JP2019151202A - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】排気浄化触媒が電気加熱される排気浄化システムにおいて、エミッションの低減と消費電力の低減とを両立させる。【解決手段】本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、システム電源がオンにされた後、車両がＥＶ走行されるハイブリッド車両に適用され、排気浄化触媒と、電力の供給を受けることにより発熱して排気浄化触媒を加熱する発熱体と、電動機及び発熱体に電力を供給するバッテリと、ハイブリッド車両への乗員の搭乗を検知する検知手段と、検知手段によって乗員の搭乗が検知されており、且つ、バッテリの蓄電量が第二蓄電量よりも多い場合に、活性電力量のうちの所定割合の電力量の電力が発熱体へ供給されるように、バッテリから発熱体への電力の供給を制御する第一制御を実行する制御装置と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化システムに関する。

内燃機関とモータとを備えたハイブリッド車両において、該車両がモータによる駆動力で走行されているとき（ＥＶ走行中）に、該モータに電力を供給するバッテリの蓄電量が、内燃機関の駆動力により該バッテリが充電される所定の下限量よりも多い設定量となると、排気浄化触媒等がプレヒートされる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、特許文献２には、空燃比センサをプレヒートさせる制御装置において、ドライバが車両へ搭乗したことを検知した場合に、該空燃比センサが有するカバーの温度が露点以上になるように、該空燃比センサが有するヒータを制御する技術が開示されている。

特開２００３−２６９２０８号公報 特開２０１０−０３２２７５号公報

内燃機関が始動される前であるＥＶ走行中に、排気浄化触媒を予め電気加熱することによって、内燃機関が始動される前に排気浄化触媒を活性させることができる。これにより、内燃機関の始動時のエミッションを低減することができる。

ここで、排気浄化触媒を電気加熱することによって該排気浄化触媒を活性させるためには、ある程度の時間を要する。そして、この時間（排気浄化触媒を活性させるのに要する時間）が考慮されないと、排気浄化触媒が活性する前に内燃機関が始動される事態が生じ得る。なぜなら、車両のＥＶ走行中においては、排気浄化触媒が活性したか否かにかかわらず、バッテリの蓄電量が所定の下限量まで低下すると、内燃機関が始動されるからである。ここで、特許文献１に記載の従来技術では、排気浄化触媒を活性させるのに要する時間が考慮されていない。したがって、特許文献１に記載の従来技術によれば、排気浄化触媒が活性する前に内燃機関が始動される事態が生じ得る。

これに対して、特許文献２に記載の従来技術によれば、ドライバの車両への搭乗が検知された場合に空燃比センサがプレヒートされるため、つまり、車両の走行が開始される前から空燃比センサがプレヒートされるため、空燃比センサのプレヒートに要する時間が確保され易い。したがって、排気浄化触媒を活性させるにあたっても、ドライバの車両への搭乗が検知された場合に排気浄化触媒に対する電気加熱を開始させることによって、排気浄化触媒を活性させるのに要する時間が確保され易くなり、排気浄化触媒が活性する前に内燃機関が始動される事態が可及的に抑制されることが期待される。

しかしながら、ドライバの車両への搭乗が検知されたとしても、その後、直ぐに内燃機関が始動されるとは限らない。そのため、仮に、排気浄化触媒が活性した後に比較的長期間に亘って内燃機関が始動されないとすると、排気浄化触媒の温度が低下してしまい、排気浄化触媒を活性させるために費やした電力が無駄になってしまう。また、排気浄化触媒を活性させるのに要する電力は、空燃比センサをプレヒートさせるのに要する電力よりも
大きい。したがって、仮に上述した消費電力の無駄が生じるような事態において、排気浄化触媒が活性化される場合には、空燃比センサがプレヒートされる場合よりも無駄となる消費電力が大きくなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、排気浄化触媒が電気加熱される排気浄化システムにおいて、エミッションの低減と消費電力の低減とを両立させることを目的とする。

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、内燃機関と電動機とを備えるとともに、前記内燃機関が停止した状態で前記電動機による駆動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車両であって、該ハイブリッド車両を駆動させるためのシステム電源がオンにされた後、該ハイブリッド車両が前記ＥＶ走行されるハイブリッド車両に適用される。そして、このハイブリッド車両は、バッテリの蓄電量が第一蓄電量よりも多いときにＥＶ走行される。したがって、上記のハイブリッド車両においては、システム電源がオンにされ車両の走行が開始されるとき、バッテリの蓄電量が第一蓄電量よりも多くされている。

そして、上記課題を解決するために本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気中に含まれる所定成分を浄化する排気浄化触媒と、前記排気通路に設けられ、電力の供給を受けることにより発熱して前記排気浄化触媒を加熱する発熱体と、前記電動機及び前記発熱体に電力を供給するバッテリと、前記ハイブリッド車両への乗員の搭乗を検知する検知手段と、前記内燃機関の駆動力による前記バッテリの充電が要求されるときの該バッテリの蓄電量を第一蓄電量とし、前記第一蓄電量に所定のマージンを加えた蓄電量を第二蓄電量としたとき、前記検知手段によって乗員の搭乗が検知されており、且つ、前記バッテリの蓄電量が前記第二蓄電量よりも多い場合に、前記発熱体を用いて前記排気浄化触媒を活性させるのに要する電力量である活性電力量のうちの所定割合の電力量の電力が前記発熱体へ供給されるように、前記バッテリから前記発熱体への電力の供給を制御する第一制御を実行する制御装置と、を備える。

このような内燃機関の排気浄化システムでは、システム電源がオンにされた後、車両がＥＶ走行されているときに、発熱体を用いて排気浄化触媒を電気加熱することができる。そして、バッテリの蓄電量が第一蓄電量まで低下して内燃機関が始動されるまでに、発熱体へ活性電力量の電力が供給されると、内燃機関の始動前に排気浄化触媒が活性し得ることになる。これにより、内燃機関の始動時のエミッションを低減することができる。

ここで、バッテリは、電動機だけでなく発熱体へも電力を供給する。そして、車両がＥＶ走行されているときには、バッテリから持ち出される電力量が多くなり易い。そのため、車両のＥＶ走行中にバッテリから発熱体へも電力が供給されていて、且つ、このとき発熱体へ未だ十分な電力量の電力が供給されていないとすると、排気浄化触媒が活性する前にバッテリの蓄電量が第一蓄電量まで低下して、内燃機関が始動される虞がある。そうすると、内燃機関の始動時のエミッションが悪化する虞がある。

そこで、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムが備える制御装置は、検知手段によって乗員の搭乗が検知されており、且つ、バッテリの蓄電量が第二蓄電量よりも多い場合に、活性電力量のうちの所定割合の電力量の電力が発熱体へ供給されるように、第一制御を実行する。ここで、所定割合は、０％よりも大きくて１００％よりも小さい値であって、一定値でもよいし、後述するように、バッテリの状態に応じて変更されてもよい。そして、第一制御において発熱体へ供給される電力量が上記のように制御されると、仮に、発熱体へ電力を供給したものの比較的長期間に亘って内燃機関が始動されず、供給電力が無
駄となる事態が生じたとしても、活性電力量の電力が発熱体へ供給される場合と比べて無駄となる電力量が少なくなる。この場合、排気浄化触媒を活性させるために消費される電力の低減が可能となる。

また、第一制御によれば、車両がＥＶ走行される前であっても乗員の搭乗が検知されれば、排気浄化触媒の電気加熱が開始される。そうすると、第一制御の実行が完了され、更に車両のＥＶ走行中に、排気浄化触媒が活性するように該排気浄化触媒が電気加熱されるときには、車両がＥＶ走行される前から第一制御によって該排気浄化触媒が電気加熱されていることにより、排気浄化触媒を活性させるための時間が確保され得ることになる。これにより、排気浄化触媒が活性する前に内燃機関が始動される事態が可及的に抑制される。その結果、内燃機関の始動時のエミッションの低減が可能となる。

なお、第一制御は、バッテリの蓄電量が第二蓄電量よりも多い場合に実行される。そのため、第一制御の実行中に、仮にバッテリの蓄電量が第二蓄電量まで低下した場合には、第一制御の実行が中止される。このとき、バッテリには、第一蓄電量に所定のマージンを加えた蓄電量が残されることになる。そのため、この所定のマージンの蓄電量を使用して、車両をＥＶ走行させることや、発熱体へ電力を供給することが可能となる。

以上に述べたように、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、排気浄化触媒を活性させるために消費される電力を低減させつつ、内燃機関の始動時のエミッションを低減させる。つまり、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムによれば、エミッションの低減と消費電力の低減とを両立させることができる。

また、前記ハイブリッド車両が前記ＥＶ走行されているときに前記バッテリから前記発熱体への電力の供給が開始されても前記排気浄化触媒を活性させることができる程度の、前記バッテリの蓄電量を第三蓄電量としたとき、前記制御装置は、前記検知手段によって乗員の搭乗が検知されており、且つ、前記バッテリの蓄電量が前記第二蓄電量よりも多くて前記第三蓄電量よりも少ない場合には、前記第一制御を実行し、前記検知手段によって乗員の搭乗が検知されており、且つ、前記バッテリの蓄電量が前記第三蓄電量以上の場合には、前記第一制御を実行しなくてもよい。

ここで、バッテリの蓄電量が第三蓄電量以上の場合には、車両がＥＶ走行される前に第一制御の実行が開始されずとも、車両がＥＶ走行されているときにバッテリから発熱体への電力の供給が開始されることで、排気浄化触媒を活性させるための時間が確保され得る。したがって、検知手段によって乗員の搭乗が検知されていても、バッテリの蓄電量が第三蓄電量以上の場合には、第一制御は実行されない。バッテリの蓄電量が第三蓄電量以上であるにもかかわらず、車両がＥＶ走行される前に第一制御の実行が開始されてしまうと、仮にその後に車両の走行が行われない場合には、このときに発熱体へ供給された電力が無駄になってしまう。つまり、車両がＥＶ走行される前においては、バッテリの蓄電量が（第二蓄電量よりも多くて）第三蓄電量よりも少ない場合に第一制御の実行が開始されることによって、排気浄化触媒を活性させるために消費される電力の低減が可能となる。

ここで、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムが適用されるハイブリッド車両では、バッテリの蓄電量が第一蓄電量まで低下すると、内燃機関が始動される。一方で、このハイブリッド車両では、車両に対する駆動要求負荷が所定負荷より大きくなっても、内燃機関が始動される。なお、所定負荷は、バッテリが単位時間当たりに出力可能な電力の上限値（出力上限値）に対応した負荷であってもよい。つまり、車両に対する駆動要求負荷が所定負荷よりも大きいときには、バッテリから出力上限値の電力が電動機に供給されても該駆動要求負荷を満足しないため、内燃機関が始動される。

そして、バッテリの温度が低いときは高いときよりも、バッテリの出力上限値が低く制限される傾向にある。したがって、上記のハイブリッド車両では、バッテリの温度が低いときは高いときよりも、上記の所定負荷が小さくされる。これによれば、バッテリの温度が比較的低いときには、内燃機関が始動され易くなる。

そこで、前記制御装置は、前記バッテリの温度が低いときは高いときよりも、前記所定割合を大きくして前記第一制御を実行してもよい。これによれば、バッテリの温度が低いほど、車両がＥＶ走行される前に発熱体へ供給される電力量が多くなり易い。また、上述したように、バッテリの温度が低いほど内燃機関が始動され易くなる。そのため、上記のように第一制御が実行されることによって、排気浄化触媒が活性する前に内燃機関が始動される事態が可及的に抑制される。

また、上記の第一制御によれば、バッテリの温度が高いほど、車両がＥＶ走行される前に発熱体へ供給される電力量が少なくなり易い。そして、バッテリの温度が高いほど、内燃機関は始動され難いため、車両のＥＶ走行中に排気浄化触媒を活性させるための時間が確保され易くなる。つまり、車両のＥＶ走行中に排気浄化触媒を活性させるための時間が確保され易い場合には、車両がＥＶ走行される前に発熱体へ供給される電力量が少なくされる傾向となる。そのため、車両がＥＶ走行される前に第一制御の実行を開始して、仮にその後に車両の走行が行われないとしても、無駄となる消費電力が比較的小さくなる。このように、上記の第一制御によれば、排気浄化触媒を活性させるために消費される電力の低減が可能となる。

一方、バッテリの蓄電量によっても、バッテリの出力上限値が変化し得る。詳しくは、バッテリの蓄電量が少ないときは多いときよりも、バッテリの出力上限値が低く制限される傾向にある。したがって、車両に対する駆動要求負荷が所定負荷よりも大きいときに内燃機関が始動される上記ハイブリッド車両では、バッテリの蓄電量が少ないときは多いときよりも、該所定負荷が小さくされる。これによれば、バッテリの蓄電量が比較的少ないときにも、内燃機関が始動され易くなる。

そこで、前記制御装置は、前記バッテリの蓄電量が少ないときは多いときよりも、前記所定割合を大きくして前記第一制御を実行してもよい。これによっても、エミッションの低減と消費電力の低減とを両立させることができる。

以上に述べた内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記制御装置は、前記第一制御の実行が完了し、且つ、前記システム電源がオンにされた場合に、前記活性電力量から前記第一制御によって供給された電力量を差し引いた電力量の電力が前記発熱体へ供給されるように、前記バッテリから前記発熱体への電力の供給を制御する第二制御を更に実行してもよい。そして、前記制御装置は、前記第一制御における単位時間当たりの電力供給量を、前記第二制御における単位時間当たりの電力供給量よりも多くしてもよい。

ここで、ハイブリッド車両を駆動させるためのシステム電源がオンにされると、その後比較的速やかに車両のＥＶ走行が開始される蓋然性が高い。つまり、第二制御は、車両がＥＶ走行されているときに実行される傾向にある。そして、バッテリが発熱体および電動機へ電力を供給する場合は、発熱体のみへ電力を供給する場合よりも内燃機関が始動され易くなる。なぜなら、バッテリが発熱体および電動機へ電力を供給する場合には、バッテリに対する出力要求が大きくなり、上述したように、車両に対する駆動要求負荷が所定負荷よりも大きくなると、内燃機関が始動されるからである。

上記の排気浄化システムによれば、第一制御における単位時間当たりの発熱体への電力供給量が、第二制御における単位時間当たりの発熱体への電力供給量よりも多くされる。
つまり、バッテリに対する出力要求が比較的大きくなり、内燃機関が始動され易くなる第二制御中の単位時間当たりの発熱体への電力供給量が少なくされる一方で、バッテリに対する出力要求が比較的小さく内燃機関が始動され難い第一制御中の単位時間当たりの発熱体への電力供給量が多くされる。これによれば、排気浄化触媒が活性する前に内燃機関が始動される事態を好適に抑制することができる。

本発明によれば、排気浄化触媒が電気加熱される排気浄化システムにおいて、エミッションの低減と消費電力の低減とを両立させることができる。

本発明の実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る内燃機関の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る排気浄化装置の概略構成を示す図である。 第一の実施形態に係る制御が実行される場合の、搭乗検知フラグ、システム電源、第一制御完了フラグ、始動フラグ、ＳＯＣ量、供給電力量、および車速の時間推移を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る制御フローを示す第一のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る制御フローを示す第二のフローチャートである。 出力上限値と、バッテリ温度またはＳＯＣ量と、の相関を表す図である。 内燃機関が始動されるときの駆動要求負荷と車速とを表す図である。 所定割合αと、バッテリ温度またはＳＯＣ量と、の相関を表す図である。 第二の実施形態において、バッテリ温度が所定の第一温度である場合の、搭乗検知フラグ、システム電源、第一制御完了フラグ、始動フラグ、供給電力量、および車速の時間推移を示すタイムチャートである。 第二の実施形態において、バッテリ温度が第二温度である場合の、搭乗検知フラグ、システム電源、第一制御完了フラグ、始動フラグ、供給電力量、および車速の時間推移を示すタイムチャートである。 第二の実施形態において、バッテリ温度が第二温度である場合であって、且つバッテリ温度に応じて所定割合αが変更される場合の、搭乗検知フラグ、システム電源、第一制御完了フラグ、始動フラグ、供給電力量、および車速の時間推移を示すタイムチャートである。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（第一の実施形態）
本実施形態では、内燃機関およびモータジェネレータを備えたハイブリッド車両に対して、本発明が適用される。

＜ハイブリッド車両の構成＞
図１は、本実施形態に係る車両１００の概略構成を示す図である。図１に示す車両１００は、駆動源としての内燃機関１、および第１モータジェネレータ１９，第２モータジェネレータ２０を有している。ここで、第１モータジェネレータ１９および第２モータジェネレータ２０は、いずれも発電機として機能し、且つ、電動機としても機能する周知の交流同期型の電動機として構成されている。

車両１００は、上記の構成の他、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０、動力分割
機構１２、減速機１６、ＰＣＵ（Power Control Unit）２１、バッテリ２２等を主要構造として構成されている。そして、図１に示すように、内燃機関１のクランクシャフトは出力軸１３に連結され、出力軸１３は動力分割機構１２に連結されている。動力分割機構１２は、動力伝達軸１４を介して第１モータジェネレータ１９と連結されるとともに、動力伝達軸１５を介して第２モータジェネレータ２０とも連結されている。ここで、動力分割機構１２は、周知の遊星歯車機構（図示省略）を採用して、内燃機関１、第１モータジェネレータ１９、第２モータジェネレータ２０の機械的動力を分配・集合して伝達する。また、動力伝達軸１５には減速機１６が連結され、駆動源からの出力が、該減速機１６を介してドライブシャフト１７に伝達される。そして、ドライブシャフト１７に連結された駆動輪１８が駆動されることによって、車両１００が駆動されることになる。

そして、ＰＣＵ２１は、第１モータジェネレータ１９，第２モータジェネレータ２０、およびバッテリ２２と電気的に接続されている。ここで、ＰＣＵ２１は、図示しないインバータを含み、バッテリ２２からの直流電力を交流電力に変換可能に、且つ第１モータジェネレータ１９，第２モータジェネレータ２０によって発電された交流電力を直流電力に変換可能に構成されている。ＰＣＵ２１は、第１モータジェネレータ１９，第２モータジェネレータ２０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２２へ供給することができる。また、ＰＣＵ２１は、バッテリ２２から取り出した直流電力を交流電力に変換して、第１モータジェネレータ１９，第２モータジェネレータ２０に供給することができる。

ここで、第１モータジェネレータ１９は、動力分割機構１２を介して内燃機関１によって駆動されると、交流電力を発生させる。このような第１モータジェネレータ１９を、以下「ＭＧ１」と称する。また、第２モータジェネレータ２０は、動力伝達軸１５に軸回転を出力することで、車両１００に駆動力を付与することができる。また、第２モータジェネレータ２０は、車両１００の減速時に動力伝達軸１５から軸回転が入力されることで駆動されると、交流電力を発生させる。このような第２モータジェネレータ２０を、以下「ＭＧ２」と称する。

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等から構成される電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０には、車両速度を取得する車速センサ、バッテリ２２の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）、詳しくはバッテリ２２の蓄電量（以下、「ＳＯＣ量
」と称する場合もある。）を取得するＳＯＣセンサ等の各種センサ（何れも図示省略）が電気配線を介して接続されており、これらの出力信号がＥＣＵ１０へと入力される。

そして、ＥＣＵ１０はこれら各種センサの出力信号に基づいて、内燃機関１、ＭＧ１、ＭＧ２、バッテリ２２等の作動状態を把握するとともに、これらの作動状態に基づいて車両１００の走行モードを適正化する。ＥＣＵ１０は、例えば車両１００に対する駆動要求負荷が比較的大きい場合には、内燃機関１の出力およびＭＧ２の出力を駆動源とするモードにより車両１００を走行させる。また、ＥＣＵ１０は、例えばＳＯＣ量が比較的多くて且つ車両１００に対する駆動要求負荷が比較的小さい場合には、内燃機関１を停止した状態でＭＧ２の出力のみを駆動源とするモードにより車両１００を走行（ＥＶ走行）させる。なお、このようなＥＶ走行では、ＭＧ２の出力のみが駆動源とされてもよいし、ＭＧ１およびＭＧ２の出力が駆動源とされてもよい。

また、車両１００は、搭乗検知装置２３を備えている。搭乗検知装置２３は、車両１００に乗員が搭乗していると推定される場合に、搭乗検知フラグをＯＮにする。搭乗検知装置２３は、車両１００の座席に設けられた周知の着座認識センサ（シートセンサ）やシートベルト装着センサ（いずれも不図示）によって出力される電気信号に基づいて、搭乗検
知フラグを設定することができる。または、搭乗検知装置２３は、車両の施解錠装置（不図示）を制御するスマートエントリーシステムと通信可能に構成されていてもよい。この場合、搭乗検知装置２３は、車両１００が解錠されたことを検知して、搭乗検知フラグを設定してもよい。なお、本実施形態においては、搭乗検知装置２３が本発明に係る検知手段に相当する。

＜内燃機関の構成＞
図２は、内燃機関１の概略構成を示す図である。図２に示す内燃機関１は、車両１００に搭載されて、ガソリンを燃料として運転される火花点火式の内燃機関である。内燃機関１は、図示しない気筒内へ燃料を供給するための燃料噴射弁２を備えている。燃料噴射弁２は、気筒内へ直接燃料を噴射するように構成されてもよく、または吸気ポート内に燃料を噴射するように構成されてもよい。

内燃機関１は、気筒内へ吸入される新気（空気）を流通させるための吸気通路３と接続されている。吸気通路３の途中には、該吸気通路３の通路断面積を変更することで内燃機関１に吸入される空気量を調整するスロットルバルブ３０が設けられる。また、該スロットルバルブ３０より上流の吸気通路３には、該吸気通路３を流れる新気（空気）の量（質量）を検出するためのエアフローメータ３１が設けられる。

内燃機関１は、気筒内から排出される既燃ガス（排気）を流通させるための排気通路４と接続されている。排気通路４を構成する排気管４０には、触媒ケーシング４００が接続されている。触媒ケーシング４００は、筒状のケーシング内に、排気浄化触媒が担持された触媒担体を収容して構成されている。なお、本実施形態では、触媒ケーシング４００内に２つの触媒担体が収容されており、上流側の前段触媒は電気加熱式触媒（Electrically
Heated Catalyst：以下、「ＥＨＣ」と称する場合もある。）であって、下流側の後段触媒は三元触媒である。詳細については、後述する。そして、触媒ケーシング４００より上流の排気通路４には、触媒ケーシング４００へ流入するガスの空燃比を検出する空燃比センサ４１が配置されている。また、触媒ケーシング４００より下流の排気通路４には、触媒ケーシング４００から流出するガスの温度を検出する排気温度センサ４２が配置されている。

そして、ＥＣＵ１０には、上記したエアフローメータ３１、空燃比センサ４１、および排気温度センサ４２に加え、クランクポジションセンサ５やアクセルポジションセンサ６等の各種センサが電気的に接続されている。なお、クランクポジションセンサ５は、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関する電気信号を出力する。アクセルポジションセンサ６は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関する電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ５の出力信号に基づいて内燃機関１の機関回転速度を導出し、アクセルポジションセンサ６の出力信号に基づいて内燃機関１の機関負荷を導出する。

また、ＥＣＵ１０は、上記した燃料噴射弁２やスロットルバルブ３０等の各種機器と電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、上記の各種センサの出力信号に基づいて、これら機器を電気的に制御する。

次に、上述した２つの排気浄化触媒を有する排気浄化装置について説明する。図３は、本実施形態に係る排気浄化装置の概略構成を示す図である。排気浄化装置には、ＥＨＣ４１０と後段触媒４２０とが含まれている。

ＥＨＣ４１０は、ＥＨＣ担体４１１、マット部材４１２、および電極４１３ａ，４１３ｂを備えている。ＥＨＣ担体４１１は、触媒ケーシング４００内に収容されている。ＥＨ
Ｃ担体４１１は、円柱状に形成されており、その中心軸が排気管４０の中心軸Ａと同軸となるように設置されている。中心軸Ａは、排気管４０、ＥＨＣ担体４１１、および触媒ケーシング４００で共通の中心軸である。ＥＨＣ担体４１１には三元触媒４１１ａが担持されている。なお、ＥＨＣ担体４１１に担持される触媒は、三元触媒に限られるものではなく、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、または選択還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。

ＥＨＣ担体４１１は、通電されると電気抵抗となって発熱する材料によって形成されている。ＥＨＣ担体４１１の材料としては、ＳｉＣを例示することができる。ＥＨＣ担体４１１は、排気の流れる方向（すなわち、中心軸Ａが延びる方向）に延び且つ該排気の流れる方向と垂直な方向の断面がハニカム状をなす複数の通路を有している。そして、この通路を排気が流通する。なお、中心軸Ａと直交する方向のＥＨＣ担体４１１の断面形状は楕円形等であってもよい。また、本実施形態においては、ＥＨＣ担体４１１が本発明に係る発熱体に相当する。

ＥＨＣ担体４１１の側面（外周面）には一対の電極４１３ａ，４１３ｂが接続されている。電極４１３ａ，４１３ｂは、それぞれ、ＥＨＣ担体４１１の外周面に沿って周方向及び軸方向に延びている。そして、電極４１３ａと電極４１３ｂとがＥＨＣ担体４１１を挟んで互いに対向している。ただし、必ずしも、電極４１３ａと電極４１３ｂとのそれぞれの全面が互いに対向している必要はない。電極４１３ａ，４１３ｂには金属箔４３０が接続されている。金属箔４３０は、後述するマット部材４１２に形成された貫通孔４１２ａ、および、触媒ケーシング４００に形成された貫通孔４００ａを通って、該触媒ケーシング４００の外側に突出している。ただし、触媒ケーシング４００の貫通孔４００ａは電極カバー４４０によって囲われている。したがって、金属箔４３０は電極カバー４４０内に突出している。電極カバー４４０には密閉状態で電源ケーブル（図示略）が挿通されている。そして、電極カバー４４０内において金属箔４３０が電源ケーブルと接続されている。ＥＨＣ担体４１１に通電する際には、上記のハイブリッド車両の構成の説明で述べたバッテリ２２から電源ケーブルおよび金属箔４３０を介して電極４１３ａ，４１３ｂに電流が流れる。つまり、バッテリ２２は、上述したモータに電力を供給するとともに、ＥＨＣ担体４１１に電力を供給する。

ＥＨＣ４１０においては、通電によってＥＨＣ担体４１１が発熱すると、該ＥＨＣ担体４１１に担持された三元触媒４１１ａが加熱される。これにより、三元触媒４１１ａの活性化が促進される。なお、本実施形態においては、ＥＣＵ１０によって、ＥＨＣ担体４１１への電力供給が制御される。つまり、ＥＣＵ１０によって、ＥＨＣ担体４１１への通電のＯＮ／ＯＦＦの切り換えや、ＥＨＣ担体４１１への供給電力の調整が行われる。

触媒ケーシング４００は金属によって形成されている。触媒ケーシング４００を形成する材料としては、ステンレス鋼材を例示することができる。触媒ケーシング４００の内壁面は電気絶縁材であるガラスによってコーティングされている。そして、触媒ケーシング４００の内壁面とＥＨＣ担体４１１の外周面との間にはマット部材４１２が挟み込まれている。つまり、触媒ケーシング４００内において、ＥＨＣ担体４１１がマット部材４１２によって支持されている。

マット部材４１２は電気絶縁材によって形成されている。マット部材４１２を形成する材料としては、アルミナを主成分とするセラミックファイバーを例示することができる。マット部材４１２は、ＥＨＣ担体４１１の外周面に巻きつけられている。そして、マット部材４１２が、ＥＨＣ担体４１１と触媒ケーシング４００との間に挟み込まれていることで、ＥＨＣ担体４１１に通電したときに、触媒ケーシング４００へ電流が流れることが抑制される。つまり、マット部材４１２は、触媒ケーシング４００内においてＥＨＣ担体４１１を支持する機能のみならず、触媒ケーシング４００とＥＨＣ担体４１１との間を電気
的に絶縁する機能を有する。

そして、触媒ケーシング４００内には、後段触媒４２０が収容されている。後段触媒４２０は、触媒ケーシング４００内におけるＥＨＣ担体４１１よりも下流側に配置されている。後段触媒４２０の触媒担体４２１には三元触媒４２１ａが担持されている。なお、後段触媒４２０の触媒担体４２１に担持される触媒も、三元触媒に限られるものではなく、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、または選択還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。また、後段触媒４２０の触媒担体４２１と触媒ケーシング４００との間には、マット部材４１２と同様の材質で形成されたマット部材４２２が挟み込まれている。これにより、触媒ケーシング４００内において、触媒担体４２１がマット部材４２２によって支持されている。

＜通電制御＞
次に、本実施形態に係るＥＨＣの通電制御について説明する。本実施形態に係る車両１００は、ＳＯＣ量が第一蓄電量（以下、「ＳＯＣ１」と称する場合もある。）以下となると、内燃機関１の駆動力によりバッテリ２２が充電される。詳しくは、ＭＧ１が動力分割機構１２を介して内燃機関１によって駆動されることで交流電力が発生し、発電された該交流電力がＰＣＵ２１によって直流電力に変換されてバッテリ２２へ供給される。ここで、仮に排気浄化触媒が活性する前にバッテリ２２を充電するために内燃機関１が始動される場合には、エミッションが悪化する虞がある。そこで、本実施形態では、内燃機関１が始動される前に、ＥＨＣ４１０のＥＨＣ担体４１１への通電が実行される。

詳しくは、ＥＣＵ１０は、搭乗検知装置２３によって車両１００への乗員の搭乗が検知されており、且つ、ＳＯＣ量が所定範囲に属している場合に、ＥＨＣ担体４１１に担持された三元触媒４１１ａを活性させるのに要する電力量（以下、「活性電力量」と称する場合もある。）のうちの所定割合の電力量の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給されるように、バッテリ２２からＥＨＣ担体４１１への電力の供給を制御する。この制御を、以下「第一制御」と称する。これについて、以下にタイムチャートを用いて詳しく説明する。なお、ＥＣＵ１０が第一制御を実行することで、本発明に係る制御装置として機能する。

図４は、本実施形態に係る制御が実行される場合の、搭乗検知フラグ、車両１００を駆動させるためのシステム電源（以下、単に「システム電源」と称する場合もある。）、第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐ、始動フラグ、ＳＯＣ量、バッテリ２２からＥＨＣ担体４１１への供給電力量（以下、単に「供給電力量」と称する場合もある。）、および車両１００の速度（車速）の時間推移を示すタイムチャートである。ここで、搭乗検知フラグは、上述したように、搭乗検知装置２３によって、車両１００に乗員が搭乗していると推定される場合にＯＮに設定されるフラグである。また、第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐは、第一制御が完了するとＯＮに設定されるフラグであって、始動フラグは、内燃機関１が始動されるときにＯＮに設定されるフラグである。なお、始動フラグは、内燃機関１の運転中にもＯＮに設定されている。そして、図４に示すように、本実施形態では、時刻ｔ１において搭乗検知フラグがＯＮにされ、時刻ｔ３においてシステム電源がＯＮにされる。更に、その後、時刻ｔ４において車両１００のＥＶ走行が開始される。

図４に示すように、搭乗検知フラグがＯＮにされる時刻ｔ１において、ＳＯＣ量が、第二蓄電量（以下、「ＳＯＣ２」と称する場合もある。）よりも多くて第三蓄電量（以下、「ＳＯＣ３」と称する場合もある。）よりも少ない範囲に属している。なお、この範囲が、上記の所定範囲に相当する。したがって、時刻ｔ１において、第一制御の実行が開始される。

ここで、ＳＯＣ２は、ＳＯＣ１に所定のマージンを加えた蓄電量である。したがって、仮に、第一制御の実行中にＳＯＣ量がＳＯＣ２まで低下して第一制御の実行が中止された
としても、バッテリ２２には、ＳＯＣ１に所定のマージンを加えたＳＯＣ量が残されることになる。そのため、車両１００の駆動が要求された場合に、この所定のマージンのＳＯＣ量を使用して、該車両をＥＶ走行させることができる。また、この所定のマージンのＳＯＣ量を使用して、ＥＨＣ担体４１１へ電力を供給することもできる。

また、ＳＯＣ３は、車両１００がＥＶ走行されているときにバッテリ２２からＥＨＣ担体４１１への電力の供給が開始されても三元触媒４１１ａを活性させることができる程度のＳＯＣ量として定義される。

そして、第一制御の実行中には供給電力量が増加していき、供給電力量が制御目標電力量Ｗ１に達する時刻ｔ２において、第一制御の実行が完了し、第一制御完了フラグがＯＮにされる。ここで、制御目標電力量Ｗ１は、活性電力量Ｗ０のうちの所定割合の電力量である。なお、所定割合は、０％よりも大きくて１００％よりも小さい値であって、本実施形態では一定値（例えば、５０％）である。また、第一制御の実行中には、ＳＯＣ量が低下していく。

そして、図４に示すように、時刻ｔ２においては、未だシステム電源がＯＮにされていない。この場合、車両１００が直ぐに走行される蓋然性が低い。また、図４に示す制御では時刻ｔ３においてシステム電源がＯＮにされるものの、ＥＨＣ担体４１１への通電を実行した後に比較的長期間に亘ってシステム電源がＯＮにされない可能性もある。そうすると、このときにＥＨＣ担体４１１へ供給された電力が無駄になってしまう虞がある。

そこで、上述したように、制御目標電力量Ｗ１の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給されるように第一制御が実行される。そうすると、上述したような消費電力が無駄となる事態が仮に生じたとしても、活性電力量Ｗ０の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給される場合と比べて無駄となる消費電力が小さくなる。この場合、三元触媒４１１ａを活性させるために消費される電力の低減が可能となる。

また、本実施形態では、システム電源がＯＮにされる前において、ＳＯＣ量がＳＯＣ３以上となっているときには、車両１００への乗員の搭乗が検知されても、第一制御は実行されない。このことも、三元触媒４１１ａを活性させるために消費される電力の低減に寄与している。なぜなら、ＳＯＣ量がＳＯＣ３以上の場合に第一制御が実行されると、車両１００がＥＶ走行されているときにＥＨＣ担体４１１への通電を開始することで内燃機関１の始動を伴わずに三元触媒４１１ａを活性可能であるにもかかわらず、車両１００がＥＶ走行される前にＥＨＣ担体４１１への通電が開始され得ることになり、仮にその後に車両１００の走行が行われない場合には、このときにＥＨＣ担体４１１へ供給された電力が無駄になってしまうからである。

ただし、本実施形態は、時刻ｔ１におけるＳＯＣ量がＳＯＣ２よりも多くてＳＯＣ３よりも少ない場合に、第一制御が実行される態様に限定されない。時刻ｔ１におけるＳＯＣ量がＳＯＣ２よりも多い場合には、第一制御が実行されてもよい。

そして、本実施形態では、時刻ｔ２において第一制御の実行が完了した後、時刻ｔ３までシステム電源がＯＮにされない。そのため、この間はＳＯＣ量が変化しない。そして、時刻ｔ３においてシステム電源がＯＮにされると、ＥＨＣ担体４１１への通電が再開される。時刻ｔ３において再開されるＥＨＣ担体４１１への通電では、活性電力量Ｗ０から制御目標電力量Ｗ１を差し引いた電力量の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給されるように、バッテリ２２からＥＨＣ担体４１１への電力の供給が制御される。この制御を、以下「第二制御」と称する。

そして、第二制御の実行中には供給電力量が増加していき、供給電力量が活性電力量Ｗ０に達する時刻ｔ５において、第二制御の実行が完了する。つまり、時刻ｔ５において、三元触媒４１１ａが活性することになる。また、図４に示すように、時刻ｔ４において、車両１００のＥＶ走行が開始される。そうすると、ＥＨＣ担体４１１に加えてモータへもバッテリ２２から電力が供給される。そのため、時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間には、ＳＯＣ量が比較的大きく低下する。

そして、ＳＯＣ量がＳＯＣ１にまで低下すると（時刻ｔ６）、始動フラグがＯＮにされ、内燃機関１が始動される。図４に示す制御は、車両１００に対する駆動要求負荷が、車両１００がＥＶ走行可能な負荷範囲に属している場合に実行されており、このように、ＳＯＣ量がＳＯＣ１にまで低下すると始動フラグがＯＮにされる。

このように、本実施形態では、車両１００のＥＶ走行が開始される前に、第一制御によって、ＥＨＣ担体４１１への通電が開始される。そうすると、システム電源がＯＮにされ、第二制御が開始される時刻ｔ３においては、既に制御目標電力量Ｗ１の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給されていることになる。その結果、車両１００のＥＶ走行中にＥＨＣ担体４１１への通電が開始される場合と比べて、三元触媒４１１ａを活性させるための時間が確保され易くなる。これによれば、三元触媒４１１ａが活性する前に内燃機関１が始動される事態が可及的に抑制され、以て、内燃機関１の始動時のエミッションを低減させることができる。また、三元触媒４１１ａを活性させるための時間が確保されると、ＥＨＣ担体４１１を早期に昇温させるために、ＥＨＣ担体４１１への単位時間当たりの供給電力量が過大にならざるを得ない事態が抑制される。そのため、ＥＨＣ４１０において、ＥＨＣ担体４１１や電極４１３ａ，４１３ｂ等が保護され易くなる。

ここで、ＳＯＣ量がＳＯＣ１にまで低下すると内燃機関１が始動される一方で、仮にバッテリ２２に対する出力要求が所定値より大きくなっても、内燃機関１が始動される。詳しくは、バッテリ２２に対して、バッテリ２２が単位時間当たりに出力可能な電力の上限値（出力上限値）より大きな出力が要求されても、バッテリ２２のみでは当該要求に応えることができないため、内燃機関１が始動される。これに鑑みると、バッテリ２２がＥＨＣ担体４１１およびモータへ電力を供給する場合は、ＥＨＣ担体４１１のみへ電力を供給する場合よりも内燃機関１が始動され易くなる。なぜなら、バッテリ２２がＥＨＣ担体４１１およびモータへ電力を供給する場合には、バッテリ２２に対する出力要求が大きくなり、バッテリ２２に対して出力上限値よりも大きな出力が要求されると、内燃機関１が始動されるからである。

そこで、本実施形態では、第一制御における単位時間当たりの供給電力量（図４において、Δｗ１／Δｔによって表される。）が、第二制御における単位時間当たりの供給電力量（図４において、Δｗ２／Δｔによって表される。）よりも多くされる。詳しくは、バッテリ２２に対する出力要求が比較的大きくなり、内燃機関１が始動され易くなる第二制御中の単位時間当たりの供給電力量が少なくされる一方で、バッテリ２２に対する出力要求が比較的小さく内燃機関１が始動され難い第一制御中の単位時間当たりの供給電力量が多くされる。そうすると、バッテリ２２に対する出力要求が所定値より大きくなることで内燃機関１が始動される事態が抑制される。これにより、三元触媒４１１ａが活性する前に内燃機関１が始動される事態を好適に抑制することができる。ただし、本実施形態では、これに限定する意図はなく、第一制御における単位時間当たりの供給電力量と、第二制御における単位時間当たりの供給電力量とが、同じにされてもよい。

次に、ＥＣＵ１０が実行する制御フローについて、図５および図６に基づいて説明する。図５および図６は、本実施形態に係る制御フローを示すフローチャートである。本実施形態では、ＥＣＵ１０によって、本フローが所定の演算周期で繰り返し実行される。

本フローでは、先ず、Ｓ１０１において、触媒活性フラグがＯＦＦとなっていて、且つ、搭乗検知フラグがＯＮとなっているか否かが判別される。搭乗検知フラグは、上述したように、搭乗検知装置２３によって、車両１００に乗員が搭乗していると推定される場合にＯＮに設定されるフラグである。また、触媒活性フラグは、三元触媒４１１ａが活性していると推定される場合にＯＮに設定されるフラグであって、後述するＳ１２０の処理によって、ＯＮに設定される。なお、触媒活性フラグは、本フローとは異なる周知の処理によって、三元触媒４１１ａが失活していると推定される場合には、ＯＦＦに設定される。そして、Ｓ１０１において肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０２の処理へ進み、Ｓ１０１において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。

Ｓ１０１において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０２において、活性電力量Ｗ０が取得される。Ｓ１０２では、周知の手法に基づいて活性電力量Ｗ０を取得することができる。例えば、ＥＣＵ１０は、三元触媒４１１ａが失活していて、且つＥＨＣ担体４１１への通電処理の実行が開始されていないときの、ＥＨＣ担体４１１の温度を取得し、それに基づいて活性電力量Ｗ０を算出することができる。なお、ＥＣＵ１０は、このようにして活性電力量Ｗ０を算出すると、その値をＲＡＭに記憶する。そして、後述するＳ１２０の処理において触媒活性フラグがＯＮにされるまでは、Ｓ１０２では、ＲＡＭに記憶された活性電力量Ｗ０の値が取得される。

次に、Ｓ１０３において、ＳＯＣ量の現在量ＳＯＣｎが取得される。Ｓ１０３では、ＳＯＣセンサの出力値に基づいて現在量ＳＯＣｎを取得することができる。

次に、Ｓ１０４において、第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐが０となっているか否かが判別される。第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐは、第一制御が完了すると１（ＯＮ）に設定されるフラグであって、後述するＳ１１２またはＳ１２０の処理によって、その値が設定される。そして、Ｓ１０４において肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０５の処理へ進み、Ｓ１０４において否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１１５の処理へ進む。

Ｓ１０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０５において、Ｓ１０３で取得した現在量ＳＯＣｎが、ＳＯＣ２よりも多くてＳＯＣ３よりも少ないか否かが判別される。なお、ＳＯＣ２およびＳＯＣ３については、上述したとおりである。そして、Ｓ１０５において肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０６の処理へ進み、Ｓ１０５において否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１１３の処理へ進む。

Ｓ１０５において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０６において、制御目標電力量Ｗ１が算出される。Ｓ１０６では、制御目標電力量Ｗ１が下記式１によって算出される。
Ｗ１＝Ｗ０×α ・・・式１
Ｗ１：制御目標電力量
Ｗ０：活性電力量
α：所定割合
ここで、活性電力量Ｗ０は、Ｓ１０２の処理によって取得される。また、所定割合αは、０よりも大きくて１よりも小さい任意の値であって、例えば０．５である。ただし、これに限定する意図はなく、後述の第二の実施形態で詳しく説明するように、バッテリ２２の状態に応じて所定割合αが変更されてもよい。

次に、Ｓ１０７において、供給電力量Ｗｓｕｍが取得される。供給電力量Ｗｓｕｍは、バッテリ２２からＥＨＣ担体４１１へ供給された電力の積算量であって、ＥＣＵ１０は、周知の技術に基づいて供給電力量Ｗｓｕｍを取得することができる。これにより、上記の図４に表されたような供給電力量の時間推移が、ＥＣＵ１０のＲＡＭに記憶されることに
なる。

次に、Ｓ１０８において、Ｓ１０７で取得した供給電力量Ｗｓｕｍが、Ｓ１０６で算出した制御目標電力量Ｗ１よりも少ないか否かが判別される。そして、Ｓ１０８において肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０９の処理へ進み、Ｓ１０８において否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１１１の処理へ進む。

Ｓ１０８において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０９において、ＥＨＣ担体４１１への通電処理が実行される。これにより、内燃機関１が始動される前にＥＨＣ担体４１１への通電を開始することができる。その結果、三元触媒４１１ａを活性させるための時間が確保され易くなる。そして、次にＳ１１０において、第一制御実行フラグｎｆｌｇｅｘが１に設定される。第一制御実行フラグｎｆｌｇｅｘは、第一制御の実行中に１に設定されるフラグである。そして、Ｓ１１０の処理の後、本フローの実行が終了される。

一方、Ｓ１０８において否定判定された場合、次に、Ｓ１１１において、ＥＨＣ担体４１１への通電処理が停止される。Ｓ１０８において否定判定された場合は、ＥＨＣ担体４１１への供給電力量が制御目標電力量Ｗ１に達した場合である。そのため、この場合には、ＥＨＣ担体４１１への通電処理が停止され、第一制御の実行が完了される。そして、次にＳ１１２において、第一制御実行フラグｎｆｌｇｅｘが０に設定され、且つ第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐが１に設定される。そして、Ｓ１１２の処理の後、本フローの実行が終了される。

また、Ｓ１０５において否定判定された場合、次に、Ｓ１１３において、第一制御実行フラグｎｆｌｇｅｘが１となっているか否かが判別される。ここで、仮に、Ｓ１０３で取得した現在量ＳＯＣｎがＳＯＣ２以下となっているときにおいても第一制御が実行されていると、ＳＯＣ量がＳＯＣ１にまで低下してしまう虞がある。そうすると、内燃機関１が始動されてしまう。また、仮に、Ｓ１０３で取得した現在量ＳＯＣｎがＳＯＣ３以上となっているときにおいても第一制御が実行されると、上述したような不都合が生じ得る。

したがって、Ｓ１１３において肯定判定された場合、すなわち第一制御が実行されている場合には、次に、Ｓ１１４において、ＥＨＣ担体４１１への通電処理が停止される。つまり、第一制御の実行が停止される。そして、Ｓ１１４の処理の後、本フローの実行が終了される。一方、Ｓ１１３において否定判定された場合、すなわち第一制御が未だ実行されていない場合、本フローの実行が終了される。

このように、図５に示す制御フローによれば、搭乗検知フラグがＯＮにされており、且つ、ＳＯＣ量がＳＯＣ２よりも多くてＳＯＣ３よりも少ない場合に、制御目標電力量Ｗ１の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給されるように、第一制御が実行される。

一方、Ｓ１０４において否定判定された場合、次に、Ｓ１１５において、車両１００を駆動させるためのシステム電源がＯＮにされているか否かが判別される。そして、Ｓ１１５において肯定判定された場合、この場合はその後比較的速やかに車両１００の走行が開始される蓋然性が高い場合であって、ＥＣＵ１０はＳ１１６の処理へ進む。一方、Ｓ１１５において肯定判定された場合、この場合は車両１００が直ぐに走行される蓋然性が低い場合であって、本フローの実行が終了される。

Ｓ１１５において肯定判定された場合、次に、Ｓ１１６において、供給電力量Ｗｓｕｍが取得される。このＳ１１６の処理は、上述したＳ１０７の処理と実質的に同一である。

次に、Ｓ１１７において、Ｓ１１６で取得した供給電力量Ｗｓｕｍが、Ｓ１０２で取得
した活性電力量Ｗ０よりも少ないか否かが判別される。そして、Ｓ１１７において肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１１８の処理へ進み、Ｓ１１７において否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１１９の処理へ進む。

Ｓ１１７において肯定判定された場合、次に、Ｓ１１８において、ＥＨＣ担体４１１への通電処理が実行される。そして、Ｓ１１８の処理の後、本フローの実行が終了される。

一方、Ｓ１１７において否定判定された場合、次に、Ｓ１１９において、ＥＨＣ担体４１１への通電処理が停止される。つまり、この場合には、活性電力量Ｗ０の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給され、三元触媒４１１ａが活性したと推定される。そして、Ｓ１２０において、触媒活性フラグがＯＮにされ、供給電力量Ｗｓｕｍがリセットされ、且つ第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐが０に初期化される。そして、Ｓ１２０の処理の後、本フローの実行が終了される。

このように、図６に示す制御フローによれば、第一制御の実行が完了し、且つシステム電源がＯＮにされている場合に、活性電力量Ｗ０から制御目標電力量Ｗ１を差し引いた電力量の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給されるように、第二制御が実行される。

ＥＣＵ１０が、以上に説明したような制御を実行することにより、三元触媒４１１ａを活性させるために消費される電力を低減させつつ、内燃機関１の始動時のエミッションを低減させることができる。つまり、エミッションの低減と消費電力の低減とが両立される。

なお、本実施形態では、ＥＨＣ担体４１１が、バッテリ２２から電力の供給を受けることにより発熱して、三元触媒４１１ａが加熱されるが、これに限定する意図はない。例えば、バッテリ２２から電力の供給を受けることにより発熱する電熱線によって、三元触媒４１１ａが加熱されてもよい。

（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態について、図７から図１１に基づいて説明する。なお、本実施形態において、上述した第一の実施形態と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。

第一の実施形態では、上記の図４の説明で述べたとおり、ＳＯＣ量がＳＯＣ１にまで低下すると内燃機関１が始動される。これに対して、本実施形態では、車両１００に対する駆動要求負荷が所定負荷より大きくなることにより、内燃機関１が始動される。または、車両１００の速度（車速）が所定速度より高くなることにより、内燃機関１が始動される。例えば、車両１００に対する駆動要求負荷が所定負荷よりも大きい場合には、バッテリ２２が単位時間当たりに出力可能な電力の上限値（以下、「出力上限値」と称する場合もある。）の電力がバッテリ２２からモータに供給されても、該駆動要求負荷を満足しないため、内燃機関１が始動される。

ここで、出力上限値は、バッテリ２２の温度やＳＯＣ量に応じて変化する。これについて、図７に基づいて説明する。図７は、出力上限値と、バッテリ２２の温度（バッテリ温度）またはＳＯＣ量と、の相関を表す図である。図７において、横軸はバッテリ温度を表しており、縦軸は出力上限値を表している。また、線Ｌ１は、ＳＯＣ量が多いときの出力上限値とバッテリ温度との相関を表しており、線Ｌ２は、ＳＯＣ量が少ないときの出力上限値とバッテリ温度との相関を表している。

図７に示すように、バッテリ温度が低いときは高いときよりも、出力上限値が低く制限
される傾向にある。また、ＳＯＣ量が少ないときは多いときよりも、出力上限値が低く制限される傾向にある。

そして、このように、バッテリ温度やＳＯＣ量に応じて出力上限値が変化することによって、内燃機関１の始動され易さが変化する。これについて、図８に基づいて説明する。図８は、内燃機関１が始動されるときの駆動要求負荷と車速とを表す図である。図８において、横軸は車速を表しており、縦軸は駆動要求負荷を表している。また、線Ｌ３は、バッテリ温度が常温で且つＳＯＣ量が多いときの内燃機関１の始動条件を表しており、線Ｌ４は、バッテリ温度が常温で且つＳＯＣ量が少ないときの内燃機関１の始動条件を表しており、線Ｌ５は、バッテリ温度が低温で且つＳＯＣ量が少ないときの内燃機関１の始動条件を表している。例えば、或る車速において、駆動要求負荷が線Ｌ５によって表される負荷以上となると内燃機関１が始動される。また、領域Ａ１は、車両１００が所定の運転モードで走行されたときの車速範囲および駆動要求負荷範囲を表している。

図８に示すように、車速がＳ０で同一である場合、線Ｌ３におけるバッテリ２２の状態のときに最も内燃機関１が始動され難くなり、線Ｌ５におけるバッテリ２２の状態のときに最も内燃機関１が始動され易くなる。つまり、車速がＳ０で同一である場合、バッテリ温度が低いほど内燃機関１が始動され易くなり、また、ＳＯＣ量が少ないほど内燃機関１が始動され易くなる。

一方、駆動要求負荷がＬＤで同一である場合、線Ｌ３におけるバッテリ２２の状態のときに最も内燃機関１が始動され難くなり、線Ｌ５におけるバッテリ２２の状態のときに最も内燃機関１が始動され易くなる。つまり、駆動要求負荷がＬＤで同一である場合にも、バッテリ温度が低いほど内燃機関１が始動され易くなり、また、ＳＯＣ量が少ないほど内燃機関１が始動され易くなる。

そうすると、車両１００が領域Ａ１に属する運転モードで運転された場合、バッテリ２２が線Ｌ３によって表される状態にあるときには内燃機関１が始動されない一方で、バッテリ２２が線Ｌ５によって表される状態にあるときには内燃機関１が始動されることになる。そして、このようにバッテリ２２の状態に応じて内燃機関１の始動され易さが変化することが考慮されずに、上記の第一の実施形態で述べた第一制御が実行されると、三元触媒４１１ａが活性する前に内燃機関１が始動される事態が生じ得る。

そこで、本実施形態では、バッテリ２２の状態に応じて、上記の第一の実施形態で述べた所定割合αが変更される。詳しくは、本実施形態におけるＥＣＵ１０は、バッテリ温度が低いときは高いときよりも、所定割合αを大きくして第一制御を実行する。また、ＥＣＵ１０は、ＳＯＣ量が少ないときは多いときよりも、所定割合αを大きくして第一制御を実行する。図９は、所定割合αと、バッテリ温度またはＳＯＣ量と、の相関を表す図である。図９において、横軸はバッテリ温度を表しており、縦軸は所定割合αを表している。また、線Ｌ６は、ＳＯＣ量が多いときの所定割合αとバッテリ温度との相関を表しており、線Ｌ７は、ＳＯＣ量が少ないときの所定割合αとバッテリ温度との相関を表している。本実施形態におけるＥＣＵ１０は、図９に示すように、バッテリ温度が低いときは高いときよりも所定割合αを大きくし、且つＳＯＣ量が少ないときは多いときよりも所定割合αを大きくする。これにより、三元触媒４１１ａが活性する前に内燃機関１が始動される事態を可及的に抑制することができる。これについて、以下にタイムチャートを用いて詳しく説明する。

図１０Ａは、バッテリ温度が所定の第一温度である場合の、搭乗検知フラグ、システム電源、第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐ、始動フラグ、供給電力量、および車速の時間推移を示すタイムチャートである。図１０Ａに示すように、時刻ｔ１において搭乗検知フラ
グがＯＮにされ、時刻ｔ３においてシステム電源がＯＮにされる。更に、その後、時刻ｔ４において車両１００のＥＶ走行が開始される。

図１０Ａに示す制御では、上記の図４に示した制御と同様に、時刻ｔ２において、供給電力量が制御目標電力量Ｗ１に達し第一制御の実行が完了する。また、時刻ｔ５において、供給電力量が活性電力量Ｗ０に達し第二制御の実行が完了する。

ここで、図１０Ａに示す制御では、第二制御の実行が完了する時刻ｔ５よりも後の時刻ｔ６１において、車速がＳ１に達し始動フラグがＯＮにされる。つまり、時刻ｔ６１において、内燃機関１が始動される。なお、車速Ｓ１は、バッテリ温度が第一温度である場合において、内燃機関１が始動される車速である。

これに対して、図１０Ｂは、バッテリ温度が第一温度よりも低い第二温度である場合の、搭乗検知フラグ、システム電源、第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐ、始動フラグ、供給電力量、および車速の時間推移を示すタイムチャートである。なお、図１０Ｂにおける時刻ｔ４までのこれらの時間推移は、図１０Ａに示した時間推移と同一である。

上述したように、駆動要求負荷が同一である場合、バッテリ温度が低いほど内燃機関１が始動され易くなる。また、第二温度は第一温度よりも低い。そのため、図１０Ｂでは、車速が、図１０Ａにおける車速Ｓ１よりも低い車速Ｓ２に達すると、内燃機関１が始動されることになる。そうすると、図１０Ｂに示すように、時刻ｔ５よりも前の時刻ｔ６２において、車速がＳ２に達し内燃機関１が始動される。このときには、未だ活性電力量Ｗ０の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給されていない。つまり、三元触媒４１１ａが活性する前に内燃機関１が始動されることになる。

なお、図１０Ａおよび図１０Ｂでは、バッテリ温度に応じて内燃機関１が始動される車速が変化する例について説明したが、上述したように、駆動要求負荷が同一である場合、ＳＯＣ量が少ないほど内燃機関１が始動され易くなる。したがって、ＳＯＣ量に応じて内燃機関１が始動される車速が変化したときも、三元触媒４１１ａが活性する前に内燃機関１が始動されることがある。

そこで、本実施形態では、上述したように、バッテリ温度が低いときは高いときよりも所定割合αが大きくされ、且つＳＯＣ量が少ないときは多いときよりも所定割合αが大きくされる。ここで、図１１は、バッテリ温度が第二温度である場合であって、且つバッテリ温度に応じて所定割合αが変更される場合の、搭乗検知フラグ、システム電源、第一制御完了フラグｎｆｌｇｃｐ、始動フラグ、供給電力量、および車速の時間推移を示すタイムチャートである。なお、図１１では、図１０Ｂと同様に、車速がＳ２に達すると内燃機関１が始動される。

ここで、図１１におけるバッテリ温度（第二温度）は、図１０Ａにおけるバッテリ温度（第一温度）よりも低い。そこで、図１１における所定割合α２は、図１０Ａにおける所定割合α１よりも大きくされる。ここで、制御目標電力量は、第一の実施形態の説明で述べたように、活性電力量Ｗ０と所定割合αとの積によって算出される。したがって、図１１における制御目標電力量Ｗ１１（＝Ｗ０×α２）は、図１０Ａにおける制御目標電力量Ｗ１（＝Ｗ０×α１）よりも大きくなる。

そうすると、図１１に示す制御では、供給電力量が制御目標電力量Ｗ１１に達する時刻ｔ２１において、第一制御の実行が完了し、第一制御完了フラグがＯＮにされる。そして、時刻ｔ３において第二制御の実行が開始され、供給電力量が活性電力量Ｗ０に達する時刻ｔ５１において、第二制御の実行が完了する。この時刻ｔ５１は、図１０Ａ、図１０Ｂ
に示した時刻ｔ５よりも早い時刻である。そして、車速がＳ２に達し内燃機関１が始動される時刻ｔ６２よりも早い時刻である。つまり、図１１に示す制御では、内燃機関１が始動される前に、活性電力量Ｗ０の電力がＥＨＣ担体４１１へ供給され、以て、三元触媒４１１ａが活性する前に内燃機関１が始動される事態が抑制される。

一方で、本実施形態によれば、バッテリ温度が比較的高い場合、つまり、三元触媒４１１ａを活性させるための時間が確保され易い場合には、車両１００の走行前にＥＨＣ担体４１１へ供給される電力量が少なくされる傾向となる。これによれば、三元触媒４１１ａを活性させるために消費される電力の低減が可能となる。

以上に述べた本実施形態によれば、エミッションの低減と消費電力の低減とを両立させることができる。

１・・・・内燃機関
２・・・・燃料噴射弁
３・・・・吸気通路
４・・・・排気通路
５・・・・クランクポジションセンサ
６・・・・アクセルポジションセンサ
１０・・・ＥＣＵ
１９・・・第１モータジェネレータ（ＭＧ１）
２０・・・第２モータジェネレータ（ＭＧ２）
２２・・・バッテリ
２３・・・搭乗検知装置
１００・・車両
４００・・触媒ケーシング
４１０・・ＥＨＣ（電気加熱式触媒）
４１１・・ＥＨＣ担体
４１１ａ・三元触媒

Claims (5)

1. 内燃機関と電動機とを備えるとともに、前記内燃機関が停止した状態で前記電動機による駆動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車両であって、該ハイブリッド車両を駆動させるためのシステム電源がオンにされた後、該ハイブリッド車両が前記ＥＶ走行されるハイブリッド車両において、
   前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気中に含まれる所定成分を浄化する排気浄化触媒と、
   前記排気通路に設けられ、電力の供給を受けることにより発熱して前記排気浄化触媒を加熱する発熱体と、
   前記電動機及び前記発熱体に電力を供給するバッテリと、
   前記ハイブリッド車両への乗員の搭乗を検知する検知手段と、
   前記内燃機関の駆動力による前記バッテリの充電が要求されるときの該バッテリの蓄電量を第一蓄電量とし、前記第一蓄電量に所定のマージンを加えた蓄電量を第二蓄電量としたとき、
   前記検知手段によって乗員の搭乗が検知されており、且つ、前記バッテリの蓄電量が前記第二蓄電量よりも多い場合に、前記発熱体を用いて前記排気浄化触媒を活性させるのに要する電力量である活性電力量のうちの所定割合の電力量の電力が前記発熱体へ供給されるように、前記バッテリから前記発熱体への電力の供給を制御する第一制御を実行する制御装置と、
   を備える、内燃機関の排気浄化システム。
2. 前記ハイブリッド車両が前記ＥＶ走行されているときに前記バッテリから前記発熱体への電力の供給が開始されても前記排気浄化触媒を活性させることができる程度の、前記バッテリの蓄電量を第三蓄電量としたとき、
   前記制御装置は、
   前記検知手段によって乗員の搭乗が検知されており、且つ、前記バッテリの蓄電量が前記第二蓄電量よりも多くて前記第三蓄電量よりも少ない場合には、前記第一制御を実行し、
   前記検知手段によって乗員の搭乗が検知されており、且つ、前記バッテリの蓄電量が前記第三蓄電量以上の場合には、前記第一制御を実行しない、
   請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
3. 前記ハイブリッド車両は、該車両に対する駆動要求負荷が所定負荷よりも大きいときに前記内燃機関が始動される車両であって、前記バッテリの温度が低いときは高いときよりも、前記所定負荷が小さくされ、
   前記制御装置は、前記バッテリの温度が低いときは高いときよりも、前記所定割合を大きくして前記第一制御を実行する、
   請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
4. 前記ハイブリッド車両は、該車両に対する駆動要求負荷が所定負荷よりも大きいときに前記内燃機関が始動される車両であって、前記バッテリの蓄電量が少ないときは多いときよりも、前記所定負荷が小さくされ、
   前記制御装置は、前記バッテリの蓄電量が少ないときは多いときよりも、前記所定割合を大きくして前記第一制御を実行する、
   請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化システム。
5. 前記制御装置は、
   前記第一制御の実行が完了し、且つ、前記システム電源がオンにされた場合に、前記活性電力量から前記第一制御によって供給された電力量を差し引いた電力量の電力が前記発
   熱体へ供給されるように、前記バッテリから前記発熱体への電力の供給を制御する第二制御を更に実行し、
   前記第一制御における単位時間当たりの電力供給量を、前記第二制御における単位時間当たりの電力供給量よりも多くする、
   請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化システム。

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