JP2009138546A

JP2009138546A - 車両および内燃機関の制御方法

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Publication number: JP2009138546A
Application number: JP2007313327A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Nagakura; 啓介長倉; Daigo Ando; 大吾安藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: JP5018435B2

Abstract

【課題】排気浄化装置の触媒が過熱するのを抑制する。
【解決手段】アクセルオンとアクセルオフとが頻繁に繰り返される際に、燃料カット復帰増量により浄化装置に流入する未燃焼ガス量を反映する加算値と、燃料カットにより浄化装置に流入する空気（酸素）によって三元触媒が浄化する未燃焼ガス量を反映する減算値とにより、触媒過熱カウンタＣを増減するから、三元触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量の程度を推定することができる。また、触媒過熱カウンタＣが三元触媒の過熱状態を示す第１閾値Ｃｒｅｆ１以上になってから第２閾値Ｃｒｅｆ２未満になるまでは、燃料カット復帰増量が禁止されるよう復帰増量禁止フラグＦに値１をセットして、燃料カット復帰増量が行なわれないようにするから、浄化装置の三元触媒が過熱するのを抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両および内燃機関の制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と内燃機関の排気系に取り付けられ内燃機関の排気を浄化する触媒を有する排気浄化装置とを備える車両およびこうした車両が備える内燃機関の制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、排気通路に触媒を有する内燃機関を備え、内燃機関への燃料噴射を停止したり、停止した燃料噴射を復帰するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、スロットル弁開度が値０となり機関の回転速度が所定回転速度以上のときに燃料噴射を停止し、燃料噴射停止中のアクセル操作によりスロットル弁開度が値０より大きくなる強制復帰時には、内燃機関の空燃比が理論空燃比よりリッチな空燃比となるように燃料噴射を復帰させるなどにより、触媒の酸素吸蔵量を速やかに適量化するものとしている。
特開２００７−２３９７００号公報

上述の車両では、アクセルオンとアクセルオフとが頻繁に繰り返されると、アクセルオンによる強制復帰時に燃料噴射量が増量補正されるために排気通路に流入する未燃焼ガスと、その後のアクセルオフに伴う燃料カットにより排気通路に流入する空気とが反応して、触媒の温度が上昇し、この結果として触媒が過熱して劣化する場合が生じる。

本発明の車両および内燃機関の制御方法は、排気浄化装置の触媒が過熱するのを抑制することを主目的とする。

本発明の車両および内燃機関の制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
内燃機関と、該内燃機関の排気系に取り付けられ該内燃機関の排気を浄化する触媒を有する排気浄化手段と、アクセルオフにより所定の燃料カット条件が成立したときには前記内燃機関への燃料噴射が停止されるよう該内燃機関を制御すると共にその後のアクセルオンにより前記内燃機関への燃料噴射を再開する燃料カット復帰時には前記内燃機関の燃料噴射量を増量補正する燃料カット復帰増量を伴って前記内燃機関への燃料噴射が開始されるよう該内燃機関を制御する制御手段とを備え、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両であって、
前記燃料カット復帰増量を伴う前記内燃機関への燃料噴射により前記排気浄化手段に流入する未燃焼ガス量を反映する未燃焼ガス反映基準と前記内燃機関への燃料噴射の停止により前記排気浄化手段に流入する空気によって該排気浄化手段の触媒が浄化する未燃焼ガス量を反映する浄化ガス反映基準とに基づいて前記排気浄化手段に流入する未燃焼ガスと空気との反応により前記触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒温度上昇反映値を演算する触媒温度上昇反映値演算手段と、
前記演算された触媒温度上昇反映値が所定値以上となっている最中は前記燃料カット復帰増量を禁止する復帰増量禁止手段と、
前記制御手段は、前記燃料カット復帰時には前記復帰増量禁止手段による禁止の結果に応じた前記燃料カット復帰増量を伴って前記内燃機関への燃料噴射が開始されるよう該内燃機関を制御する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、内燃機関への燃料噴射が停止されているときのアクセルオンにより内燃機関への燃料噴射を再開する燃料カット復帰時に内燃機関の燃料噴射量を増量補正する燃料カット復帰増量を伴う内燃機関への燃料噴射により排気浄化手段に流入する未燃焼ガス量を反映する未燃焼ガス反映基準と、アクセルオフにより所定の燃料カット条件が成立したときの内燃機関への燃料噴射の停止により排気浄化手段に流入する空気によって排気浄化手段の触媒が浄化する未燃焼ガス量を反映する浄化ガス反映基準とに基づいて、排気浄化手段に流入する未燃焼ガスと空気との反応により触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒温度上昇反映値を演算する。これにより、触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量の程度を推定することができる。そして、演算した触媒温度上昇反映値が所定値以上となっている最中は燃料カット復帰増量を禁止し、燃料カット復帰時には燃料カット復帰増量の禁止の結果に応じた燃料カット復帰増量を伴って内燃機関への燃料噴射が開始されるよう内燃機関を制御する。これにより、排気浄化手段の触媒が過熱するのを抑制することができる。

こうした本発明の車両において、前記触媒温度上昇反映値演算手段は、前記未燃焼ガス反映基準として第１の値を加算すると共に前記浄化ガス反映基準として第２の値を減算することにより前記触媒温度上昇反映値を演算する手段であるものとすることもできるし、前記触媒温度上昇反映値演算手段は、所定時間前までに前記内燃機関への燃料噴射が停止された時間を前記浄化ガス反映基準とすると共に前記燃料カット復帰時に前記燃料カット復帰増量が行なわれた回数を前記未燃焼ガス反映基準として前記触媒温度上昇反映値を演算する手段であるものとすることもできる。こうすれば、触媒温度上昇反映値をより確実に演算することができる。

また、本発明の車両において、前記復帰増量禁止手段は、前記演算された触媒温度上昇反映値が前記所定値以上となったときから前記所定値より小さい第２の所定値未満となるまでは前記燃料カット復帰増量を禁止する手段であるものとすることもできる。こうすれば、燃料カット復帰増量を伴う内燃機関への燃料噴射の再開と燃料カット復帰増量を伴わない内燃機関への燃料噴射の再開とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。

さらに、本発明の車両において、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。

本発明の内燃機関の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の排気系に取り付けられ該内燃機関の排気を浄化する触媒を有する排気浄化手段とを備え、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両が備える内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときのアクセルオンにより前記内燃機関への燃料噴射を再開する燃料カット復帰時に前記内燃機関の燃料噴射量を増量補正する燃料カット復帰増量を伴う前記内燃機関への燃料噴射により前記排気浄化手段に流入する未燃焼ガス量を反映する未燃焼ガス反映基準と、アクセルオフにより所定の燃料カット条件が成立したときの前記内燃機関への燃料噴射の停止により前記排気浄化手段に流入する空気によって該排気浄化手段の触媒が浄化する未燃焼ガス量を反映する浄化ガス反映基準とに基づいて、前記排気浄化手段に流入する未燃焼ガスと空気との反応により前記触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒温度上昇反映値を演算し、
該演算した触媒温度上昇反映値が所定値以上となっている最中は前記燃料カット復帰増量を禁止し、
前記燃料カット復帰時には前記燃料カット復帰増量の禁止の結果に応じた該燃料カット復帰増量を伴って前記内燃機関への燃料噴射が開始されるよう該内燃機関を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の内燃機関の制御方法では、内燃機関への燃料噴射が停止されているときのアクセルオンにより内燃機関への燃料噴射を再開する燃料カット復帰時に内燃機関の燃料噴射量を増量補正する燃料カット復帰増量を伴う内燃機関への燃料噴射により排気浄化手段に流入する未燃焼ガス量を反映する未燃焼ガス反映基準と、アクセルオフにより所定の燃料カット条件が成立したときの内燃機関への燃料噴射の停止により排気浄化手段に流入する空気によって排気浄化手段の触媒が浄化する未燃焼ガス量を反映する浄化ガス反映基準とに基づいて、排気浄化手段に流入する未燃焼ガスと空気との反応により触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒温度上昇反映値を演算する。これにより、触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量の程度を推定することができる。そして、演算した触媒温度上昇反映値が所定値以上となっている最中は燃料カット復帰増量を禁止し、燃料カット復帰時には燃料カット復帰増量の禁止の結果に応じた燃料カット復帰増量を伴って内燃機関への燃料噴射が開始されるよう内燃機関を制御する。これにより、排気浄化手段の触媒が過熱するのを抑制することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパを介してキャリアが接続された遊星歯車機構３０と、遊星歯車機構３０のサンギヤに回転子が接続された同期発電電動機としてのモータＭＧ１と、デファレンシャルギヤ３４を介して駆動輪３６ａ，３６ｂに接続されると共に遊星歯車機構３０のリングギヤに接続されたドライブシャフト３２に回転子が接続された同期発電電動機としてのモータＭＧ２と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやり取りを行なう二次電池としてのバッテリ４４と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット５０とを備える。

エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、未燃焼ガスとしての炭化水素（ＨＣ）ガスを低温で吸着し吸着したＨＣガスを高温で脱離するＨＣ吸着剤１３４ａと、このＨＣ吸着剤１３４ａの下流側に配置され一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する三元触媒１３４ｂとを有し、エンジン２２の排気系に取り付けられた浄化装置１３４を介して外気へ排出される。ＨＣ吸着剤１３４ａは、例えばゼオライトなどにより構成されている。三元触媒１３４ｂは、例えば白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐｄ）などの酸化触媒とロジウム（Ｒｈ）などの還元触媒とセリア（ＣｅＯ2）などの助触媒などにより構成されており、高温で活性化して酸化触媒の作用により排気に含まれるＣＯやＨＣを水（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）に浄化し還元触媒の作用により排気に含まれるＮＯｘを窒素(Ｎ2）や酸素（Ｏ2）などに浄化する。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｇａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、メイン電子制御ユニット５０と通信しており、メイン電子制御ユニット５０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

メイン電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。メイン電子制御ユニット５０には、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの信号やインバータ４１，４２からモータＭＧ１，ＭＧ２への電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの相電流，バッテリ４４の出力端子近傍に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ４４に取り付けられた図示しない温度センサからのバッテリ温度，イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、メイン電子制御ユニット５０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号などが出力されている。メイン電子制御ユニット５０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４と通信ポートを介して接続されており、各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル６３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのドライブシャフト３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がドライブシャフト３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてドライブシャフト３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ４４の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ４４の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がドライブシャフト３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をドライブシャフト３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。メイン電子制御ユニットでは、こうした運転モードの切り替えを伴って要求トルクに対応する要求動力がドライブシャフト３２に出力されるようエンジン２２の目標回転数および目標トルクとモータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令とを設定し、設定した目標回転数および目標トルクをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に設定した各トルク指令でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２をスイッチング制御する駆動制御が行なわれている。目標回転数と目標トルクとを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数と目標トルクとによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にアクセルオンとアクセルオフとが頻繁に繰り返される際の動作について説明する。図３はメイン電子制御ユニット５０により実行される燃料カット関連制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

燃料カット関連制御ルーチンが実行されると、メイン電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃやエンジン２２の回転数Ｎｅなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクポジションセンサ１４０からの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、エンジン２２への燃料噴射を停止する燃料カットが行なわれている最中か否かを判定し（ステップＳ１１０）、燃料カット中でないときには、所定の燃料カット条件が成立しているか否か、即ち、入力したアクセル開度Ａｃｃが値０のアクセルオフかつエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ１は、燃料カットしているエンジン２２への燃料噴射を再開（自然復帰）するエンジン２２の回転数として設定された閾値Ｎｒｅｆ２より若干大きな回転数として設定されており、閾値Ｎｒｅｆ２としては、例えば１５００ｒｐｍなどを用いることができ、閾値Ｎｒｅｆ１としては、例えば１６００ｒｐｍなどを用いることができる。アクセル開度Ａｃｃが値０より大きいアクセルオンまたはエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１未満のときには、燃料噴射を継続し（ステップＳ１４０）、アクセルオフかつ回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上のときには、燃料カットを開始して（ステップＳ１５０）、燃料カット関連制御ルーチンを終了する。燃料カットの開始は、燃料カットの指示信号をエンジンＥＣＵ２４に出力することにより行なわれ、燃料カットの指示信号を受けたエンジンＥＣＵ２４は燃料噴射弁１２６からの燃料噴射を停止する。なお、燃料噴射を継続するときには、エンジンＥＣＵ２４への指示信号は出力されない。こうした制御により、燃料カット中でないときには、アクセルオフによる所定の燃料カット条件の成立に応じた燃料カットまたは燃料噴射の継続が行なわれる。

ステップＳ１１０で燃料カット中には、アクセルオンか否かを判定し（ステップＳ１６０）、アクセルオフのときには、燃料噴射を強制的に再開（強制復帰）はしないと判断して、エンジン２２の回転数Ｎｅが上述の閾値Ｎｒｅｆ２以上か否かを判定する（ステップＳ１７０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２未満のときには、燃料噴射を自然復帰すると判断して、停止している燃料噴射を開始し（ステップＳ１４０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２以上のときには、燃料カットを継続すると判断して、触媒装置１３４の三元触媒１３４ａの温度上昇に寄与する未燃焼ガス（ＨＣガス）量を反映する触媒過熱カウンタＣから整数の減算値ΔＣ２を減じ（ステップＳ１８０）、燃料カット関連制御ルーチンを終了する。燃料噴射の開始は、燃料噴射の指示信号をエンジンＥＣＵ２４に出力することにより行なわれ、燃料噴射の指示信号を受けたエンジンＥＣＵ２４はエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｇａとエンジン２２に回転数Ｎｅとに対応する基本噴射量に基づいて燃料噴射弁１２６からの燃料噴射を開始する。燃料カットを継続するときには、エンジンＥＣＵ２４への指示信号は出力されない。こうした制御により、燃料カット中にアクセルオンによる強制復帰が行なわれないときには、エンジン２２の回転数Ｎｅの低下に応じた燃料噴射の自然復帰または燃料カットの継続が行なわれる。なお、触媒過熱カウンタＣと減算値ΔＣ２との詳細については、説明の都合上、後述する。

ステップＳ１１０，Ｓ１６０で燃料カット中にアクセルオンされたときには、燃料噴射を強制復帰すると判断し、燃料カットからの強制復帰に際して燃料噴射量を増量補正する燃料カット復帰増量の許可または禁止を示す復帰増量禁止フラグＦが値０か否かを判定し（ステップＳ１９０）、復帰増量禁止フラグＦが値０のときには、燃料カット復帰増量が許可されていると判断して、アクセルオンとアクセルオフとの繰り返しによる三元触媒１３４ｂが過熱する状態を示す第１閾値Ｃｒｅｆ１と触媒過熱カウンタＣとを比較する（ステップＳ２００）。触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１未満のときには、三元触媒１３４ｂは過熱する状態に至っていないと判断し、停止していた燃料噴射を燃料カット復帰増量を伴って開始するようエンジンＥＣＵ２４に指示信号を出力し（ステップＳ２１０）、触媒過熱カウンタＣに整数の加算値ΔＣ１を加えて（ステップＳ２２０）、燃料カット関連制御ルーチンを終了する。燃料カット復帰増量を伴って燃料噴射を開始する指示信号を受けたエンジンＥＣＵ２４は、基本噴射量を増量補正して燃料噴射弁１２６からの燃料噴射を開始する。ここで、復帰増量禁止フラグＦは、初期値を含む値０のときには燃料カット復帰増量が許可されていることを示すと共に値１のときには燃料カット復帰増量が禁止されていることを示すフラグとして、本ルーチンで設定されたものを用いるものとした。また、三元触媒１３４ｂが過熱する状態に至ったか否かを判定するのは、過熱する状態で燃料噴射量を増量補正することにより三元触媒１３４ｂが更に温度上昇して機能しなくなったり劣化してしまうのを回避するためである。燃料カット復帰増量を行なうのは、エンジン２２から迅速にトルクを出力するためであり、実施例では、燃料噴射の開始が指示されてから迅速なトルク出力に必要な時間として実験等により予め定められた所定時間（例えば、数百ｍｓｅｃなど）に亘って増量補正を行なうものとした。こうした制御により、燃料カット中のアクセルオンにより燃料噴射を強制復帰する際に、燃料カット復帰増量が許可された状態で三元触媒１３４ｂが過熱する状態に至っていないときには、燃料カット復帰増量を伴って燃料噴射が開始される。なお、第１閾値Ｃｒｅｆ１と加算値ΔＣ１との詳細については、触媒過熱カウンタＣと合わせて後述する。

ステップＳ１１０，Ｓ１６０で燃料カット中にアクセルオンされたときに、ステップＳ１９０，Ｓ２００で復帰増量禁止フラグＦが値０の状態で触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上のときには、三元触媒１３４ｂが過熱する状態に至ったと判断し、停止していた燃料噴射を燃料カット復帰増量を伴わずに開始するようエンジンＥＣＵ２４に指示信号を出力し（ステップＳ２３０）、復帰増量禁止フラグＦに値１を設定して（ステップＳ２４０）、燃料カット関連制御ルーチンを終了する。燃料カット復帰増量を伴わずに燃料噴射を開始する指示信号を受けたエンジンＥＣＵ２４は、基本噴射量に基づいて燃料噴射弁１２６からの燃料噴射を開始する。こうした制御により、燃料カット中にアクセルオンにより燃料噴射を強制復帰する際に、燃料カット復帰増量が許可された状態で三元触媒１３４ｂが過熱する状態に至ったときには、燃料カット復帰増量を伴わずに燃料噴射が開始され、燃料カット復帰増量が禁止される。

ステップＳ１１０，Ｓ１６０で燃料カット中にアクセルオンされたときに、ステップＳ１９０で復帰増量禁止フラグＦが値１のときには、燃料カット復帰増量を伴う燃料噴射の再開と燃料カット復帰増量を伴わない燃料噴射の再開とがいわゆるハンチングするのを回避するよう第１閾値Ｃｒｅｆ１より予め小さく定められた第２閾値Ｃｒｅｆ２と触媒過熱カウンタＣとを比較し（ステップＳ２５０）、触媒過熱カウンタＣが第２閾値Ｃｒｅｆ２以上のときには、燃料カット復帰増量の禁止を継続すると判断して、燃料カット復帰増量を伴わずに停止していた燃料噴射を開始すると共に（ステップＳ２３０）、復帰増量禁止フラグＦに設定された値１を保持する（ステップＳ２４０）。一方、触媒過熱カウンタＣが第２閾値Ｃｒｅｆ２未満のときには、燃料カット復帰増量を許可してもよいと判断して、燃料カット復帰増量を伴って燃料噴射を開始し（ステップＳ２６０）、復帰増量禁止フラグＦに値０を設定すると共に触媒過熱カウンタＣに加算値ΔＣ１を加えて（ステップＳ２７０）、燃料カット関連制御ルーチンを終了する。こうした制御により、燃料カット中のアクセルオンにより燃料噴射を強制復帰する際に、触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上になってから第２閾値Ｃｒｅｆ２未満になるまでは、燃料カット復帰増量が禁止され、燃料カット復帰増量を伴わずに燃料噴射が開始される。

ここで、触媒過熱カウンタＣと加算値ΔＣ１と減算値ΔＣ２と第１閾値Ｃｒｅｆ１とについて説明する。図４に、アクセルオンとアクセルオフとが頻繁に繰り返される際のアクセル開度Ａｃｃとエンジン２２の燃料噴射量と触媒過熱カウンタＣと復帰増量禁止フラグＦとの時間変化の一例を示す。燃料カット中のアクセルオンにより燃料カット復帰増量を伴って燃料噴射が開始されると（時間ｔ１）、触媒過熱カウンタＣを加算値ΔＣ１だけ加算する。これは、燃料噴射量の増量補正により浄化装置１３４内に流入した未燃焼ガス（ＨＣガス）が燃料カット中に浄化装置１３４内に流入した空気（酸素）と反応する傾向にあるためである。したがって、三元触媒１３４ａの温度上昇に寄与する未燃焼ガス（ＨＣガス）量を反映する触媒過熱カウンタＣに対して、加算値ΔＣ１は、燃料カット復帰増量により浄化装置１３４に流入する未燃焼ガス量を反映する基準値として実験等により予め求めたもの（例えば、未燃焼ガス量を推定したものに換算係数を乗じて整数化した値１０や値２０，値３０など）を用いることができる。続いて、アクセルオンされている最中は基本噴射量に基づく燃料噴射が行なわれるために三元触媒１３４ｂの温度が大きく変動することはないが、アクセルオフにより燃料カットされると（時間ｔ２）、触媒過熱カウンタＣを本ルーチンの実行間隔毎に減算値ΔＣ２ずつ減算する。これは、ＨＣ吸着剤１３４ａから脱離する未燃焼ガス（ＨＣガス）を含めて燃料カットにより浄化装置１３４に空気（酸素）が流入すると未燃焼ガス（ＨＣガス）が三元触媒１３４ｂにより浄化される傾向にあるためである。したがって、減算値ΔＣ２は、燃料カットにより浄化装置１３４に流入する空気（酸素）によって三元触媒１３４ｂが浄化する未燃焼ガス量を反映する基準値として本ルーチンの実行間隔に基づいて実験等により予め求めた値１や値２などを用いることができる。その後、燃料カット中にアクセルオンされたときに触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上になっているときには（時間ｔ３）、燃料カット復帰増量が禁止されるよう復帰増量禁止フラグＦに値１がセットされる。したがって、第１閾値Ｃｒｅｆ１は、三元触媒１３４ｂが温度上昇して適正に機能しなくなる温度より若干低い所定温度（例えば、８５０℃や９００℃など）に至った状態、即ち過熱する可能性が生じた状態を示す値として加算値ΔＣ１や減算値ΔＣ２を用いて実験等により予め求めた値を用いることができる。更にその後、燃料カット中にアクセルオンされたときに触媒過熱カウンタＣが第２閾値Ｃｒｅｆ２未満になっているときには（時間ｔ４）、燃料カット復帰増量が許可されるよう復帰増量禁止フラグＦが値０にリセットされる。こうして加算値ΔＣ１や減算値ΔＣ２により増減される触媒過熱カウンタＣによって、三元触媒１３４ｂの温度上昇に寄与する未燃焼ガス量の程度を推定することができる。また、触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上になってから第２閾値Ｃｒｅｆ２未満になるまでは燃料カット復帰増量が禁止されるよう復帰増量禁止フラグＦに値１をセットするから、浄化装置１３４の三元触媒１３４ｂが過熱するのを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、燃料カット復帰増量により浄化装置１３４に流入する未燃焼ガス量を反映する基準値としての加算値ΔＣ１と、燃料カットにより浄化装置１３４に流入する空気（酸素）によって三元触媒１３４ｂが浄化する未燃焼ガス量を反映する基準値としての減算値ΔＣ２とにより、触媒過熱カウンタＣを増減するから、アクセルオンとアクセルオフとが頻繁に繰り返される際に、三元触媒１３４ｂの温度上昇に寄与する未燃焼ガス量の程度を推定することができる。また、触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上になってから第２閾値Ｃｒｅｆ２未満になるまでは燃料カット復帰増量が禁止されるよう復帰増量禁止フラグＦに値１をセットして、燃料カット復帰増量が行なわれないようにするから、浄化装置１３４の三元触媒１３４ｂが過熱するのを抑制することができる。さらに、三元触媒１３４ｂが過熱する状態を示す第１閾値Ｃｒｅｆ１より小さい第２閾値Ｃｒｅｆ２を用いて復帰増量禁止フラグＦを設定するから、燃料カット復帰増量を伴うエンジン２２への燃料噴射の再開と燃料カット復帰増量を伴わないエンジン２２への燃料噴射の再開とがいわゆるハンチングするのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、三元触媒１３４ｂが過熱する状態を示す第１閾値Ｃｒｅｆ１とこの第１閾値Ｃｒｅｆ１より小さい第２閾値Ｃｒｅｆ２とを用いて復帰増量禁止フラグＦを設定するものとしたが、第２閾値Ｃｒｅｆ２を用いることなく、第１閾値Ｃｒｅｆ１のみを用いて復帰増量禁止フラグＦを設定する、すなわち、触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１未満のときには復帰増量禁止フラグＦに値０を設定すると共に触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上のときには復帰増量禁止フラグＦに値１を設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、燃料カット復帰増量により浄化装置１３４に流入する未燃焼ガス量を反映する基準値としての加算値ΔＣ１と燃料カットにより浄化装置１３４に流入する空気（酸素）によって三元触媒１３４ｂが浄化する未燃焼ガス量を反映する基準値としての減算値ΔＣ２とにより増減される触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上になったときに三元触媒１３４ｂが過熱する状態と判定するものとしたが、所定時間前までに燃料カット復帰増量が行なわれた回数が所定回数以上になったときに三元触媒１３４ｂが過熱する状態と判定するものとしてもよい。この場合、図３の燃料カット関連制御ルーチンに代えて図５の燃料カット関連制御ルーチンを実行するものとすればよい。図５の燃料カット関連制御ルーチンでは、図３のルーチンに対してステップＳ３００の処理を追加し、図３のルーチンのステップＳ１８０の処理を削除すると共にステップＳ２００，Ｓ２２０，Ｓ２５０，Ｓ２７０の各処理をステップＳ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３３０，Ｓ３４０の各処理に変更した点を除いて、図３の燃料カット関連制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理について同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。図５の燃料カット関連制御ルーチンでは、制御に必要なデータを入力すると、現在から時間Ｔｒｅｆ１（例えば、２０秒や１分，２分など）前までに燃料カット復帰増量が行なわれた復帰増量回数Ｃｆを計算する（ステップＳ３００）。そして、燃料カット中にアクセルオンされたときに復帰増量禁止フラグＦが値０のときには、入力した復帰増量回数Ｃｆが三元触媒１３４ｂが過熱する状態を示す閾値Ｃｆｒｅｆ１（例えば、５回や１０回，３０回など）未満か否かを判定し（ステップＳ３１０）、復帰増量回数Ｃｆが閾値Ｃｆｒｅｆ１未満のときには、燃料カット復帰増量を伴って燃料噴射を開始すると共に（ステップＳ２１０）、図示しないタイマを用いて燃料カット復帰増量を行なったタイミングをＲＡＭ５６に記憶する（ステップＳ３２０）。また、燃料カット中にアクセルオンされたときに復帰増量フラグＦが値１のときには、燃料カット復帰増量が禁止されてから燃料カット復帰増量を禁止する時間として予め定められた時間Ｔｒｅｆ２（例えば、１分や３分，５分など）が経過したか否かをタイマを用いて判定し（ステップＳ３３０）、時間Ｔｒｅｆ２が経過したときには、燃料カット復帰増量を許可してもよいと判断して、燃料カット復帰増量を伴って燃料噴射を開始し（ステップＳ２６０）、復帰増量禁止フラグＦを値０にリセットすると共にタイマを用いて燃料カット復帰増量を行なったタイミングをＲＡＭ５６に記憶する（ステップＳ３４０）。ここで、ステップＳ３００の復帰増量回数Ｃｆは、燃料カット復帰増量が行なわれたタイミングとしてＲＡＭ５６に記憶されたものを用いて計算することができる。また、時間Ｔｒｅｆ１と閾値Ｃｆｒｅｆ１は、アクセルオンとアクセルオフとの所定のパターンによる繰り返しによって時間Ｔｒｅｆ１前までに閾値Ｃｆｒｅｆ１以上の回数に亘って燃料カット復帰増量が行なわれたときに三元触媒１３４ｂが過熱する状態に至る時間と回数として実験等により予め求めた時間と回数（例えば、２０秒で５回や１分で１０回，２分で３０回など）を用いることができる。

この変形例では、燃料カット復帰増量が行なわれた回数は、燃料カット復帰増量により浄化装置１３４に流入する未燃焼ガス量を反映する基準（未燃焼ガス反映基準）ということができる。また、時間Ｔｒｅｆ１前までの時間のうち燃料カットが行なわれていた時間は、燃料カットにより浄化装置１３４に流入する空気（酸素）によって三元触媒１３４ｂが浄化する未燃焼ガス量を反映する基準（浄化ガス反映基準）ということができるが、この時間は、アクセルオンとアクセルオフとの所定のパターンに基づくことから、この時間に所定のパターンに基づく係数（例えば、値１．５や値２，値２．５など）を乗じたものが時間Ｔｒｅｆということができる。すなわち、時間Ｔｒｅｆは、浄化ガス反映基準に基づく時間ということができる。したがって、所定時間Ｔｒｅｆ１前までに燃料カット復帰増量が行なわれた回数である復帰増量回数Ｃｆは、未燃焼ガス反映基準と浄化ガス反映基準とに基づいて計算され、浄化装置１３４に流入する未燃焼ガスと空気との反応により三元触媒１３４ｂの温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する回数ということができる。こうして計算される復帰増量回数Ｃｆによって、三元触媒１３４ｂの温度上昇に寄与する未燃焼ガス量の程度を推定することができる。また、復帰増量回数Ｃｆが閾値Ｃｆｒｅｆ１以上になってから時間Ｔｒｅｆ２が経過するまでは燃料カット復帰増量が禁止されるよう復帰増量禁止フラグＦに値１をセットするから、浄化装置１３４の三元触媒１３４ｂが過熱するのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してドライブシャフト３２に出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をドライブシャフト３２が接続された車軸（駆動輪３６ａ，３６ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を遊星歯車機構３０を介して駆動輪３６ａ，３６ｂに接続された駆動軸としてのドライブシャフト３２に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３６ａ，３６ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例では、ハイブリッド自動車２０に適用して説明したが、エンジンと三元触媒を有する浄化装置とを備えてアクセルオフによる燃料カットとアクセルオンによる燃料カット復帰増量を伴って燃料噴射を再開するようエンジンを制御するものであれば、エンジンからの動力を変速機を介して駆動軸に出力して走行する車両に適用するものとしてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の列車などの車両の形態やこうした車両が備える内燃機関の制御方法の形態としても構わない。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、エンジン２２の排気系に取り付けられて三元触媒１３４ｂを有する浄化装置１３４が「排気浄化手段」に相当し、燃料カット復帰増量に伴うエンジン２２への燃料噴射により浄化装置１３４に流入する未燃焼ガス量を反映する基準値としての加算値ΔＣ１とエンジン２２の燃料カットにより浄化装置１３４に流入する空気によって三元触媒１３４ｂが浄化する未燃焼ガス量を反映する基準値としての減算値ΔＣ２とに基づいて浄化装置１３４に流入する未燃焼ガスと空気との反応により三元触媒１３４ｂの温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒過熱カウンタＣを増減する図３の燃料カット関連制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１６０，Ｓ１８０の処理やステップＳ１１０，Ｓ１６０，Ｓ１９０，Ｓ２００及びＳ２５０，Ｓ２２０及びＳ２７０の処理を実行するメイン電子制御ユニット５０が「触媒温度上昇反映値演算手段」に相当し、触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上となってから第２閾値Ｃｒｅｆ２未満となるまでは燃料カット復帰増量が禁止されるよう復帰増量禁止フラグＦに値１を設定する図３の燃料カット関連制御ルーチンのステップＳ２００，Ｓ２５０，Ｓ２４０の処理を実行するメイン電子制御ユニット５０が「復帰増量禁止手段」に相当し、エンジン２２への燃料噴射が行なわれている最中にアクセルオフかつエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上となったときにエンジン２２の燃料カットの開始を指示したりその後にアクセルオンされたときに復帰増量禁止フラグＦの値に応じて燃料カット復帰増量を伴って又は伴わずにエンジン２２の燃料噴射を再開するよう指示する図３の燃料カット関連制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１５０の処理やステップＳ１１０，Ｓ１６０，Ｓ１９０，Ｓ２１０，Ｓ２３０，Ｓ２６０の処理を実行するメイン電子制御ユニット５０と指示信号を受けてエンジン２２への燃料噴射を開始したり停止したりするエンジンＥＣＵ２４とが「制御手段」に相当する。また、遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ４４が「蓄電手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、遊星歯車機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。さらに、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「排気浄化手段」としては、エンジン２２の排気系に取り付けられて三元触媒１３４ｂを有する浄化装置１３４に限定されるものではなく、内燃機関の排気系に取り付けられ内燃機関の排気を浄化する触媒を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「触媒温度上昇反映値演算手段」としては、燃料カット復帰増量に伴うエンジン２２への燃料噴射により浄化装置１３４に流入する未燃焼ガス量を反映する基準値としての加算値ΔＣ１とエンジン２２の燃料カットにより浄化装置１３４に流入する空気によって三元触媒１３４ｂが浄化する未燃焼ガス量を反映する基準値としての減算値ΔＣ２とに基づいて浄化装置１３４に流入する未燃焼ガスと空気との反応により三元触媒１３４ｂの温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒過熱カウンタＣを増減するメイン電子制御ユニット５０に限定されるものではなく、所定時間Ｔｒｅｆ１前までに燃料カット復帰増量が行なわれた回数である復帰増量回数Ｃｆを計算するものなど、燃料カット復帰増量を伴う内燃機関への燃料噴射により排気浄化手段に流入する未燃焼ガス量を反映する未燃焼ガス反映基準と内燃機関への燃料噴射の停止により排気浄化手段に流入する空気によって排気浄化手段の触媒が浄化する未燃焼ガス量を反映する浄化ガス反映基準とに基づいて排気浄化手段に流入する未燃焼ガスと空気との反応により触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒温度上昇反映値を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「復帰増量禁止手段」としては、触媒過熱カウンタＣが第１閾値Ｃｒｅｆ１以上となってから第２閾値Ｃｒｅｆ２未満となるまでは燃料カット復帰増量が禁止されるよう復帰増量禁止フラグＦに値１を設定するメイン電子制御ユニット５０に限定されるものではなく、演算された触媒温度上昇反映値が所定値以上となっている最中は燃料カット復帰増量を禁止するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、メイン電子制御ユニット５０とエンジンＥＣＵ２４とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン２２への燃料噴射が行なわれている最中にアクセルオフかつエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以上となったときにエンジン２２の燃料カットの開始を指示したりその後にアクセルオンされたときに復帰増量禁止フラグＦの値に応じて燃料カット復帰増量を伴って又は伴わずにエンジン２２の燃料噴射を再開するものに限定されるものではなく、アクセルオフにより所定の燃料カット条件が成立したときには内燃機関への燃料噴射が停止されるよう内燃機関を制御すると共にその後のアクセルオンにより内燃機関への燃料噴射を再開する燃料カット復帰時には内燃機関の燃料噴射量を増量補正する燃料カット復帰増量を伴って内燃機関への燃料噴射が開始されるよう内燃機関を制御するものであって、燃料カット復帰時には復帰増量禁止手段による禁止の結果に応じた燃料カット復帰増量を伴って内燃機関への燃料噴射が開始されるよう内燃機関を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「電力動力入出力手段」としては、遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ４４に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段および電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の遊星歯車機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。メイン電子制御ユニット５０により実行される燃料カット関連制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。アクセルオンとアクセルオフとが頻繁に繰り返される際のアクセル開度Ａｃｃとエンジン２２の燃料噴射量と触媒過熱カウンタＣと復帰増量禁止フラグＦとの時間変化の一例を示す説明図である。変形例のメイン電子制御ユニット５０により実行される燃料カット関連制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａＣＰＵ、２４ｂＲＯＭ、２４ｃＲＡＭ、２６クランクシャフト、３０遊星歯車機構、３２ドライブシャフト、３４デファレンシャルギヤ、３６ａ，３６ｂ駆動輪、３８ａ，３８ｂ車輪、４１，４２インバータ、４４バッテリ、５０メイン電子制御ユニット、５２ＣＰＵ、５４ＲＯＭ、５６ＲＡＭ、６０イグニッションスイッチ、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、６３アクセルペダル、６４アクセルペダルポジションセンサ、６５ブレーキペダル、６６ブレーキペダルポジションセンサ、６８車速センサ、１２２エアクリーナ、１２４スロットルバルブ、１２６燃料噴射弁、１２８吸気バルブ、１３０点火プラグ、１３２ピストン、１３４浄化装置、１３４ａＨＣ吸着剤、１３４ｂ三元触媒、１３５ａ空燃比センサ、１３５ｂ酸素センサ、１３６スロットルモータ、１３８イグニッションコイル、１４０クランクポジションセンサ、１４２水温センサ、１４３圧力センサ、１４４カムポジションセンサ、１４６スロットルバルブポジションセンサ、１４８エアフローメータ、１４９温度センサ、１５０可変バルブタイミング機構、２３０対ロータ電動機、２３２インナーロータ２３４アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

内燃機関と、該内燃機関の排気系に取り付けられ該内燃機関の排気を浄化する触媒を有する排気浄化手段と、アクセルオフにより所定の燃料カット条件が成立したときには前記内燃機関への燃料噴射が停止されるよう該内燃機関を制御すると共にその後のアクセルオンにより前記内燃機関への燃料噴射を再開する燃料カット復帰時には前記内燃機関の燃料噴射量を増量補正する燃料カット復帰増量を伴って前記内燃機関への燃料噴射が開始されるよう該内燃機関を制御する制御手段とを備え、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両であって、
前記燃料カット復帰増量を伴う前記内燃機関への燃料噴射により前記排気浄化手段に流入する未燃焼ガス量を反映する未燃焼ガス反映基準と前記内燃機関への燃料噴射の停止により前記排気浄化手段に流入する空気によって該排気浄化手段の触媒が浄化する未燃焼ガス量を反映する浄化ガス反映基準とに基づいて前記排気浄化手段に流入する未燃焼ガスと空気との反応により前記触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒温度上昇反映値を演算する触媒温度上昇反映値演算手段と、
前記演算された触媒温度上昇反映値が所定値以上となっている最中は前記燃料カット復帰増量を禁止する復帰増量禁止手段と、
前記制御手段は、前記燃料カット復帰時には前記復帰増量禁止手段による禁止の結果に応じた前記燃料カット復帰増量を伴って前記内燃機関への燃料噴射が開始されるよう該内燃機関を制御する手段である、
車両。
前記触媒温度上昇反映値演算手段は、前記未燃焼ガス反映基準として第１の値を加算すると共に前記浄化ガス反映基準として第２の値を減算することにより前記触媒温度上昇反映値を演算する手段である請求項１記載の車両。
前記触媒温度上昇反映値演算手段は、所定時間前までに前記内燃機関への燃料噴射が停止された時間を前記浄化ガス反映基準とすると共に前記燃料カット復帰時に前記燃料カット復帰増量が行なわれた回数を前記未燃焼ガス反映基準として前記触媒温度上昇反映値を演算する手段である請求項１記載の車両。
前記復帰増量禁止手段は、前記演算された触媒温度上昇反映値が前記所定値以上となったときから前記所定値より小さい第２の所定値未満となるまでは前記燃料カット復帰増量を禁止する手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の車両。
車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備える請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の車両。
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項５記載の車両。
内燃機関と、該内燃機関の排気系に取り付けられ該内燃機関の排気を浄化する触媒を有する排気浄化手段とを備え、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両が備える内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときのアクセルオンにより前記内燃機関への燃料噴射を再開する燃料カット復帰時に前記内燃機関の燃料噴射量を増量補正する燃料カット復帰増量を伴う前記内燃機関への燃料噴射により前記排気浄化手段に流入する未燃焼ガス量を反映する未燃焼ガス反映基準と、アクセルオフにより所定の燃料カット条件が成立したときの前記内燃機関への燃料噴射の停止により前記排気浄化手段に流入する空気によって該排気浄化手段の触媒が浄化する未燃焼ガス量を反映する浄化ガス反映基準とに基づいて、前記排気浄化手段に流入する未燃焼ガスと空気との反応により前記触媒の温度上昇に寄与する未燃焼ガス量を反映する触媒温度上昇反映値を演算し、
該演算した触媒温度上昇反映値が所定値以上となっている最中は前記燃料カット復帰増量を禁止し、
前記燃料カット復帰時には前記燃料カット復帰増量の禁止の結果に応じた該燃料カット復帰増量を伴って前記内燃機関への燃料噴射が開始されるよう該内燃機関を制御する、
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。