前記生成量が基準値以上であるか否かを判別する判別手段と、前記内燃機関が停止状態にあり且つ前記生成量が前記基準値以上であると判別された場合に、前記空気流が生成されるように前記空気流生成手段を制御する第１制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る車両は、少なくとも内燃機関と、電気加熱式触媒装置と、空気流生成手段とを備えた車両である。また、本発明に係る車両の制御装置は、この本発明に係る車両を制御する装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。
【００１１】
本発明に係る内燃機関は、燃料の燃焼を機械的動力に変換可能な機関を意味するものであって、例えば燃料種別（例えばガソリン、軽油、アルコール、アルコール混合燃料或いは天然ガス等）、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、物理的、機械的又は電気的な構成は特に限定されない。
【００１２】
本発明に係る電気加熱式触媒装置は、この内燃機関の排気通路に設置された、内燃機関の排気を浄化する触媒装置としての機能と、通電に伴う発熱作用により当該触媒装置を暖機するヒータとしての機能とを少なくとも有する排気浄化装置を包括する概念であり、係る概念の範囲において、その物理的、機械的、電気的、磁気的及び化学的構成は何ら限定されない趣旨である。
【００１３】
例えば電気加熱式触媒装置は、触媒担体が電気抵抗の比較的高い電気抵抗体で構成されること等により触媒装置自体がヒータ機能を併有する構成を有していてもよいし、ヒータが触媒担体の外周部或いは上下流部に近接配置され、伝導熱又は輻射熱により触媒担体を暖機する構成を有していてもよい。尚、電気加熱式触媒装置は、その実践的態様として、バッテリ等の電力源や、電力供給回路、電力供給配線及び供給電力を制御する各種コントローラや制御装置等を適宜含み得るが、無論、それらは、必ずしも排気通路に設置されている必要はない。
【００１４】
本発明に係る空気流生成手段とは、排気通路に空気流を生成可能な手段を包括する概念であり、例えば、排気通路へ圧縮空気を送出可能な、電動式又は機械式のポンプ装置や、内燃機関をモータリング可能な、クランキングモータや各種回転電機等の形態を採り得る。
【００１５】
本発明に係る車両の制御装置によれば、その動作時には、取得手段により、排気通路における凝縮水の生成量に対応付けられた所定の判断指標値が取得される。
【００１６】
ここで、本発明に係る「判断指標値」とは、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、排気中の水分が凝縮することにより生成される凝縮水の生成量との間に、一対一、一対多、多対一又は多対多の対応関係が構築された値であり、例えば、凝縮水の生成量そのもの、内燃機関の停止時間、車両の駐車時間、前トリップにおける排気通路又は電気加熱式触媒装置の最高到達温度、或いは前トリップにおける内燃機関の負荷条件（例えば、吸入空気量の積算値）等であってもよい。また、取得される判断指標値は、必ずしも単一である必要はなく、例えば、一の判断指標値に加え、当該一の判断指標値に対する判断基準を変化させ得るパラメータとして機能する他の判断指標値が取得されてもよい。
【００１７】
判断指標値が取得されると、判別手段が、この取得された判断指標値に基づいて凝縮水の生成量が基準値以上であるか否かを判別する。先述したように、判断指標値は凝縮水の生成量との間で予め対応関係が構築された値であるから、判別手段は、取得された判断指標値と基準値（判断指標値が凝縮水の生成量そのものである場合を除いて凝縮水の基準値とは異なる）との比較に基づいて係る判別を行うことができる。
【００１８】
尚、判断指標値と凝縮水の生成量とは、一方の増加が他方の増加に対応していてもよいし、一方の増加が他方の減少に対応していてもよい。また、判別手段は、一定又は不定の周期で上記判別を実行してもよいし、上記判別が実践上有意となり得るよう定められた特定の条件下で（例えば、内燃機関が停止状態にある場合に）上記判別を実行してもよい。
【００１９】
内燃機関が停止状態にある場合、排気通路にはガス流が形成されないため、排気通路内において生成された凝縮水は、排気通路に滞留する。また、このような停止状態においては、内燃機関が自然に冷却される過程において、より顕著に凝縮水の生成が促進され得る。これらの点を参酌すれば、排気通路内の凝縮水が電気加熱式触媒装置の電気的絶縁特性に顕著に影響を与える（即ち、通電時に漏電を招来する程度に凝縮水と浸潤する）のは、内燃機関が停止状態にある期間であり、動作の高効率化を図る観点から言えば、取得手段及び判別手段は、内燃機関が停止状態にある場合に各々の動作を実行してもよい。
【００２０】
一方、本発明に係る車両の制御装置によれば、第１制御手段が、内燃機関が停止状態にあり且つ判別手段により凝縮水の生成量が所定値以上であると判別された場合に、空気流生成手段を制御し、排気通路に空気流を生成する。
【００２１】
排気通路に空気流が生成されれば、排気通路はこの空気流によって掃気されることとなり、排気通路に滞留する凝縮水は、この空気流により、少なくとも電気加熱式触媒装置の下流側、好適には車両外部に排出される。
【００２２】
また、このような排気通路の掃気は、排気通路にガス流の形成されない内燃機関の停止期間においてなされる（内燃機関が稼動中であれば、排気通路にガス流が形成されるため、元より掃気は必要とされない）から、電気加熱式触媒装置への通電要求が生じる以前に、電気加熱式触媒装置における漏電要因を取り除くことが可能となって、電気加熱式触媒装置への通電が制限される等、その効能を低下させる事態が殆ど生じない。即ち、本発明に係る車両の制御装置によれば、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく漏電の発生を防止することが可能となるのである。
【００２３】
尚、凝縮水の生成量について定められる「基準値」と、空気流生成手段の駆動条件（例えば、生成される空気流の流量、流速又は生成時間等）との間には、生成された空気流により最終的に排気通路を実践上問題ないレベルまで掃気し得るような対応関係が定められていてもよい。
【００２４】
例えば、予め空気流生成手段の駆動条件に物理的、機械的若しくは電気的な制約、或いはエネルギ資源の消費量等を勘案した現実的な制約が存在する場合には、少なくとも係る駆動条件の範囲で確実に排気通路を掃気し得るように（即ち、電気加熱式触媒装置付近の凝縮水を下流側へ確実に吹き飛ばせるように）係る基準値が定められるのが望ましい。また、空気流生成手段による空気流生成がなされる過程であれ、車両の運転条件によっては電気加熱式触媒装置に通電が要求される場合がある。その点に鑑みれば、係る凝縮水の生成量に係る基準値とは、通電時に電気加熱式触媒装置に漏電を生じさせ得ない範囲の値であるのが望ましい。
【００２５】
尚、内燃機関が停止状態にある場合の車両の状態は、車両を駆動する駆動装置の態様に応じて異なり得る。例えば、車両が、動力源として内燃機関のみを備える構成においては、内燃機関の停止状態とは即ち車両の停止状態を意味し、車両は概ね停車状態又は駐車状態のいずれかに該当し得る。一方、車両が動力源として内燃機関に加えて回転電機を備えるハイブリッド車両である場合、係る回転電機の動力のみによって所謂ＥＶ走行がなされている期間においても、場合により内燃機関は停止状態を採り得る。即ち、ハイブリッド車両においては、内燃機関が停止状態にあっても車両自体は走行状態を採り得る。
【００２６】
本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記空気流生成手段は、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング装置又は前記排気通路に空気を圧送可能なポンプ装置である。
【００２７】
この種のモータリング装置やポンプ装置によれば、排気通路に空気流を生成することが比較的簡便にして可能である上、生成される空気流の規模を段階的又は連続的に可変に制御することが比較的容易であるため好適である。
【００２８】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記取得手段は、前記判断指標値として前記停止状態の継続時間を取得し、前記判別手段は、前記取得された継続時間が所定値を超えた場合に前記生成量が前記基準値以上であると判別する。
【００２９】
内燃機関の停止状態の継続時間（以下、適宜「停止継続時間」と称する）は、凝縮水の生成量と高い相関を有しており、生成量が基準値以上であるか否かを判別するにあたって参照する判断指標値として好適である。尚、この停止継続時間とは、車両が停止状態を継続している時間、即ち、駐車時間を含み得る。
【００３０】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記空気流が生成されるのに相前後して前記通電が開始されるように前記電気加熱式触媒装置を制御する第２制御手段を更に具備する。
【００３１】
この態様によれば、空気流の生成が開始されるのに先立って、空気流の生成が開始されるのに同期して、或いは空気流の生成が開始されたことを一種の制御上のトリガとして、第２制御手段により、然るべきタイミングで電気加熱式触媒装置への通電が開始される。このため、電気加熱式触媒装置からの輻射熱又は伝導熱により凝縮水の蒸発が促進され、空気流による凝縮水の排出が補助される。即ち、両者が協調することにより、より高い掃気効果を得ることが可能となる。
【００３２】
尚、この際の電気加熱式触媒装置への通電条件は、空気流生成手段の制御条件等に応じて可変であってもよいし、固定であってもよい。また、このように電気加熱式触媒装置への通電がなされる点に鑑みれば、凝縮水の生成量について設定される基準値とは、通電時に漏電を生じ得る生成量よりも小さい値であることが望ましい。
【００３３】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記車両は、回転電機と、該回転電機の回転軸に連結された第１回転要素、車軸に連結される駆動軸に連結された第２回転要素及び前記内燃機関の回転軸に連結された第３回転要素を含む相互に差動回転可能な複数の回転要素を有する動力伝達機構とを備えたハイブリッド車両であり、前記第１制御手段は、前記空気流生成手段として前記回転電機を制御する。
【００３４】
この種のハイブリッド車両においては、駆動軸の回転速度が不変であれば、動力伝達機構の差動作用により、回転電機の回転変化が、内燃機関の回転変化を惹起する。このため、回転電機により内燃機関をモータリングして、空気流を生成することが容易にして可能となる。更に、他の回転電機が駆動軸に直接的又は間接的の別を問わず連結される構成であれば、この他の回転電機と駆動軸との間の動力の入出力により、例えば、この他の回転電機の動力のみによるＥＶ走行が可能となり得るため、内燃機関の稼動頻度は低下し得る。従って、排気通路において凝縮水はより生成され易い。また、回転電機との間で電力の入出力が行われ得るバッテリ等の蓄電手段が、外部電源により適宜充電可能に構成される、所謂ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）の場合には、更にその傾向はより顕著となり得る。このような点に鑑みれば、この種のハイブリッド車両は、本発明に係る車両の制御装置の好適な一適用例となり得る。尚、本発明に係る車両の制御装置の効能は、この種のハイブリッド車両に限らず、他のハイブリッド車両であっても何ら変わりなく発揮されることは言うまでもない。
【００３５】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
【図２】図１のハイブリッド車両に備わるエンジンの一平面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。
【図３】図２のエンジンにおいて排気管の伸長方向に沿ったＥＨＣの一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。
【図４】ＥＣＵにより実行されるＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。
【図６】図５のＥＨＣ掃気制御において参照されるＥＨＣ印加電力設定マップの模式図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の各種実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
【００３８】
図１において、ハイブリッド車両１０は、減速機構１１、駆動輪１２、アクセル開度センサ１３及び車速センサ１４並びにＥＣＵ１００、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、動力分割機構３００、ＥＨＣ４００、電動エアポンプ５００、ＰＣＵ６００及びバッテリ７００を備えた、本発明に係る「車両」の一例たるハイブリッド車両である。
【００３９】
減速機構１１は、デファレンシャルギア（不図示）及びプラネタリギアを含んでなるギア機構であり、動力分割機構３００の動力出力軸である駆動軸（符号省略）の回転速度を所定の減速比に従って駆動輪１２に連結された車軸に伝達可能に構成されている。尚、減速機構の構成は、減速機構１１のものに限定されず、各種態様を採ることが可能である。例えば、減速機構は、複数のクラッチ及びブレーキ並びに遊星歯車機構により複数の変速段を実現可能な変速機構としての機能を有していてもよい。
【００４０】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述するＥＨＣ掃気制御を実行可能に構成されている。
【００４１】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「取得手段」、「判別手段」及び「第１制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００４２】
エンジン２００は、ハイブリッド車両１０の一動力源として機能し得る、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。ここで、図２を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、エンジン２００の一平面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００４３】
エンジン２００は、ガソリンを燃料とする、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２００の概略について説明すると、エンジン２００は、シリンダブロック２０１に４本のシリンダ２０２が並列配置された構成を有している。そして、各気筒内において燃料を含む混合気が点火装置（不図示）の点火動作により着火した際に生じる力が、不図示のピストンを紙面と垂直な方向に往復運動させ、更にコネクティングロッドを介してピストンに連結されるクランクシャフト（いずれも不図示）の回転運動に変換される構成となっている。以下に、エンジン２００の要部構成を、その動作の一部と共に説明する。
【００４４】
尚、本実施形態に係るエンジン２００は、シリンダ２０２が図１において紙面と垂直な方向に４本並列してなる直列４気筒ガソリンエンジンであるが、個々のシリンダ２０２の構成は相互に等しいため、ここでは一のシリンダ２０２についてのみ説明することとする。また、本実施形態におけるエンジン２００は、ガソリンエンジンであるが、本発明に係る「内燃機関」とは、好適な一形態として軽油を燃料とするディーゼルエンジンであってもよいし、アルコールやアルコール混合燃料を燃料とするエンジンであってもよい。
【００４５】
シリンダ２０２内における混合気の燃焼に際し、エアフィルタを介して外部から吸入された空気たる吸入空気は、吸気管２０３に導かれる。吸気管２０３には、吸入空気の量を調節可能なスロットルバルブ２０４が配設されている。このスロットルバルブ２０４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され且つＥＣＵ１００により上位に制御されるスロットルバルブモータ（不図示）から供給される駆動力により回転可能に構成された回転弁であり、スロットルバルブ２０４を境にした吸気管２０３の上流部分と下流部分とをほぼ遮断する全閉位置から、ほぼ全面的に連通させる全開位置まで、その回転位置が連続的に制御される構成となっている。
【００４６】
吸気管２０３は、吸気マニホールド２０５と連通しており、この吸気マニホールド２０５を介して更に、シリンダブロック２０１に各シリンダに対応して形成された吸気ポート２０６に連通している。一方、吸気管２０３に導かれる吸入空気は、吸気マニホールド２０５上流側の合流位置において、後述するＥＧＲガスと混合され、吸気ポート２０６とシリンダ内部とを連通させることが可能に構成された不図示の吸気バルブの開弁時にシリンダ２０２内に吸気として吸入される。
【００４７】
シリンダ２０２内には、筒内直噴型のユニットインジェクタ２０７から燃料たるガソリンが噴射される構成となっており、噴射された燃料が各シリンダ内部で、当該吸気と混合され、上述した混合気となる。尚、詳細は省略するが、燃料は、不図示の燃料タンクに貯留されており、不図示のフィードポンプの作用により燃料タンクから汲み出され、不図示の低圧配管を介して公知の各種態様を採り得高圧ポンプ（不図示）に圧送される構成となっている。この高圧ポンプは、コモンレール２０８に対し、燃料を供給可能に構成されている。
【００４８】
コモンレール２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、上流側（即ち、高圧ポンプ側）から供給される高圧燃料をＥＣＵ１００により設定される目標レール圧まで蓄積することが可能に構成された、高圧貯留手段である。尚、コモンレール２０８には、レール圧を検出することが可能なレール圧センサ及びレール圧が上限値を超えないように蓄積される燃料量を制限するプレッシャリミッタ等が配設されるが、ここではその図示を省略することとする。前述したユニットインジェクタ２０７は、シリンダ２０２毎に搭載されており、夫々が高圧デリバリ２０９を介してコモンレール２０８に接続されている。
【００４９】
上述した混合気は、圧縮工程において点火装置の点火動作により着火して燃焼し、燃焼済みガス或いは一部未燃のＨＣ及び不完全燃焼によるＣＯ等を含む排気として、吸気バルブの開閉に連動して開閉する排気バルブ（不図示）の開弁時に、シリンダブロック２０１に形成された排気ポート２１０を介して排気マニホールド２１１に導かれる構成となっている。この排気マニホールド２１１は、排気管２１２に連通している。
【００５０】
排気マニホールド２１１には、排気管２１２とは別にＥＧＲ通路２１３が連通している。ＥＧＲ通路２１３は、排気マニホールド２１１と吸気管２０３とを連通させる金属製且つ中空の管状部材である。ＥＧＲ通路２１３は、上述した合流位置において吸気管２０３と連通する構成となっており、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気管２０３に還流可能に構成されている。ＥＧＲ通路２１３には、ＥＧＲクーラ２１４が設置されている。ＥＧＲクーラ２１４は、ＥＧＲ通路２１３に設けられた冷却装置である。ＥＧＲクーラ２１３は、外周部にエンジン２００の冷却水配管が張り巡らされた金属製且つ中空の管状部材であり、ＥＧＲクーラ２１４を通過する排気を冷却可能に構成されている。
【００５１】
ＥＧＲバルブ２１５は、ＥＧＲ通路２１３に設置された開閉可能な弁体と、当該弁体を駆動する駆動装置を含むバルブ機構である。ＥＧＲバルブ２１５の弁体は、当該駆動装置により開閉状態が連続的に変化するように構成されており、当該開閉状態に応じて、ＥＧＲ通路２１３を流れるＥＧＲガスの流量、即ち、ＥＧＲ量を制御可能に構成されている。ＥＧＲバルブ２１５の駆動装置は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＧＲバルブ２１５の弁体の開閉状態は、ＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。
【００５２】
排気管２１２には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、アルミナ等の塩基性担体に白金等の貴金属を担持すると共に排気管２１２の径方向に沿った断面がハニカム状をなし、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）の還元反応と、排気中のＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）の酸化反応とを略同時に進行させることにより排気を浄化可能に構成された排気浄化装置である。
【００５３】
エンジン２００は、排気管２１２における三元触媒２１６の上流側に、本発明に係る「電気加熱式触媒装置」の一例たるＥＨＣ４００を備える。尚、ＥＨＣ４００については後述する。
【００５４】
吸気管２０３における、スロットルバルブ２０４の上流側には、掃気通路２１７の一端部が連結されている。掃気通路２１７の他端部は、排気マニホールド２１１に連結されており、掃気通路２１７により吸気管２０３と排気マニホールド２１１とは連通可能となっている。この掃気通路２１７には、電動エアポンプ５００が設置されている。
【００５５】
電動エアポンプ５００は、吸気管２０３側から排気マニホールド２１１側へ吸入空気の一部を圧送可能に構成された、モータを駆動源とする公知の回転式流体吐出装置であり、掃気通路２１７と共に本発明に係る「空気流生成手段」の一例を構成する。電動エアポンプ５００は、駆動源たるモータの回転速度に応じた吐出量で、吸気管２０３から吸入空気を排気マニホールド２１１へ圧送可能に構成されている。
【００５６】
電動エアポンプ５００の駆動系（主として当該モータを駆動する駆動系）は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、電動エアポンプ５００の動作状態は、ＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。
【００５７】
尚、電動エアポンプ５００と排気マニホールド２１１との間には、不図示の逆流防止弁が設置されており、排気マニホールド２１１から吸気管２０３へのガスの逆流が生じない構成となっている。尚、本実施形態において、掃気通路２１７は、吸気管２０３から分岐する構成となっているが、掃気通路２１７に相当する吸入空気の通路は、吸気管２０３とは独立して構成されていてもよい。
【００５８】
ここで、図３を参照し、ＥＨＣ４００について説明する。ここに、図３は、排気管２１２の伸長方向に沿ったＥＨＣ４００の一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５９】
図３において、ＥＨＣ４００は、ケース４１０、断熱部材４２０、ＥＨＣ担体４３０、温度センサ４４０、正電極４５０、正電極皮膜部４６０、負電極４７０及び負電極皮膜部４８０を含んで構成された、本発明に係る「ＥＨＣ」の一例たる電気加熱式触媒装置である。
【００６０】
ケース４１０は、金属材料で構成されたＥＨＣ４００の筐体であり、その上下流側の夫々の端部において、不図示の連結部材を介して排気管２１２と接続されている。
【００６１】
断熱部材４２０は、ケース４１０の内周面を覆うように設置されており、断熱性と共に電気的絶縁性を有している。
【００６２】
ＥＨＣ担体４３０は、図３と直交する断面がハニカム状をなす導電性の触媒担体である。ＥＨＣ担体４３０には、不図示の酸化触媒が担持されており、ＥＨＣ４００を通過する排気を適宜浄化可能に構成されている。尚、ＥＨＣ担体４３０に担持される触媒は、三元触媒であってもよく、その場合、下流側の三元触媒２１６と貴金属の配分が異なっていてもよい。また、エンジン２００は、三元触媒２１６に加えて或いは代えて、ＮＳＲ（Nox Storage Reduction：ＮＯｘ吸蔵還元）触媒等、他の触媒装置を有していてもよい。
【００６３】
正電極４５０は、一端部がＥＨＣ担体４３０の排気上流側の端部近傍に固定された正電圧印加用の電極である。正電極４５０の他端部は、後述するＰＣＵ６００に接続されている。尚、正電極４５０は、一部が電気的絶縁性を有する樹脂製の正電極皮膜部４６０に覆われており、ケース４１０と正電極４５０とが電気的絶縁状態に維持されている。
【００６４】
上流側温度センサ４４０は、ＥＨＣ担体４３０における正電極４５０近傍部位に付設され、当該部位の温度たる上流側ＥＨＣ温度を検出可能に構成されたセンサである。上流側温度センサ４４０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された上流側ＥＨＣ温度は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６５】
負電極４７０は、一端部がＥＨＣ担体４３０の排気下流側の端部近傍に固定された基準電位供給用の電極である。負電極４７０の他端部は、後述するＰＣＵ６００に接続されている。尚、負電極４７０は、一部が電気的絶縁性を有する樹脂製の負電極皮膜部４８０に覆われており、ケース４１０と負電極４７０とが電気的絶縁状態に維持されている。
【００６６】
下流側温度センサ４９０は、ＥＨＣ担体４３０における負電極４７０近傍部位に付設され、当該部位の温度たる下流側ＥＨＣ温度を検出可能に構成されたセンサである。下流側温度センサ４９０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された下流側ＥＨＣ温度は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６７】
このような構成を有するＥＨＣ４００では、負電極４７０の電位を基準として正電極４５０に正の印加電圧たる駆動電圧Ｖｄが印加された場合に、導電性のＥＨＣ担体４３０に電流が流れ、ＥＨＣ担体４３０が発熱する。この発熱によりＥＨＣ担体４３０に担持された酸化触媒の昇温が促され、ＥＨＣ４００は速やかに触媒活性状態に移行する構成となっている。
【００６８】
尚、このようなＥＨＣ４００の構成は、一例に過ぎず、例えばＥＨＣ担体の構成及び各電極の付設態様及び制御態様等は公知の各種態様を採り得る。
【００６９】
ここで、ＥＨＣ４００では、その熱容量を十分に担保する目的から、ＥＨＣ担体４３０として、電気抵抗が比較的大きい導電材料が使用されている。このヒートマスの大きいＥＨＣ担体４３０を十分に発熱させるために、ＥＨＣ４００では、後述するバッテリ７００を電力源とするＰＣＵ６００からの電力供給により、触媒暖機を目的とした通常の駆動時における駆動電圧Ｖｄが、約２００Ｖの比較的高電圧に設定されている。
【００７０】
図１に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ７００を充電するための或いはモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として、更にはエンジン２００の動力をアシストする電動機として機能するように構成された、本発明に係る「回転電機」の一例たる電動発電機である。
【００７１】
モータジェネレータＭＧ２は、エンジン２００の動力をアシストする電動機として、或いはバッテリ７００を充電するための発電機として機能するように構成された、本発明に係る「回転電機」の他の一例たる電動発電機である。
【００７２】
尚、これらモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。但し、他の形式のモータジェネレータであっても構わない。
【００７３】
動力分割機構３００は、エンジン２００の出力動力たるエンジントルクＴｅを、ＭＧ１及び駆動軸へ分配することが可能に構成された遊星歯車機構である。尚、動力分割機構３００の構成は公知の各種態様を採り得るため、ここではその詳細な説明を省略するが、簡略的に説明すると、動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギアと、サンギアの外周に同心円状に設けられたリングギアと、サンギアとリングギアとの間に配置されてサンギアの外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアと、クランクシャフト２０５の端部に結合され、各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリアとを備える。
【００７４】
このサンギアは、サンギア軸を介してＭＧ１のロータ（符合は省略）に結合され、リングギアは、駆動軸及び減速機構１１を介してＭＧ２の不図示のロータに結合されている。駆動軸は、先述したように車軸と連結されており、ＭＧ２から供給されるモータトルクは、駆動軸及び減速機構１１を介して車軸へと伝達され、同様に車軸を介して伝達される車輪１２からの駆動力は、減速機構１１及び駆動軸を介してこのＭＧ２に入力される。係る構成の下、動力分割機構３００により、エンジントルクＴｅは、プラネタリキャリアとピニオンギアとによってサンギア及びリングギアに伝達され、エンジントルクＴｅが２系統に分割される。
【００７５】
この際、ＭＧ１は、例えばサンギアに伝達されるエンジントルクＴｅと釣り合うようにその出力トルクが制御されることにより、反力要素として機能し得る。このため、動力分割機構３００によれば、ＭＧ１の回転速度を制御することにより、エンジン２００の回転速度を自由に制御することが可能となる。この特性を利用して、ハイブリッド車両１０では、ＭＧ１がエンジン２００の回転速度制御装置として利用され、エンジン２００の動作点が、例えば最適燃費動作点に維持され、またエンジン２００の始動時におけるクランキングなどが実行される。
【００７６】
バッテリ７００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。
【００７７】
ＰＣＵ６００は、バッテリ７００から取り出した直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ７００に供給することが可能に構成された不図示のインバータ等を含み、バッテリ７００と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ７００を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ６００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００７８】
一方、ＰＣＵ６００は、ＥＨＣ４００の正負電極と電気的に接続されており、正電極４５０に対して、直流駆動電圧Ｖｄを供給可能に構成されている。ＥＨＣ担体４３０には、この直流駆動電圧Ｖｄに応じた駆動電流Ｉｄが生じ、この駆動電流ＩｄとＥＨＣ担体４３０の電気抵抗Ｒにより生じるジュール熱に応じて、ＥＨＣ担体４３０が発熱する構成となっている。
【００７９】
他方、ＰＣＵ６００は、電動エアポンプ５００とも電気的に接続されており、電動エアポンプ５００の駆動源たるモータに対し、適宜駆動電圧を供給可能である。
【００８０】
アクセル開度センサ１３は、ハイブリッド車両１０における不図示のアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能なセンサである。アクセル開度センサ１３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。車速センサ１４は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００８１】
＜実施形態の動作＞
エンジン２００の排気中には、一成分として水分が含まれている。この水分は、排気管２１２の温度が低いと、排気管２１２の管壁に熱を奪われ、排気管２１２内で凝縮することがある。この凝縮により生じた凝縮水は、排気管２１２の管壁に付着し、排気管２１２の結露を招来する。一方、排気管２１２には、ＥＨＣ４００が設置されており、この凝縮水は、無論ＥＨＣ４００にも同様に付着し得る。即ち、ＥＨＣ４００もまた結露し得る。
【００８２】
ところで、ＥＨＣ４００は、既に説明したように、正負電極間に駆動電圧Ｖｄを印加することにより通電状態となるが、例えば、結露した凝縮水が正電極４５０とケース４１０とを覆う程にＥＨＣ４００が被水するような場合には、正電極４５０とケース４１０とは電気的導通状態となり漏電が生じる可能性がある。
【００８３】
ＥＨＣ４００の通常時の駆動電圧Ｖｄは、先に述べたように、ヒートマスの大きいＥＨＣ担体４３０の早期昇温を図るため、約２００Ｖの高電圧に設定されており、このような漏電の発生は、確実に回避される必要がある。一方で、ＥＨＣ４００は、エンジン２００の冷間始動時におけるエミッション低減の役割を担っており、この種の漏電回避を優先すべく、然るべき通電要求時に通電が禁止され続けては、エミッションの悪化が避け難い問題となる。即ち、ハイブリッド車両１０を含め、車両にＥＨＣ４００等の電気加熱式触媒装置を搭載するにあたっては、電気加熱式触媒装置の効能を減じることなく漏電を確実に回避する必要がある。
【００８４】
ハイブリッド車両１０では、ＥＣＵ１００により実行されるＥＨＣ掃気制御により、係る課題が好適に解決される。ここで、図４を参照し、ＥＨＣ掃気制御の詳細について説明する。ここに、図４は、ＥＵＣ掃気制御のフローチャートである。
【００８５】
図４において、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が停止状態にあるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。エンジン２００が停止状態にない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、例えば、ハイブリッド車両１０が、エンジントルクＴｅを駆動力の少なくとも一部として使用した走行状態にある場合、エンジン２００がアイドリング状態にある場合、或いはＥＶ走行中であってもエンジン２００が各種電装補機類の駆動のために稼動している場合、ＥＣＵ１００は、電動エアポンプ５００を停止させる（ステップＳ１０４）。この際、電動エアポンプ５００が既に停止状態にあれば、実質的にステップＳ１０４はスキップされる。
【００８６】
一方、エンジン２００が停止状態にある場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、例えば、ハイブリッド車両１０がレディオフ状態（車両の始動入力が生じていない状態）にある場合、機関回転速度ＮＥがゼロである場合、或いはエンジン２００への燃料供給が停止された状態でＥＶ走行が行なわれている場合、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が停止した時点から内蔵タイマによりカウントが開始される、本発明に係る「判断指標値」の一例たるエンジン停止時間Ｔｓ（即ち、エンジン停止時間Ｔｓのカウント動作は、本発明に係る「取得手段」の動作の一例である）が、基準値（即ち、本発明に係る「所定値」の一例である）Ｔｓｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【００８７】
尚、ここでは、本発明に係る判断指標値の一例としてエンジン停止時間Ｔｓが採用されるが、これは一例に過ぎず、例えば、ハイブリッド車両１０の駐車時間、前トリップにおける排気管２１２又はＥＨＣ４００の最高到達温度、或いは前トリップにおけるエンジン２００の吸入空気量の積算値等によって代替されてもよい。
【００８８】
ＥＣＵ１００は、エンジン停止時間Ｔｓが基準値Ｔｓｔｈ未満である場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、処理をステップＳ１０４に進めると共に、エンジン停止時間Ｔｓが基準値Ｔｓｔｈ以上である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、電動エアポンプ５００を作動させる（ステップＳ１０３）。電動エアポンプ５００が作動すると、吸気管２０３から排気管２１２に至る吸入空気のガス流が生成されるため、排気管２１２は掃気され、排気管２１２における、ＥＨＣ４００付近に滞留していた凝縮水も、より下流側へ、好適にはハイブリッド車両１０の車外へ排出される。その結果、ＥＨＣ４００の通電時における漏電の発生が防止されるのである。
【００８９】
ここで、電動エアポンプ５００の駆動電力は、予め電動エアポンプ５００が継続して作動状態にあってもバッテリ７００の蓄電電力が枯渇しない旨が確定している極低電力に抑えられる。電動エアポンプ５００は、その精細な駆動条件よりは、稼動又は非稼動の別が重要であって、微小な空気流であれ排気通路に空気流が生成される限りにおいて凝縮水を減少させることが可能であるため、このような極低電力であっても、実践的に十分な掃気効果を得ることができるのである。
【００９０】
尚、ステップＳ１０２において比較判別に供される基準値Ｔｓｔｈは、このような比較的緩やかな空気流により十分な掃気効果が得られるように、凝縮水の生成量がＥＨＣ４００の通電時に漏電を生じ得る程度に多くなる以前に電動エアポンプ５００が作動するように、一種の予防的見地に立って比較的小さい値に設定されている。ステップＳ１０４又はステップＳ１０３が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。
【００９１】
ここで、処理がステップＳ１０１に戻された時点において、ハイブリッド車両１０の運転条件が変化していない場合、結局はステップＳ１０３が継続して実行され、電動エアポンプ５００は継続して稼動する。このような電動エアポンプ５００の稼動状態は、エンジン２００がエンジン始動要求に応じて始動する等してステップＳ１０４において電動エアポンプ５００が停止するまで継続する。従って、本実施形態によれば、エンジン始動時にＥＨＣ４００に通電を行ったとしても、凝縮水による漏電は殆ど生じることがない。
＜第２実施形態＞
次に、図５を参照し、本発明の第２実施形態に係るＥＨＣ掃気制御について説明する。ここに、図５は、第２実施形態に係るＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。尚、同図において、図４と重複する箇所には、同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９２】
図５において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３において電動エアポンプ５００を作動させると、更にＥＨＣ４００の通電量を設定し（ステップＳ２０１）、設定された通電量に従ってＥＨＣ４００を通電させる（ステップＳ２０２）。ＥＨＣ４００を通電させると、処理はステップＳ１０１に戻され、電動エアポンプ５００の作動及びＥＨＣ４００の通電が、エンジン２００が稼動状態となるまで継続される。
【００９３】
ここで、ステップＳ２０１において通電量を設定するにあたり、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ通電量設定マップを参照する。ＥＨＣ通電量設定マップは、予めＲＯＭに格納されており、ＥＣＵ１００は常時参照することができる。ここで、図６を参照し、ＥＨＣ通電量設定マップの詳細について説明する。ここに、図６は、ＥＨＣ通電量設定マップの構成を概念的に表してなる模式図である。
【００９４】
図６において、ＥＨＣ通電量設定マップは、縦軸及び横軸に、夫々ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃ（尚、本実施形態では、駆動電圧Ｖｄが定まれば駆動電流が定まる構成であるから、ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃに代えて駆動電圧Ｖｄが設定されていてもよい）及び掃気時間Ｔｃ（電動エアポンプ５００の稼動時間である）を配してなる二次元マップである。図示するように、ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃは、掃気時間ＴｃがＴｃ１に達するまではゼロ（即ち、ＥＨＣ４００は非通電状態に置かれる）であり、掃気時間ＴｃがＴｃ１となる時点からＴｃ２となるまでリニアに増加し、掃気時間ＴｃがＴｃ２以上Ｔｃ３以下となる期間においては掃気用に定められた最大値に維持される。この掃気用の最大値は、通常時のＥＨＣ４００の駆動電圧Ｖｄ（即ち、略２００Ｖ）よりも低電圧側の駆動電圧に対応する電力値である。尚、先に述べたように、エンジン停止時間Ｔｓの基準値Ｔｓｔｈに対応する凝縮水の生成量が、漏電を生じ得る程度に高くないのであれば、実践上ＥＨＣ４００への通電に支障はないから、掃気時間ＴｃがＴｃ２からＴｃ３に至るまでのＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃは、触媒暖機用の通常の駆動電圧Ｖｄに対応する電力値であってもよい。
【００９５】
掃気時間ＴｃがＴＣ３に到達した時点で、ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃはリニアに減少を開始し、掃気時間ＴｃがＴｃ４に到達した時点で、ＥＨＣ通電量Ｗｅｈｃは再びゼロとなる。ＥＨＣ通電量設定マップには、予め図６に示される対応関係が数値化された状態で記述されており、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０１が訪れる毎に、掃気時間Ｔｃ（最初にステップＳ１０３が実行された時点から内蔵タイマによりカウントが開始される）に応じたＥＨＣ通電量ＷｅｈｃをＥＨＣ通電量設定マップから選択的に取得する構成となっている。
【００９６】
このように、第２実施形態においては、ＥＨＣ４００の発熱によって凝縮水の蒸発を促進させつつ第１実施形態で述べた電動エアポンプ５００による排気管２１２の掃気を実行することができる。このため、電動エアポンプ５００による掃気効果をより効果的に得ることが可能である。また、本実施形態では、ＥＨＣ４００によって電動エアポンプ５００の吐出作用により排気管２１２に導かれた吸入空気を昇温することができるため、ＥＨＣ４００の下流側へ第１実施形態と較べて暖かい空気を送出することが可能となり、排気管２１２への湿潤な空気の流入や、排気管２１２下流側での凝縮水の生成をより防止することが可能となり実践上有益である。
＜第３実施形態＞
次に、図７を参照し、本発明の第３実施形態に係るＥＨＣ掃気制御について説明する。ここに、図７は、第３実施形態に係るＥＨＣ掃気制御のフローチャートである。尚、同図において、図４と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。尚、第３実施形態に係るシステム構成は、第１及び第２実施形態と相違無いものとする。
【００９７】
図７において、エンジン停止時間Ｔｓが基準値Ｔｓｔｈ以上である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、第１及び第２実施形態に係る電動エアポンプ５００の作動に替えて、モータジェネレータＭＧ１からエンジン２００のクランクシャフトへクランキングトルクを供給することによりエンジン２００のモータリングを開始する（ステップＳ３０１）。係るモータリングにより、エンジン２００は、燃料の燃焼を伴わない稼動状態（即ち、モータリング状態）となる。
【００９８】
このモータリング状態においては、吸気バルブの開弁時に気筒内部へ導かれた吸入空気が排気バルブの開弁時に排気マニホールド２１１へ排出されるため、排気管２１２に空気流が生成される。従って、第１及び第２実施形態に係る電動エアポンプ５００と同様に、排気管２１２の掃気効果を得ることが可能となる。
【００９９】
ここで、このような掃気効果が、ハイブリッド車両１０に元より備わるＭＧ１により好適になされ得る点に鑑みれば、第３実施形態においては、掃気通路２１７及び電動エアポンプ５００は必ずしも設置される必要はなく、コスト削減及びシステム構成の肥大化防止といった、実践上有益な付帯効果を得ることも可能である。
【０１００】
一方、本実施形態では、ステップＳ３０１においてモータリングが開始されると、ステップＳ３０２において掃気時間Ｔｃが基準値Ｔｃｔｈ未満であるか否かが判別される。この基準値Ｔｃｔｈとは、排気管２１２の掃気が十分に完了した旨に相当する時間値として予め実験的に求められた値である。掃気時間Ｔｃが基準値Ｔｃｔｈ未満である場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、即ち、掃気が未だ不十分である場合には、処理はステップＳ１０１に戻され、掃気時間Ｔｃが基準値Ｔｃｔｈ以上である場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、即ち、排気管２１２の掃気が十分に完了したと判断される場合には、エンジン停止時間Ｔｓはリセットされ（ステップＳ３０３）、モータリングが停止される（ステップＳ３０４）。また、ステップＳ１０１においてエンジン停止中でないと判別された場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、処理はこのステップＳ３０４に進められる。ステップＳ３０４が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。本実施形態に係るＥＨＣ掃気制御は以上のように実行される。
【０１０１】
本実施形態によれば、第１及び第２実施形態に係る電動エアポンプ５００による排気管２１２の掃気に替えて、モータジェネレータＭＧ１を使用したエンジン２００のモータリングが実行され、第１及び第２実施形態と同様に排気管２１２の掃気が実行され得る。
【０１０２】
また、このエンジン２００のモータリングが、ＥＨＣ４００が通電時に漏電を生じない程度に十分に掃気された時点で停止され、また新たにカウントされるエンジン停止期間Ｔｓが再び基準値Ｔｓｔｈ（この場合の基準値は、最初の基準値と異なっていてもよい。何故なら、最初の掃気により、吸入空気に比して水分を多く含む排気は排気管２１２に存在しないからである）以上となった場合に再開されるため、モータリングに要する電量資源の消費量を可及的に節減することが可能となり、より効率的である。尚、係るモータリングを電動エアポンプ５００の始動に置き換えれば、第１及び第２実施形態においても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１０３】
尚、上記第１乃至第３実施形態においては、本発明に係る車両の一例としていずれもハイブリッド車両１０が用いられるが、本発明に係る車両の制御装置は、ハイブリッド車両に限らず広く一般の車両に適用可能である。即ち、第１及び第２実施形態に係るＥＨＣ掃気制御は、動力源としてエンジン２００のみを備える車両においても同様に適用可能であるし、また、第３実施形態に係るＥＨＣ掃気制御にしても、例えばモータジェネレータＭＧ１に代えて掃気用の回転電機を備えることにより、或いはクランキングモータ等を流用することにより、同様に適用可能である。いずれにせよ、ＥＨＣ４００の効能を減じることなくその漏電を回避し得る旨の効果にはいささかも変わりない。
【０１０４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係る車両の制御装置は、電気加熱式触媒装置を備えた車両に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…ハイブリッド車両、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０２…シリンダ、２０３…吸気管、２１１…排気マニホールド、２１２…排気管、２１７…掃気通路、３００…動力分割機構、４００…ＥＨＣ、４１０…ケース、４２０…断熱部材、４３０…ＥＨＣ担体、４４０…上流側温度センサ、４５０…正電極、４７０…負電極、４９０…下流側温度センサ、５００…電動エアポンプ、６００…ＰＣＵ、７００…バッテリ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路に設置され、通電により発熱する電気加熱式触媒装置と、
前記排気通路に空気流を生成可能な空気流生成手段と
を備えた車両の制御装置であって、
前記排気通路における凝縮水の生成量に対応付けられた所定の判断指標値を取得する取得手段と、
該取得された判断指標値に基づいて前記生成量が基準値以上であるか否かを判別する判別手段と、
前記内燃機関が停止状態にあり且つ前記生成量が前記基準値以上であると判別された場合に、前記空気流が生成されるように前記空気流生成手段を制御する第１制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記空気流生成手段は、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング装置又は前記排気通路に空気を圧送可能なポンプ装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記判断指標値として前記停止状態の継続時間を取得し、
前記判別手段は、前記取得された継続時間が所定値を超えた場合に前記生成量が前記基準値以上であると判別する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記空気流が生成されるのに相前後して前記通電が開始されるように前記電気加熱式触媒装置を制御する第２制御手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記車両は、
回転電機と、
該回転電機の回転軸に連結された第１回転要素、車軸に連結される駆動軸に連結された第２回転要素及び前記内燃機関の回転軸に連結された第３回転要素を含む相互に差動回転可能な複数の回転要素を有する動力伝達機構と
を備えたハイブリッド車両であり、
前記第１制御手段は、前記空気流生成手段として前記回転電機を制御する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路に設置され、通電により発熱する電気加熱式触媒装置と、
前記排気通路に空気流を生成可能な空気流生成手段と
を備えた車両の制御装置であって、
前記排気通路における凝縮水の生成量に対応付けられた所定の判断指標値を取得する取得手段と、
該取得された判断指標値に基づいて前記生成量が基準値以上であるか否かを判別する判別手段と、
前記内燃機関が停止状態にあり且つ前記生成量が前記基準値以上であると判別された場合に、前記空気流が生成されるように前記空気流生成手段を制御する第１制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記空気流生成手段は、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング装置又は前記排気通路に空気を圧送可能なポンプ装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記判断指標値として前記停止状態の継続時間を取得し、
前記判別手段は、前記取得された継続時間が所定値を超えた場合に前記生成量が前記基準値以上であると判別する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記空気流が生成されるのに相前後して前記通電が開始されるように前記電気加熱式触媒装置を制御する第２制御手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記車両は、
回転電機と、
該回転電機の回転軸に連結された第１回転要素、車軸に連結される駆動軸に連結された第２回転要素及び前記内燃機関の回転軸に連結された第３回転要素を含む相互に差動回転可能な複数の回転要素を有する動力伝達機構と
を備えたハイブリッド車両であり、
前記第１制御手段は、前記空気流生成手段として前記回転電機を制御する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２４２７２４（Ｐ２０１０−２４２７２４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９５４７８（Ｐ２００９−９５４７８）
【出願日】平成２１年４月１０日（２００９．４．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１０日（２００９．４．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]